KR20070009850A - Wafer dryer having ipa sensor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IPA 검출기를 구비한 웨이퍼 건조 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating a wafer drying apparatus having an IPA detector according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 특히, 이소프로필알콜(IPA: IsoProphyl Alcohol) 검출기를 구비한 웨이퍼 건조 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to a wafer drying apparatus having an isopropyl alcohol (IPA) detector.
반도체 소자를 제조하는 데에는 웨이퍼를 세정하는 단계가 필수적으로 수반되고 있다. 이러한 웨이퍼의 세정 후에 웨이퍼 상에 물반점 등의 발생을 방지하며 웨이퍼를 건조하는 과정이 수행되고 있다. 웨이퍼의 건조 과정은 IPA 가스를 이용하여 수행되고 있는 데, 이때, IPA 건조 장치가 사용되고 있다. The fabrication of semiconductor devices inevitably involves the cleaning of the wafer. After the cleaning of the wafer, a process of drying the wafer while preventing occurrence of water spots on the wafer is performed. The drying process of the wafer is performed using an IPA gas, in which an IPA drying apparatus is used.
IPA 건조 장치는 IPA와 순수의 계면에서의 마란고니 효과(Marangoni effect)를 이용하여 웨이퍼를 건조하는 장치로 이해될 수 있다. 즉, IPA 영역과 순수(DI water)의 영역과 같이 표면 장력이 서로 다른 영역이 존재할 때, 상대적으로 표면 장력이 작은 영역으로부터 표면 장력이 큰 영역으로 액체가 흐르는 효과를 이용하 여 웨이퍼 표면으로부터 순수를 제거하고 있다. The IPA drying apparatus can be understood as an apparatus for drying a wafer using the Marangoni effect at the interface between IPA and pure water. That is, when there are regions with different surface tensions such as IPA region and DI water region, the pure water is removed from the wafer surface by the effect of liquid flowing from the region having a small surface tension to the region having a high surface tension. It is being removed.
이러한 IPA 건조 장치에서 공급되는 IPA 가스의 농도는 건조 효과에 큰 영향을 미치는 요소로 인식되고 있다. 그런데, 현재 제시되고 있는 IPA 건조 장치는 대부분 IPA 농도를 제어하는 수단으로 단순히 IPA 가스를 공급할 때의 IPA 가스 압력 또는 유속을 제어하는 방식을 이용하고 있다. The concentration of IPA gas supplied from the IPA drying apparatus is recognized as a factor that greatly affects the drying effect. By the way, the currently proposed IPA drying apparatus is mostly used as a means for controlling the IPA concentration, a method of simply controlling the IPA gas pressure or flow rate when supplying the IPA gas.
IPA 가스는 버블러(bubbler)와 같은 IPA 가스 발생 장치를 이용하여 공급되고 있는 데, 이때, IPA 가스 버블링(bubbling)을 위해 공급되는 버블링 가스, 예컨대, 질소 가스(N2)의 압력이나 또는 발생된 IPA 가스, 즉, 기상의 IPA와 캐리어 가스(carrier gas)인 질소 가스의 혼합 가스의 유속 또는/ 및 압력을 제어하여, 실질적으로 IPA 건조 장치의 건조 액조(bath)에 공급되는 IPA 농도를 간접적으로 제어하고 있다. The IPA gas is supplied using an IPA gas generator such as a bubbler, wherein the pressure of the bubbling gas supplied for IPA gas bubbling, for example, nitrogen gas N 2 , Or control the flow rate and / or pressure of the generated IPA gas, i.e., the mixed gas of the gaseous IPA and the nitrogen gas which is the carrier gas, thereby substantially supplying the IPA concentration to the drying bath of the IPA drying apparatus. Is indirectly controlled.
