KR100706236B1 - Dry cleaning apparatus used in manufacturing semiconductor devices - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건식 클리닝 방법으로 웨이퍼의 표면 상의 이물질을 제거하는 장치이다. 장치 내에서 웨이퍼로부터 이탈된 이물질을 챔버 외부로 운반하는 운반기체의 기류는 수평방향으로 형성되고, 챔버의 상부벽은 운반기체가 웨이퍼의 상부에서 빠른 속도로 흐르도록 굴곡지게 형성된다. 이로 인해 웨이퍼로부터 이탈되어 웨이퍼 상부로 부유된 이물질이 다시 웨이퍼의 표면으로 떨어지는 것을 방지한다.The present invention is an apparatus for removing foreign matter on the surface of a wafer by a dry cleaning method. In the apparatus, the airflow of the carrier gas for transporting the foreign matter separated from the wafer to the outside of the chamber is formed in the horizontal direction, and the upper wall of the chamber is formed to bend so that the carrier gas flows at the top of the wafer at a high speed. This prevents debris from falling off the wafer and floating on the wafer back to the surface of the wafer.

건식 클리닝, 웨이퍼, 운반기체, 기류Dry Cleaning, Wafers, Carriers, Airflow

Description

반도체 소자 제조에 사용되는 건식 클리닝 장치{DRY CLEANING APPARATUS USED IN MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICES}DRY CLEANING APPARATUS USED IN MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICES

도 1은 일반적인 건식 클리닝 장치를 개략적으로 보여주는 도면;1 schematically shows a general dry cleaning apparatus;

도 2는 도 1의 장치에서 웨이퍼의 표면으로부터 떨어진 파티클이 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 보여주는 도면;FIG. 2 shows that particles away from the surface of the wafer reattach to the surface of the wafer in the apparatus of FIG. 1;

도 3은 도 1의 장치를 사용하여 클리닝 공정 수행시, 클리닝 공정 전후에 웨이퍼의 표면에 부착된 파티클을 비교하여 보여주는 도면;3 shows a comparison of particles attached to a surface of a wafer before and after a cleaning process when performing the cleaning process using the apparatus of FIG. 1; FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 클리닝 장치를 개략적으로 보여주는 단면도;4 is a cross-sectional view schematically showing a dry cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 건식 클리닝 장치의 변형예를 보여주는 단면도;5 is a cross-sectional view showing a modification of the dry cleaning apparatus of FIG.

도 6은 도 4의 건식 클리닝 장치의 다른 변형예를 보여주는 단면도;6 is a sectional view showing another modification of the dry cleaning apparatus of FIG. 4;

도 7은 도 4의 건식 클리닝 장치 사용시 챔버 내 기류의 방향 및 속도, 그리고 이물질의 이동경로를 보여주는 도면;7 is a view showing the direction and speed of the air flow in the chamber and the moving path of the foreign matter when using the dry cleaning device of FIG.

도 8은 도 4의 건식 클리닝 장치의 또 다른 변형예를 보여주는 단면도;8 is a cross-sectional view showing another modification of the dry cleaning apparatus of FIG. 4;

도 9는 도 8의 건식 클리닝 장치 사용시 웨이퍼의 표면으로부터 떨어진 이물질이 웨이퍼의 상부로 부유하는 과정을 보여주는 도면;FIG. 9 is a view illustrating a process in which foreign matter dropped from the surface of the wafer floats to the top of the wafer when the dry cleaning apparatus of FIG. 8 is used;

도 10은 도 4의 건식 클리닝 장치의 또 다른 변형예를 보여주는 단면도; FIG. 10 is a sectional view showing yet another modification of the dry cleaning apparatus of FIG. 4; FIG.

도 11은 도 4의 건식 클리닝 장치의 다른 실시예를 보여주는 단면도; 그리고11 is a sectional view showing another embodiment of the dry cleaning apparatus of FIG. 4; And

도 12는 도 4의 건식 클리닝 장치의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the dry cleaning apparatus of FIG. 4.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 챔버 122 : 공정 수행부100 chamber 122 process performing section

124 : 기체 유입부 126 : 기체 유출부124: gas inlet 126: gas outlet

140 : 상부벽 142 : 제 1부분140: upper wall 142: first portion

144 : 제 2부분 146 : 제 3부분144: second part 146: third part

200 : 지지부재 300 : 클리닝 부재200 support member 300 cleaning member

400 : 운반기체 공급부재 500 : 배기부재400: carrier gas supply member 500: exhaust member

600 : 부유기체 공급부재600: floating gas supply member

본 발명은 반도체 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판의 표면을 건식 방법으로 클리닝하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly to an apparatus for cleaning the surface of the substrate by a dry method.

웨이퍼와 같은 반도체 기판을 집적 회로로 제조할 때 제조공정 중에 발생하는 잔류 물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 오염물(contaminants) 등을 제거하기 위하여 웨이퍼의 표면을 클리닝하는 공정이 요구된다. 일반적으로 웨이퍼 표면은 화학적 용매를 이용한 습식 클리닝 방법에 의해 클리닝된다. 습식 클리닝 방법에 의한 클리닝 공정은 크게 약액 처리 공정, 린스 공 정, 그리고 건조 공정으로 이루어진다. 약액 처리 공정은 불산 등과 같은 화학약액에 의해 웨이퍼 상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 공정이고, 린스공정은 웨이퍼 표면에 부착된 약액을 탈이온수로 세척하는 공정이며, 건조공정은 최종적으로 웨이퍼 표면에 잔류하는 탈이온수를 제거하는 공정이다. 그러나 상술한 습식 방법에 의해 클리닝 공정 수행시 건조 불량으로 인해 웨이퍼 상에 물반점이 발생되기 쉽다. 또한, 상당량의 화학 약액 사용으로 인해 환경이 오염되며, 클리닝 공정에 많은 시간이 소요되고 클리닝 장치의 대형화로 인해 설비면적이 넓어진다.When manufacturing a semiconductor substrate such as a wafer in an integrated circuit, a process of cleaning the surface of the wafer is required to remove residual chemicals, small particles, contaminants, etc. generated during the manufacturing process. . Generally, the wafer surface is cleaned by a wet cleaning method using a chemical solvent. The cleaning process by the wet cleaning method is mainly composed of a chemical treatment process, a rinse process, and a drying process. The chemical liquid treatment process is a process of etching or peeling contaminants on a wafer by a chemical reaction such as a chemical solution such as hydrofluoric acid. The rinse process is a process of washing the chemical liquid attached to the surface of the wafer with deionized water. It is a process of removing the deionized water remaining on the wafer surface. However, water spots are likely to occur on the wafer due to poor drying during the cleaning process by the above-described wet method. In addition, due to the use of a considerable amount of chemical liquids, the environment is contaminated, the cleaning process takes a long time, and the size of the equipment is increased due to the large size of the cleaning device.

