KR100671774B1

KR100671774B1 - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR100671774B1
Application number: KR1020060005938A
Authority: KR
Inventors: 사토시 야마모토
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-01-19
Also published as: TW200633793A; KR20060103090A; JP2006269714A; CN1836799A; TWI276482B

Abstract

본 발명은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 기판의 표면에 공급하여 기판의 처리를 행하는 경우에, 처리 기복을 발생시키지 않고 균일한 처리가 가능하며, 기판상에 형성된 피막에 손상을 주지도 않는 장치를 제공한다.

기판의 처리를 행하는 기판 처리부(10)와, 순수(純水) 내에 얼음 미립자를 함유시키는 얼음 슬러리 제조 장치(12)와, 얼음 슬러리 내에 기체를 용해시키는 수단과, 얼음 슬러리를 가압하는 가압 펌프(52) 및 가압 탱크(14)와, 기체가 용해하여 가압된 얼음 슬러리를 기판 처리부(10)에 공급하는 얼음 슬러리 공급 배관(56)을 구비하여 장치를 구성하였다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating a substrate}

도 1은 본 발명의 실시 형태의 일예를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체구성을 도시한 개략도,

도 2는 도 1에 도시한 기판 세정 장치의 구성요소 중 하나인 얼음 슬러리 제조 장치의 본체부의 외관 사시도,

도 3은 도 2에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치의 본체부를 종방향으로 절단한 상태에서의 일부를 확대한 사시도,

도 4는 도 2에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치의 블록 구성도,

도 5는 도 1에 도시한 기판 세정 장치의 기판 처리부의 구성의 일예를 도시한 개략 정면도,

도 6은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도,

도 7은 도 6에 도시한 기판 세정 장치의 구성요소 중 하나인 얼음 슬러리 제조 장치의 구성예를 도시한 개략 단면도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도,

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전 체 구성을 도시한 개략도,

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도,

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 기판 처리부 12, 66, 158, 186 : 얼음 슬러리 제조 장치

14, 68, 110, 130, 154, 182 : 가압 탱크

38, 176 : 기체 공급관 42, 78, 116, 136, 160, 188 : 순수 공급관

44, 88, 174, 200 : 냉각기

50, 96 : 얼음 슬러리 송액용 배관

52, 98, 118, 138, 152, 162, 190 : 가압 펌프

54, 100, 120, 140, 164, 192 : 역지 밸브

56, 106, 126, 146, 178, 202 : 얼음 슬러리 공급 배관

58, 108, 128, 148, 180, 204 : 레귤레이터

60 : 스핀척 62 : 회전 지축

64 : 노즐 70, 114, 132, 156, 184 : 탄산가스 공급 장치

102, 123, 142, 166, 194 : 탄산가스 공급관

104, 124, 144, 168, 196 : 컴프레서

112, 134 : 얼음 슬러리 조제 장치

122 : 얼음 미립자 송급관 150 : 얼음 슬러리 송급관

170 : 열 교환기 172 : 과냉각수 공급용 액체 공급관

198 : 액체 공급관 W : 기판

본 발명은 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치(LCD)용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이(PDP)용 유리 기판, 프린트 기판, 세라믹스 기판, 전자 디바이스 기판 등의 기판의 주면(主面)에 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 공급하여, 기판의 세정 등의 처리를 행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들면, LCD, PDP 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 장치에서의 기판의 세정은, 엑시머 레이저의 UV 조사에 의한 유기물 오염의 제거→롤 브러시를 사용한 스크럽 세정에 의한 1㎛ 이상의 오염물질의 제거→치환 세정에 의한 약액 세정 후의 약액의 제거→2유체(流體) 세정에 의한 정밀 세정→최종 수세에 의한 마무리 세정과 같은 일련의 공정으로 행해진다. 또, 최근에는, 롤 브러시 세정 대신에, 액체 내에 얼음 미립자를 분산하여 샤베트 상(狀)의 현탁액으로 된 상태의 얼음 슬러리를 조제하고, 노즐로부터 얼음 슬러리를 기판의 표면에 분사하여 얼음 미립자를 기판에 충돌시켜 기판을 세정하는 세정 방법도 제안되어 실시되고 있다(예를 들면, 일본국 특허 제3380021호 공보 참조).

얼음 슬러리를 이용한 세정 방법은, 노즐로부터 얼음 슬러리를 기판의 표면에 분사하고 얼음 미립자를 기판에 충돌시켜 얼음 미립자로 기판의 표면을 문지르는 것으로, 세정 효과를 높이기 위해서는, 얼음 슬러리를 가압하여 노즐로부터 어느 정도의 압력으로 얼음 슬러리를 분출시킬 필요가 있다. 그러나, 미소한 얼음 입자라고는 하지만 고형물(固形物)을 포함한 액체를 기판 표면의 광범위에 걸쳐 균일하게 분산시키는 것은 매우 곤란하며, 이 때문에, 얼음 슬러리를 가압하여 노즐로부터 분출시켰을 때에, 기판의 표면상의 위치에 의하여 얼음 슬러리가 기판의 표면에 충돌할 때의 에너지에 기복을 발생시킨다. 특히, 최근과 같이 기판이 대형화되면, 기판 표면의 보다 광범위에 걸쳐 얼음 슬러리를 확산시키기 위해서는, 노즐로부터 얼음 슬러리의 토출 압력을 높일 필요가 있기 때문에, 얼음 슬러리를 노즐로부터 토출하여 기판 표면에 균일하게 분산시키는 것은 더욱더 곤란하게 되어, 얼음 슬러리가 기판의 표면에 충돌할 때의 에너지 기복이 커진다. 이 결과, 세정 기복 등의 처리 기복을 발생시킨다는 문제점이 있다.

