KR20210040789A - 노즐 및 기판 세정 장치 - Google Patents

Abstract

미소 기포를 포함하는 액을 기판에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킨다. 중공의 하우징과, 당해 하우징 내에 마련되고, 상기 중공을 복수의 공간으로 구획하는 복수의 판재를 구비하고, 당해 하우징의 상면 또는 측면에는, 가스 용해액이 유입되고, 또한 당해 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 위의 공간에 연통되는 유입구가 마련되어 있고, 당해 판재 각각에는, 복수의 관통 구멍이 마련되어 있고, 당해 하우징의 하면에는, 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 연통되는 슬릿이 마련되어 있다.

Description

노즐 및 기판 세정 장치 {A NOZZLE AND A SUBSTRATE CLEANING DEVICE}

<관련 출원과의 상호 참조>

본 출원은 2019년 10월 4일에 출원된 일본 특허 출원 제2019-183439호 및 2020년 8월 20일에 출원된 일본 특허 출원 제2020-139153호의 이익을 주장하는 것이며, 그 전체 내용은 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

본 기술은 노즐 및 기판 세정 장치에 관한 것이다.

미소 기포(예를 들어, 마이크로 버블)를 발생시키는 노즐은, 기판 처리 공정에서 이용되고 있다. 예를 들어, 국제 공개 WO2011/052111에서는, 사각 형상의 기판에 대하여, 원통 형상의 분사 노즐을 헤더 본체에 복수 배열하고, 기판의 이동 방향에 대하여 수직으로 배치되어 있고, 분사 노즐로부터 오존 마이크로 버블수를 기판에 분사하고 있다.

그러나, 분사 노즐이 등배열이기 때문에, 분사 노즐간에서 공백 영역이 생기고, 미소 기포(예를 들어, 마이크로 버블)를 포함하는 액을 균일하게 분사 대상물(예를 들어 기판) 상에 분사하는 것을 실현할 수 없다는 문제가 있다.

본 기술은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 미소 기포를 포함하는 액을 분사 대상물(예를 들어 기판)에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시키는 것을 가능하게 하는 노즐 및 기판 세정 장치를 제공하는 것이 요망된다.

일 실시 형태의 노즐은 미소 기포를 발생시키는 노즐이며, 중공의 하우징과, 상기 하우징 내에 마련되고, 상기 하우징 내를 복수의 공간으로 구획하는 복수의 판재를 구비하고, 상기 하우징의 상면 또는 측면에는, 가스 용해액이 유입되고, 또한 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 위의 공간에 연통되는 유입구가 마련되어 있고, 상기 판재 각각에는, 복수의 관통 구멍이 마련되어 있고, 상기 하우징의 하면에는, 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 연통되는 슬릿이 마련되어 있다.

일 실시 형태의 기판 세정 장치는 상기에 기재된 노즐을 구비한다.

도 1a는 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치의 개략 구성도이다.
도 1b는 제1 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 2a는 배관(4)을 떼어 낸 경우의 노즐(1)의 개략 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 화살표 A1의 화살표도이다.
도 2c는 도 2a의 종단면 B의 단면도이다.
도 2d는 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 종단면도이다.
도 2e는 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 종단면도이다.
도 2f는 스페이서(184b, 194b)가 별체인 경우에 있어서, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 노즐(1a2)의 일부의 조립 공정을 도시하는 모식도이다.
도 2g는 스페이서(184b, 194b)가 일체물인 경우에 있어서, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 노즐(1a2)의 일부의 조립 공정을 도시하는 모식도이다.
도 3a는 판재(21)의 평면도의 일례이다.
도 3b는 판재(22)의 평면도의 일례이다.
도 3c는 판재(23)의 평면도의 일례이다.
도 3d는 슬릿(16)의 실현 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 4b는 토출된 액체의 패턴이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 기판에 미소 기포를 포함하는 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 기판에 미소 기포를 포함하는 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 7a는 변형예 1에 관한 판재(21b)의 평면도이다.
도 7b는 변형예 1에 관한 판재(22b)의 평면도이다.
도 7c는 변형예 1에 관한 판재(23b)의 평면도이다.
도 8a는 변형예 2에 관한 판재(21c)의 평면도이다.
도 8b는 변형예 2에 관한 판재(22c)의 평면도이다.
도 8c는 변형예 2에 관한 판재(23c)의 평면도이다.
도 9a는 제2 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 종단면 C의 단면도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 11a는 제4 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 11b는 도 11a의 종단면 D의 단면도이다.
도 12a는 제5 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 12b는 도 12a의 종단면 E의 단면도이다.
도 13a는 제6 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 13b는 제6 실시 형태의 변형예에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 14는 제1 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도와 기판 상에 대한 분사 패턴을 도시하는 도면이다.
도 15는 제2 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 16은 제3 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다.
도 17은 제4 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다.

이하, 각 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 필요 이상으로 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다. 예를 들어, 이미 잘 알려진 사항의 상세 설명이나 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복 설명을 생략하는 경우가 있다. 이것은 이하의 설명이 불필요하게 용장해지는 것을 피하고, 당업자의 이해를 용이하게 하기 위해서이다.

일 실시 형태의 제1 양태에 관한 노즐은, 미소 기포를 발생시키는 노즐이며, 중공의 하우징과, 상기 하우징 내에 마련되고, 상기 하우징 내를 복수의 공간으로 구획하는 복수의 판재를 구비하고, 상기 하우징의 상면 또는 측면에는, 가스 용해액이 유입되고, 또한 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 위의 공간에 연통되는 유입구가 마련되어 있고, 상기 판재 각각에는, 복수의 관통 구멍이 마련되어 있고, 상기 하우징의 하면에는, 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 연통되는 슬릿이 마련되어 있다.

이 구성에 따르면, 판재를 통과함으로써 기액 분리된 액과 가스 기포가 판재 각각을 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화되고, 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 도달할 때에는, 미소 기포를 포함하는 액체가 생성된다. 이 미소 기포를 포함하는 액체가 슬릿을 통하여 토출된다. 따라서, 미소 기포를 포함하는 액체를 분사 대상물(예를 들어 기판)에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킬 수 있다.

일 실시 형태의 제2 양태에 관한 노즐은, 제1 양태에 관한 노즐이며, 상기 판재는 복수 있고, 복수의 판재 중 제1 판재보다 하방에 마련된 제2 판재에 있어서, 관통 구멍의 수가 제1 판재의 관통 구멍의 수보다 많거나, 및/또는 관통 구멍의 크기가 제1 판재의 관통 구멍의 크기 이하이다.

이 구성에 따르면, 기포 사이즈를 미소화할 수 있다.

일 실시 형태의 제3 양태에 관한 노즐은, 제1 또는 제2 양태에 관한 노즐이며, 상기 하우징 또는 상기 가스 용해액을 가열하는 가열 수단을 구비한다.

