KR20230071567A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하며 회전 가능하게 제공되는 지지 유닛; 고온의 처리액을 상기 기판에 공급하는 처리액 공급 유닛; 기판으로 린스액을 공급하는 린스액 공급 유닛; 및 상기 처리액 공급 유닛이 상기 처리액을 상기 기판으로 먼저 공급한 후 상기 린스액을 상기 기판으로 공급하도록 상기 처리액 공급 유닛과 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되; 상기 제어기는 상기 린스액이 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점에서 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점으로 이어지는 이동 경로를 따라 공급되도록 상기 린스액 공급 유닛을 제어할 수 있다.A substrate processing apparatus is disclosed. A substrate processing apparatus includes a support unit rotatably provided to support a substrate; a processing liquid supply unit supplying a high-temperature processing liquid to the substrate; a rinsing liquid supply unit supplying rinsing liquid to the substrate; and a controller controlling the treatment liquid supply unit and the rinsing liquid supply unit so that the treatment liquid supply unit first supplies the treatment liquid to the substrate and then supplies the rinsing liquid to the substrate; The controller may control the rinsing liquid supply unit so that the rinsing liquid is supplied along a moving path extending from a first point away from the rotation center of the substrate through the rotation center of the substrate to a second point away from the rotation center of the substrate. .
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
일반적으로 평판 표시 소자 제조나 반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼를 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정이 수행된다. 각 공정에는 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해, 약액(chemical) 또는 순수(deionized water)를 이용한 세정 공정(wet cleaning process)과 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(drying process) 공정이 수행된다.In general, processes for processing glass substrates or wafers in flat panel display device manufacturing or semiconductor manufacturing processes include a photoresist coating process, a developing process, an etching process, an ashing process, and the like. Various processes are performed. Each process includes a wet cleaning process using chemical or deionized water to remove various contaminants attached to the substrate and a drying process to dry the chemical or deionized water remaining on the substrate surface. ) process is performed.
최근에는 인산과 같은 고온에서 사용되는 케미칼을 이용하여 실리콘 질화막 및 실리콘 산화막을 선택적으로 제거하는 식각 공정을 진행하고 있다. 고온의 케미칼을 이용한 기판 처리 공정은 케미칼 처리 단계, 린스 처리 단계, 그리고 건조 처리 단계가 순차적으로 수행된다. 케미칼 처리 단계에는 기판 상에 형성된 박막을 식각 처리하거나 기판 상의 이물을 제거하기 위한 케미칼을 기판으로 공급하고, 린스 처리 단계에는 기판 상에 순수와 같은 린스액이 공급된다.Recently, an etching process for selectively removing a silicon nitride film and a silicon oxide film has been performed using a chemical used at high temperature such as phosphoric acid. In the substrate treatment process using a high-temperature chemical, a chemical treatment step, a rinse treatment step, and a drying treatment step are sequentially performed. In the chemical treatment step, a chemical for etching a thin film formed on the substrate or removing foreign substances on the substrate is supplied to the substrate, and in the rinsing step, a rinse liquid such as pure water is supplied on the substrate.
이러한 인산이 포함된 케미칼을 이용한 기판 처리 공정은 케미칼이 기판 상에 머무르는 시간이 길고, 고온의 케미칼이 상온의 초순수와 만나 온도 감소가 빠르게 일어남에 따른 석출물(인산염)/부산물이 생성된다. 이로 인해 석출물과 부산물은 파티클로 작용하며 기판 중앙에 몰림성이 발생된다.In the substrate treatment process using such a phosphoric acid-containing chemical, the chemical stays on the substrate for a long time, and the high-temperature chemical meets ultrapure water at room temperature and rapidly decreases in temperature, resulting in precipitates (phosphate) / by-products. As a result, precipitates and by-products act as particles, and convergence occurs in the center of the substrate.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of efficiently processing a substrate.
또한, 본 발명은 기판의 파티클 생성을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of minimizing the generation of particles on a substrate.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하며 회전 가능하게 제공되는 지지 유닛; 고온의 처리액을 상기 기판에 공급하는 처리액 공급 유닛; 기판으로 린스액을 공급하는 린스액 공급 유닛; 및 상기 처리액 공급 유닛이 상기 처리액을 상기 기판으로 먼저 공급한 후 상기 린스액을 상기 기판으로 공급하도록 상기 처리액 공급 유닛과 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되; 상기 제어기는 상기 린스액이 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점에서 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점으로 이어지는 이동 경로를 따라 공급되도록 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다According to one aspect of the present invention, a support unit that supports a substrate and is rotatably provided; a processing liquid supply unit supplying a high-temperature processing liquid to the substrate; a rinsing liquid supply unit supplying rinsing liquid to the substrate; and a controller controlling the treatment liquid supply unit and the rinsing liquid supply unit so that the treatment liquid supply unit first supplies the treatment liquid to the substrate and then supplies the rinsing liquid to the substrate; The controller controls the rinsing liquid supply unit so that the rinsing liquid is supplied along a moving path extending from a first point away from the rotation center of the substrate through the rotation center of the substrate to a second point away from the rotation center of the substrate. device can be provided
또한, 상기 제어기는 상기 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도가 상기 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도보다 빠른 속도로 회전되도록 상기 지지 유닛을 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the support unit so that the rotation speed of the substrate when the rinsing liquid is supplied is faster than the rotation speed of the substrate when the treatment liquid is supplied.
또한, 상기 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200~1800rpm이고, 상기 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200rpm 이하일 수 있다.Also, the rotational speed of the substrate when the rinsing liquid is supplied may be 200 to 1800 rpm, and the rotational speed of the substrate when the treatment liquid is supplied may be 200 rpm or less.
또한, 상기 제어기는 상기 린스액이 상기 제1지점과 상기 제2지점을 적어도 1회 이상 스캔 이동하면서 공급되도록 상기 린스액 공급 유닛을 제어할 수 있다.The controller may control the rinsing liquid supply unit so that the rinsing liquid is supplied while scanning the first point and the second point at least once.