또, 예를 들면 LCD의 제조에서는, 액정 패턴용의 금속막은, 알루미늄(Al)+ 몰리브덴(Mo) 등과 같이 물리적으로 연한 금속재료로 형성되어 있으며, 한편, 얼음 슬러리 내에 포함되는 얼음 입자는 어느 정도의 굳기를 갖는다. 이 때문에, 얼음 미립자와 기판 표면의 충돌 에너지의 기복에 의하여, 금속막이 부분적으로 손상을 입는다는 문제점이 있다.

본 발명은 이상과 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 기판의 표면에 공급하여 기판의 세정 등의 처리를 행하는 경우에 서, 처리 기복을 발생시키지 않으면서 균일한 기판 처리가 가능하고, 기판상에 형성된 금속막 등의 피막에 손상을 주지도 않는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 따른 발명은, 기판의 주면에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에서, 처리액 내에 얼음 미립자를 함유시키는 얼음 슬러리 조제 수단과, 처리액 내에 기체를 용해시키는 기체 용해 수단과, 처리액을 가압하는 처리액 가압 수단과, 기체가 용해하여 얼음 미립자를 포함하는 가압된 처리액을 기판의 주면에 공급하는 얼음 슬러리 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 처리액의 과냉각 상태를 해제하는 것이고, 상기 기체 용해 수단은 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 용해시키는 것이며, 상기 처리액 가압 수단은 과냉각 해제용 기체가 용해하여 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하는 것임을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 처리액을 그 응고점 이하의 온도로 냉각하여 처리액의 일부를 빙결시키는 것이고, 상기 처리액 가압 수단은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하는 것이며, 상기 기체 용해 수단은 얼음 미립자를 포함하는 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급(送給)하고 용해시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 얼음 미립자 혹은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하여 송급하고 혼합시키는 것임을 특징으로 한다.

청구항 5에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액 내에 얼음 미립자 혹은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하여 송급하고 혼합시키는 것임을 특징으로 한다.

청구항 6에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액을 그 응고점 이하의 온도로 냉각하여 처리액의 일부를 빙결시키는 것임을 특징으로 한다.

청구항 7에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고, 상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액을 냉각하여 과냉각 상태로 하고, 이 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 처리액의 과냉각 상태를 해제하는 것임을 특징으로 한다.

청구항 8에 따른 발명은, 청구항 1 또는 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 기체가 이산화탄소인 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 따른 발명은, 청구항 2 또는 청구항 7에 기재된 기판 처리 장치에서, 상기 과냉각 해제용 기체가 이산화탄소인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 최적의 실시 형태에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시 형태의 일예를 도시한 것으로, 도 1은 기판 처리 장치, 이 예에서는 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다. 또, 도 2는 그 기판 세정 장치의 구성요소 중 하나인 얼음 슬러리 제조 장치의 본체부의 외관 사시도이고, 도 3은 얼음 슬러리 제조 장치의 본체부를 종방향으로 절단한 상태에서의 일부를 확대한 사시도이고, 도 4는 얼음 슬러리 제조 장치의 블록 구성도이며, 도 5는 기판 세정 장치의 기판 처리부의 구성의 일예를 도시한 개략 정면도이다.

이 기판 세정 장치는, 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 얼음 미립자를 포함하는 처리액인 얼음 슬러리를 제조하는 얼음 슬러리 제조 장치(12), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(14) 등을 구비한다.

얼음 슬러리 제조 장치(12)의 구체적 구성의 일예에 관하여 설명하면, 얼음 슬러리 제조 장치(12)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 본체부(16)가 가늘고 긴 원관(圓管) 형상으로 형성된다. 즉, 본체부(16)는 하단부로부터 상단부를 향하여 내경(內徑)이 점차 작아지도록 형성된 직관(直管)(18)을 구비하며, 직관(18)의 하단면은 저벽부(20)에 의하여 폐색(閉塞)된다. 직관(18)은 종방향으로 배치되고, 바람직하게는 연직 자세로 유지된다. 이 직관(18)의 저벽부(20)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 액체 도입관부(22)가 저벽부(20)를 관통하도록 고정 장착되며, 액체 도입관부(22)의 선단 구는, 직관(18)의 내부까지 삽입 통과되어 액체 도입구(24)로 된다. 또, 직관(18)의 내측에는, 저벽부(20)와 약간의 간격을 두고 칸막이 벽부(26)가 형성되고, 칸막이 벽부(26)에 의하여 직관(18)의 내부가 구획되어, 저벽부(20)와의 사이에 기체 도입실(28)이 형성된다. 칸막이 벽부(26)에는, 기체 분출구(30)가 되는 다수의 관통 세공(細孔)이 형성된다. 그리고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 저벽부(20)에 기체 도입관부(32)가 배치되어, 기체 도입관부(32)는 기체 도입실(28)에 연통(連通)된다. 또, 직관(18)의 상단은 개구(開口)되어, 그 상단 구가 얼음 슬러리의 유출구(34)가 된다.