이 구성에 따르면, 분사 대상물(예를 들어 기판)에 분사되기 직전의 액체를 가열함으로써 가스 용해도를 의도적으로 내려 기포의 발생을 촉진한다. 또한 이 구성에 따르면, 노즐에 공급되기 직전의 가스 용해액은 예를 들어 상온이며, 농도 관리는 용이하다. 또한, 노즐을 통과하고, 승온 후인 액체를 분사 대상물(예를 들어 기판)에 분사하기 위해, 승온된 가스 용해액을 높은 압력으로 유지해 둘 필요가 없어진다.

일 실시 형태의 제4 양태에 관한 노즐은, 제3 양태에 관한 노즐이며, 상기 가열 수단은 상기 하우징에 마련된 전열 부재이다.

이 구성에 따르면, 전열 부재에 의해 하우징 혹은 노즐을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

일 실시 형태의 제5 양태에 관한 노즐은, 제3 양태에 관한 노즐이며, 상기 가열 수단은 적외선을 상기 하우징에 조사하는 적외선 조사기이다.

이 구성에 따르면, 적외선에 의해 하우징이 가열됨으로써, 노즐을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

일 실시 형태의 제6 양태에 관한 노즐은, 제3 양태에 관한 노즐이며, 상기 가열 수단은 상기 하우징의 내부를 유통하는 소정 온도 이상의 매체이다.

이 구성에 따르면, 소정 온도 이상의 매체가 하우징의 내부를 통과함으로써, 하우징이 가열됨으로써, 노즐을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

일 실시 형태의 제7 양태에 관한 노즐은, 제3 양태에 관한 노즐이며, 상기 가열 수단은 상기 하우징의 표면을 유통하는 소정 온도 이상의 매체이다.

이 구성에 따르면, 하우징의 표면을 가열할 수 있고, 노즐을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

일 실시 형태의 제8 양태에 관한 노즐은, 제1 내지 제7 중 어느 양태에 관한 노즐이며, 상기 슬릿은 상기 하우징의 긴 변 방향을 따라 마련되어 있다.

이 구성에 따르면, 일렬로 균일하게 미소 기포를 포함하는 액체를 분사 대상물(예를 들어 기판)에 세차게 내뿜을 수 있다.

일 실시 형태의 제9 양태에 관한 노즐은, 가스 용해액이 공급되는 헤더관과, 상기 헤더관으로부터 공급된 가스 용해액으로부터, 미소 기포를 포함하는 액체를 생성하여 토출하는 복수의 미소 기포 발생 노즐과, 슬릿이 마련되어 있고, 상기 미소 기포 발생 노즐로부터 토출된 액체가 슬릿으로부터 배출되는 정류 수단을 구비한다.

이 구성에 따르면, 미소 기포를 포함하는 액체를 정류하여 균일하게 배출하므로, 미소 기포를 포함하는 액체를 분사 대상물(예를 들어 기판)에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킬 수 있다.

일 실시 형태의 제10 양태에 관한 기판 세정 장치는, 제1 내지 제9 중 어느 양태에 관한 노즐을 구비한다.

이 구성에 따르면, 판재를 통과함으로써 기액 분리된 액과 가스 기포가 판재 각각을 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화되고, 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 도달할 때에는, 미소 기포를 포함하는 액체가 생성된다. 이 미소 기포를 포함하는 액체가 슬릿을 통하여 토출된다. 따라서, 미소 기포를 포함하는 액체를 기판에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킬 수 있다.

본 기술의 실시 형태의 이해를 촉진하기 위해, 먼저 비교예에 대하여 설명한다.

<제1 비교예>

도 14는, 제1 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도와 기판 상에 대한 분사 패턴을 도시하는 도면이다. 도 14의 상측 도면이 제1 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이고, 도 14의 하측 도면이 기판 상에 대한 분사 패턴을 도시하는 도면이다. 도 14에 도시하는 바와 같이 제1 비교예에 관한 노즐(100)은, 원통 형상의 복수의 마이크로 버블 발생 노즐(102)을 헤더관(101)에 배열시킨 것이다. 마이크로 버블 발생 노즐(102)은 마이크로 버블을 발생시키는 노즐이며, 분출 영역(S11)으로 나타내는 바와 같이 마이크로 버블을 포함하는 액을 분출한다.

이 경우, 도 14의 하측의 기판 상에 대한 분사 패턴(P2)으로 나타내는 바와 같이, 기판(W3) 상에 마이크로 버블을 포함하는 액이 분사되지 않는 영역이 생겨 버리는 문제가 있다. 또한, 분사 불균일이 생겨 버리는 문제도 있다.

<제2 비교예>

도 15는, 제2 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 제2 비교예에 관한 노즐(110)은, 마이크로 버블을 발생시키는 마이크로 버블 발생 노즐(111)과, 마이크로 버블 발생 노즐(111)의 일단과 연통되는 액 공급구를 갖는 헤더관(112)을 구비한다. 헤더관(112)의 하면에는 슬릿(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 이에 의해, 이 헤더관(112)의 하면에 마련된 슬릿으로부터, 분출 영역(S12)으로 나타내는 바와 같이, 마이크로 버블을 포함하는 액이 배출된다.

이 헤더관(112)의 하면에 마련된 슬릿에 마이크로 버블을 포함하는 액이 도달할 때까지의 동안에, 마이크로 버블의 일부가 소멸되어 버린다. 이에 의해, 도 15의 영역(R2)에서는 영역(R1)에 비하여, 마이크로 버블의 밀도가 낮아져, 슬릿으로부터 토출되는 액에 포함되는 마이크로 버블에 불균일이 생긴다는 문제가 있다.

<제3 비교예>

도 16은, 제3 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 제3 비교예에 관한 노즐(120)은, 마이크로 버블 발생 노즐(121)과, 마이크로 버블 발생 노즐(121)을 지지하는 암 부재(122)와, 당해 암 부재(122)가 연결되어 있는 지주(123)를 구비한다. 암 부재(122)는, 화살표 A4로 나타내는 바와 같이 요동 가능하다. 도 16의 분출 영역(S13)으로 나타내는 바와 같이, 마이크로 버블 발생 노즐(121)로부터 마이크로 버블을 포함하는 액이 분출된다. 기판(W4)은 화살표 A5의 방향으로 회전한다.

노즐 토출액의 분사 영역의 직경이 기판(W4)의 반경보다 작기 때문에, 기판(W4)의 전역에 대하여 분사를 행하기 위해서는, 암 부재(122)를 요동시켜 기판(W4) 전역에 골고루 퍼지게 할 필요가 있어, 시간이 걸린다는 문제가 있다.

