KR20160008718A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 있어서, 처리 공간을 가지는 처리 용기와 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과 그리고 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지되는 기판에 처리 유체를 공급하는 분사 유닛을 포함하며 상기 분사 유닛은 유체를 공급하는 유체 노즐과 제1가스를 공급하는 제1가스 노즐과 제2가스를 공급하는 제2가스 노즐과 상기 유체 노즐 상기 제1가스 노즐 그리고 상기 제2가스 노즐이 설치된 노즐 지지대와 상기 노즐 지지대를 지지하는 지지축과 그리고 상기 지지축 하부에 제공되어 상기 지지축을 구동하는 구동기를 포함하며 상기 유체 노즐과 상기 제1가스 노즐의 거리는 상기 유체 노즐과 상기 제2가스 노즐의 거리와 상이하게 제공되는 기판 처리 장치를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 기판 세정에 사용되는 세정 노즐에 관한 것이다.
반도체 소자가 고밀도, 고집적화, 고성능화됨에 따라 회로 패턴의 미세화가 급속히 진행됨으로써, 기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 금속 오염물 등의 오염 물질은 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미치게 된다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하게 대두되고 있으며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시되고 있다.
일반적으로 기판의 세정은 케미칼을 이용하여 기판 상에 잔류하는 금속 이물질, 유기 물질, 또는 파티클 등을 제거하는 케미컬 처리 공정, 순수를 이용하여 기판상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 공정, 그리고 유기 용제 또는 질소 가스 등을 이용하여 기판을 건조하는 건조 공정을 포함한다.
한국 공개 특허공보 10-2006-0132848에는 위와 같은 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 대해 개시하고 있다. 상기 기판 처리 장치에서는 회전되는 기판에 대하여 유기 용제와 건조가스를 공급하여 공정을 진행한다. 다만, 유기 용제에서 분사하는 유기 용제의 유량이 적은 경우 건조 가스의 기류영향을 받은 유기 용제가 처리 용기로 비산되어 기판으로 튀는 현상이 발생할 수 있어 공정에 불량을 야기한다.
본 발명은 기판의 세정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 처리 공간을 가지는 처리 용기와 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과 그리고 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지되는 기판에 처리 유체를 공급하는 분사 유닛을 포함하며 상기 분사 유닛은 유체를 공급하는 유체 노즐과 제1가스를 공급하는 제1가스 노즐과 제2가스를 공급하는 제2가스 노즐과 상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 상기 제2가스 노즐이 설치된 노즐 지지대와 상기 노즐 지지대를 지지하는 지지축과 그리고 상기 지지축 하부에 제공되어 상기 지지축을 구동하는 구동기를 포함하며 상기 유체 노즐과 상기 제1가스 노즐의 거리는 상기 유체 노즐과 상기 제2가스 노즐의 거리와 상이하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판 지지 유닛은 몸체와 상기 몸체로부터 상부로 돌출되어 몸체의 측부에 위치하는 척 핀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 상기 제2가스 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이방향을 따라 위치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체 노즐은 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐보다 상기 노즐 지지대의 길이 방향의 끝단에서 가까운 위치에 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2가스 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 유체 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체 노즐과 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이방향과 평행한 축 상에 배치 될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1가스와 상기 제2가스는 서로 동일한 불활성 가스로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체는 액상의 유기 용제를 포함하며 상기 제1가스와 상기 제2가스는 불활성 가스를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체 노즐의 토출구의 면적은 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 각각의 토출구의 면적보다 작게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기판 처리 장치는 상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐, 상기 제2가스 노즐 그리고 상기 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함하며 상기 제어기는 공정 진행 중 상기 유체가 상기 기판에 착액되는 유체 착액 위치, 상기 제1가스가 기판에 충돌하는 제1가스 착액 위치 그리고 상기 제2가스가 기판에 충돌하는 제2가스 착액 위치가 기판의 중앙영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동 되도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 공정 진행 중 상기 제1가스 착액 위치와 상기 제2가스 착액 위치가 상기 유체 착액 위치보다 기판의 중심에서 더 멀도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 중앙 영역과 상기 가장자리 영역에서 상기 유체의 분사량이 상이하도록 상기 유체 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 가장자리 영역에서의 상기 유체의 분사량이 상기 중앙 영역에서의 유체의 분사량보다 작게 상기 유체 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 중앙 영역과 상기 가장자리 영역에서 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 분사량이 상이하도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 중앙 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 상기 제2가스 노즐의 분사량 보다 많게 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하며 상기 가장 자리 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 상기 제2가스 노즐의 분사량 보다 적게 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 중앙 영역에서 상기 제2가스 노즐의 분사량이 0이고 상기 가장 자리 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 0이되도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 공정 진행 중 상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역 사이에 미들 영역에서의 상기 유체의 분사량은 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량과 동일하도록 상기 유체 노즐을 제어하며 상기 미들 영역에서 상기 제1가스의 분사량과 상기 제2가스의 분사량은 서로 동일하도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 분사량의 합은 상기 중앙 영역, 상기 미들 영역 그리고 상기 가장 자리 영역별로 동일하게 제공되도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어할 수 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 방법은 유기 용제를 포함하는 유체가 기판에 