KR20070075964A - Method and apparatus for cleaning a stage - Google Patents

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KR20070075964A KR1020060004804A KR20060004804A KR20070075964A KR 20070075964 A KR20070075964 A KR 20070075964A KR 1020060004804 A KR1020060004804 A KR 1020060004804A KR 20060004804 A KR20060004804 A KR 20060004804A KR 20070075964 A KR20070075964 A KR 20070075964A
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박순종
이관성
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삼성전자주식회사
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Abstract

A method and an apparatus for cleaning a stage are provided to prevent defect of a semiconductor device and contamination of semiconductor process equipment due to a foreign material by using a brush and an air injection unit attached on a lower surface of the robot arm. A foreign material on an upper surface of a stage(112) is removed from the stage by a first cleaning. The stage supports a semiconductor substrate(W). The foreign material residing on the upper surface where the first cleaning is performed is sucked into an inner of the stage to perform a second cleaning of the stage. The first cleaning is performed by using a brush(106) and an air injection unit(108) which are attached on a lower surface of a robot arm(104). The first and second cleanings are performed after the semiconductor substrate is placed on the upper surface of the stage by the robot arm.

Description

스테이지 세정 방법 및 장치{method and apparatus for cleaning a stage}Method and apparatus for cleaning a stage

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a stage cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for describing the stage illustrated in FIG. 1.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 스테이지 세정 장치 102 : 제1 세정부100: stage cleaning device 102: first cleaning unit

104 : 로봇 암 106 : 브러시 104: robot arm 106: brush

108 : 에어 분사부 110 : 제2 세정부108: air injection unit 110: second cleaning unit

112 : 기판 스테이지 114 : 진공홀112: substrate stage 114: vacuum hole

116 : 펌프 118 : 진공 라인116: pump 118: vacuum line

120 : 밸브 W : 반도체 기판120: valve W: semiconductor substrate

본 발명은 스테이지 세정 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 포토리소그래피 공정을 수행하기 위한 노광 장치에서 사용되는 스테이지 세정 방법 및 이를 수행하기 위한 스테이지 세정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stage cleaning method and apparatus. More particularly, the present invention relates to a stage cleaning method used in an exposure apparatus for performing a photolithography process and a stage cleaning apparatus for performing the same.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 기판 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(fabrication; 'FAB') 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a fabrication (FAB) process for forming an electrical circuit on a silicon substrate used as a semiconductor substrate, a process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process, and the semiconductor. The devices are each manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the epoxy resin.

상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 반도체 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a semiconductor substrate, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the semiconductor substrate, a cleaning process for removing impurities on the semiconductor substrate, and the film or pattern Inspection process for inspecting the surface of the formed semiconductor substrate;

상기 단위 공정들 중 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트 막 도포 공정, 상기 포토레지스트 막을 레티클 패턴을 축소 투영시키는 노광 공정 및 상기 현상 공정을 포함한다.The photolithography process of the unit processes includes a photoresist film coating process on a semiconductor substrate, an exposure process for reducing the reticle pattern of the photoresist film, and the developing process.

상기와 같은 공정을 수행한 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 패턴에 국부적인 패턴 결함(local defocus)이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 공정을 멈추고, 상기 국부적 패턴 결함의 원인을 찾아 제거한다.Local defocus may occur on the photoresist pattern formed on the semiconductor substrate having the above process. In such a case, the process is stopped and the cause of the local pattern defect is found and eliminated.

통상적으로 상기 국부적 패턴 결함은 노광 공정 시 발생되는데 특히, 상기 노광 공정을 수행하기 위하여 반도체 기판을 지지하는 스테이지 또는 레티클을 지지하는 레티클 스테이지 상에 이물질이 잔류하는 경우에 종종 발생된다.Typically, the local pattern defect occurs during the exposure process, especially when foreign matter remains on the stage supporting the semiconductor substrate or the reticle stage supporting the reticle to perform the exposure process.

상기 스테이지 상에 잔류하는 이물질을 제거하기 위하여 종래에는 상기 스테이지를 상기 노광 장비로부터 분리한 후, 상기 스테이지를 세정한다. 상기 스테이지 세정 후, 다시 상기 노광 장비로 상기 스테이지를 구비시킨다. 이어서, 상기 노광 장비를 초기화(initialize)하여 이전에 수행하던 노광 공정과 동일한 조건을 유지한다. 이때, 상기 노광 장치를 재가동하기 전에 상기 스테이지에 대하여 이물질 유무를 재검사한다. 이는 상기 스테이지를 이송하는 동안 상기 스테이지가 오염될 수 있기 때문이다. 스테이지에 이물질이 없는 경우, 상기 노광 공정을 지속적으로 수행한다.In order to remove foreign matter remaining on the stage, the stage is conventionally separated from the exposure equipment, and then the stage is cleaned. After the stage cleaning, the stage is again equipped with the exposure equipment. Subsequently, the exposure apparatus is initialized to maintain the same conditions as the exposure process previously performed. At this time, before restarting the exposure apparatus, the stage is inspected for the presence of foreign matter. This is because the stage may be contaminated while transferring the stage. If there is no foreign matter on the stage, the exposure process is continuously performed.

