KR102606621B1 - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 서로 조합되어 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 형성하는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와; 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와; 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과; 처리 공간을 배기하는 배기 유닛과; 구동기, 유체 공급 유닛 그리고 배기 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 배기 유닛은, 공정 챔버에 형성되는 배기관과; 배기관에 결합되는 배기라인과; 배기라인에 설치되어 유체의 배출 여부를 조절하는 배기 밸브를 포함하고, 제어기는, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 배기 밸브가 개방되도록 구동기 그리고 배기 유닛을 제어할 수 있다.The present invention provides an apparatus for processing a substrate. In one embodiment, a substrate processing apparatus includes a process chamber having a first body and a second body combined with each other to form a processing space within which a substrate is processed; a driver that moves the process chamber to an open or closed position; a support unit supporting the substrate within the processing space; a fluid supply unit supplying fluid to the processing space; an exhaust unit that exhausts the processing space; It includes a controller that controls an actuator, a fluid supply unit, and an exhaust unit, wherein the exhaust unit includes an exhaust pipe formed in the process chamber; an exhaust line coupled to the exhaust pipe; It includes an exhaust valve installed in the exhaust line to control whether fluid is discharged, and the controller can control the driver and the exhaust unit to open the exhaust valve while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
Description
본 발명은 유체 공급 유닛 및 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 초임계 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과 이를 가지는 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid supply unit and a device for processing a substrate, and more specifically, to a fluid supply unit that supplies supercritical fluid and an device for processing a substrate having the same.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 기판으로부터 제조한다. 구체적으로, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 등을 수행하여 기판의 상부면에 미세한 회로 패턴을 형성하여 제조된다. 상기의 공정들을 수행하면서 상기 회로 패턴이 형성된 기판의 상부면에 각종 이물질이 부착되므로, 상기 공정들 사이에 기판 상의 이물질을 제거하는 세정 공정이 수행된다.Generally, semiconductor devices are manufactured from a substrate such as a wafer. Specifically, semiconductor devices are manufactured by forming fine circuit patterns on the upper surface of a substrate by performing a deposition process, photolithography process, etching process, etc. Since various foreign substances adhere to the upper surface of the substrate on which the circuit pattern is formed while performing the above processes, a cleaning process to remove foreign substances on the substrate is performed between the above processes.
일반적으로 세정 공정은 케미칼을 기판에 공급하여 기판 상의 이물질을 제거하는 케미칼 처리, 순수를 기판에 공급하여 기판 상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 처리, 그리고 기판 상에 잔류하는 순수를 제거하는 건조 처리를 포함한다.Generally, the cleaning process includes chemical treatment to remove foreign substances on the substrate by supplying chemicals to the substrate, rinsing treatment to remove chemicals remaining on the substrate by supplying pure water to the substrate, and drying treatment to remove pure water remaining on the substrate. Includes.
기판의 건조 처리를 위해 초임계 유체가 사용된다. 일 예에 의하면, 기판 상의 순수를 유기용제로 치환한 다음, 고압 챔버 내에서 초임계 유체를 기판의 상부면에 공급하여 기판 상에 남아있는 유기용제를 초임계 유체에 용해시켜 기판으로부터 제거한다. 유기용제로 이소프로필알코올(isopropyl alcohol; 이하, IPA)이 사용되는 경우, 초임계 유체로는 임계 온도 및 임계 압력이 상대적으로 낮고, IPA가 잘 용해되는 이산화탄소(CO2)가 사용된다.Supercritical fluid is used for the drying process of the substrate. According to one example, pure water on the substrate is replaced with an organic solvent, and then a supercritical fluid is supplied to the upper surface of the substrate in a high pressure chamber to dissolve the organic solvent remaining on the substrate in the supercritical fluid and remove it from the substrate. When isopropyl alcohol (hereinafter, IPA) is used as the organic solvent, carbon dioxide (CO2), which has a relatively low critical temperature and critical pressure and which dissolves IPA well, is used as the supercritical fluid.