또한, 상기 처리액은 인산을 포함할 수 있다.In addition, the treatment liquid may include phosphoric acid.
또한, 상기 기판은 질화 실리콘층 및 산화 실리콘층이 형성된 상태로 제공될 수 있다.In addition, the substrate may be provided in a state in which a silicon nitride layer and a silicon oxide layer are formed.
또한, 상기 처리액 공급 유닛은 상기 처리액을 섭씨 160도 이상의 고온으로 가열한 상태로 기판으로 공급할 수 있다.Also, the treatment liquid supply unit may supply the treatment liquid to the substrate in a state in which the treatment liquid is heated to a high temperature of 160 degrees Celsius or more.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판이 회전되는 상태에서 고온의 처리액을 상기 기판으로 공급하여 기판에 대한 식각 공정을 수행하는 약액 처리 공정; 상기 약액 처리 공정에 앞서, 상기 기판이 회전되는 상태에서 상기 기판으로 순수를 설정 시간 공급하는 프리 웨트 공정; 및 상기 약액 처리 단계 이후에, 상기 기판에 대하여 린스액을 공급하는 린스 공정을 포함하되; 상기 린스 공정은 상기 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점부터 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점으로 이어지는 이동 경로를 따라 상기 린스액을 공급하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a chemical treatment process for performing an etching process on the substrate by supplying a high-temperature treatment liquid to the substrate while the substrate is rotating; Prior to the chemical treatment step, a pre-wet step of supplying pure water to the substrate for a set period of time while the substrate is being rotated; and a rinsing process of supplying a rinsing liquid to the substrate after the chemical treatment step; In the rinsing process, the rinsing liquid is supplied along a moving path extending from a first point away from the rotation center of the substrate through the rotation center of the substrate to a second point away from the rotation center of the substrate. .
또한, 상기 린스 공정에서 기판은 상기 약액 처리 공정에서의 기판 회전 속도보다 빠른 속도로 회전될 수 있다.Also, in the rinsing process, the substrate may be rotated at a higher speed than the rotation speed of the substrate in the chemical treatment process.
또한, 상기 린스 공정에서의 상기 기판의 회전 속도는 200~1800rpm이고, 상기 약액 처리 공정에서의 상기 기판의 회전 속도는 200rpm 이하일 수 있다.Also, the rotation speed of the substrate in the rinsing process may be 200 to 1800 rpm, and the rotation speed of the substrate in the chemical treatment process may be 200 rpm or less.
또한, 상기 린스 공정은 상기 이동 경로를 적어도 1회 이상 왕복 이동할 수 있다. In addition, the rinsing process may reciprocate along the moving path at least once.
또한, 상기 처리액은 인산을 포함할 수 있다.In addition, the treatment liquid may include phosphoric acid.
또한, 상기 약액 처리 공정에서 상기 처리액은 섭씨 160도 이상의 고온으로 가열된 상태로 기판으로 공급할 수 있다.Also, in the chemical treatment process, the treatment solution may be supplied to the substrate in a state of being heated to a high temperature of 160 degrees Celsius or more.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1속도로 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계; 제2속도로 회전하는 기판으로 린스액을 공급하는 린스액 공급 단계를 포함하되, 상기 제2속도는 상기 제1속도보다 빠른 속도로 제공되고, 상기 린스액을 상기 기판으로 토출하는 린스액 노즐은 상기 기판 표면 상의 제1위치와 제2위치로 이어지는 이동 경로를 따라 이동하며 상기 린스액을 공급하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a processing liquid supply step of supplying a processing liquid to a substrate rotating at a first speed; A rinsing liquid supply step of supplying a rinsing liquid to a substrate rotating at a second speed, wherein the second speed is provided at a higher speed than the first speed, and the rinsing liquid nozzle discharging the rinsing liquid to the substrate A substrate processing method may be provided in which the rinsing liquid is supplied while moving along a moving path leading to a first position and a second position on the surface of the substrate.
또한, 상기 제1위치는 상기 기판의 회전 중심에서 제1간격으로 이격되는 위치이고, 상기 제2위치는 ㅈ상기 기판의 회전 중심에서 상기 제1간격으로 이격되되, 상기 제1위치와 대향하는 위치이며, 상기 이동 경로는 상기 제1위치와 상기 기판의 회전 중심 그리고 상기 제2위치를 적어도 1회 이상 왕복 이동할 수 있다.In addition, the first position is a position spaced apart from the rotation center of the substrate by a first distance, and the second position is spaced apart from the rotation center of the substrate by the first distance, but a position facing the first position And, the movement path may reciprocate between the first position, the center of rotation of the substrate, and the second position at least once.
또한, 상기 제1위치는 상기 기판의 회전 중심과 상기 기판의 가장자리 사이에 위치하고, 상기 제2위치는 상기 기판의 회전 중심과 상기 기판의 가장자리 사이에 위치할 수 있다.In addition, the first position may be located between the rotation center of the substrate and the edge of the substrate, and the second position may be located between the rotation center of the substrate and the edge of the substrate.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the substrate can be efficiently processed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 파티클 생성을 최소화할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to minimize the generation of particles on the substrate.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 제공된 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기판이 처리되는 과정을 설명하기 위한 플로우챠트 및 도면이다.
도 6 및 도 7은 초기 린스 단계에서의 린스액 토출을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a plan view schematically illustrating a substrate processing facility provided with a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 .
