KR101987711B1 - Nozzle capable of fluid spray at entire substrate and substrate cleaning system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐은 유체 공급원과 연결되어 유체를 공급받는 노즐몸체; 및 상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖는 배플판을 포함한다. 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유체가 분사되는 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수 있어, 한번에 분사되는 유체로 기판 전체를 세정할 수 있다. 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기판 전체를 한번에 세정할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다.A nozzle capable of injecting fluid onto the entire substrate of the present invention includes: a nozzle body connected to a fluid supply source to receive a fluid; And a baffle plate provided on the nozzle body and having at least one opening for spraying the fluid supplied from the fluid supply source to the entire substrate. According to at least one of the embodiments of the present invention, the fluid can be injected into the entire substrate to be cleaned at one time without moving the nozzle from which the fluid is ejected, and the entire substrate can be cleaned with the fluid to be ejected at one time. According to at least one of the embodiments of the present invention, the entire substrate can be cleaned at a time, thereby reducing the cleaning time.
Description
본 발명은 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 유체를 분사하여 기판을 세정할 수 있는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 소자를 제조하기 위해선 반도체 기판 또는 디스플레이 기판 상에 다층의 박막을 형성하는데 박막 형성에는 에칭 및 세정 공정이 필수적으로 채택되는 것이 일반적이다. 에칭 및 세정 공정에 있어서 기판의 이면에 증착된 질화막 등의 박막과 파티클 등은 후속 공정에서 이물질로 작용하게 된다. 이러한 기판 이면의 불필요한 박막 등과 같은 이물질은 기판 세정 장치를 이용하여 제거하게 된다.In order to manufacture a semiconductor device, a multilayer thin film is formed on a semiconductor substrate or a display substrate, and etching and cleaning processes are generally adopted for thin film formation. In the etching and cleaning processes, a thin film such as a nitride film deposited on the back surface of the substrate and particles act as a foreign substance in a subsequent process. Such unnecessary foreign matters such as thin films on the back surface of the substrate are removed using a substrate cleaning apparatus.
특히, 세정 공정은 이들 단위 공정들을 수행할 때 반도체 기판의 표면에 잔류하는 작은 파티클(small particles) 이나 오염물(contaminants) 및 불필요한 막을 제거한다. 최근, 반도체 기판에 형성되는 패턴이 미세화됨에 따라 세정 공정의 중요도는 더욱 커지고 있다.In particular, the cleaning process removes small particles, contaminants and unnecessary film remaining on the surface of the semiconductor substrate when performing these unit processes. In recent years, as the pattern formed on the semiconductor substrate has become finer, the importance of the cleaning process has increased.
이러한 세정 공정은, 반도체 기판 상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 화학 용액 처리 공정, 화학 용액 처리 공정에 의해 약액 처리된 반도체 웨이퍼를 순수(deionizewater; DIW)로 세척하는 린스 공정, 및 린스 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 건조 공정으로 이루어진다.Such a cleaning process includes a chemical solution treatment process for etching or removing contaminants on a semiconductor substrate by a chemical reaction, a rinsing process for cleaning a semiconductor wafer treated with a chemical solution by a chemical solution treatment process with deionizewater (DIW) And a drying step of drying the processed semiconductor wafer.
일반적으로, 화학 용액 처리 공정은 약액을 공급하는 노즐을 반도체 기판의 상부에 배치시키고, 노즐은 반도체 기판의 상면에 약액을 분사하여 반도체 기판을 세척한다. 이러한 화학 용액 처리 공정은 사용된 약액에 따라 환경 오염을 유발할 수 있고, 환경 오염을 방지하기 위한 공정 등이 요구되어 세정 비용이 고가인 경우가 많다.Generally, in the chemical solution treatment process, a nozzle for supplying a chemical liquid is disposed on an upper portion of a semiconductor substrate, and a nozzle cleans the semiconductor substrate by spraying a chemical solution on an upper surface of the semiconductor substrate. Such a chemical solution treatment process can cause environmental pollution in accordance with the used chemical solution, and a process for preventing environmental pollution is required, so that the cleaning cost is often high.
한편, 이러한 화학 용액을 사용하지 않고 반도체 기판을 세정하는 기술이 개발되고 있는데, 일 예로, 순수와 스팀이 반도체 기판으로 분사되어, 세정면을 세정하는 기술이 개발되고 있다.On the other hand, a technique for cleaning a semiconductor substrate without using such a chemical solution has been developed. For example, pure water and steam are injected into a semiconductor substrate to clean a washing surface.
순수와 스팀을 이용한 세정장치는 노즐을 이용하여 순수와 스팀을 기판 상에 분사하여 기판을 세정한다. 이때, 노즐은 선형 또는 회전하며 기판 상부를 이동하며 순수 또는 스팀을 분사하는 구조이다. 그러므로 기판 전체를 처리하기 위해서는 노즐을 여러 번 이동시켜야 한다. 이때, 노즐이 이동되는 동선에 포함되지 않은 기판 상부는 세정이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한 노즐을 여러 번 이동시켜야 하므로 세정장치의 구조가 복잡해지고, 이를 구동하기 위한 전력 소비가 큰 단점이 존재한다. 또한 기판 세정시간이 늘어나게 되므로 전체 공정 시간이 늘어난다.The pure water and steam cleaning apparatus clean the substrate by spraying pure water and steam onto the substrate using a nozzle. At this time, the nozzle is linear or rotating, moving on the upper part of the substrate, and spraying pure water or steam. Therefore, in order to process the entire substrate, the nozzle must be moved several times. At this time, the upper portion of the substrate not included in the copper line through which the nozzle is moved may not be cleaned properly. Further, since the nozzle has to be moved several times, the structure of the cleaning device is complicated and power consumption for driving the cleaning device is large. In addition, since the substrate cleaning time is increased, the entire process time is increased.
본 발명의 목적은 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정 대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수있는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nozzle capable of jetting fluid onto the entire substrate to be cleaned at one time without moving the nozzle, and a substrate cleaning system using the same.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐은 유체 공급원과 연결되어 유체를 공급받는 노즐몸체; 및 상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖는 배플판을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nozzle comprising: a nozzle body connected to a fluid supply source and supplied with a fluid; And a baffle plate provided on the nozzle body and having at least one opening for spraying the fluid supplied from the fluid supply source to the entire substrate.
일 실시예에 있어서, 상기 배플판과 상기 기판은, 중앙영역과 주변영역 사이의 거리가 동일하거나 또는 상기 중앙영역에서 에지영역으로 갈수록 거리가 좁아진다.In one embodiment, the distance between the central region and the peripheral region is the same, or the distance from the central region to the edge region becomes narrower.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는, 슬릿 형상으로 형성된다.In one embodiment, the opening is formed in a slit shape.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는 상기 배플판의 중앙영역에 형성되는 센터 개구부; 및 상기 배플판의 중앙영역을 제외한 영역에 형성되는 에지 개구부를 포함한다.In one embodiment, the opening has a center opening formed in a central region of the baffle plate; And an edge opening formed in an area except for a central area of the baffle plate.
일 실시예에 있어서, 상기 노즐몸체는, 내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는 제1 노즐몸체; 및 상기 제1 노즐몸체와 이격되도록 상기 제1 노즐몸체가 내부에 구비되는 제2 노즐몸체를 포함하고, 상기 노즐몸체로 공급된 유체는, 상기 제1 노즐몸체를 통해 분사되고, 상기 제1노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간을 통해 분사된다.In one embodiment, the nozzle body includes: a first nozzle body having a hollow space in which a fluid remains; And a second nozzle body in which the first nozzle body is spaced apart from the first nozzle body, wherein fluid supplied to the nozzle body is injected through the first nozzle body, And is injected through a spaced space between the body and the second nozzle body.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 노즐몸체로 공급되는 유체는 상기 제1 노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간으로 공급되는 유체와 동일한 시간에 공급되거나 또는 다른 시간에 공급된다.In one embodiment, the fluid supplied to the first nozzle body is supplied at the same time as the fluid supplied to the spaced space between the first nozzle body and the second nozzle body, or at another time.
