KR100809590B1 - Apparatus and method for treating substrates - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 개시한 것으로서, 플라즈마를 이용한 기판의 건식 처리와 약액을 이용한 기판의 습식 세정 처리를 하나의 설비 내에서 순차적으로 진행하면서, 플라즈마 처리 공정의 진행시 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 기판의 배면에 공급하는 것을 특징으로 가진다. The present invention discloses a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same, wherein a dry treatment of a substrate using plasma and a wet cleaning treatment of a substrate using a chemical liquid are sequentially performed in one facility, and the plasma treatment process is performed. It is characterized by supplying a gas for controlling the temperature of the substrate to the back of the substrate.

이러한 특징에 의하면, 플라즈마 처리 공정의 진행시 기판의 온도를 적정 공정 온도 범위로 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.According to this aspect, it is possible to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same that can adjust the temperature of the substrate to the appropriate process temperature range during the plasma processing process.

건식 처리, 습식 처리, 플라즈마, 기판 온도, 가스, 백 노즐 Dry Treatment, Wet Treatment, Plasma, Substrate Temperature, Gas, Bag Nozzle

Description

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}Substrate processing apparatus and substrate processing method using the same {APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 백 노즐 어셈블리의 개략적 구성도,FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the bag nozzle assembly shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 개략적 동작 상태도이다.3 is a schematic operation state diagram of a substrate processing apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 기판 지지 부재 200 : 플라즈마 처리부100 substrate support member 200 plasma processing unit

300 : 백 노즐 어셈블리 310 : 노즐 몸체300: back nozzle assembly 310: nozzle body

312 : 가스 이동 라인 320 : 가스 분사 부재312 gas moving line 320 gas injection member

322 : 이동 통로 324 : 가스 분사 홀322: movement passage 324: gas injection hole

332 : 제 1 가스 공급원 334 : 제 2 가스 공급원332: first gas source 334: second gas source

333,335 : 개폐 밸브 340 : 검출부333,335: on-off valve 340: detection unit

350 : 제어부 400 : 세정 처리부350: control unit 400: cleaning processing unit

420 : 약액 공급 부재 440 : 건조 가스 공급 부재420: chemical liquid supply member 440: dry gas supply member

본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판상의 불필요한 감광막 층을 제거하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and method, and more particularly, to a substrate processing apparatus for removing an unnecessary photosensitive film layer on a substrate using plasma and a substrate processing method using the same.

일반적으로 반도체 소자는 실리콘 기판상에 소정의 회로 패턴을 형성하도록 박막을 순차적으로 적층하는 과정을 반복함으로써 제조되며, 박막의 형성 및 적층을 위해서는 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 등 다수의 단위 공정들을 반복 수행해야만 한다.Generally, a semiconductor device is manufactured by repeating a process of sequentially stacking thin films to form a predetermined circuit pattern on a silicon substrate, and for forming and stacking thin films, a plurality of unit processes such as a deposition process, a photo process, and an etching process are performed. Must be repeated.

이러한 다수의 단위 공정들 중 사진 공정은 기판상에 패턴을 형성하기 위한 공정으로서, 감광액 도포(Coating) 공정, 노광(Exposuring) 공정 및 현상(Developing) 공정 등으로 이루어진다. 그리고 현상 공정에 의해 기판상에 형성된 패턴을 이용하여 기판의 최상단층을 식각(Etching)한 후, 기판상에 남아 있는 감광막 층을 제거하는 애싱(Ashing) 공정을 진행함으로써 패턴에 따른 소자의 형성이 가능하게 된다. Among such a plurality of unit processes, a photo process is a process for forming a pattern on a substrate, and includes a photoresist coating process, an exposure process, and a developing process. After etching the uppermost layer of the substrate using the pattern formed on the substrate by the developing process, an ashing process of removing the photoresist layer remaining on the substrate is performed to form the device according to the pattern. It becomes possible.

애싱 공정을 수행하는 장치로는 플라즈마 애싱 장치가 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 공정 가스를 챔버 내에 공급하고 마이크로 웨이브 또는 고주파 전원 등을 인가하여 기판의 상부에 플라즈마를 형성시켜 기판에 도포된 감광막 층을 제거하는 장치이다. Plasma ashing apparatus is generally used as the apparatus for performing the ashing process, which supplies a process gas into the chamber and applies a microwave or high frequency power to form a plasma on the substrate to remove the photoresist layer applied to the substrate. Device.