4 and 5 are flowcharts and diagrams for explaining a process of processing a substrate according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams for explaining the discharge of the rinse liquid in the initial rinse step.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing preferred embodiments of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and actions.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.'Including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated. Specifically, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, the second element may also be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
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.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope equivalent to the written disclosure and / or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are also possible. Therefore, the above detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to cover other embodiments as well.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 처리 모듈(2000)을 포함한다. 인덱스 모듈(1000)은 로드포트(1200) 및 이송프레임(1400)을 포함한다. 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)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.Referring to FIG. 1 , a
로드포트(1200)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(1300)가 안착된다. 로드포트(1200)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(1200)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(1200)의 개수는 공정 처리 모듈(2000)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(1300)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(1300)내에 위치된다. 캐리어(1300)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.The
공정 처리 모듈(2000)은 버퍼 유닛(2200), 이송챔버(2400), 그리고 공정챔버(2600)를 포함한다. 이송챔버(2400)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)을 따라 이송챔버(2400)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(2600)이 배치된다. 이송챔버(2400)의 일측에 위치한 공정챔버들(2600)과 이송챔버(2400)의 타측에 위치한 공정챔버들(2600)은 이송챔버(2400)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(2600)들 중 일부는 이송챔버(2400)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(2600)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(2400)의 일측에는 공정챔버(2600)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이다. 이송챔버(2400)의 일측에 공정 챔버(2600)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(2600)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(2600)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The
버퍼 유닛(2200)은 이송프레임(1400)과 이송챔버(2400) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(2200)은 이송챔버(2400)와 이송프레임(1400) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(2200)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(2200)에서 이송프레임(1400)과 마주보는 면과 이송챔버(2400)와 마주보는 면 각각이 개방된다. The
이송프레임(1400)은 로드포트(1200)에 안착된 캐리어(1300)와 버퍼 유닛(2200) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(1400)에는 인덱스 레일(1420)과 인덱스 로봇(1440)이 제공된다. 인덱스 레일(1420)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(1440)은 인덱스 레일(1420) 상에 설치되며, 인덱스 레일(1420)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(1440)은 베이스(1441), 몸체(1442), 그리고 인덱스암(1443)을 가진다. 베이스(1441)는 인덱스 레일(1420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(1442)는 베이스(1441)에 결합된다. 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 몸체(1442)에 결합되고, 몸체(1442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(1443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(1443)들 중 일부는 공정 처리 모듈(2000)에서 캐리어(1300)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(1300)에서 공정 처리 모듈(2000)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(1440)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. The
이송챔버(2400)는 버퍼 유닛(2200)과 공정챔버(2600) 간에, 그리고 공정챔버(2600)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(2400)에는 가이드 레일(2420)과 메인로봇(2440)이 제공된다. 가이드 레일(2420)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란 하도록 배치된다. 메인로봇(2440)은 가이드 레일(2420) 상에 설치되고, 가이드 레일(2420) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(2440)은 베이스(2441), 몸체(2442), 그리고 메인암(2443)을 가진다. 베이스(2441)는 가이드 레일(2420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(2442)는 베이스(2441)에 결합된다. 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 몸체(2442)에 결합되고, 이는 몸체(2442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동 되도록 제공된다. 메인암(2443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼 유닛(2200)에서 공정챔버(2600)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)과 공정챔버(2600)에서 버퍼 유닛(2200)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)은 서로 상이할 수 있다. The