그런데, 이러한 방식은 실질적으로 건조가 이루어지는 액조 내에 공급되는 IPA 가스의 농도를 정확하게 검출할 수 없으므로, 공급되는 IPA 가스의 농도를 정확하게 제어할 수 없다. IPA 건조 장치에서 건조 효율을 제고하기 위해서는 공급되는 IPA 가스의 농도를 상대적으로 높게 하는 것이 유리한 데, 일반적인 IPA 건조 장치에서는 공급되는 IPA 가스의 농도를 정확하게 검출할 수 없으므로 IPA 건조 과정을 효과적으로 제어하기가 실질적으로 어렵다. By the way, since this method cannot detect the density | concentration of the IPA gas supplied in the liquid tank substantially dried, it cannot control the density | concentration of the IPA gas supplied correctly. In order to improve the drying efficiency in the IPA drying apparatus, it is advantageous to relatively increase the concentration of the supplied IPA gas. In the general IPA drying apparatus, since the concentration of the supplied IPA gas cannot be detected accurately, it is difficult to effectively control the IPA drying process. Practically difficult.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, IPA 건조 장치의 건조 액조에 공급 된 IPA 가스의 농도를 검출할 수 있어, IPA 가스 농도에 따라 IPA 건조 과정을 제어할 수 있는 IPA를 이용한 웨이퍼 건조 장치를 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a wafer drying apparatus using IPA capable of detecting the concentration of the IPA gas supplied to the drying liquid tank of the IPA drying apparatus and controlling the IPA drying process according to the IPA gas concentration. There is.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 세정액과 이소프로필알콜(IPA) 가스의 공급에 의해 웨이퍼가 건조되는 처리 액조(bath), 및 상기 처리 액조 내에 공급된 상기 이소프로필알콜 가스를 추출하여 이소프로필알콜 농도를 추출하는 이소프로필알콜 농도 검출기를 포함하는 웨이퍼 건조 장치를 제시한다. One aspect of the present invention for achieving the above technical problem is a processing bath in which a wafer is dried by supplying a cleaning liquid and isopropyl alcohol (IPA) gas, and the isopropyl alcohol gas supplied in the processing liquid tank. The present invention provides a wafer drying apparatus including an isopropyl alcohol concentration detector for extracting isopropyl alcohol concentration.
이때, 상기 처리 액조는 상기 웨이퍼가 장착되고 상기 세정액과 이소프로필알콜(IPA) 가스가 공급되는 내조, 및 상기 내조를 둘러싸게 설치되며 상기 내조에 넘치는 상기 세정액이 흘러드는 외조를 포함할 수 있다. 상기 검출기는 상기 외조의 내벽에 외부와 연결되게 설치되어 상기 이소프로필알콜 가스를 추출하기 위한 추출 포트(port), 및 상기 검출기에서 농도 검출된 상기 이소프로필알콜 가스를 외부로 배기하는 배기 수단을 더 포함할 수 있다. In this case, the processing liquid tank may include an inner tank in which the wafer is mounted and the cleaning liquid and the isopropyl alcohol (IPA) gas are supplied, and an outer tank in which the cleaning liquid overflows the inner tank and flows in the inner tank. The detector is connected to the outside on the inner wall of the outer tank is an extraction port for extracting the isopropyl alcohol gas, and exhaust means for exhausting the isopropyl alcohol gas detected in the concentration to the outside to the outside It may include.
또한, 세정액과 이소프로필알콜(IPA) 가스가 공급되는 내조, 상기 내조에 공급된 상기 세정액이 넘쳐 흘러들게 상기 내조를 둘러싸게 설치된 외조, 상기 내조 내에 건조될 웨이퍼들이 장착되고 마란고니 효과(Marangoni effect)에 의해 상기 웨이퍼가 건조되게 상기 웨이퍼들을 세정액 내에서 상기 이소프로필알콜 가스 내로 상승시키는 웨이퍼 지지부, 상기 외조의 내벽에 외부와 연결되게 설치되어 상기 이소프로필알콜 가스를 추출하기 위한 추출 포트(port), 상기 추출 포트에서 추출된 상기 이소프로필알콜 가스의 이소프로필알콜 농도를 검출하는 검출기, 및 상기 검출기에서 농도 검출된 상기 이소프로필알콜 가스를 외부로 배기하는 배기 수단을 포함하는 웨이퍼 건조 장치를 제시할 수 있다. In addition, an inner tank supplied with a cleaning liquid and an isopropyl alcohol (IPA) gas, an outer tank installed to surround the inner tank so that the cleaning liquid supplied to the inner tank overflows, and wafers to be dried in the inner tank are mounted and a Marangoni effect A wafer support portion for raising the wafers into the isopropyl alcohol gas in the cleaning liquid so that the wafers are dried, and an extraction port for extracting the isopropyl alcohol gas installed on the inner wall of the outer tank. And a detector for detecting isopropyl alcohol concentration of the isopropyl alcohol gas extracted from the extraction port, and exhaust means for exhausting the isopropyl alcohol gas detected at the concentration to the outside. Can be.