<제4 비교예>

도 17은, 제4 비교예에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 제4 비교예에 관한 노즐(130)은, 4개의 마이크로 버블 발생 노즐(131)과, 당해 4개의 마이크로 버블 발생 노즐(131)이 고정된 암 부재(132)와, 암 부재(132)의 일단이 연결된 지주(133)를 구비한다. 기판(W5)은 화살표 A6의 방향으로 직선형으로 반송되어 간다. 이 기판(W5)에 대하여 분사를 행하는 경우에는, 예를 들어 암 부재(132)의 장축 방향(X 방향)에 있어서, 인접하는 마이크로 버블 발생 노즐(131)의 중간 위치에 상당하는 기판(W5)의 위치(예를 들어, 파선 L1 내지 L3의 위치)에는 분사 불균일이 생겨 버린다는 문제가 있다.

이들 문제에 대하여, 각 실시 형태에서는 미소 기포를 포함하는 액을 커튼형으로 분사 대상물에 균일하게 세차게 내뿜는 것을 실현한다. 이후의 각 실시 형태에 있어서, 분사 대상물은 일례로서 기판인 것으로 하여 설명한다.

또한 이후의 각 실시 형태에 있어서, 미소 기포란 수mm까지의 직경의 기포를 말하며, 마이크로 버블, 나노 버블도 포함된다.

<제1 실시 형태>

도 1a는, 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치의 개략 구성도이다. 도 1a에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(10)는, 기체(예를 들어 오존)가 용해된 가스 용해 액체를 생성하는 생성기(8)와, 미소 기포를 발생시키는 노즐(1)과, 일단이 생성기(8)와 연통되어 있고, 또한 타단이 노즐(1)과 연통되어 있는 배관(4)과, 기판(도시하지 않음)을 밑에서부터 지지하는 지지 부재(9)를 구비한다. 생성기(8)에서 생성된 가스 용해액은, 배관(4)을 통하여 노즐(1)에 공급되고, 노즐(1)로부터 미소 기포를 포함하는 액체가 배출된다. 이에 의해, 지지 부재(9)에 지지된 기판에 미소 기포를 포함하는 액체가 분사된다. 배관(4) 상, 혹은 배관(4)에 접속되는 생성기(8)의 내부의 배관에는 액체의 흐름을 제어하는 에어 구동 밸브가 설치되어 있지만, 설명을 간단하게 하기 위해 도시하지 않는다.

도 1b는, 제1 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 1b에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)은, 일례로서 단부면(11)에 있어서, 배관(4)과 연결되어 있고, 암 부재(2)와 연결되어 있다. 암 부재(2)는 지주(3)에 연결되어 있고, 노즐(1)은 암 부재(2)를 통하여 지주(3)에 고정되어 있다.

도 2a는, 배관(4)을 떼어 낸 경우의 노즐(1)의 개략 사시도이다. 도 2a에 도시하는 바와 같이, 노즐(1)의 단부면(11)에는 가스 용해액이 유입되는 유입구(15)가 마련되어 있다.

도 2b는, 도 2a의 화살표 A1의 화살표도이다. 도 2b에 도시하는 바와 같이, 하면(14)에는 슬릿(16)이 마련되어 있고, 슬릿(16)으로부터 미소 기포를 포함하는 액체가 배출된다. 즉 슬릿은 미소 기포를 포함하는 액체가 배출되는 개구이다. 슬릿(16)은 예를 들어, 하우징(17)의 긴 변 방향을 따라 마련되어 있다.

도 2c는, 도 2a의 종단면 B의 단면도이다. 도 2c에 도시하는 바와 같이, 노즐(1)은, 중공의 하우징(17)과, 하우징(17) 내에 마련되고 중공을 2개의 공간(SP1, SP2)으로 구획하는 판재(21), 하우징(17) 내에 마련되고 중공을 2개의 공간(SP2, SP3)으로 구획하는 판재(22), 하우징(17) 내에 마련되고 중공을 2개의 공간(SP3, SP4)으로 구획하는 판재(23)를 구비한다. 판재(21 내지 23)는 모두 복수의 관통 구멍이 마련되어 있다. 하우징(17)은 예를 들어, 지지 부재(175) 상에 천장판 부재(171)가 고정됨으로써 형성되어 있다. 이 고정은 볼트를 통하여 연결 혹은 지지 부재(175)를 설치한 후에 지지 부재(175)에 대하여 천장판 부재(171)를 접착, 용접 등을 함으로써 실현된다.

본 실시 형태에서 미소 기포가 발생하는 원리의 개요는, 기체가 충분히 용해되어 있는 높은 압력의 기체 용해액의 압력을, 일거에 해방함으로써 용해되어 있는 가스가 미소 기포로서 나온다고 하는 것이다. 즉, 용해 가스를 일정 압력 하에서 과포화시킨 액체를 대기 개방시켰을 때, 과포화분의 가스 성분이 액체 중으로부터 미소 기포로 되어 발생한다고 하는 것이다. 노즐(1) 내에 설치되어 있는 판재(21)(오리피스부라고도 함)를 기체 용해액이 통과함으로써 이 현상이 생긴다. 오리피스부의 다음단에 설치되어 있는 판재(22, 23)(메쉬판이라고도 함)의 역할은, 석출된 미소 기포가 메쉬판에 충돌함으로써 미세화되는 것이다.

여기서, 각각의 공간(SP1 내지 SP4)이 갖는 역할(특징)에 대하여 설명한다. 공간(SP1)은 가스 용해액이 유입되는 공간이며, 가장 압력이 높다. 공간(SP2)에 있어서, 판재(21)에 마련된 복수의 관통 구멍을 통과함으로써, 일거에 압력 해방되어 미소 기포가 발생한다. 공간(SP3)에 있어서, 미소 기포가 더 미세화된다. 공간(SP4)에 도달한 미소 기포를 포함하는 액체는 정류되어 슬릿(16)으로부터 주로 압력에 의해 분사된다. 판재(21 내지 23)에 마련된 관통 구멍(슬릿)을 통과하면 압력이 내려가므로, 공간(SP2, SP3, SP4)으로 진행할 때마다 단계적으로 압력이 내려간다.

공간(SP1 내지 SP4)의 높이 치수(도 2c의 Y 방향의 길이)는 0.5mm 내지 20mm가 바람직하다.

도 2c와 같이, 노즐 내에 단차가 있는 경우, 예를 들어 공간(SP1 내지 SP4) 중 하나의 공간의 단면적(예를 들어, XZ면의 단면적 즉 횡단면의 면적)을 기준으로 하여, 밑에 인접하는 공간의 단면적(예를 들어, XZ면의 단면적 즉 횡단면의 면적)이 0.1 내지 1.0의 면적비를 갖는 상사형의 형상인 것이 바람직하다.

슬릿의 폭(도 2c의 X 방향의 길이)은 0.01mm 내지 2mm가 바람직하다.