공정챔버(2600) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(10)가 제공된다. 각각의 공정챔버(2600) 내에 제공된 기판 처리 장치(10)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(2600) 내의 기판 처리 장치(10)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(2600)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(2600)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(2400)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(2600)이 제공되고, 이송챔버(2400)의 타측에는 제2그룹의 공정챔버들(2600)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(2400)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(2600)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(2600)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(2600)와 제2그룹의 공정챔버(2600)는 각각 사용되는 케미칼의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.In the
아래의 실시예에서는 고온의 황산, 알카리성 약액, 산성 약액, 린스액, 그리고 건조 가스와 같은 처리 유체들을 사용하여 기판(W)을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 식각 공정 등과 같이 기판(W)을 회전시키면서 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 모두 적용될 수 있다.In the following embodiment, an apparatus for cleaning a substrate W using processing fluids such as high-temperature sulfuric acid, an alkaline chemical solution, an acidic chemical solution, a rinsing liquid, and a dry gas will be described as an example. However, the technical spirit of the present invention is not limited thereto, and may be applied to various types of devices that perform a process while rotating the substrate W, such as an etching process.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 단면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 바울(200), 지지 유닛(300), 처리액 공급 유닛(410), 린스액 공급 유닛(430), 배기 유닛(500), 승강 유닛(600), 센서부(700), 제어기(800)를 포함한다. FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 , and FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 . Referring to FIGS. 2 and 3 , the
챔버(100)는 밀폐된 내부 공간을 제공한다. 상부에는 기류 공급 부재(110)가 설치된다. 기류 공급 부재(110)은 챔버(100) 내부에 하강 기류를 형성한다.The
기류 공급 부재(110)는 고습도 외기를 필터링하여 챔버(100) 내부로 공급한다. 고습도 외기는 기류 공급 부재(110)를 통과하여 챔버(100) 내부로 공급되며 하강 기류를 형성한다. 하강 기류는 기판(W)의 상부에 균일한 기류를 제공하며, 처리 유체에 의해 기판(W) 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질들을 공기와 함께 바울(200)의 회수통들(210,220,230)을 통해 배기 유닛(500)으로 배출시킨다.The air
챔버(100)는 수평 격벽(102)에 의해 공정 영역(120)과 유지보수 영역(130)으로 나뉜다. 공정 영역(120)에는 바울(200)과 지지 유닛(300)이 위치한다. 유지보수 영역(130)에는 바울(200)과 연결되는 회수 라인(241,243,245), 배기 라인(510) 이외에도 승강 유닛(600)의 구동부과, 처리액 공급 유닛(410)과 연결되는 구동부, 공급라인 등이 위치한다. 유지보수 영역(130)은 공정 영역(120)으로부터 격리된다.The
바울(200)은 상부가 개방된 원통 형상을 갖고, 기판(W)을 처리하기 위한 처리 공간을 가진다. 바울(200)의 개방된 상면은 기판(W)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 처리 공간에는 지지 유닛(300)이 위치된다. 지지 유닛(300)은 공정 진행시 기판(W)을 지지한 상태에서 기판(W)을 회전시킨다. The
바울(200)은 강제 배기가 이루어지도록 하단부에 배기 덕트(290)가 연결된 하부공간을 제공한다. 바울(200)에는 회전되는 기판(W)상에서 비산되는 처리액과 기체를 유입 및 흡입하는 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)이 다단으로 배치된다. The
환형의 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)은 하나의 공통된 환형 공간과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. 구체적으로, 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)은 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 포함한다. 제2회수통(220)은 제1회수통(210)을 둘러싸고, 제1회수통(210)로부터 이격되어 위치한다. 제3회수통(230)은 제2회수통(220)을 둘러싸고, 제2회수통(220)로부터 이격되어 위치한다.The annular first to
제1 내지 제3회수통 (210, 220, 230)은 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 흄이 포함된 기류가 유입되는 제1 내지 제3회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1회수공간(RS1)은 제1회수통(110)에 의해 정의되고, 제2회수공간(RS2)은 제1 회수통(110)과 제2회수통(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3회수공간(RS3)은 제2회수통(120)과 제3회수통(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다.The first to
제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)의 각 상면은 중앙부가 개방된다. 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)은 연결된 측벽으로부터 개방부로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 기판(W)으로부터 비산된 처리액은 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다.The upper surfaces of the first to
제1회수공간(RS1)에 유입된 제1처리액은 제1회수라인(241)을 통해 외부로 배출된다. 제2회수공간(RS2)에 유입된 제2처리액은 제2회수라인(243)을 통해 외부로 배출된다. 제3회수공간(RS3)에 유입된 제3처리액은 제3회수라인(245)을 통해 외부로 배출된다.The first treatment liquid introduced into the first recovery space RS1 is discharged to the outside through the
지지 유닛(300)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 기판(W)을 회전시킬 수 있다.The
지지 유닛(300)은 지지판(310), 스핀 구동부(320), 백 노즐부(330), 그리고 가열 부재(340)를 포함한다. The
지지판(310)은 척 스테이지(312), 그리고 석영 윈도우(314)를 포함한다. 척 스테이지(312)는 원형의 상부면을 가진다. 척 스테이지(312)는 스핀 구동부 (320)에 결합되어 회전된다. 척 스테이지(312)의 가장자리에는 척킹 핀(316)들이 설치된다. 척킹 핀(316)들은 석영 윈도우(314)를 관통해서 석영 윈도우(314) 상측으로 돌출되도록 제공된다. 척킹 핀(316)들은 다수의 지지 핀(318)들에 의해 지지된 기판(W)이 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 척킹 핀(316)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.The
석영 윈도우(314)는 기판(W)과 척 스테이지(210) 상부에 위치한다. 석영 윈도우(314)는 가열 부재(340)를 보호하기 위해 제공된다. 석영 윈도우(314)는 투명하게 제공될 수 있다. 석영 윈도우(314)는 척 스테이지(312)와 함께 회전될 수 있다. 석영 윈도우(314)는 지지 핀(318)들을 포함한다. 지지 핀(318)들은 석영 윈도우(314)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 배치된다. 지지 핀(318)은 석영 윈도우(314)로부터 상측으로 돌출되도록 제공된다. 지지 핀(318)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 석영 윈도우(314)로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다.The