착액되는 유체 착액 위치가 기판의 중앙 영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동하면서 상기 유체를 기판에 분사되도록 제공되며 상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량은 서로 다르게 제공할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판 처리 시 기판의 측면을 척 핀에 의해 지지할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유체의 분사량은 상기 가장자리 영역에서의 상기 유체의 분사량이 상기 중앙 영역에서의 상기 유체의 분사량보다 적게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 불활성 가스를 포함하는 가스가 기판에 충돌하는 가스 착액 위치가 기판의 중앙 영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동하면서 상기 가스를 기판에 분사되도록 제공되며 상기 중앙 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치는 제1거리로 이격되게 제공되며 상기 가장 자리 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치는 제2거리로 이격되게 제공되고 상기 제1거리와 상기 제2거리는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1거리는 상기 제2거리보다 짧게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역 사이에 미들 영역에서 상기 유체의 분사량은 상기 중앙 영역에서 상기 유체의 분사량보다는 적고 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량과 동일하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 미들 영역에서는 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치가 상기 제1거리로 이격되어 제공되는 것과 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치가 상기 제2거리로 이격되어 제공되는 것 모두가 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가스의 분사량은 상기 중앙 영역, 상기 미들영역 그리고 상기 가장 자리 영역별로 동일하게 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 기판 처리 방법은 유기 용제를 포함하는 유체가 기판에 착액되는 유체 착액 위치와 불활성 가스를 포함하는 가스가 기판에 충돌하는 가스 착액 위치는 기판의 중앙 영역과 기판의 가장 자리 영역을 이동하면서 상기 유체와 상기 가스를 분사되도록 제공되며 상기 중앙 영역에서 상기 유체의 착액 위치와 상기 가스 착액 위치사이의 거리는 상기 가장 자리 영역에서 상기 유체의 착액 위치와 가스 착액 위치 사이의 거리보다 짧게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판 처리 시 기판의 측면을 척 핀에 의해 지지할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 중앙 영역에서 상기 가장 자리 영역으로 이동할수록 상기 유체의 착액 위치와 상기 가스 착액 위치는 서로 멀어지게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가스의 분사량은 상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역에서 동일하게 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 처리 장치에 제공되는 유체 노즐과 건조 가스 노즐의 위치에 따른 분사량을 조절하여 기판 처리 공정에 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도1의 공정 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 유체 노즐과 가스 노즐들에 기판의 영역별 착액 위치를 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 기판의 영역별로 유체 착액 위치와 가스 착액 위치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
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 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(10)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 포함한다. 인덱스 모듈(100)은 로드포트(120) 및 이송 프레임(140)을 포함한다. 로드포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공된다. 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(130)내에 위치된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 포함한다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래에서는 처리액을 이용하여 기판(W)을 세정하는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 도 2는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 분사 유닛(370) 그리고 제어기(390)를 포함한다. 처리 용기(320)는 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 처리 용기(320)는 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,324,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,324b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,324b,326b)은 각각의 회수통(322,324,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 처리 용기(320) 내에 배치된다. 기판 지지 유닛(340) 은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 몸체(342), 지지 핀(344), 척 핀(346), 그리고 지지축(348)을 포함한다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(344)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 기판 지지 유닛(340)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척 핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)는 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 놓이거나, 기판 지지 유닛(340)으로부터 들어올려 질 때 기판 지지 유닛(340)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(322,324,326)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 제1처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2처리액, 그리고 제3처리액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 각각 기판(W)은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 기판 지지 유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
분사 유닛(370)은 기판 처리 공정 시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 분사 유닛(370)는 노즐 지지대(372), 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374), 제2가스 노즐(375), 지지축(376), 그리고 구동기(378)를 포함한다. 지지축(376)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(376)의 하단에는 구동기(378)가 결합된다. 구동기(378)는 지지축(376)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐 지지대(372)는 구동기(378)와 결합된 지지축(376)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다.