본 발명에 따르면, IPA 건조 장치의 건조 액조에 실질적으로 공급되어 건조 작용에 참여하는 IPA 가스의 농도를 검출할 수 있어, 검출된 IPA 가스 농도를 근거로 IPA 건조 과정을 효과적으로 제어할 수 있다. According to the present invention, the concentration of the IPA gas which is substantially supplied to the drying liquid tank of the IPA drying apparatus and participates in the drying operation can be detected, and the IPA drying process can be effectively controlled based on the detected IPA gas concentration.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the invention are preferably to be interpreted as being provided to those skilled in the art to more fully describe the invention.
본 발명의 실시예에서는 IPA 가스를 사용하는 웨이퍼 건조 장치에서 실질적으로 건조 과정에 참여하는 IPA 가스의 농도를 직접적으로 검출하기 위해서 건조 장치의 건조가 이루어지는 액조에 공급된 IPA 가스의 농도를 샘플링(sampling) 또는 추출하여 검출하는 IPA 농도 검출기를 도입하는 구성을 제시한다. In the embodiment of the present invention, in order to directly detect the concentration of the IPA gas substantially participating in the drying process in the wafer drying apparatus using the IPA gas, sampling the concentration of the IPA gas supplied to the liquid tank in which the drying apparatus is dried. Or to introduce an IPA concentration detector to detect by extraction.
IPA 건조 장치에서 실질적으로 건조 과정에 참여하는 IPA 가스에서의 IPA의 농도를 확인하는 것이 가능하여, 웨이퍼 건조 장치의 IPA 조건(condition)을 실시간으로 확인하는 것이 가능하다. It is possible to confirm the concentration of IPA in the IPA gas substantially participating in the drying process in the IPA drying apparatus, so that it is possible to confirm in real time the IPA condition of the wafer drying apparatus.
종래의 경우 IPA 가스를 이용하는 웨이퍼 건조 장치에서는 IPA 농도를 확인 할 수 없어, IPA 유량계나 압력계를 육안으로 확인하여 간접적으로 IPA 농도를 짐작하고 있다. 따라서, 종래의 경우 건조 과정에 문제를 일으킬 수 있는 IPA 농도 상태를 감시하는 것이 실질적으로 불가능하다. 또한, IPA 건조 장치로부터 IPA 가스가 유출될 경우 오직 IPA에 의한 냄새에 의존하고 있어, IPA 가스 상태를 감지하지 못하고 있다. Conventionally, in the wafer drying apparatus using the IPA gas, the IPA concentration cannot be confirmed, and the IPA flow meter or the pressure gauge is visually checked to indirectly estimate the IPA concentration. Thus, it is virtually impossible to monitor IPA concentration conditions that would otherwise cause problems with the drying process. In addition, when the IPA gas flows out from the IPA drying apparatus, it relies solely on the smell caused by the IPA, and thus cannot detect the IPA gas state.