스핀 구동부(320)는 중공형의 형상을 갖고, 척 스테이지(312)와 결합하여 척 스테이지(312)를 회전시킨다. 척 스테이지(312)가 회전되는 경우, 석영 윈도우(314)는 척 스테이지(312)와 함께 회전될 수 있다. 또한, 지지판(310) 내에 제공되는 구성들은 지지판(310)의 회전으로부터 독립하게 위치될 수 있다. 예컨대, 후술하는 가열 부재(340)는 지지판(310)의 회전으로부터 독립하게 위치될 수 있다.The
백노즐부(330)는 기판(W)의 배면에 린스액(DIW)을 분사하기 위해 제공된다. 백노즐부(330)는 노즐 몸체(332) 및 백노즐 분사부(334)를 포함한다. 백노즐 분사부(334)는 척 스테이지(312)와 석영 윈도우(314)의 중앙 상부에 위치된다. 노즐 몸체(332)는 중공형의 스핀 구동부(320) 내에 관통 축설되며, 노즐 몸체(332)의 내부에는 린스액 이동 라인, 가스 공급라인 및 퍼지 가스 공급 라인이 제공될 수 있다. The
가열 부재(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 가열할 수 있다. 가열 부재(340)는 지지판(310) 내에 배치된다. 가열 부재(340)는 램프(342)를 포함할 수 있다.The
가열 부재(340)는 척 스테이지(312)의 상부에 설치된다. 가열 부재(340)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 가열 부재(340)는 복수 개로 제공될 수 있다. 가열 부재(340)는 서로 상이한 직경으로 제공될 수 있다. 각각의 가열 부재(340)의 온도는 개별적으로 제어될 수 있다. 가열 부재(340)는 광을 방사하는 램프(342)일 수 있다. 램프(342)는 적외선 영역의 파장을 가지는 광을 방사하는 램프(342)일 수 있다. 램프(342)는 적외선 램프(342)(IR Lamp)일 수 있다. 램프(342)는 적외선을 조사하여 기판(W)을 가열할 수 있다.The
가열 부재(340)는 동심의 다수의 구역들로 세분될 수 있다. 각각의 구역에는 각각의 구역을 개별적으로 가열시킬 수 있는 램프(342)들이 제공될 수 있다. 램프(342)들은 척 스테이지(312)의 중심에 대해 상이한 반경 거리에서 동심적으로 배열되는 링 형상으로 제공될 수 있다. 이때, 램프(342)들의 수는 원하는 온도 제어된 정도에 의존하여 가감될 수 있다. 가열 부재(340)는 각각의 개별적인 구역의 온도를 제어함으로써, 공정 진행 동안 기판(W)의 반경에 따라 온도를 연속적으로 증가 또는 감소하게 제어할 수 있다.The
지지 유닛(300)은 냉각 부재(미도시), 단열판(미도시), 및 방열판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 냉각 부재는 지지판(310) 내에 배치되어 지지판(310) 내에 냉각 유체를 공급할 수 있다. 예컨대, 냉각 부재는 방열판 내에 형성되는 유로에 냉각 유체를 공급할 수 있다.The
단열판은 지지판(310) 내에 배치될 수 있다. 또한, 단열판은 지지판(310) 내에서 가열 부재(340) 아래에 배치될 수 있다. 단열판은 투명한 재질로 제공될 수 있다. 단열판은 투명한 재질로 제공되어 가열 부재(340)가 방사하는 광이 단열판을 투과할 수 있다. 또한, 단열판은 열전도도가 낮은 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 단열판은 방열판보다 열전도도가 낮은 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 단열판은 글래스를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 단열판은 네오세럼(Neoceram)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 단열판은 글래스 세라믹(Glass ceramic)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 단열판은 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수도 있다.An insulating plate may be disposed within the
반사판은 지지판(310) 내에 배치될 수 있다. 또한, 반사판은 지지판(310) 내에서 단열판 아래에 배치될 수 있다. 반사판은 가열 부재(340)가 방사하는 광을 반사하는 재질로 제공될 수 있다. 반사판은 적외선 영역의 파장을 가지는 광을 반사하는 재질로 제공될 수 있다. 반사판은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 반사판은 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 반사판은 표면이 은(Ag)으로 도금된 은 도금 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.The reflector may be disposed within the
방열판은 단열판에서 전달되는 열을 외부로 방출할 수 있다. 또한, 방열판 내에는 냉각 부재가 공급하는 냉각 유체가 흐르는 유로가 형성될 수 있다. 방열판은 지지판(310) 내에 배치될 수 있다. 또한, 방열판은 지지판 내에서 반사판 아래에 배치될 수 있다. 방열판은 열전도도가 높은 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 방열판은 상술한 단열판보다 열전도도가 높은 재질로 제공될 수 있다. 방열판은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 방열판은 알루미늄 및/또는 은을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.The heat dissipation plate may dissipate heat transferred from the insulator to the outside. In addition, a flow path through which a cooling fluid supplied by the cooling member flows may be formed in the heat dissipation plate. A heat spreader may be disposed within the
처리액 공급 유닛(410)은 기판(W)에 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 처리액 공급 유닛(410)은 기판(W)에 가열된 처리액을 공급할 수 있다. 처리액은 기판(W) 표면을 식각하기 위한 고온의 케미칼일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 처리액은 인산(H3PO4)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면 처리액은 순인산 또는 인산(H3PO4)과 실리콘(Si)의 혼합액일 수 있다. 본 명세서에서 정의하는 순인산이란 아무것도 첨가되지 않은 인산 수용액을 의미할 수 있다. The treatment
처리액 공급 유닛(410)는 제1노즐(411), 노즐 암(413), 지지 로드(415), 노즐 구동기(417)를 포함할 수 있다. 제1노즐(411)은 공급부(420)를 통해 처리액을 공급받는다. 제1노즐(411)은 처리액을 기판(W) 표면으로 토출한다. 노즐 암(413)은 일 방향으로 길이가 길게 제공되는 암으로, 선단에 제1노즐(411)이 장착된다. 노즐 암(413)은 제1노즐(411)을 지지한다. 노즐 암(413)의 후단에는 지지 로드(415)가 장착된다. 지지 로드(415)는 노즐 암(413)의 하부에 위치한다. 지지 로드(415)는 노즐 암(413)에 수직하게 배치된다. 노즐 구동기(417)는 지지 로드(415)의 하단에 제공된다. 노즐 구동기(417)는 지지 로드(415)의 길이 방향 축을 중심으로 지지 로드(415)를 회전시킨다. 지지 로드(415)의 회전으로 노즐 암(413)과 제1노즐(411)이 지지 로드(415)를 축으로 스윙 이동한다. 제1노즐(411)은 바울(200)의 외측과 내측 사이를 스윙 이동할 수 있다. 그리고, 제1노즐(411)은 기판(W)의 중심과 가장 자리 영역 사이 구간을 스윙 이동하며 처리액을 토출할 수 있다.The treatment
린스액 공급 유닛(430)는 제2노즐(431), 노즐 암(433), 지지 로드(435), 노즐 구동기(437)를 포함할 수 있다. 제2노즐(431)은 공급부(440)를 통해 린스액을 공급받는다. 제2노즐(431)은 린스액(DIW)을 기판(W) 표면으로 토출한다. 노즐 암(433)은 일 방향으로 길이가 길게 제공되는 암으로, 선단에 제노즐(431)이 장착된다. 노즐 암(433)은 제2노즐(431)을 지지한다. 노즐 암(433)의 후단에는 지지 로드(435)가 장착된다. 지지 로드(435)는 노즐 암(433)의 하부에 위치한다. 지지 로드(435)는 노즐 암(433)에 수직하게 배치된다. 노즐 구동기(437)는 지지 로드(435)의 하단에 제공된다. 노즐 구동기(437)는 지지 로드(435)의 길이 방향 축을 중심으로 지지 로드(435)를 회전시킨다. 지지 로드(435)의 회전으로 노즐 암(433)과 제2노즐(431)이 지지 로드(435)를 축으로 스윙 이동한다. 제2노즐(431)은 바울(200)의 외측과 내측 사이를 스윙 이동할 수 있다. The rinse