일 실시예에 있어서, 상기 기판으로 분사된 유체를 다시 흡입하는 흡입부를 더 포함한다.In one embodiment, the apparatus further includes a suction unit for sucking the fluid injected into the substrate again.
일 실시예에 있어서, 상기 배플판은, 내부에 열선을 포함한다.In one embodiment, the baffle plate includes a hot wire inside.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템은 유체를 공급받아 가열하여 스팀을 생성하는 스팀 생성부; 상기 스팀 생성부와 연결되며, 스팀을 분사하는 노즐; 및 상기 노즐이 설치되며, 내부에 기판을 지지하기 위한 서셉터가 구비되는 챔버를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a substrate cleaning system using a nozzle capable of fluid injection on an entire substrate, comprising: a steam generator for generating a steam by supplying a fluid; A nozzle connected to the steam generator and spraying steam; And a chamber provided with the nozzle and including a susceptor for supporting the substrate therein.
일 실시예에 있어서, 상기 서셉터는, 상기 노즐에서 스팀이 분사되는 동안 회전한다. In one embodiment, the susceptor rotates while steam is injected from the nozzle.
본 발명에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of a nozzle capable of fluid spraying on the entire substrate according to the present invention and a substrate cleaning system using the same will be described below.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유체가 분사되는 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수 있어, 한번에 분사되는 유체로 기판 전체를 세정할 수 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, the fluid can be injected into the entire substrate to be cleaned at one time without moving the nozzle from which the fluid is ejected, and the entire substrate can be cleaned with the fluid to be ejected at one time.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기판 전체를 한번에 세정할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, the entire substrate can be cleaned at a time, thereby reducing the cleaning time.
도 1은 스팀을 이용하여 기판을 처리하는 기판 세정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 분사 노즐부에서 개구부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 6은 중앙영역과 주변영역을 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7은 다양한 사이즈의 개구부를 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 8은 다양한 형상의 개구부를 도시한 단면도이다.
도 9및 도 10은 분사 노즐부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 분사 노즐부를 통해 스팀을 분사하는 과정을 도시한 도면이다.
도 12는 기판과의 간격이 비균일한 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 흡입부가 장착된 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다. 1 is a schematic view of a substrate cleaning system for treating a substrate using steam.
2 is a view showing an embodiment of the spray nozzle unit according to the preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an injection nozzle unit according to a preferred embodiment of the present invention.
Figs. 4 and 5 are plan views showing various embodiments of openings in the injection nozzle portion. Fig.
6 is a plan view showing an embodiment of an injection nozzle portion having a central region and a peripheral region.
7 is a plan view showing an embodiment of an injection nozzle portion having openings of various sizes.
8 is a cross-sectional view showing openings of various shapes.
9 and 10 are views showing another embodiment of the jet nozzle unit.
11 is a view illustrating a process of spraying steam through the spray nozzle unit shown in FIG.
12 is a view showing an embodiment of an ejection nozzle unit in which the distance from the substrate is nonuniform.
Fig. 13 is a view showing an embodiment of the injection nozzle portion equipped with the suction portion.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
도 1은 스팀을 이용하여 기판을 처리하는 기판 세정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic view of a substrate cleaning system for treating a substrate using steam.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 세정 시스템(100)은 스팀을 생성하기 위한 스팀 생성부(104)와 기판 처리 챔버(101) 및 스팀을 분사하기 위한 분사 노즐부(110)를 포함할 수 있다. 1, a
스팀 생성부(104)는 유체 공급원(106)으로부터 물 또는 세정액과 같은 유체를 공급받아 가열하여 스팀을 생성하기 위한 구성이다. 스팀 생성부(104)는 유체를 고온으로 가열하기 위한 가열 장치를 포함할 수 있다. 또는 스팀 생성부(104)는 유체를 고온으로 가열하여 증기(스팀)을 생성하고, 생성된 증기를 다시 가열하여 과열된 증기로 생성할 수 있다. The
기판 처리 챔버(101)는 내부에 피처리 기판(103)을 지지하기 위한 서셉터(102)를 구비할 수 있다. 기판 처리 챔버(101)는 피처리 기판(103)을 처리하기 위한 공정챔버일 수도 있고, 피처리 기판(103)의 세정 공정을 위한 별도의 챔버일 수도 있다. 기판 처리 챔버(101)의 상부에는 피처리 기판(103)으로 스팀을 분사하기 위한 분사 노즐부(110)가 구비될 수 있다. The
분사 노즐부(110)는 스팀 생성부(104)와 연결되고, 기판 처리 챔버(101)의 상부에 설치될 수 있다. 분사 노즐부(110)는 서셉터(102)의 상부에 위치하며, 분사 노즐부(110)에서 분사된 스팀은 서셉터(102)에 장착된 피처리 기판(103)의 상면에 분사되어 피처리 기판(103)의 표면을 세정한다. The
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다. 2 is a view showing an embodiment of the spray nozzle unit according to the preferred embodiment of the present invention.
본 발명에서의 분사 노즐부(110)는 유체를 분사하기 위한 구성으로 하기에서는 스팀을 분사하는 것을 예로 설명한다. In the present invention, the
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 분사 노즐부(210)는 스팀 생성부(104)와 연결된 공급라인(208)을 통해 스팀을 공급받을 수 있다. 분사 노즐부(210)는 전체적인 형상이 원뿔(210), 사각뿔(250) 또는 원통(260) 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 분사 노즐부(210)는 처리하고자 하는 기판의 형상에 따라 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 분사 노즐부(210)는 웨이퍼와 같은 기판을 처리하기 위해서 원뿔 또는 원통 형상으로 형성될 수 있고, 글라스와 같은 기판을 처리하기 위해서 사각뿔 형상으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
본 발명에서는 원뿔 형상으로 형성된 분사 노즐부(210)를 예를 들어 설명한다. In the present invention, the
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부를 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating an injection nozzle unit according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 분사 노즐부(210)는 노즐몸체(312) 및 배플판(320)으로 구성될 수 있다. 노즐몸체(312)는 상부에 공급라인(308)과 연결되며, 중공의 내부를 구비하는 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 스팀 생성부(104)에서 생성된 스팀은 공급라인(308)을 통해 노즐몸체(312) 내부로 공급된다. 노즐몸체(312)의 하단(하면)에는 배플판(320)이 구비될 수 있다. Referring to FIG. 3, the
배플판(320)은 판형상으로 노즐몸체(312)의 하면과 동일한 형상으로 형상인 원형으로 형상된다. 배플판(320)에는 하나 이상의 개구부(322)가 구비될 수 있다. 개구부(322)는 원형 또는 슬릿 형상으로 형성될 수 있으며, 개구부(322)의 형상 및 크기에 따라 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있다. 개구부(322)의 다양한 변형 실시예는 하기에서 설명한다. The
노즐몸체(312) 내부로 공급된 스팀은 개구부(322)를 통해 피처리 기판(303)으로 분사될 수 있다. 개구부(322)는 다수의 홀로 형성될 수 있으며, 여기서, 홀의 형상은 원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. The steam supplied into the
배플판(320) 내부에는 열선(324)이 삽입될 수 있다. 열선(324)은 배플판(320)을 적정 온도로 가열하는 기능을 한다, 열선(324)에 의해 배플판(320)이 가열됨으로써, 배플판(320)의 개구부(322)를 통해 분사되는 스팀의 온도를 다시 상승시키는 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 개구부(322)를 통해 분사되는 스팀은 과열되어 분사됨으로써 피처리 기판(303)의 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 개구부(322)가 물방울에 의해 막히는 경우, 열선(324)에 의해 배플판(320)이 적정 온도로 가열됨으로써 개구부(322)를 막은 물방울을 기화시켜 제거할 수 있다. A
배플판(320)의 크기는 피처리 기판(303)의 크기와 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다. 특히, 배플판(320)의 개구부(322)을 통해 분사되는 스팀은 피처리 기판(303)의 전체에 면상으로 분사될 수 있다. 다시 말해, 분사 노즐부(310)로 공급된 스팀은 배플판(320)을 통해 한번에 피처리 기판(303)으로 분사할 수 있다. The size of the
종래에는 스팀을 분사하는 노즐의 크기가 처리하고자 하는 기판에 비하여 매우 작았기 때문에 기판을 세정하기 위해서는 노즐을 이동시켜야하는 문제가 발생하였다. 그러나, 본 발명에서는 분사 노즐부(310)를 이동시키기 않고, 한번에 피처리 기판(303) 전체에 스팀을 분사할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다. Conventionally, since the size of the nozzle for spraying steam is very small as compared with the substrate to be processed, there is a problem that the nozzle must be moved in order to clean the substrate. However, according to the present invention, steam can be sprayed to the entire substrate to be treated 303 at once without moving the
피처리 기판(303)이 놓이는 서셉터(302)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 고정되거나, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 모터(330)에 의해 회전 구동될 수 있다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 도 3(a)와 같이, 서셉터(302)는 고정되고 분사 노즐부(310)가 회전할 수 있다. 또한 도 3(b)와 같이 서셉터(302)가 회전할 때, 분사 노즐부(310)가 함께 회전할 수 있다. The
도면에서는 도시하지 않았으나, 배플판(320)은 노즐몸체(312)와 탈착 가능하게 설치됨으로써, 피처리 기판(303)을 처리하는 공정에 따라 설치되거나 제거할 수 있다. 또한 배플판(320)을 교환하여 사용할 수 있다. Although not shown in the drawing, the
도 4 및 도 5는 분사 노즐부에서 개구부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.Figs. 4 and 5 are plan views showing various embodiments of openings in the injection nozzle portion. Fig.
도 4를 참조하면, 배플판(420)은 다양한 형상의 개구부(422)가 구비될 수 있다. 개구부(422)는 다수 개의 슬릿 형상으로 제작될 수 있다. 개구부의 패턴에 따라 스팀이 분사되는 형태도 다양하게 변형된다.Referring to FIG. 4, the
일 실시예로써(도 4(a)를 참조), 다수 개의 슬릿 형상의 개구부(422)는 일단이 중앙에서 모이고, 타단이 배플판(420)의 가장자리에 소정의 간격으로 이격되어 위치되도록 형성될 수 있다. 여기서, 슬릿 형상의 개구부(422)는 곡선으로 형성될 수 있다. 곡선으로 형성된 개구부(422)는 회전하는 서셉터와 동일한 방향 또는 역방향으로 스팀이 분사되도록 형성될 수 있다. 다수 개의 개구부(422) 사이의 간격은 일정할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한 개구부(422)의 개수도 한정하지 않는다. 4A), a plurality of slit-shaped
다른 일 실시예로써(도4(b)를 참조), 다수 개의 슬릿 형상의 개구부(424)는 중앙을 중심으로 가장자리를 향해 선형으로 형성될 수 있다. 다수 개의 개구부(424) 사이의 간격은 일정할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한 개구부(424)의 개수도 한정하지 않는다.As another embodiment (see Fig. 4 (b)), the plurality of slit-shaped
또 다른 일 실시예로써(도 4(c)를 참조), 슬릿 형상의 개구부(426)는 나선형으로 형성될 수 있다. 도면에서는 개구부(426)를 하나만 도시하였으나, 다수 개의 개구부(426)가 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. As another embodiment (see Fig. 4 (c)), the slit-shaped
또 다른 일 실시예로써(도 4(d)를 참조), 개구부(428)는 다수 개의 홀로 형성될 수 있다. 개구부(428)는 다수 개의 홀이 배플판(420) 전체에 형성됨으로써 배플판(420)이 샤워헤드 형상으로 형성될 수 있다. As another embodiment (see Fig. 4 (d)), the
도 5를 참조하면, 개구부(522, 524, 526)는 부분적으로 슬릿 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 전체적인 배치 구조는 도 4에 도시된 개구부(422, 424, 426)와 동일하다. 개구부(522, 524, 526)의 개수 및 크기에 의해 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
도 6은 중앙영역과 주변영역을 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다. 6 is a plan view showing an embodiment of an injection nozzle portion having a central region and a peripheral region.
도 6을 참조하면, 분사 노즐부(610)는 노즐몸체(612)와 배플판(620)을 포함할 수 있다. 여기서, 배플판(620)에 형성된 개구부는 중앙영역에 형성된 센터 개구부(622)와 주변영역(624)에 형성된 에지 개구부(624)로 구분될 수 있다. 센터 개구부(622)는 피처리 기판의 중앙영역(센터영역)으로 스팀을 분사하고, 에지 개구부(624)는 피처리 기판의 중앙영역을 제외한 나머지 영역(에지영역)으로 스팀을 분사할 수 있다. 공급라인(628)을 통해 공급된 스팀은 중앙영역에서 가장 많은 양이 강한 압력으로 분사되고, 주변영역으로 갈수록 적은 양이 약한 압력(중앙에서 분사되는 압력과 비교하여)으로 분사된다. 이로 인해, 피처리 기판의 중앙영역과 주변영역에서의 기판 처리 효율이 달라질 수 있다. 그러므로 센터 개구부(622)와 에지 개구부(624)의 크기 또는 개수를 조절함으로써 피처리 기판으로 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있고, 피처리 기판 전체면에서 균일한 처리 효율을 이룰 수 있다. 센터 개구부(622)와 에지 개구부(624) 사이의 간격은 조절될 수 있다. Referring to FIG. 6, the
도 7은 다양한 사이즈의 개구부를 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다. 7 is a plan view showing an embodiment of an injection nozzle portion having openings of various sizes.
도7을 참조하면, 배플판(710)은 동심원 형상의 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)으로 구분될 수 있다. 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)에는 서로 다른 크기의 개구부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 가장 중심인 제1 분사영역(722)에서 제2, 3 분사영역(724, 726)으로 갈수록 점점 더 큰 크기의 개구부가 형성될 수 있다. 그러면 중앙영역으로 분사되는 스팀의 양(강한 압력으로 분사)과 주변영역으로 분사되는 스팀의 양(약한 압력으로 분사)이 거의 동일해지므로 배플판(710) 전체적으로 균일하게 스팀이 분사될 수 있다. Referring to FIG. 7, the
또는 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)에 형성되는 개구부의 개수 및 개구부의 조밀도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 가장 중심인 제1 분사영역(722)에서 제2, 3 분사영역(724, 726)으로 갈수록 개구부가 점점 더 조밀하게 형성될 수 있다. 그러면 중앙영역으로 분사되는 스팀의 양(강한 압력으로 분사)과 주변영역으로 분사되는 스팀의 양(약한 압력으로 분사)이 거의 동일해지므로 배플판(710) 전체적으로 균일하게 스팀이 분사될 수 있다.Or the number of openings formed in the first, second, and
도 8은 다양한 형상의 개구부를 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing openings of various shapes.
도 8(a)를 참조하면, 개구부(822)는 배플판(820)에 수직으로 관통 형성될 수 있다. 또는 도 8(b)를 참조하면, 개구부(824)는 단면이 역 사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 개구부(824)의 상부 사이즈가 개구부(824)의 하부 사이즈보다 더 크게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(824)를 통해 집중적으로 분사될 수 있다. 또는 도 8(c)를 참조하면, 개구부(826)는 단면이 사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 개구부(826)는 상부 사이즈가 하부 사이즈보다 더 작게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(826)를 통해 확산되면서 분사될 수 있다. 또는 도 8(d)를 참조하면, 개구부(828)는 기울기를 갖도록 비스듬하게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(828)가 기울어진 방향으로 분사될 수 있다. 8 (a), the
도 8에 도시된 다양한 형상의 개구부(822, 824, 826, 828)는 하나의 배플판에 혼합되어 형성될 수도 있다.The
도 9및 도 10은 분사 노즐부의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 분사 노즐부를 통해 스팀을 분사하는 과정을 도시한 도면이다.FIGS. 9 and 10 are views showing another embodiment of the spray nozzle unit, and FIG. 11 is a view illustrating a process of spraying steam through the spray nozzle unit shown in FIG.
도 9 및 도 10을 참조하면, 분사 노즐부(910)는 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916)를 포함할 수 있다. 제1 노즐몸체(912)는 내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는다. 제2 노즐몸체(914)는 제1 노즐몸체(912)와 소정의 간격으로 이격되며 제1 노즐몸체(912)가 내부에 포함된다. 제3 노즐몸체(916)는 제2 노즐몸체(916)와 소정의 간격으로 이격되며 제2 노즐몸체(916)가 내부에 포함된다.9 and 10, the
다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 제1 노즐몸체(912)의 내부, 제1 노즐몸체(912)와 제2 노즐몸체(914) 사이의 공간, 및 제2 노즐몸체(914)와 제3 노즐몸체(916) 사이의 공간을 통해 스팀이 이동된다. 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이로 공급된 스팀은 배플판(920)의 개구부(922)를 통해 피처리 기판으로 분사된다. A predetermined space is formed between the plurality of
다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이로 공급되는 스팀은 동일한 시간에 공급될 수도 있고, 시간차이를 두고 공급될 수도 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 가장 내측에 위치하는 제1 노즐몸체(912)로 스팀을 공급하여 1차로 스팀을 분사하고, 제1 노즐몸체(912)와 제2 노즐몸체(914) 사이의 공간을 통해 스팀을 공급하여 2차로 스팀을 분사하며, 2 노즐몸체(914)와 제3 노즐몸체(916) 사이의 공간을 통해 스팀을 공급하여 3차로 스팀을 분사할 수 있다. 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 내측에서 외측으로 스팀을 분사함으로써, 스팀을 피처리 기판 전체에 확산시키며 분사할 수 있다. 그러면 스팀에 의해 세정된 파티클(이물질)을 피처리 기판의 외부로 밀어내는 효과를 갖는다.The steam supplied between the plurality of
도 12는 기판과의 간격이 비균일한 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다. 12 is a view showing an embodiment of an ejection nozzle unit in which the distance from the substrate is nonuniform.
도 12를 참조하면, 분사 노즐부(1210)는 중앙영역이 상부로 오목하게 형성된 배플판(1220)이 노즐몸체(1212)에 설치되어 형성될 수 있다. 배플판(1220)의 중앙영역과 서셉터(1202)에 안착된 피처리 기판(1203) 사이의 거리(d1)는 배플판(1220)의 주변영역과 피처리 기판(1203) 사이의 거리(d2) 보다 더 멀다. 다시 말해, 배플판(1220)은 가장자리(에지)로 갈수록 피처리 기판(1203)과의 거리가 좁아진다. 상기에서 설명한 바와 같이, 분사 노즐부(1210)의 개구부(1222)를 통해 중앙영역에서 분사되는 스팀의 양은 에지영역에서 분사되는 스팀의 양보다 더 많기 때문에 배플판(1220)을 오목한 형상으로 형성함으로써, 배플판(1220) 전체적으로 스팀이 균일하게 분사되도록 조절할 수 있다. Referring to FIG. 12, the
도 13은 흡입부가 장착된 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.Fig. 13 is a view showing an embodiment of the injection nozzle portion equipped with the suction portion.
도 13을 참조하면, 분사 노즐부(1310)는 흡입부(1350)를 더 포함할 수 있다. 흡입부(1350)는 노즐몸체(1312)의 외측 둘레를 따라 설치되며 펌프(1360)와 연결된다. 분사 노즐부(1310)로 공급된 스팀은 피처리 기판(1303)의 상면 전체에 분사된다. 그러면 분사된 스팀에 의해 피처리 기판(1303)에 포함되어있던 파티클(이물질)은 스팀에 의해 세정되어 피처리 기판(1303)과 분리된다. 피처리 기판(1303)에서 분리된 파티클과 분사된 스팀은 분사 노즐부(1310)의 흡입부(1350)로 흡입되어 외부로 배출되거나, 필터링 후 재사용된다. Referring to FIG. 13, the injection nozzle unit 1310 may further include a
분사 노즐부(1310)를 이용하여 피처리 기판(1303)에 스팀을 분사하여 파티클을 피처리 기판(1303)과 분리하고, 흡입부(1350)를 이용하여 분리된 파티클을 흡입함으로써 피처리 기판(1303)을 완전하게 세정할 수 있다. 또한 분리된 파티클을 제거하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없다. The particles are separated from the
흡입부(1305)는 분사 노즐부(1310)에서 스팀을 분사하는 동시에 구동할 수도 있고, 분사 노즐부(1310)에서 스팀을 분사하여 파티클을 피처리 기판(1303)에서 분리한 후 구동할 수도 있다. The suction unit 1305 can be driven simultaneously with the spraying of the steam from the spray nozzle unit 1310 or the particles can be separated from the
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The foregoing detailed description should not be construed in any way as being restrictive and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (10)
상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖고, 상부방향으로 오목한 형태를 갖는 배플판을 포함하고,
상기 배플판으로부터 상기 기판까지의 거리는, 상기 배플판의 중앙영역에서 상기 배플판의 에지영역으로 갈수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
A nozzle body connected to the fluid supply source and supplied with the fluid; And
And a baffle plate provided in the nozzle body and having one or more openings for spraying the fluid supplied from the fluid supply source to the entire substrate, the baffle plate having an upwardly concave shape,
Wherein the distance from the baffle plate to the substrate is reduced from a central region of the baffle plate to an edge region of the baffle plate.
상기 개구부는,
슬릿 형상으로 형성된 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
The method according to claim 1,
The opening
A nozzle capable of jetting fluid across a substrate formed in a slit shape.
상기 개구부는
상기 배플판의 중앙영역에 형성되는 센터 개구부; 및
상기 배플판의 중앙영역을 제외한 영역에 형성되는 에지 개구부를 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
The method according to claim 1,
The opening
A center opening formed in a central region of the baffle plate; And
Wherein the baffle plate has an edge opening formed in an area except for the central area of the baffle plate.
상기 노즐몸체는,
내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는 제1 노즐몸체; 및
상기 제1 노즐몸체와 이격되도록 상기 제1 노즐몸체가 내부에 구비되는 제2 노즐몸체를 포함하고,
상기 노즐몸체로 공급된 유체는,
상기 제1 노즐몸체를 통해 분사되고, 상기 제1노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간을 통해 분사되는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
The method according to claim 1,
The nozzle body includes:
A first nozzle body having a hollow space in which a fluid remains; And
And a second nozzle body in which the first nozzle body is disposed so as to be spaced apart from the first nozzle body,
The fluid supplied to the nozzle body is supplied to the nozzle body,
Wherein the nozzle is sprayed through the first nozzle body and is capable of jetting fluid across the substrate that is ejected through a spaced space between the first nozzle body and the second nozzle body.
상기 제1 노즐몸체로 공급되는 유체는 상기 제1 노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간으로 공급되는 유체와 동일한 시간에 공급되거나 또는 다른 시간에 공급되는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
6. The method of claim 5,
The fluid supplied to the first nozzle body may be supplied at the same time as the fluid supplied to the spaced space between the first nozzle body and the second nozzle body or may be supplied to the nozzle .
상기 기판으로 분사된 유체를 다시 흡입하는 흡입부를 더 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
The method according to claim 1,
And a suction part for sucking the fluid ejected from the substrate again.
상기 배플판은,
내부에 열선을 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
The method according to claim 1,
The baffle plate
A nozzle capable of fluid ejection over an entire substrate including a hot wire therein.
상기 스팀 생성부와 연결되며, 제1항, 제3항 내지 제 8항 중 어느 하나로 형성되어 스팀을 분사하는 노즐; 및
상기 노즐이 설치되며, 내부에 기판을 지지하기 위한 서셉터가 구비되는 챔버를 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템.
A steam generator for supplying steam to the steam generator to generate steam;
A nozzle connected to the steam generator and configured to spray steam by any one of the first to third aspects; And
Wherein a nozzle capable of ejecting fluid is used over the entire substrate including the chamber provided with the nozzle and the susceptor for supporting the substrate therein.
상기 서셉터는,
상기 노즐에서 스팀이 분사되는 동안 회전하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the susceptor comprises:
And a nozzle capable of jetting fluid onto the entire substrate rotated while the steam is sprayed from the nozzle.
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