본 발명의 실시예에서는 이러한 종래의 문제점들을 해소할 수 있으며, IPA 건조 장치의 건조 액조에 실질적으로 공급되어 건조 작용에 참여하는 IPA 가스의 IPA 농도를 실시간으로 검출할 수 있으므로, 검출된 IPA 가스 농도를 근거로 IPA 건조 과정을 보다 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, IPA 가스 유출에 따른 공정 사고의 유발 또한 사전에 점검 예방하는 것이 가능하다. In the embodiment of the present invention, these conventional problems can be solved, and since the IPA concentration of the IPA gas that is substantially supplied to the drying liquid tank of the IPA drying apparatus and participates in the drying operation can be detected in real time, the detected IPA gas concentration Based on this, IPA drying process can be controlled more effectively. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a process accident due to the IPA gas leakage in advance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IPA 검출기를 구비한 웨이퍼 건조 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating a wafer drying apparatus having an IPA detector according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장치는, 내조(110), 외조(130), 웨이퍼 지지부(250), IPA 공급기(301), IPA 농도 검출기(400)를 포함하여 구성된다. 이러한 웨이퍼 건조 장치는 기본적인 구성은 마란고니 건조기로 구성되는 것으로 이해될 수 있다. Referring to FIG. 1, a wafer drying apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an
웨이퍼(200)는 실질적으로 웨이퍼 지지부(250)에 지지되어 건조 장치의 액조(110, 130)의 내조(110) 내에 장착된다. 내조(110) 내에는 세정액, 예컨대, 순수가 세정액 공급 수단(115), 예컨대, 순순 공급 노즐에 의해 공급되되, 웨이퍼(200)가 잠길 정도로 공급된다. 그리고, 이러한 내조(110)가 순수로 채워진 후, 내조(110) 내에 이소프로필알콜(IPA) 가스가 IPA 공급기(301)로부터 공급된다. The
IPA 공급기(301)는 버블러 형태로 구성될 수 있으며, IPA 액상(302) 내에 기상으로의 전환을 위한, 즉, 버블링을 위한 버블링 가스, 예컨대, 질소 가스를 공급하여 IPA 가스, 즉, IPA 기상과 질소 가스가 혼합된 가스를 발생시키게 된다. 발생된 IPA 가스는 캐리어 가스, 예컨대, 질소 가스의 공급 압력에 의해서 건조 장치의 내조(110) 상으로 공급된다. The IPA
웨이퍼 건조 장치의 액조(110, 130) 상에는 후드(hood: 150)가 씌워지는 데, 이러한 후드(150) 내에 IPA 가스가 공급되게 된다. 따라서, 후드(150) 내의 내조(110) 상에는 이러한 IPA 가스의 공급을 위한 공급 수단, 예컨대, 공급 노즐(nozzle: 305)이 도입되게 된다. 따라서, IPA 가스는 내조(110)와 후드(150)의 내부 공간에 분포되게 된다.
IPA 가스가 공급되면, 내조(110)에 공급된 순수에 잠겨 있던 웨이퍼(200)들을 끌어올려 상승시켜, IPA 가스와 순수의 계면에서 마란고니 효과에 의한 건조 작용이 일어나도록 유도한다. 이러한 건조 과정은 웨이퍼(200)들을 지지하는 웨이퍼 지지부(200)를 점차 상승시킴으로써 수행될 수 있다. 건조 과정의 수행 후 내조(110) 내의 세정액은 배출구를 통해 드레인(drain)되어 외부로 배출될 수 있다. When the IPA gas is supplied, the
이와 같은 건조 과정에서 공급된 IPA 가스는 내조(110)와 후드(150)의 내부 공간에 분포하게 되며, 내조(110)와 외조(130)가 연결되어 있으므로, 외조(130) 내부에도 분포되게 된다. 외조(130)는 내조(110)에 공급된 순수가 넘쳐 흘러들게 내조(110)를 둘러싸게 설치될 수 있다. 이에 따라, 내조(110)와 외조(130)는 서로 소 통되게 된다. The IPA gas supplied in the drying process is distributed in the inner space of the
이러한 외조(130)의 내벽에 외부와 연결되게 IPA 가스를 추출하기 위한 추출 포트(port: 401)를 설치할 수 있다. 이러한 IPA 가스 추출 포트(401)에서 추출된 IPA 가스는 IPA 농도 검출기(400)에 전달되게 된다. 이때, IPA 농도 검출기(400)는 설치 공간을 고려하여 액조(110, 130)의 배후에 설치될 수 있다. IPA 농도 검출기(400)는 화학적 검출 방법 등을 이용하여 샘플로 추출된 IPA 가스 내의 IPA 농도를 검출하여 작업자에 알리게 된다. 또한, 일정 농도 이하로 IPA 농도가 검출될 때 경고를 발생시키게 구성될 수도 있다. An
농도 검사에 사용된 IPA 가스는 건조 장치로 되돌려지지 않고 별도의 배기 라인(line)을 통해 배기되게 된다. 이러한 배기 라인은 건조 장치에 설치된 배기 라인에 연결되어 농도 검사에 사용된 IPA 가스를 배기할 수 있다. 이는 농도 검사된 IPA 가스를 건조 장치로 되돌릴 경우, 내조(110) 및 후드(150) 내부에 존재하는 IPA 가스의 농도에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다. The IPA gas used for the concentration check is exhausted through a separate exhaust line without being returned to the drying unit. This exhaust line can be connected to an exhaust line installed in the drying apparatus to exhaust the IPA gas used for the concentration test. This is because when the concentration-tested IPA gas is returned to the drying apparatus, it may adversely affect the concentration of the IPA gas present in the