유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)은 노즐 지지대(372)에 장착된다. 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)은 노즐 지지대(372)의 길이방향을 따라 위치된다. 제2가스 노즐(375), 제1가스 노즐(374) 그리고 유체 노즐(373)은 노즐 지지대(372)의 길이 방향으로 순차적으로 배치된다. 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)은 노즐 지지대(372)의 길이방향과 평행한 축 상에 배치된다. 유체 노즐(373)은 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)보다 노즐 지지대(372)의 길이 방향의 끝단에 가까운 위치에 제공된다. 유체 노즐(373)의 토출구 면적은 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)의 토출구 면적보다 작게 제공된다.
유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)은 구동기(378)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)이 처리 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374) 그리고 제2가스 노즐(375)이 처리 용기(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다.
유체 노즐(373)은 기판(W)의 상부로 유체를 공급한다. 제1가스 노즐(374)은 기판(W)의 상부로 제1가스를 공급한다. 제2가스 노즐(375)은 기판(W)의 상부로 제2가스를 공급한다. 일 예로 유체 노즐(373)에서 공급되는 유체는 액상의 유기 용제를 포함한다. 유기용제는 이소프로필 알코올 증기와 비활성 가스의 혼합물이거나 이소프로필 알코올 액일 수 있다. 일 예로 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)에서 공급되는 제1가스와 제2가스는 불활성 가스를 공급할 수 있다. 제1가스와 제2가스는 서로 동일한 불활성 가스일 수 있다. 공급되는 불활성 가스는 질소가스 일 수 있다. 이와는 달리 제1가스와 제2가스는 서로 다른 불활성 가스를 공급할 수 있다.
분사 유닛(370)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 분사 유닛(370)이 복수 개 제공되는 경우, 케미칼, 린스액, 또는 유기용제는 서로 상이한 분사 유닛(370)를 통해 제공될 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다.
제어기(390)는 유체 노즐(373), 제1가스 노즐(374), 제2가스 노즐(375) 그리고 구동기(378)를 제어한다. 도 3 내지 도 5는 기판(W)의 중앙 영역, 미들 영역, 가장 자리 영역에서 유체 착액 위치(F1,F2,F3)와 제1가스 착액 위치(G1,G2,G3) 그리고 제2가스 착액 위치(H1,H2,H3)를 보여주는 도면이다. 이하 도3 내지 도 5를 참조하면, 제어기(390)는 공정 진행 중에 유체가 기판(W)에 착액되는 유체 착액 위치(F1,F2,F3), 제1가스가 기판(W)에 충돌하는 제1가스 착액 위치(G1,G2,G3) 그리고 제2가스가 기판(W)에 충돌하는 제2가스 착액 위치(H1,H2,H3)가 기판(W)의 중앙 영역에서 기판(W)의 가장 자리 영역으로 이동되도록 구동기(378)를 제어한다. 제어기(390)는 공정 진행 중에 유체 착액 위치(F1,F2,F3)가 제1가스 착액 위치(G1,G2,G3)와 제2가스 착액 위치보다 멀도록 구동기(378)를 제어한다.