도 6,7에 도시된 바와 같이, 제2노즐(411)은 특정 공정에서 기판의 회전 중심(C)에서 벗어난 제1지점(P1)부터 기판의 회전 중심(C)을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점(P2)으로 이어지는 이동 구간을 스윙 이동하며 린스액을 토출할 수 있다. 여기서 특정 공정은 처리액에 의한 기판 처리 공정이 완료된 후 최초 린스액을 공급하는 초기 린스 공정일 수 있다. As shown in FIGS. 6 and 7 , the
배기 유닛(500)은 바울(100)의 내부를 배기할 수 있다. 일 예로, 배기 유닛(500)은 공정시 제1 내지 제3회수통(210, 220, 230)중 처리액을 회수하는 회수통에 배기 압력(흡입 압력)을 제공하기 위한 것이다. 배기 유닛(500)은 배기 덕트(290)와 연결되는 배기 라인(510), 댐퍼(520)를 포함한다. 배기 라인(510)은 배기 펌프(미도시됨)로부터 배기압을 제공받으며 반도체 생산라인의 바닥 공간에 매설된 메인 배기 라인과 연결된다.The
한편, 바울(200)은 바울(200)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)과 결합된다. 승강 유닛(600)은 바울(200)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 바울(200)이 상하로 이동됨에 따라 지지 유닛(300)에 대한 바울(200)의 상대 높이가 변경된다.Meanwhile, the
승강 유닛(600)은 브라켓(612), 이동 축(614), 그리고 구동기(616)를 포함한다. 브라켓(612)은 처리 용기(100)의 외벽에 고정 설치된다. 브라켓(612)에는 구동기(616)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(614)이 고정 결합된다. 기판(W)이 지지 유닛(300)에 로딩 또는 언 로딩될 때 지지 유닛(300)이 바울(200)의 상부로 돌출되도록 바울(200)은 하강한다. 또한, 공정이 진행 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기 설정된 회수통들(210, 220, 230)로 유입될 수 있도록 바울(200)의 높이가 조절된다. 바울(200)은 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다.The
제어기(800)는 처리액 공급 유닛(410)이 처리액을 기판으로 먼저 공급한 후 린스액을 기판으로 공급하도록 처리액 공급 유닛(410)과 린스액 공급 유닛(430)을 제어할 수 있다. 제어기(800)는 린스액이 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점(P1)에서 기판의 회전 중심(C)을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점(P2)으로 이어지는 이동 경로를 따라 공급되도록 린스액 공급 유닛(430)을 제어할 수 있다. 제어기(800)는 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도가 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도보다 빠른 속도로 회전되도록 지지 유닛(300)을 제어할 수 있다. 일 예로, 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200~1800rpm일 수 있고, 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200rpm 이하 일 수 있다. 제어기(800)는 린스액이 제1지점(P1)과 제2지점(P2)을 적어도 1회 이상 스캔 이동하면서 공급되도록 린스액 공급 유닛(430)을 제어할 수 있다. The
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기판이 처리되는 과정을 설명하기 위한 플로우챠트 및 도면이다. 도 4,5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 설명한다.4 and 5 are flowcharts and diagrams for explaining a process of processing a substrate according to an embodiment of the present invention. A substrate processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .
기판에 대한 식각 공정에 앞서 프리 웨트 공정을 수행할 수 있다(S100). 프리 웨트 공정(S100)은 린스액 공급 유닛(430)과 백 노즐부(330)이 기판으로 순수(DIW)를 공급하여 수행될 수 있다. 순수(DIW)가 공급될 때, 제어기(800)는 기판이 설정 속력(100~200rpm)으로 회전되도록 지지 부재(340)를 제어할 수 있다.A pre-wet process may be performed prior to the etching process for the substrate (S100). The pre-wet process (S100) may be performed by supplying pure water (DIW) to the substrate through the rinse
약액 처리 공정(식각 공정)(S200)은 처리액 공급 유닛(410)이 기판으로 처리액을 공급하여 수행될 수 있다. 기판(W)은 질화 실리콘층 및 산화 실리콘층이 형성된 상태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판은 V-nand 메모리를 제조하는 과정에 제공되어, 질화 실리콘층 및 산화 실리콘층이 교대로 적층된 상태로 제공될 수 있다. 식각 공정에 의해 질화 실리콘층이 선택적으로 식각된다. 식각 공정(S200)에서는 기판(W)을 지지하는 지지 유닛(300)이 회전되는 상태에서 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 처리액은 고온(예컨대, 섭씨 160도 이상)으로 공급될 수 있다. 제1 노즐(411)은 고정 또는 스캔 방식으로 처리액을 기판(W)에 공급할 수 있다. 처리액은 인산(H3PO4)을 포함할 수 있다. 이때, 지지 유닛(300)는 10 내지 200rpm으로 회전될 수 있다.The chemical treatment process (etch process) ( S200 ) may be performed by supplying the treatment liquid to the substrate by the treatment
기판에 대한 식각 공정이 완료되면 린스 공정이 수행될 수 있다(S300). 순수가 공급될 때, 제어기(800)는 기판이 설정 속력으로 회전되도록 지지 유닛(300)를 제어할 수 있다. When the etching process for the substrate is completed, a rinse process may be performed (S300). When pure water is supplied, the
린스 공정(S300)은 제2노즐(431)이 기판으로 순수를 공급하여 수행될 수 있다. 린스 공정은 초기 린스 공정(S310)과 바울 크리링 공정(S320) 그리고 최종 린스 공정(S330)을 포함할 수 있다. 여기서, 바울 크리링 공정은 선택적으로 진행할 수 있다. 도 5에서와 같이, 린스 공정은 린스-1, 린스-2 그리고 린스-3단계로 구분될 수 있고, 린스-1단계에서 기판 회전은 200-1200rpm일 수 있고, 린스-2,3단계에서 기판 회전은 10-1000rpm일 수 있다. The rinsing process ( S300 ) may be performed by supplying pure water to the substrate through the
초기 린스 공정(S310)은 식각 공정에서 기판에 석출된 인산염과 Si부산물이 기판 표면에 흡착되기 전에 이를 빠르게 제거하기 위한 공정이다. 초기 린스 공정(S310)은 식각 공정(S200)보다 빠른 속도로 회전하는 기판에 순수를 공급하여 처리액을 기판 밖으로 빠르게 밀어내고 순수로 치환함으로써 파티클을 감소시킬 수 있다. The initial rinse process (S310) is a process for quickly removing phosphate and Si by-products precipitated on the substrate in the etching process before adsorbing them to the substrate surface. In the initial rinsing process ( S310 ), pure water is supplied to the substrate rotating at a faster speed than the etching process ( S200 ) to quickly push the processing liquid out of the substrate and replace it with pure water, thereby reducing particles.