상술한 문제점으로 인해, 최근에는 건식 클리닝 방법에 의해 웨이퍼 세정이 이루어진다. 도 1은 일반적으로 사용되고 있는 건식 클리닝 장치(9)이다. 도 1을 참조하면, 건식 클리닝 장치(9)는 챔버(900) 내에 배치되며 웨이퍼(W)의 표면이 상부를 향하도록 웨이퍼(W)를 지지하는 지지판(920)을 가진다. 챔버(900)에는 웨이퍼(W)의 표면으로부터 파티클 등과 같은 이물질을 제거하기 위한 클리닝 부재(도시되지 않음)가 제공된다. 클리닝 부재로는 웨이퍼(W) 상으로 고압의 질소가스를 분사하는 노즐이 사용되거나, 웨이퍼의 표면 상부에 충격파를 형성하기 위한 레이저가 사용된다. 또한, 챔버(900) 내에는 상부에서부터 하부로 향하는 방향으로 기류를 형성하기 위해 챔버(900) 내 상부에 팬필터 유닛(940)이 제공되고, 챔버(900)의 하부에는 펌프가 설치된 배기부재(960)가 연결된다. 이로 인해 웨이퍼로부터 이탈된 파티클(P)과 같은 이물질은 챔버(900) 내에 형성된 기류를 타고 이동되어 챔버(900)로부터 배기된다.Due to the above problems, wafer cleaning is recently performed by a dry cleaning method. 1 is a dry cleaning apparatus 9 which is generally used. Referring to FIG. 1, the dry cleaning apparatus 9 has a support plate 920 disposed in the chamber 900 and supporting the wafer W so that the surface of the wafer W faces upward. The chamber 900 is provided with a cleaning member (not shown) for removing foreign matter such as particles from the surface of the wafer W. As the cleaning member, a nozzle for injecting high-pressure nitrogen gas onto the wafer W is used, or a laser for forming a shock wave on the upper surface of the wafer is used. In addition, in the chamber 900, a fan filter unit 940 is provided in the upper portion of the chamber 900 to form an air flow in a direction from the top to the lower portion, and an exhaust member provided with a pump at the lower portion of the chamber 900. 960 is connected. As a result, foreign substances such as particles P, which are separated from the wafer, are moved in the air flow formed in the chamber 900 and are exhausted from the chamber 900.

그러나 상술한 일반적인 건식 클리닝 장치(9) 사용시 웨이퍼(W)의 표면은 상부를 향하고, 챔버(900) 내 기류는 상부에서 하부를 향하도록 형성된다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 클리닝 수단에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로부터 이탈되어 부유된 파티클(P)이 다시 기류 및 중력에 의해 아래로 떨어져 웨이퍼(W)에 재흡착된다. 도 3은 클리닝 공정 전후에 웨이퍼에 부착된 파티클을 보여주는 도면이다. 도 3에서 점선으로 된 파티클(P1)은 클리닝 공정 전에 웨이퍼(W)에 부착된 파티클이고 실선으로 된 파티클(P2)은 클리닝 공정 후에 웨이퍼에 부착된 파티클이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 클리닝 공정 수행 후 상당량의 파티클(P)이 웨이퍼(W)로부터 이탈된 후 다시 재부착된 것을 알 수 있다.However, when using the general dry cleaning device 9 described above, the surface of the wafer W is directed upward, and the air flow in the chamber 900 is directed from top to bottom. Therefore, as shown in FIG. 2, the floating particles P, which are separated from the surface of the wafer W by the cleaning means, fall down again by airflow and gravity to be resorbed onto the wafer W. FIG. 3 shows particles attached to a wafer before and after a cleaning process. In FIG. 3, the dotted particles P 1 are particles attached to the wafer W before the cleaning process and the solid particles P 2 are particles attached to the wafer after the cleaning process. As shown in FIG. 3, it can be seen that after the cleaning process, a significant amount of particles P are detached from the wafer W and then reattached.

본 발명은 레이저, 또는 노즐과 같은 클리닝 수단에 의해 웨이퍼로부터 제거된 파티클이 다시 웨이퍼로 재흡착되는 것을 방지할 수 있는 건식 클리닝 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dry cleaning apparatus that can prevent particles removed from a wafer from being resorbed back to the wafer by a cleaning means such as a laser or a nozzle.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 건식 클리닝 장치는 내부에 기판을 지지하는 지지부재가 제공된 챔버, 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면으로부터 이물질을 제거하는 클리닝 부재, 그리고 상기 기판의 표면으로부터 이탈된 이물질을 상기 챔버 외부로 운송하는 운반기체를 상기 챔버 내부로 공급하는 운반기체 공급 부재를 가진다. 본 실시예에 의하면 상기 챔버 내에서 운반기체의 기류는 상기 챔버 내 일측에서 상기 기판의 표면 상부를 지나 상기 챔버 내 타측을 향하도록 형성되고, 상기 챔버의 상부벽 중 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면과 대향되는 제 1부분은 상기 운반기체가 유입되는 상기 챔버 내 일측 상부에 배치되는 제 2부분에 비해 낮은 높이로 형성되어 상기 기판의 표면 상부에서 상기 운반기체는 빠른 속도로 흐른다. 이로 인해, 상기 기판의 표면으로부터 이탈되어 상기 기판의 상부로 부유된 이물질은 상기 기판의 상부로부터 빠르게 벗어난다.In order to achieve the above object, the dry cleaning apparatus of the present invention is a chamber provided with a support member for supporting a substrate therein, a cleaning member for removing foreign matter from the surface of the substrate placed on the support member, and separated from the surface of the substrate And a carrier gas supply member for supplying a carrier gas for transporting foreign substances to the outside of the chamber. According to this embodiment, the air flow of the carrier gas in the chamber is formed so as to pass from the top of the surface of the substrate toward the other side in the chamber from one side in the chamber, the surface of the substrate placed on the support member of the upper wall of the chamber The first portion opposed to the second portion is formed at a lower height than the second portion disposed at an upper portion of the chamber into which the carrier gas is introduced so that the carrier gas flows at a high speed on the upper surface of the substrate. As a result, foreign matter that is separated from the surface of the substrate and floated to the upper portion of the substrate quickly escapes from the upper portion of the substrate.

상기 제 1부분은 수평하게 형성된다. 또한, 상기 제 2부분은 상기 제 1부분과 인접한 부분에 상기 기판과 가까워지는 방향으로 하향경사지게 배치되는 경사부를 가진다. 이는 상기 제 1부분과 상기 제 2부분의 경계가 큰 폭으로 단차진 경우 와류가 발생되는 것을 방지한다. The first portion is formed horizontally. In addition, the second portion has an inclined portion disposed to be inclined downward in a direction close to the substrate in a portion adjacent to the first portion. This prevents vortices from occurring when the boundary between the first portion and the second portion is largely stepped.

상기 상부벽은 상기 운반기체가 유출되는 상기 챔버 내 타측 상부에 위치되는 제 3부분을 더 포함하되, 상기 제 3부분은 상기 제 1부분보다 높은 높이로 형성된다. 이는 상기 운반기체가 상기 제 1부분에서 상기 제 3부분으로 흐를 때, 운반기체가 위를 향하는 방향으로 흐르도록 하여, 이물질이 웨이퍼의 표면으로부터 상부로 멀어지도록 한다. 상기 제 3부분은 상기 지지부재에 놓여진 기판으로부터 멀어지는 방향으로 상향경사진 경사부를 포함할 수 있다.The upper wall further includes a third portion located above the other side in the chamber through which the carrier gas flows out, wherein the third portion is formed at a height higher than that of the first portion. This causes the carrier gas to flow in the upward direction as the carrier gas flows from the first portion to the third portion, causing foreign matter to move away from the surface of the wafer. The third portion may include an inclined portion inclined upward in a direction away from the substrate placed on the support member.

상기 장치에는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 이물질이 상기 기판 상부로 부유되도록 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면을 향해 경사진 방향으로 부유 기체를 분사하는 부유기체 공급부재가 제공될 수 있다. 상기 부유기체 공급부재로는 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면으로 하향 경사지게 부유기체 를 분사하는 부유 노즐(floating nozzle)이 사용될 수 있다. 상기 지지부재는 구동부재에 의해 직선 또는 회전 이동될 수 있다.The apparatus may be provided with a floating gas supply member for injecting a floating gas in the inclined direction toward the surface of the substrate placed on the support member so that foreign matter separated from the substrate by the cleaning member floats on the substrate. As the floating gas supply member, a floating nozzle for injecting the floating gas inclined downward to the surface of the substrate placed on the support member may be used. The support member may be linearly or rotationally moved by the driving member.

일 예에 의하면, 상기 클리닝 부재로는 복수의 분사공들이 형성되며 상기 챔버 내에서 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면을 향해 클리닝 기체를 분사하는 클리닝 노즐이 사용될 수 있다. 다른 예에 의하면, 상기 클리닝 부재로는 상기 기판의 표면 상부에서 충격파(shock wave)가 발생되도록 레이저를 조사하는 레이저 부재가 사용될 수 있다.According to an example, a cleaning nozzle may be used as the cleaning member, in which a plurality of injection holes are formed and spray the cleaning gas toward the surface of the substrate placed on the support member in the chamber. In another example, the cleaning member may be a laser member for irradiating a laser so that a shock wave is generated on the surface of the substrate.

또한, 상기 운반기체 공급부재로는 송풍팬과 운반기체를 정화시키는 필터 유닛이 사용될 수 있다. 선택적으로 운반기체 공급부재로는 분사노즐 또는 분사판이 사용되어 상기 챔버 내에서 운반기체의 유속을 빠르게 할 수 있다. In addition, a blower fan and a filter unit for purifying the carrier gas may be used as the carrier gas supply member. Optionally, an injection nozzle or a jet plate may be used as the carrier gas supply member to speed up the flow rate of the carrier gas in the chamber.

또한, 상기 상부벽은 평평하게 형성되는 베이스면과 상기 지지부재에 놓여진 기판과 마주보는 위치에서 상기 베이스면 아래에 결합되는 가속부재를 포함할 수 있다. 상기 가속부재는 상기 베이스면에 탈착가능하게 장착되며, 상기 가속부재는 공정에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있다.In addition, the upper wall may include a base member which is formed flat and an acceleration member coupled to the base surface in a position facing the substrate placed on the support member. The acceleration member is detachably mounted to the base surface, and the acceleration member may be provided in various shapes according to a process.

또한, 본 발명의 클리닝 장치에서 챔버는 운반기체가 유입되는 공간을 제공하는 기체 유입부, 상기 기체 유입부로부터 연장되며 지지부재가 배치되는 공간을 제공하는 공정 수행부, 상기 공정 수행부로부터 연장되며 상기 공정 수행부로부터 운반기체가 유출되는 공간을 제공하는 기체 유출부를 가진다. 상기 기체 유입부, 상기 공정 수행부, 상기 기체 유출부는 일방향으로 배치되고, 공정 수행 중 상기 기판의 표면은 상기 일방향과 평행하게 배치되며, 상기 공정 수행부에서 기체의 유속이 증가되도록 상기 공정 수행부에서 기체가 흐르는 통로의 단면적은 상기 기체 유입부에서 기체가 흐르는 통로의 단면적보다 좁게 형성된다. In addition, in the cleaning apparatus of the present invention, the chamber may include a gas inlet for providing a space into which a carrier gas is introduced, a process execution part extending from the gas inlet, and providing a space in which the support member is disposed, and extending from the process execution part. It has a gas outlet for providing a space in which the carrier gas flows from the process performing section. The gas inlet unit, the process execution unit, and the gas outlet unit are disposed in one direction, and the surface of the substrate is disposed parallel to the one direction during the process, and the process execution unit increases the flow rate of the gas in the process execution unit. The cross sectional area of the passage through which the gas flows in is smaller than the cross sectional area of the passage through which the gas flows in the gas inlet.

상기 공정 수행부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적은 일정하게 형성될 수 있으며, 상기 기체 유입부는 상기 공정 수행부와 인접한 부분에서 상기 공정 수행부와 가까워질수록 운반기체가 흐르는 통로의 단면적이 점진적으로 감소된다. 상기 기체 유출부는 운반기체가 흐르는 통로의 단면적이 상기 공정 수행부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적보다 넓게 형성되며 상기 통로의 단면적의 증가는 기판으로부터 멀어지는 방향에서 이루어진다. 상기 공정 수행부와 인접한 부분에서 단면적은 상기 공정 수행부로부터 멀어질수록 점진적으로 증가되도록 이루어질 수 있다.The cross-sectional area of the passageway through which the carrier gas flows in the process execution part may be uniformly formed, and the cross-sectional area of the passage through which the carrier gas flows gradually increases as the gas inlet part approaches the process execution part in a portion adjacent to the process execution part. Is reduced. The gas outlet portion has a cross-sectional area of a passage through which carrier gas flows is wider than a cross-sectional area of a passage through which carrier gas flows in the process performing portion, and an increase in the cross-sectional area of the passage is in a direction away from the substrate. The cross-sectional area at a portion adjacent to the process execution unit may be gradually increased as it goes away from the process execution unit.

상기 기체 유입부, 상기 공정 수행부, 그리고 상기 기체 유출부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적의 변화는 상기 지지부재에 놓여진 기판과 대향되는 상기 챔버의 벽을 굴곡지게 형성함으로써 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 챔버의 벽은 평평하게 형성되는 베이스면과 상기 지지부재에 놓여진 기판과 마주보는 위치에서 상기 베이스면 아래에 결합되는 가속부재를 포함할 수 있다.The change in the cross-sectional area of the passage through which the carrier gas flows in the gas inlet, the process execution unit, and the gas outlet is preferably formed by bending the wall of the chamber facing the substrate placed on the support member. The wall of the chamber may include a base surface formed flat and an acceleration member coupled below the base surface at a position facing the substrate placed on the support member.

또한, 상기 장치에는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 이물질이 상기 기판 상으로 부유되도록 상기 지지부재에 놓여진 기판을 향해 경사진 방향으로 부유기체를 분사하는 부유기체 공급부재가 제공될 수 있다.In addition, the apparatus may be provided with a floating gas supply member for injecting the floating gas in the inclined direction toward the substrate placed on the support member so that foreign matter separated from the substrate by the cleaning member is suspended on the substrate.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 12를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발 명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 본 실시예에서는 클리닝이 이루어지는 대상물로 웨이퍼(W) 기판을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 기판은 이에 한정되지 않으며, 유리기판 등과 같이 집적회로 제조를 위해 사용되는 다른 종류의 기판에 적용 가능하다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 12. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description. In this embodiment, the wafer W substrate is taken as an example to be cleaned. However, the substrate to which the technical idea of the present invention is applied is not limited thereto, and may be applied to other types of substrates used for manufacturing integrated circuits, such as glass substrates.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 건식 클리닝 장치(1)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 건식 클리닝 장치(1)는 챔버(chamber)(100), 지지부재(supporting member)(200), 클리닝 부재(cleaning member)(300), 그리고 운반기체 공급부재(carrier gas supplying member)(400)를 가진다. 챔버(100)는 건식 클리닝 공정(dry cleaning process)이 수행되는 공간을 제공하며, 지지부재(200)는 챔버(100) 내부에 배치되어 웨이퍼(W)와 같은 기판을 지지한다. 클리닝 부재(300)는 파티클, 잔류물, 이물질(P)과 같은 오염물질을 웨이퍼(W)의 표면으로부터 제거한다. 웨이퍼(W)의 표면으로부터 이탈되어 웨이퍼(W)의 표면 상부로 부유된 이물질(P)은 운반기체 공급부재(400)로부터 공급되는 운반기체에 의해 챔버(100) 밖으로 배기된다. 이하 상술한 구성요소들에 상세히 설명한다.4 is a cross-sectional view schematically showing a dry cleaning apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the dry cleaning apparatus 1 includes a chamber 100, a supporting member 200, a cleaning member 300, and a carrier gas supplying member. member) 400. The chamber 100 provides a space in which a dry cleaning process is performed, and the support member 200 is disposed inside the chamber 100 to support a substrate such as a wafer W. The cleaning member 300 removes contaminants such as particles, residues, and foreign substances P from the surface of the wafer W. The foreign matter P, which is separated from the surface of the wafer W and floated above the surface of the wafer W, is exhausted out of the chamber 100 by the carrier gas supplied from the carrier gas supply member 400. Hereinafter, the above-described components will be described in detail.

도 4를 다시 참조하면, 지지부재(200)는 챔버(100) 내의 중앙 부분에 배치된다. 지지부재(200)는 공정 진행 중 웨이퍼(W)를 고정하는 지지판(220)과 지지판(220)을 이동시키는 구동부재(240)를 가진다. 지지판(220)은 대체로 웨이퍼(W)와 유사한 원판 형상을 가지며, 상부면은 대체로 평평하게 형성된다. 웨이퍼(W)는 표면이 챔버(100)의 상부면을 바라보도록 수평하게 지지판(220) 상에 놓여진다. 지지판(220)은 진공흡착 또는 기구적 클램핑에 의해 웨이퍼(W)를 고정할 수 있으며, 선택적으로 정전기력에 의해 웨이퍼(W)를 고정할 수 있다. Referring back to FIG. 4, the support member 200 is disposed in the central portion of the chamber 100. The support member 200 has a support plate 220 for fixing the wafer W and a driving member 240 for moving the support plate 220 during the process. The support plate 220 generally has a disk shape similar to the wafer W, and the upper surface is formed to be generally flat. The wafer W is placed on the support plate 220 horizontally such that its surface faces the top surface of the chamber 100. The support plate 220 may fix the wafer W by vacuum suction or mechanical clamping, and may selectively fix the wafer W by electrostatic force.

챔버(100)의 일측벽에는 운반기체 공급부재(400)가 제공되고, 이와 마주보는 챔버(100)의 타측벽에는 배기부재(500)가 제공된다. 일 예에 의하면 운반기체 공급부재(400)로는 팬필터 유닛(fan filter unit)이 제공될 수 있다. 팬(420)에 의해 챔버(100) 외부로부터 운반기체가 챔버(100) 내로 유입되며, 유입된 운반기체는 필터(440)에 의해 정화된다. 상술한 구조로 인해 챔버(100) 내에서 운반기체는 챔버(100) 내 일측으로부터 챔버(100) 내 타측을 향하는 방향으로 웨이퍼(W)의 상부면을 따라 흐른다. 즉, 운반기체는 챔버(100) 내에서 대체로 수평한 방향으로 흐른다. 운반기체로는 건조 공기(dry air), 질소가스, 또는 비활성 가스(inert gas)가 사용될 수 있으며, 선택적으로 드라이 아이스(dry ice)가 사용될 수 있다.The carrier gas supply member 400 is provided on one side wall of the chamber 100, and the exhaust member 500 is provided on the other side wall of the chamber 100 facing the chamber 100. In one example, a fan filter unit may be provided as the carrier gas supply member 400. The carrier gas is introduced into the chamber 100 from the outside of the chamber 100 by the fan 420, and the introduced carrier gas is purified by the filter 440. Due to the structure described above, the carrier gas in the chamber 100 flows along the upper surface of the wafer W in a direction from one side in the chamber 100 toward the other side in the chamber 100. That is, the carrier gas flows in a generally horizontal direction in the chamber 100. As the carrier gas, dry air, nitrogen gas, or inert gas may be used, and optionally dry ice may be used.

클리닝 부재(300)로는 웨이퍼(W) 상으로 고압의 클리닝 기체를 분사하는 노즐이 사용된다. 클리닝 기체로는 웨이퍼(W) 표면에 형성된 패턴에 영향(자연산화막의 형성 등)을 주지 않는 질소가스 또는 비활성 가스가 사용되는 것이 바람직하다. 클리닝 노즐(300)은 웨이퍼(W)의 직경과 유사한 또는 이보다 긴 로드 형상을 가지며, 운반기체의 흐름방향과 대체로 직교하게 운반기체의 흐름을 가로지르도록 챔버(100) 내에 삽입된다. 클리닝 노즐(300)에는 분사공들(302)이 균일한 간격으로 복수개 형성된다. 클리닝 노즐(300)은 챔버(100) 내 측벽에 고정 설치되고, 구동부재 (240)는 클리닝 노즐(300)을 향하는 방향으로 지지판(220)을 직선 이동시킨다. 구동부재(240)로는 실린더 또는 모터가 사용될 수 있으며, 대상물을 직선 이동시키는 구동부재(240)의 구조적 메커니즘은 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 이와 반대로, 지지판(220)은 고정되고, 운반기체가 흐르는 방향을 따라 클리닝 노즐(300)이 이동되도록 구성될 수 있다. As the cleaning member 300, a nozzle for injecting a high pressure cleaning gas onto the wafer W is used. As the cleaning gas, nitrogen gas or inert gas that does not affect the pattern formed on the surface of the wafer W (such as formation of a natural oxide film) is preferably used. The cleaning nozzle 300 has a rod shape similar to or longer than the diameter of the wafer W, and is inserted into the chamber 100 to cross the flow of the carrier gas substantially orthogonally to the flow direction of the carrier gas. The cleaning nozzle 300 is formed with a plurality of injection holes 302 at uniform intervals. The cleaning nozzle 300 is fixedly installed on the side wall of the chamber 100, and the driving member 240 linearly moves the support plate 220 in the direction toward the cleaning nozzle 300. As the driving member 240, a cylinder or a motor may be used, and since the structural mechanism of the driving member 240 for linearly moving the object is well known, a detailed description thereof will be omitted. On the contrary, the support plate 220 may be fixed and configured to move the cleaning nozzle 300 along the direction in which the carrier gas flows.

선택적으로 도 5에 도시된 바와 같이 클리닝 부재로는 레이저 부재(300′)가 사용될 수 있다. 레이저 부재(300′)는 한국공개특허 2002-88661에 개시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면 상부에서 레이저를 교차시킴으로써 충격파(shock wave)를 발생시키고, 이에 의해 웨이퍼(W) 표면에 부착된 이물질(P)을 웨이퍼(W)로부터 제거할 수 있다. 이와 달리 레이저 부재(300′)는 웨이퍼(W)의 표면으로 직접 레이저를 조사하여 이물질(P)을 제거하 수 있으며, 이 경우 구동부재(240)는 지지판(220)을 직선 및 회전이동시킨다.Alternatively, as shown in FIG. 5, a laser member 300 ′ may be used as the cleaning member. The laser member 300 ′ generates a shock wave by intersecting the laser over the surface of the wafer W as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-88661, whereby a foreign matter attached to the surface of the wafer W ( P) can be removed from the wafer W. In contrast, the laser member 300 ′ can remove foreign substances P by directly irradiating a laser onto the surface of the wafer W, and in this case, the driving member 240 linearly and rotationally moves the support plate 220.

본 실시예에서 챔버(100) 내에는 하나의 공간이 제공되며, 설명의 편의를 위해 상술한 공간을 위치에 따라 순차적으로 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)라 칭한다. 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유입부(124)는 일방향으로 나란히 배치된다. 공정 수행부(122)는 지지판(220)이 배치되는 챔버(100) 내의 중앙에 해당되는 공간이고, 기체 유입부(124)는 운반기체 공급부재(400)가 설치된 챔버(100)의 측벽과 공정 수행부(122) 사이에 해당되는 공간이고, 기체 유출부(126)는 배기부재(500)가 설치된 챔버(100)의 측벽과 공정 수행부(122) 사이에 해당되는 공간이다. 즉, 운반기체는 기체 유입부(124), 공 정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)를 순차적으로 지나도록 일방향으로 흐른다.In the present embodiment, one space is provided in the chamber 100, and the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet unit may be sequentially provided according to the position of the space for convenience of description. 126). The gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas inlet 124 are arranged side by side in one direction. The process performing part 122 is a space corresponding to the center of the chamber 100 in which the support plate 220 is disposed, and the gas inlet part 124 is a sidewall of the chamber 100 in which the carrier gas supply member 400 is installed and the process. The space corresponding to the execution unit 122, and the gas outlet 126 is a space between the side wall of the chamber 100 in which the exhaust member 500 is installed and the process execution unit 122. That is, the carrier gas flows in one direction so as to sequentially pass through the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126.

클리닝 부재(300)에 의해 웨이퍼(W) 표면으로부터 이탈된 이물질(P)은 웨이퍼(W) 상부로 부유하며, 상술한 바와 같이 운반기체에 의해 배기부재(500)를 향하는 방향으로 운반된다. 그러나 웨이퍼(W) 상부로 부유된 이물질(P)에는 운반기체의 흐름에 의해 제공되는 수평방향의 힘 외에 중력에 의해 아래로 제공되는 수직방향의 힘이 작용한다. 수평방향의 힘이 충분히 크지 않다면 이물질(P)은 웨이퍼(W)의 표면 상부를 완전히 벗어나기 전에 다시 웨이퍼(W) 상으로 떨어진다. 상술한 문제는 웨이퍼(W)가 대구경화됨에 따라 더욱 커진다. 팬(420)의 속도를 증가시켜 운반기체의 유속을 일정크기 빠르게 할 수 있으나, 난류의 발생, 소요 전력의 증가 등의 문제가 유발될 수 있다. The foreign matter P separated from the surface of the wafer W by the cleaning member 300 floats above the wafer W, and is transported in the direction toward the exhaust member 500 by the carrier gas as described above. However, in addition to the horizontal force provided by the flow of the carrier gas, the vertical force provided downward by gravity acts on the foreign matter P suspended above the wafer W. If the force in the horizontal direction is not large enough, the foreign matter P falls back onto the wafer W before completely leaving the upper surface of the wafer W. The above-mentioned problem becomes larger as the wafer W becomes larger in diameter. By increasing the speed of the fan 420, the flow rate of the carrier gas may be increased to a certain size, but problems such as generation of turbulence and increase in power consumption may be caused.

본 실시예에 의하면, 챔버(100)의 형상을 변화하여 웨이퍼(W)의 상부에서 운반기체의 유속이 빨라지도록 한다. 구체적으로 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)에서 기체가 흐르는 통로의 단면적(이하, 통로면적(passageway area)이라 한다)을 상이하게 형성하여 운반기체의 유속을 변화시킨다. 베르누이 정리(a Bernoulli's theorem)에 의하면, 유체의 유속은 유체가 흐르는 통로의 단면적에 반비례한다. 즉, 유체가 흐르는 통로의 단면적이 감소하면, 유체의 유속이 빨라진다. 본 실시예에 의하면, 공정 수행부(122)의 통로면적은 기체 유입부(124)의 통로면적보다 좁게 형성된다. 공정 수행부(122) 내에서 운반기체의 유속이 일정하게 유지되도록 공정 수행부(122)의 통로면적은 일정하게 형성된다. 통로 면적이 급격하게 감소되거나 큰 폭으로 단차져 감소되면, 통로면적이 감소되는 영역에서 와류가 발생된다. 기체 유입부(124) 중 공정 수행부(122)와 인접한 영역에서 통로면적은 와류발생을 억제하거나 최소화할 수 있는 범위 내에서 점진적으로 줄어드는 것이 바람직하다. According to this embodiment, the shape of the chamber 100 is changed so that the flow rate of the carrier gas at the upper portion of the wafer W is increased. Specifically, the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126 form different cross-sectional areas (hereinafter, referred to as a passageway area) of a passage through which gas flows. Change the flow rate. According to Bernoulli's theorem, the flow velocity of the fluid is inversely proportional to the cross-sectional area of the passage through which the fluid flows. In other words, when the cross-sectional area of the passage through which the fluid flows decreases, the flow velocity of the fluid increases. According to the present embodiment, the passage area of the process performing part 122 is formed to be narrower than the passage area of the gas inlet part 124. The passage area of the process performing unit 122 is formed to be constant so that the flow rate of the carrier gas is maintained in the process performing unit 122. If the passage area is drastically reduced or greatly stepped down, vortices occur in the region where the passage area is reduced. In the region adjacent to the process execution unit 122 of the gas inlet 124, the passage area is preferably gradually reduced within a range capable of suppressing or minimizing vortex generation.

또한, 기체 유출부(126)의 통로면적은 공정 수행부(122)의 통로면적보다 넓게 형성된다. 바람직하게는 공정 수행부(122)를 통과한 운반기체가 수평 및 상부로 이동될 수 있도록 유체가 흐르는 통로는 위방향으로 넓어지는 것이 바람직하다. 이는 운반기체의 기류 방향이 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 방향으로 형성되도록 하여, 웨이퍼(W) 표면 상부로 부유된 이물질(P)이 웨이퍼(W)로 다시 재부착되는 것을 방지한다. 기체 유출부(126)의 통로면적은 단차지도록 증가되거나 점진적으로 증가될 수 있다. 선택적으로 도 6에 도시된 바와 같이 기체 유출부(126)의 통로면적은 공정 수행부(122)의 통로면적과 동일하게 형성되거나 좁게 형성될 수 있다.In addition, the passage area of the gas outlet part 126 is formed to be larger than the passage area of the process performing part 122. Preferably, the passage through which the fluid flows is widened upwardly so that the carrier gas passing through the process performing part 122 can be moved horizontally and upwardly. This allows the air flow direction of the carrier gas to be formed away from the wafer W, thereby preventing the foreign matter P suspended above the surface of the wafer W from reattaching to the wafer W again. The passage area of the gas outlet 126 may be increased stepwise or may be increased gradually. Optionally, as shown in FIG. 6, the passage area of the gas outlet 126 may be the same as or narrower than the passage area of the process performing part 122.

본 실시예의 바람직한 일 예에 의하면, 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)의 통로면적의 변화는 챔버(100) 내의 상부벽(140)을 굴곡지게 형성함으로써 이루어진다. 다시 도 4를 참조하면, 상부벽(140)은 공정 수행부(122) 상에 위치되는 제 1부분(142), 기체 유입부(124) 상에 위치되는 제 2부분(144), 그리고 기체 유출부(126) 상에 위치되는 제 3부분(146)을 가진다. 제 1부분(142)은 제 2부분(144) 및 제 3부분(146)보다 낮은 높이에 위치된다. 제 1부분(142)은 수평하게 형성되어, 공정 수행부(122)의 통로면적이 일정하게 되도록 한다. 제 2부분(144)은 운반기체 공급부재(400)와 인접한 영역에 수평하게 형성된 수 평부(144a)와 제 1부분(142) 및 수평부(144a) 사이에 위치되는 경사부(144b)를 가진다. 경사부(144b)는 웨이퍼(W)를 향하는 방향으로 하향경사지게 형성된다. 제 3부분(146)은 배기부재(500)와 인접한 영역에 수평하게 형성된 수평부(146a)와 제 1부분(142) 및 수평부(146a) 사이에 위치되는 경사부(146b)를 가진다. 경사부(146b)는 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 방향으로 상향경사지게 형성된다.According to a preferred embodiment of the present embodiment, the change of the passage area of the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126 is formed to bend the upper wall 140 in the chamber 100. By doing so. Referring back to FIG. 4, the top wall 140 is a first portion 142 located on the process follower 122, a second portion 144 located on the gas inlet 124, and a gas outlet. It has a third portion 146 located on the portion 126. The first portion 142 is located at a lower level than the second portion 144 and the third portion 146. The first portion 142 is formed horizontally so that the passage area of the process performing part 122 is constant. The second portion 144 has a horizontal portion 144a formed horizontally in an area adjacent to the carrier gas supply member 400 and an inclined portion 144b positioned between the first portion 142 and the horizontal portion 144a. . The inclined portion 144b is formed to be inclined downward in the direction toward the wafer W. As shown in FIG. The third portion 146 has a horizontal portion 146a formed horizontally in an area adjacent to the exhaust member 500 and an inclined portion 146b positioned between the first portion 142 and the horizontal portion 146a. The inclined portion 146b is formed to be inclined upward in a direction away from the wafer W. As shown in FIG.

도 7은 도 4의 장치(1)에서 챔버(100) 내에 운반기체에 의해 형성되는 기류의 방향 및 챔버(100) 내 각 공간에서 기류의 속도, 그리고 웨이퍼의 표면으로부터 이탈된 이물질(P)의 이동경로를 보여주는 도면이다. 도면에서 화살표의 길이는 기류의 속도 크기를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 처음에 운반기체 공급부재(400)에 의해 운반기체는 일정속도로 기체 유입부(124) 내로 유입된다. 상부벽(140)의 경사부(144b) 아래를 지나면서 운반기체는 조금씩 가속된다. 공정 수행부(122)를 지나면서 운반기체는 빠른 속도로 일정하게 웨이퍼(W) 표면 상부를 따라 흐른다. 이후에 운반기체는 기체 유출부(126)를 지나며, 배기부재(500)를 통해 외부로 배기된다. 기체 유출부(126)의 경사부(146b) 아래를 지날 때 운반기체는 경사부(146b)를 따라 상부 방향 및 수평 방향으로 흐른다. FIG. 7 shows the direction of airflow formed by the carrier gas in the chamber 100 in the apparatus 1 of FIG. 4 and the velocity of the airflow in each space within the chamber 100, and the foreign matter P that has escaped from the surface of the wafer. A diagram showing a movement path. The length of the arrow in the figure indicates the magnitude of the velocity of the air flow. Referring to FIG. 7, the carrier gas is initially introduced into the gas inlet 124 at a constant speed by the carrier gas supply member 400. The carrier gas accelerates little by little while passing under the inclined portion 144b of the upper wall 140. As the process performing part 122 passes, the carrier gas flows along the upper surface of the wafer W at a constant speed. Thereafter, the carrier gas passes through the gas outlet 126 and is exhausted to the outside through the exhaust member 500. When passing below the inclined portion 146b of the gas outlet 126, the carrier gas flows along the inclined portion 146b in the upward direction and the horizontal direction.

다시 도 7을 참조하면, 이물질(P)은 처음에 클리닝 부재(300)에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로부터 이탈되어 웨이퍼(W)의 상부로 부유된다. 이후 이물질(P)은 공정 수행부(122) 내에 형성된 빠른 기류에 의해 웨이퍼(W)의 상부로부터 빠르게 벗어난다. 공정 수행부(122) 중 기체 유출부(126)와 인접한 영역에서 이물질(P)은 상방향으로 형성된 운반기체의 기류를 따라 웨이퍼(W)로부터 멀어진다.Referring to FIG. 7 again, the foreign matter P is initially separated from the surface of the wafer W by the cleaning member 300 and floated to the upper portion of the wafer W. FIG. Thereafter, the foreign matter P is quickly released from the upper portion of the wafer W by the rapid airflow formed in the process execution part 122. In the region adjacent to the gas outlet 126 in the process performing unit 122, the foreign matter P is separated from the wafer W along the airflow of the carrier gas formed upward.

상술한 바와 같이 공정 수행부(122) 내에서 이물질(P)이 기류를 따라 이동될 때, 이물질(P)은 중력에 의해 아래방향으로 조금씩 내려간다. 따라서 이물질(P)이 웨이퍼(W)의 표면으로부터 충분히 높이 부유하지 못하면, 공정 수행부(122) 내에서 이동 중에 웨이퍼(W)의 표면으로 다시 떨어진다. 이물질(P)을 웨이퍼(W)의 표면으로부터 높이 부유시키기 위해, 챔버(100) 내에는 부유기체 공급부재(600)가 제공될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 부유기체 공급부재(600)로는 웨이퍼(W)의 표면을 향해 경사진 각도로 부유기체를 분사하는 노즐이 사용된다. 부유기체를 분사하는 부유 노즐(600)은 대체로 클리닝 기체를 분사하는 클리닝 노즐(300)과 유사한 형상을 가지며, 클리닝 노즐(300) 아래에 대체로 이와 평행하게 배치될 수 있다. 부유 노즐(600)은 클리닝 노즐(300)의 분사압에 비해 낮은 분사압으로, 그리고 더 완만한 분사각으로 부유기체를 웨이퍼(W)의 표면을 향해 분사한다. 부유기체는 웨이퍼(W)의 표면과 부딪힌 후, 웨이퍼(W)의 상부를 향하는 방향으로 흐른다. 도 9에 도시된 바와 같이 클리닝 기체에 의해 웨이퍼(W)로부터 이탈된 이물질(P)은 부유기체의 기류를 따라 일정높이 웨이퍼(W)의 상부로 부유된 후, 운반기체의 기류를 따라 웨이퍼(W)의 상부로부터 벗어난다. As described above, when the foreign matter P is moved along the air flow in the process performing unit 122, the foreign matter P gradually descends downward by gravity. Therefore, if the foreign matter P does not float high enough from the surface of the wafer W, it falls back to the surface of the wafer W during movement in the process performing unit 122. In order to float the foreign matter P high from the surface of the wafer W, a floating gas supply member 600 may be provided in the chamber 100. As shown in FIG. 8, a nozzle for injecting the floating gas at an inclined angle toward the surface of the wafer W is used as the floating gas supply member 600. The floating nozzle 600 injecting the floating gas has a shape that is generally similar to that of the cleaning nozzle 300 injecting the cleaning gas, and may be disposed substantially parallel thereto under the cleaning nozzle 300. The floating nozzle 600 sprays the floating gas toward the surface of the wafer W at a lower spray pressure than the spray pressure of the cleaning nozzle 300 and at a gentler spray angle. The floating gas collides with the surface of the wafer W and then flows in the direction toward the top of the wafer W. As illustrated in FIG. 9, the foreign matter P separated from the wafer W by the cleaning gas is suspended above the predetermined height of the wafer W along the air flow of the floating gas, and then the wafer is formed along the air flow of the carrier gas. Depart from the top of W).

본 실시예에서 운반기체는 팬필터 유닛에 의해 챔버(100) 내로 공급되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 운반기체의 유속을 빠르게 하기 위해 도 10에 도시된 바와 같이 분사홀들이 형성된 로드 형상 또는 판 형상의 분사부재(460)에 의해 운반기체가 챔버(100) 내로 공급될 수 있다. In this embodiment, the carrier gas has been described as being supplied into the chamber 100 by the fan filter unit. However, in order to speed up the flow rate of the carrier gas, the carrier gas may be supplied into the chamber 100 by a rod-shaped or plate-shaped injection member 460 having injection holes as shown in FIG. 10.

본 실시예에서 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부 (126)의 통로면적의 변화를 위해 챔버(100)의 상부벽(140)이 굴곡지게 형성되는 것으로 설명하였다. 굴곡진 상부벽(140)의 형상은 다양한 방법으로 제공될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 상부벽(140)은 일체로 이루어지며 굴곡진 형상을 가지도록 제조될 수 있다. 선택적으로 도 11에 도시된 바와 같이 상부벽(140)은 평평하게 형성된 베이스면(140a)과 그 아래에 결합된 가속부재(140b)를 가질 수 있다. 가속부재(140b)는 공정 수행부(122)에 제공되는 평평한 형상을 가지는 하부면(147b)과 각각 기체 유입부(124) 및 기체 유출부(126)에 배치되며 하부면(147b)의 양측으로부터 상향 경사지도록 연장된 경사부(148b, 149b)를 가진다. 기체 유입부(124)에 배치되는 경사부(148b)와 기체 유출부(126)에 배치되는 경사부(149b)는 동일한 경사각 또는 상이한 경사각을 가질 수 있다. 가속부재(140b)는 베이스면(140a)에 탈착가능하게 결합되는 것이 바람직하다.In the present exemplary embodiment, the upper wall 140 of the chamber 100 is bent to change the passage area of the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126. . The shape of the curved top wall 140 can be provided in a variety of ways. As shown in FIG. 4, the upper wall 140 may be integrally formed and manufactured to have a curved shape. Optionally, as shown in FIG. 11, the upper wall 140 may have a base surface 140a formed flat and an acceleration member 140b coupled thereunder. The acceleration member 140b is disposed on the bottom surface 147b having a flat shape provided to the process performing section 122, and the gas inlet 124 and the gas outlet 126, respectively, from both sides of the bottom surface 147b. And inclined portions 148b and 149b extending upwardly inclined. The inclined portion 148b disposed in the gas inlet 124 and the inclined portion 149b disposed in the gas outlet 126 may have the same inclined angle or different inclined angles. The acceleration member 140b is preferably detachably coupled to the base surface 140a.

또한, 본 실시예에서는 웨이퍼(W)의 표면이 수평방향으로 놓여지고, 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)가 수평방향으로 일방향으로 배치되는 것으로 설명하였다. 그러나 도 12에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)가 세워진 상태로 지지부재(200)에 놓여지고, 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)는 상하방향으로 일방향으로 배치될 수 있다. 운반기체 공급부재(400)는 챔버(100)의 상부면에 제공되고, 배기부재(500)는 챔버(100)의 하부면에 제공되어, 운반기체는 챔버(100) 내 상부에서 하부를 향하는 방향으로 흐른다. 챔버(100)의 기체 유입부(124), 공정 수행부(122), 그리고 기체 유출부(126)의 통로면적을 변화하기 위해 웨이퍼(W)의 표면과 대향되는 챔버(100)의 측벽(160)이 굴 곡지게 형성될 수 있다. 웨이퍼(W)의 표면로부터 이탈된 이물질(P)은 운반기체의 흐름 및 중력에 의해 아래로 이동되므로, 이물질(P)이 웨이퍼(W)에 재부착될 가능성이 매우 낮다. In this embodiment, the surface of the wafer W is placed in the horizontal direction, and the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126 are disposed in one direction in the horizontal direction. It was. However, as shown in FIG. 12, the wafer W is placed on the support member 200 in an upright position, and the gas inlet 124, the process performing unit 122, and the gas outlet 126 are vertically disposed. It may be arranged in one direction. The carrier gas supply member 400 is provided on the upper surface of the chamber 100, and the exhaust member 500 is provided on the lower surface of the chamber 100, so that the carrier gas is directed from the upper side to the lower side in the chamber 100. Flows into. The side wall 160 of the chamber 100 facing the surface of the wafer W to change the passage area of the gas inlet 124, the process performer 122, and the gas outlet 126 of the chamber 100. ) May be curved. Since the foreign matter P separated from the surface of the wafer W is moved downward by the flow and gravity of the carrier gas, the foreign matter P is very unlikely to reattach to the wafer W.

본 발명의 건식 클리닝 장치에 의하면, 레이저 또는 노즐과 같은 클리닝 수단에 의해 웨이퍼로부터 제거된 파티클이 다시 웨이퍼로 재흡착되는 것을 방지할 수 있다. According to the dry cleaning apparatus of the present invention, the particles removed from the wafer by a cleaning means such as a laser or a nozzle can be prevented from being resorbed to the wafer again.

Claims (20)

반도체 기판의 표면을 클리닝하는 장치에 있어서,An apparatus for cleaning the surface of a semiconductor substrate, 내부에 기판을 지지하는 지지부재가 제공된 챔버와;A chamber provided with a support member supporting the substrate therein; 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면으로부터 이물질을 제거하는 클리닝 부재와;A cleaning member for removing foreign substances from the surface of the substrate placed on the support member; 상기 기판의 표면으로부터 이탈된 이물질을 상기 챔버 외부로 운송하는 운반기체를 상기 챔버 내부로 공급하는 운반기체 공급 부재를 포함하되, Includes a carrier gas supply member for supplying a carrier gas for transporting the foreign matter deviated from the surface of the substrate to the outside of the chamber, 상기 챔버 내에서 운반기체의 기류는 상기 챔버 내 일측에서 상기 기판의 표면 상부를 지나 상기 챔버 내 타측을 향하도록 형성되고,The air flow of the carrier gas in the chamber is formed so as to pass through the upper surface of the substrate from one side in the chamber toward the other side in the chamber, 상기 챔버의 상부벽 중 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면과 대향되는 제 1부분은 상기 운반기체가 유입되는 상기 챔버 내 일측 상부에 배치되는 제 2부분에 비해 낮은 높이로 형성되어 상기 기판의 표면 상부에서 상기 운반기체의 유속은 빨라지는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The first portion of the upper wall of the chamber, which faces the surface of the substrate placed on the support member, is formed at a lower height than the second portion disposed on an upper portion of the chamber into which the carrier gas flows, so that the upper portion of the surface of the substrate is formed. Drying apparatus, characterized in that the flow rate of the carrier gas is faster. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2부분은 상기 제 1부분과 인접한 부분에 상기 기판과 가까워지는 방향으로 하향경사지게 배치되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the second portion includes an inclined portion disposed to be inclined downward in a direction approaching the substrate in a portion adjacent to the first portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1부분은 수평하게 형성된 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the first portion is formed horizontally. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부벽은 상기 운반기체가 유출되는 상기 챔버 내 타측 상부에 위치되는 제 3부분을 더 포함하되,The upper wall further includes a third portion located on the other side in the chamber through which the carrier gas flows, 상기 제 3부분은 상기 제 1부분보다 높은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치. And the third portion is formed at a height higher than that of the first portion. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 3부분은 상기 지지부재에 놓여진 기판으로부터 멀어지는 방향으로 상향경사진 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the third portion includes an inclined portion inclined upward in a direction away from the substrate placed on the support member. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 장치는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 이물질이 상기 기판 상부로 부유되도록 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면을 향해 경사진 방향으로 부유 기체를 분사하는 부유기체 공급부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The apparatus further includes a floating gas supply member for injecting a floating gas in the inclined direction toward the surface of the substrate placed on the support member so that foreign matters separated from the substrate by the cleaning member float on the substrate. Dry cleaning apparatus. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 부유기체 공급부재는 상기 챔버 내 일측에 배치되며, 상기 기판의 표면으로부터 이탈된 이물질을 부유시키기 위해 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면으로 하향 경사지게 부유기체를 분사하는 부유 노즐(floating nozzle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The floating gas supply member is disposed on one side of the chamber, and includes a floating nozzle which injects the floating gas downwardly inclined to the surface of the substrate placed on the support member to float foreign substances separated from the surface of the substrate. Dry cleaning apparatus, characterized in that. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 장치는 상기 지지부재를 직선 또는 회전이동시키는 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The apparatus further comprises a drive member for linearly or rotationally moving the support member. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 클리닝 부재는 복수의 분사공들이 형성되며, 상기 챔버 내에서 상기 지지부재에 놓여진 기판의 표면을 향해 클리닝 기체를 분사하는 클리닝 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the cleaning member includes a cleaning nozzle having a plurality of injection holes formed therein and spraying a cleaning gas toward the surface of the substrate placed on the support member in the chamber. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 클리닝 부재는 상기 기판의 표면 상부에서 충격파(shock wave)가 발생되도록 레이저를 조사하는 레이저 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the cleaning member comprises a laser member for irradiating a laser to generate a shock wave on the surface of the substrate. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 운반기체 공급부재는,The carrier gas supply member, 송풍팬과;A blowing fan; 운반기체를 정화시키는 필터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And a filter unit for purifying the carrier gas. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 평평하게 형성되는 베이스면과;A base surface formed flat; 상기 지지부재에 놓여진 기판과 마주보는 위치에서 상기 베이스면 아래에 결합되는 가속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And an accelerating member coupled below the base surface at a position facing the substrate placed on the support member. 반도체 기판의 표면을 건식으로 클리닝하는 장치에 있어서,An apparatus for dry cleaning the surface of a semiconductor substrate, 운반기체가 유입되는 공간을 제공하는 기체 유입부, 상기 기체 유입부로부터 연장되며 지지부재 상에 놓여진 기판의 표면으로부터 이물질을 제거하는 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 수행부, 상기 공정 수행부로부터 연장되며 상기 공정 수행부로부터 운반기체가 유출되는 공간을 제공하는 기체 유출부를 가지는 챔버를 포함하되,A gas inlet for providing a space into which a carrier gas is introduced, a process performing part for providing a space in which a process of removing foreign matter from a surface of the substrate placed on the support member and extending from the gas inlet is performed; A chamber having a gas outlet extending and providing a space through which the carrier gas flows out of the process performing part; 상기 기체 유입부, 상기 공정 수행부, 상기 기체 유출부는 일방향으로 배치되고, 공정 수행 중 상기 기판의 표면은 상기 일방향과 평행하게 배치되며, The gas inlet, the process performing part, and the gas outlet part are disposed in one direction, and the surface of the substrate is disposed in parallel with the one direction during the process. 상기 공정 수행부에서 기체의 유속이 증가되도록 상기 공정 수행부에서 기체 가 흐르는 통로의 단면적은 상기 기체 유입부에서 기체가 흐르는 통로의 단면적보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And a cross-sectional area of a passage through which gas flows in the process execution unit is smaller than a cross-sectional area of a passage through which gas flows in the gas inlet so that the flow rate of the gas increases in the process execution unit. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 공정 수행부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적은 일정하게 형성된 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.Dry cleaning apparatus, characterized in that the cross-sectional area of the passage in which the carrier gas flows in the process performing unit is formed constant. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기체 유입부는 상기 공정 수행부와 인접한 부분에서 상기 공정 수행부와 가까워질수록 운반기체가 흐르는 통로의 단면적이 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the gas inlet is gradually reduced in cross-sectional area of a passage through which a carrier gas flows as the gas inlet is closer to the process performing part in a portion adjacent to the process performing part. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기체 유출부는 운반기체가 흐르는 통로의 단면적이 상기 공정 수행부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적보다 넓게 형성되며, 상기 통로의 단면적의 증가는 기판으로부터 멀어지는 방향에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the gas outlet has a cross-sectional area of a passage through which carrier gas flows wider than a cross-sectional area of a passage through which carrier gas flows in the process performing part, and an increase in the cross-sectional area of the passage is in a direction away from a substrate. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 기체 유출부는 상기 공정 수행부와 인접한 부분에서 상기 공정 수행부 로부터 멀어질수록 운반기체가 흐르는 통로의 단면적이 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And the gas outlet portion gradually increases in cross-sectional area of a passage through which carrier gas flows away from the process execution portion in a portion adjacent to the process execution portion. 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 13 to 16, 상기 기체 유입부, 상기 공정 수행부, 그리고 상기 기체 유출부에서 운반기체가 흐르는 통로의 단면적의 변화는 상기 지지부재에 놓여진 기판과 대향되는 상기 챔버의 벽을 굴곡지게 형성함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The change in the cross-sectional area of the passage through which the carrier gas flows in the gas inlet, the process execution unit, and the gas outlet is formed by bending the wall of the chamber facing the substrate placed on the support member. Cleaning device. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 챔버의 벽은,The wall of the chamber, 평평하게 형성되는 베이스면과;A base surface formed flat; 상기 지지부재에 놓여진 기판과 마주보는 위치에서 상기 베이스면 아래에 결합되는 가속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.And an accelerating member coupled below the base surface at a position facing the substrate placed on the support member. 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 13 to 16, 상기 장치는 상기 클리닝 부재에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 이물질이 상기 기판 상으로 부유되도록 상기 지지부재에 놓여진 기판을 향해 경사진 방향으로 부유기체를 분사하는 부유기체 공급부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 클리닝 장치.The apparatus further comprises a floating gas supply member for injecting a floating gas in the inclined direction toward the substrate placed on the support member so that foreign matter separated from the substrate by the cleaning member floats on the substrate. Dry cleaning device.
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