플라즈마 애싱 장치를 이용한 공정의 진행시 플라즈마와 기판상의 감광막 층이 반응을 하기 위해서는 기판의 온도가 적정 공정 온도 범위에서 유지되어야 하 며, 기판의 온도가 기설정된 공정 온도 범위를 벗어날 경우 애싱 공정이 제대로 이루어지지 않아 반도체 소자의 불량을 초래할 수 있다.In order to react the plasma with the photoresist layer on the substrate during the process using the plasma ashing device, the temperature of the substrate must be maintained at an appropriate process temperature range. If the substrate temperature is outside the preset process temperature range, the ashing process is properly performed. It may not be made and may cause a defect of the semiconductor device.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 플라즈마 애싱 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 처리 공정의 진행시 기판의 온도를 적정한 공정 온도 범위로 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the problems in view of the conventional plasma ashing apparatus as described above, and an object of the present invention is to adjust the temperature of the substrate during the plasma treatment process to an appropriate process temperature range. An object of the present invention is to provide an adjustable substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 상향 이격시킨 상태에서 지지하도록 핀 부재들이 설치된 기판 지지 부재와; 상기 기판 지지 부재에 놓인 기판상으로 플라즈마를 공급하여 상기 기판을 처리하는 플라즈마 처리부와; 상기 플라즈마 처리부의 기판 처리 공정 진행시 상기 기판의 배면에 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하는 백 노즐 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention comprises: a substrate support member provided with fin members so as to support the substrate in a spaced-up state; A plasma processor for processing the substrate by supplying plasma onto the substrate placed on the substrate support member; And a back nozzle assembly configured to control a temperature of the substrate by supplying a gas to a rear surface of the substrate during a substrate processing process of the plasma processing unit.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행되는 기판의 온도를 감지하는 검출부와; 상기 검출부의 검출 신호를 수용하여, 상기 기판의 배면에 고온 또는 저온의 가스가 선택적으로 공급되도록 상기 백 노즐 어셈블리를 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.A substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, comprising: a detector for sensing a temperature of a substrate on which the plasma processing step is performed; And a controller configured to receive the detection signal of the detector and adjust the bag nozzle assembly to selectively supply a gas having a high temperature or a low temperature to a rear surface of the substrate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 백 노즐 어셈블리는 상기 기판 지지 부재 에 삽입 설치되며, 그리고 내부에 가스 이동 라인이 형성된 노즐 몸체와; 상기 노즐 몸체의 중심부로부터 기판의 반경 방향으로 연장 형성된 바아(Bar) 타입으로 마련되며, 상기 가스 이동 라인에 연통되는 다수의 가스 분사 홀들이 형성된 가스 분사 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the invention, the bag nozzle assembly is inserted into the substrate support member, the nozzle body and the gas movement line formed therein; And a gas injection member provided in a bar type extending from the center of the nozzle body in a radial direction of the substrate and having a plurality of gas injection holes communicating with the gas movement line.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 장치는 기판상의 감광막 층을 제거하는 애싱(Ashing) 공정에 사용되는 것이 바람직하다.According to another aspect of the invention, the device is preferably used in an ashing process to remove the photoresist layer on the substrate.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 플라즈마 처리된 기판상에 약액 및 건조 가스를 공급하여 상기 기판을 세정 건조하는 세정 처리부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, the cleaning treatment unit for cleaning and drying the substrate by supplying a chemical liquid and a dry gas on the plasma-treated substrate; preferably further includes.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서, 플라즈마를 이용하여 기판의 상면을 처리하고, 상기 기판의 하면에 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention is a method of processing a substrate using a plasma, wherein the substrate is processed by using a plasma, and a gas is supplied to a lower surface of the substrate to supply the substrate. It characterized by adjusting the temperature of.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 기판의 온도가 기설정된 온도 범위를 초과하면 상기 기판의 하면에 저온의 가스를 공급하고, 상기 기판의 온도가 기설정된 온도 범위 미만이면 상기 기판의 하면에 고온의 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.In the substrate processing method according to the present invention having the configuration as described above, the method supplies a low-temperature gas to the lower surface of the substrate when the temperature of the substrate exceeds a predetermined temperature range, the temperature of the substrate is If the temperature is less than the set temperature range, it is preferable to supply a hot gas to the lower surface of the substrate to adjust the temperature of the substrate.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

( 실시예 )(Example)

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 백 노즐 어셈블리의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of the back nozzle assembly shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는, 기판상의 불필요한 감광막 층을 제거하기 위한 것으로, 기판 지지 부재(100), 플라즈마 처리부(200), 백 노즐 어셈블리(300) 및 세정 처리부(400)를 포함한다.1 and 2, the substrate processing apparatus 10 according to the present embodiment is for removing an unnecessary photoresist layer on a substrate, and includes a substrate supporting member 100, a plasma processing unit 200, and a back nozzle assembly ( 300 and a cleaning processing unit 400.