이와 같이 검출된 IPA 농도는 실시간으로 작업자 또는 건조 과정을 제어하는 제어부(도시되지 않음)로 피드백(feedback)될 수 있으며, 검출된 농도 정보를 바탕으로 건조 과정은 보다 효과적으로 제어될 수 있다. 또한, 이러한 IPA 농도 정보에 의해 건조 효율을 개선하는 것이 가능하다. 또한, IPA 가스의 누출이 발생될 경우 IPA 농도에 변화가 당연히 수반되므로, 이러한 IPA 농도 변화를 감지할 경우 이를 경고하여 IPA 가스의 누출을 미연에 방지할 수 있다. The detected IPA concentration may be fed back to an operator or a controller (not shown) that controls the drying process in real time, and the drying process may be more effectively controlled based on the detected concentration information. In addition, it is possible to improve the drying efficiency by the IPA concentration information. In addition, when the leakage of the IPA gas is naturally accompanied by a change in the IPA concentration, if it detects such a change in the IPA concentration it can be alerted to prevent the leakage of the IPA gas in advance.
IPA 가스의 IPA 농도를 검출하기 위해서 IPA 가스를 추출하는 추출 포트를 설정하는 것은 상당히 중요하게 고려된다. IPA 가스의 농도를 검출하는 데에는 처리 액조(110, 130)에 IPA 가스가 공급되기 직전의 공급 라인 또는 공급 튜브(tube)에서 검증하는 것이 가장 효과적일 수 있다. In order to detect the IPA concentration of the IPA gas, it is very important to establish an extraction port for extracting the IPA gas. In detecting the concentration of the IPA gas, it may be most effective to verify in the supply line or the supply tube immediately before the IPA gas is supplied to the processing
그러나, 이러한 추출 방식은 IPA 가스 공급기(301)에서 발생한 IPA 가스를 처리 액조(110, 130)에 도달하기 이전에 소진시키는 취약점을 내포하고 있으며, 또한, 실질적으로 웨이퍼(200) 상에 공급되는 IPA 가스의 농도 또는/ 및 양을 변화시킬 소지가 있다. 이에 따라, 이러한 추출 방식은 웨이퍼(200)의 건조에 참여하는 IPA층이 파괴되는 요인으로 작용할 수 있다. However, this extraction method involves the vulnerability of exhausting the IPA gas generated in the
본 발명의 실시예에서는 외조(130)의 내벽에 IPA 가스 추출 포트(401)를 설치함으로써, 농도 검출을 위한 IPA 가스의 추출에 의해서 실제 건조 과정이 영향을 받는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In the embodiment of the present invention, by installing the IPA
상술한 본 발명에 따르면, IPA 건조 장치의 건조 액조에 실질적으로 공급되어 건조 작용에 참여하는 IPA 가스의 IPA 농도를 실시간으로 검출할 수 있다. 이에 따라, 검출된 IPA 가스 농도를 근거로 IPA 건조 과정을 보다 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, IPA 가스 유출에 따른 공정 사고의 유발 또한 사전에 점검 예방하는 것이 가능하다. According to the present invention described above, it is possible to detect in real time the IPA concentration of the IPA gas that is substantially supplied to the drying liquid tank of the IPA drying apparatus and participates in the drying action. Accordingly, the IPA drying process can be more effectively controlled based on the detected IPA gas concentration. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a process accident due to the IPA gas leakage in advance.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to this, It is clear that the deformation | transformation and improvement are possible by the person of ordinary skill in the art within the technical idea of this invention.
Claims (3)
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KR1020050063767A KR20070009850A (en) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | Wafer dryer having ipa sensor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100789886B1 (en) * | 2007-02-09 | 2007-12-28 | 세메스 주식회사 | Apparatus and method for treating substrate |
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2005
- 2005-07-14 KR KR1020050063767A patent/KR20070009850A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100789886B1 (en) * | 2007-02-09 | 2007-12-28 | 세메스 주식회사 | Apparatus and method for treating substrate |
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