상기와 같이 스테이지를 세정할 시, 상기 스테이지를 노광 장치로부터 분리하고 재결합시켜야 하기 때문에 다수의 작업자가 필요하며, 수 시간의 세정 시간이 소요되어 공정 시간이 지체될 수 있다. When cleaning the stage as described above, a large number of workers are required because the stage must be separated from the exposure apparatus and recombined, and a process time may be delayed due to several hours of cleaning time.

또한, 상기 이물질은 노광 공정뿐만 아니라 후속 공정에서 불량의 원인으로 작용한다. 예를 들면, 상기 기판에 노광 공정을 수행한 후, 패터닝을 위한 습식 식각 공정을 수행할 때 상기 기판의 이면에 흡착된 이물질이 상기 기판의 이면으로부터 분리되어 상기 습식 식각 공정에서 불량의 소스로 작용한다. 이때, 상기 이물질은 선행 공정인 상기 노광 공정을 진행 중에 상기 스테이지 상의 이물질이 상기 기판의 이면에 빈번하게 흡착되는 것으로 확인되고 있다.In addition, the foreign matter acts as a cause of the defect in the subsequent process as well as the exposure process. For example, after performing the exposure process on the substrate, when the wet etching process for patterning is performed, foreign matter adsorbed on the back side of the substrate is separated from the back side of the substrate and serves as a source of defect in the wet etching process. do. At this time, it is confirmed that the foreign matter on the stage is frequently adsorbed on the back surface of the substrate during the exposure process, which is the preceding process.

결과적으로, 상기 이물질이 불량의 원인으로 작용하여 반도체 소자의 제조에 따른 신뢰도를 저하시키는 문제점이 있다.As a result, there is a problem in that the foreign matter acts as a cause of defects and lowers the reliability according to the manufacture of the semiconductor device.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 스테이지상의 이물질을 효과적으로 제거하기 위한 스테이지 세정 방법을 제공하는데 있다.One object of the present invention for solving the above problems is to provide a stage cleaning method for effectively removing foreign matter on the stage.

본 발명의 다른 목적은 상기 스테이지 세정 방법을 수행하기 위한 스테이지 세정 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a stage cleaning apparatus for performing the stage cleaning method.

본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 스테이지 세정 방법은, 반도체 기판을 지지하는 스테이지 상면에 존재하는 이물질을 상기 스테이지의 외측 방향으로 제거하여 상기 스테이지의 1차 세정을 수행하고, 상기 1차 세정이 수행된 상기 스테이지 상면에 잔류하는 이물질을 상기 스테이지 내부로 흡입하여 상기 스테이지의 2차 세정을 수행한다.In a stage cleaning method for achieving the first object of the present invention, the first cleaning of the stage is performed by removing foreign substances existing on the upper surface of the stage supporting the semiconductor substrate in an outward direction of the stage. The foreign matter remaining on the upper surface of the stage is sucked into the stage to perform secondary cleaning of the stage.

상기 1차 및 2차 세정은, 상기 스테이지 상으로 상기 기판을 이송하기 위한 로봇 암에 의해 상기 기판이 상기 스테이지 상부에 위치된 후에 수행된다.The primary and secondary cleanings are performed after the substrate is positioned above the stage by a robot arm for transferring the substrate onto the stage.

상기 1차 세정은 상기 로봇 암의 하면에 부착된 브러시 또는 에어 분사부를 이용하여 수행하며, 상기 스테이지 상면과 접촉한 브러시를 상기 스테이지 일측에서 타측으로 이동시키는 동시에 상기 스테이지 상면에 에어를 분사한다.The primary cleaning is performed using a brush or an air jetting unit attached to the lower surface of the robot arm, and moves the brush in contact with the upper surface of the stage from one side of the stage to the other side and simultaneously sprays air on the upper surface of the stage.

상기 2차 세정은 상기 스테이지 상에 나선형으로 형성된 다수의 진공 채널 및 상기 진공 채널과 연통하는 다수의 진공홀들을 이용하여 수행하며, 상기 스테이지 상면의 이물질을 중심으로부터 주연 방향으로 순차적으로 제거한다. 또한, 상기 2차 세정으로 제거된 이물질을 상기 스테이지 외부로 배출한다.The secondary cleaning is performed by using a plurality of vacuum channels spirally formed on the stage and a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum channel, and sequentially remove foreign substances on the upper surface of the stage from the center in the peripheral direction. In addition, the foreign matter removed by the secondary cleaning is discharged to the outside of the stage.

본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 스테이지 세정 장치는, 반도체 기판을 지지하기 위한 스테이지의 상면에 존재하는 이물질을 상기 스테이지의 외측 방향으로 1차 제거하기 위한 제1 세정부와 상기 제1 세정부에 의해 상기 스테이지의 1차 세정된 스테이지 상에 잔류하는 이물질을 상기 스테이지 내부로 흡입하여 2차 제거하기 위한 제2 세정부를 포함한다. 이때, 상기 스테이지의 크기는 상기 기판의 크기보다 실질적으로 작다The stage cleaning apparatus for achieving the second object of the present invention includes a first cleaning portion and the first cleaning portion for primary removal of foreign matter existing on the upper surface of the stage for supporting the semiconductor substrate in the outward direction of the stage. And a second cleaning unit for sucking and removing the foreign matter remaining on the stage of the stage, which is first washed by the stage, into the stage. In this case, the size of the stage is substantially smaller than the size of the substrate.

