JP2019217469A - ドライ洗浄装置及び、そのドライ洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで本発明は、複数の洗浄ガスを構造物の内部に直接的に吹き付けて、効率的に洗浄するドライ洗浄装置及び、そのドライ洗浄方法を目的とする。
本実施形態のドライ洗浄装置は、気密なチャンバー内に洗浄対象となる構造物(以下、ワークと称する)を収容し、構造物の内部に少なくとも2本のノズルを挿入して、それぞれ異なる洗浄ガスを噴出させる。洗浄ガスは、ワークの内部に付着する除去された金属又は有機物等からなる付着物、例えば、反応生成物と反応させて排気と共に除去する。ワーク内における2本のノズルは、互いの開口がノズルの長手方向で対向して近距離で向き合い、それぞれが洗浄ガスを噴出して、ノズルの開口間のエリアで洗浄ガスが混合する領域である洗浄ガス混合エリア(以下、洗浄エリアと称する)を生成し、局所的な範囲で付着物に晒して、付着物を除去する。さらに、ノズルの開口間の距離を維持した状態で、2本のノズルを一体的に移動させて、洗浄ガス領域がワークの内部全体に亘るように移動する。
図1を参照して、第1の実施形態に係るドライ洗浄装置の構成について説明する。図1は、ドライ洗浄装置の概念的な構成例を示す図である。
このドライ洗浄装置1は、気密なチャンバー2と、チャンバー2と排気管で接続される可変バルブ3と、可変バルブ3と接続するドライポンプ4と、を備えている。さらに、ドライ洗浄装置1は、チャンバー2内に対向して導入される一対のノズル6,8と、ノズル6,8をチャンバー2内で進退移動させる第1,2駆動部7,9[ノズル駆動系]と、洗浄ガスを供給するガス供給系10と、ドライ洗浄装置1全体を制御する制御部15とを備える。さらに、洗浄ガスが噴出されている洗浄エリアで反応温度を測定する温度センサ20と、温度センサ20から反応温度を取得する温度測定部21を備えている。また、ドライ洗浄装置1は、移動する一対のノズル6,8がワーク5と接触した際に、ノズル6,8の移動を停止させる接触検知部23を備えている。
制御部15は、ドライ洗浄装置1全体を制御する。制御部15は、専用の制御装置を構築しても良いし、汎用なパーソナルコンピュータに専用のプログラムを搭載して用いることもできる。制御部15は、後述する温度センサ20が検出した洗浄ガスと付着物との化学反応による温度変化に基づき、洗浄の終了を判定する。
この接触検知部23は、チャンバー2内で発生している不具合を検知して、制御部15により第1,2駆動部7,9を緊急停止させることができる。
まず、図3に示す洗浄ガスと、付着物の反応温度の関係について説明する。本実施形態の洗浄ガスは、2つ種類の洗浄ガスを混合して使用する。この洗浄ガスを用いた洗浄は、洗浄ガスと付着物が化学反応すると、熱(反応熱)が発生する。即ち、洗浄ガスに晒されて付着物に対する洗浄が開始(洗浄ON)し、化学反応する付着物の増加に伴い、付着物及びその周囲の温度が線形的に上昇する。付着物が化学反応し排気による除去で消滅すると、温度が下降し、室温に戻る。従って、反応温度を洗浄の判断基準に用いて、洗浄開始後に上昇した温度が下降に転じる時点を洗浄の完了時とする。
まず、チャンバー2内の図示しないステージに、中空な筒状のワーク5を配置する(ステップS1)。
ノズル6,8をワーク5の両側から内部に進出させ、ノズル先端の開口6a,8aとの間の距離が予め設定された距離が、例えば、30mmとなるように対向させて配置する(ステップS2)。この時、洗浄ガスが混合する洗浄エリア18が洗浄の開始位置に形成されるようにノズル6,8を配置する。
図5を参照して、第2の実施形態に係るドライ洗浄装置の構成について説明する。図
5は、ドライ洗浄装置の概念的な構成例を示す図である。本実施形態の構成部位について、前述した第1の実施形態の構成部位と同等のものには、同じ参照符号を付して、その詳細な説明は、省略する。
チャンバー32は、前述したと同様に、ステンレス合金又はアルミニウム合金等の金属板と、Oリング等のシール部材とで気密な容器として構成される。