제어기(390)는 기판(W)의 중앙 영역, 미들 영역 그리고 가장 자리 영역에서 유체, 제1가스 그리고 제2가스의 분사량을 제어한다. 제어기(390)는 기판(W)의 중앙 영역에서는 유체의 분사량은 기판(W)의 미들 영역과 기판(W)의 가장 자리 영역에서의 유체의 분사량보다는 많게 유체 노즐(373)을 제어한다. 제어기(390)는 기판(W)의 중앙 영역에서는 제1가스 노즐(374)의 분사량이 제2가스 노즐(375)의 분사량보다 많게 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)을 제어한다. 일 실시예로 제어기(390)는 기판(W)의 중앙 영역에서는 제2가스 노즐(375)의 분사량이 0이 되게 제2가스 노즐(375)을 제어한다. 제어기(390)는 기판(W)의 미들 영역에서는 제1가스 노즐(374)의 분사량이 제2가스 노즐(375)의 분사량과 같게 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)을 제어한다. 기판(W)의 가장 자리 영역에서는 제1가스 노즐(374)의 분사량이 제2가스 노즐(375)의 분사량보다 적게 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)을 제어한다. 일 예로 제어기(390)는 기판(W)의 가장 자리 영역에서 제1가스 노즐(374)의 분사량이 0이 되게 제어한다. 제어기(390)는 기판(W)의 중앙 영역, 미들 영역 그리고 가장 자리 영역에서 분사되는 제1가스와 제2가스의 분사량의 합이 모두 동일하게 제1가스 노즐(374)과 제2가스 노즐(375)을 제어한다. 상술한 예와는 달리 기판(W)의 영역별로 유체의 분사량, 제1가스 노즐 분사량 그리고 제2가스 노즐의 분사량은 다르게 제공될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예로 유체의 착액 위치(T1)와 가스 착액 위치((T2,T3)를 기판(W)의 영역별로 보여주는 도면이다. 이를 참조하면, 기판(W)의 중앙 영역에서 유체의 착액 위치(T1)와 가스의 착액 위치(T2)는 제1거리(d1)로 이격되어 제공될 수 있다. 기판(W)의 가장 자리 영역에서는 유체의 착액 위치(T1)와 가스의 착액 위치(T3)는 제2거리(d2)로 이격되어 제공될 수 있다. 기판(W)의 미들 영역에서는 유체의 착액 위치(T1)와 가스의 착액 위치(T2)는 제1거리(d1)로 이격되어 제공되는 것과 유체의 착액 위치(T1)와 가스의 착액 위치(T3)가 제2거리(d2)로 이격되어 제공되는 것 모두가 제공될 수 있다.
상술한 예에서는 기판의 중앙 영역, 미들 영역, 가장 자리 영역에서 유체 노즐과 제1가스 노즐 그리고 제2가스 노즐의 분사량 및 유체 착액 위치와 가스 착액 위치의 거리를 상이하게 조절하는 예로 설명하였다. 상술한 예와는 달리, 기판의 중앙 영역과 가장 자리 영역에서 유체 노즐과 제1가스 노즐 그리고 제2가스 노즐의 분사량 및 유체 착액 위치와 가스 착액 위치의 거리를 상이하게 조절할 수 있다. 또한, 기판의 4개 영역 이상에서 유체 노즐과 제1가스 노즐 그리고 제2가스 노즐의분사량 및 유체 착액 위치와 가스 착액 위치의 거리를 조절하여 적용가능하다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 인덱스 모듈
200 : 공정 처리 모듈
300 : 기판 처리 장치
320 : 처리 용기
340 : 기판 지지 유닛
360 ; 승강 유닛
370 : 분사 유닛
373 : 유체 노즐
374 : 제1가스 노즐
375 : 제2가스 노즐
390 : 제어기

Claims (30)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 처리 용기;와
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;과 그리고
    상기 기판 지지 유닛에 의해 지지되는 기판에 처리 유체를 공급하는 분사 유닛;을 포함하며,
    상기 분사 유닛은,
    유체를 공급하는 유체 노즐;과
    제1가스를 공급하는 제1가스 노즐;과
    제2가스를 공급하는 제2가스 노즐;과
    상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 상기 제2가스 노즐이 설치된 노즐 지지대;와
    상기 노즐 지지대를 지지하는 지지축;과 그리고
    상기 지지축 하부에 제공되어 상기 지지축을 구동하는 구동기;를 포함하며,
    상기 유체 노즐과 상기 제1가스 노즐의 거리는 상기 유체 노즐과 상기 제2가스 노즐의 거리와 상이하게 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은,
    몸체;와
    상기 몸체로부터 상부로 돌출되어 몸체의 측부에 위치하는 척 핀;을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 상기 제2가스 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이방향을 따라 위치되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유체 노즐은 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐보다 상기 노즐 지지대의 길이 방향의 끝단에서 가까운 위치에 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2가스 노즐, 상기 제1가스 노즐 그리고 유체 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이 방향으로 순차적으로 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 유체 노즐과 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐은 상기 노즐 지지대의 길이방향과 평행한 축 상에 배치되는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1가스와 상기 제2가스는 서로 동일한 불활성 가스로 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유체는 액상의 유기 용제를 포함하며,
    상기 제1가스와 상기 제2가스는 불활성 가스를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 노즐의 토출구의 면적은 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 각각의 토출구의 면적보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는
    상기 유체 노즐, 상기 제1가스 노즐, 상기 제2가스 노즐 그리고 상기 구동기를 제어하는 제어기를 더 포함하며,
