JP2005327833A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の構成を簡潔化するとともに装置全体の小型化を図るようにし、その設置寸法も狭小化することを可能にした洗浄装置を提供する。
【解決手段】液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、上記被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、被洗浄物の表面に対向してノズル噴射口を配置したノズルと、上記ノズルに圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、上記ノズルに液体を供給する液体供給手段と、上記ノズル内に配置され、上記圧縮気体供給手段から供給された圧縮気体が流れることによって上記液体供給手段から供給された液体を吸い込むとともに、上記圧縮気体により上記吸い込まれた液体を分散させ液滴を形成して上記ノズル噴射口に向けて噴射する気液混合手段とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、洗浄装置に関し、さらに詳細には、半導体シリコンウェーハや液晶用ガラスなどのような各種の基板などの上に付着している汚染物を除去する際に用いて好適な洗浄装置に関する。

従来より、半導体シリコンウェーハや液晶用ガラスなどのような各種の基板などの上に付着している汚染物を除去する洗浄手法の一つとして、純水などの液体を圧縮空気などの圧縮気体により加速して噴出させることによって液滴を形成し、この液滴を被洗浄物たる基板などの表面に噴射することにより当該被洗浄物の表面に付着している汚染物を噴射された液滴により除去して、当該被洗浄物の表面の洗浄を行う手法が提案されている。

上記した手法を実施するための従来の洗浄装置としては、一般的には、図１乃至図２に示すような洗浄装置が使用されている。なお、図１は、こうした従来の洗浄装置の概念構成説明図であり、また、図２は、図１に示す従来の洗浄装置のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。

この従来の洗浄装置１００は、被洗浄物（図示せず。）の表面に対向させてノズル噴射口１０２ａを配置可能なノズル１０２と、ノズル１０２に接続されてノズル１０２に圧縮空気などの圧縮気体を供給する配管１０４と、ノズル１０２に接続されてノズル１０２に純水などの液体を供給する配管１０６と、ノズル１０２に供給する液体を圧送する加圧容器１０８とを有している。

また、ノズル１０２の主管路１０２ｂ（後述する。）へ圧縮気体を供給する配管１０４は、フィルター１１０、流量計１１２、エアー弁１１４およびレギュレーター１１６を設置しており、これらにより気体を貯留した気体タンク１１８から配管１０４を介してノズル１０２の主管路１０２ｂへ供給される気体の流量を制御している。なお、この洗浄装置１００においては、これら配管１０４、フィルター１１０、流量計１１２、エアー弁１１４、レギュレーター１１６および気体タンク１１８により圧縮気体供給手段が構成されている。

一方、ノズル１０２の枝管路１０２ｂ（後述する。）へ液体を供給する配管１０６は、気体の流量調整用のニードルバルブバルブ１２０、エアー弁１２２、フィルター１２４、逆止弁１２６、流量計１２８、上記した加圧容器１０８、気体タンク１１８と接続されて気体タンク１１８から気体の供給を受ける加圧容器用レギュレータ１３０を設置しており、これらにより液体を貯留した液体タンク１３２から配管１０６を介してノズル１０２の枝管路１０２ｂへ供給される液体の流量を制御している。なお、この洗浄装置１００においては、これら配管１０６、ニードルバルブバルブ１２０、エアー弁１２２、フィルター１２４、逆止弁１２６、流量計１２８、加圧容器１０８、加圧容器用レギュレータ１３０および液体タンク１３２により液体供給手段が構成されている。

ここで、上記したように、図２には洗浄装置１００のノズル１０２周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図が示されており、この図２を参照しながらノズル１０２の内部構造について説明する。

即ち、ノズル１０２は、その内部をノズル噴射口１０２ａに達するまで貫通して形成された主管路１０２ｂと、主管路１０２ｂと所定の合流位置Ａで合流する枝管路１０２ｃとを備えている。

