KR20050024982A - Drier for semiconductor wafer wet cleaning equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조를 위한 세정설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조가스의 분사압력을 고르게 하고, 건조불량이 발생하는 것을 방지하는 반도체 웨이퍼 세정설비의 건조장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning equipment for semiconductor manufacturing, and more particularly, to a drying apparatus of a semiconductor wafer cleaning equipment for uniformly spraying dry gas and preventing drying defects from occurring.
일반적으로 반도체 소자가 고 집적화함에 따라 웨이퍼 표면에 잔류하는 파티클 들이 소자의 특성에 영향을 미치게 된다. In general, as semiconductor devices become highly integrated, particles remaining on the wafer surface affect device characteristics.
따라서, 최근에는 이러한 웨이퍼 표면에 포함된 파티클을 제거하는 웨이퍼 세정기술이 반도체 소자의 제조 공정에서 매우 중요하게 대두되고 있다. Therefore, in recent years, a wafer cleaning technique for removing particles contained in such a wafer surface is very important in the manufacturing process of semiconductor devices.
특히, 웨이퍼 표면을 손상 없이 고르고 깨끗하게 세정하기 위하여 주로 습식 세정(WET CLEANING)을 사용하는 웨이퍼의 대구경화 및 칩 사이즈의 감소에 따라 웨트 스테이션(WET STATION)에 의한 배스 시스템(BATH SYSTEM)을 주로 사용하고 있다.In particular, in order to clean the wafer surface evenly and cleanly without damage, the bath system by the wet station is mainly used due to the large diameter of the wafer which uses wet cleaning and the reduction of the chip size. Doing.
웨이퍼 세정 공정을 수행하는 세정장비는 여러 단계를 거쳐 웨이퍼를 세정하기 위하여 서로 다른 용액을 수용하고 있는 배스를 구비하고 있으며 상기 배스 내부에 웨이퍼 가이드를 통하여 복수매의 웨이퍼가 지지된다.The cleaning apparatus for performing the wafer cleaning process includes a bath containing different solutions for cleaning the wafer through various steps, and a plurality of wafers are supported through the wafer guide inside the bath.
세정을 위한 웨이퍼는 상기 배스를 거치면서 세정이 이루어지며, 세정이 끝나면 건조공정이 이루어진다. 이러한 세정 및 건조공정을 실시하기 위하여 종래에는 상기 배스의 상측에 노즐라인을 마련하여 상기 노즐라인을 통해 건조가스가 공급되도록 구성된다.The wafer for cleaning is cleaned while passing through the bath, and drying is performed after cleaning. In order to perform the cleaning and drying process, conventionally, a nozzle line is provided on an upper side of the bath so that dry gas is supplied through the nozzle line.
그런데, 종래에는 상기 노즐라인의 일단부로부터 건조가스가 공급되도록 구성됨에 따라 그 공급단과 타단부와의 압력차가 발생하게 되어 건조가스 또는 케미컬이 고르게 분사되지 못하는 문제점이 있다. However, in the related art, as the dry gas is supplied from one end of the nozzle line, a pressure difference between the supply end and the other end may occur, thereby preventing the dry gas or the chemical from being evenly sprayed.
또한, 종래에는 상기 노즐라인이 웨이퍼가이드와 접촉하는 웨이퍼의 접촉지점에 무관하게 설치됨에 따라 상기 웨이퍼가이드와 접촉하는 웨이퍼부분이 건조가 원활하게 이루어지지 못하여 건조불량이 발생하는 문제점이 있다. In addition, in the related art, since the nozzle line is installed irrespective of the contact point of the wafer contacting the wafer guide, there is a problem in that the wafer portion in contact with the wafer guide is not dried smoothly, resulting in poor drying.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노즐라인은 통해 공급되는 건조가스의 압력이 균일하게 분배되도록 하는 반도체 웨이퍼 건조장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer drying apparatus for uniformly distributing the pressure of a dry gas supplied through a nozzle line.