    상기 제어기는 공정 진행 중, 상기 유체가 상기 기판에 착액되는 유체 착액 위치, 상기 제1가스가 기판에 충돌하는 제1가스 착액 위치 그리고 상기 제2가스가 기판에 충돌하는 제2가스 착액 위치가 기판의 중앙영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동 되도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 공정 진행 중, 상기 제1가스 착액 위치와 상기 제2가스 착액 위치가 상기 유체 착액 위치보다 기판의 중심에서 더 멀도록 상기 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 중앙 영역과 상기 가장자리 영역에서 상기 유체의 분사량이 상이하도록 상기 유체 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 가장자리 영역에서의 상기 유체의 분사량이 상기 중앙 영역에서의 유체의 분사량보다 작게 상기 유체 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 중앙 영역과 상기 가장자리 영역에서 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 분사량이 상이하도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 중앙 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 상기 제2가스 노즐의 분사량보다 많게 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하며,
    상기 가장 자리 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 상기 제2가스 노즐의 분사량보다 적게 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 중앙 영역에서 상기 제2가스 노즐의 분사량이 0이고,
    상기 가장 자리 영역에서는 상기 제1가스 노즐의 분사량이 0이되도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 공정 진행 중,
    상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역 사이에 미들 영역에서의 상기 유체의 분사량은 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량과 동일하도록 상기 유체 노즐을 제어하며,
    상기 미들 영역에서 상기 제1가스의 분사량과 상기 제2가스의 분사량은 서로 동일하도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐의 분사량의 합은 상기 중앙 영역, 상기 미들 영역 그리고 상기 가장 자리 영역별로 동일하게 제공되도록 상기 제1가스 노즐과 상기 제2가스 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  19. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    유기 용제를 포함하는 유체가 기판에 착액되는 유체 착액 위치가 기판의 중앙 영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동하면서 상기 유체를 기판에 분사되도록 제공되며,
    상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량은 서로 다르게 제공하는 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    기판 처리 시 기판의 측면을 척 핀에 의해 지지하는 기판 처리 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 유체의 분사량은 상기 가장자리 영역에서의 상기 유체의 분사량이 상기 중앙 영역에서의 상기 유체의 분사량보다 적게 제공되는 기판 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    불활성 가스를 포함하는 가스가 기판에 충돌하는 가스 착액 위치가 기판의 중앙 영역에서 기판의 가장 자리 영역으로 이동하면서 상기 가스를 기판에 분사되도록 제공되며,
    상기 중앙 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치는 제1거리로 이격되게 제공되며,
    상기 가장 자리 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치는 제2거리로 이격되게 제공되고,
    상기 제1거리와 상기 제2거리는 서로 상이하게 제공되는 기판 처리 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1거리는 상기 제2거리보다 짧게 제공되는 기판 처리 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역 사이에 미들 영역에서 상기 유체의 분사량은 상기 중앙 영역에서 상기 유체의 분사량보다는 적고 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량과 동일하게 제공되는 기판 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역 사이에 미들 영역에서 상기 유체의 분사량은 상기 중앙 영역에서 상기 유체의 분사량보다는 적고 상기 가장 자리 영역에서의 상기 유체의 분사량과 동일하게 제공되는 기판 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 가스의 분사량은 상기 중앙 영역, 상기 미들 영역 그리고 상기 가장 자리 영역별로 동일하게 제공되는 기판 처리 방법.
  27. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    유기 용제를 포함하는 유체가 기판에 착액되는 유체 착액 위치와 불활성 가스를 포함하는 가스가 기판에 충돌하는 가스 착액 위치는 기판의 중앙 영역과 기판의 가장 자리 영역을 이동하면서 상기 유체와 상기 가스를 분사되도록 제공되며,
    상기 중앙 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치사이의 거리는 상기 가장 자리 영역에서 상기 유체 착액 위치와 가스 착액 위치 사이의 거리보다 짧게 제공되는 기판 처리 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    기판 처리 시 기판의 측면을 척 핀에 의해 지지하는 기판 처리 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 중앙 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치간의 거리는 상기 기판 가장 자리 영역에서 상기 유체 착액 위치와 상기 가스 착액 위치간의 거리보다 멀게 제공되는 기판 처리 방법.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    상기 가스의 분사량은 상기 중앙 영역과 상기 가장 자리 영역에서 동일하게 제공되는 기판 처리 방법.
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