KR101842125B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 하우징;과 상기 하우징 내에서 기판이 놓이는 지지 유닛;과 상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 노즐을 가지는 액 공급 부재, 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐을 가지는 가스 분사 부재 및 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하는 흡입관을 가지는 석션(Suction) 부재를 포함하는 노즐 유닛;을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 그리고 금속 오염물 등의 오염 물질은 반도체 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미친다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시되고 있다. 일반적으로 기판의 세정은 케미칼을 이용하여 기판 상에 잔류하는 금속 이물질, 유기 물질, 또는 파티클 등을 제거하는 케미컬 처리 공정, 순수를 이용하여 기판상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 공정, 그리고 유기 용제, 초임계 유체, 또는 질소 가스 등을 이용하여 기판을 건조하는 건조 공정을 포함한다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치의 노즐 유닛(1)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 일반적인 기판 처리 장치에 의해 건조된 기판(2)의 일부를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 기판(2)을 건조시키는 공정은 기판(2) 상에 액 공급 노즐(3)을 통해 유기 용제 등의 건조용 액을 공급하고, 가스 분사 노즐(4)을 통해 건조용 가스를 분사하면서 수행된다. 그러나 이러한 액 공급 및 가스 분사 만으로는 건조 효율이 충분치 않으므로, 기판(2) 상에 형성된 패턴(5)의 상부에 잔류하는 세정액 등의 잔류액이 건조 된 후, 서로 인접한 패턴(5)들 사이에 잔류하는 잔류액(6)의 잔류 시간이 일정 시간 이상을 경과할 수 있다. 이러한 경우, 패턴(5) 사이에 잔류하는 잔류액(6)의 표면 장력에 의해 패턴(5)의 상단이 서로 접촉된 후, 건조가 완료된 후에도 접촉된 상태가 유지되는 리닝(Leaning) 현상이 발생될 가능성이 높다.
본 발명은 기판의 건조 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 패턴 사이에 잔류하는 잔류액의 건조 속도를 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 리닝 현상을 방지할 수 있는 장치 밍 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 하우징;과 상기 하우징 내에서 기판이 놓이는 지지 유닛;과 상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 노즐을 가지는 액 공급 부재, 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐을 가지는 가스 분사 부재 및 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하는 흡입관을 가지는 석션(Suction) 부재를 포함하는 노즐 유닛;을 포함한다.
상기 가스 분사 노즐은, 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 노즐; 및 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 노즐을 포함하되, 상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스보다 높은 온도로 분사된다.
상기 액 공급 노즐, 상기 제 1 가스 노즐, 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고, 상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시, 상기 흡입관은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 상기 제 2 가스 노즐은 상기 흡입관 및 상기 제 1 가스 노즐의 사이에 제공되며, 상기 액 공급 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 엣지부에 인접한 위치에 대향된다.
상기 액 공급 노즐, 상기 제 1 가스 노즐, 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고, 상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시, 상기 제 2 가스 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 상기 흡입관은 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 제 1 가스 노즐의 사이에 제공되며, 상기 액 공급 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 엣지부에 인접한 위치에 대향된다.
상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고, 상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시, 상기 흡입관은 상기 액 공급 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 상기 가스 분사 노즐은 상기 흡입관 및 상기 액 공급 노즐의 사이에 제공된다.
상기 가스 분사 부재는 상기 가스를 가열하는 가열부를 포함한다.
상기 처리액은 기판을 건조시키는 건조용 액이고, 상기 처리액은 유기 용제를 포함한다.
상기 가스는 질소(N2) 가스일 수 있다.
상기 장치는 상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관이 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 중앙 영역으로부터 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서, 상기 액 공급 노즐은 처리액을 토출하고, 상기 가스 분사 노즐은 가스를 분사하고, 상기 흡입관은 흡입을 수행하도록 제어하는 제어기를 더 포함한다.
본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 노즐, 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐 및 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하는 흡입관을 가지는 노즐 유닛으로 기판을 처리하되, 상기 기판에, 상기 액 공급 노즐은 처리액을 공급하고 상기 가스 분사 노즐은 가스를 분사하면서, 상기 흡입관은 상기 기판의 상부의 기체를 흡입한다.
상기 가스는 가열된 후 분사된다.
상기 가스 분사 노즐은 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 노즐 및 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 노즐을 포함하되, 상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스보다 높은 온도로 분사된다.
상기 기체의 흡입은 상기 기판을 그 중심을 축으로 회전시키고, 상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관이 상기 기판의 중앙 영역으로부터 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서 수행된다.
상기 처리액은 기판을 건조시키는 건조용 액이고, 상기 가스는 질소(N2) 가스일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 기판의 건조 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 패턴 사이에 잔류하는 잔류액의 건조 속도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 리닝 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치의 노즐 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일반적인 기판 처리 장치에 의해 건조된 기판의 일부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 공정 챔버에 제공된 기판 처리 장치의 일 실시 예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 노즐 유닛의 일부를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 8은 도 4의 다른 실시 예들에 따른 노즐 유닛의 일부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 기판을 세정하는 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 대해서 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기판을 건조시키는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 기판처리설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가지고, 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래에서는 전체 세정 공정 중, 기판 세정 후 처리액을 이용하여 기판(W)을 건조하는 처리를 수행하는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 도 2는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 하우징(320), 지지 유닛, 승강유닛(360), 노즐 유닛(380) 그리고 제어기(400)를 포함한다.
하우징(320)은 기판처리공정이 수행되는 처리 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,324,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,324b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,324b,326b)은 각각의 회수통(322,324,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
지지 유닛은 하우징 내에 제공된다. 지지 유닛에는 기판(W)이 놓인다. 지지 유닛은 스핀헤드(340)로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스핀헤드(340)는 하우징(320) 내에 배치된다. 스핀헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지 핀(334), 척 핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(334)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(334)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(334)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지 핀(334)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척 핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절된다. 예컨대, 제1처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2처리액, 그리고 제3처리액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 각각 기판(W)은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강유닛(360)은 하우징(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 5는 도 4의 노즐 유닛(380)의 일부를 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5를 참고하면, 노즐 유닛(380)는 기판처리공정 시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 노즐 유닛(380)는 노즐 지지대(382), 액 공급 부재(383), 가스 분사 부재(384), 석션 부재(Suction, 385), 지지축(386), 그리고 구동기(388)를 가진다.
지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동시킨다. 노즐 지지대(382)는 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 액 공급 노즐(3831), 가스 분사 노즐(3841) 및 흡입관(3851)은 하나의 노즐 지지대(382)의 끝단 저면에 고정 설치된다. 액 공급 노즐(3831), 가스 분사 노즐(3841) 및 흡입관(3851)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 액 공급 노즐(3831), 가스 분사 노즐(3841) 및 흡입관(3851)이 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 액 공급 노즐(3831), 가스 분사 노즐(3841) 및 흡입관(3851)이 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 노즐 유닛(380)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 노즐 유닛(380)가 복수 개 제공되는 경우, 서로 상이한 액들을 분사할 수 있다.
액 공급 부재(383)는 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)에 처리액을 공급한다. 처리액은 기판을 건조시키는데 사용되는 건조용 액으로 제공된다. 예컨대, 처리액은 이소프로필알코올(IPA: Isopropyl Alcohol) 등의 유기 용제로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 액 공급 부재(383)는 액 공급 노즐(3831), 저장 용기(3832) 및 벨브(3833)를 포함한다. 액 공급 노즐(3831)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)에 처리액을 공급한다. 저장 용기(3832)는 액 공급 노즐(3831)이 공급하는 처리액을 저장한다. 밸브(3833)는 저장 용기(3832)로부터 액 공급 노즐(3831)로 공급되는 처리액이 지나는 공급 라인을 개폐한다.