본 발명의 두 번째 목적은 웨이퍼가이드에 의해 지지되는 웨이퍼의 접촉부와 대응된 위치로 건조가스가 공급되도록 하여 건조불량을 줄이는 반도체 웨이퍼 세정설비의 건조장치를 제공하는 데 있다. It is a second object of the present invention to provide a drying apparatus of a semiconductor wafer cleaning apparatus which reduces dry defects by supplying dry gas to a position corresponding to a contact portion of a wafer supported by a wafer guide.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수매의 웨이퍼를 수용하는 웨이퍼가이드와, 상기 웨이퍼가이드를 그 내부에 수용시키며 세정액이 공급되는 세정조와, 상기 세정조의 상측에 설치되어 소정의 케미컬 및 건조가스를 분사하는 복수개의 노즐라인 및 상기 노즐라인 내부로 공급되는 케미컬 및 건조가스의 압력을 고르게 분포시키는 압력분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정설비의 건조장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer guide for accommodating a plurality of wafers, a cleaning tank for accommodating the wafer guide therein and supplied with a cleaning liquid, and a predetermined chemical and dry gas provided above the cleaning tank. It provides a drying apparatus for a semiconductor wafer cleaning equipment, comprising a plurality of nozzle lines for spraying the pressure and the pressure distributor for evenly distributing the pressure of the chemical and dry gas supplied into the nozzle line.
상기 압력분배기는 상기 노즐라인의 사이를 연결하는 복수개의 연결라인으로 함이 바람직하다.The pressure distributor may be a plurality of connection lines connecting between the nozzle line.
상기 웨이퍼가이드는 상기 웨이퍼를 직립상태로 유지시키며 웨이퍼의 저면을 복수개의 지점에서 지지하도록 복수개의 지지봉으로 이루어지며, 상기 노즐라인은 상기 지지봉이 위치하는 부분과 대응된 위치로 하여 복수개가 설치되고, 상기 웨이퍼의 중앙부측에 대응된 위치로 하여 설치된 것으로 함이 바람직하다.The wafer guide is composed of a plurality of support rods to hold the wafer in an upright state and to support the bottom of the wafer at a plurality of points, and the nozzle line is provided in a position corresponding to a portion where the support rod is located. It is preferable to be provided in the position corresponding to the center part side of the said wafer.
상기 지지봉은 4개로 이루어지며, 상기 노즐라인은 상기 지지봉이 위치하는 부분과 대응된 위치로 하여 4개가 설치되고 웨이퍼의 중앙부측과 대응된 위치로 적어도 1개의 노즐라인이 추가로 설치된 것으로 함이 바람직하다. The support rod is composed of four, and the nozzle line is installed in the position corresponding to the portion where the support rod is located, four is installed and at least one nozzle line is preferably installed in a position corresponding to the center side of the wafer. Do.
이하 도 1내지 도 3을 참조로 하여 본 발명에 의한 반도체 세정장치의 구성 및 작용에 대해서 좀더 상세히 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of the semiconductor cleaning apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명에 의한 반도체 세정설비의 건조장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′를 따른 단면도, 도 3은 상기 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′를 따른 단면도이다. 1 is a view schematically showing a configuration of a drying apparatus of a semiconductor cleaning apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 1, and FIG. 3 is a line II-II ′ of FIG. 1. According to the cross-sectional view.
도 1에 도시된 바와 같이 본체(10), 세정조(30), 웨이퍼가이드(50), 노즐유닛(70), 건조가스공급유닛(90), 세정액공급유닛(110), 배출유닛(130)으로 구성된다. As shown in FIG. 1, the main body 10, the cleaning tank 30, the wafer guide 50, the nozzle unit 70, the dry gas supply unit 90, the cleaning liquid supply unit 110, and the discharge unit 130 are provided. It consists of.
상기 세정조(30)는 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 것으로서, 내조(31)와 외조(33)로 이루어진다. 상기 내조(31)는 상기 웨이퍼가이드(59)를 그 내부에 수용시키며 상기 세정액공급유닛(110)을 통해 세정액을 공급받는다. 상기 외조(33)는 상기 내조(31)의 외측에 마련되며 그 바닥부는 개방된 형태로 이루어져 상기 내조(31)로 공급된 세정액이 오버플로우(OVER FLOW)되며 상기 본체(10)측으로 세정액이 빠져나가도록 한다. The cleaning tank 30 is installed inside the main body 10 and includes an inner tank 31 and an outer tank 33. The inner tank 31 accommodates the wafer guide 59 therein and receives the cleaning liquid through the cleaning liquid supply unit 110. The outer tank 33 is provided on the outer side of the inner tank 31 and the bottom portion is formed in an open form so that the cleaning liquid supplied to the inner tank 31 overflows, and the cleaning liquid flows out to the main body 10 side. Get out.