초임계 유체를 이용한 기판의 처리는 다음과 같다. 기판이 고압 챔버 내로 반입되면, 고압 챔버 내로 초임계 상태의 이산화탄소가 공급되어 고압 챔버 내부를 가압하고, 이후 초임계 유체의 공급 및 고압 챔버 내의 배기를 반복하면서 초임계 유체로 기판을 처리한다. 그리고 기판의 처리가 완료되면, 고압 챔버 내부를 배기하여 감압한다.Processing of the substrate using supercritical fluid is as follows. When a substrate is brought into the high-pressure chamber, carbon dioxide in a supercritical state is supplied into the high-pressure chamber to pressurize the inside of the high-pressure chamber, and then the substrate is treated with the supercritical fluid by repeating supply of the supercritical fluid and exhaustion from the high-pressure chamber. And when processing of the substrate is completed, the inside of the high pressure chamber is evacuated and the pressure is reduced.
도 1은 종래의 초임계를 이용한 기판 처리 장치(1)를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 종래의 초임계를 이용한 기판의 건조 공정에서는, 기판(W)이 놓이는 처리 공간(50)으로 유체 공급 유닛(40)이 초임계 유체를 공급한하고, 배기 유닛(60)이 처리 공간(50)을 배기한다.Figure 1 shows a conventional substrate processing apparatus 1 using supercritical. Referring to FIG. 1, in a conventional substrate drying process using supercritical, the
공정 챔버(50)는 제1바디(52)와 제2바디(55)를 가진다. 제1바디(52)와 제2바디(55)는 조합되어 처리 공간(50)을 형성한다. 공정 챔버(50) 내부로 기판(W)을 반입하기 위해 제1바디(52)와 제2바디(55)가 서로 이격된다. 이후 공정을 진행하기 위해 제1바디(52)와 제2바디(55)가 서로를 향하는 방향으로 이동된다. 이 과정에서, 처리 공간(50) 내부에 유입된 공기가 압축되고, 이후에 공정을 진행할 시에 압축된 공기가 기판에 영향을 미치는 문제가 있다.The
본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리 시, 기판이 처리되는 공정 챔버 내의 분위기를 초임계 유체로 용이하게 치환할 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 device and a substrate processing method that can easily replace the atmosphere in a process chamber where the substrate is processed with a supercritical fluid when processing a substrate using a supercritical fluid.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited here, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 서로 조합되어 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 형성하는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와; 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와; 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과; 처리 공간을 배기하는 배기 유닛과; 구동기, 유체 공급 유닛 그리고 배기 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 배기 유닛은, 공정 챔버에 형성되는 배기관과; 배기관에 결합되는 배기라인과; 배기라인에 설치되어 유체의 배출 여부를 조절하는 배기 밸브를 포함하고, 제어기는, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 배기 밸브가 개방되도록 구동기 그리고 배기 유닛을 제어할 수 있다.The present invention provides an apparatus for processing a substrate. In one embodiment, a substrate processing apparatus includes a process chamber having a first body and a second body combined with each other to form a processing space within which a substrate is processed; a driver that moves the process chamber to an open or closed position; a support unit supporting the substrate within the processing space; a fluid supply unit supplying fluid to the processing space; an exhaust unit that exhausts the processing space; It includes a controller that controls an actuator, a fluid supply unit, and an exhaust unit, wherein the exhaust unit includes an exhaust pipe formed in the process chamber; an exhaust line coupled to the exhaust pipe; It includes an exhaust valve installed in the exhaust line to control whether fluid is discharged, and the controller can control the driver and the exhaust unit to open the exhaust valve while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
일 실시 예에 있어서, 배기 유닛은, 배기라인에 설치되어 처리 공간을 감압하는 감압 유닛을 더 포함하고, 제어기는, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 감압 유닛이 처리 공간을 감압하도록 구동기 그리고 배기 유닛을 제어할 수 있다.In one embodiment, the exhaust unit further includes a pressure reducing unit installed in the exhaust line to depressurize the processing space, and the controller causes the depressurizing unit to depressurize the processing space while the process chamber is moved from the open position to the closed position. It can control the actuator and exhaust unit.