가스 분사 부재(384)는 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)에 가스를 분사한다. 가스는 기판을 건조시키기 위해 분사되는 불활성 가스로 제공된다. 예컨대, 가스 분사 부재(384)가 분사하는 가스는 질소(N2) 가스로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 가스 분사 부재(384)는 가스 분사 노즐(3841), 가열부(3844), 저장 용기(3842) 및 벨브(3843)를 포함한다.
가스 분사 노즐(3841)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)에 가스를 분사한다. 저장 용기(3842)는 가스 분사 노즐(3841)이 공급하는 가스 저장한다. 밸브(3843)는 저장 용기(3842)로부터 가스 분사 노즐(3841)로 공급되는 가스가 지나는 공급 라인을 개폐한다.
가스 분사 노즐(3841)은 제 1 가스 노즐(3841a) 및 제 2 가스 노즐(3841b)을 포함한다. 이 경우, 액 공급 노즐(3831), 제 1 가스 노즐(3841a), 제 2 가스 노즐(3841b) 및 흡입관(3851)은 하나의 노즐 지지대(382)에 고정 설치된다. 이 경우, 밸브(3843) 및 저장 용기(3842)는 제 1 가스 노즐(3841a) 및 제 2 가스 노즐(3841b) 각각에 대응하여 제공된다.
제 1 가스 노즐(3841a)은 제 1 가스를 분사하고, 제 2 가스 노즐(3841b)은 제 2 가스를 분사한다. 제 1 가스 및 제 2 가스는 동일한 가스일 수 있다. 예컨대 제 1 가스 및 제 2 가스는 모두 기판의 건조를 위한 질소(N2) 가스로 제공될 수 있다. 제 2 가스는 제 1 가스보다 높은 온도로 분사된다. 따라서, 가스를 가열하는 가열부(3844)은 제 2 가스가 지나는 공급 라인 상에 제공된다. 이 경우, 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)으로 처리액 공급 시, 흡입관(3851)은 제 1 가스 노즐(3841a)보다 기판(W)의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 제 2 가스 노즐(3841b)은 흡입관(3851) 및 제 1 가스 노즐의 사이에 제공되며, 액 공급 노즐(3831)은 제 1 가스 노즐(3841a)보다 기판(W)의 엣지부에 인접한 위치에 대향된다.
도 6은 도 4의 다른 실시 예에 따른 노즐 유닛(380)의 일부를 나타낸 도면이다. 도 6을 참고하면, 도 5의 경우와 달리, 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)으로 처리액 공급 시 제 2 가스 노즐(3841b)은 제 1 가스 노즐(3841a)보다 기판(W)의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 흡입관(3851)은 제 2 가스 노즐(3841b) 및 제 1 가스 노즐(3841a)의 사이에 제공되며, 액 공급 노즐(3831)은 제 1 가스 노즐(3841a)보다 기판(W)의 엣지부에 인접한 위치에 대향되게 제공된다.
다시 도 4 및 도 5를 참고하면, 석션 부재(385)는 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)의 상부의 기체를 흡입한다. 석션 부재(385)는 흡입관(3851), 용기(3852) 및 펌프(3853)를 포함한다. 흡입관(3851)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)의 상부의 기체를 흡입한다. 기판(W)의 상부의 기체는 주로 기판(W) 상의 잔류액이 기판(W)으로부터 처리액의 공급 및 가스의 분사에 의해 기화되어 기판(W)의 상부에 머무는 기체를 포함한다. 펌프(3853)는 흡입관(3851)에 기체를 흡수하는 흡입력을 인가한다. 용기(3852)는 흡입관(3851)으로부터 펌프(3853)를 향해 흐르는 기체가 지나는 배기 라인 상에 제공된다. 용기(3852)의 내부에는 필터가 제공되어 흡입관(3851)으로부터 흡입된 기체는 필터에 의해 필터링되어 배기될 수 있다.
