KR102450458B1 - 기판 처리 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치 및 그 구동 방법에 관한 기술이다. 본 실시예의 기판 처리 장치는 기판을 회전시키는 스핀 척; 상기 스핀 척의 상부에 배치되며 단부에 적어도 하나의 노즐을 가지며, 세정용 유체 및 건조용 유체를 동시 또는 순차적으로 제공하도록 구성된 통합 공급 라인; 및 상기 기판 상태에 따라 상기 세정용 유체 및 상기 건조용 유체의 공급량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 그 구동 방법{APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판을 세정 및 건조하는 기판 처리 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정은 리소그래피 공정, 식각 공정 및 이온 주입 공정 등의 다양한 공정을 포함할 수 있다. 상기한 공정과 공정 사이에, 기판 표면에 잔류하는 불순물을 제거하기 위한 세정 및 건조 공정이 필수적으로 진행되고 있다. 현재 반도체 장치의 집적 밀도의 증가로 인해, 패턴들의 어스펙트 비가 증대됨에 따라, 세정 및 건조 공정 중 패턴 불량이 빈번히 발생되었다.
이에, 종래에는 세정 및 건조로 인한 패턴 불량을 방지하고자 초임계 이산화탄소를 이용한 세정 및 건조 방식이 제안되었다.
종래의 초임계 이산화탄소를 이용한 세정 및 건조 방식은 식각 잔재물을 제거하기 위한 약액을 제거하는 탈이온수를 공급하는 단계, 상기 IPA를 공급하는 단계, 및 초임계 이산화탄소(CO2)를 공급하여 상기 기판을 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 탈이온수 및 IPA를 공급하는 단계는 도 1에 도시된 기판 처리 장치에서 진행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치(10)는 스핀 척(spin chuck)(15), 탈이온수 공급 라인(25) 및 IPA 공급 라인(35)을 포함할 수 있다.
세정될 기판(W)은 스핀 척(15) 상부에 위치되고, 스핀 척(15)은 모터를 포함하는 액츄에이터(actuator: M)로 부터 구동력을 전달받아 회전 구동 및 승강 구동을 할 수 있다. 탈이온수 공급 라인(25)은 탈이온수 디스펜서(DIW:20)와 연결되어 상기 반도체 기판(W)의 약액 처리후 탈이온수를 분사할 수 있다. 또한, IPA 공급 라인(35)은 IPA 디스펜서(30)와 연결되어 상기 반도체 기판(W)에 탈이온수를 공급한 후 IPA를 분사할 수 있다.
종래의 기판 처리 장치는 탈이온수 및 IPA가 개별적으로 반도체 기판(w) 상에 별도의 노즐을 통해 독립적으로 공급되도록 구성된다. 이에 따라, 탈이온수 공급 단계와 IPA 공급 단계 사이에, 반도체 기판(W) 표면이 유체없이 공기에 직접적으로 노출되는 제로 플루이드 상태(Zero Fluid State)가 발생되어, 다량의 파티클이 발생될 수 있다. 즉, 상기 약액을 제거하기 위한 탈이온수를 일정 시간 공급 후 공급을 중단하면, 상기 탈이온수가 상기 트렌치(t) 내부에 매립되는 현상이 발생되고, 후속으로 IPA가 공급될 때까지 반도체 기판(W)이 공기중에 노출되어 파티클 잔류 가능성이 높아진다. 더불어, 상기 어스펙트 비가 큰 패턴들, 예컨대, 트렌치들 사이에 탈이온수의 표면 장력에 의해 패턴들의 형상이 붕괴되는 패턴 불량이 발생될 수 있다.