본체부(16)의 액체 도입관부(22)에는 도 4에 도시하는 바와 같이, 과냉각수 공급용 액체 공급관(36)이 접속된다. 또, 기체 도입관부(32)에는 봄베 등의 탄산가스 공급원에 유로(流路) 접속된 기체 공급관(38)이 접속된다. 액체 공급관(36)은 열 교환기(40)에 유로 접속되고, 열 교환기(40)의 내부 유로를 통하여, 순수(純水) 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(42)에 연통된다. 또, 열 교환기(40)에는 냉각기(chiller)(44)가 병설(倂設)되어 있으며, 열 교환기(40)의 내부 통로와 냉각기(44)와의 사이에서 부동액(냉매)이 순환용 배관(46, 48)을 통하여 순환된다. 그리고, 순수 공급관(42)을 통하여 공급되는 순수가, 냉각기(44)에 의하여 열 교환기(40)를 통하여 빙점(氷点) 이하의 온도로 냉각됨에 따라 과냉각수가 되고, 그 과냉각수가 액체 공급관(36)을 통하여 본체부(16)의 액체 도입관부(22)에 공급되도록 구성된다.

도 2 내지 도 4에 도시한 구성을 구비한 얼음 슬러리 제조 장치(12)의 본체부(16)에서는 액체 도입관부(22)를 지나 액체 도입구(24)를 통하여 직관(18) 내부에 과냉각수가 도입되고, 또, 기체 도입관부(32)를 통하여 기체 도입실(28) 내부에 탄산가스가 도입되어, 기체 도입실(28) 내부로부터 칸막이 벽부(26)의 다수의 기체 분출구(30)를 통하여 직관(18) 내의 과냉각수 내에 탄산가스가 분출된다. 그리고, 과냉각수와 탄산가스의 기포는 직관(18)의 하부로부터 상부의 유출구(34)를 향하여 상승한다. 이 기포가 상승하는 과정에서 기포에 의한 진동이 과냉각수에 부여되고, 이 진동에 의하여 과냉각수의 과냉각 상태가 해제되며, 또, 기포의 상승 과정에서 기포가 터짐에 따라 발생하는 에너지에 의하여 과냉각수의 과냉각 상태가 해제된다. 이에 따라, 얼음핵이 형성되어 얼음 미립자가 생성된다. 이때, 과냉각수와 탄산가스의 기포는 모두 직관(18) 내의 가늘고 긴 유로를 통하여 하부로부터 작은 직경의 유출구(34)를 향하여 상승하므로, 직관(18)의 유출구(34)에 도달하기까지의 동안에 기포에 의한 과냉각 상태의 해제가 효율적으로 행하여져, 많은 얼음 미립자가 생성된다. 또, 탄산가스는 칸막이 벽부(26)의 다수의 관통 세공으로 이루어진 기체 분출구(30)로부터 과냉각수 내에 분출되기 때문에, 많은 미세한 기포가 되어 그 총표면적이 커진다. 그리고, 형성된 기포는 직관(18)의 하부에 체류하여 기포들끼리 들러붙거나 하는 일 없이 신속하게 상부의 유출구(34)를 향하여 부상(浮上)한다. 이와 같이 많은 기포가 형성됨으로써, 보다 많은 얼음핵이 형성되어, 보다 많은 보다 미소한 얼음 미립자를 포함하는 얼음 슬러리가 제조된다. 또, 기포의 총표면적이 증가함에 따라, 기포와 과냉각수의 접촉 면적이 증가하여 수중으로의 이산화탄소의 용해가 진행되어, 보다 많은 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리가 제조되게 된다.

또, 직관(18)은 하단부로부터 상단부를 향하여 내경이 점차 작아지도록 형성되기 때문에, 생성된 얼음 미립자를 포함하는 얼음 슬러리는 직관(18) 내부를 양호하게 유동한다. 또한, 직관(18)의 유출구(34)의 내경이 작게 되어 있고, 그 유출구(34)에 얼음 슬러리 송액(送液)용 배관(50)이 접속되기 때문에, 얼음 슬러리는 체류하거나 하는 일 없이 직관(18) 내부로부터 유출구(34)를 통하여 유출되어, 배관(50) 내에 유입된다. 또, 저온의 과냉각수 내에 탄산가스가 분출되기 때문에, 이산화탄소의 용해량이 많아져, 비교적 많은 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리를 얻을 수 있다. 이 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리에 포함되는 얼음 미립자는 과냉각수의 과냉각 상태를 통상의 방법으로 해제하여 생성되는 얼음 미립자에 비하여 연하다. 또, 얼음 슬러리 내에 이산화탄소가 용해되어 있음에 따라, 얼음 슬러리의 비저항값이 비교적 작다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 과냉각수 내에 탄산가스를 분출시켜 얼음 슬러리를 제조하는 장치에 관하여 설명하였지만, 순수 이외의 과냉각 액체 내에 탄산가스 이외의 기체, 예를 들면 질소가스 등의 불활성 가스나 공기, 산소, 오존가스 등을 분출시키고, 과냉각 액체의 과냉각 상태를 해제하여 얼음 슬러리를 제조하도록 하여도 된다. 또, 세정 목적에 따라서, 세정 효과를 높이는 적당한 약제, 예를 들면 계면활성제나 pH 조정제 등을 순수 등에 첨가함으로써, 처리액의 침투성을 높 이거나 pH를 변화시켜 파티클의 재부착을 방지하도록 해도 된다.

얼음 슬러리 제조 장치(12)의 본체부(16)의 유출구(34)는 얼음 슬러리 송액용 배관(50)을 통하여 가압 탱크(14)의 입구에 유로 접속된다. 배관(50)에는 가압 펌프(52)가 개재 삽입되어 설치되고, 가압펌프(52)의 하류측에 역지 밸브(54)가 개재 삽입된다. 또한, 도시하지 않지만, 가압 탱크(14)에는 액면 조정 밸브나 안전 밸브가 설치된다. 그리고, 얼음 슬러리 제조 장치(12)로부터 유출한 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리는 가압 펌프(52)에 의하여 가압되어 가압 탱크(14) 내에 유입된다. 가압 탱크(14)의 출구에는 레귤레이터(58)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(56)이 접속된다. 그리고, 가압 펌프(52)에 의하여, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 가압 탱크(14)를 거쳐 얼음 슬러리 공급 배관(56)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되도록 구성된다.

기판 처리부(10)의 구체적 구성의 일예를 도 5에 근거하여 설명한다.

도 5에 요부(要部)의 개략 구성을 도시한 기판 처리부(10)는 기판 회전식 세정 장치(스핀 스크러버)로서, 이 세정 장치는 기판(W)을 수평 자세로 유지하는 스핀척(spin chuck)(6)을 구비한다. 스핀척(60)은 회전 지축(62)에 의하여 연직축 둘레에 회전 가능하게 지지되며, 회전 지축(62)에 연결된 모터(도시하지 않음)에 의하여 연직축 둘레를 회전하게 된다. 도시를 생략하지만, 스핀척(60)으로 유지된 기판(W)의 주위에는, 기판(W)상으로부터 주위에 비산(飛散)하는 얼음 슬러리를 포집(捕集)하기 위한 컵이 기판(W)을 둘러싸도록 배치된다. 또, 스핀척(60)에 유지된 기판(W)의 위쪽에는, 얼음 슬러리 공급 배관(56)에 접속된 노즐(64)이 배치되 며, 이 노즐(64)로부터 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리를 기판(W)의 표면에 대하여 분출시킨다.

도 5에 도시한 장치에서는, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 노즐(64)로부터 분출하여, 스핀척(60)에 의하여 유지되어 회전하는 기판(W)의 표면에 공급된다. 이에 따라, 기판(W)의 표면의 오목부 등에 존재하는 파티클 등의 오염물질이 얼음의 미립자에 의하여 긁어져 나와 얼음 슬러리와 함께 기판(W)의 표면상으로부터 유출하여 제거된다. 이 경우에서, 노즐(64)로부터 기판(W)에 대하여 분출하는 얼음 슬러리 내에는 이산화탄소가 용해되어 있기 때문에, 얼음 슬러리 중의 얼음 미립자는 순수만을 냉각하여 제조되는 얼음 미립자에 비하여 비교적 연하다. 이 때문에, 기판(W)의 표면상에서, 가압되어 노즐(64)로부터 분출하는 얼음 슬러리 중의 얼음 미립자가 기판(W)의 표면에 충돌할 때의 에너지에 다소 기복이 있더라도, 기판(W)의 표면에 형성된 패턴 형상의 금속막 등이 부분적으로 손상을 입는 것이 방지된다. 또, 얼음 슬러리는 그 얼음 슬러리 내에 이산화탄소가 용해되어 있음에 따라 비저항값이 비교적 작다. 이 때문에, 얼음 슬러리가 배관(50, 56) 내부를 흘러 노즐(64)에 송급되는 과정에서 정전기가 쉽게 발생하지 않고, 노즐(64)로부터 얼음 슬러리가 기판(W)에 대하여 분출하였을 때에 기판(W)상의 미세한 패턴이나 디바이스가 정전기에 의하여 파괴되는 것이 방지된다. 또한, 얼음 슬러리는 가압되어 있기 때문에, 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리가 기판(W)에 대하여 고압으로 분출함으로써, 캐비테이션 현상으로 얼음 슬러리 내에 미소한 기포가 다량으로 발생한다. 그리고, 얼음 슬러리 내에 발생한 다량의 미소한 기포가 기판(W)의 표 면에서 소멸할 때에 발생하는 충격력에 의하여, 기판(W)의 표면에 부착된 파티클 등의 이물이 보다 고도로 제거된다.

또한, 기판 처리부(10)로서는, 상기한 바와 같은 기판 회전식 세정 장치에 한정하지 않고, 각종 처리 방식의 기판 세정 장치를 이용할 수 있다. 예를 들면, 롤러 컨베이어에 의하여 기판을 경사 자세로 지지하여 그 경사 방향과 직교하는 방향으로 수평 반송하면서, 기판의 직상(直上) 위치에 배치된 노즐로부터 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리를 기판에 대하여 분출시키도록 하는 구성의 장치이어도 된다. 또, 처리조 내에 수용된 처리액 내에 기판을 침지(浸漬)시켜 유지하고, 처리조의 내부에 설치된 분출구로부터 기판을 향하여 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리를 분출시키도록 하는 구성의 장치이어도 된다.

다음에, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 도 6은 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 7은 그 기판 세정 장치의 구성요소 중 하나인 얼음 슬러리 제조 장치의 구성예를 도시한 개략 단면도이다. 이 기판 세정 장치는 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 얼음 슬러리를 제조하는 얼음 슬러리 제조 장치(66), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(68), 얼음 슬러리 내에 기체, 예를 들면 이산화탄소를 용해시키기 위한 탄산가스 공급 장치(70) 등을 구비한다.