제어기(400)는 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)이 회전하는 동안, 액 공급 노즐(3831), 가스 분사 노즐(3841) 및 흡입관(3851)이 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)의 중앙 영역으로부터 기판(W)의 반경 방향으로 이동하면서, 액 공급 노즐(3831)은 처리액을 토출하고, 가스 분사 노즐(3841)은 가스를 분사하고, 흡입관(3851)은 흡입을 수행하도록 제어한다. 이 경우, 제어기(400)는 제 2 가스 노즐(3841b)로부터 분사되는 제 2 가스가 제 1 가스 노즐(3841a)로부터 분사되는 제 1 가스보다 높은 온도로 분사되도록 제 2 가스 노즐(3841b)과 연결된 가열부(3844)를 작동시킨다.
도 7 및 도 8은 도 4의 다른 실시 예들에 따른 노즐 유닛의 일부를 나타낸 도면이다. 도 7을 참고하면, 도 5 및 도 6의 경우와는 달리, 가스 분사 노즐(3841)은 하나의 노즐로 제공된다. 이 경우, 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)으로 처리액의 공급 시, 흡입관(3851)은 액 공급 노즐(3831)보다 기판(W)의 중심에 인접한 위치에 대향되고, 가스 분사 노즐(3841)은 흡입관(3851) 및 액 공급 노즐(3831)의 사이에 제공된다. 저장 용기(3842)는 하나로 제공된 가스 분사 노즐(3841)로부터 분사되는 가스를 저장한다. 밸브(3843)는 저장 용기(3842)로부터 가스 분사 노즐(3841)로 공급되는 가스가 지나는 공급 라인을 개폐한다. 또한, 가열부(3844)는 하나의 가스 분사 노즐(3841)과 연결된 저장 용기(3842)로부터 가스 분사 노즐(3841)로 공급되는 가스가 지나는 공급 라인 상에 제공될 수 있다. 따라서, 제어기(400)는 필요에 따라 하나의 가스 분사 노즐(3841)을 통해 가열된 가스가 분사되도록 제어할 수 있다. 그 외의 노즐 유닛(380)의 구조, 구성 및 기능 등은 도 5의 노즐 유닛(380)과 유사하다.
도 8을 참고하면, 도 5 내지 도 7의 경우와 달리, 석션 부재(385)는 제공되지 않고, 가스 분사 노즐(3841)은 제 1 가스 노즐(3841a) 및 제 2 가스 노즐(3841b)을 포함할 수 있다. 이 경우, 가열부(3844)는 제 2 가스 노즐(3841b)에 연결되도록 제공되고, 제어기(400)는 제 2 가스는 제 1 가스보다 높은 온도로 분사되도록 제어한다. 그 외의 노즐 유닛(380)의 구조, 구성 및 기능 등은 도 5의 노즐 유닛(380)과 유사하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 종래 기판 처리 장치의 구성 외에 기판(W)에 가열된 가스를 분사하는 구성 및/또는 기판(W) 상에 머무는 기체를 흡입하는 구성을 포함함으로써, 기판의 건조 효율을 높일 수 있다. 따라서, 기판 상의 패턴 사이에 잔류하는 잔류액의 건조 속도를 높일 수 있으므로, 리닝 현상을 방지할 수 있다.