ここで、主管路１０２ｂは、一方の端部１０２ｂ−１が配管１０４に接続されるとともに、他方の端部１０２ｂ−２がノズル噴射口１０２ａに連接されていて、配管１０４から供給された圧縮気体を通過させてその圧縮気体をノズル噴射口１０２ａまで導くための流路である。

また、枝管路１０２ｃは、一方の端部１０２ｃ−１が配管１０６に接続されるとともに、他方の端部１０２ｃ−２が合流位置Ａにおいて主管路１０２ｂと接続されていて、配管１０６から供給された液体を通過させて主管路１０２ｂ内へ導入するための流路である。

以上の構成において、この洗浄装置１００を用いて被洗浄物の表面の洗浄を行うには、ほぼ同圧で、配管１０４を介してノズル１０２の主管路１０２ｂへ圧縮気体を送出するとともに、加圧容器１０８から配管１０６を介してノズル１０２の枝管路１０２ｃへ液体を圧送することになる。そうすると、圧縮気体と液体とがノズル１０２内における主管路１０２ｂと枝管路１０２ｃとの合流点Ａで混合されて、圧縮気体と液体とにより液滴が形成される。こうして形成された液滴は、主管路１０２ｂを通ってノズル噴射口１０２ａから被洗浄物に向けて噴射されることになる。

そして、ノズル噴射口１０２ａから被洗浄物に向けて噴射された液滴が被洗浄物の表面へ衝突することによって、被洗浄物の表面に付着している汚染物質が液滴により除去され、被洗浄物の洗浄が行われることになる。

しかしながら、上記した従来の洗浄装置１００においては、ノズル１０２の主管路１０２ｂ内へ供給された圧縮気体の圧力は、ノズル１０２のノズル噴射口１０２ａへ至る主管路１０２ｂ内はもとより、液体の流路である枝管路１０２ｃ内にも加わるので、枝管路１０２ｃへ圧送される液体の圧力が圧縮気体の圧力と同一あるいはそれよりも高くないと、ノズル１０２内における主管路１０２ｂと枝管路１０２ｃとの合流位置Ａまで液体を供給することができないものであった。

このため、従来の洗浄装置１００においては、ノズル１０２の枝管路１０２ｃへ液体を供給する配管１０６に、圧縮気体の圧力と同一あるいはそれよりも高い圧力で液体を圧送するための加圧容器１０８を設けることが必須であり、装置全体の構成が煩雑となるとともに装置全体も大型化して、その設置寸法も広大になるという問題点があった。

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置全体の構成を簡潔化するとともに装置全体の小型化を図るようにし、その設置寸法も狭小化することを可能にした洗浄装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、液体を供給する液体供給手段に加圧容器を設ける必要がないようにしたものである。

即ち、本発明は、液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、液体を供給する液体供給手段から加圧容器を排除するために、圧縮気体が流れることによって液体を吸い込む気液混合手段を設けるようにしたものである。この気液混合手段は、ノズルの内部に設けてもよいし、ノズルとは別に別途設けるようにしてもよい。

上記したように、本発明によれば、液体を供給する液体供給手段に加圧容器を設けなくてもよいため、装置全体の構成の簡潔化を図ることができるとともに装置全体の小型化を図ることができ、その設置寸法も狭小化することが可能になる。