상기 1차 세정부는 상기 스테이지 상면으로 상기 기판을 이송하기 위한 로봇 암에 부착된 브러시 및 에어 분사부를 포함하고 있으며, 상기 이물질에 대한 1차 제거를 위하여 상기 로봇 암을 이동시키기 위한 구동부를 포함하고 있다. 또한, 상기 제1 세정부는 상기 제거된 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 제1 배기부를 포함하고 있다.The primary cleaning unit includes a brush and an air jet unit attached to the robot arm for transferring the substrate to the upper surface of the stage, and includes a driving unit for moving the robot arm for primary removal of the foreign matter. have. In addition, the first cleaning unit includes a first exhaust unit for sucking and discharging the removed foreign matter.

상기 스테이지의 상면에는 나선 형상의 진공 채널이 형성되어 있으며, 상기 진공 채널과 연통하는 다수의 진공홀들이 상기 스테이지를 통해 형성되어 있다.A spiral vacuum channel is formed on an upper surface of the stage, and a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum channel are formed through the stage.

상기 제2 세정부는, 상기 다수의 진공홀들을 통해 흡입력을 제공하기 위한 펌프와 상기 펌프로부터 제공되는 흡입력을 상기 진공홀들을 통해 전달하기 위한 진공 라인과 상기 진공 라인에 설치되어 있으며, 상기 다수의 진공홀들로 제공되는 흡입력을 상기 스테이지의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 제공하기 위한 다수의 밸브들을 포함하고 있다. The second cleaning unit may include a pump for providing suction force through the plurality of vacuum holes and a vacuum line for transferring suction force from the pump through the vacuum holes and the vacuum line. It includes a plurality of valves for sequentially providing the suction force provided to the vacuum holes in the peripheral direction from the center of the stage.

상기와 같이 구성된 세정 장치를 이용하여 스테이지를 세정방법 및 장치는, 상기 스테이지 상면에 흡착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 아울러, 기판이 상기 스테이지와의 접촉으로 인하여 상기 반도체 기판의 이면에 이물질이 흡착 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The method and apparatus for cleaning a stage using the cleaning device configured as described above can effectively remove foreign substances adsorbed on the upper surface of the stage. In addition, the substrate may be prevented from adsorbing foreign matter on the back surface of the semiconductor substrate due to contact with the stage.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 제1 세정부 및 제2 세정부 등은 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 본 발명의 스테이지 세정 장치는 특정의 단위 공정에 한정되는 것이 아니라, 적층, 식각, 이온 주입 등과 같은 다수의 단위 공정들에 충분하게 적용할 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the first cleaning part, the second cleaning part, and the like are exaggerated for clarity. In addition, the stage cleaning apparatus of the present invention is not limited to a specific unit process, but may be sufficiently applied to a plurality of unit processes such as lamination, etching, ion implantation, and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a stage cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 스테이지 상에 형성된 진공 채널 및 진공홀을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for describing a vacuum channel and a vacuum hole formed on the stage illustrated in FIG. 1.

도1 및 도 2를 참조하면, 상기 스테이지 세정 장치(100)는 반도체 기판(W)을 지지하기 위한 스테이지(112)의 상면에 존재하는 이물질을 상기 스테이지(112)의 외측 방향으로 1차 제거하기 위한 제1 세정부(102)와 상기 제1 세정부(102)에 의해 상기 스테이지(112)의 1차 세정된 스테이지(112) 상에 잔류하는 이물질을 상기 스테이지(112) 내부로 흡입하여 2차 제거하기 위한 제2 세정부(110)로 구성되어 있다. 1 and 2, the stage cleaning apparatus 100 may first remove foreign substances existing on an upper surface of the stage 112 for supporting the semiconductor substrate W in an outward direction of the stage 112. The first cleaning unit 102 and the first cleaning unit 102 for suctioning the foreign matter remaining on the stage 112 of the stage 112 of the stage 112 is sucked into the stage 112 and the secondary It is comprised by the 2nd washing | cleaning part 110 for removal.

상기 스테이지(112)는 상기 기판(W)과 대응하도록 원반 형상을 갖으며, 상기 기판(W)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 이는 상기 기판(W)과 상기 스테이지(112)가 접하는 면적을 최소화시켜, 상기 기판(W)의 이면에 이물질이 흡착되는 것을 감소시킨다.The stage 112 has a disk shape to correspond to the substrate W, and has a diameter smaller than the diameter of the substrate W. FIG. This minimizes the area where the substrate W and the stage 112 contact each other, thereby reducing the adsorption of foreign substances on the back surface of the substrate W.