기판 지지 부재(100)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 구동부(140)에 의해 회전된다. 기판 지지 부재(100)는 원형의 상부 면을 갖는 지지판(110)을 가지며, 지지판(110)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(120)가 설치된다. 핀 부재(120)는 지지 핀(122)들과 정렬 핀(124)들을 가진다. 지지 핀(122)들은 지지판(110)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 지지판(110)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(122)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 지지판(110)으로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(122)들의 외측에는 정렬 핀(124)들이 각각 배치되며, 정렬 핀(124)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 정렬 핀(124)들은 다수의 지지 핀(122)들에 의해 지지된 기판(W)이 지지판(110) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 정렬 핀(124)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.The substrate support member 100 supports the substrate W during the process and is rotated by the driver 140 during the process. The substrate supporting member 100 has a supporting plate 110 having a circular upper surface, and the pin member 120 supporting the substrate W is installed on the upper surface of the supporting plate 110. The pin member 120 has support pins 122 and alignment pins 124. The support pins 122 are spaced apart from each other at predetermined edges of the upper surface edge portion of the support plate 110, and are provided to protrude upward from the support plate 110. The support pins 122 support the bottom surface of the substrate W so that the substrate W is supported in a state spaced upward from the support plate 110. Alignment pins 124 are disposed on the outside of the support pins 122, and the alignment pins 124 are provided to protrude upward. The alignment pins 124 align the substrate W such that the substrate W supported by the plurality of support pins 122 is placed in position on the support plate 110. During the process, the alignment pins 124 contact the side of the substrate W to prevent the substrate W from being displaced from the right position.

지지판(110)의 하부에는 지지판(110)을 지지하는 지지축(130)이 연결되며, 지지축(130)은 그 하단에 연결된 구동부(140)에 의해 회전한다. 지지축(130)이 회전함에 따라 지지판(110) 및 기판(W)이 회전하고, 기판(W)의 회전으로 인하여 기판 처리 공정의 진행시 플라즈마, 약액 및 건조 가스 등을 기판(W)의 전면(全面)에 균일하게 공급할 수 있다. 또한, 구동부(140)는 지지판(110) 상에 기판(W)을 로딩하거나 지지판(110)으로부터 기판(W)을 언로딩하는 경우, 그리고 이외에도 공정상 필요가 있을 때 지지판(110)을 상하로 이동시킬 수 있다.A support shaft 130 supporting the support plate 110 is connected to the lower portion of the support plate 110, and the support shaft 130 is rotated by the driving unit 140 connected to the lower end thereof. As the support shaft 130 rotates, the support plate 110 and the substrate W rotate, and the plasma, the chemical liquid, and the dry gas, etc., during the process of the substrate processing are rotated due to the rotation of the substrate W. It can supply uniformly to a whole surface. In addition, the driving unit 140 loads the substrate W on the support plate 110 or unloads the substrate W from the support plate 110, and when necessary, in addition to the process, the support plate 110 moves up and down. You can move it.

플라즈마 처리부(200)는 기판 지지 부재(100)에 놓인 기판(W)상으로 플라즈마를 공급하여 기판을 처리한다. 플라즈마 처리부(200)는 플라즈마 공급 유닛(210)과, 플라즈마 공급 유닛(210)을 이동시키는 제 1 이동 암(220) 및 제 2 이동 암(230)을 포함한다.The plasma processor 200 processes the substrate by supplying a plasma onto the substrate W placed on the substrate support member 100. The plasma processing unit 200 includes a plasma supply unit 210, a first moving arm 220 and a second moving arm 230 for moving the plasma supply unit 210.

플라즈마 공급 유닛(210)은 그 내측에 서로 마주보도록 배치되는 전극(미도시)들을 가지며, 전극(미도시)들 사이로 공급된 플라즈마 소스 가스를 이용하여 플라즈마를 생성시켜 처리될 기판(W)상에 플라즈마를 공급한다.The plasma supply unit 210 has electrodes (not shown) disposed to face each other inside thereof, and generates a plasma using a plasma source gas supplied between the electrodes (not shown) on the substrate W to be processed. Supply the plasma.

플라즈마 공급 유닛(210)의 상부에는 제 1 이동 암(220)의 일단이 연결되고, 제 1 이동 암(220)의 타단은 제 1 이동부(222)에 연결된다. 제 1 이동부(222)는 기판(W)과 나란한 방향으로 제 1 이동 암(220)을 직선 왕복 운동시키며, 제 1 이동 암(220)이 이동하면 플라즈마 공급 유닛(210)도 함께 기판(W) 상부에서 이동한다. 따라서, 기판 지지 부재(100)에 고정된 기판(W)에 대하여 플라즈마 공급 유닛(210)을 이동시킬 수 있으므로, 소형의 플라즈마 공급 유닛(210)을 이용하여 스캔(scan) 방식으로 기판(W)을 처리할 수도 있다.One end of the first moving arm 220 is connected to the upper portion of the plasma supply unit 210, and the other end of the first moving arm 220 is connected to the first moving part 222. The first moving part 222 linearly reciprocates the first moving arm 220 in a direction parallel to the substrate W. When the first moving arm 220 moves, the plasma supply unit 210 also moves together with the substrate W. FIG. ) Move from the top. Therefore, since the plasma supply unit 210 can be moved with respect to the substrate W fixed to the substrate support member 100, the substrate W is scanned by using a small plasma supply unit 210. You can also process