即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、上記被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、被洗浄物の表面に対向してノズル噴射口を配置したノズルと、上記ノズルに圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、上記ノズルに液体を供給する液体供給手段と、上記ノズル内に配置され、上記圧縮気体供給手段から供給された圧縮気体が流れることによって上記液体供給手段から供給された液体を吸い込むとともに、上記圧縮気体により上記吸い込まれた液体を分散させ液滴を形成して上記ノズル噴射口に向けて噴射する気液混合手段とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記気液混合手段は、上記ノズル噴射口に達するまで形成された主管路と、一方の端部から上記液体供給手段より液体を供給されるとともに、他方の端部において上記主管路と所定の合流位置で合流する枝管路と、上記主管路の内径側に形成され、一方の端部から上記圧縮気体供給手段より圧縮気体を供給されるとともに、他方の端部が上記合流位置近傍で上記主管路に開口した補助管路とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、上記主管路の上記ノズル噴射口側の端部は、上記ノズル噴射口に向かって径が一旦細くなった後に再び太くなって上記ノズル噴射口として開口するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、上記被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、被洗浄物の表面に対向してノズル噴射口を配置したノズルと、上記ノズルに液滴を供給する気液混合手段を有する液体吸引器と、上記液体吸引器に圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、上記液体吸引器に液体を供給する液体供給手段とを有し、上記気液混合手段は、上記圧縮気体供給手段から供給された圧縮気体が流れることによって上記液体供給手段から供給された液体を吸い込むとともに、上記圧縮気体により上記吸い込まれた液体を分散させ液滴を形成して上記ノズルに供給するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、本発明のうち請求項４に記載の発明において、上記気液混合手段は、上記ノズルへ液滴を供給するための主管路と、一方の端部から上記液体供給手段より液体を供給されるとともに、他方の端部において上記主管路と所定の合流位置で合流する枝管路と、上記主管路の内径側に形成され、一方の端部から上記圧縮気体供給手段より圧縮気体を供給されるとともに、他方の端部が上記合流位置近傍で上記主管路に開口した補助管路とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記ノズルは、上記気液混合手段の上記主管路から供給された液滴を通過させて上記ノズル噴射口から噴射するための管路を有し、上記管路の上記ノズル噴射口側の端部は、上記ノズル噴射口に向かって径が一旦細くなった後に再び太くなって上記ノズル噴射口として開口するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、本発明のうち請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の発明において、上記圧縮気体供給手段は、上記圧縮気体の供給圧力および流量を制御する手段を有し、上記液体供給手段は、上記液体の流量を制御する手段を有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、本発明のうち請求項２、３、５、６または７のいずれか１項に記載の発明において、上記補助管路の上記他方の端部は、上記主管路内において上記合流位置から上記ノズル噴射口側へ５〜２０ｍｍ寄った位置に開口しているようにしたものである。

また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、本発明のうち請求項２、３、５、６、７または８のいずれか１項に記載の発明において、上記合流位置において上記枝管路が上記主管路に合流する角度は、９０°〜４５°の範囲であるようにしたものである。

本発明は、装置全体の構成の簡潔化を図ることができるとともに装置全体の小型化を図ることができ、その設置寸法も狭小化することが可能になるという優れた効果を奏する。

即ち、本発明による洗浄装置によれば、液体と圧縮気体とを混合する際に、液体が圧縮気体中に吸引されることになるので、液体を供給するための液体供給手段から加圧容器を無くすることができる。

このため、本発明による洗浄装置においては、装置全体の構成を簡潔化するとともに装置全体の小型化を図ることができ、その設置寸法も狭小化することが可能になる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明による洗浄装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

なお、以下の説明においては、図１乃至図２に示した構成と同一または相当する構成については、図１乃至図２に用いた符号と同一の符号を付して示すことにより、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。

まず、図３乃至図４を参照しながら、本発明による洗浄装置の第一の実施の形態について説明する。なお、図３は、本発明による洗浄装置の第一の実施の形態の概念構成説明図であり、また、図４は、図３に示す本発明による洗浄装置の第一の実施の形態のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。

この図３乃至図４に示す本発明による洗浄装置の第一の実施の形態の洗浄装置１０は、被洗浄物（図示せず。）の表面に対向させてノズル噴射口１２ａを配置可能なノズル１２と、ノズル１２に接続されてノズル１２に圧縮空気などの圧縮気体を供給する配管１０４と、ノズル１２に接続されてノズル１２に純水などの液体を供給する配管１０６とを有している。

ここで、上記したように、図４には洗浄装置１０のノズル１２周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図が示されており、この図４を参照しながらノズル１２の内部構造について説明する。