일 실시 예에 있어서, 제어기는, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 유체 공급 유닛이 처리 공간 내로 유체를 공급하도록 구동기, 유체 공급 유닛 그리고 배기 유닛을 제어할 수 있다.In one embodiment, the controller can control the actuator, the fluid supply unit, and the exhaust unit such that the fluid supply unit supplies fluid into the processing space while the process chamber is moved from an open position to a closed position.
일 실시 예에 있어서, 유체 공급 유닛은, 공정 챔버에 형성되는 공급관과; 공급관에 결합되어 유체 공급원으로부터 유체를 공급하는 공급라인을 포함하고, 공급관 그리고 배기관은 제1바디 또는 제2바디 중 적어도 어느 하나에 제공될 수 있다.In one embodiment, the fluid supply unit includes a supply pipe formed in a process chamber; It includes a supply line coupled to the supply pipe to supply fluid from a fluid source, and the supply pipe and exhaust pipe may be provided in at least one of the first body and the second body.
일 실시 예에 있어서, 공급관은 제1바디에 제공되고, 배기관은 제2바디에 제공될 수 있다.In one embodiment, the supply pipe may be provided in the first body, and the exhaust pipe may be provided in the second body.
일 실시 예에 있어서, 제1바디는 제2바디의 상부에 제공될 수 있다.In one embodiment, the first body may be provided on top of the second body.
일 실시 예에 있어서, 기판은 패턴면이 상부를 향하도록 지지 유닛에 지지될 수 있다.In one embodiment, the substrate may be supported on the support unit with the pattern surface facing upward.
일 실시 예에 있어서, 유체는 초임계 유체로 제공될 수 있다.In one embodiment, the fluid may be provided as a supercritical fluid.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법에 있어서, 공정 챔버 내의 처리 공간으로 유체를 공급하여 유체로 기판을 처리하되, 공정 챔버 내로 기판이 반입되기 이전에, 공정 챔버 내부의 부피가 감소되는 동안 처리 공간을 배기할 수 있다.Additionally, the present invention provides a substrate processing method. In a method of processing a substrate, a fluid is supplied to a processing space within a process chamber to process the substrate with the fluid, but before the substrate is brought into the process chamber, the processing space can be evacuated while the volume inside the process chamber is reduced. there is.
일 실시 예에 있어서, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 처리 공간을 배기할 수 있다.In one embodiment, the processing space may be evacuated while the process chamber is moved from an open position to a closed position.
일 실시 예에 있어서, 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 처리 공간 내로 유체를 공급할 수 있다.In one embodiment, fluid may be supplied into the processing space while the process chamber is moved from an open position to a closed position.
일 실시 예에 있어서, 유체는 초임계 유체로 제공될 수 있다.In one embodiment, the fluid may be provided as a supercritical fluid.
본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리 시, 기판이 처리되는 공정 챔버 내의 분위기를 초임계 유체로 용이하게 치환할 수 있다.According to the present invention, when processing a substrate using a supercritical fluid, the atmosphere in the process chamber where the substrate is processed can be easily replaced with the supercritical fluid.
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 effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 액 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 초임계 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초임계 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a general substrate processing apparatus.
Figure 2 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an embodiment of the liquid processing device of FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram schematically showing an embodiment of the supercritical device of FIG. 1.
5 to 8 are diagrams sequentially showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram schematically showing a supercritical device according to another embodiment of the present invention.