제 1 이동부(222)의 하부에는 제 2 이동 암(230)의 일단이 연결되며, 제 2 이동 암(230)의 타단은 제 2 이동부(232)에 연결된다. 제 2 이동부(232)는 제 2 이동 암(230)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 제 2 이동 암(230)을 회전시킬 수도 있다. 이에 따라, 제 2 이동 암(230)의 상하 이동 및 회전에 의해 플라즈마 공급 유닛(210)은 기판 지지 부재(100)에 로딩된 기판(W)의 상부로 이동할 수 있다.One end of the second moving arm 230 is connected to the lower portion of the first moving part 222, and the other end of the second moving arm 230 is connected to the second moving part 232. The second moving unit 232 may move the second moving arm 230 in the vertical direction, as well as rotate the second moving arm 230. Accordingly, the plasma supply unit 210 may move to the upper portion of the substrate W loaded on the substrate support member 100 by vertical movement and rotation of the second movement arm 230.

제 2 이동부(232)의 하단에는 소스 가스 라인(240)이 연결된다. 소스 가스 라인(240) 상에는 소스 가스 공급원(242)과 소스 가스의 공급 유량을 조절하는 밸브(244)가 배치된다. 그리고, 소스 가스 라인(240)은 제 1 이동 암(220), 제 1 이동부(222), 제 2 이동 암(230) 및 제 2 이동부(232)를 통하여 플라즈마 공급 유닛(210)에 연결된다.The source gas line 240 is connected to the lower end of the second moving part 232. On the source gas line 240, a source gas source 242 and a valve 244 for adjusting a supply flow rate of the source gas are disposed. The source gas line 240 is connected to the plasma supply unit 210 through the first moving arm 220, the first moving part 222, the second moving arm 230, and the second moving part 232. do.

소스 가스 라인(240)을 통해 플라즈마 공급 유닛(210)에 플라즈마 소스 가스가 공급되면, 그 내부의 전극들(미도시)에 의해 형성된 전계에 의하여 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마는 플라즈마 공급 유닛(210)의 상부에 공급되는 소스 가스의 흐름에 의하여 기판(W)의 상부면으로 이동하여 기판(W)을 처리한다.When the plasma source gas is supplied to the plasma supply unit 210 through the source gas line 240, plasma is generated by an electric field formed by electrodes (not shown) therein. The generated plasma moves to the upper surface of the substrate W by the flow of the source gas supplied to the upper portion of the plasma supply unit 210 to process the substrate W.

그런데, 플라즈마를 이용하여 기판상의 감광막 층을 제거하는 애싱 공정에 있어서, 플라즈마와 기판상의 감광막 층이 반응을 하기 위해서는 기판(W)의 온도가 적정 공정 온도 범위 내에서 유지되어야 한다. 이를 위해 본 발명에서는 백 노즐 어셈블리(300)를 이용하여 기판 처리 공정의 진행시 기판(W)의 배면에 고온 또는 저온의 가스를 선택적으로 공급하고, 이를 통해 공정 진행 중인 기판(W)의 온도를 조절한다. However, in the ashing process of removing the photoresist layer on the substrate using plasma, in order for the plasma and the photoresist layer on the substrate to react, the temperature of the substrate W must be maintained within an appropriate process temperature range. To this end, the present invention selectively supplies a gas having a high temperature or a low temperature to the rear surface of the substrate W during the substrate processing process by using the back nozzle assembly 300, and thus, adjusts the temperature of the substrate W in process. Adjust

백 노즐 어셈블리(300)는 노즐 몸체(310)와 가스 분사 부재(320)를 포함한다. 노즐 몸체(310)는 그 내부에 가스 이동 라인(312)이 형성된 축 부재로 마련되며, 내부가 비어 있는 형상의 중공형 지지축(130)에 삽입 설치된다. 그리고, 노즐 몸체(310)의 상부에는 가스 이동 라인(312)을 통해 공급된 기판 온도 조절용 가스를 기판(W)의 배면에 분사하는 가스 분사 부재(320)가 결합된다. 가스 분사 부재(320)는 노즐 몸체(310)의 중심부로부터 기판의 반경 방향으로 연장 형성된 바아(Bar) 타입으로 마련된다. 바아 타입의 가스 분사 부재(320) 내부에는 가스 이동 라인(312)에 연통되도록 가스 이동 통로(322)가 형성되고, 가스 분사 부재(320)의 상면에는 가스 이동 통로(322)를 통해 공급된 가스를 기판(W)의 배면에 분사하는 다수의 가스 분사 홀(324)들이 형성된다.The bag nozzle assembly 300 includes a nozzle body 310 and a gas injection member 320. The nozzle body 310 is provided as a shaft member having a gas movement line 312 formed therein, and is inserted into the hollow support shaft 130 having an empty shape. And, the upper portion of the nozzle body 310 is coupled to the gas injection member 320 for injecting the gas for controlling the substrate temperature supplied through the gas movement line 312 to the back surface of the substrate (W). The gas injection member 320 is provided in a bar type extending from the center of the nozzle body 310 in the radial direction of the substrate. A gas movement passage 322 is formed in the bar type gas injection member 320 so as to communicate with the gas movement line 312, and a gas supplied through the gas movement passage 322 on the upper surface of the gas injection member 320. A plurality of gas injection holes 324 are formed to inject the back of the substrate (W).