본 발명은 세정 공정시 패턴 불량을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 따른 기판 처리 장치는 기판을 회전시키는 스핀 척, 상기 스핀 척의 상부에 배치되며 단부에 적어도 하나의 노즐을 가지며, 세정용 유체 및 건조용 유체를 동시 또는 순차적으로 제공하도록 구성된 통합 공급 라인; 및 상기 기판 상태에 따라 상기 세정용 유체 및 상기 건조용 유체의 공급량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 세정용 유체 및 건조용 유체를 통합 공급 라인을 통해 공급하여 세정 및 건조를 수행하는 기판 처리 장치의 구동 방법으로서,
식각 부산물을 제거하기 위한 제거 공정이 수행된 반도체 기판을 제공하는 단계; 상기 반도체 기판에 상기 세정용 유체를 상기 반도체 기판을 세정하는 단계: 상기 세정용 유체의 양을 감소시키면서 동시에 상기 건조용 유체의 양을 증대시켜 상기 세정용 유체를 상기 건조용 유체로 치환하는 단계; 및 상기 반도체 기판에 초임계 이산화탄소 유체를 공급하여 치환된 상기 건조용 유체를 용해시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 세정용 유체와 건조용 유체의 공급 단절을 방지하여 파티클 발생을 감지할 수 있고, 나아가 세정용 유체와 건조용 유체가 동시에 다량이 공급됨에 방지되어, 세정 및 건조로 인한 패턴 붕괴등의 현상을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일반적인 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 혼합기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 기판 처리 장치가 혼합 유체의 농도를 제어하는 동작을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 및 건조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 혼합기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치가 혼합 유체의 농도를 제어하는 동작을 나타낸 블럭도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치는 스핀 척(spin chuck)(110), 노즐(nozzle)(130), 통합 공급 라인(135), 엑튜에이터(120), 혼합기(mixer)(150), 제 1 밸브(valve)(160), 제 2 밸브(170), 세정용 유체 라인(cleaning solution line)(162), 건조용 유체 라인(172), 감지 모듈(190) 및 제어부(controller)(180)를 포함할 수 있다.
스핀 척(110)은 기판(substrate:W)을 회전시킬 수 있다. 즉, 기판(W)은 스핀 척(110)의 상부면에 안치되어, 스핀 척(110)에 의해 수직축을 중심으로 회전 및 승강될 수 있다. 엑튜에이터(120)가 스핀 척(110)의 하단에 연결되어, 스핀 척(110)을 수직축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 엑튜에이터(120)는 모터(motor)를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다. 기판(W)은 반도체 기판를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다.
노즐(130)은 상기 통합 공급 라인(135)의 단부, 즉, 스핀 척(110)의 상부에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 노즐(130)은 스핀 척(110)의 중앙부 상부에 배치될 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다. 노즐(130)은 스핀 척(110) 상에 안치된 기판의 상부면으로 세정용 유체 및/또는 건조용 유체(이하, 혼합 유체)를 분사할 수 있다. 일 실시예로서, 혼합 유체는 세정용 유체 자체, 다량의 세정용 유체와 미량의 건조용 유체, 미량의 세정용 유체와 다량의 건조용 유체 및 건조용 유체 자체를 포함할 수 있다. 이와 같은 혼합 유체는 통합 공급 라인(135)을 거쳐 상기 노즐(130)을 통해 기판(W)에 분사될 수 있다. 세정용 유체는 탈이온수(DIW)를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다. 건조용 유체는 이소프로필알콜(IPA)을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다.
엑튜에이터(120)는 노즐(130)을 수직축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 또한, 엑튜에이터(120)는 노즐(130)을 수직축을 따라 승강시킬 수 있다. 따라서, 노즐(130)은 엑튜에이터(120)에 의해서 기판의 상부면으로부터 최적의 높이에서 회전하면서 혼합 유체를 기판으로 분사할 수 있다. 엑튜에이터(120)는 모터를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다.
혼합기(150)는 세정용 유체와 건조용 유체를 혼합하여 혼합 유체를 형성할 수 있다. 따라서, 세정용 유체 라인(162)과 건조용 유체 라인(172)이 혼합기(150)에 연결될 수 있다. 혼합기(150)는 세정용 유체 라인(162)으로부터 공급된 세정용 유체와 건조용 유체 라인(172)으로부터 공급된 건조용 유체를 적절히 혼합하여 혼합 유체를 형성할 수 있다. 혼합기(150)에 의해 형성된 혼합 유체는 통합 공급 라인(135)을 통해 노즐(130)로 공급될 수 있다. 도 2에서 도면 부호 165는 세정용 유체를 수용하는 제 1 디스펜서를 지시하고, 도면 부호 175는 건조용 유체를 수용하는 제 2 디스펜서를 지시할 수 있다. 일 실시예로서, 상기 세정용 유체는 탈이온수를 포함할 수 있고, 상기 건조용 유체는 IPA를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 혼합기(150)는 혼합통(152) 및 복수개의 혼합 그루브(154)들을 포함할 수 있다.
혼합통(152)은 세정용 유체 라인(162)과 건조용 유체 라인(172)이 도입되는 제 1 측면 및 혼합 유체를 전달하는 공급 라인(135)와 연결되는 제 2 측면을 가질 수 있다. 따라서, 세정용 유체와 건조용 유체는 혼합통(152) 내로 도입될 수 있다. 혼합통(152)은 세정용 유체와 건조용 유체를 수용 및 혼합하여 혼합 유체를 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 혼합통(152)은 대략 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 국한되지 않을 수 있다.
복수개의 혼합 그루브(154)들을 혼합통(152)의 내측면에 형성될 수 있다. 특히, 혼합 그루브(154)들은 혼합통(152)의 내측면에 나선형으로 형성될 수 있다. 따라서, 혼합통(152)으로 도입된 세정용 유체와 건조용 유체는 나선형의 혼합 그루브(154)들을 따라 이동하면서 와류를 형성할 수가 있다. 결과적으로, 이러한 와류에 의해서 세정용 유체와 건조용 유체의 혼합이 용이해질 수 있다.
제 1 밸브(160)는 세정용 유체 라인(162)에 배치될 수 있다. 제 1 밸브(160)는 세정용 유체 라인(162)으로 통해 흐르는 세정용 유체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어서, 제 1 밸브(160)의 사판각에 따라 세정용 유체의 유량이 제어될 수 있다.
제 2 밸브(170)는 건조용 유체 라인(172)에 배치될 수 있다. 제 2 밸브(170)는 건조용 유체 라인(172)으로 통해 흐르는 건조용 유체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어서, 제 2 밸브(170)의 사판각에 따라 건조용 유체의 유량이 제어될 수 있다.
감지 모듈(190)은 예를 들어, 노즐(130)에 부착될 수 있다. 감지 모듈(190)은 기판(W)의 세정 상태를 감지할 수 있고, 상기 혼합기(150)의 유체 농도를 감지할 수 있다. 감지 모듈(190)은 감지된 기판(W) 상태 및 혼합 유체의 농도를 제어부(180)로 전송할 수 있다.
제어부(180)는 감지 모듈(190)에서 측정된 기판(W) 세정 상태 및 혼합 유체의 농도를 근거로 제 1 밸브(160)와 제 2 밸브(170)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는 제 1 밸브(160)의 사판각을 제어하여, 제 1 밸브(160)를 통과하는 세정용 유체의 유량을 제어할 수 있다. 제어부(180)는 제 2 밸브(170)의 사판각을 제어하여, 제 2 밸브(170)를 통과하는 건조용 유체의 유량을 제어할 수 있다. 따라서, 이러한 제어부(180)의 제 1 밸브(160)와 제 2 밸브(170)를 제어하는 것에 의해서, 혼합기(150)로 공급되는 세정용 유체와 건조용 유체의 유량들이 제어될 수 있다. 결과적으로, 혼합기(150)에서 형성되는 혼합 유체의 농도가 제어부(180)에 의해 정확하게 제어될 수 있다.
감지 모듈(190)이 측정한 기판(W)의 세정 상태 및 혼합 유체의 농도는 제어부(180)로 전송할 수 있다. 기판(W)의 표면이 완벽히 세정되지 않은 경우, 제 1 밸브(160)의 사편각을 크게 하고, 제 2 밸브(170)는 개방시키지 않는다. 한편, 감지 모듈(190)로 부터 감지된 결과로 부터 기판(W) 세정이 완료되었다고 판단되면, 제 1 밸브(160)의 사편각을 서서히 줄이면서 제 2 밸브(170)의 사편각을 점진적으로 증대시켜, 유체의 단절 없이 건조용 유체를 상기 통합 공급 라인(135) 및 노즐(130)을 통해 기판(W)에 제공할 수 있다.
혼합기(150)에 의해 세정용 유체와 건조용 유체가 적량으로 미리 혼합된 상태로 노즐로 공급될 수 있다. 따라서, 노즐로 공급되는 혼합 유체의 농도를 정확하게 제어할 수 있다. 결과적으로, 기판 처리 장치는 향상된 세정 효율을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 기판 처리 장치는 상술한 도 2의 기판 처리 장치와 동일하게 스핀 척(110), 액튜에이터(120), 제어부(180) 및 감지 모듈(190a)을 포함할 수 있다. 더하여, 본 실시예의 기판 처리 장치는 제 1 노즐(130a), 제 2 노즐(130b), 통합 공급 라인(135a) 및 통합 디스펜서(MD)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 통합 공급 라인(135a)은 세정용 유체 라인(162a) 및 건조용 유체 라인(172a)이 컴바인(combine)되어 구성될 수 있다. 일 실시예로서, 통합 공급 라인(135a)의 내부의 공간은 2개의 공간으로 분리되어, 제 1 공간은 세정용 유체 라인(162a)으로 이용되고, 제 2 공간은 건조용 유체 라인(172a)으로 이용될 수 있다. 세정용 유체 라인(162a) 내부에 제 1 밸브(160)가 구비될 수 있고 그 단부에 제 1 노즐(130a)이 연결될 수 있다. 또한, 건조용 유체 라인(172a) 내부에 제 2 밸브(170)가 구비될 수 있고, 그 단부에 제 2 노즐(130b)이 연결될 수 있다.