도 6,7을 참조하면, 초기 린스 공정(S310)에서는 기판의 회전 중심(C)에서 벗어난 제1지점(P1)부터 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점(P2)으로 이어지는 이동 경로를 최소 1회 왕복하면서 린스액이 공급될 수 있다. 초기 린스 공정에서 기판은 식각 공정(S200)에서의 기판 회전 속도보다 빠른 속도로 회전될 수 있다. 일 예로, 초기 린스 공정(S310)에서의 기판의 회전 속도는 200~1200rpm일 수 있다. 예컨대, 초기 린스 공정(S310)에서 순수의 공급 위치는 인산염 발생을 최소화하기 위한 것이다. 즉, 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점 또는 제2저점에서의 처리액 온도는 기판의 회전 중심에서의 약액 온도보다 낮다(처리액은 기판의 회전 중심으로 공급되기 때문임). 이로 인해 순수를 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점에서 토출할 경우 기판에 있는 처리액과 기판으로 토출된 순수와의 온도차를 감소시켜 석출 가능성을 최소화시킬 수 있다. 6 and 7, in the initial rinse process (S310), from a first point P1 that is out of the center of rotation (C) of the substrate to a second point (P2) that is out of the center of rotation of the substrate through the center of rotation of the substrate. The rinsing liquid may be supplied while reciprocating at least once along the subsequent moving path. In the initial rinse process, the substrate may be rotated at a higher speed than the rotation speed of the substrate in the etching process (S200). For example, the rotation speed of the substrate in the initial rinse process (S310) may be 200 to 1200 rpm. For example, in the initial rinse process (S310), the supply position of pure water is to minimize generation of phosphate. That is, the temperature of the processing liquid at the first point or the second low point away from the rotation center of the substrate is lower than the temperature of the chemical liquid at the rotation center of the substrate (because the processing liquid is supplied to the rotation center of the substrate). Due to this, when pure water is discharged at a first point away from the rotation center of the substrate, the possibility of precipitation can be minimized by reducing the temperature difference between the treatment liquid in the substrate and the pure water discharged to the substrate.
초기 린스 공정 이후 바울 크리링 공정(S320)과 최종 린스 공정(S330)은 초기 린스 공정(S310)보다 느린 기판 회전 속도에서 진행될 수 있다. 또한, 순수의 공급 위치는 기판의 회전 중심일 수 있다. After the initial rinse process, the bowl cleaning process ( S320 ) and the final rinse process ( S330 ) may be performed at a slower substrate rotation speed than the initial rinse process ( S310 ). Also, the pure water supply position may be the rotation center of the substrate.
이 후, 기판(W)에는 건조 공정(S400)이 수행될 수 있다. 건조 공정은 스핀 드라이 또는, 초임계 건조 등이 적용될 수 있다.Thereafter, a drying process (S400) may be performed on the substrate W. As the drying process, spin drying or supercritical drying may be applied.
제어기(800)는 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어기(800)는 상술하는 바와 같이 기판을 설정 공정에 따라 처리되도록 공정 챔버의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(800)는 기판 처리 장치의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.The
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.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope equivalent to the written disclosure and / or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are also possible. Therefore, the above detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to cover other embodiments as well.
100: 챔버
200: 바울
300: 지지 유닛
410: 처리액 공급 유닛
430 : 린스액 공급 유닛
500: 배기 유닛
800 : 제어기100: chamber
200: Paul
300: support unit
410: treatment liquid supply unit
430: rinse liquid supply unit
500: exhaust unit
800: controller
Claims (16)
기판을 지지하며 회전 가능하게 제공되는 지지 유닛;
고온의 처리액을 상기 기판에 공급하는 처리액 공급 유닛;
기판으로 린스액을 공급하는 린스액 공급 유닛; 및
상기 처리액 공급 유닛이 상기 처리액을 상기 기판으로 먼저 공급한 후 상기 린스액을 상기 기판으로 공급하도록 상기 처리액 공급 유닛과 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되;
상기 제어기는
상기 린스액이 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점에서 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점으로 이어지는 이동 경로를 따라 공급되도록 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing the substrate,
a support unit that supports the substrate and is rotatably provided;
a processing liquid supply unit supplying a high-temperature processing liquid to the substrate;
a rinsing liquid supply unit supplying rinsing liquid to the substrate; and
a controller controlling the treatment liquid supply unit and the rinsing liquid supply unit so that the treatment liquid supply unit first supplies the treatment liquid to the substrate and then supplies the rinsing liquid to the substrate;
The controller
and controlling the rinsing liquid supply unit so that the rinsing liquid is supplied along a moving path extending from a first point away from the rotation center of the substrate through the rotation center of the substrate to a second point away from the rotation center of the substrate.
상기 제어기는
상기 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도가 상기 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도보다 빠른 속도로 회전되도록 상기 지지 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The controller
and controlling the support unit so that the rotational speed of the substrate when the rinsing liquid is supplied is faster than the rotational speed of the substrate when the processing liquid is supplied.
상기 린스액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200~1800rpm이고,
상기 처리액이 공급될 때의 기판의 회전 속도는 200rpm 이하인 기판 처리 장치.According to claim 2,
The rotational speed of the substrate when the rinsing liquid is supplied is 200 to 1800 rpm,
A substrate processing apparatus wherein a rotational speed of the substrate when the processing liquid is supplied is 200 rpm or less.