얼음 슬러리 제조 장치(66)는 도 7에 도시하는 바와 같이, 2중벽 구조로 형성되어 원통 형상의 내주벽면을 가지며 처리액, 예를 들면 순수의 공급구(74) 및 얼음 슬러리의 배출구(76)가 형성된 용기(72)를 구비한다. 용기(72)의 공급구(74) 는 순수 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(78)에 연통하여 접속된다. 순수 공급관(78)에는 펌프(80), 필터(82) 및 개폐 밸브(84)가 각각 개재 삽입하여 설치된다. 또, 용기(72)의 내벽과 외벽 사이의 공간에는 부동액(86)이 충전된다. 부동액(86)은 용기(72)의 2중벽 내부와 냉각기(88) 사이에서 순환되며, 냉각기(88)에 의하여 빙점 이하의 온도로 냉각되고, 용기(72)의 내주벽면이 응고점 이하의 온도로 냉각 유지된다. 용기(72)의 내부에는 그 축심 위치에 회전 지축(90)이 삽입 통과되며, 회전 지축(90)에 스크류 칼날(92)이 고정 장착된다. 회전 지축(90)은 용기(72)의 외부에 연장 설치된 단부(端部)가 모터(94)의 회전축에 연결된다. 스크류 칼날(92)은 용기(72)의 내주벽면에 근접하는 외주 칼날 끝을 갖는다. 그리고, 모터(94)에 의하여 회전 지축(90)이 회전됨으로써, 스크류 칼날(92)은 외주 칼날 끝을 용기(72)의 내주벽면에 근접시키면서 회전하게 된다.

이 얼음 슬러리 제조 장치(66)에서는, 펌프(80)에 의하여 순수 공급관(78)을 통하여 용기(72)의 공급구(74)로 순수가 공급되고, 공급구(74)를 통하여 용기(72) 내에 순수가 유입하면, 그 순수의 일부가 용기(72)의 내주벽면에서 냉각되어 빙결한다. 그리고, 용기(72)의 내주벽면에 석출(析出)하여 성장한 얼음 결정은 스크류 칼날(92)의 외주 칼날 끝에 의하여 긁어내진다. 용기(72)의 내주벽면으로부터 긁어내진 얼음 결정은 순수 내에 확산되어 얼음 슬러리가 조제된다. 용기(72)의 내부에서 조제된 얼음 슬러리는 스크류 칼날(92)의 나선적인 회전 운동에 의한 추진력을 얻어, 용기(72) 내부로부터 배출구(76)를 통하여 배출된다.

얼음 슬러리 제조 장치(66)의 용기(72)의 배출구(76)는 얼음 슬러리 송액용 배관(96)을 통하여 가압 탱크(68)의 입구에 유로 접속된다. 배관(96)에는 가압 펌프(98)가 개재 삽입하여 설치되며, 가압 펌프(98)의 하류측에 역지 밸브(100)가 개재 삽입된다. 그리고, 얼음 슬러리 제조 장치(66)로부터 유출된 얼음 슬러리는 가압 펌프(98)에 의하여 가압되어 가압 탱크(68) 내에 유입한다. 가압 탱크(68)에는 탄산가스 공급 장치(70)의 탄산가스 공급관(102)이 연통하여 접속된다. 탄산가스 공급관(102)에는 컴프레서(104)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 탄산가스 공급원으로부터 공급되는 탄산가스가 컴프레서(104)에 의하여 가압되고, 가압된 탄산가스가 탄산가스 공급관(102)을 통하여 가압 탱크(68)내에 공급됨으로써, 가압 탱크(68) 내에서 얼음 슬러리 내에 이산화탄소가 용해된다.

가압 탱크(68)의 출구에는 레귤레이터(108)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(106)이 접속된다. 그리고, 가압 펌프(98)에 의하여, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 가압 탱크(68) 내로부터 송출되어 얼음 슬러리 공급 배관(106)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되고, 기판 처리부(10)에서 상기한 바와 같은 기판의 세정 처리가 행해진다.

또한, 얼음 슬러리 제조 장치(66)에서, 순수 내에서 탄산가스를 버블링하거나 가스 용해 모듈을 이용하거나 하여, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수 내에 이산화탄소를 용해시키고, 순수 대신에 이산화탄소 수용액을 용기(72)의 공급구(74)에 공급하여, 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리를 제조하고, 배관(96)을 통하여 가압 탱크(68) 내에 이산화탄소가 용해된 얼음 슬러리를 송급하도록 해도 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전 체 구성을 도시한 개략도이다. 이 기판 세정 장치는 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(110), 처리액 내에 얼음 미립자를 혼합시켜 얼음 슬러리를 조제하는 얼음 슬러리 조제 장치(112), 얼음 슬러리 내에 기체, 예를 들면 이산화탄소를 용해시키기 위한 탄산가스 공급 장치(114) 등을 구비한다.

가압 탱크(110)의 입구에는 처리액, 예를 들면 순수의 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(116)이 연통 접속된다. 순수 공급관(116)에는 가압 펌프(118)가 개재 삽입하여 설치되며, 가압 펌프(118)의 하류측에 역지 밸브(120)가 개재 삽입된다. 그리고, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수가, 가압 펌프(118)에 의하여 가압되어 가압 탱크(110) 내에 유입하도록 구성된다. 가압 탱크(110)에는, 얼음 슬러리 조제 장치(112)의 얼음 미립자 송급관(122)이 연통하여 접속되며, 얼음 미립자 송급관(122)을 통하여 가압 탱크(110) 내에 얼음 미립자를 가압하여 송급함으로써, 가압 탱크(110) 내에서, 가압된 순수 내에 얼음 미립자가 혼합되어 얼음 슬러리가 조제된다. 또, 가압 탱크(110)에는 탄산가스 공급 장치(114)의 탄산가스 공급관(123)이 연통하여 접속된다. 탄산가스 공급관(123)에는 컴프레서(124)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 탄산 가스 공급원으로부터 공급되는 탄산가스가 컴프레서(124)에 의하여 가압되고, 가압된 탄산가스가 탄산가스 공급관(123)을 통하여 가압 탱크(110) 내에 공급됨으로써, 가압 탱크(110) 내에서 얼음 슬러리 내에 이산화탄소가 용해된다. 이때 가압 탱크(110) 내에 얼음 미립자가 송급됨에 따라, 저온의 얼음 슬러리 내에 이산화탄소를 용해시키게 되기 때문에, 보다 많은 이산화탄소 를 얼음 슬러리내에 용해시킬 수 있다.

가압 탱크(110)의 출구에는, 레귤레이터(128)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(126)이 접속된다. 그리고, 가압 펌프(118)에 의하여, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 가압 탱크(110) 내부로부터 송출되어 얼음 슬러리 공급 배관(126)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되고, 기판 처리부(10)에서 상기한 바와 같은 기판의 세정 처리가 행해진다.

또한, 얼음 슬러리 조제 장치(112)에서, 얼음 미립자 송급관(122)을 통하여 가압 탱크(110) 내에 얼음 미립자를 송급하는 대신에, 얼음 미립자를 다량으로 포함하는 얼음 슬러리를 가압하여 가압 탱크(110) 내에 송급함으로써, 가압 탱크(110) 내에서 순수와 얼음 슬러리를 혼합하도록 해도 된다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다. 이 기판 세정 장치는 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(130), 처리액, 예를 들면 순수 내에 기체, 예를 들면 이산화탄소를 용해시키기 위한 탄산가스 공급 장치(132), 순수 내에 얼음 슬러리를 혼합시키는 얼음 슬러리 조제 장치(134) 등을 구비한다.

가압 탱크(130)의 입구에는 순수 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(136)이 연통 접속된다. 순수 공급관(136)에는 가압 펌프(138)가 개재 삽입하여 설치되며, 가압 펌프(138)의 하류측에 역지 밸브(140)가 개재 삽입된다. 그리고, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수가, 가압 펌프(138)에 의하여 가압되어 가압 탱크(130) 내에 유입하도록 구성된다. 가압 탱크(130)에는, 탄산가스 공급 장치(132)의 탄산 가스 공급관(142)이 연통하여 접속된다. 탄산가스 공급관(142)에는, 컴프레서(144)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 탄산가스 공급원으로부터 공급되는 탄산가스가 컴프레서(144)에 의하여 가압되고, 가압된 탄산가스가 탄산가스 공급관(142)을 통하여 가압 탱크(130) 내에 공급됨으로써, 가압 탱크(130) 내에서 순수 내에 이산화탄소가 용해된다.

가압 탱크(130)의 출구에는, 레귤레이터(148)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(146)이 접속된다. 또, 얼음 슬러리 공급 배관(146)의 도중에는, 레귤레이터(148)의 개재 삽입 위치보다 상류측에서 합류하도록 얼음 슬러리 조제 장치(134)의 얼음 슬러리 송급관(150)이 연통 접속된다. 얼음 슬러리 송급관(150)에는, 가압 펌프(152)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 도 2 내지 도 4나 도 7에 도시한 바와 같은 얼음 슬러리 제조 장치에 의하여 제조된 얼음 슬러리가 가압 펌프(152)에 의하여 가압되어 얼음 슬러리 송급관(150)으로부터 얼음 슬러리 공급 배관(146)에 송급됨으로써, 이산화탄소가 용해하여 가압된 처리액 내에 얼음 슬러리가 혼합된다. 이와 같이 하여 조제된 이산화탄소가 용해하여 가압된 처리액 내에 얼음 슬러리는, 가압 펌프(138)에 의하여 얼음 슬러리 공급 배관(146)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되고, 기판 처리부(10)에서, 상기한 바와 같은 기판의 세정 처리가 행해진다.

또한, 얼음 슬러리 조제 장치(134)에서, 얼음 슬러리 송급관(150)을 통하여 얼음 슬러리 공급 배관(146) 내에 얼음 슬러리를 송급하는 대신에, 얼음 미립자를 가압하여 얼음 슬러리 공급 배관(146) 내에 송급함으로써, 얼음 슬러리 공급 배관 (146) 내에서 이산화탄소가 용해하여 가압된 처리액 내에 얼음 미립자를 혼합시켜 얼음 슬러리를 조제하도록 해도 된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다. 이 기판 세정 장치는 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(154), 처리액, 예를 들면 순수 내에 기체, 예를 들면 이산화탄소를 용해시키기 위한 탄산가스 공급 장치(156), 얼음 슬러리를 제조하는 얼음 슬러리 제조 장치(158) 등을 구비한다.