하우징(17)의 내측면에는 단차(172)가 마련되어 있다. 이 단차(172) 상에 판재(21)가 배치되어 있다. 노즐(1)은, 하우징(17)의 천장판 부재(171)와 판재(21)의 사이에 마련된 스페이서(181, 191)를 구비한다. 천장판 부재(171)가 지지 부재(175)에 고정됨으로써, 천장판 부재(171)에 의해 스페이서(181, 191)가 판재(21)를 지지 부재(175)의 단차(172)에 눌러서 판재(21)를 하우징(17)의 내측에 고정하고 있다.

또한 하우징(17)의 내측면에는 단차(173)가 마련되어 있다. 이 단차(173) 상에 판재(22)가 배치되어 있다. 노즐(1)은, 판재(21)와 판재(22)의 사이에 마련된 스페이서(182, 192)를 구비한다. 판재(21)에 의해, 스페이서(182, 192)가 판재(22)를 지지 부재(175)의 단차(173)에 눌러서 판재(22)를 고정하고 있다.

또한 하우징(17)의 내측면에는 단차(174)가 마련되어 있다. 이 단차(174) 상에 스페이서(184, 194)가 마련되어 있다. 그리고, 이 스페이서(184, 194) 상에 판재(23)가 마련되어 있다. 노즐(1)은, 판재(22)와 판재(23)의 사이에 마련된 스페이서(183, 193)를 구비한다. 판재(22)에 의해, 스페이서(183, 193)가 판재(23)를 누르고, 또한 이 판재(23)가 스페이서(184, 194)를 지지 부재(175)의 단차(174)에 누름으로써, 판재(23)를 하우징(17)의 내측에 고정하고 있다. 즉, 스페이서(184)와 스페이서(194)는 판재(23)에 눌려져 있고, 판재(23)는 스페이서(183)와 스페이서(193)에 눌려져 있고, 스페이서(183)와 스페이서(193)는 판재(22)에 눌려져 있고, 판재(22)는 스페이서(182)와 스페이서(192)에 눌려져 있고, 스페이서(182)와 스페이서(192)는 판재(21)에 눌려져 있고, 판재(21)는 스페이서(181)와 스페이서(191)에 눌려져 있고, 스페이서(181)와 스페이서(191)는 천장판 부재(171)에 눌려져 있다. 이와 같이, 판재(21 내지 23) 각각은 스페이서(181 내지 184, 191 내지 194)에 의해 눌려져 있어, 그 위치가 어긋나는 일이 없도록 되어 있다.

여기서, 스페이서(181, 191)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(182, 192)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(183, 193)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(184, 194)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 별체인 경우에는 막대형이며, 일체물인 경우에는 사각의 프레임형이어도 된다. 일체물 쪽이 별체보다 노즐의 조립이 용이하므로, 보다 바람직하다.

도 2c에 도시하는 바와 같이, 유입구(15)는, 판재(21)에 의해 구획된 공간(SP1, SP2) 중 위의 공간(SP1)에 연통된다. 또한, 이 유입구(15)는 상면(12)에 마련되어 있어도 되고, 단부면(11)에 대응하는 단부면(13)에 마련되어 있어도 된다. 즉, 하우징(17)의 상면 또는 측면에는 가스 용해액이 유입되고, 또한 판재(21 내지 23)에 의해 구획된 공간(SP1 내지 SP4) 중 가장 위의 공간(SP1)에 연통되는 유입구가 마련되어 있다. 상면(12)으로부터 가스 용해액을 공급하는 경우에는, 공급구는 1개가 아니라, 공급구의 위치가 등배치로 되는 복수여도 된다. 또한 단부면(11), 단부면(13)으로부터 동시에 공급을 해도 된다.

공급될 때의 가스 용해액의 압력은 0 내지 1.0MPa이 바람직하다. 가스 용해액은 먼저 공간(SP1)에 도입된다.

또한, 노즐(1)의 종단면이 도 2c와 같이 사다리꼴일 필요는 없으며, 노즐(1) 내부 구조는 그대로, 노즐(1)의 하우징(17)의 종단면만 직사각형이어도 된다. 내부에 판재를 수납할 수 있는 형상이면, 종단면 형상은 불문한다.

도 2d는, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 종단면도이다. 도 2d에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 노즐(1a1)은, 도 2c의 노즐(1)과 마찬가지로, 지지 부재(175a)의 종단면이 계단형으로 하면으로 감에 따라(즉 -Y 방향으로) 끝이 가늘어지는 점을 공통으로 하고 있는데, 하우징(17a)의 종단면을 직사각형으로 변경한 것이다.

도 2d에 도시하는 바와 같이, 노즐(1a1)의 지지 부재(175a)의 내측의 저면(176)에는 스페이서가 마련되어 있지 않은 점이, 도 2c의 노즐(1)과는 다르다. 지지 부재(175a)의 구체적인 구조는 이하와 같다. 하우징(17a)의 지지 부재(175a)의 내측의 단차(174a)에 판재(23a)가 설치되어 있다. 판재(23a) 상에 스페이서(183a, 193a)가 마련되어 있다. 스페이서(183a, 193a)의 상단의 높이와 단차(173a)의 높이가 동일하며, 이 스페이서(183a, 193a)와 단차(173a) 상에 판재(22a)가 마련되어 있다. 이 판재(22a) 상에 스페이서(182a, 192a)가 마련되어 있다. 마찬가지로, 스페이서(182a, 192a)의 상단의 높이와 단차(172a)의 높이가 동일하며, 이 스페이서(182a, 192a)와 단차(172a) 상에 판재(21a)가 마련되어 있다. 이 판재(21a) 상에 스페이서(181a, 191a)가 마련되어 있다. 스페이서(181a, 191a)의 상단의 높이와 지지 부재(175a)의 상단의 높이가 동일하며, 이 스페이서(181a, 191a)와 지지 부재(175a) 상에 천장판 부재(171a)가 마련되어 있다. 또한 지지 부재(175a)의 저면에는 슬릿(16a)이 마련되어 있다.

여기서, 스페이서(181a, 191a)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(182a, 192a)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(183a, 193a)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(184a, 194a)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 별체인 경우에는 막대형이고, 일체물인 경우에는 사각의 프레임형이어도 된다. 일체물 쪽이 별체보다 노즐의 조립이 용이하므로, 보다 바람직하다.

또한, 도 2c에 있어서, 노즐(1)의 지지 부재(175)의 종단면은 하면으로 감에 따라(즉 -Y 방향으로) 끝이 가늘어지게(지지 부재(175)의 종단면이 계단 구조로) 되어 있지만, 지지 부재(175)의 X 방향의 폭은 Y 방향으로 대략 일정해도 된다. 단, 도 2c와 같이 노즐의 종단면 형상이 하면으로 감에 따라 끝이 가늘어지는 편이, 판재(21, 22, 23)를 단에 얹음으로써 고정이 용이해지기 때문에, 보다 바람직하다. 스페이서의 높이를 정확하게 하면, 도 2e에 도시하는 바와 같이 계단 구조는 없애도 된다.