또한, 상기 스테이지(112)의 상면에는 나선 형상의 진공 채널(114a)이 형성되어 있으며, 상기 진공 채널(114a)과 연통하는 다수의 진공홀(114b)들이 상기 스테이지(112)를 통해 형성되어 있다. 상기 스테이지(112)의 하부에는 상기 스테이지(112)를 회전시키기 위한 회전 구동력을 전달하기 위한 회전축(미도시됨)이 상기 스테이지(112)의 하면 중심에 연결된다. In addition, a spiral vacuum channel 114a is formed on an upper surface of the stage 112, and a plurality of vacuum holes 114b communicating with the vacuum channel 114a are formed through the stage 112. . A lower portion of the stage 112 is connected to a rotation axis (not shown) for transmitting a rotational driving force for rotating the stage 112 to the center of the lower surface of the stage 112.

상기 1차 세정부(102)는 상기 스테이지(112) 상면으로 상기 기판(W)을 이송하기 위한 로봇 암(104)에 부착된 브러시(106)및 에어 분사부(108)로 구성되어 있으며, 상기 이물질에 대한 1차 제거를 위하여 상기 로봇 암(104)을 이동시키기 위한 구동부(미도시됨)를 포함하고 있다. 상기 구동부에 의하여 상기 로봇 암(104)은 상기 기판(W)을 상기 스테이지(112) 상으로 이송할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 1차 세정부(102)를 상기 스테이지(112) 상면의 일측에서 타측으로 이동시킨다.The primary cleaning unit 102 is composed of a brush 106 and an air injection unit 108 attached to the robot arm 104 for transferring the substrate (W) to the upper surface of the stage 112, It includes a drive (not shown) for moving the robot arm 104 for the primary removal of foreign matter. The robot arm 104 may not only transfer the substrate W onto the stage 112 by the driving unit, but also move the primary cleaning unit 102 on one side of the upper surface of the stage 112. To the side.

상기 제1 세정부(102)는 상기 로봇 암(104)을 통해 상기 스테이지(112) 상에서 이동할 수 있으므로, 상기 스테이지(112)상의 이물질을 제거하기 위하여 상기 스테이지(112) 상면을 수회 반복 이동하면서 세정 작업을 수행한다.Since the first cleaning unit 102 may move on the stage 112 through the robot arm 104, the first cleaning unit 102 may be cleaned while repeatedly moving the upper surface of the stage 112 several times to remove foreign substances on the stage 112. Do the work.

상기 브러시(106)는 상기 스테이지(112)의 반경보다 긴 길이를 가지며, 상기 스테이지(112)의 상면과 접하도록 배치되며, 상기 접촉한 상태에서 상기 브러시(106)가 이동하면서, 상기 브러시(106)와 상기 스테이지(112) 표면에 마찰에 의해 상기 이물질이 제거된다.The brush 106 has a length longer than the radius of the stage 112, is disposed to contact the upper surface of the stage 112, the brush 106 is moved in the contact state, the brush 106 ) And the surface of the stage 112 is removed by the foreign matter.

상기 에어 분사부(108)는 상기 스테이지(112)의 상면으로 압축 공기를 분사하며, 상기 스테이지(112)의 상면과 일정거리 이격된 위치에 설치된다.The air injection unit 108 injects compressed air to an upper surface of the stage 112, and is installed at a position spaced apart from the upper surface of the stage 112 by a predetermined distance.

상기 제1 세정부는 상기 브러시가 상기 스테이지(112) 전면의 이물질을 상기 스테이지(112) 외부로 쓸어내리는 동시에 상기 에어 분사부(108)에 의하여 압축 공기를 상기 스테이지(112) 상면에 배출하는 공정이 동시에 수행되므로 세정 효과가 대폭 향상된다.The first cleaning unit is a step of the brush sweeps the foreign matter on the front of the stage 112 to the outside of the stage 112 and at the same time discharge the compressed air by the air injection unit 108 on the upper surface of the stage 112 Since this is carried out at the same time, the cleaning effect is greatly improved.

상기 제1 세정부(102)는 상기 스테이지(112)의 상면에서 제거된 이물질이 부유하여 다시 상기 스테이지(112) 상면이 재오염되거나, 상기 이물질에 의하여 상기 기판(W)이 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 배기부(미도시됨)를 포함하고 있다.The first cleaning unit 102 prevents the foreign substances removed from the upper surface of the stage 112 to float and re-contaminate the upper surface of the stage 112 or damage the substrate W by the foreign substances. It includes an exhaust (not shown) for inhaling and discharging the foreign matter.

상기 배기부는 상기 에어 분사부(108)에서 분사된 압축 공기가 상기 스테이지(112)와 부딪히는 지점을 향하도록 설치된다. 따라서, 상기 압축 공기에 의하여 상기 스테이지(112)로부터 이물질을 상기 배기부에서 강제 흡입하여 제거한다.The exhaust part is installed to face the point where the compressed air injected from the air injector 108 collides with the stage 112. Accordingly, foreign matter is forcedly sucked and removed from the stage 112 by the compressed air.