가압 탱크(154)의 입구에는, 순수 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(160)이 연통 접속된다. 순수 공급관(160)에는 가압 펌프(162)가 개재 삽입하여 설치되며, 가압 펌프(162)의 하류측에 역지 밸브(164)가 개재 삽입된다. 그리고, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수가, 가압 펌프(162)에 의하여 가압되어 가압 탱크(154) 내에 유입하도록 구성된다. 가압 탱크(154)에는 탄산가스 공급 장치(156)의 탄산가스 공급관(166)이 연통하여 접속된다. 탄산가스 공급관(166)에는, 컴프레서(168)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 탄산가스 공급원으로부터 공급되는 탄산가스가 컴프레서(168)에 의하여 가압되고, 가압된 탄산가스가 탄산가스 공급관(166)을 통하여 가압 탱크(154) 내에 공급됨으로써, 가압 탱크(154) 내에서 순수 내에 이산화탄소가 용해된다.

가압 탱크(154)의 출구는 열 교환기(170)의 내부 유로를 통하여 얼음 슬러리 제조 장치(158)의 액체 도입구와 과냉각수 공급용 액체 공급관(172)에 의하여 유로 접속된다. 열 교환기(170)에는, 냉각기(174)가 병설되며, 열 교환기(170)의 내부 통로와 냉각기(174) 사이에서 부동액이 순환용 배관을 통하여 순환된다. 얼음 슬러리 제조 장치(158)는 도 2 내지 도 4에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치(12)와 동일한 구성으로, 그 기체 도입구에, 탄산가스 공급원에 유로 접속된 기체 공급관(176)이 접속된다. 이 얼음 슬러리 제조 장치(158)에서, 도 2 내지 도 4에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치(12)와 동일한 작용에 의하여 얼음 슬러리가 제조된다.

얼음 슬러리 제조 장치(158)의 유출구에는, 레귤레이터(180)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(178)이 접속된다. 그리고, 가압 펌프(162)에 의하여, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 얼음 슬러리 제조 장치(158)로부터 송출되어 얼음 슬러리 공급 배관(178)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되고, 기판 처리부(10)에서, 상기한 바와 같은 기판의 세정 처리가 행해진다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 형태를 도시한 것으로, 기판 세정 장치의 전체 구성을 도시한 개략도이다. 이 기판 세정 장치는 기판의 세정 처리가 행해지는 기판 처리부(10), 처리액을 가압하기 위한 가압 탱크(182), 처리액, 예를 들면 순수 내에 기체, 예를 들면 이산화탄소를 용해시키기 위한 탄산가스 공급 장치(184), 얼음 슬러리를 제조하는 얼음 슬러리 제조 장치(186) 등을 구비한다.

가압 탱크(182)의 입구에는, 순수 공급원에 유로 접속된 순수 공급관(188)이 연통 접속된다. 순수 공급관(188)에는 가압 펌프(190)가 개재 삽입하여 설치되며, 가압 펌프(190)의 하류측에 역지 밸브(192)가 개재 삽입된다. 그리고, 순수 공급원으로부터 공급되는 순수가, 가압 펌프(190)에 의하여 가압되어 가압 탱크(182) 내에 유입하도록 구성된다. 가압 탱크(182)에는, 탄산가스 공급 장치(184)의 탄산 가스 공급관(194)이 연통하여 접속된다. 탄산가스 공급관(194)에는, 컴프레서(196)가 개재 삽입하여 설치된다. 그리고, 탄산가스 공급원으로부터 공급되는 탄산가스가 컴프레서(196)에 의하여 가압되고, 가압된 탄산가스가 탄산가스 공급관(194)을 통하여 가압 탱크(182) 내에 공급됨으로써, 가압 탱크(182) 내에서 순수 내에 이산화탄소가 용해된다.

가압 탱크(182)의 출구는 액체 공급관(198)에 의하여 얼음 슬러리 제조 장치(186)의 액체 공급구와 유로 접속된다. 얼음 슬러리 제조 장치(186)는, 도 7에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치(66)와 동일한 구성으로, 2중벽 구조로 형성된 용기의 내벽과 외벽 사이의 공간에 부동액이 충전되고, 부동액이 용기의 2중벽 내부와 냉각기(200) 사이에서 순환되어져, 냉각기(200)에 의하여 용기의 내주벽면이 응고점 이하의 온도로 냉각 유지된다. 이 얼음 슬러리 제조 장치(186)에서, 도 7에 도시한 얼음 슬러리 제조 장치(66)와 동일한 작용에 의하여 얼음 슬러리가 제조된다.

얼음 슬러리 제조 장치(186)의 액체 배출구에는, 레귤레이터(204)가 개재 삽입된 얼음 슬러리 공급 배관(202)이 접속된다. 그리고, 가압 펌프(190)에 의하여, 이산화탄소가 용해하여 가압된 얼음 슬러리가 얼음 슬러리 제조 장치(186)로부터 송출되어 얼음 슬러리 공급 배관(202)을 통하여 기판 처리부(10)에 공급되고, 기판 처리부(10)에서 상기한 바와 같은 기판의 세정 처리가 행해진다.

또한, 상기한 각 실시 형태에서는, 기판을 세정하는 처리에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 세정 이외의 기판의 처리에 관해서도 적용할 수 있는 것이다. 예를 들면, 얼음 슬러리 내에 포함되는 얼음 미립자의 경도(硬度)나 얼음 슬러리의 분출 압력을 조정함으로써, 기판의 표면을 연삭·연마하거나, 기판의 표면에 미소한 요철을 형성(이지(梨地) 처리)하는 것이 가능하게 된다. 그밖에, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판상에 형성된 금속막 표면의 산화막의 제거(라이트 에칭), 기판상에 적층막을 형성할 때의 밀착성 강화를 위한 기초 처리, 기판 상의 미세한 잔사(殘渣)의 제거나 버르(burr) 제거, 모재(母材)에 내(耐)약품성이 없는 경우에서의 기판상의 표면 피막의 제거, 세라믹스 기판의 정밀 세정 등에 이용할 수 있는 것이다.

청구항 1에 따른 발명의 기판 처리 장치에서는, 얼음 슬러리 공급 수단에 의하여 얼음 미립자를 포함하는 처리액이 기판의 주면에 공급됨으로써, 예를 들면 세정 처리에서는, 기판 표면의 오목부 등에 존재하는 파티클 등의 오염물질이 얼음 미립자에 의하여 긁어져 나와, 오염물질이 처리액과 함께 기판의 주면상으로부터 유출하여 제거된다. 이 경우에서, 기판의 주면에 공급되는 얼음 미립자를 포함하는 처리액 내에는 기체가 용해되어 있기 때문에, 순수만을 냉각하여 제조되는 얼음 미립자에 비하여 연하다. 이 때문에, 얼음 미립자를 포함하는 처리액이 가압된 상태에서 기판에 대하여 분출하였을 때에, 기판의 표면상의 위치에 의하여 얼음 미립자가 기판의 표면에 충돌할 때의 에너지에 다소 기복이 있더라도, 예를 들면 액정 패턴용의 금속막이 부분적으로 손상을 입는 것이 방지된다. 또, 기판의 주면에 공급되는 처리액은 가압되기 때문에, 기체가 용해된 처리액이 기판에 대하여 고압으로 분출함으로써, 캐비테이션(cavitation) 현상으로 처리액 내에 미소한 기포가 다 량으로 발생한다. 그리고, 처리액 내에 발생한 다량의 미소한 기포가 기판 표면에서 소멸할 때에 발생하는 충격력에 의하여, 기판표면에 부착된 파티클 등의 이물이 보다 고도로 제거된다.

따라서, 청구항 1에 따른 발명의 기판 처리 장치를 사용하면, 처리 기복을 발생시키지 않고 균일하면서도 고도로 기판의 세정 등의 처리를 행할 수 있어, 기판상에 형성된 금속막 등의 피막에 손상을 주는 일도 없다.

청구항 2 내지 청구항 7에 따른 각 발명의 기판 처리 장치에서는, 기체가 용해하여 얼음 미립자를 포함하는 가압된 처리액이 각각 제조되어 얼음 슬러리 공급 수단에 의하여 기판의 주면에 공급된다.

청구항 8에 따른 발명의 기판 처리 장치에서는, 얼음 미립자를 포함하는 처리액 내에 이산화탄소가 용해되어 있기 때문에, 순수에 비하여 처리액의 비저항값이 작다. 이 때문에, 기판의 주면에 공급되는 얼음 미립자를 포함하는 처리액은, 배관 내부를 흘러 노즐에 송급될 때에 정전기가 쉽게 발생하지 않으며, 기판의 주면에 공급되었을 때에 기판상의 미세한 패턴이나 디바이스가 정전기에 의하여 파괴될 염려가 없다.

청구항 9에 따른 발명의 기판 처리 장치에서는, 얼음 미립자를 포함하는 처리액 내에 이산화탄소가 용해되어 있기 때문에, 순수에 비하여 처리액의 비저항값이 작다. 이 때문에, 기판의 주면에 공급되는 얼음 미립자를 포함하는 처리액은, 배관 내부를 흘러 노즐에 송급될 때에 정전기가 쉽게 발생하지 않으며, 기판의 주면에 공급되었을 때에 기판상의 미세한 패턴이나 디바이스가 정전기에 의하여 파괴 될 염려가 없다.

Claims

기판의 주면(主面)에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,

처리액 내에 얼음 미립자를 함유시키는 얼음 슬러리 조제 수단과,

처리액 내에 기체를 용해시키는 기체 용해 수단과,

처리액을 가압하는 처리액 가압 수단과,

기체가 용해하여 얼음 미립자를 포함하는 가압된 처리액을 기판의 주면에 공급하는 얼음 슬러리 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 처리액의 과냉각 상태를 해제하는 것이고,

상기 기체 용해 수단은 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 용해시키는 것이며,

상기 처리액 가압 수단은 과냉각 해제용 기체가 용해하여 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 처리액을 그 응고점 이하의 온도로 냉각하여 처리액의 일부를 빙결시키는 것이고,

상기 처리액 가압 수단은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하는 것이며,

상기 기체 용해 수단은 얼음 미립자를 포함하는 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 공급하고 용해시키는 것이고,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 얼음 미립자 혹은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하여 송급하고 혼합시키는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액 내에 얼음 미립자 혹은 얼음 미립자를 포함하는 처리액을 가압하여 송급하고 혼합시키는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것이고,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액을 그 응고점 이하의 온도로 냉각하여 처리액의 일부를 빙결시키는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 용해 수단은 상기 가압 수단에 의하여 가압된 처리액 내에 기체를 가압하여 송급하고 용해시키는 것으로,

상기 얼음 슬러리 조제 수단은 기체가 용해하여 가압된 처리액을 냉각하여 과냉각 상태로 하고, 이 과냉각 상태의 처리액 내에 과냉각 해제용 기체를 분출하여 처리액의 과냉각 상태를 해제하는 것임을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기체가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항 또는 제7항에 있어서,

상기 과냉각 해제용 기체가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.