ノズル１２はその内部に、圧縮気体が流れることによって液体を吸い込むとともに圧縮気体により液体を分散させ液滴を形成してその液滴をノズル噴射口１２ａに向けて噴射する処理を行う気液混合手段１４を備えている。

ノズル１２の気液混合手段１４は、具体的には、ノズル１２の内部をノズル噴射口１２ａに達するまで貫通して形成された主管路１２ｂと、主管路１２ｂと所定の合流位置Ｂで合流する枝管路１２ｃと、主管路１２ｂの内径側に形成されるとともに一方の端部１２ｄ−１が配管１０４に接続されていて配管１０４から供給された圧縮気体を主管路１２ｂ内に導入する補助管路１２ｄとを有して構成されている。

主管路１２ｂは、一方の端部１２ｂ−１が補助管路１２ｄの配管１０４に接続された端部１２ｄ−１の膨出部１２ｄ−１ａと当接して閉塞されるとともに、他方の端部１０２ｂ−２がノズル噴射口１２ａに連接されていて、補助管路１２ｄから供給された圧縮気体を通過させてその圧縮気体をノズル噴射口１２ａまで導くための流路である。

また、枝管路１２ｃは、一方の端部１２ｃ−１が配管１０６に接続されるとともに、他方の端部１２ｃ−２が合流位置Ｂにおいて主管路１２ｂと接続されていて、配管１０６から供給された液体を通過させて主管路１２ｂ内へ導入するための流路である。

さらに、主管路１２ｂの内径側に配置された補助管路１２ｄは、一方の端部１２ｄ−１が主管路１２ｂの一方の端部１２ｂ−１側において配管１０４に接続されているとともに、他方の端部１２ｄ−２が合流位置Ｂの近傍、具体的には、合流位置Ｂの近傍であって合流位置Ｂとノズル噴射口１２ａとの間に位置し、配管１０４から供給された圧縮気体を通過させて主管路１２ｂ内へ導入するための流路である。この補助管路１２ｄは、主管路１２ｂ内における枝管路１２ｃとの合流位置Ｂ付近に、主管路１２ｂ内における圧縮気体の噴射開始位置がくるように調整するものである。

こうした補助管路１２ｄの構造をさらに詳細に説明すると、補助管路１２ｄの他方の端部１２ｄ−２は、主管路１２ｂ内の合流位置Ｂから、例えば、ノズル噴射口１２ａ側へ５〜２０ｍｍ程度寄った位置に開口している。

なお、主管路１２ｂのノズル噴射口１２ａ側の端部１２ｂ−２は、ノズル噴射口１２ａに向かって直径が一旦細くなった後に再び太くなってノズル噴射口１２ａとして開口する構造を備えている。

また、ノズル１２の補助管路１２ｄへ圧縮気体を供給する配管１０４は、フィルター１１０、気体の流量調整を行う制御装置１６および気体の流量の表示を行う表示機１８を備えたマスフローコントローラ２０と、エアー弁１１４およびレギュレーター１１６を設置しており、これらにより気体を貯留した気体タンク１１８から配管１０４を介してノズル１２の補助管路１２ｄへ供給される気体の供給圧力および流量を制御している。なお、この洗浄装置１０においては、これら配管１０４、フィルター１１０、制御装置１６、表示機１８、マスフローコントローラ２０、エアー弁１１４、レギュレーター１１６および気体タンク１１８により圧縮気体供給手段が構成されている。

一方、ノズル１２の枝管路１２ｃへ液体を供給する配管１０６は、気体の流量調整用のニードルバルブバルブ１２０、エアー弁１２２、フィルター１２４、逆止弁１２６、流量計１２８を設置しており、これらにより液体を貯留した液体タンク１３２から配管１０６を介してノズル１０２の枝管路１２ｃへ供給される液体の流量を制御している。なお、この洗浄装置１０においては、これら配管１０６、ニードルバルブバルブ１２０、エアー弁１２２、フィルター１２４、逆止弁１２６、流量計１２８、液体タンク１３２により液体供給手段が構成されている。