상기 제2 세정부(110)는 상기 다수의 진공홀(114b)들을 통해 흡입력을 제공하기 위한 펌프(116)와 상기 펌프(116)로부터 제공되는 흡입력을 상기 진공홀(114b)들을 통해 전달하기 위한 진공 라인(118)과 상기 진공 라인(116)에 설치되어 있으며, 상기 다수의 진공홀(114b)들로 제공되는 흡입력을 상기 스테이지(112)의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 제공하기 위한 다수의 밸브(120)들로 구성되어 있다. The second cleaning unit 110 is a pump 116 for providing suction power through the plurality of vacuum holes 114b and suction force provided from the pump 116 through the vacuum holes 114b. A plurality of valves installed in the vacuum line 118 and the vacuum line 116 and sequentially providing suction force provided to the plurality of vacuum holes 114b in the peripheral direction from the center of the stage 112. It consists of 120 pieces.

구체적으로, 상기 제1 세정부(102)에 의한 세정 작업이 종료된 이후에 상기 스테이지(112) 상면에 잔류하는 이물질을 제거하기 위하여 상기 제2 세정부(110)가 구동된다. 상기 제2 세정부(110)의 펌프(116)의 작동에 의하여, 상기 다수의 진공홀(114b)들로 흡입력이 제공된다. 상기 진공 라인(118)에 설치되어 있는 밸브(120)들이 상기 스테이지(112)의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 개방된다. Specifically, after the cleaning operation by the first cleaning unit 102 is finished, the second cleaning unit 110 is driven to remove foreign matter remaining on the upper surface of the stage 112. By the operation of the pump 116 of the second cleaning unit 110, the suction force is provided to the plurality of vacuum holes (114b). Valves 120 installed in the vacuum line 118 are sequentially opened in the peripheral direction from the center of the stage (112).

상기 밸브(120)의 개방에 의하여 상기 진공 라인(118)의 내부가 진공 상태가 되므로 상기 진공 라인(118)의 단부에 연결된 진공홀(114b)들을 통해 외기가 강력하게 흡입하게 된다. 이에 따라, 상기 스테이지(112) 상부에 잔류하고 있던 이물질들이 상기 진공홀(114b)을 통해 상기 진공 라인(118)으로 흡입되고, 이후 상기 밸브(120)를 걸쳐 상기 스테이지 외부로 배출된다.Since the inside of the vacuum line 118 becomes a vacuum state by the opening of the valve 120, outside air is strongly sucked through the vacuum holes 114b connected to the end of the vacuum line 118. Accordingly, foreign substances remaining on the stage 112 are sucked into the vacuum line 118 through the vacuum hole 114b and then discharged out of the stage over the valve 120.

이하, 상기와 같은 구성 요소들을 포함하는 스테이지 세정 장치를 이용한 스테이지 세정 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a stage cleaning method using a stage cleaning apparatus including the above components will be described.

먼저, 상기 스테이지(112) 상으로 소정의 공정을 수행되는 반도체 기판(W)을 이송하기 위한 로봇 암(104)이 다수의 반도체 기판(W)을 적재하고 있는 기판 적재함(미도시됨)으로부터 선택적으로 하나의 기판(W)을 파지한다. 이때, 상기 로봇 암(104)의 상면에는 상기 기판(W)을 파지하기 위한 파지부(미도시됨)가 구비되어 있으며, 상기 로봇 암(104)의 하면에는 상기 스테이지(112)를 세정하기 위한 제1 세정부(102)가 구비되어있다. First, a robot arm 104 for transferring a semiconductor substrate W, which is subjected to a predetermined process, onto the stage 112 is selectively selected from a substrate stacking box (not shown) that is carrying a plurality of semiconductor substrates W. One substrate W is held. At this time, the upper surface of the robot arm 104 is provided with a gripping portion (not shown) for holding the substrate (W), the lower surface of the robot arm 104 for cleaning the stage 112 The first cleaning unit 102 is provided.

이어서, 상기 로봇 암(104)이 상기 스테이지(112) 상부에 위치되면, 상기 스테이지(112)에 대한 1차 세정이 시작된다. 상기 1차 세정은 상기 로봇 암(104)의 하면에 부착된 브러시(106) 및 에어 분사부(108)를 이용한다.Subsequently, when the robot arm 104 is positioned above the stage 112, the primary cleaning for the stage 112 begins. The primary cleaning uses a brush 106 and an air jet 108 attached to the lower surface of the robot arm 104.

상기 스테이지(112) 상면과 접촉한 브러시(106)를 상기 스테이지(112) 일측에서 타측으로 이동시키는 동시에 상기 스테이지(112) 상면에 에어를 분사하여 1차 세정을 수행한다. The brush 106 in contact with the upper surface of the stage 112 is moved from one side of the stage 112 to the other side, and air is sprayed on the upper surface of the stage 112 to perform the first cleaning.

구체적으로, 상기 로봇 암(104)에 구비된 상기 제1 세정부(102)의 브러시(106)를 상기 스테이지(112) 상면과 면접하도록 수직 이동한다. Specifically, the brush 106 of the first cleaning unit 102 provided in the robot arm 104 is vertically moved to interview the upper surface of the stage 112.