상기 제어기는
상기 린스액이 상기 제1지점과 상기 제2지점을 적어도 1회 이상 스캔 이동하면서 공급되도록 상기 린스액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The controller
The substrate processing apparatus controlling the rinsing liquid supply unit so that the rinsing liquid is supplied while scanning the first point and the second point at least once.
상기 처리액은
인산을 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The treatment liquid
A substrate processing apparatus containing phosphoric acid.
상기 기판은 질화 실리콘층 및 산화 실리콘층이 형성된 상태로 제공되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The substrate processing apparatus provided in a state in which a silicon nitride layer and a silicon oxide layer are formed.
상기 처리액 공급 유닛은
상기 처리액을 섭씨 160도 이상의 고온으로 가열한 상태로 기판으로 공급하는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The treatment liquid supply unit
A substrate processing apparatus for supplying the processing liquid to a substrate in a state in which the processing liquid is heated to a high temperature of 160 degrees Celsius or more.
기판이 회전되는 상태에서 고온의 처리액을 상기 기판으로 공급하여 기판에 대한 식각 공정을 수행하는 약액 처리 공정;
상기 약액 처리 공정에 앞서, 상기 기판이 회전되는 상태에서 상기 기판으로 순수를 설정 시간 공급하는 프리 웨트 공정; 및
상기 약액 처리 단계 이후에, 상기 기판에 대하여 린스액을 공급하는 린스 공정을 포함하되;
상기 린스 공정은
상기 기판의 회전 중심에서 벗어난 제1지점부터 기판의 회전 중심을 거쳐 기판의 회전 중심에서 벗어난 제2지점으로 이어지는 이동 경로를 따라 상기 린스액을 공급하는 기판 처리 방법.In the method of treating a substrate:
a chemical treatment process of performing an etching process on the substrate by supplying a high-temperature treatment liquid to the substrate while the substrate is being rotated;
Prior to the chemical treatment step, a pre-wet step of supplying pure water to the substrate for a set period of time while the substrate is being rotated; and
After the chemical treatment step, a rinsing process of supplying a rinsing liquid to the substrate;
The rinse process
The substrate processing method of supplying the rinsing liquid along a movement path extending from a first point away from the rotation center of the substrate through the rotation center of the substrate to a second point away from the rotation center of the substrate.
상기 린스 공정에서
기판은 상기 약액 처리 공정에서의 기판 회전 속도보다 빠른 속도로 회전되는 기판 처리 방법.According to claim 8,
In the rinsing process
A substrate processing method in which the substrate is rotated at a speed higher than the rotation speed of the substrate in the chemical treatment process.
상기 린스 공정에서의 상기 기판의 회전 속도는 200~1800rpm이고,
상기 약액 처리 공정에서의 상기 기판의 회전 속도는 200rpm 이하인 기판 처리 방법.According to claim 9,
The rotational speed of the substrate in the rinsing process is 200 to 1800 rpm,
The substrate processing method in which the rotational speed of the substrate in the chemical treatment step is 200 rpm or less.
상기 린스 공정은
상기 이동 경로를 적어도 1회 이상 왕복 이동하는 기판 처리 방법.According to claim 9,
The rinse process
A substrate processing method of reciprocating the movement path at least once.
상기 처리액은
인산을 포함하는 기판 처리 방법.According to claim 9,
The treatment liquid
A substrate treatment method comprising phosphoric acid.
상기 약액 처리 공정에서
상기 처리액은 섭씨 160도 이상의 고온으로 가열된 상태로 기판으로 공급하는 기판 처리 방법.According to claim 9,
In the chemical treatment process
The substrate processing method of supplying the processing liquid to the substrate in a heated state of 160 degrees Celsius or more.
제1속도로 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계;
제2속도로 회전하는 기판으로 린스액을 공급하는 린스액 공급 단계를 포함하되,
상기 제2속도는 상기 제1속도보다 빠른 속도로 제공되고,
상기 린스액을 상기 기판으로 토출하는 린스액 노즐은 상기 기판 표면 상의 제1위치와 제2위치로 이어지는 이동 경로를 따라 이동하며 상기 린스액을 공급하는 기판 처리 방법. In the method of treating the substrate,
a processing liquid supply step of supplying a processing liquid to the substrate rotating at a first speed;
A rinsing liquid supply step of supplying the rinsing liquid to the substrate rotating at a second speed,
The second speed is provided at a speed higher than the first speed,
The substrate processing method of claim 1 , wherein a rinsing liquid nozzle discharging the rinsing liquid to the substrate supplies the rinsing liquid while moving along a moving path leading to a first position and a second position on the substrate surface.
상기 제1위치는
상기 기판의 회전 중심에서 제1간격으로 이격되는 위치이고,
상기 제2위치는
ㅈ상기 기판의 회전 중심에서 상기 제1간격으로 이격되되, 상기 제1위치와 대향하는 위치이며,
상기 이동 경로는
상기 제1위치와 상기 기판의 회전 중심 그리고 상기 제2위치를 적어도 1회 이상 왕복 이동하는 기판 처리 방법. According to claim 14,
The first position is
A position spaced apart from the rotation center of the substrate by a first interval,
The second position is
It is spaced apart from the rotation center of the substrate by the first interval and is a position facing the first position,
The travel route is
The substrate processing method of reciprocating the first position, the center of rotation of the substrate, and the second position at least once.
상기 제1위치는
상기 기판의 회전 중심과 상기 기판의 가장자리 사이에 위치하고,
상기 제2위치는
상기 기판의 회전 중심과 상기 기판의 가장자리 사이에 위치하는 기판 처리 방법.According to claim 15,
The first position is
located between the center of rotation of the substrate and the edge of the substrate;
The second position is
A substrate processing method located between the center of rotation of the substrate and the edge of the substrate.
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