以上の構成において、この洗浄装置１０を用いて被洗浄物の表面の洗浄を行うには、配管１０４を介してノズル１２の補助管路１２ｄへ圧縮気体を送出するとともに、配管１０６を介してノズル１２の枝管路１２ｃへ液体を供給することになる。

その際に、補助管路１２ｄの他方の端部１２ｄ−２から主管路１２ｂ内に圧縮気体が流入すると、主管路１２ｂ内における圧縮気体が流入した合流位置Ｂの近傍は減圧状態となり、このため枝管路１２ｃ中の液体は他方の端部１２ｃ−１側から順次に主管路１２ｂ内に吸引されることになる。

主管路１２ｂ内に吸引された液体は、圧縮気体と混合されて圧縮気体により加速され、これにより液滴が形成される。こうして形成された液滴は、主管路１２ｂを通ってノズル噴射口１２ａから被洗浄物に向けて噴射されることになるが、その際に、主管路１２ｂのノズル噴射口１２ａ側の端部１２ｂ−２がノズル噴射口１２ａに向かって直径が一旦細くなった後に再び太くなってノズル噴射口１２ａとして開口する構造を備えているために、さらに液滴を加速させてから被洗浄物に向けて噴射することが可能になり、被洗浄物の表面の洗浄を効果的に行うことができるようになる。

即ち、ノズル噴射口１２ａから被洗浄物に向けて噴射された液滴が被洗浄物の表面へ高速で衝突し、これにより被洗浄物の表面に付着している汚染物質が除去されて、被洗浄物の洗浄を効果的に行うことができる。

なお、枝管路１２ｃが合流位置Ｂにおいて主管路１２ｂと合流する角度αは、例えば、９０°に限られるものではなく、「９０°≦α≦４５°」の範囲で主管路１２ｂの一方の端部１２ｂ−１側に傾斜させるようにしてもよい。枝管路１２ｃが合流位置Ｂにおいて主管路１２ｂと合流する角度αを「９０°≦α≦４５°」の範囲で主管路１２ｂの一方の端部１２ｂ−１側に傾斜させた場合には、枝管路１２ｂ内を通過する液体を入射角度９０°〜４５°の範囲で傾斜させて、主管路１２ｂを通過する圧縮気体へ供給することができ、より効率的に液滴を生成することが可能となる。

次に、図５乃至図７を参照しながら、本発明による洗浄装置の第二の実施の形態について説明する。なお、図５は、本発明による洗浄装置の第二の実施の形態の概念構成説明図であり、また、図６は、図５に示す本発明による洗浄装置の第二の実施の形態の液体吸引器周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図であり、また、図７は、本発明による洗浄装置の第二の実施の形態のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。

この図５乃至図７に示す本発明による洗浄装置の第二の実施の形態の洗浄装置３０は、被洗浄物（図示せず。）の表面に対向させてノズル噴射口３２ａを配置可能なノズル３２と、配管３４を介してノズル３２に接続された液体吸引器３６と、液体吸引器３６に接続されて液体吸引器３６に圧縮空気などの圧縮気体を供給する配管１０４と、液体吸引器３６に接続されて液体吸引器３６に純水などの液体を供給する配管１０６とを有している。

ここで、上記したように、図６には洗浄装置３０の液体吸引器３６周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図が示されており、この図６を参照しながら液体吸引器３６の内部構造について説明する。

液体吸引器３６はその内部に、圧縮気体が流れることによって液体を吸い込むとともに圧縮気体により液体を分散させ液滴を形成して、その液滴を液体吸引器３６に接続された配管３４の一方の端部３４−１と連接された開口部３６ａに向けて噴射する処理を行う気液混合手段３８を備えている。

液体吸引器３６の気液混合手段３８は、具体的には、液体吸引器３６の内部を配管３４の一方の端部３４−１との開口部３６ａに達するまで貫通して形成された主管路３６ｂと、主管路３６ｂと所定の合流位置Ｃで合流する枝管路３６ｃと、主管路３６ｂの内径側に形成されるとともに一方の端部３６ｄ−１が配管１０４に接続されていて配管１０４から供給された圧縮気体を主管路３６ｂの内に導入する補助管路３６ｄとを有して構成されている。

主管路３６ｂは、一方の端部３６ｂ−１が補助管路３６ｄの配管１０４に接続された端部３６ｄ−１の膨出部３６ｄ−１ａと当接して閉塞されるとともに、他方の端部３６ｂ−２が開口部３６ａに連接されていて、補助管路３６ｄから供給された圧縮気体を通過させてその圧縮気体を開口部３６ａまで導くための流路である。

また、枝管路３６ｃは、一方の端部３６ｃ−１が配管１０６に接続されるとともに、他方の端部３６ｃ−２が合流位置Ｃにおいて主管路３６ｂと接続されていて、配管１０６から供給された液体を通過させて主管路３６ｂ内へ導入するための流路である。

さらに、主管路３６ｂの内径側に配置された補助管路３６ｄは、一方の端部３６ｄ−１が主管路３６ｂの一方の端部３６ｂ−１側において配管１０４に接続されているとともに、他方の端部３６ｄ−２が合流位置Ｃの近傍、具体的には、合流位置Ｃの近傍であって合流位置Ｃと開口部３６ａとの間に位置し、配管１０４から供給された圧縮気体を通過させて主管路３６ｂ内へ導入するための流路である。この補助管路３６ｄは、主管路３６ｂ内における枝管路３２ｃとの合流位置Ｃ付近に、主管路３６ｂ内における圧縮気体の噴射開始位置がくるように調整するものである。

こうした補助管路３６ｄの構造をさらに詳細に説明すると、補助管路３６ｄの他方の端部３６ｄ−２は、主管路３６ｂ内における合流位置Ｃから、例えば、開口部３６ａ側へ５〜２０ｍｍ程度寄った位置に開口している。

次に、図７に示す洗浄装置３０のノズル３２周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図を参照しながら、ノズル３２の内部構造について説明する。

ノズル３２は、一方の端部３２ｂ−１を配管３４の他方の端部３４−２に連接するとともに、他方の端部３２ｂ−２をノズル噴射口３２ａ連接して形成された管路３２ｂを備えている。

この管路３２ｂのノズル噴射口３２ａ側の他方の端部３２ｂ−２は、ノズル噴射口３２ａに向かって直径が一旦細くなった後に再び太くなってノズル噴射口３２ａとして開口する構造を備えている。

なお、液体を液体吸引器３６へ供給するための液体供給手段ならびに圧縮気体を液体吸引器３６へ供給するための圧縮気体供給手段については、上記した洗浄装置１０における構成と同様であるので、その説明を省略する。

以上の構成において、この洗浄装置３０を用いて被洗浄物の表面の洗浄を行うには、配管１０４を介して液体吸引器３６の補助管路３６ｄへ圧縮気体を送出するとともに、配管１０６を介して液体吸引器３６の枝管路３６ｃへ液体を供給することになる。

その際に、補助管路３６ｄの他方の端部３６ｄ−２から主管路３６ｂ内に圧縮気体が流入すると、主管路３６ｂ内における圧縮気体が流入した合流位置Ｃの近傍は減圧状態となり、このため枝管路３６ｃ中の液体は他方の端部３６ｃ−１側から順次に主管路３６ｂ内に吸引されることになる。

主管路３６ｂ内に吸引された液体は、圧縮気体と混合されて圧縮気体により加速され、これにより液滴が形成される。こうして形成された液滴は、主管路３６ｂを通って開口部３６ａから配管３４を介してノズル３２の管路３２ｂ内に噴射され、ノズル３２の管路３２ｂ内に供給される。