이어서, 구동부(미도시됨)에 의하여 상기 로봇 암(104)이 수평방향으로 이동함으로써, 상기 스테이지(112)의 상면과 면접한 상기 브러시(106)가 상기 스테이지(112)의 일측에서 타측으로 이동된다. 이 결과, 상기 로봇 암(104)의 하측의 상기 기판(W)을 지지하는 스테이지(112) 상면에 존재하는 이물질이 상기 스테이지(112)의 외측 방향으로 제거된다. 이때, 상기 브러시(106)는 상기 스테이지(112)보다 큰 직경을 가지고 있으며, 상기 브러시(106)의 이동은 여러 차례 반복되어 수행된다. Subsequently, the robot arm 104 is moved in a horizontal direction by a driving unit (not shown), whereby the brush 106 in contact with the upper surface of the stage 112 is moved from one side of the stage 112 to the other side. do. As a result, foreign matter existing on the upper surface of the stage 112 supporting the substrate W under the robot arm 104 is removed in the outward direction of the stage 112. At this time, the brush 106 has a larger diameter than the stage 112, the movement of the brush 106 is repeated several times.

이와 동시에, 상기 에어 분사부(108)에서 상기 스테이지(112)를 향해 분사되는 압축 공기에 의하여, 상기 스테이지(112) 상면의 이물질이 상기 스테이지(112) 외부로 배출된다. 이때, 상기 1차 세정부에 의해 제거된 이물질이 부유하여 다시 상기 스테이지(112) 상면이 재오염되거나, 상기 이물질에 의하여 상기 기판(W)이 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 상기 배기부는 상기 브러시(106) 및 상기 에어 분사부(108)에 의하여 이물질을 흡입한다. 상기 배기부는 상기 스테이지(112)의 일측과 타측에 대응하도록 위치되며, 상기 에어 분사부(108)에서 분사된 압축 공기가 상기 스테이지(112)와 부딪히는 지점을 향하도록 설치되는 것이 바람직하 다. 따라서, 상기 압축 공기에 의하여 상기 스테이지(112)로부터 이물질을 상기 배기부에서 강제 흡입하여 제거한다.At the same time, foreign matter on the upper surface of the stage 112 is discharged to the outside of the stage 112 by the compressed air injected from the air injector 108 toward the stage 112. In this case, foreign matters removed by the primary cleaning unit may float and re-contaminate the upper surface of the stage 112, or the substrate W may be damaged by the foreign matters. In order to prevent this, the exhaust part sucks the foreign matter by the brush 106 and the air injection unit 108. The exhaust part may be positioned to correspond to one side and the other side of the stage 112, and may be installed to face a point where the compressed air injected from the air injecting part 108 collides with the stage 112. Accordingly, foreign matter is forcedly sucked and removed from the stage 112 by the compressed air.

상기 1차 세정이 수행된 상기 스테이지(112) 상면에 잔류하는 이물질을 완전히 제거하기 위하여 2차 세정을 수행한다. 상기 2차 세정은 상기 잔류하는 이물질을 상기 스테이지(112) 내부로 흡입하여 제거한다.Second cleaning is performed to completely remove foreign substances remaining on the upper surface of the stage 112 on which the first cleaning is performed. The secondary cleaning suctions and removes the remaining foreign matter into the stage 112.

상기 2차 세정은 상기 스테이지(112) 상에 나선형으로 형성된 다수의 진공 채널(104a) 및 상기 진공 채널(104b)과 연통하는 다수의 진공홀(114b)들을 이용하며, 상기 스테이지(112) 상면의 이물질을 중심으로부터 주연 방향으로 순차적으로 제거한다. The secondary cleaning uses a plurality of vacuum channels 104a spirally formed on the stage 112 and a plurality of vacuum holes 114b communicating with the vacuum channels 104b, and the upper surface of the stage 112 Remove foreign materials sequentially from the center to the peripheral direction.

이때, 상기 스테이지(112)의 직경은 상기 기판(W)의 직경보다 실질적으로 작아서, 상기 기판(W)과 접하는 면을 최소화함으로써 상기 기판(W)의 이면에 오염물이 흡착되는 것을 감소시킨다.At this time, the diameter of the stage 112 is substantially smaller than the diameter of the substrate (W), thereby reducing the adsorption of contaminants on the back surface of the substrate (W) by minimizing the surface in contact with the substrate (W).

상기 제2 세정은, 상기 다수의 진공홀(114b)들을 통해 흡입력을 제공하기 위한 펌프(116)와 상기 펌프(116)로부터 제공되는 흡입력을 상기 진공홀(114b)들을 통해 전달하기 위한 진공 라인 및 상기 진공 라인에 설치되어 있으며, 상기 다수의 진공홀(114b)들로 제공되는 흡입력을 상기 스테이지(112)의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 제공하기 위한 다수의 밸브(120)들로 구성되어 있는 제2 세정부(110)를 이용하여 수행한다.The second cleaning may include a pump 116 for providing suction force through the plurality of vacuum holes 114b and a vacuum line for transferring suction force provided from the pump 116 through the vacuum holes 114b; A plurality of valves 120 installed in the vacuum line and configured to sequentially provide suction force provided to the plurality of vacuum holes 114b in a circumferential direction from the center of the stage 112. 2 is performed using the cleaning unit (110).