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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This example is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 시스템은 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 제어기(미도시)를 포함한다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일방향을 따라 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1방향(92)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(92)과 수직한 방향을 제2방향(94)이라 하고, 제1방향(92) 및 제2방향(94)에 모두 수직한 방향을 제3방향(96)이라 한다.Figure 2 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the substrate processing system includes an
인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(80)로부터 기판(W)을 처리 모듈(20)로 반송하고, 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(80)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(94)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드포트(12, loadport)와 인덱스 프레임(14)을 가진다. 인덱스 프레임(14)을 기준으로 로드포트(12)는 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(80)는 로드포트(12)에 놓인다. 로드포트(12)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(12)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다.The
용기(80)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(80)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(12)에 놓일 수 있다.The
인덱스 프레임(14)에는 인덱스 로봇(120)이 제공된다. 인덱스 프레임(14) 내에는 길이 방향이 제2방향(94)으로 제공된 가이드 레일(140)이 제공되고, 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(140) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(120)은 기판(W)이 놓이는 핸드(122)를 포함하며, 핸드(122)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(122)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(122)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.An
처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(200), 반송 장치(300), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 장치(500)를 포함한다. 버퍼 유닛(200)은 처리 모듈(20)로 반입되는 기판(W)과 처리 모듈(20)로부터 반출되는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 액 처리 장치(400)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 액 처리하는 액 처리 공정을 수행한다. 초임계 장치(500)는 기판(W) 상에 잔류하는 액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 반송 장치(300)는 버퍼 유닛(200), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 장치(500) 간에 기판(W)을 반송한다.The
반송 장치(300)는 그 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 인덱스 모듈(10)과 반송 장치(300) 사이에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 초임계 장치(500)는 반송 장치(300)의 측부에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 초임계 장치(500)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 반송 장치(300)의 일단에 위치될 수 있다.The
일 예에 의하면, 액 처리 장치(400)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되고, 초임계 장치(500)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되며, 액 처리 장치(400)들은 초임계 장치(500)들보다 버퍼 유닛(200)에 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 반송 장치(300)의 일측에서 액 처리 장치(400)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다. 또한, 반송 장치(300)의 일측에서 초임계 장치(500)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 C X D(C, D는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수)개가 제공될 수 있다. 상술한 바와 달리, 반송 장치(300)의 일측에는 액 처리 장치(400)들만 제공되고, 그 타측에는 초임계 장치(500)들만 제공될 수 있다.According to one example, the