상기 웨이퍼가이드(50)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수매의 웨이퍼(W)를 내조(31)의 내부에 직립된 상태로 유지시키는 것으로서, 웨이퍼(W)의 하부 4개의 지점을 지지하도록 4개의 지지봉(51)으로 구성된다. 상기 지지봉(51)에는 상기 웨이퍼(W)가 끼워지도록 복수개 예컨대 25개의 의 슬롯(51a)이 형성되고 그 양단은 지지대(53)에 의해 고정된다. 도면에서는 웨이퍼가이드(50)가 1개가 수용된 예를 도시하였으나, 두 개의 웨이퍼가이드(50)가 일 열로 배치되어 사용된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the wafer guide 50 holds a plurality of wafers in an upright position inside the inner tank 31. The wafer guide 50 holds four lower points of the wafer. It consists of four supporting rods (51) to support it. A plurality of, for example, twenty five slots 51a are formed in the supporting rod 51 so as to sandwich the wafer, and both ends thereof are fixed by the supporting table 53. In the drawing, an example in which one wafer guide 50 is accommodated is illustrated, but two wafer guides 50 are arranged in a row and used.
상기 노즐유닛(70)은 웨이퍼(W)에 이소프로필알콜(ISOPROPYL ALCOHL : 이하IPA라칭함)과 질소가스(N2)를 분사하도록 된 것으로서, 상기 본체(10)의 상측을 커버하는 커버(11)의 내부에 설치된 복수개의 노즐라인(71)으로 구성된다. 상기 노즐라인(71)은 복수개가 소정의 간격을 이루며 설치된 봉형태로그 하측으로 가스가 분사되는 수 개의 가스분사홀(71a)이 형성된다. 이러한 노즐라인(71)은 그 일단부가 공급라인(73)으로 연결되며, 상기 공급라인(73)에는 질소가스 공급구(73a) 및 IPA공급구(73b)가 마련된다. 여기서 상기 노즐라인(71)은 상기 웨이퍼가이드(50)의 지지봉(51)의 위치와 대응된 위치로 하여 4개가 설치되고 상기 웨이퍼(W)의 중앙부측과 대응된 위치로 하여 적어도 1개가 추가로 설치된다. 또한, 상기 노즐라인(71)의 사이에는 복수개의 연결라인(75)이 추가로 구성되어 그 내부로 공급되는 가스의 압력을 고르게 분포시킨다. 이는 상기 질소가스공급구(73a) 또는 IPA공급구(73b)로 공급되는 가스가 그 입력단에서는 압력이 높으나 그 타단측에는 압력이 상대적으로 낮아져 압력차가 발생되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 유로를 격자형으로 배치시켜 가스 흐름 지연에 의해 압력 분포를 균일하게 하기 위한 것이다.The nozzle unit 70 is configured to inject isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) and nitrogen gas (N 2 ) onto a wafer, and covers a top of the main body 10 (11). A plurality of nozzle lines 71 are provided in the interior of the nozzle line 71. The nozzle lines 71 are formed with a plurality of gas injection holes 71a through which gas is injected into a lower portion of a rod-shaped log provided at a predetermined interval. One end of the nozzle line 711 is connected to a supply line 733, and the supply line 733 is provided with a nitrogen gas supply port 733a and an IAP supply port 733. Here, the nozzle line is provided. (71) is provided at a position corresponding to the position of the support bar 51 of the wafer guide 50, and at least one is provided at a position corresponding to the central side of the wafer. , The nozzle line (71) A plurality of connection lines 775 are additionally arranged between each other to distribute the pressure of the gas supplied therein evenly, which means that the gas supplied to the nitrogen gas supply port 733a or the IAP supply port 733k is The pressure is high at the input end, but the pressure is relatively low at the other end to prevent the pressure difference from occurring. The flow path is arranged in a lattice shape to uniformize the pressure distribution by delayed gas flow.
상기 가스공급유닛(90)은 상기 질소가스공급구(73a) 및 IPA공급구(73b)로 질소가스 또는 IPA를 공급하는 것으로서, 도 1과 2에 도시된 바와 같이 질소가스공급구(73a)를 질소공급원(91)과 연결시키는 질소가스공급라인(93)이 있으며, 상기 질소가스공급라인(93)에는 공급된 가스를 가열하는 가열기(95)가 설치된다. 상기 IPA가스공급구(73b)에는 IPA공급라인(97)을 통해 IPA공급원(98)과 연결되고, 이때 상기 IPA공급원(98)은 상기 IPA를 증기화시킬 목적으로 질소연결라인(99)을 통해 질소공급원(91)과 연결되어 질소를 공급받는다.The gas supply unit 90 supplies nitrogen gas or IPA to the nitrogen gas supply port 73a and the IAP supply port 733b, and the nitrogen gas supply port 7a is shown in FIGS. There is a nitrogen gas supply line (III) connected to the nitrogen supply source (III), and the nitrogen gas supply line (93) is provided with a heater (95) for heating the supplied gas. The IAP gas supply port (73) is connected to the IAP supply source (VII) through an IAP supply line (7), wherein the IAP supply source (VII) is connected via a nitrogen connection line (VII) for the purpose of vaporizing the IAP. It is connected to the nitrogen source (91) to receive nitrogen.