도 2e는, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 종단면도이다. 도 2e에 도시하는 바와 같이, 노즐(1a2)은 하우징(17b)의 지지 부재(175b)의 내측의 저면에 스페이서(184b, 194b)가 마련되어 있고, 이 스페이서(184b, 194b) 상에 판재(23b)가 마련되어 있다. 또한 판재(23b) 상에 스페이서(183b, 193b)가 마련되어 있고, 이 스페이서(183b, 193b) 상에 판재(22b)가 마련되어 있다. 또한 판재(22b) 상에 스페이서(182b, 192b)가 마련되어 있고, 이 스페이서(182b, 192b) 상에 판재(21b)가 마련되어 있다. 또한 판재(21b) 상에 스페이서(181b, 191b)가 마련되어 있고, 이 스페이서(181b, 191b) 상에 천장판 부재(171b)가 마련되어 있다. 또한 지지 부재(175b)의 저면에는 슬릿(16b)이 마련되어 있다.

여기서, 스페이서(181b, 191b)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(182b, 192b)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(183b, 193b)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 마찬가지로 스페이서(184b, 194b)는 별체여도 되고 일체물이어도 된다. 별체인 경우에는 막대형이고, 일체물인 경우에는 사각의 프레임형이어도 된다. 일체물 쪽이 별체보다 노즐의 조립이 용이하므로, 보다 바람직하다.

도 2f는, 스페이서(184b, 194b)가 별체인 경우에 있어서, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 노즐(1a2)의 일부의 조립 공정을 도시하는 모식도이다. 도 2f에 도시하는 바와 같이, 지지 부재(175b)의 내측의 저면에 막대형 스페이서(184b, 194b)를 배치하고, 그 후에 스페이서(184b, 194b) 상에 판재(23b)를 배치한다.

도 2g는, 스페이서(184b, 194b)가 일체물인 경우에 있어서, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 노즐(1a2)의 일부의 조립 공정을 도시하는 모식도이다. 도 2g에 도시하는 바와 같이, 스페이서(184b, 194b)는 4각 프레임의 형상을 갖는 스페이서의 측면 부분을 구성한다. 도 2g에 도시하는 바와 같이, 지지 부재(175b)의 내측의 저면에, 스페이서(184b, 194b)를 갖는 4각 프레임의 스페이서를 배치하고, 그 후에 이 스페이서 상에 판재(23b)를 배치한다.

도 3a는, 판재(21)의 평면도의 일례이다. 도 3b는, 판재(22)의 평면도의 일례이다. 도 3c는, 판재(23)의 평면도의 일례이다. 도 3a에 도시하는 바와 같이, 판재(21)에는 일례로서 복수의 미소 직경의 관통 구멍(H1)(예를 들어, 최대 직경 2.0mm 정도)이 마련되어 있다. 도 3a에서는, 일례로서 이들 관통 구멍(H1)이 등간격으로 마련되어 있다. 여기서는 일례로서 관통 구멍(H2)과 관통 구멍(H3)의 수는 대략 동일하고, 관통 구멍(H2)과 관통 구멍(H3)의 크기는 대략 동일하다. 관통 구멍의 축의 각도와 판재(21, 22, 23)의 평면이 이루는 각도는 직각이어도 되고, 직각 이외의 일정 각도를 가져도 된다.

가스 용해액은 판재(21)에 가공되어 있는 관통 구멍(H1)을 통과하여 공간(SP2)으로 이동한다. 가스 용해액이 공간(SP2)으로 이동함으로써 공급 시의 가스 용해액의 압력이 해방되어, 용해되어 있던 가스가 발생한다. 이에 의해, 공간(SP2)에 있어서, 가스 용해액은 기액 분리된다. 공간(SP2)에 있어서의 액체 및 가스(기포)는, 판재(22)를 통과하여 공간(SP3)으로 이동한다. 판재(22)에는 복수의 미소 직경의 관통 구멍(H2)(예를 들어 최대 직경 2.0mm 정도)이 마련되어 있다. 이 때문에, 기포가 이 판재(22)를 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화된다.

마찬가지로, 공간(SP3)에 도달한 액체 및 가스(기포)는, 판재(23)를 통과하여 공간(SP4)으로 이동한다. 판재(23)에는 복수의 미소 직경의 관통 구멍(H3)(예를 들어 최대 직경 2.0mm 정도)이 마련되어 있다. 이 때문에, 기포가 이 판재(23)를 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화된다.

그 결과, 공간(SP2)에서 기액 분리된 액과 가스 기포가 판재(22, 23) 각각을 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화되어 공간(SP4)에 도달할 때에는, 미소 기포(예를 들어, 나노 내지 마이크로 사이즈로 미소화된 버블)를 포함하는 액이 생성된다. 하우징(17)의 하면에는, 판재(21 내지 23)에 의해 구획된 공간(SP1 내지 SP4) 중 가장 밑의 공간(SP4)에 연통되는 슬릿(16)이 마련되어 있다. 슬릿(16)은, 원하는 슬릿이 칼날, 와이어 등으로 가공됨으로써 형성되어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 슬릿(16)은 하우징(17)의 외측의 하면에 대하여 직각으로 마련하였지만, 이에 한하지 않고, 하우징(17)의 외측의 하면에 대하여 직각 이외의 일정 각도를 가져도 되며, 즉 하우징(17)의 외측의 하면에 대하여 비스듬하게 슬릿(16)이 마련되어 있어도 된다.

도 3d는, 슬릿(16)의 실현 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3d는, 지지 부재(175)의 하면측의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 3d에 도시하는 바와 같이, 슬릿(16)의 형상으로 절결을 마련한 제1 부분(173)과 제2 부분(174)을 미리 준비하고, 제1 부분(173)과 제2 부분(174)을 접착, 용접, 볼트류로 체결함으로써, 지지 부재(175)를 형성해도 된다. 이에 의해, 원하는 슬릿 폭을 실현할 수 있다.

도 4a는, 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다. 도 4b는, 기판에 토출된 액체의 패턴이다. 공간(SP4)에 도달한 미소 기포를 포함하는 액체는 슬릿(16)을 통과하여, 도 4a의 액(S1)으로 나타내는 바와 같이 일렬의 띠형으로 토출된다. 이에 의해, 도 4b의 패턴(P1)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)에 일렬로 균일하게 미소 기포를 포함하는 액체가 세차게 내뿜어진다.

이 구성에 의해, 미소 기포를 포함하는 액체를 분사 대상물의 일례인 기판 상에 불균일을 만들지 않고, 일렬로 균일하게 분사하는 것이 가능하게 된다. 또한, 미소 기포를 포함하는 액체를 노즐 내에서 일렬로 균일하게 생성시키는 것이 가능하게 되므로, 미소 기포의 수량 분포가 일렬 내의 위치에 의존하는 것도 해소된다.

도 5는, 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 기판에 미소 기포를 포함하는 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 화살표 A2의 방향으로 회전하는 기판(W1)에 대하여, 토출된 액체(S2)가 나타내는 바와 같이, 노즐(1)로부터 일렬로 미소 기포를 포함하는 액체가 토출된다. 노즐(1)로부터 토출되는 일렬의 범위는, 기판(W1)의 중심에서부터 기판(W1)의 외연까지를 포함하는 범위이다. 이에 의해, 기판(W1)이 회전함으로써, 기판(W1)의 전체면에 균일하게 미소 기포를 포함하는 액체를 세차게 내뿜을 수 있다. 이와 같이, 노즐(1)을 설치한 암 부재(2)를 요동시키지 않고, 기판(W1) 전체에 균일하게 미소 기포를 포함하는 액체를 분사할 수 있다. 또한, 노즐(1)로부터 토출되는 일렬의 범위는, 상기에 한하지 않고, 기판(W1)의 중심에서부터 기판(W1)의 외연을 초과하는 위치까지를 포함하는 범위여도 된다.

도 6은, 제1 실시 형태에 관한 노즐로부터 기판에 미소 기포를 포함하는 액체가 토출되는 모습을 도시하는 모식도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 화살표 A3의 방향으로 직선형으로 기판(W2)이 이동하는 것에 대하여, 토출된 액체(S3)가 나타내는 바와 같이, 노즐(1)로부터 일렬로 미소 기포를 포함하는 액체가 토출된다. 노즐(1)로부터 토출되는 일렬의 범위는, 기판(W2)의 이동 방향에 대하여 대략 수직인 방향에 있어서의 기판(W2)의 폭을 포함하는 범위이다. 이에 의해, 기판 전체에 균일하게 미소 기포를 포함하는 액체를 분사할 수 있다.

또한, 생성되는 미소 기포의 분포와 기포의 직경을 원하는 것으로 하기 위해, 판재(21 내지 23)에 마련하는 구멍 형상(동그라미, 긴 구멍, 사각, 삼각) 및 그 사이즈, 가공의 배열은 적절하게 변경해도 된다. 나아가, 판재(21 내지 23)의 배치 수량 및/또는 공간(SP1 내지 SP4)의 수를 증감해도 된다.

<변형예 1>

도 7a는, 변형예 1에 관한 판재(21b)의 평면도이다. 도 7b는, 변형예 1에 관한 판재(22b)의 평면도이다. 도 7c는, 변형예 1에 관한 판재(23b)의 평면도이다.

또한, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 관한 판재(21b)는, 관통 구멍(H1b)(예를 들어, 폭 2.0mm 정도까지의 슬릿)이 일정 간격으로 마련되어 있어도 된다. 도 7b에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 관한 판재(22b)는, 판재(21b)의 관통 구멍(H1b)보다 작은 관통 구멍이 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 관한 판재(22b)의 관통 구멍(H2b)의 수는, 판재(21b)의 관통 구멍(H1b)의 수보다 많다. 도 7c에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 관한 판재(23b)는, 판재(21b)의 슬릿보다 작은 슬릿이 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 변형예 1에 관한 판재(23b)의 관통 구멍(H3b)의 수는, 판재(21b)의 관통 구멍(H1b)의 수보다 많다. 여기서는 일례로서 관통 구멍(H2b)과 관통 구멍(H3b)의 수는 대략 동일하고, 관통 구멍(H2b)과 관통 구멍(H3b)의 크기는 대략 동일하다.

<변형예 2>

도 8a에 도시하는 바와 같이, 변형예 2에 관한 판재(21c)는, 슬릿(예를 들어, 폭 2.0mm 정도까지의 슬릿)이 연속으로 마련되어 있어도 된다. 도 8b에 도시하는 바와 같이, 변형예 2에 관한 판재(22c)는, 판재(21c)의 관통 구멍(H1c)보다 작은 관통 구멍(H2c)이 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 변형예 2에 관한 판재(22c)의 관통 구멍(H2c)의 수는, 판재(21c)의 관통 구멍(H1c)의 수보다 많다. 도 8c에 도시하는 바와 같이, 변형예 2에 관한 판재(23c)는, 판재(21c)의 관통 구멍보다 작은 관통 구멍이 복수 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 변형예 2에 관한 판재(23c)의 관통 구멍(H3c)의 수는, 판재(21c)의 관통 구멍(H1c)의 수보다 많다. 여기서는 일례로서 관통 구멍(H2c)과 관통 구멍(H3c)의 수는 대략 동일하고, 관통 구멍(H2c)과 관통 구멍(H3c)의 크기는 대략 동일하다.

이와 같이, 복수의 판재 중 제1 판재(예를 들어 판재(21))보다 하방에 마련된 제2 판재(예를 들어 판재(22))에 있어서, 관통 구멍의 수가 제1 판재(예를 들어 판재(21))의 관통 구멍보다 많거나, 및/또는 관통 구멍의 크기가 제1 판재(예를 들어 판재(21))의 관통 구멍(예를 들어 판재(22))의 크기 이하이다. 이 구성에 따르면, 기포 사이즈를 미소화할 수 있다.

이상, 제1 실시 형태에 관한 노즐은, 미소 기포를 발생시키는 노즐(1)이며, 중공의 하우징(17)과, 하우징(17) 내에 마련되고, 당해 하우징 내를 복수의 공간으로 구획하는 복수의 판재(21 내지 23)를 구비한다. 하우징(17)의 상면 또는 측면에는, 가스 용해액이 유입되고, 또한 판재(21 내지 23)에 의해 구획된 공간 중 가장 위의 공간(SP1)에 연통되는 유입구가 마련되어 있고, 판재(21 내지 23) 각각에는, 복수의 관통 구멍이 마련되어 있고, 하우징(17)의 하면에는, 판재(21 내지 23)에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간(SP4)에 연통되는 슬릿(16)이 마련되어 있다.

이 구성에 의해, 판재(21)를 통과함으로써 기액 분리된 액과 가스 기포가 판재(22 또는 23) 각각을 통과하는 과정에서, 그 기포 사이즈가 미소화되고, 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간(SP4)에 도달할 때에는, 미소 기포를 포함하는 액체가 생성된다. 이 미소 기포를 포함하는 액체가 슬릿(16)을 통하여 토출된다. 따라서, 미소 기포를 포함하는 액체를 기판에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 판재(21 내지 23)는 하우징의 하면에 대략 평행으로 마련되었지만, 이에 한하지 않고, 하우징의 하면에 대하여 평행하지 않은 각도로 마련되어 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 판재(21 내지 23)끼리는 대략 평행으로 마련되었지만, 이에 한하지 않고, 평행하지 않은 각도가 마련되어 있어도 된다.

계속해서 제2 내지 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 내지 제5 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태에 비하여, 노즐이 하우징(17) 또는 가스 용해액을 가열하는 가열 수단을 구비하는 점이 다르다. 이에 의해, 기판에 분사되기 직전의 액체를 가열함으로써 가스 용해도를 의도적으로 내려 기포의 발생을 촉진한다. 또한 이 구성에 따르면, 노즐에 공급되기 직전의 가스 용해액(예를 들어, 오존수)은 예를 들어 상온이며, 농도 관리는 용이하다. 또한, 노즐을 통과하고, 승온 후인 액체를 기판에 분사하기 때문에, 승온된 가스 용해액을 높은 압력으로 유지해 둘 필요가 없어진다.

제2 내지 제5 실시 형태에 있어서, 가열 수단의 양태가 서로 다르다. 그 상세에 대하여 이하에 설명한다.

<제2 실시 형태>

우선, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 9a는, 제2 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 9b는, 도 9a의 종단면 C의 단면도이다. 도 9a의 제2 실시 형태에 관한 노즐(1b)은, 도 2a의 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)에 비하여, 전열 부재(41)에 전기를 공급하기 위한 배선(5)이 추가된 것으로 되어 있다. 도 2a 및 도 2b와 마찬가지의 구성에 대해서도 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

제2 실시 형태에 있어서, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 가열 수단은 하우징(17b)에 마련된 전열 부재(예를 들어 전열선)(41)이며, 여기서는 일례로서 하우징(17b)의 내부에 마련되어 있다. 전열 부재(41)는 배선(5)과 접속되어 있고, 배선(5)에 의해 공급된 전류에 의해 가열된다. 전열 부재(41)에 의해 하우징(17)이 가열됨으로써, 노즐(1b)을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

또한, 전열 부재(41)는 하우징(17)의 표면에 마련되어 있어도 되고, 하우징(17)의 내표면에 마련되어 가스 용해액을 직접 가열해도 된다.

<제3 실시 형태>

계속해서 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 10은, 제3 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 10의 제3 실시 형태에 관한 노즐(1c)은, 도 2a의 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)에 비하여, 적외선 조사기(51) 및 적외선 조사기(51)를 지주(3)에 고정하는 암 부재(52)가 추가된 것으로 되어 있다. 도 2a와 마찬가지의 구성에 대해서도 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 제3 실시 형태에 있어서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 가열 수단은, 하우징(17)에 대향하는 면으로부터 적외선을 조사함으로써, 적외선을 하우징(17)에 조사하는 적외선 조사기(51)이다. 이에 의해, 적외선에 의해 하우징(17)이 가열됨으로써, 노즐(1c)을 통과하는 액체를 가열할 수 있다. 도 10 내에서는 적외선 조사기는 1개를 도시하고 있지만, 하우징(17)의 노즐을 끼워서 대면측에 또 하나를 설치하여, 노즐의 양면으로부터 가열을 해도 된다. 나아가, 액 공급을 측면(11, 12)으로부터 행하는 경우에는 하우징(17)의 상방에 적외선 조사기를 설치하여, 3방향으로부터의 가열을 해도 된다.

<제4 실시 형태>

계속해서 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 11a는, 제4 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 11b는, 도 11a의 종단면 D의 단면도이다. 도 11a의 제4 실시 형태에 관한 노즐(1d)은, 도 2a의 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)에 비하여, 소정 온도 이상의 매체를 노즐(1d)의 내부에 유통시키기 위한 배관(6)이 추가된 것으로 되어 있다. 도 2a 및 도 2b와 마찬가지의 구성에 대해서도 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

제4 실시 형태에 있어서, 가열 수단은, 하우징(17d)의 내부에 유통되는 소정 온도 이상의 매체(예를 들어, 액체 또는 기체)이다. 도 11b에 도시하는 바와 같이, 하우징(17d)의 내부에 공동(61)이 마련되어 있고, 소정 온도 이상의 매체가 이 공동(61)을 통과함으로써, 하우징(17d)이 가열됨으로써, 노즐(1d)을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

<제5 실시 형태>

계속해서 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 12a는, 제5 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 12b는, 도 12a의 종단면 E의 단면도이다. 도 12a의 제5 실시 형태에 관한 노즐(1e)은, 도 2a의 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)에 비하여, 소정 온도 이상의 매체를 노즐(1e)에 공급하기 위한 배관(7)이 추가된 것으로 되어 있다. 도 2a 및 도 2b와 마찬가지의 구성에 대해서도 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

제5 실시 형태에 있어서, 가열 수단은, 하우징(17)의 표면을 유통하는 소정 온도 이상의 매체(예를 들어, 액체 또는 기체)이다. 도 12b에 도시하는 바와 같이, 하우징(17)은, 예를 들어 일부가 유로 형성 부재(71)에 덮여 있고, 배관(7)이, 이 유로 형성 부재(71)와 하우징(17) 사이의 공간(72)에 연통되어 있다. 이에 의해, 이 유로 형성 부재(71)와 하우징(17) 사이의 공간(72)에 소정 온도 이상의 매체가 공급되므로, 하우징(17)의 표면을 가열할 수 있고, 노즐(1e)을 통과하는 액체를 가열할 수 있다.

<제6 실시 형태>

계속해서 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 13a는, 제6 실시 형태에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 2a의 제1 실시 형태에 관한 노즐(1)에 비하여, 제6 실시 형태에 관한 노즐(1f)은, 가스 용해액이 공급되는 헤더관(81), 헤더관(81)에 마련된 복수의 미소 기포 발생 노즐(82) 및 정류 수단(86)을 구비한다. 헤더관(81)은 도 1b의 배관(4)에 연통되어 있고, 배관(4)을 통하여 헤더관(81)에 가스 용해액이 공급된다. 복수의 미소 기포 발생 노즐(82)은, 도 13a의 토출 영역(84)이 나타내는 바와 같이, 헤더관(81)으로부터 공급된 가스 용해액으로부터, 미소 기포를 포함하는 액체를 생성하여 토출한다. 정류 수단(86)에는, 하면에 슬릿(85)이 마련되어 있고, 미소 기포 발생 노즐(82)로부터 토출된 액체가, 도 13a의 토출 영역(87)이 나타내는 바와 같이 슬릿(85)으로부터 배출된다. 여기서 정류 수단(86)은 상면의 전체가 개구되어 있고, 하면에 슬릿이 마련된 구조를 갖는다. 즉, 정류 수단(86)은 그릇 형상을 갖고, 하면에 슬릿(85)이 마련되어 있다. 슬릿(85)은 정류 수단(86)의 긴 변 방향을 따라 마련되어 있다. 이에 의해, 토출하는 액체를 일렬로 정류할 수 있다.

이상, 제6 실시 형태에 관한 노즐(1f)은, 가스 용해액이 공급되는 헤더관(81)과, 헤더관(81)으로부터 공급된 가스 용해액으로부터, 미소 기포를 포함하는 액체를 생성하여 토출하는 복수의 미소 기포 발생 노즐(82)과, 슬릿(85)이 마련되어 있고, 미소 기포 발생 노즐(82)로부터 토출된 액체가 슬릿(85)으로부터 배출되는 정류 수단(86)을 구비한다.

이 구성에 의해, 미소 기포를 포함하는 액체를 정류하여 균일하게 배출하므로, 미소 기포를 포함하는 액체를 기판에 세차게 내뿜는 경우의 균일성을 향상시킬 수 있다.

<제6 실시 형태의 변형예>

도 13b는, 제6 실시 형태의 변형예에 관한 노즐의 개략 사시도이다. 도 13b에 도시하는 바와 같이, 정류 수단(86g)은 헤더관(81)과 복수의 미소 기포 발생 노즐(82)을 덮는 하우징이어도 된다. 정류 수단(86g)의 단부면에는 개구(83)가 마련되어 있고, 이 개구(83)에 헤더관(81)의 단부면의 유입구가 맞도록 헤더관(81)이 고정되어 있다. 헤더관(81)은, 도 1b의 배관(4)에 연통되어 있고, 배관(4)을 통하여 헤더관(81)에 가스 용해액이 공급된다. 도 13b의 토출 영역(86)이 나타내는 바와 같이, 헤더관(81)으로부터 공급된 가스 용해액으로부터, 미소 기포를 포함하는 액체를 생성하여 토출한다. 정류 수단(86g)에는, 하면에 슬릿(85)이 마련되어 있고, 미소 기포 발생 노즐(82)로부터 토출된 액체가, 도 13b의 토출 영역(87)이 나타내는 바와 같이 슬릿(85)으로부터 배출된다.

이 경우, 정류 수단(86g)의 상면은 개구로 되어 있어도 되고, 되어 있지 않아도 된다. 정류 수단(86g)의 상면이 폐쇄되어 있으면, 하우징(17g) 밖으로 액체의 일부가 비산되는 것을 방지할 수 있다. 또한 정류 수단(86g)의 상면이 개구가 아닐 때에는, 개구(83)에 설치된 미소 기포 발생 노즐(82)의 방향이 연직 상방으로 되도록 해도 된다. 이 경우, 미소 기포 발생 노즐(82)을 통과한 직후에 슬릿(85)을 통과하면, 균일한 커튼형으로 전부 정류하지 못할 가능성이 있으므로, 조금 액체가 모이도록 조정하는 편이 노즐로부터의 분사의 영향을 받기 어려우므로 바람직하다.

이상, 본 기술은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형시켜 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 여러 가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절하게 조합해도 된다.

1, 1a1, 1a2, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: 노즐
10: 기판 세정 장치
100: 노즐
101: 헤더관
102: 마이크로 버블 발생 노즐
110: 노즐
111: 마이크로 버블 발생 노즐
112: 헤더관
120: 노즐
121: 마이크로 버블 발생 노즐
122: 암 부재
123: 지주
130: 노즐
131: 마이크로 버블 발생 노즐
132: 암 부재
133: 지주
15: 유입구
16: 슬릿
17, 17a, 17b, 17d, 17g: 하우징
171, 171a, 171b: 천장판 부재
175, 175a, 175b: 지지 부재
181, 182, 183, 184, 181a, 182a, 183a, 184a, 181b, 182b, 183b, 184b: 스페이서
191, 192, 193, 194, 191a, 192a, 193a, 194a, 191b, 192b, 193b, 194b: 스페이서
2: 암 부재
21, 21a, 21b, 21c: 판재
22, 22a, 22b, 22c: 판재
23, 23a, 23b, 23c: 판재
3: 지주
4: 배관
41: 전열 부재
5: 배선
51: 적외선 조사기
52: 암 부재
6: 배관
7: 배관
71: 유로 형성 부재
8: 생성기
81: 헤더관
82: 미소 기포 발생 노즐
83: 개구
85: 슬릿
86: 정류 수단
86g: 정류 수단
9: 지지 부재

Claims (10)

1. 미소 기포를 발생시키는 노즐이며,
   중공의 하우징과,
   상기 하우징 내에 마련되고, 상기 하우징 내를 복수의 공간으로 구획하는 복수의 판재
   를 구비하고,
   상기 하우징의 상면 또는 측면에는, 가스 용해액이 유입되고, 또한 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 위의 공간에 연통되는 유입구가 마련되어 있고,
   상기 판재 각각에는, 복수의 관통 구멍이 마련되어 있고,
   상기 하우징의 하면에는, 상기 판재에 의해 구획된 공간 중 가장 밑의 공간에 연통되는 슬릿이 마련되어 있는, 노즐.
2. 제1항에 있어서, 상기 판재는 복수 있고,
   복수의 판재 중 제1 판재보다 하방에 마련된 제2 판재에 있어서, 관통 구멍의 수가 제1 판재의 관통 구멍의 수보다 많거나, 및/또는 관통 구멍의 크기가 제1 판재의 관통 구멍의 크기 이하인, 노즐.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징 또는 상기 가스 용해액을 가열하는 가열 수단을 구비하는, 노즐.
4. 제3항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 하우징에 마련된 전열 부재인, 노즐.
5. 제3항에 있어서, 상기 가열 수단은 적외선을 상기 하우징에 조사하는 적외선 조사기인, 노즐.
6. 제3항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 하우징의 내부를 유통하는 소정 온도 이상의 매체인, 노즐.
7. 제3항에 있어서, 상기 가열 수단은 상기 하우징의 표면을 유통하는 소정 온도 이상의 매체인, 노즐.
8. 제1항에 있어서, 상기 슬릿은 상기 하우징의 긴 변 방향을 따라 마련되어 있는, 노즐.
9. 가스 용해액이 공급되는 헤더관과,
   상기 헤더관으로부터 공급된 가스 용해액으로부터, 미소 기포를 포함하는 액체를 생성하여 토출하는 복수의 미소 기포 발생 노즐과,
   슬릿이 마련되어 있고, 상기 미소 기포 발생 노즐로부터 토출된 액체가 슬릿으로부터 배출되는 정류 수단을 구비하는, 노즐.
10. 제1항, 제2항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 노즐을 구비하는, 기판 세정 장치.

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