1: 기판처리설비 W: 기판
10: 인덱스 모듈 20: 공정처리모듈
260: 공정챔버 300: 기판처리장치
320: 하우징 340: 스핀 헤드
380: 노즐 유닛 382: 노즐 지지대
383: 액 공급 부재 384: 가스 분사 부재
385: 석션 부재 400: 제어기

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 하우징;과
    상기 하우징 내에서 기판이 놓이는 지지 유닛;과
    상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 노즐을 가지는 액 공급 부재, 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐을 가지는 가스 분사 부재 및 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하는 흡입관을 가지는 석션(Suction) 부재를 포함하는 노즐 유닛; 그리고
    상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관을 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 가스 분사 노즐은,
    상기 기판을 건조하기 위한 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 노즐; 및
    상기 기판을 건조하기 위한 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 노즐을 포함하되,
    상기 제 1 가스 노즐 및 상기 제 2 가스 노즐은, 동시에 작동되고,
    상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스보다 높은 온도로 분사되고,
    상기 제 1 가스 노즐은 상기 제 2 가스 노즐보다 상기 액 공급 노즐에 더 인접하게 제공되고,
    상기 제어기는 상기 제 1 가스 노즐과 상기 제 2 가스 노즐이 상기 액 공급 노즐을 뒤따라가면서 이동하여 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스가 상기 액 공급 노즐로부터 공급된 상기 처리액을 상기 기판으로부터 제거하도록 상기 액 공급 노즐, 상기 제 1 가스 노즐, 그리고 상기 제 2 가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액 공급 노즐, 상기 제 1 가스 노즐, 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고,
    상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시,
    상기 흡입관은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고,
    상기 제 2 가스 노즐은 상기 흡입관 및 상기 제 1 가스 노즐의 사이에 제공되며,
    상기 액 공급 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 엣지부에 인접한 위치에 대향되는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액 공급 노즐, 상기 제 1 가스 노즐, 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고,
    상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시,
    상기 제 2 가스 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고,
    상기 흡입관은 상기 제 2 가스 노즐 및 상기 제 1 가스 노즐의 사이에 제공되며,
    상기 액 공급 노즐은 상기 제 1 가스 노즐보다 상기 기판의 엣지부에 인접한 위치에 대향되는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관은 하나의 노즐 지지대에 고정 설치되고,
    상기 지지 유닛에 놓인 기판으로 상기 처리액의 공급 시,
    상기 흡입관은 상기 액 공급 노즐보다 상기 기판의 중심에 인접한 위치에 대향되고,
    상기 가스 분사 노즐은 상기 흡입관 및 상기 액 공급 노즐의 사이에 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가스 분사 부재는 상기 가스를 가열하는 가열부를 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 처리액은 기판을 건조시키는 건조용 액인 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 처리액은 유기 용제를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스는 질소(N2) 가스인 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 장치는 상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관이 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 중앙 영역으로부터 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서, 상기 액 공급 노즐은 처리액을 토출하고, 상기 가스 분사 노즐은 가스를 분사하고, 상기 흡입관은 흡입을 수행하도록 제어하는 제어기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 액 공급 노즐, 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐 및 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하는 흡입관을 가지는 노즐 유닛으로 기판을 처리하되,
    상기 기판에, 상기 액 공급 노즐은 처리액을 공급하고 상기 가스 분사 노즐은 가스를 분사하면서, 상기 흡입관은 상기 기판의 상부의 기체를 흡입하며,
    상기 가스 분사 노즐은,
    상기 기판을 건조하기 위한 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스 노즐; 및
    상기 기판을 건조하기 위한 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스 노즐을 포함하며,
    상기 제 1 가스 노즐 및 상기 제 2 가스 노즐은, 동시에 작동되고,
    상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스보다 높은 온도로 분사되고,
    상기 제 1 가스 노즐은 상기 제 2 가스 노즐보다 상기 액 공급 노즐에 더 인접하게 제공되고,
    상기 제 1 가스 노즐과 상기 제 2 가스 노즐이 상기 액 공급 노즐을 뒤따라가면서 이동하여 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스가 상기 액 공급 노즐로부터 공급된 상기 처리액을 상기 기판으로부터 제거하는 기판 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스는 가열된 후 분사되는 기판 처리 방법.
  13. 삭제
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 기체의 흡입은 상기 기판을 그 중심을 축으로 회전시키고, 상기 액 공급 노즐, 상기 가스 분사 노즐 및 상기 흡입관이 상기 기판의 중앙 영역으로부터 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서 수행되는 기판 처리 방법.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 처리액은 기판을 건조시키는 건조용 액인 기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가스는 질소(N2) 가스인 기판 처리 방법.
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