반송 장치(300)는 반송 로봇(320)을 가진다. 반송 장치(300) 내에는 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공된 가이드 레일(340)이 제공되고, 반송 로봇(320)은 가이드 레일(340) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(320)은 기판(W)이 놓이는 핸드(322)를 포함하며, 핸드(322)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(322)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(322)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.The
버퍼 유닛(200)은 기판(W)이 놓이는 버퍼(220)를 복수 개 구비한다. 버퍼(220)들은 제3방향(96)을 따라 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 전면(front face)과 후면(rear face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 장치(300)와 마주보는 면이다. 인덱스 로봇(120)은 전면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근하고, 반송 로봇(320)은 후면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근할 수 있다.The
도 3은 도 2의 액 처리 장치(400)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 액 처리 장치(400)는 하우징(410), 컵(420), 지지 부재(440), 액 공급 유닛(460), 승강 유닛(480) 및 제어기(40)를 가진다. 제어기(40)는 액 공급 유닛(460), 지지 부재(440) 및 승강 유닛(480)의 동작을 제어한다. 하우징(410)은 대체로 직육면체 형상으로 제공된다. 컵(420), 지지 부재(440), 그리고 액 공급 유닛(460)은 하우징(410) 내에 배치된다.FIG. 3 is a diagram schematically showing an embodiment of the
컵(420)은 상부가 개방된 처리공간을 가지고, 기판(W)은 처리공간 내에서 액 처리된다. 지지 부재(440)는 처리공간 내에서 기판(W)을 지지한다. 액 공급 유닛(460)은 지지 부재(440)에 지지된 기판(W) 상으로 액을 공급한다. 액은 복수 종류로 제공되고, 기판(W) 상으로 순차적으로 공급될 수 있다. 승강 유닛(480)은 컵(420)과 지지 부재(440) 간의 상대 높이를 조절한다.The
일 예에 의하면, 컵(420)은 복수의 회수통(422, 424, 426)을 가진다. 회수통들(422, 424, 426)은 각각 기판 처리에 사용된 액을 회수하는 회수 공간을 가진다. 각각의 회수통들(422, 424, 426)은 지지 부재(440)를 감싸는 링 형상으로 제공된다. 액 처리 공정이 진행시 기판(W)의 회전에 의해 비산되는 전 처리액은 각 회수통(422, 424, 426)의 유입구(422a, 424a, 426a)를 통해 회수 공간으로 유입된다. 일 예에 의하면, 컵(420)은 제1회수통(422), 제2회수통(424), 그리고 제3회수통(426)을 가진다. 제1회수통(422)은 지지 부재(440)를 감싸도록 배치되고, 제2회수통(424)은 제1회수통(422)을 감싸도록 배치되고, 제3회수통(426)은 제2회수통(424)을 감싸도록 배치된다. 제2회수통(424)으로 액을 유입하는 제2유입구(424a)는 제1회수통(422)으로 액을 유입하는 제1유입구(422a)보다 상부에 위치되고, 제3회수통(426)으로 액을 유입하는 제3유입구(426a)는 제2유입구(424a)보다 상부에 위치될 수 있다.According to one example, the
지지 부재(440)는 지지판(442)과 구동축(444)을 가진다. 지지판(442)의 상면은 대체로 원형으로 제공되고 기판(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(442)의 중앙부에는 기판(W)의 후면을 지지하는 지지핀(442a)이 제공되고, 지지핀(442a)은 기판(W)이 지지판(442)으로부터 일정 거리 이격되도록 그 상단이 지지판(442)으로부터 돌출되게 제공된다. 지지판(442)의 가장자리부에는 척핀(442b)이 제공된다.The
척핀(442b)은 지지판(442)으로부터 상부로 돌출되게 제공되며, 기판(W)이 회전될 때 기판(W)이 지지 부재(440)로부터 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 구동축(444)은 구동기(446)에 의해 구동되며, 기판(W)의 저면 중앙과 연결되며, 지지판(442)을 그 중심축을 기준으로 회전시킨다.The
일 예에 의하면, 액 공급 유닛(460)은 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)을 가진다. 제1노즐(462)은 제1액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제1액은 기판(W) 상에 잔존하는 막이나 이물을 제거하는 액일 수 있다. 제2노즐(464)은 제2액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제2액은 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제2액은 제1액에 비해 제3액에 더 잘 용해되는 액일 수 있다. 제2액은 기판(W) 상에 공급된 제1액을 중화시키는 액일 수 있다. 또한, 제2액은 제1액을 중화시키고 동시에 제1액에 비해 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다.According to one example, the