ここで、ノズル３２の管路３２ｂのノズル噴射口３２ａ側の端部３２ｂ−２がノズル噴射口３２ａに向かって直径が一旦細くなった後に再び太くなってノズル噴射口３２ａとして開口する構造を備えているために、さらに液滴を加速させてから被洗浄物に向けて噴射することが可能になり、被洗浄物の表面の洗浄を効果的に行うことができるようになる。

即ち、ノズル噴射口３２ａから被洗浄物に向けて噴射された液滴が被洗浄物の表面へ高速で衝突し、これにより被洗浄物の表面に付着している汚染物質が除去されて、被洗浄物の洗浄を効果的に行うことができる。

なお、液体吸引器３６における枝管路３６ｃが合流位置Ｃにおいて主管路３６ｂと合流する角度βは、例えば、９０°に限られるものではなく、「９０°≦α≦４５°」の範囲で主管路３６ｂの一方の端部３６ｂ−１側に傾斜させるようにしてもよい。枝管路３６ｃが合流位置Ｃにおいて主管路３６ｂと合流する角度βを「９０°≦α≦４５°」の範囲で主管路３６ｂの一方の端部３６ｂ−１側に傾斜させた場合には、枝管路３６ｃ内を通過する液体を入射角度９０°〜４５°の範囲で傾斜させて、主管路３６ｂを通過する圧縮気体へ供給することができ、より効率的に液滴を生成することが可能となる。

上記したように、上記した洗浄装置１０、３０によれば、液体と圧縮気体とを混合する際に、液体が圧縮気体中に吸引されることになるので、液体を供給するための液体供給手段に加圧容器ならびに当該加圧容器を制御するために用いるレギュレーターを設ける必要がない。

このため、上記した洗浄装置１０、３０においては、装置全体の構成が簡潔になるとともに装置全体の構成が小型化されて、洗浄装置１０、３０を設置する際の設置寸法も従来に比べて小さくなる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（３）に示すように変形することができるものである。

（１）上記した実施の形態においては、圧縮気体供給手段により供給される圧縮気体については詳細な説明は省略したが、圧縮気体としては、例えば、圧縮空気や圧縮窒素など、被洗浄物や液体供給手段から供給される液体の種類などに応じて、適宜に選択してよいことは勿論である。

（２）上記した実施の形態においては、液体供給手段により供給される液体については詳細な説明は省略したが、液体としては、例えば、純水や各種の洗浄液など、被洗浄物や圧縮気体供給手段から供給される圧縮気体の種類などに応じて、適宜に選択してよいことは勿論である。

（３）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（２）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、半導体シリコンウェーハや液晶用ガラスなどのような各種の大型あるいは小型の基板などの上に付着している汚染物を除去する際に利用することができる。

従来の洗浄装置の概念構成説明図である。 図１に示す従来の洗浄装置のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。 本発明による洗浄装置の第一の実施の形態の概念構成説明図である。 図３に示す本発明による洗浄装置の第一の実施の形態のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。 本発明による洗浄装置の第二の実施の形態の概念構成説明図である。 図５に示す本発明による洗浄装置の第二の実施の形態の液体吸引器周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。 図５に示す本発明による洗浄装置の第二の実施の形態のノズル周辺を断面で示した要部概略構成断面説明図である。

符号の説明

１０、３０、１００ 洗浄装置
１２、３２、１０２ ノズル
１２ａ、３２ａ、１０２ａ ノズル噴射口
１２ｂ、３６ｂ、１０２ｂ 主管路
１２ｃ、３６ｃ、１０２ｃ 枝管路
１２ｄ、３６ｄ 補助管路
１４、３８ 気液混合手段
１６ 制御装置
１８ 表示機
２０ マスフローコントローラ
３４、１０４、１０６ 配管
３６ 液体吸引器
１０８ 加圧容器
１１０、１２４ フィルター１１０
１１２、１２８ 流量計
１１４、１２２ エアー弁
１１６ レギュレーター
１１８ 気体タンク
１２０ ニードルバルブバルブ
１２６ 逆止弁
１３０ 加圧容器用レギュレータ
１３２ 液体タンク