本実施形態においては、図5に示すように、ワーク33の上方の底面に付着する付着物に洗浄ガスを噴出して、洗浄を開始する。前述した図3に示した反応温度の変化を判定基準として、その位置の洗浄が終了したのち、段階的又は、連続的にノズル34,35を後退移動して、ワーク33の洗浄範囲の終点であるワークの開口端まで、洗浄を行う。
変形ノズル41は、洗浄対象となるワークにおいて、パイプ部材や深い溝等が含まれている構成であった場合に、パイプ内や溝内を局所的に洗浄することができる。
Claims (9)
- 洗浄対象となる付着物が内部に付着するワークを収容する気密なチャンバーと、
前記チャンバー内の気体を排気する排気系と、
異なる反応性の洗浄ガスをそれぞれに噴出して混合させて、前記付着物に接する洗浄ガス混合エリアを生成する、少なくとも2つのノズルと、
2つの前記ノズルの各々の開口に、異なる前記洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給系と、
前記洗浄ガス混合エリアに前記付着物を晒した状態で、前記2つのノズルを移動するノズル駆動系と、
を備えるドライ洗浄装置。 - 前記洗浄ガス混合エリア内で前記反応性の洗浄ガスと前記付着物との反応温度を測定する温度センサと、
前記温度センサから検出された反応温度の変化に基づき、洗浄終了を判定する制御部と、
をさらに備える、請求項1に記載のドライ洗浄装置。 - 2つの前記ノズルは、前記チャンバー内へ対向する双方向から延伸し、前記ワークの内部で開口が同軸上で対向する第1の配置、又は、
2つの前記ノズルは、前記チャンバー内で一方の方向から延伸し、並列に配置される第2の配置のいずれかである、請求項1に記載のドライ洗浄装置。 - 前記ノズル駆動系は、
前記2つのノズルを移動可能に保持し、前記2つのノズルの開口間の距離を維持しつつ、前記2つのノズルの各々を進退移動させる2つの駆動部を備える、請求項1に記載のドライ洗浄装置。 - 前記洗浄ガス供給系は、
前記2つのノズルの一方に流量調整された第1洗浄ガスを供給する第1ガス供給部と、
前記2つのノズルの他方に流量調整された第2洗浄ガスを供給する第2ガス供給部と、
を備える、請求項3に記載のドライ洗浄装置。 - 前記洗浄ガス供給系は、さらに、前記第1洗浄ガスと前記第2洗浄ガスのうちの少ない流量の洗浄ガスに対して、同じ流量となるように不活性ガスを補う第3ガス供給部を備える、請求項5に記載のドライ洗浄装置。
- 洗浄対象となる付着物が内部に付着するワークを収容する気密なチャンバーと、
前記チャンバー内の気体を排気する排気系と、
少なくとも2つのノズルが異なる反応性の洗浄ガスを噴出して混合し、前記付着物に接する洗浄ガス混合エリアを生成し、
ノズル駆動系が前記洗浄ガス混合エリアに前記付着物を晒した状態で、前記2つのノズルを移動して除去を行う、ドライ洗浄方法。 - 前記チャンバー内に配置され、前記ワークを保持するホルダーを固定する導電性を有するワーク支持部と、
複数の負荷を直列接続し、電源を介在して形成する第1のループ回路と、
前記電源の負電極側に接続する前記負荷の両端に検出端子を接続する検知部と、
前記電源の正電極側に接続する前記負荷の出力端から前記ワークに接続する第1の配線と、
前記電源の負電極から、接地を介して前記チャンバー、前記2つの各ノズル、及び前記ワーク支持部に接続する第2の配線と、を備え、
前記検知部は、前記各ノズルと前記ワークが接触した際に、前記第1の配線と前記第2の配線が電気的に接続され、前記第1のループ回路上の前記電源及び前記電源の正電極側に接続する前記負荷を含む第2のループ回路を形成して前記第1のループ回路とリンクし、前記検出端子を接続する前記負荷に掛かる分圧の電圧下降を検知する、請求項1に記載のドライ洗浄装置。 - 前記反応性の洗浄ガスが存在する領域で、前記反応性の洗浄ガスと前記付着物との反応温度を測定し、
測定された前記反応温度の変化に基づき、洗浄終了を判定する、
請求項7に記載のドライ洗浄方法。
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