일 예에 의하면, 제2액은 물일 수 있다. 제3노즐(466)은 제3액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제3액은 초임계 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제3액은 제2액에 비해 초임계 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 일 예에 의하면, 제3액은 유기용제일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다. 일 예에 의하면, 초임계 유체는 이산화탄소일 수 있다.According to one example, the second liquid may be water. The
제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 서로 상이한 아암(461)에 지지되고, 이들 아암(461)들은 독립적으로 이동될 수 있다. 선택적으로 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 동일한 아암에 장착되어 동시에 이동될 수 있다.The
승강 유닛(480)은 컵(420)을 상하 방향으로 이동시킨다. 컵(420)의 상하 이동에 의해 컵(420)과 기판(W) 간의 상대 높이가 변경된다. 이에 의해 기판(W)에 공급되는 액의 종류에 따라 전 처리액을 회수하는 회수통(422, 424, 426)이 변경되므로, 액들을 분리회수할 수 있다. 상술한 바와 달리, 컵(420)은 고정 설치되고, 승강 유닛(480)은 지지 부재(440)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The
도 4는 도 2의 초임계 장치(500)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 일 실시예에 의하면, 초임계 장치(500)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상의 액을 제거한다. 일 실시예에 따르면, 기판(W) 상의 액은 이소프로필 알코올(IPA)이다. 초임계 장치(500)는 초임계 유체를 기판 상에 공급하여 기판(W) 상의 IPA를 초임계 유체에 용해시켜 기판(W)으로부터 IPA를 제거한다.FIG. 4 is a diagram schematically showing an embodiment of the
초임계 장치(500)는 공정 챔버(520), 유체 공급 유닛(560), 지지 유닛(580) 그리고 배기 유닛(550)을 포함한다.The
공정 챔버(520)는 내부에서 기판(W)을 세정하는 세정 공정이 수행되는 처리 공간(502)을 제공한다. 공정 챔버(520)는 제1바디(522)와 제2바디(524)를 가지며, 제1바디(522)와 제2바디(524)는 서로 조합되어 상술한 처리 공간(502)을 제공한다. 일 예에서, 제1바디(522)는 제2바디(524)의 상부에 제공된다. 일 예에서, 공정 챔버(520)는 개방 위치와 폐쇄 위치 간으로 이동된다. 개방 위치는 제1바디(522)와 제2바디(524)가 서로 이격된 위치이고, 폐쇄 위치는, 제1바디(522) 또는 제2바디(524) 중 적어도 어느 하나가 이동되어 제1바디(522)와 제2바디(524)가 밀착되어 처리 공간(502)을 밀폐시키는 위치이다. 일 예에서, 제1바디(522)는 그 위치가 고정되고, 제2바디(524)는 실린더와 같은 구동부재(590)에 의해 승하강될 수 있다. 일 예에서, 제2바디(524)가 제1바디(522)로부터 이격되면 처리 공간(502)이 개방되고, 이 때 기판(W)이 반입 또는 반출된다. 선택적으로, 제2바디(524)는 그 위치가 고정되고, 제1바디(522)는 실린더와 같은 구동부재(590)에 의해 승하강될 수 있다.The
처리 공간(502) 내부에서 기판(W)을 세정하는 세정 공정 진행 시에는 제2바디(524)가 제1바디(522)에 밀착되어 처리 공간(502)이 외부로부터 밀폐된다. 공정 챔버(520)의 벽 내부에는 히터(525)가 제공된다. 히터(525)는 공정 챔버(520)의 내부공간 내로 공급된 유체가 초임계 상태를 유지하도록 공정 챔버(520)의 처리 공간(502)을 가열한다. 처리 공간(502)의 내부는 초임계 유체에 의한 분위기가 형성된다.During the cleaning process of cleaning the substrate W inside the
지지 유닛(580)은 공정 챔버(520)의 처리 공간(502) 내에서 기판(W)을 지지한다. 공정 챔버(520)의 처리 공간(502)으로 반입된 기판(W)은 지지 유닛(580)에 놓인다. 일 예에 의하면, 기판(W)은 패턴면이 상부를 향하도록 지지 유닛(580)에 의해 지지된다.The
유체 공급 유닛(560)은 공정 챔버(520)의 처리 공간(502)으로 기판 처리를 위한 세정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 유체 공급 유닛(560)은 메인 공급 라인(562), 상부 공급 라인(564), 하부 공급 라인(566)을 가진다. 메인 공급 라인(562)은 유체 공급원(미도시)에 연결되어 처리 공간(502)으로 초임계 유체를 공급한다. 상부 공급 라인(564)과 하부 공급 라인(566)은 메인 공급 라인(562)으로부터 분기된다. 상부 공급 라인(564)은 상부 공급관(565)에 연결된다. 하부 공급 라인(566)은 하부 공급관(567)에 연결된다. 일 예에서, 상부 공급관(565)은 제1바디(522)의 중앙에 형성되고, 하부 공급관(567)은 제2바디(524)의 중앙에 형성된다. 이에, 상부 공급 라인(564)은 제1바디(522)의 중앙에 결합되고, 하부 공급 라인(566)은 제2바디(524)의 중앙에 결합될 수 있다. 상부 공급 라인(564)에는 상부 공급 밸브(563)가 설치된다. 상부 공급 밸브(563)는 상부 공급 라인(564)을 통해 처리 공간(502)으로 공급되는 초임계 유체의 공급 여부와 공급 유량을 조절한다. 하부 공급 라인(566)에는 하부 공급 밸브(568)가 설치된다. 하부 공급 밸브(568)는 하부 공급 라인(566)을 통해 처리 공간(502)으로 공급되는 초임계 유체의 공급 여부와 공급 유량을 조절한다.The