상기 세정액공급유닛(110)은 상기 내조(31)의 하단부와 연결된 세정액공급라인(11)과, 상기 세정액공급라인(111)을 통해 연결된 세정액을 공급하는 세정액공급원(113)으로 구성된다. 여기서, 상기 세정액공급라인(111)에는 밸브(115)가 추가로 설치된다. The cleaning liquid supply unit 110 is composed of a cleaning liquid supply line 11 connected to the lower end of the inner tank 31 and a cleaning liquid supply source 1113 for supplying the cleaning liquid connected through the cleaning liquid supply line 11. Here, the valve 115 is additionally installed in the cleaning liquid supply line 111.
상기 세정액배출유닛(130)은 상기 내조(31)의 하단부에 연결된 제1,2배출라인(131,133)과, 상기 제1,2배출라인(131,133)에 연결된 제1,2배출밸브(135,137)로 구성된다. 이때, 상기 제1배출라인(131)은 상기 제 2배출라인(133)보다 크게 형성되어 세정액을 보다 빠르게 빠져나가도록 한다.The cleaning liquid discharge unit 130 is provided with first and second discharge lines 131 and 133 connected to the lower end of the inner tank 31 and first and second discharge valves 135 and 137 connected to the first and second discharge lines 131 and 133. It is composed. At this time, the first discharge line 131 is formed larger than the second discharge line 133 so that the cleaning solution can be exited more quickly.
다음은 상술한 바와 같이 구성된 반도체 웨이퍼 세정설비용 건조장치의 동작원리에 대해서 설명한다. Next, the operation principle of the drying apparatus for semiconductor wafer cleaning equipment constructed as described above will be described.
먼저, 세정액공급라인(111)을 통하여 세정액이 내조(31)로 공급된다. 상기 내조(31)에 담겨진 세정액은 오버플로우 되면서 상기 외조(33)로 보내지고, 상기 외조(33)의 바닥부를 통하여 상기 본체(10)로 내보내진다. First, the cleaning liquid is supplied to the inner tank 31 through the cleaning liquid supply line 111. The cleaning liquid contained in the inner tank 31 is sent to the outer tank 33 while overflowing, and is discharged to the main body 10 through the bottom of the outer tank 33.
다음 세정 및 건조공정을 위한 복수개의 웨이퍼들이 상기 웨이퍼가이드(50)에 놓이면, 상기 IPA공급원(98)으로부터 IPA가 공급되어 상기 IPA공급구(73b)로 유입된다. 그 유입된 IPA는 공급라인(73)에 1차 머문 후 노즐라인(71)으로 분기되어 공급된다. 이때, 상기 노즐라인(71)상에 설치된 복수의 연결라인(75)을 통해 공급된 IPA는 격자형으로 흐르며, 노즐라인(71)의 타단측으로 공급되고, 상기 노즐라인(71)상에 형성된 가스공급홀(71a)을 통하여 웨이퍼(W)의 상측으로 분사된다. 이때, 상기 노즐라인(71)에 형성된 연결라인(75)은 공급되는 IPA의 압력을 고르게 분포시킴으로서 웨이퍼(W)로 분사되는 압력이 고르게 분포되도록 한다. When a plurality of wafers for the next cleaning and drying process are placed in the wafer guide 50, the IAP is supplied from the IPA supply source 98 and flows into the IPA supply port 73b. The inflowed IPA stays in the supply line 733 first, and is branched and supplied to the nozzle line 711. At this time, the IAP supplied through the plurality of connection lines 775 provided on the nozzle line 711 flows in a lattice form, is supplied to the other end side of the nozzle line 711, and the gas formed on the nozzle line 711. It is injected to the upper side of the wafer through the supply hole 71a. At this time, the connection line 75 formed on the nozzle line 711 evenly distributes the pressure of the supplied IAP so that the pressure injected to the wafer is evenly distributed.