이를 구체적으로 설명하면, 먼저 상기 1차 세정이 수행된 후 상기 펌프(116)가 가동된다. 상기 펌프(116)의 작동한 후 상기 펌프(116)에 의해 발생한 진공력을 상기 다수의 진공홀(114b)로 전달하기 위하여 상기 진공 라인(118)에 연결된 밸브(120)들이 개방된다. 상기 밸브(120)들의 개방에 의하여 상기 진공 라인(118)은 진공 상태가 되며, 상기 진공 라인(118)의 단부에 연결된 상기 다수의 진공홀(114b)에 전달된다.In detail, first, the first cleaning is performed, and then the pump 116 is operated. After operation of the pump 116, the valves 120 connected to the vacuum line 118 are opened to transfer the vacuum force generated by the pump 116 to the plurality of vacuum holes 114b. By opening the valves 120, the vacuum line 118 is in a vacuum state, and is transferred to the plurality of vacuum holes 114b connected to the end of the vacuum line 118.

이때, 상기 진공력을 상기 다수의 진공홀(114b)들에 상기 스테이지(112)의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 전달하기 위하여, 상기 진공 라인(118)에 장착된 밸브(120)들이 상기 스테이지(112)의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 개방된다. 이에 따라, 상기 다수의 진공홀(114b)로 순차적으로 외기가 흡입되고, 상기 외기와 함께 상기 스테이지(112)상에 잔류한 이물질은 상기 진공홀(114b)을 통해 상기 진공 라인(118)으로 흡입되고, 이후 상기 밸브(120)를 걸쳐 외부로 배출된다., 상기 이물질들은 제거 된다. 이어서, 상기 2차 세정으로 제거된 이물질을 상기 스테이지(112) 외부로 배출한다. In this case, in order to sequentially transmit the vacuum force to the plurality of vacuum holes 114b in the circumferential direction from the center of the stage 112, the valves 120 mounted on the vacuum line 118 may be provided with the stage ( 112 is sequentially opened in the circumferential direction at the center. Accordingly, outside air is sequentially sucked into the plurality of vacuum holes 114b, and foreign matter remaining on the stage 112 together with the outside air is sucked into the vacuum line 118 through the vacuum hole 114b. Then, it is discharged to the outside over the valve 120. The foreign matters are removed. Subsequently, the foreign matter removed by the secondary cleaning is discharged to the outside of the stage 112.

또한, 상기 이물질들이 중심에서 주연방향으로 순차적으로 제거됨으로 인하여, 상기 이물질이 상기 스테이지(112) 상면의 소정 부위에서 정체되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, since the foreign matters are sequentially removed from the center in the circumferential direction, it is possible to effectively prevent a phenomenon that the foreign matters stagnate at a predetermined portion of the upper surface of the stage 112.

이어서, 상기 2차 세정이 수행된 후 상기 로봇 암(104)은 수직 방향으로 구동하여 상기 기판(W)을 상기 스테이지(112) 상에 안착시킨 후에 후속 공정을 진행한다.Subsequently, after the secondary cleaning is performed, the robot arm 104 is driven in the vertical direction to seat the substrate W on the stage 112 and then proceeds to the subsequent process.

따라서, 본 발명에 의하면 반도체 기판을 지지하기 위한 스테이지 상면에 이 물질로 인한 불량을 충분하게 감소시킬 수 있는 스테이지 세정 방법 및 장치를 제공한다. 따라서. 상기 이물질에 의한 반도체 장치의 불량과 반도체 공정 설비의 오염을 방지할 수 있으며, 반도체 소자의 제조에 따른 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.Accordingly, the present invention provides a stage cleaning method and apparatus capable of sufficiently reducing defects caused by this material on the upper surface of a stage for supporting a semiconductor substrate. therefore. The defect of the semiconductor device and the contamination of the semiconductor processing equipment due to the foreign matter can be prevented, and the improvement of reliability according to the manufacture of the semiconductor device can be expected.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (14)