배기 유닛(550)은, 배기관(551)과 배기 라인(552)을 포함한다. 일 예에서, 제2바디(524)에는 배기 라인(552)이 결합된다. 배기 라인(552)은 배기관(551)에 연결된다. 일 예에서, 배기관(551)은 제2바디(524)의 중앙에 형성될 수 있다. 공정 챔버(520)의 처리 공간(502) 내의 초임계 유체는 배기 라인(552)을 통해서 공정 챔버(520)의 외부로 배기된다. 배기 라인(552)에는 배기 밸브(555)가 설치된다. 배기 밸브(555)는 배기 라인(552)의 배기 여부를 조절한다.The
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 기판 처리 방법에 대해 설명한다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.Hereinafter, the substrate processing method of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8. 5 to 8 are diagrams sequentially showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 개방 위치에 놓인 공정 챔버(520)로 기판(W)이 투입된다. 이후, 기판(W)이 공정 챔버(520) 내의 지지 유닛(580)에 놓이면 공정 챔버(520)가 폐쇄 위치로 이동된다. 이후, 지지 유닛(580)에 기판(W)이 놓이면, 공정 챔버(520)는 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동된다. 일 예에서, 도 6에 도시된 바와 같이 공정 챔버(520)가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 배기 밸브(555)가 개방된다. 일 예에서, 처리 공간(502)과 처리 공간(502)의 외부의 압력 차이에 의해 배기 라인(552)을 통해 처리 공간(502)이 배기된다. 이에, 처리 공간(502)의 부피가 감소하면서 발생하는 내부 압력에 따라 처리 공간(502) 내 공기가 배기 라인(552)을 통해 빠져나가도록 한다. 이에, 처리 공간(502) 또는 상부 공급 라인(564) 내에 공기가 잔존하지 않고 배기 라인(552)을 통해 빠져나가 이후에 처리 공간(502)으로 초임계 유체를 공급하여 기판(W)을 처리할 시에 공기 또는 공기가 머금은 수분이 기판(W)에 영향을 주는 것을 방지한다.First, as shown in FIG. 5 , the substrate W is introduced into the
일 예에서, 공정 챔버(520)를 폐쇄 위치로 이동시키는 동안 처리 공간(502) 내로 초임계 유체를 공급할 수 있다. 이에, 공정 챔버(520)를 폐쇄하는 동안 배기 라인(552)을 통해 처리 공간(502) 내의 공기가 원활히 빠져나갈 수 있도록 한다. 또한 처리 공간(502) 내의 분위기가 초임계 유체로 신속하게 변경될 수 있도록한다. 일 예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(520)가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동될 때에, 배기 밸브(555)가 개방되는 동시에 상부 공급 밸브(563)가 개방될 수 있다. 일 예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(520)가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동될 때에, 배기 밸브(555)가 개방되는 동시에 상부 공급 밸브(563) 그리고 하부 공급 밸브(568)가 개방될 수 있다.In one example, supercritical fluid may be supplied into the
상술한 예에서는, 제2바디(524)에 형성된 배기관을 통해 처리 공간(502)이 배기되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 도 9에 도시된 바와 같이, 배기관은 처리 공간(502)의 측면에 제공될 수 있다.In the above-described example, it was explained that the
상술한 예에서는, 처리 공간(502)과 처리 공간(502)의 외부의 압력 차이에 의해 배기 라인(552)을 통해 처리 공간(502)이 배기되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 배기 라인(552)에는 감압 부재가 제공될 수 있다.In the above example, it was explained that 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. Additionally, the foregoing is intended to illustrate 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 can be made within the scope of the inventive concept disclosed in this specification, a scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of technology or knowledge in the art. The written examples illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention above is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Additionally, the appended claims should be construed to include other embodiments as well.