상기 IPA에 의한 방법은 상기 용액인 세정액과 상기 IPA의 표면장력을 이용한 세정 및 건조방법이다. 상기 IPA액층을 갖는 상기 내조(31)의 용액은 제2배출라인(133)을 통하여 서서히 배출된다. The method of IPA is a washing | cleaning and drying method using the washing | cleaning liquid which is the said solution, and the surface tension of the IPA. The solution of the inner tank 31 having the IPA liquid layer is gradually discharged through the second discharge line 1333.
상기 제2배출라인(133)을 통해 상기 내조(31)의 세정액이 웨이퍼(W)의 하단부까지 배출되면, 상기 제1배출라인(131)을 통하여 내조(31)에 남아있는 용액이 빠르게 배출된다. When the cleaning liquid of the inner tank 31 is discharged to the lower end of the wafer through the second discharge line 1333, the solution remaining in the inner tank 31 is quickly discharged through the first discharge line 1311. .
상기 내조(31)에 담겨진 용액의 배출을 통하여 웨이퍼(W)에 대한 세정 및 건조공정이 이루어지면 다음 공정으로 질소가스 분사에 의한 최종적인 웨이퍼 건조공정이 이루어진다. 상기 질소가스의 공급원리는 상기 IPA공급원리와 동일한 원리에 의하며, 다른 점은 가열기(95)를 통과하면서 가열되어 공급되는 것이다. 그와 같이 공급된 가열 질소는 웨이퍼(W)측으로 공급되어 웨이퍼(W)를 건조한다. 이때, 상기 노즐라인(71)은 웨이퍼가이드(59)의 지지봉(51)의 위치와 대응되 위치로 하여 웨이퍼(W)가 지지봉(51)과 접촉하는 부분으로 가스를 분사시킴에 따라 그 웨이퍼(W) 접촉부의 건조가 불량하게 이루어졌던 종래의 문제점을 해소시킨다. When the cleaning and drying process of the wafer is performed through the discharge of the solution contained in the inner tank 31, the final wafer drying process by nitrogen gas injection is performed in the next process. The nitrogen gas supply principle is based on the same principle as the IPA supply principle, except that the nitrogen gas is heated and supplied while passing through a heater (5). The heated nitrogen thus supplied is supplied to the wafer side to dry the wafer (W). At this time, the nozzle line 711 is positioned at a position corresponding to the position of the supporting rod 51 of the wafer guide 5 so that the wafer injects gas into a portion where the wafer contacts the supporting rod 511. I) Eliminate the conventional problem of poor contact drying.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 노즐라인을 웨이퍼가이드의 지지봉의 위치와 대응된 위치로 하여 지지봉과 접촉하는 부분에서 건조불량이 발생하는 것을 해소시키는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of eliminating the occurrence of a drying defect in the portion in contact with the support rod by setting the nozzle line to the position corresponding to the position of the support rod of the wafer guide.
또한 노즐유닛을 이루는 노즐라인의 구성을 개선하여 분사되는 IPA 또는 질소가스의 분포압력을 고르게 하여 건조율을 향상시키는 이점이 있다. In addition, there is an advantage to improve the drying rate by improving the configuration of the nozzle line constituting the nozzle unit to evenly distribute the distribution pressure of the sprayed IP or nitrogen gas.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 세정 설비의 건조장치의 구성을 도시한 도면, 1 is a view showing the configuration of a drying apparatus of a semiconductor cleaning equipment according to an embodiment of the present invention;
도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따른 단면도,2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1;
도 3은 상기 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'를 따른 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 반도체웨이퍼건조장치 10 : 본체1: semiconductor wafer drying apparatus 10: main body
30 : 세정조 31 : 내조30: washing tank 31: inner tank
33 : 외조 50 : 웨이퍼가이드33: outer tank 50: wafer guide
51 : 지지봉 70 : 노즐유닛51: support rod 70: nozzle unit
71 : 노즐라인 71a : 가스분사홀71 nozzle line 71a gas injection hole
75 : 연결라인 90 : 가스공급유닛75: connection line 90: gas supply unit
110 : 세정액공급유닛 130 : 세정액배출유닛110: cleaning liquid supply unit 130: cleaning liquid discharge unit
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KR1020030062262A KR20050024982A (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Drier for semiconductor wafer wet cleaning equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20050024982A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100833712B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-05-29 | 주식회사 테라세미콘 | An apparatus for gas supplying in large area substrate processing system |
-
2003
- 2003-09-05 KR KR1020030062262A patent/KR20050024982A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100833712B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-05-29 | 주식회사 테라세미콘 | An apparatus for gas supplying in large area substrate processing system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |