JP3287424B2 - 円筒状基板用の二酸化炭素精密清掃システム - Google Patents

円筒状基板用の二酸化炭素精密清掃システム

Info

Publication number
JP3287424B2
JP3287424B2 JP34034392A JP34034392A JP3287424B2 JP 3287424 B2 JP3287424 B2 JP 3287424B2 JP 34034392 A JP34034392 A JP 34034392A JP 34034392 A JP34034392 A JP 34034392A JP 3287424 B2 JP3287424 B2 JP 3287424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
substrate
cleaning
solid carbon
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34034392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06140378A (ja
Inventor
エイ スウェイン ユージーン
Original Assignee
ゼロックス・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ゼロックス・コーポレーション filed Critical ゼロックス・コーポレーション
Publication of JPH06140378A publication Critical patent/JPH06140378A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3287424B2 publication Critical patent/JP3287424B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この発明は、円筒状基板の外面を清掃する
ための装置及び方法に関し、特に、静電写真結像部材用
の円筒状基板の外面を精密清掃するための装置及び方法
に関する。
【0002】
【従来技術とその問題点】基板表面からサブミクロン粒
子などの破片を清掃するために種々の方法が工夫されて
いる。半導体産業は、微粒子汚染物質を半導体ウェーハ
ーから除去するために高圧液体を単独で又は細毛ブラシ
と組み合わせて使用している。これらのプロセスは汚染
を除去するのに或る程度成功したけれども、ブラシが基
板表面を引っ掻き、高圧の液体がデリケートな表面を浸
食し、或いは望ましくない放電を生じさせることさえあ
る。その液体は、ブラシ及び高圧液体のシステムで使用
後に容易には収集出来ない。
【0003】改良された清掃システムが発見されてお
り、この方法では実質的に純粋な固体及びガス状の二酸
化炭素の混合物が、上記のブラシ及び高圧液体のシステ
ムに伴う欠点を伴わずに基板表面からサブミクロン粒子
を除去する。純粋な二酸化炭素(99.99+%)が液体
状態から膨張してドライアイスの雪を生じさせ、これを
表面を横断させて吹いて、基板表面を引っ掻くこと無し
にサブミクロン粒子を除去することが出来る。二酸化炭
素の雪は周囲の温度にさらされたときには蒸発し、残留
物を残さず、これにより流体収集の問題を解消する。
【0004】最近、二酸化炭素の雪を作り、二酸化炭素
の固体/ガス混合物を基板に向ける装置がヘーニグ、ス
チューアートA.の『ドライアイスでの表面清掃(Clea
ningSurfaces with Dry Ice)』(1986年8月の圧縮
空気マガジン (Compressed Air Magazine)の22〜25
ページ)に記載されている。この装置により、液体二酸
化炭素が均一な直径の長い円筒状管を通して減圧されて
固体/ガス・二酸化炭素混合物を生じさせ、これが基板
表面へ向けられる。同心に位置する管を用いて乾燥窒素
ガスの流れを加えることにより、凝結物の蓄積を防止す
る。
【0005】多少のサブミクロン粒子を除去出来るけれ
ども、前述の装置には幾つかの欠点がある。例えば、主
として、ガス速度が小さく、固体状の二酸化炭素が薄片
状でふわふわした性質を持っているために清掃効果は限
定されている。また、長い円筒状管の形状の故に、二酸
化炭素供給量と、雪の流れが基板表面に接触する量及び
角度を制御するのが困難である。
【0006】ホイットロック等の米国特許第4,806,171
号明細書では、合体チャンバへの流体状二酸化炭素の流
れのための経路を設けるためにオリフィスを使ってお
り、このチャンバにおいて細かい液滴が最初に生じ、そ
の後に合体して大きな液滴となるが、これは、普通は人
間の目では見分けることの出来ない二酸化炭素の微小な
固形粒子の前駆物質である。大きな液滴は、供給物が合
体チャンバから第2のオリフィスを通して出口ポートか
ら出て基板表面へ向かうときに固体粒子となる。開示さ
れたシステムでは、清掃されるべき中空円筒状構造にノ
ズルが挿入され、流体の二酸化炭素が該ノズルに供給さ
れ、該ノズルはゆっくり該構造から引き出される。該ノ
ズルにより形成される傘の形のジェットが該円筒状構造
の内面を掃き、気化した二酸化炭素は、漸進するジェッ
トの前で管を出るときに、解放された表面粒子を運び去
る。この技術は、例えば可撓性ース、特殊な可撓性継
手、及び精密アライメント装置などを含む複雑な装置を
必要とする可動ノズルを利用する。更に、ジェットによ
り除去される破片の一部が、円筒状構造の前に清掃され
た内面に向かって漏れて、前に清掃された内面に再び積
る可能性がある。
【0007】シリンダの外面を清掃するのに二酸化炭素
粒子清掃技術を使う場合、二酸化炭素粒子によって除去
された塵の粒子が空気中に漂い続けて、以前に清掃され
てあったシリンダ面上の後に再び積るので、外面を清浄
にするのが困難なことがしばしばある。更に、押し出さ
れた二酸化炭素ペレットは本来大きいので、デリケート
な表面はしばしば傷つく。
【0008】よって、デザインが割合に単純で、小直径
の基板を密接な空間的関係に収容することの出来る円筒
状基板清掃システムに対するニーズがある。
【0009】
【発明の概要】本発明は液体二酸化炭素源と、複数のノ
ズルとを備えており、各ノズルが入口端部において液体
二酸化炭素源に接続されている、円筒状表面を清掃する
ための装置を適用することによって上記の欠点を少なく
する。液体二酸化炭素を固体二酸化炭素に変換するため
の複数の二酸化炭素膨張チャンバが設けられ、各二酸化
炭素膨張チャンバは、それぞれのノズルの出口端部に接
続される。各二酸化炭素膨張チャンバを出る固体二酸化
炭素粒子の流れを、清掃されるべき表面に分散させる手
段が設けられる。また、清掃されるべき表面上の凝結を
減少させると共に、該表面に固体二酸化炭素粒子の流れ
を向けて衝突させるために、乾燥した非反応性のガス
を、固体二酸化炭素粒子の分散した流れの各々の中へ向
けることが出来る。
【0010】該装置は複数の清掃ステーションを包含す
ることが出来、その各清掃ステーションは一つの基板を
収容し、複数のノズルを包含しており、その各ノズルは
入口端部において該液体二酸化炭素源に接続される。液
体二酸化炭素を固体二酸化炭素に変換するための複数の
二酸化炭素膨張チャンバが設けられ、各二酸化炭素膨張
チャンバの一端部は、それぞれのノズルの出口端部に接
続され、他端部は、各二酸化炭素膨張チャンバを出る固
体二酸化炭素粒子の流れを、清掃されるべき基板の表面
に分散させる手段に接続される。最後に、複数の基板の
各々をそれぞれの清掃ステーション内で清掃のために該
清掃ステーションを通して移動させる手段が設けられ
る。
【0011】添付図面を参照することにより、本発明の
方法及び装置の一層完全な理解を得ることが出来る。
【0012】
【実施例】図1、2及び4には、基板を清掃するための
装置10が示されている。装置10は、スウェイン等の
米国特許第5,038,707 号明細書に開示されている様に自
動基板製造システムに使われることの出来るものであ
り、これを本明細書の一部としてリファレンスとしてこ
こに取り入れるものとする。
【0013】図3に示されている様に、自動基板製造装
置は符号31により包括的に指示されている。装置31
は種々の処理モジュールを包含しており、その各々にお
いて別々の処理機能が行われる。精密清掃モジュール3
3は、装填モジュール32及び回転塗装モジュール34
に隣接している。基板は装填モジュール32を介して装
置31に装填され、モジュール32から精密清掃33へ
移動される。米国特許第5,038,707 号明細書に開示され
ている装置では、精密清掃モジュール33内で20個の
基板が直径17インチの基板円13の回りに配置され
る。精密清掃モジュール33は、基板をそれぞれ受け入
れるべく基板円13の円周の回りに各々位置する20個
の清掃ステーションを包含する清掃装置を包含してい
る。
【0014】図2及び4に示されている様に、この装置
10は、複数の円筒状基板14の各々を精密清掃モジュ
ール33内のそれぞれの清掃ステーション16を通して
移動させる。当業者は、所望の表面清掃を達成するため
に清掃ステーションを不動の基板の上を移動させてもよ
いということを理解するであろう。清掃ステーション1
6は好ましくは基板円13の周囲に等間隔に分配され
る。装置10の各清掃ステーション16はハウジング1
1の内面上に搭載され、好ましくは5個の二酸化炭素ノ
ズル12を包含し、該ノズルは、清掃のために配置され
た円筒状基板14の周囲に分配されている。各二酸化炭
素ノズル12は、入口端部において、それぞれの供給ラ
イン23(これはステンレススチール管であるのが好ま
しい)を介して液体二酸化炭素源(図示せず)に接続さ
れている。ノズル12の出口端部は、直径が好ましくは
約2/100インチであり、非反応性の材料(好ましく
はテフロン)の管15の入口端部内に取りつけられてい
る。各管15の出口端部は両角インピンジメント・ファ
ンネル18の一端部に接続されており、それぞれの分配
サドル19は各ファンネル18の他方の端部に接続され
ている。分配サドル19は、好ましくは、生じた二酸化
炭素の流れが基板14が通る円の周囲に等しい角度だけ
分離するように配置される。また、分配サドル19は、
好ましくは、各基板の円周全体が二酸化炭素の流れに包
まれることとなる様に配置される。
【0015】乾燥した非反応性ガス(好ましくは窒素ガ
ス)の供給源(図示せず)に接続されているノズル20
は、各分配サドル19に隣接している。二酸化炭素の各
々の流れに与えられるこの乾燥・非反応性ガスは、凝結
を減少させるとともに、二酸化炭素粒子の衝撃を基板1
4の表面へ向けるのに役立つ。これにより、該装置の嵩
を減少させると同時に、該清掃装置は高速の固体二酸化
炭素粒子を表面へ一層直接的に供給することが出来るこ
とになる。このことが可能である理由は、基板14間に
必要とされるスペースを参照にするために基板14に実
質的に平行に管15が配置されているけれども、両角イ
ンピンジメント・ファンネル18及び分配サドル19
は、管15に対して相対的に好ましくは45°未満(よ
り好ましくは15〜35°)の角度で固体二酸化炭素粒
子の流れを表面へ向け直すことである。この小さくなっ
た角度は、固体二酸化炭素粒子が管15を去るときにそ
の速度の相当の部分を維持することを許す。分配サドル
19の端部を去った後、この流れは、ノズル20を去る
乾燥した非反応性のガスの流れによって一層急な角度で
表面へ向けられる。これにより、本発明のシステムは、
清掃装置に必要なスペースを減少させながら最小の粒子
速度損失で、清掃されるべき表面との固体二酸化炭素粒
子の実効衝突角度を達成することが可能となる。
【0016】また、乾燥した非反応性ガスの供給源に接
続されている第2のノズル36が各管15の入口端部に
取りつけられていて、乾燥した非反応性ガスの流れがシ
リンダの表面に沿って管15の出口端部の方へ矢28の
方向に向けられることとなる様に配置されている。この
乾燥した非反応性ガスの第2の流れは、固体二酸化炭素
粒子の速度と比べると割合に低い速度でノズル36から
出てゆく。乾燥した非反応性ガスのこの流れは、主とし
て凝結を減少させると共に清掃領域に不活性雰囲気を提
供するために使用される。この流れの比較的に低い速度
は、乾燥した非反応性ガスが固体二酸化炭素粒子の清掃
作用を低下させないことを保証する。乾燥した非反応性
ガス及び二酸化炭素粒子は、排気チャネル24を介して
矢27の方向に表面から除去される。
【0017】動作の際には、基板製造装置31は、基板
14を軸方向に(矢26の方向に)動かすと共に基板を
矢25の方向に清掃ステーション16を通して回転させ
る。この回転は、20〜120rpm でよく、好ましくは
40〜80rpm であるが、より好ましくは約60rpm で
ある。本発明の開示された実施例によるシステムについ
ては、基板が清掃ステーション16を通して軸方向に低
速で動かされるときに清掃がより効率的に行われること
になる。しかし、この速度が低下するのに伴って、各基
板を清掃するのに必要な二酸化炭素の量が増大する。清
掃ステーション16を通しての基板14の軸方向速度
は、毎秒0〜約4インチでよく、好ましくは毎秒1〜約
3インチであり、より好ましくは毎秒約2インチであ
る。
【0018】液体二酸化炭素はノズル12に供給され、
ここで管15の中へ放出される。二酸化炭素は、管15
を通して移動するとき、膨張して凝固する。管15の直
径は、1/8インチ〜3/4インチでよく、好ましくは
3/16インチ〜1/2インチであり、より好ましくは
約1/4インチである。管15の長さは1〜6インチで
よく、好ましくはノズルの出口端部と管15の出口端部
との間で約2.5インチである。当該分野で知られている
ように、生じる固体二酸化炭素粒子の大きさは、管15
の長さを変えることにより制御することが出来る。固体
二酸化炭素粒子がファンネル18によって分配サドル1
9へ向けられるとき、固体二酸化炭素粒子は扇形領域に
散布され、基板の表面へ向けられる。不活性ガス(好ま
しくは窒素)の供給源に接続されているノズル20が各
分配サドル19に隣接して配置されている。各ノズル2
0は、分配サドル19を去る粒子の流れが表面により直
接的に衝突することとなるように、清掃されるべき表面
に沿って乾燥した非反応性ガスの流れを向ける。当業者
は、これらの寸法を広範囲にわたって変えることが出来
ることを理解するであろう。しかし、管15の直径が大
きくなるに従って、固体二酸化炭素粒子の速度は低下す
る。当該分野で知られているように、大きな直径の管1
5では、それに応じてノズルの外径を大きくすることに
よって所望の速度を維持できる。
【0019】ノズル20及び36の各々は、好ましく
は、清掃ステーション16内にあるときに基板14を取
り囲むように配置された環状チャンバ内に形成されたス
ロットの形である。本発明のこの実施例では、1清掃ス
テーション当たり5個のノズル12と2個のノズル20
とが基板14の全周を清掃するのに使われる。当業者
は、扇形の領域の寸法を変えることにより、即ち分配サ
ドル19の輪郭と、管15を出てゆく二酸化炭素の体積
及び速度とを変えることにより、1清掃ステーション1
6当たりのノズル12の数を変えることが出来る。清掃
ステーション16を通して基板14を移動させ且つ回転
させる速度を変えることによって、1清掃ステーション
当たりのノズル12の数を更に変えることが出来る。
【0020】当業者には明白であろうが、前記した実施
例に種々の変形及び修正を行うことが出来る。けれど
も、それらの変形及び修正は本明細書の教示内容に包含
されており、本発明は、特許請求の範囲の欄の記載内容
によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】複数のノズルを備えた清掃装置を示す高さ方向
における概略断面図である。
【図2】図1に示されている清掃装置の概略拡大断面図
である。
【図3】本発明の清掃装置を使用する基板製造装置を示
す斜視図である。
【図4】本発明の二酸化炭素ノズル及び管の断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を清掃する方法であって、以下の工
    程: 出口を備えた少なくとも1つの膨張チャンバを有する清
    掃ステーション内に、該基板を配置する工程; 二酸化炭素源からの液体二酸化炭素を該膨張チャンバ内
    で膨張させて、固体二酸化炭素を生成する工程; 該固体二酸化炭素粒子の流れを該出口に向けて、該固体
    二酸化炭素粒子の流れが、該膨張チャンバに対して第一
    の角度をもって該出口を出るようにする工程; 及び非反応性のガスの流れによって、該第一の角度より
    も大きい第二の角度をもって、該固体二酸化炭素粒子の
    流れを該基板の方向に向け直して、該固体二酸化炭素粒
    子の流れが該基板の表面に接触し、これを清掃すると同
    時に、該固体二酸化炭素の凝結を減少させるようにする
    工程を有することを特徴とする、前記方法。
JP34034392A 1991-12-31 1992-12-21 円筒状基板用の二酸化炭素精密清掃システム Expired - Fee Related JP3287424B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US81547291A 1991-12-31 1991-12-31
US07/815472 1991-12-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06140378A JPH06140378A (ja) 1994-05-20
JP3287424B2 true JP3287424B2 (ja) 2002-06-04

Family

ID=25217893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34034392A Expired - Fee Related JP3287424B2 (ja) 1991-12-31 1992-12-21 円筒状基板用の二酸化炭素精密清掃システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5431740A (ja)
JP (1) JP3287424B2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5514024A (en) * 1993-11-08 1996-05-07 Ford Motor Company Nozzle for enhanced mixing in CO2 cleaning system
US5651723A (en) * 1994-04-13 1997-07-29 Viratec Thin Films, Inc. Method and apparatus for cleaning substrates in preparation for deposition of thin film coatings
US5616067A (en) * 1996-01-16 1997-04-01 Ford Motor Company CO2 nozzle and method for cleaning pressure-sensitive surfaces
DE19926084B4 (de) * 1999-06-08 2005-11-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Absaugvorrichtung und Vorrichtung enthaltend eine Absaugvorrichtung
US6383329B1 (en) 1999-08-10 2002-05-07 Xerox Corporation Apparatus and method for removing a label from a surface with a chilled medium
KR100361669B1 (ko) * 2000-02-22 2002-11-21 (주)케이.씨.텍 반도체 장비 부품 세정을 위한 노즐
US6416389B1 (en) 2000-07-28 2002-07-09 Xerox Corporation Process for roughening a surface
US6627002B1 (en) 2000-07-28 2003-09-30 Xerox Corporation Hollow cylindrical imaging member treatment process with solid carbon dioxide pellets
DE10196743T1 (de) * 2000-10-05 2003-10-02 Air Motion Systems Inc System und Verfahren zur Reinigung von Gegendruckzylindern einer lithographischen Bogendruckmaschine
DE10360011A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Man Roland Druckmaschinen Ag Vorrichtung zum Reinigen von Walzen, Zylindern und Druckformen
US7276134B2 (en) * 2004-10-18 2007-10-02 General Electric Company Methods and systems for sealing liquid cooled stator bar end connections for a generator
US20070175232A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Honeywell International Inc. Ice build-up preventor for thermal chamber ports
JP5180679B2 (ja) * 2008-05-19 2013-04-10 昭和電工ガスプロダクツ株式会社 ドライアイス粒子の噴射装置
DE102009041798A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Khs Gmbh Verfahren zum Ablösen von Etiketten und Verschmutzungen aller Art
US20120247504A1 (en) * 2010-10-01 2012-10-04 Waleed Nasr System and Method for Sub-micron Level Cleaning of Surfaces

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617064A (en) * 1984-07-31 1986-10-14 Cryoblast, Inc. Cleaning method and apparatus
JPH03116832A (ja) * 1989-09-29 1991-05-17 Mitsubishi Electric Corp 固体表面の洗浄方法
DE69102311T2 (de) * 1990-03-07 1994-09-29 Hitachi Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenreinigung.
US5125979A (en) * 1990-07-02 1992-06-30 Xerox Corporation Carbon dioxide snow agglomeration and acceleration
US5108512A (en) * 1991-09-16 1992-04-28 Hemlock Semiconductor Corporation Cleaning of CVD reactor used in the production of polycrystalline silicon by impacting with carbon dioxide pellets

Also Published As

Publication number Publication date
US5431740A (en) 1995-07-11
JPH06140378A (ja) 1994-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3287424B2 (ja) 円筒状基板用の二酸化炭素精密清掃システム
JP3161473B2 (ja) 基板の清浄化方法及び該方法に使用する装置
US4806171A (en) Apparatus and method for removing minute particles from a substrate
US6852173B2 (en) Liquid-assisted cryogenic cleaning
US6203406B1 (en) Aerosol surface processing
US5209028A (en) Apparatus to clean solid surfaces using a cryogenic aerosol
US6578369B2 (en) Nozzle design for generating fluid streams useful in the manufacture of microelectronic devices
US5372652A (en) Aerosol cleaning method
EP0423761A2 (en) Apparatus and method for particle removal by forced fluid convection
US6343609B1 (en) Cleaning with liquified gas and megasonics
JPH02130921A (ja) 固体表面洗浄装置
US20030188763A1 (en) Vapor-assisted cryogenic cleaning
TWI785139B (zh) 用於清潔的設備及方法
JP2529431B2 (ja) 洗浄装置
CA1042366A (en) Electrostatic scrubbers involving charged liquid sprays and oppositely charged dust particles
JP2004363145A (ja) 洗浄装置
EP0569708B1 (en) Apparatus to clean solid surfaces using a cryogenic aerosol
US5462468A (en) CRT electron gun cleaning using carbon dioxide snow
KR20210093500A (ko) 다중 흡입구를 갖는 드라이 타입 초음파 클리너
JPH0479326A (ja) 基板表面の洗浄装置
US20050217706A1 (en) Fluid assisted cryogenic cleaning
JPH07153729A (ja) 固体表面の洗浄装置
JPH11314115A (ja) ローラレベラにおけるスケール除去装置
KR100603264B1 (ko) 미세 입자 제거용 장치
JPS63141688A (ja) 管内面清浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020128

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees