KR102072999B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102072999B1
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이승한
노상은
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 액 처리 유닛의 컵 세정시 제공되는 지그를 보관하는 반송 로봇을 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{substrate processing apparatus and substrate processing method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액 처리 유닛의 컵 세정시 제공되는 지그를 보관하는 반송유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 세정, 사진, 식각 공정들이 진행될 때, 기판에 처리액이 공급된다.
도 1에는 처리액을 기판에 공급하는 액 처리 유닛이 도시되었다. 도 1을 참조하면, 액 처리 유닛(1)은 기판 처리 공간을 제공하는 컵(2), 컵(2) 내부에 기판(3)이 놓여지는 지지판(4), 지지판(4) 상부에 위치되고 처리액을 기판(3)을 향해 토출하는 노즐유닛(5)을 포함한다.
기판(3)으로 공급되었던 처리액은 컵(2)을 통해 회수된다. 공정에 따라 다양한 처리액이 컵(2)을 통해 회수되므로, 컵(2)에는 처리액이 묻게 된다. 컵(2)에 묻어있던 처리액(6)은 향후 흄으로 작용하거나, 기판(3)에 되튈 수 있다. 따라서, 주기적으로 컵(2)을 세정하거나, 다른 종류의 처리액으로 기판을 처리하기 전에 컵(2)을 세정한다.
도 2에는 컵이 세정중인 액 처리 유닛이 도시되었다. 도 2를 참조하면, 컵(2) 세정은, 컵(2) 내에서 기판을 지지하도록 제공된 지지판(4)에 지그(7)를 지지하고, 회전하는 지그(7)의 상면에 세정액을 공급하고, 원심력에 의해 지그로부터 비산된 세정액이 컵(2)의 오염 부위에 도달함에 따라 컵(2)의 오염부위가 세정되는 방식으로 수행되고 있다.
기판 처리 장치에는 지그(7)를 수납할 별도의 공간이 제공되지 않아 컵(2) 세정을 위해서는 지그(7)를 기판 처리 장치에 투입하고 배출하여야 하므로 컵(2) 세정에 많은 시간이 소요된다. 특히, 기판 처리 장치에 기판(3)이 보관되는 버퍼공간이 제공된다 하더라도, 지그(7)를 보관하기 위한 공간을 버퍼공간에서 확보하기 어려울 수 있고, 버퍼공간 자체를 변경하기 힘들 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0888654호(2009.03.06.)
본 발명은 컵 세정을 위해 사용되는 지그를 보관하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 제1 방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈, 그리고 처리 모듈을 포함하되, 처리모듈은, 기판을 처리하는 액 처리 유닛과, 인덱스 모듈과 액 처리 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하며, 반송 로봇은, 구동기에 의해 구동되는 베이스와, 베이스에 결합되며, 인덱스 모듈과 액 처리 유닛 간에 기판을 반송하도록 제공된 기판 반송 핸드와, 베이스에 결합되며, 기판 반송 핸드와 상하 방향으로 이격되도록 제공되고, 액 처리 유닛의 컵 세정 시 사용되는 지그를 보관하도록 제공되는 지그 보관 핸드를 포함한다.
상기 기판 처리 장치는 상기 반송 로봇을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 제어기는 기판 반송 핸드가 기판을 반송하는 도중에는 지그 보관 핸드에 지그를 보관하도록 반송 로봇을 제어할 수 있다.
상기 지그 보관 핸드는 기판 반송 핸드 아래에 제공될 수 있다.
상기 지그는, 세척액을 비산시키도록 형성된 지그 플레이트와, 지그 플레이트 하면으로부터 아래로 돌출된 지그 고정용 돌기를 포함할 수 있다.
상기 지그 보관 핸드는, 내측에 지그가 놓이는 공간이 제공되는 지지대와, 지지대로부터 내측으로 돌출되고 지그 플레이트의 가장자리 영역과 접하도록 제공된 지지돌기를 포함할 수 있다.
상기 액처리 유닛은, 내부에 처리 공간을 가지는 컵과, 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판을 포함하되, 돌기는 링 형상으로 제공되고, 지그가 지지판에 놓일 때 지지판은 돌기에 내삽될 수 있다.
상기 지지돌기에는, 지그 플레이트의 가장자리 영역을 진공으로 흡착하는 진공홀이 형성될 수 있다.
상기 지그는 기판과 동일한 직경으로 제공되고, 돌기는 링 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 반송 로봇을 제공한다. 일 예에 의하면 반송 로봇은, 구동기에 의해 구동되는 베이스와, 베이스에 결합되며, 기판을 반송하도록 제공된 기판 반송 핸드와, 베이스에 결합되며, 기판 반송 핸드와 상하 방향으로 이격되도록 제공되고, 지그를 보관하도록 제공되는 지그 보관 핸드를 포함한다.
상기 지그 보관 핸드는 기판 반송 핸드 아래에 제공될 수 있다.
상기 지그는 기판 처리 장치에 제공되는 액처리 유닛의 컵 세정시 사용되는 지그이고, 지그는, 세척액을 비산시키도록 형성된 지그 플레이트와, 지그 플레이트 하면으로부터 아래로 돌출된 지그 고정용 돌기를 포함할 수 있다.
상기 지그 플레이트의 직경은 기판의 직경과 동일하게 제공되고, 돌기는 링 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 일 예에 의하면 기판 처리 방법은, 반송 로봇이 기판을 액처리 유닛으로 반송하고 액처리 유닛에서 기판 상에 액을 공급하여 액처리하는 액처리 단계와, 액처리 유닛에서 지그를 사용하여 액처리 유닛을 세정하는 유닛 세정 단계를 포함하되, 반송 로봇이 기판을 반송하는 도중에 또는 액처리 단계 도중에 지그는 반송 로봇에 보관된다.
상기 반송 로봇에서 기판을 반송하는 기판 반송 핸드와 지그를 보관 및 반송하는 지그 보관 핸드는 각각 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 컵 세정을 위한 액 처리 유닛으로 제공되는 지그가 기판 처리 장치에 보관되므로, 컵 세정 시 지그를 기판 처리 장치에 투입하고 배출하는 시간이 감소되는 효과가 있다.
또한, 컵 세정이 필요에 따라 수행될 수 있으므로, 액 처리 유닛 세정을 위한 기판 처리 장치의 보수 주기가 길어지고, 기판 처리 장치의 공정 진행 유지 기간이 증대된다.
도 1은 액 처리 유닛의 단면도이다.
도 2는 액 처리 유닛이 세정 중인 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 6은 도 5의 열처리 유닛의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 열처리 유닛의 정면도이다.
도 8은 도 5의 액 처리 유닛을 보여주는 정면도이다.
도 9는 도 5의 액 처리 유닛에 제공되는 지그의 사시도이다.
도 10은 도 5의 액 처리 유닛의 컵이 세정되는 것을 보여주는 도면이다.
도 11는 도 5의 반송 로봇의 사시도이다.
도 12는 도 11의 지그 반송 핸드를 보여주는 사시도이다.
도 13은 도 11의 반송로봇의 측면도이다.
도 14는 도 11의 반송로봇의 후면도이다.
도 15는 도 11의 기판 반송 핸드, 지그 반송 핸드의 일실시예를 나타낸 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 17 내지 도 19는 각각 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 및 축소된 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20,index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.
인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic GuidedVehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다. 도 3의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 5를 참조하면, 도포 블럭(30a)은 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 액 처리 유닛(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 열처리 유닛(3200)은 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 유닛(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 유닛(3200)과 액 처리 유닛(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 로봇(3420)이 제공된다. 반송 로봇(3420)은 열처리 유닛(3200), 액 처리 유닛(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(3420)은 기판(W)이 놓이는 핸드(A)를 가지며, 핸드(A)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 로봇(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
다시 도 4와 도 5를 참조하면, 열처리 유닛(3200)은 복수 개로 제공된다. 열처리 유닛들(3200)은 제1방향(12)을 따라 배열된다. 열처리 유닛들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다. 도 6은 도 5의 열처리 유닛의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 7의 열처리 유닛의 정면도이다. 열처리 유닛(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(3230)은 가열판(3232), 커버(3234), 그리고 히터(3233)를 가진다. 가열판(3232)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열판(3232)은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열판(3232)에는 히터(3233)가 설치된다. 히터(3233)는 전류가 인가되는 발열저항체로 제공될 수 있다. 가열판(3232)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(3238)들이 제공된다. 리프트 핀(3238)은 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열판(3232) 상에 내려놓거나 가열판(3232)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(3238)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(3234)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(3234)는 가열판(3232)의 상부에 위치되며 구동기(3236)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(3234)가 가열판(3232)에 접촉되면, 커버(3234)와 가열판(3232)에 의해 둘러싸인 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3420)의 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다(도 15 참조). 또한, 노치(3244)는 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(A)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 이동된다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 가열은 기판(W)이 히터 유닛(1200) 상에 직접 놓인 상태에서 이루어지고, 기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(3240)가 냉각판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각판(3222)과 기판(W) 간에 열전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)는 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)은 금속 재질로 제공될 수 있다.
열처리 유닛들(3200) 중 일부의 열처리 유닛에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트가 기판(W)에 부착되는 부착률을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
다시 도 4와 도 5를 참조하면, 액 처리 유닛(3600)은 복수 개로 제공된다. 액 처리 유닛들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 유닛(3600)은 반송 챔버(3420)의 일측에 배치된다. 액 처리 유닛들(3600)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 유닛들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 유닛을 전단 액 처리 유닛(3602)(front liquid treating Unit)이라 칭한다. 액 처리 유닛들(3600)은 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 유닛을 후단 액 처리 유닛(3604)(rear heat treating Unit)라 칭한다.
전단 액 처리 유닛(3602)은 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 유닛(3604)은 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
도 8은 도 5의 액 처리 유닛의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 액 처리 유닛(3602)은 하우징(3610), 컵(3620), 지지판(3640), 액 공급 장치(3660)를 가진다.
하우징(3610)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3610)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 도어(도시되지 않음)에 의해 개폐될 수 있다. 컵(3620), 지지판(3640), 그리고 액 공급 장치(3660)는 하우징(3610) 내에 제공된다. 하우징(3610)의 상벽에는 하우징(3610) 내에 하강 기류를 형성하는 팬필터유닛(3670)이 제공될 수 있다.
컵(3620)은 상부가 개방된 처리 공간을 가진다. 지지판(3640)은 처리 공간 내에 배치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지판(3640)은 액처리 도중에 기판(W)이 회전 가능하도록 제공된다. 액 공급 장치(3660)는 지지판(3640)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 버퍼 챔버(3800)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버들(3800) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다.
전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 로봇(3420)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3420) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.
현상 블럭(30b)은 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액 처리 유닛들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.
인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.
인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 도포 블럭(30a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블럭(30b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(4400)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.
반송 부재(4600)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 9를 참고하면, 지그(100)는 기판과 상이한 형상을 가진다. 지그(100)는 지그 플레이트(110) 그리고 돌기(120)를 가진다. 지그 플레이트(110)는 기판과 동일한 직경을 갖는 원반 형태로 제공된다. 선택적으로 지그 플레이트(110)는 기판보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지그 플레이트(110)는 회전됨에 따라, 액 공급 장치(3660)에서 상면을 향해 토출된 세정액을 비산시켜 컵(3620)으로 공급시킨다.
돌기(120)는 지지판(3640) 보다 큰 내경을 갖는 링 형태로 제공된다. 돌기(120)의 내부에 지지판(3640)이 내삽된다. 지지판(3640)에 발생된 진공압에 의해 지그(100)가 지지판(3640)에 고정된다.
지그 플레이트(110)에 비해 돌기(120)의 강성이 크게 제공된다. 돌기(120)의 강성이 크게 제공됨에 따라, 지그(100) 정렬 시 돌기(120)가 가이드(미도시), 지지유닛(미도시) 등과 접촉하더라도 돌기(120)의 외형 변화가 최소화된다.
일 예에 의하면, 지그 플레이트(110)와 돌기(120)는 동일한 재질로 제작되되, 지그 플레이트(110)는 돌기(120)에 비해 작은 두께를 가지도록 제작된다. 돌기(120)의 무게가 지그 플레이트(110)에 비해 크므로, 지그(100)의 무게 중심이 낮아진다. 지그(100)의 무게 중심이 낮으므로, 가이드 등을 통한 정렬이 더 수월해진다. 컵(3620) 세정 중 원심력에 의한 지지판(3640)으로부터의 이탈력도 상대적으로 감소된다.
액 처리 유닛(3600)의 컵(3620) 세정시 버퍼챔버(3800)로부터 액 처리 유닛(3600)으로 지그(100)가 반송된다. 버퍼챔버(3800)와 액 처리 유닛(3600) 간에 지그(100) 반송은 반송 로봇(3420)에 의해서 수행된다.
도 11은 액 처리 유닛이 세정되고 있는 상태도를 보여주는 도면이다. 도 11을 참고하면, 지그(100)로 공급된 세정액이 회전중인 지그 플레이트(110)로부터 비산돼 컵(3620)의 내벽으로 공급된다.
도 5, 도 11 내지 도 15를 참조하면, 반송 로봇(3420)은 베이스(3421), 기판 반송 핸드(3422), 그리고 지그 보관 핸드(3423)를 포함한다. 베이스(3421)는 구동기(3421c)에 의해 구동하며, 기판 반송 핸드(3422)를 버퍼 챔버(3800), 액 처리 유닛(3600), 열처리 유닛(3200)으로 출입시키고, 지그 보관 핸드(3423)를 액 처리 유닛(3600)으로 출입시킨다.
기판 반송 핸드(3422)는 인덱스 모듈(20)과 액 처리 유닛(3600) 간에 기판을 반송하도록 제공된다. 기판 반송 핸드(3422)는 베이스(3421)와 결합된다. 지그 보관 핸드(3423)는 액 처리 유닛(3600)의 컵(3620) 세정 시 사용되는 지그(100)를 보관하도록 제공된다. 지그 보관 핸드(3423)는 베이스(3421)에 결합되며, 기판 반송 핸드(3422)와 상하 방향으로 이격 되도록 제공된다.
일 예에 의하면, 지그 보관 핸드(3423)는 기판 반송 핸드(3422) 하부에 위치되도록 제공된다. 지그 보관 핸드(3423)가 기판 반송 핸드(3422) 하부에 위치됨에 따라, 지그(100) 또는 지그 보관 핸드(3423)로부터 이탈된 파티클이 기판 반송 핸드(3422) 또는 기판 반송 핸드(3422)에 올려진 기판에 낙하되는 것이 방지된다.
베이스(3421)는 베이스플레이트(3421a), 이송암(3421b), 그리고 구동기(3421c)를 포함한다. 이송암(3421b)은 베이스플레이트(3421a) 상측에 복수개 제공된다. 이송암(3421b)은 Z축 방향(16)으로 복수개가 적층되도록 제공된다. 각각의 이송암(3421b)에는 기판 반송 핸드(3422) 또는 지그 보관 핸드(3423)가 장착된다. 이송암(3421b)의 단부에서 하방으로 연장된 연장부가 베이스플레이트(3421a)의 폭방향 양단에 각각 체결된다. 베이스플레이트(3421a)의 폭방향 양단에는 레일이 제공되며, 각각의 이송암(3421b)은 레일을 따라 이동한다.