Claims (9)

1. 液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、前記被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、
   被洗浄物の表面に対向してノズル噴射口を配置したノズルと、
   前記ノズルに圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、
   前記ノズルに液体を供給する液体供給手段と、
   前記ノズル内に配置され、前記圧縮気体供給手段から供給された圧縮気体が流れることによって前記液体供給手段から供給された液体を吸い込むとともに、前記圧縮気体により前記吸い込まれた液体を分散させ液滴を形成して前記ノズル噴射口に向けて噴射する気液混合手段と
   を有することを特徴とする洗浄装置。
2. 請求項１に記載の洗浄装置において、
   前記気液混合手段は、
   前記ノズル噴射口に達するまで形成された主管路と、
   一方の端部から前記液体供給手段より液体を供給されるとともに、他方の端部において前記主管路と所定の合流位置で合流する枝管路と、
   前記主管路の内径側に形成され、一方の端部から前記圧縮気体供給手段より圧縮気体を供給されるとともに、他方の端部が前記合流位置近傍で前記主管路に開口した補助管路と
   を有することを特徴とする洗浄装置。
3. 請求項２に記載の洗浄装置において、
   前記主管路の前記ノズル噴射口側の端部は、前記ノズル噴射口に向かって径が一旦細くなった後に再び太くなって前記ノズル噴射口として開口する
   ことを有することを特徴とする洗浄装置。
4. 液体と圧縮気体とを混合して生成された液滴を被洗浄物の表面に対して噴射することによって、前記被洗浄物の表面に付着している汚染物を除去する洗浄装置において、
   被洗浄物の表面に対向してノズル噴射口を配置したノズルと、
   前記ノズルに液滴を供給する気液混合手段を有する液体吸引器と、
   前記液体吸引器に圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段と、
   前記液体吸引器に液体を供給する液体供給手段と
   を有し、
   前記気液混合手段は、前記圧縮気体供給手段から供給された圧縮気体が流れることによって前記液体供給手段から供給された液体を吸い込むとともに、前記圧縮気体により前記吸い込まれた液体を分散させ液滴を形成して前記ノズルに供給する
   ことを特徴とする洗浄装置。
5. 請求項４に記載の洗浄装置において、
   前記気液混合手段は、
   前記ノズルへ液滴を供給するための主管路と、
   一方の端部から前記液体供給手段より液体を供給されるとともに、他方の端部において前記主管路と所定の合流位置で合流する枝管路と、
   前記主管路の内径側に形成され、一方の端部から前記圧縮気体供給手段より圧縮気体を供給されるとともに、他方の端部が前記合流位置近傍で前記主管路に開口した補助管路と
   を有することを特徴とする洗浄装置。
6. 請求項５に記載の洗浄装置において、
   前記ノズルは、前記気液混合手段の前記主管路から供給された液滴を通過させて前記ノズル噴射口から噴射するための管路を有し、
   前記管路の前記ノズル噴射口側の端部は、前記ノズル噴射口に向かって径が一旦細くなった後に再び太くなって前記ノズル噴射口として開口する
   ことを有することを特徴とする洗浄装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の洗浄装置において、
   前記圧縮気体供給手段は、前記圧縮気体の供給圧力および流量を制御する手段を有し、
   前記液体供給手段は、前記液体の流量を制御する手段を有する
   ことを有することを特徴とする洗浄装置。
8. 請求項２、３、５、６または７のいずれか１項に記載の洗浄装置において、
   前記補助管路の前記他方の端部は、前記主管路内において前記合流位置から前記ノズル噴射口側へ５〜２０ｍｍ寄った位置に開口している
   ことを有することを特徴とする洗浄装置。
9. 請求項２、３、５、６、７または８のいずれか１項に記載の洗浄装置において、
   前記合流位置において前記枝管路が前記主管路に合流する角度は、９０°〜４５°の範囲である
   ことを有することを特徴とする洗浄装置。

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