그리고, 노즐 몸체(310)에 형성된 가스 이동 라인(312)에는 제 1 및 제 2 가스 공급원(332,334)에 연결된 가스 공급 라인(330)이 연결되고, 가스 공급 라인(330) 상에는 개폐 밸브(333,335)가 배치된다. 제 1 가스 공급원(332)은 기판(W)의 온도를 상승시키기 위한 고온의 가스를 공급하고, 제 2 가스 공급원(334)은 기판(W)을 냉각시키기 위한 냉각 가스를 공급한다. 여기서, 기판(W)의 온도를 조절하 기 위해 공급되는 고온 또는 저온의 가스로는 질소 가스와 같은 불활성 가스가 사용될 수 있다. In addition, a gas supply line 330 connected to the first and second gas sources 332 and 334 is connected to the gas movement line 312 formed in the nozzle body 310, and on / off valves 333 and 335 are provided on the gas supply line 330. Is placed. The first gas source 332 supplies a hot gas for raising the temperature of the substrate W, and the second gas source 334 supplies a cooling gas for cooling the substrate W. Here, an inert gas such as nitrogen gas may be used as the hot or cold gas supplied to adjust the temperature of the substrate (W).

기판 처리 공정의 진행시 기판(W)을 적정 공정 온도 범위로 유지시키기 위해서는 기판(W)의 온도를 감지하고, 이에 따라 고온 또는 저온의 가스를 선택적으로 공급한다. 이를 위해 기판(W)의 하부에는 공정 진행 중인 기판(W)의 온도를 감지하는 검출부(340)가 설치된다. 온도 검출부(340)로는 열전쌍(Thermo-Couple) 등과 같은 온도 센서가 사용될 수 있다. 검출부(340)의 검출 신호에 따라 기판의 온도가 기설정된 공정 온도 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 제어부(350)는 제 1 및 제 2 가스 공급원(332,334)에 연결된 가스 공급 라인(330) 상의 개폐 밸브(333,335)의 동작을 제어하여 고온 또는 저온의 가스를 기판(W)의 배면에 공급한다. 예를 들어, 기판(W)의 검출 온도가 기설정된 공정 온도 범위 이하인 경우에는 제 1 가스 공급원(332)에 연결된 개폐 밸브(333)를 개방하여 고온의 질소 가스를 기판(W) 배면에 공급한다. 이와는 반대로 기판(W)의 검출 온도가 기설정된 공정 온도 범위 이상인 경우에는 제 2 가스 공급원(334)에 연결된 개폐 밸브(335)를 개방하여 저온의 질소 가스를 기판 배면에 공급한다.In order to maintain the substrate W in an appropriate process temperature range during the substrate processing process, the temperature of the substrate W is sensed, and thus hot or cold gas is selectively supplied. To this end, a detection unit 340 for detecting a temperature of the substrate W in process is installed under the substrate W. As the temperature detector 340, a temperature sensor such as a thermo-couple may be used. When it is determined that the temperature of the substrate is out of a predetermined process temperature range according to the detection signal of the detector 340, the controller 350 may open / close a valve on the gas supply line 330 connected to the first and second gas sources 332 and 334. The operation of the 333 and 335 is controlled to supply a hot or cold gas to the back surface of the substrate W. For example, when the detection temperature of the substrate W is equal to or less than a preset process temperature range, the opening / closing valve 333 connected to the first gas supply source 332 is opened to supply high temperature nitrogen gas to the rear surface of the substrate W. . On the contrary, when the detection temperature of the substrate W is equal to or higher than the preset process temperature range, the on / off valve 335 connected to the second gas supply source 334 is opened to supply low temperature nitrogen gas to the back surface of the substrate.

세정 처리부(400)는 플라즈마 처리된 기판(W)상에 약액 및 건조 가스를 공급하여 기판을 세정 건조한다. 세정 처리부(400)는 기판(W)상에 약액을 공급하는 약액 공급 부재(420)와, 기판(W)상에 건조 가스를 공급하는 건조 가스 공급 부재(440)를 포함한다.The cleaning processing unit 400 supplies a chemical liquid and a drying gas onto the plasma-treated substrate W to clean and dry the substrate. The cleaning processor 400 includes a chemical liquid supply member 420 for supplying a chemical liquid onto the substrate W, and a dry gas supply member 440 for supplying dry gas to the substrate W.