구동기(3421c)는 구동력을 발생시켜 각각의 이송암(3421b)을 베이스플레이트(3421a)를 따라 전진 또는 후진 이동시킨다. 구동기(3421c)는 각각의 이송암(3421b)을 각각 독립적으로 구동시키도록 복수개가 제공된다. 일 예에 의하면, 복수개의 구동기(3421c)는 베이스플레이트(3421a) 내부에 제공될 수 있다.
기판 반송 핸드(3422)와 지그 보관 핸드(3423)는 동일한 형태로 제공된다. 도 15를 참조하면, 기판 반송 핸드(3422), 지그 보관 핸드(3423)는 지지대(3422, 3423a) 그리고 지지돌기(3429, 3423b)를 포함한다. 지지대(3422, 3423a)는 내측에 기판 또는 지그가 놓이는 공간을 제공한다. 지지대(3422, 3423a)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다.
지지대(3422, 3423a)는 기판 또는 돌기(120)의 직경 보다 큰 내경을 가진다. 지지돌기(3429, 3423b)는 지지대(3422, 3423a)에 복수개 제공된다. 각각의 지지돌기(3429, 3423b)는 지지대(3422, 3423a)로부터 내측으로 연장된다. 지지돌기(3422, 3423b)는 복수개가 제공되며, 기판 또는 지그 플레이트(P)의 가장자리 영역을 지지한다.
일 예에 의하면, 지지돌기(3429, 3423b)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다. 또한, 지그 보관 핸드(3423)는 진공으로 지그(J)를 흡착해 보관할 수 있다. 지지돌기(3423b)에는 지그 플레이트(P)의 가장자리 영역을 진공으로 흡착하는 진공홀(3423c)이 형성된다.
도 5를 참조하면, 반송 로봇(3420)은 제어기(3430)에 의해 제어된다. 일 실시예에 의하면, 제어기(3420)는 기판 반송 핸드(3422)가 기판을 반송하는 도중에, 그리고 액처리 단계 도중에 지그 보관 핸드(3423)에 지그(100)를 보관하도록 반송 로봇(3420)을 제어한다.
도 16은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 방법을 나타낸 플로우차트이고, 도 17 내지 도 19는 각각 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 일 예에 따르면, 기판 처리 방법은, 액처리 단계(S1000) 그리고 유닛 세정 단계(S2000)를 포함한다. 도 17 내지 도 18을 참조하면, 액처리 단계(S1000)에서는 반송 로봇(3420)이 액 처리 유닛(3600)으로 기판을 반송한다. 액 처리 유닛(3600)은 반송된 기판에 처리액을 공급해 액처리한다. 도 10과 도 19를 참조하면, 유닛 세정 단계(S2000)에서는, 지그(100)가 액 처리 유닛(3600)으로 제공되고, 지그(100)를 사용해 액 처리 유닛(3600)이 세정 된다.
반송 로봇(3420)은 액 처리 단계(S1000) 중에 지그(100)를 지그 보관 핸드(3423)에 지속적으로 보관한다. 반송 로봇(3420)은 유닛 세정 단계(S2000)가 시작되면, 지그(100)를 액 처리 유닛(3600)에 반송한다. 유닛 세정 단계(S2000)가 종료되면, 반송 로봇(3420)은 지그(100)를 액 처리 유닛(3600)으로부터 회수하고, 보관한다. 유닛 세정 단계(S2000)가 종료되면, 액 처리 단계(S1000)가 재 시작된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 의하면, 컵(3620) 세정을 위한 액 처리 유닛(3600)으로 제공되는 지그(100)가 기판 처리 장치(1)에 보관되므로, 컵(3600) 세정 시 지그(100)를 기판 처리 장치(1)에 투입하고 배출하는 시간이 감소되는 효과가 있다.
특히, 컵(3620) 세정이 필요에 따라 수행될 수 있으므로, 액 처리 유닛(3600) 세정을 위한 기판 처리 장치(1)의 보수 주기가 길어지고, 기판 처리 장치(1)의 공정 진행 유지 기간이 증대된다.
3420: 반송 로봇 3421: 베이스
3421a: 베이스플레이트 3421b: 이송암
3421c: 구동기 3422: 기판 반송 핸드
3423: 지그 보관 핸드 3423a: 지지대
3423b: 지지돌기 3423c: 진공홀
100: 지그 110: 지그 플레이트
120: 돌기 3430: 제어기
S1000: 액처리 단계 S2000: 유닛 세정 단계

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    제1 방향을 따라 순차적으로 배치되는 인덱스 모듈, 그리고 처리 모듈을 포함하되,
    상기 처리모듈은,
    기판을 처리하는 액 처리 유닛과,
    상기 인덱스 모듈과 상기 액 처리 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송 로봇을 포함하며,
    상기 반송 로봇은,
    구동기에 의해 구동되는 베이스와,
    상기 베이스에 결합되며, 상기 인덱스 모듈과 상기 액 처리 유닛 간에 기판을 반송하도록 제공된 기판 반송 핸드와,
    상기 베이스에 결합되며, 상기 기판 반송 핸드와 상하 방향으로 이격되도록 제공되고, 상기 액 처리 유닛의 컵 세정 시 사용되는 지그를 보관하도록 제공되는 지그 보관 핸드를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 반송 로봇을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 기판 반송 핸드가 기판을 반송하는 도중에 상기 지그 보관 핸드에 상기 지그를 보관하도록 상기 반송 로봇을 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지그 보관 핸드는 상기 기판 반송 핸드 아래에 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지그는,
    세척액을 비산시키도록 형성된 지그 플레이트와,
    상기 지그 플레이트 하면으로부터 아래로 돌출된 지그 고정용 돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지그 보관 핸드는,
    내측에 지그가 놓이는 공간이 제공되는 지지대와,
    상기 지지대로부터 내측으로 돌출되고 상기 지그 플레이트의 가장자리 영역을 지지하도록 제공된 지지돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 액처리 유닛은,
    내부에 처리 공간을 가지는 상기 컵과;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판을 포함하되,
    상기 돌기는 링 형상으로 제공되고, 상기 지그가 상기 지지판에 놓일 때 상기 지지판은 상기 돌기에 내삽되는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지지돌기에는,
    상기 지그 플레이트의 가장자리 영역을 진공으로 흡착하는 진공홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 지그는 상기 기판과 동일한 직경으로 제공되고,
    상기 돌기는 링 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 반송하는 반송 로봇에 있어서,
    구동기에 의해 구동되는 베이스와,
    상기 베이스에 결합되며, 기판을 반송하도록 제공된 기판 반송 핸드와,
    상기 베이스에 결합되며, 상기 기판 반송 핸드와 상하 방향으로 이격되도록 제공되고, 지그를 보관하도록 제공되는 지그 보관 핸드를 포함하는 반송 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지그 보관 핸드는 상기 기판 반송 핸드 아래에 제공되는 반송 로봇.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지그는 기판 처리 장치에 제공되는 액처리 유닛의 컵 세정시 사용되는 지그이고,
    상기 지그는,
    세척액을 비산시키도록 형성된 지그 플레이트와,
    상기 지그 플레이트 하면으로부터 아래로 돌출된 지그 고정용 돌기를 포함하는 반송 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지그 플레이트의 직경은 기판의 직경과 동일하게 제공되고,
    상기 돌기는 링 형상으로 제공되는 반송 로봇.
  13. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    반송 로봇이 기판을 액처리 유닛으로 반송하고 상기 액처리 유닛에서 상기 기판 상에 액을 공급하여 액처리하는 액처리 단계와;
    상기 액처리 유닛에서 지그를 사용하여 상기 액처리 유닛을 세정하는 유닛 세정 단계를 포함하되,
    상기 반송 로봇이 상기 기판을 반송하는 도중에 또는 상기 액처리 단계 도중에 상기 지그는 상기 반송 로봇에 보관되는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반송 로봇에서 기판을 반송하는 기판 반송 핸드와 상기 지그를 보관 및 반송하는 지그 보관 핸드는 각각 제공되는 기판 처리 방법.
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