Claims (12)
서로 조합되어 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 형성하는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와;
상기 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와;
상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과;
상기 처리 공간을 배기하는 배기 유닛과;
상기 구동기, 상기 유체 공급 유닛 그리고 상기 배기 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 배기 유닛은,
상기 공정 챔버에 형성되는 배기관과;
상기 배기관에 결합되는 배기라인과;
상기 배기라인에 설치되어 상기 유체의 배출 여부를 조절하는 배기 밸브를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 공정 챔버가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동되는 동안 상기 배기 밸브가 개방되도록 상기 구동기 그리고 상기 배기 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.In a device for processing a substrate,
a process chamber having a first body and a second body combined with each other to form a processing space within which a substrate is processed;
a driver that moves the process chamber to an open or closed position;
a support unit supporting a substrate within the processing space;
a fluid supply unit supplying fluid to the processing space;
an exhaust unit exhausting the processing space;
It includes a controller that controls the driver, the fluid supply unit, and the exhaust unit,
The exhaust unit is,
an exhaust pipe formed in the process chamber;
an exhaust line coupled to the exhaust pipe;
An exhaust valve installed in the exhaust line to control whether to discharge the fluid,
The controller is,
A substrate processing apparatus that controls the driver and the exhaust unit to open the exhaust valve while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
상기 배기 유닛은,
상기 배기라인에 설치되어 상기 처리 공간을 감압하는 감압 유닛을 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 공정 챔버가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동되는 동안 상기 감압 유닛이 상기 처리 공간을 감압하도록 상기 구동기 그리고 상기 배기 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.According to paragraph 1,
The exhaust unit is,
It further includes a pressure reducing unit installed in the exhaust line to depressurize the processing space,
The controller is,
A substrate processing apparatus wherein the depressurizing unit controls the driver and the exhaust unit to depressurize the processing space while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
상기 제어기는,
상기 공정 챔버가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동되는 동안 상기 유체 공급 유닛이 상기 처리 공간 내로 상기 유체를 공급하도록 상기 구동기, 상기 유체 공급 유닛 그리고 상기 배기 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.According to paragraph 1,
The controller is,
A substrate processing apparatus wherein the fluid supply unit controls the driver, the fluid supply unit, and the exhaust unit to supply the fluid into the processing space while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
상기 유체 공급 유닛은,
상기 공정 챔버에 형성되는 공급관과;
상기 공급관에 결합되어 유체 공급원으로부터 상기 유체를 공급하는 공급라인을 포함하고,
상기 공급관 그리고 상기 배기관은 상기 제1바디 또는 상기 제2바디 중 적어도 어느 하나에 제공되는 기판 처리 장치. According to paragraph 3,
The fluid supply unit,
a supply pipe formed in the process chamber;
It includes a supply line coupled to the supply pipe to supply the fluid from a fluid source,
The supply pipe and the exhaust pipe are provided in at least one of the first body and the second body.
상기 공급관은 상기 제1바디에 제공되고,
상기 배기관은 상기 제2바디에 제공되는 기판 처리 장치.According to paragraph 4,
The supply pipe is provided in the first body,
The exhaust pipe is a substrate processing device provided in the second body.
상기 제1바디는 상기 제2바디의 상부에 제공되는 기판 처리 장치.According to clause 5,
The first body is a substrate processing device provided on top of the second body.
상기 기판은 패턴면이 상부를 향하도록 상기 지지 유닛에 지지되는 기판 처리 장치.According to clause 6,
A substrate processing apparatus in which the substrate is supported on the support unit with the pattern surface facing upward.
상기 유체는 초임계 유체로 제공되는 기판 처리 장치.According to any one of claims 1 to 7,
A substrate processing device wherein the fluid is a supercritical fluid.
공정 챔버 내의 처리 공간으로 유체를 공급하여 상기 유체로 기판을 처리하되,
상기 공정 챔버 내로 상기 기판이 투입된 이후에,
상기 공정 챔버 내부의 부피가 감소되는 동안 상기 처리 공간을 배기하는 기판 처리 방법.In the method of processing the substrate,
A fluid is supplied to the processing space within the process chamber to process the substrate with the fluid,
After the substrate is introduced into the process chamber,
A substrate processing method that evacuates the processing space while reducing the volume inside the process chamber.
상기 공정 챔버가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동되는 동안 상기 처리 공간을 배기하는 기판 처리 방법.According to clause 9,
A method of processing a substrate, wherein the processing space is evacuated while the process chamber is moved from an open position to a closed position.
상기 공정 챔버가 상기 개방 위치에서 상기 폐쇄 위치로 이동되는 동안 상기 처리 공간 내로 상기 유체를 공급하는 기판 처리 방법.According to clause 10,
A method of processing a substrate, supplying the fluid into the processing space while the process chamber is moved from the open position to the closed position.
상기 유체는 초임계 유체로 제공되는 기판 처리 방법.
According to any one of claims 9 to 11,
A substrate processing method in which the fluid is provided as a supercritical fluid.
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