통합 공급 라인(135a)은 통합 디스펜서(MD)와 연결될 수 있다. 통합 디스펜서(MD)는 내부에 격벽(167)이 구비되어 적어도 2개의 공간으로 구분될 수 있다. 디스펜서(MD)의 제 1 공간에 세정 유체(DIW)가 수용되고, 제 2 공간에 건조 유체(IPA)가 구비될 수 있다. 또한, 디스펜서(MD)의 제 1 공간(DIW)은 상기 통합 공급 라인(135a)의 제 1 공간(예를 들어 세정용 유체 라인:162a)과 연통될 수 있고, 디스펜서(MD)의 제 2 공간(IPA)은 상기 통합 공급 라인(135a)의 제 2 공간(예를 들어, 건조용 유체 라인:172a)과 연통될 수 있다.
본 실시예의 감지 모듈(190a)은 기판(W)의 세정 상태를 감지하여, 상기 제어부(180)에 감지 결과를 제공할 수 있다. 제어부(180)는 감지 모듈(190a)의 감지 결과를 기초하여, 제 1 밸브(160) 및 제 2 밸브(170)의 사판각을 조절할 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 및 건조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.
도 6a를 참조하면, 반도체 기판(200)상에 액티브 영역(도시되지 않음)을 한정하기 위해, 반도체 기판(200)을 소정 깊이 만큼 식각하여, 소자 분리막을 형성하기 위한 트렌치(t)를 형성한다. 상기 트렌치(t) 식각으로 인해, 반도체 기판(200) 표면 및 트렌치(t) 내부에 발생된 식각 폴리머(도시되지 않음)가 발생될 수 있다. 상기 식각 폴리머를 제거하기 위해, 상기 반도체 기판(200)을 세정 및 건조를 수행하기 위한 기판 처리 장치로 이송한다. 반도체 기판(200)은 기판 처리 장치의 스핀 척(110) 상에 안치된다.
먼저, 반도체 기판(200) 상에 식각 폴리머를 제거하기 위해, 습식 식각 용액(도시되지 않음)을 분사할 수 있다. 상기 습식 식각 용액(도시되지 않음)은 예를 들어, DHF(Diluted HF) 용액이 이용될 수 있다.
감지 모듈(190, 190a)은 반도체 기판(200)의 처리 과정을 다양한 방식으로 감지하여 감지 결과를 제어부(180)에 제공할 수 있다. 제어부(180)는 상기 습식 식각 공정이 완료된 후, 제 1 밸브(160)만을 선택적으로 구동시켜, 세정용 유체(210)인 탈이온수를 반도체 기판(200) 상부에 노즐(130,130a)을 통해 분사한다. 상기 세정용 유체는 혼합기(150)를 거쳐 노즐(130)에 제공되거나, 직접 노즐(130a)에 제공될 수 있다.
상기 세정용 유체(210) 분사시, 상기 스핀 척(110)에 의해 반도체 기판(200)이 회전되어, 반도체 기판(200)의 트렌치(t)내에 세정용 유체(210)가 채워질 수 있다. 이와 같은 세정용 유체(210)에 의해 잔류하는 습식 식각액을 제거할 수 있다.
이렇게 세정용 유체(210)가 일정 시간 분사된 후, 감지 모듈(190,190a)의 감지 결과를 토대로, 제어부(190)는 제 1 밸브(160)의 개방량을 감소시키면서 동시에 제 2 밸브(170)의 개방량을 증대시킨다. 이에 따라, 도 6b에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(200)에 건조용 유체(220)가 분사된다.
건조용 유체(220)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 스핀 척(110)의 회전 구동에 의해 상기 트렌치(t)를 포함하는 반도체 기판(200) 상부에 코팅된다, 이러한 건조용 유체(220)는 상기 세정용 유체(210)를 치환시킬 수 있다. 이와 같은 공정을 퍼들링(puddling) 공정이라 일컫는다. 본 실시예의 기판 처리 장치는 노즐(130,130a,130b)을 통해 유체 공급의 단절 없이 세정용 유체(210)에서 건조용 유체(220)로 용이하게 전환이 가능하다. 또한, 동시에 세정용 유체(210) 및 건조용 유체(220)가 동시에 공급되지 않으므로, 비산과 같은 문제를 줄일 수 있다.
도 6d를 참조하면, 건조용 유체(220)가 코팅된 반도체 기판(200) 상부에 초임계 상태의 이산화탄소 유체(230)를 공급한다. 이에 따라, 반도체 기판(200) 상부의 건조용 유체(220)가 초임계 이산화탄소 유체(230)에 용해된다.
그후, 도 6e에 도시된 바와 같이, 건조용 유체(220)가 용해된 초임계 이산화탄소 유체(230)를 서서히 기판 처리 장치에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 반도체 기판(200)을 건조할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 기판의 세정 및 건조 공정시, 유체 공급 단절이 방지되어 파티클 발생이 감지되고, 세정용 유체 및 건조용 유체가 동시에 다량 공급되지 않으므로, 비산과 같은 오염이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 ; 스핀 척 120 ; 엑튜에이터
130, 130a, 130b ; 노즐 135 : 통합 공급 라인
150 ; 혼합기 152 ; 혼합통
154 ; 혼합 그루브 160 ; 제 1 밸브
162, 162a ; 세정용 유체 라인 170 ; 제 2 밸브
172, 172a ; 건조용 유체 라인 180 ; 제어부
190,190a ; 감지 모듈

Claims (7)

  1. 기판을 회전시키는 스핀 척;
    상기 스핀 척의 상부에 배치되며 단부에 적어도 하나의 노즐을 가지며, 세정용 유체 및 건조용 유체를 동시 또는 순차적으로 제공하도록 구성된 통합 공급 라인;
    상기 기판 상태에 따라 상기 세정용 유체 및 상기 건조용 유체의 공급량을 제어하는 제어부;
    상기 세정용 유체를 전달하는 세정용 유체 라인;
    상기 건조용 유체를 상기 노즐에 전달하는 건조용 유체 라인;
    상기 세정용 유체 라인 내부에 구비되며 상기 제어부에 제어 신호에 따라 상기 세정용 유체의 분사량을 가변시키는 제 1 밸브;
    상기 건조용 유체 라인 내부에 구비되며 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 건조용 유체의 분사량을 가변시키는 제 2 밸브;
    상기 세정용 유체 라인 및 상기 건조용 유체 라인과 상기 통합 공급 라인 사이에 연결되어 상기 세정용 유체 및 상기 건조용 유체를 혼합하여 상기 노즐에 전달하는 혼합기; 및
    상기 기판의 상태를 감지하여 상기 제어부에 감지 결과를 제공하는 감지 모듈을 포함하고,
    상기 혼합기는,
    상기 세정용 유체와 상기 건조용 유체를 혼합하는 혼합통; 및
    상기 혼합통의 내측면에 형성되어 상기 세정용 유체와 상기 건조용 유체에 와류를 형성하는 복수개의 혼합 그루브들을 포함하며,
    상기 혼합 그루브들은 상기 혼합통의 내측면에 나선형으로 형성되며,
    상기 통합 공급 라인은 제 1 밸브가 설치된 세정용 유체 라인 및 제 2 밸브가 설치된 건조용 유체 라인이 내장되고,
    상기 세정용 유체 라인의 단부 및 상기 건조용 유체 라인의 단부 각각에 개별 노즐이 구비되며,
    상기 제 1 밸브 및 상기 제 2 밸브는 상기 제어부에 의해 구동이 결정되는 기판 처리 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030020059A (ko) * 2001-08-29 2003-03-08 삼성전자주식회사 세정건조방법 및 장치
KR100466148B1 (ko) * 1996-03-01 2005-03-16 동경 엘렉트론 주식회사 기판건조장치및기판건조방법
KR20080011792A (ko) * 2006-07-31 2008-02-11 삼성전자주식회사 반도체 기판 세정 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100466148B1 (ko) * 1996-03-01 2005-03-16 동경 엘렉트론 주식회사 기판건조장치및기판건조방법
KR20030020059A (ko) * 2001-08-29 2003-03-08 삼성전자주식회사 세정건조방법 및 장치
KR20080011792A (ko) * 2006-07-31 2008-02-11 삼성전자주식회사 반도체 기판 세정 장치 및 방법

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