반도체 기판을 지지하는 스테이지 상면에 존재하는 이물질을 상기 스테이지의 외측 방향으로 제거하여 상기 스테이지의 1차 세정을 수행하는 단계; 및Performing a first cleaning of the stage by removing foreign substances existing on an upper surface of the stage supporting the semiconductor substrate in an outward direction of the stage; And 상기 1차 세정이 수행된 상기 스테이지 상면에 잔류하는 이물질을 상기 스테이지 내부로 흡입하여 상기 스테이지의 2차 세정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법.And suctioning foreign matter remaining on the upper surface of the stage where the primary cleaning is performed into the stage to perform secondary cleaning of the stage. 제1항에 있어서, 상기 1차 및 2차 세정은, 상기 스테이지 상으로 상기 기판을 이송하기 위한 로봇 암에 의해 상기 기판이 상기 스테이지 상부에 위치된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법.2. The method of claim 1, wherein said primary and secondary cleaning are performed after said substrate is positioned above said stage by a robot arm for transferring said substrate onto said stage. 제1항에 있어서, 상기 1차 세정은 상기 로봇 암의 하면에 부착된 브러시 또는 에어 분사부를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법.The method of claim 1, wherein the first cleaning is performed by using a brush or an air jet unit attached to the lower surface of the robot arm. 제1항에 있어서, 상기 1차 세정은 상기 스테이지 상면과 접촉한 브러시를 상기 스테이지 일측에서 타측으로 이동시키는 동시에 상기 스테이지 상면에 에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법The method of claim 1, wherein the first cleaning moves the brush in contact with the upper surface of the stage from one side of the stage to the other side, and simultaneously sprays air onto the upper surface of the stage. 제1항에 있어서, 상기 2차 세정은 상기 스테이지 상에 나선형으로 형성된 다 수의 진공 채널 및 상기 진공 채널과 연통하는 다수의 진공홀들을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법The method of claim 1, wherein the secondary cleaning is performed by using a plurality of vacuum channels spirally formed on the stage and a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum channels. 제1항에 있어서, 상기 2차 세정은 상기 스테이지 상면의 이물질을 중심으로부터 주연 방향으로 순차적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법.The method of claim 1, wherein the second cleaning sequentially removes foreign substances on the upper surface of the stage from a center in a circumferential direction. 제1항에 있어서, 상기 2차 세정으로 제거된 이물질을 상기 스테이지 외부로 배출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 방법.The method of claim 1, further comprising discharging the foreign matter removed by the second cleaning to the outside of the stage. 반도체 기판을 지지하기 위한 스테이지의 상면에 존재하는 이물질을 상기 스테이지의 외측 방향으로 1차 제거하기 위한 제1 세정부; 및A first cleaning unit for first removing foreign substances existing on an upper surface of the stage for supporting the semiconductor substrate in an outward direction of the stage; And 상기 제1 세정부에 의해 상기 스테이지의 1차 세정된 스테이지 상에 잔류하는 이물질을 상기 스테이지 내부로 흡입하여 2차 제거하기 위한 제2 세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.And a second cleaning unit for sucking and removing the foreign matter remaining on the stage first cleaned by the first cleaning unit into the stage. 제8항에 있어서, 상기 스테이지의 크기는 상기 기판의 크기보다 실질적으로 작은 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.The apparatus of claim 8, wherein the size of the stage is substantially smaller than the size of the substrate. 제8항에 있어서, 상기 1차 세정부는 상기 스테이지 상면으로 상기 기판을 이송하기 위한 로봇 암에 부착된 브러시 및 에어 분사부를 포함하고 있는 것을 특징 으로 하는 스테이지 세정 장치.The stage cleaning apparatus according to claim 8, wherein the primary cleaning unit includes a brush and an air jet unit attached to a robot arm for transferring the substrate to the upper surface of the stage. 제10항에 있어서, 상기 제1 세정부는 상기 이물질에 대한 1차 제거를 위하여 상기 로봇 암을 이동시키기 위한 구동부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.The stage cleaning apparatus according to claim 10, wherein the first cleaning unit includes a driving unit for moving the robot arm for the primary removal of the foreign matter. 제8항에 있어서, 상기 제1 세정부는 상기 제거된 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 제1 배기부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.The stage cleaning apparatus according to claim 8, wherein the first cleaning unit includes a first exhaust unit for sucking and discharging the removed foreign matter. 제8항에 있어서, 상기 스테이지의 상면에는 나선 형상의 진공 채널이 형성되어 있으며, 상기 진공 채널과 연통하는 다수의 진공홀들이 상기 스테이지를 통해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.The stage cleaning apparatus according to claim 8, wherein a spiral vacuum channel is formed on an upper surface of the stage, and a plurality of vacuum holes communicating with the vacuum channel are formed through the stage. 제13항에 있어서, 상기 제2 세정부는,The method of claim 13, wherein the second cleaning unit, 상기 다수의 진공홀들을 통해 흡입력을 제공하기 위한 펌프;A pump for providing suction force through the plurality of vacuum holes; 상기 펌프로부터 제공되는 흡입력을 상기 진공홀들을 통해 전달하기 위한 진공 라인; 및A vacuum line for transferring suction force provided from the pump through the vacuum holes; And 상기 진공 라인에 설치되어 있으며, 상기 다수의 진공홀들로 제공되는 흡입력을 상기 스테이지의 중심에서 주연 방향으로 순차적으로 제공하기 위한 다수의 밸브들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스테이지 세정 장치.And a plurality of valves installed in the vacuum line to sequentially provide suction force provided to the plurality of vacuum holes in the peripheral direction from the center of the stage.
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KR101135838B1 (en) * 2009-02-04 2012-04-16 호야 가부시키가이샤 Stage cleaner, lithography apparatus and substrate processing apparatus
KR101388434B1 (en) * 2012-07-31 2014-04-23 주식회사 케이씨텍 Pre-wetting apparatus
KR20140091315A (en) * 2013-01-11 2014-07-21 세메스 주식회사 Apparatus and method treating substrate

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