약액 공급 부재(420)는 기판 지지 부재(100)의 일측에 구비되며, 약액을 이 용하여 기판(W)을 처리한다. 약액 공급 부재(420)는 약액 노즐(422)과 약액 노즐 이동 암(424)을 포함한다. 약액 노즐(422)은 기판 지지 부재(100) 상의 기판(W) 중심부에 약액을 분사한다. 약액 노즐(422)은 후술하는 약액 노즐 이동 암(424)의 상단으로부터 지면과 나란하게 연장되며, 끝단부는 아래 방향으로 경사지게 연장된다. 약액 노즐 이동 암(424)은 지면에 수직하며, 상단에는 약액 노즐(422)이 연결된다. 약액 노즐 이동 암(424)의 하단에는 약액 노즐 이동부(426)가 연결된다. 약액 노즐 이동부(426)는 약액 노즐 이동 암(424)을 승강시키거나 회전시킬 수 있다. 약액 노즐 이동부(426)의 하단에는 약액 라인(428)이 연결된다. 약액 라인(428) 상에는 약액 공급원(430)과 약액의 공급 유량을 조절하는 밸브(432)가 배치된다. 그리고, 약액 라인(428)은 약액 노즐 이동 암(424) 및 약액 노즐 이동부(426)의 내부를 통하여 약액 노즐(422)에 연결된다.The chemical liquid supply member 420 is provided at one side of the substrate support member 100, and processes the substrate W using the chemical liquid. The chemical liquid supply member 420 includes a chemical liquid nozzle 422 and a chemical liquid nozzle moving arm 424. The chemical liquid nozzle 422 sprays the chemical liquid to the center of the substrate W on the substrate support member 100. The chemical liquid nozzle 422 extends in parallel with the ground from the upper end of the chemical liquid nozzle moving arm 424, which will be described later, and the end portion extends inclined downward. The chemical liquid nozzle moving arm 424 is perpendicular to the ground, and the chemical liquid nozzle 422 is connected to an upper end thereof. The chemical liquid nozzle moving unit 426 is connected to the lower end of the chemical liquid nozzle moving arm 424. The chemical liquid nozzle moving unit 426 may elevate or rotate the chemical liquid nozzle moving arm 424. The chemical liquid line 428 is connected to the lower end of the chemical liquid nozzle moving part 426. On the chemical liquid line 428, a chemical liquid supply source 430 and a valve 432 for adjusting a supply flow rate of the chemical liquid are disposed. The chemical liquid line 428 is connected to the chemical liquid nozzle 422 through the chemical liquid nozzle moving arm 424 and the chemical liquid nozzle moving unit 426.

가스 공급 부재(440)는 약액 공급 부재(420)의 일측에 구비되며, 기판(W)상에 건조 가스를 공급하여 기판(W)상에 남아 있는 약액을 건조시킨다. 가스 공급 부재(440)는 건조 노즐(442)과 건조 노즐 이동 암(444)을 포함한다. 건조 노즐(442)은 기판 지지 부재(100) 상의 기판(W) 중심부에 건조 가스를 분사한다. 건조 노즐(442)은 후술하는 건조 노즐 이동 암(444)의 상단으로부터 지면과 나란하게 연장되며, 끝단부는 아래 방향으로 경사지게 연장된다. 건조 노즐 이동 암(444)은 지면에 수직하며, 상단에는 건조 노즐(442)이 연결된다. 건조 노즐 이동 암(444)의 하단에는 건조 노즐 이동부(446)가 연결된다. 건조 노즐 이동부(446)는 건조 노즐 이동 암(444)을 승강시키거나 회전시킬 수 있다. 건조 노즐 이동부(446)의 하단에는 건조 가스 라인(448)이 연결된다. 건조 가스 라인(448) 상에는 건조 가스 공급원(450)과 건조 가스의 공급 유량을 조절하는 밸브(452)가 배치된다. 그리고, 건조 가스 라인(448)은 건조 노즐 이동 암(444) 및 건조 노즐 이동부(446)의 내부를 통하여 건조 노즐(442)에 연결된다.The gas supply member 440 is provided at one side of the chemical liquid supply member 420 and supplies a dry gas to the substrate W to dry the chemical liquid remaining on the substrate W. The gas supply member 440 includes a drying nozzle 442 and a drying nozzle moving arm 444. The drying nozzle 442 sprays a drying gas to the center of the substrate W on the substrate supporting member 100. The drying nozzle 442 extends parallel to the ground from the upper end of the drying nozzle moving arm 444, which will be described later, and the end portion extends inclined downward. The drying nozzle moving arm 444 is perpendicular to the ground, and a drying nozzle 442 is connected at the top. The dry nozzle moving part 446 is connected to the lower end of the drying nozzle moving arm 444. The dry nozzle mover 446 may lift or rotate the dry nozzle mover arm 444. The dry gas line 448 is connected to the lower end of the drying nozzle moving unit 446. On the dry gas line 448, a dry gas supply source 450 and a valve 452 for adjusting a supply flow rate of the dry gas are disposed. The dry gas line 448 is connected to the drying nozzle 442 through the drying nozzle moving arm 444 and the drying nozzle moving part 446.

한편, 기판 지지 부재(100)의 둘레에는 공정 진행시 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)상에 공급된 약액 등이 외부로 비산하는 것을 방지하기 위해 보호 용기(500)가 설치된다. 보호 용기(500)는 대체로 원통 형상을 가진다. 구체적으로 보호 용기(500)는 원형의 하부벽(510)과, 하부 벽(510) 상부로 연장되는 측벽(520)을 가지며, 측벽(520)의 상단은 경사지게 연장 형성된다. 이러한 구조에 의해 기판(W)으로부터 비산되는 약액 등은 측벽(520) 상단의 경사진 부분의 내벽을 통해 아래로 흘러 배출된다.On the other hand, the protective container 500 is installed around the substrate support member 100 to prevent the chemicals and the like supplied on the substrate W from scattering to the outside due to the rotation of the substrate W during the process. The protective container 500 has a generally cylindrical shape. Specifically, the protective container 500 has a circular bottom wall 510 and a side wall 520 extending above the bottom wall 510, and an upper end of the side wall 520 is formed to be inclined. The chemical liquid scattered from the substrate W by this structure flows downward through the inner wall of the inclined portion of the upper sidewall 520 and is discharged.

도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 개략적 동작 상태도이다.3 is a schematic operation state diagram of a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 기판(W)이 지지판(110)의 상면으로부터 상향 이격되도록 기판 지지 부재(100)에 로딩된 상태에서, 플라즈마 공급 유닛(210)을 통해 기판(W)상에 플라즈마가 공급된다. 이때, 검출부(340)는 기판(W)의 온도를 감지하여 검출 신호를 제어부(350)로 전송한다. 그러면, 제어부(350)는 검출부(340)의 검출 신호를 수용하고, 이에 대응하는 제어 신호를 생성시켜 개폐 밸브(333,335)의 동작을 제어한다. 기판(W)의 온도가 기설정된 공정 온도 범위 이하인 경우, 제어부(350)는 제 1 가스 공급원(332)에 연결된 개폐 밸브(333)를 개방하여 고온의 질소 가스를 백 노즐 어셈블리(300)에 공급하고, 백 노즐 어셈블리(300)는 가스 분사 부재(320) 의 가스 분사홀(324)들을 통해 기판(W) 배면에 고온의 질소 가스를 분사한다. 반면에, 기판(W)의 온도가 기설정된 공정 온도 범위 이상인 경우, 제어부(350)는 제 2 가스 공급원(334)에 연결된 개폐 밸브(335)를 개방하여 저온의 질소 가스를 백 노즐 어셈블리(300)에 공급하고, 백 노즐 어셈블리(300)는 가스 분사 부재(320)의 가스 분사홀(324)들을 통해 기판(W) 배면에 저온의 질소 가스를 분사한다.Referring to FIG. 3, the plasma is supplied to the substrate W through the plasma supply unit 210 while the substrate W is loaded on the substrate support member 100 so as to be spaced upwardly from an upper surface of the support plate 110. do. At this time, the detector 340 detects the temperature of the substrate W and transmits a detection signal to the controller 350. Then, the control unit 350 receives the detection signal of the detection unit 340, generates a control signal corresponding thereto to control the operation of the opening and closing valves (333, 335). When the temperature of the substrate W is equal to or less than a preset process temperature range, the controller 350 opens the on / off valve 333 connected to the first gas supply source 332 to supply hot nitrogen gas to the bag nozzle assembly 300. The back nozzle assembly 300 injects high temperature nitrogen gas to the back surface of the substrate W through the gas injection holes 324 of the gas injection member 320. On the other hand, when the temperature of the substrate W is greater than or equal to a predetermined process temperature range, the control unit 350 opens the on / off valve 335 connected to the second gas source 334 to deliver the low temperature nitrogen gas to the bag nozzle assembly 300. ) And the back nozzle assembly 300 injects low temperature nitrogen gas to the back surface of the substrate W through the gas injection holes 324 of the gas injection member 320.

상술한 바와 같이, 기판(W)의 배면에 고온 또는 저온의 질소 가스를 선택적으로 공급하면서, 기판(W)상에 플라즈마를 공급하여 기판상에 남아있는 감광막 층을 1차적으로 제거한다. 그리고, 플라즈마를 이용한 기판의 애싱 처리 이후, 세정 처리부(도 1의 참조 번호 400)의 약액 공급 부재(도 1의 참조 번호 420)를 이용해 기판(W)상에 약액을 공급하여 기판상에 남아있는 감광막 층을 2차적으로 제거한다. 기판상의 감광막 층을 제거한 후에는, 기판상에 탈이온수를 공급하여 기판을 린스 처리하고, 세정 처리부(도 1의 참조 번호 400)의 건조 가스 공급 부재(도 1의 참조 번호 440)를 이용해 기판상에 건조 가스를 공급하여 기판을 건조시킨다.As described above, while selectively supplying hot or cold nitrogen gas to the back surface of the substrate W, plasma is supplied to the substrate W to primarily remove the photoresist layer remaining on the substrate. After the ashing treatment of the substrate using plasma, the chemical liquid is supplied onto the substrate W using the chemical liquid supply member (reference numeral 420 of FIG. 1) of the cleaning processing unit (reference numeral 400 of FIG. 1) and remains on the substrate. The photoresist layer is secondarily removed. After removing the photoresist layer on the substrate, deionized water is supplied onto the substrate to rinse the substrate, and a dry gas supply member (reference numeral 440 in FIG. 1) of the cleaning treatment unit (reference numeral 400 in FIG. 1) is used for the substrate. The substrate is dried by supplying a dry gas.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 플라즈마 처리 공정의 진행시 기판의 온도를 적정 공정 온도 범위로 조절할 수 있다.As described above, according to the present invention, the temperature of the substrate during the progress of the plasma treatment process can be adjusted to an appropriate process temperature range.

Claims (7)

기판을 상향 이격시킨 상태에서 지지하도록 핀 부재들이 설치된 기판 지지 부재와;A substrate support member provided with pin members so as to support the substrate in a spaced-up state; 상기 기판 지지 부재에 놓인 기판상으로 플라즈마를 공급하여 상기 기판을 처리하는 플라즈마 처리부와;A plasma processor for processing the substrate by supplying plasma onto the substrate placed on the substrate support member; 상기 플라즈마 처리부의 기판 처리 공정 진행시 상기 기판의 배면에 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하는 백 노즐 어셈블리;를 포함하되,And a back nozzle assembly configured to control a temperature of the substrate by supplying a gas to a rear surface of the substrate during a substrate processing process of the plasma processing unit. 상기 백 노즐 어셈블리는,The bag nozzle assembly, 상기 기판 지지 부재에 삽입 설치되며, 그리고 내부에 가스 이동 라인이 형성된 노즐 몸체와;A nozzle body inserted into the substrate support member and having a gas movement line formed therein; 상기 노즐 몸체의 중심부로부터 기판의 반경 방향으로 연장 형성된 바아(Bar) 타입으로 마련되며, 상기 가스 이동 라인에 연통되는 다수의 가스 분사 홀들이 형성된 가스 분사 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a gas injection member provided in a bar type extending from a central portion of the nozzle body in a radial direction of the substrate and having a plurality of gas injection holes communicating with the gas movement line. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행되는 기판의 온도를 감지하는 검출부와;A detector for sensing a temperature of a substrate on which the plasma processing process is performed; 상기 검출부의 검출 신호를 수용하여, 상기 기판의 배면에 고온 또는 저온의 가스가 선택적으로 공급되도록 상기 백 노즐 어셈블리를 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a control unit which receives the detection signal of the detection unit and adjusts the back nozzle assembly to selectively supply a gas having a high temperature or a low temperature to the back surface of the substrate. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 장치는,The device, 기판상의 감광막 층을 제거하는 애싱(Ashing) 공정에 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A substrate processing apparatus, which is used in an ashing process for removing a photoresist layer on a substrate. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판 지지 부재의 일 측에 제공되며, 상기 플라즈마 처리된 기판상에 약액 및 건조 가스를 공급하여 상기 기판을 세정 건조하는 세정 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.And a cleaning processing unit provided on one side of the substrate supporting member and cleaning and drying the substrate by supplying a chemical liquid and a drying gas onto the plasma treated substrate. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing a substrate using a plasma, 플라즈마를 이용하여 기판의 상면을 처리하고, 상기 기판의 하면에 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하되,Treatment of the upper surface of the substrate using a plasma, and supplying gas to the lower surface of the substrate to adjust the temperature of the substrate, 상기 기판의 온도가 기설정된 온도 범위를 초과하면 상기 기판의 하면에 저온의 가스를 공급하고, 상기 기판의 온도가 기설정된 온도 범위 미만이면 상기 기판의 하면에 고온의 가스를 공급하여 상기 기판의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.When the temperature of the substrate exceeds a predetermined temperature range, a low temperature gas is supplied to a lower surface of the substrate. When the temperature of the substrate is less than a predetermined temperature range, a high temperature gas is supplied to a lower surface of the substrate to provide a temperature of the substrate. Substrate processing method characterized in that for adjusting. 삭제delete
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