JP3621587B2 - Cleaning apparatus and cleaning method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置および洗浄方法に関し、さらに詳細には、半導体ウエハ、液晶表示器用ガラス基板あるいはフォトマスクなどの各種の基板（以下、これら各種の基板を総称して、単に「基板」と称する。）を洗浄する際に用いて好適な洗浄装置および洗浄方法に関するものであり、特に、基板の表面にレーザー光を照射することによって、当該基板の表面に付着する異物を除去するようにした洗浄装置および洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の表面にレーザー光を照射することによって、当該基板の表面に付着する異物を除去するようにした洗浄装置が知られており、こうした洗浄装置としては、例えば、特開平８−１９７２６５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
図１には、上記した特開平８−１９７２６５号公報に開示された洗浄装置の概略構成が示されており、この洗浄装置は、洗浄の対象となる基板（以下、「被洗浄物」と称する。）１００を略垂直姿勢で支持する被洗浄物支持部１０２と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄する対象の面たる洗浄処理面１００ａに液体を噴射供給する液体供給ノズル１０４と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに気体を噴射供給する気体供給ノズル１０６と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａにレーザー光１０８を照射するレーザー光源１１０とを有して構成されている。
【０００４】
以上の構成において、この洗浄装置を作動させるには、まず、被洗浄物支持部１０２に被洗浄物１００を略垂直に取り付ける。そして、液体供給ノズル１０４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに液体を噴射供給する。そうすると、液体供給ノズル１０４から洗浄処理面１００ａに噴射供給された液体によって、洗浄処理面１００ａにおいて液膜が形成される。
【０００５】
ここで、この液膜に気体供給ノズル１０６から気体を噴射供給することにより、当該液膜を平滑にする。
【０００６】
さらに、この平滑化された液膜にレーザー光源１１０からレーザー光１０８を照射すると、レーザー光１０８を照射された位置近傍の液膜部分が気化膨張して衝撃波が発生する。こうして発生された衝撃波によって、洗浄処理面１００ａに付着していた汚染物などの異物が除去されることになる。
【０００７】
しかしながら、図１に示す上記した従来の洗浄装置においては、液膜の気化により発生される衝撃波は等方的に放射されることになるので、そのほとんどは被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａ以外の周囲に散逸してしまい、レーザー光を洗浄に用いるには、レーザー光の照射によるエネルギー効率が非常に悪いという問題点があった。
【０００８】
また、図１に示す上記した従来の洗浄装置は、被洗浄物を気相雰囲気中で洗浄しようとする場合には用いることができないという問題点もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の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、レーザー光の照射により等方的に発生する衝撃波が周囲に散逸することを防止するようにして、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるようにした洗浄装置および洗浄方法を提供しようとするものである。
【００１０】
また、本発明の目的とするところは、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができるようにした洗浄装置および洗浄方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による洗浄装置および洗浄方法においては、まず、被洗浄物の洗浄処理面と対向するようにして開口した中空の回転楕円体を配置し、洗浄処理面から離れた位置にある当該回転楕円体の一方の焦点にレーザー光を集束してプラズマを発生させるようにする。このようにしてプラズマを発生させると、プラズマは急膨張して周囲媒質中に衝撃波が発生する。こうして発生された衝撃波を洗浄処理面の近傍に位置する当該回転楕円体の他方の焦点に集束させ、洗浄処理面に強い衝撃波を入射するようにしたものである。
【００１２】
上記したように、回転楕円体内にレーザー光を照射して、当該回転楕円体内においてプラズマを発生させるようにすると、等方的に放射される衝撃波のほとんどを回転楕円体の焦点に集束することができ、強い衝撃波を被洗浄物に入射することができるようになる。このエネルギー効率のよい強い衝撃波により、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるので、強力な洗浄効果を得ることができるものである。
【００１３】
また、被洗浄物の洗浄処理面に液膜を形成しなくてもよいので、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができる。
【００１４】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材とを有し、上記回転楕円体の内周壁面は、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光が上記光学系部材によって上記回転楕円体の上記他方の焦点に集束されて、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を反射して、上記一方の焦点に再集束させるようにしたものである。
【００１５】
即ち、本発明のうち請求項２に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を上記回転楕円体の内周壁面で反射させ、上記回転楕円体の上記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにしたものである。
【００１６】
即ち、本発明のうち請求項３に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材とを相対的に移動させる移動手段とを有し、上記回転楕円体の内周壁面は、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光が上記光学系部材によって上記回転楕円体の上記他方の焦点に集束されて、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生する衝撃波を反射して、上記一方の焦点に再集束させるようにしたものである。
【００１７】
即ち、本発明のうち請求項４に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を上記回転楕円体の内周壁面で反射させ、上記回転楕円体の上記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の上記他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記被洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるさせるようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記洗浄処理面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面に洗浄液を供給するとともに、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２０】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を上記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を上記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給し、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記オリフィスに入射させるようにし、衝撃波の通過によって上記オリフィスから発生する洗浄液ジェットを上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２２】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給しオーバーフローさせ、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明による洗浄装置および洗浄方法の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２５】
図２には、本発明による洗浄装置の第１の実施の形態の概略構成が示されている。
【００２６】
なお、図１を含む各図においては、それぞれ同一あるいは相当する構成については同一の符号を付して示すことにより、各図に関しての詳細な説明は省略することとする。
【００２７】
図２に示す第１の実施の形態による洗浄装置は、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと対向するように配置された開口部１０ａを備えた内部が中空の回転楕円体１０と、回転楕円体１０に対してレーザー光１２を照射するレーザー光源１４と、レーザー光源１４と回転楕円体１０との間に配置されてレーザー光源１４から照射されたレーザー光１２を集束する第１レンズ１６と、回転楕円体１０の一部を切り欠いた貫通孔１０ｂ内に配置されるとともに第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体１０の内部に導入して回転楕円体１０の一方の焦点（洗浄処理面１００ａから離れた位置にある焦点）Ｆ１に集束させる第２レンズ１８とを有して構成されている。
【００２８】
なお、レーザー光源１４は、レーザー光１２としてパルス状のレーザー光（パルスレーザー光）を照射するものであることが好ましい。
【００２９】
ここで、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【００３０】
また、回転楕円体１０は、その他方の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置される。
【００３１】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００３２】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００３３】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００３４】
この結果、焦点Ｆ２から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射され、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００３５】
従って、この第１の実施の形態によれば、回転楕円体１０内にレーザー光１２を照射して、回転楕円体１０内において衝撃波を発生させるようにしているので、等方的に放射される衝撃波のほとんどを回転楕円体１０の焦点Ｆ２に集束することができ、強い衝撃波を被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに入射することができるようになる。このエネルギー効率のよい強い衝撃波により、エネルギー効率よく被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを洗浄することができるので、強力な洗浄効果を得ることができるものである。
【００３６】
また、この第１の実施の形態によれば、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに液膜を形成しないので、気相雰囲気中においてもレーザー光１２の照射により被洗浄物を洗浄することができる。
【００３７】
次に、図３には、本発明による洗浄装置の第２の実施の形態の概略構成が示されている。
【００３８】
図３に示す第２の実施の形態による洗浄装置は、図２に示す第１の実施の形態による洗浄装置の構成に加えて、被洗浄物１０を支持する被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂを備えた被洗浄物支持台２０と、回転楕円体１０を支持する回転楕円体支持腕部２２ａを備えた掃引機構２２とを有している。
【００３９】
ここで、被洗浄物支持台２０は、矢印２４方向に回転可能、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転可能であり、かつ、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。つまり、被洗浄物支持台２０は、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら回転するとともに、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００４０】
また、掃引機構２２は、回転楕円体支持腕部２２ａを矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。即ち、掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａは、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００４１】
なお、回転楕円体１０は、上記した第１の実施の形態と同様に、焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置されている。
【００４２】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００４３】
それから、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００４４】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００４５】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００４６】
この結果、焦点Ｆ２から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射され、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００４７】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００４８】
また、回転楕円体１０を支持する掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａを、矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００４９】
従って、この第２の実施の形態においては、上記した第１の実施の形態の作用効果に加えて、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａをより均一に洗浄することができるようになる。
【００５０】
次に、図４には、本発明による洗浄装置の第３の実施の形態の概略構成が示されている。
【００５１】
図４に示す第３の実施の形態による洗浄装置は、図３に示す第２の実施の形態による洗浄装置の構成に加えて、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに洗浄液を噴射供給する洗浄液供給ノズル３４を備えている。この洗浄液供給ノズル３４には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされており、また、洗浄液供給ノズル３４は、掃引機構２２と一体的に移動可能に配設されている。
【００５２】
なお、符号３６は、洗浄液供給ノズル３４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに洗浄液を噴射供給することにより、洗浄処理面１００ａ上に被覆された洗浄液膜である。
【００５３】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００５４】
それから、洗浄液供給ノズル３４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａ上に洗浄液を供給し、洗浄処理面１００ａ上に洗浄液膜３６を形成する。
【００５５】
ここで、回転楕円体１０は、焦点Ｆ２が洗浄液膜３６の表面近傍に位置するように配置する。
【００５６】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００５７】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００５８】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００５９】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、さらに、洗浄液膜３６に入射される。そして、洗浄液膜３６に入射された衝撃波は、洗浄液膜３６中を伝播して被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００６０】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００６１】
そして、この際に、洗浄液膜３６の全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００６２】
また、回転楕円体１０を支持する掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａを、矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００６３】
従って、この第３の実施の形態においては、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００６４】
次に、図５には、本発明による洗浄装置の第４の実施の形態の概略構成が示されている。
【００６５】
図５に示す第４の実施の形態による洗浄装置においては、回転楕円体の形状が上記した各実施の形態とは多少異なっている。
【００６６】
即ち、この第４の実施の形態においては、回転楕円体４０は、内部が中空であるとともに、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと対向するように配置された細径のオリフィス４０ａを備えている。また、回転楕円体４０は、このオリフィス４０ａの近傍に焦点Ｆ２が位置するように構成されている。
【００６７】
そして、この回転楕円体４０の一部を切り欠いた貫通孔４０ｂ内には、第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体４０の内部に導入して回転楕円体の４０の一方の焦点Ｆ１に集束させる第２レンズ１８が配設されている。
【００６８】
また、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【００６９】
さらに、回転楕円体４０には、回転楕円体４０の内部と連通する洗浄液供給管４２が連設されており、この洗浄液供給管４２には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされている。
【００７０】
また、この洗浄液供給管４２は掃引機構２２と一体的に設けられており、掃引機構２２は、洗浄液供給管４２に連設された回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。つまり、掃引機構２２は、洗浄液供給管４２に連設された回転楕円体４０を被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００７１】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００７２】
それから、回転楕円体４０のオリフィス４０ａが被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体４０を配置する。
【００７３】
次に、洗浄液供給管４２から回転楕円体４０内に洗浄液を供給し、回転楕円体４０の内部を洗浄液で満たす。
【００７４】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００７５】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００７６】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００７７】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波により、オリフィス４０ａから高速の洗浄液のジェット流が噴射され、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００７８】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００７９】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に洗浄液のジェット流による強い衝撃波が入射されるようにして、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行を保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００８０】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管４２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００８１】
従って、この第４の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００８２】
次に、図６には、本発明による洗浄装置の第５の実施の形態の概略構成が示されている。
【００８３】
図６に示す第５の実施の形態による洗浄装置は、図５に示す第４の実施の形態による洗浄装置と同様な装置構成を備えている。
【００８４】
ただし、回転楕円体４０の焦点Ｆ２はオリフィス４０ａの近傍に位置されるが、洗浄液供給管４２より回転楕円体４０の底部に供給された洗浄液により形成される洗浄液層４４の液面より高い位置となるように設定されている。
【００８５】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００８６】
それから、回転楕円体４０のオリフィス４０ａが被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体４０を配置する。
【００８７】
次に、洗浄液供給管４２から回転楕円体４０内に洗浄液を供給し、回転楕円体４０の底部に洗浄液層４６を形成する。この洗浄液層４６の液面は、回転楕円体４０の焦点Ｆ２より低くする。換言すれば、回転楕円体４０の焦点Ｆ２は、回転楕円体４０の底部に形成された洗浄液層４４の液面より高い位置となるように設定する。
【００８８】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００８９】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００９０】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００９１】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、回転楕円体４０の底部に形成された洗浄液層４４に入射され、これにより、オリフィス４０ａから高速の洗浄液のジェット流が噴射され、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００９２】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００９３】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に洗浄液のジェット流による強い衝撃波が入射されるようにして、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行を保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００９４】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管４２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００９５】
従って、この第５の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００９６】
次に、図７には、本発明による洗浄装置の第６の実施の形態の概略構成が示されている。
【００９７】
図７に示す第６の実施の形態による洗浄装置においては、上記した各実施の形態と異なり、被洗浄物１００と回転楕円体との位置関係が逆転した場合の例を示している。
【００９８】
即ち、第６の実施の形態においては、回転楕円体５０の上方の位置に、洗浄処理面１００ａを下方に向けて被洗浄物支持台２０に支持された被洗浄物１００が配置されるようになされている。
【００９９】
そして、開口部５０ａを洗浄処理面１００ａに向けて配置した回転楕円体５０の一部を切り欠いた貫通孔５０ｂ内には、第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体５０の内部に導入して回転楕円体の５０の一方の焦点Ｆ１に集束させる第２レンズ１８が配設されている。
【０１００】
また、回転楕円体５０の内周壁面５０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【０１０１】
さらに、回転楕円体５０には、回転楕円体５０の内部と連通する洗浄液供給管５２が連設されており、この洗浄液供給管５２には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされている。
【０１０２】
また、この洗浄液供給管５２は掃引機構２２と一体的に設けられており、掃引機構２２は、洗浄液供給管５２に連設された回転楕円体５０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。即ち、掃引機構２２は、洗浄液供給管５２に連設された回転楕円体５０を、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【０１０３】
さらに、回転楕円体５０には、その外周面に洗浄液ダレ防止板５４が設けられている。
【０１０４】
なお、回転楕円体５０は、他方の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置される。
【０１０５】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【０１０６】
それから、回転楕円体５０の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体５０を配置する。
【０１０７】
次に、洗浄液供給管５２から回転楕円体５０内に洗浄液を供給し、洗浄液の供給を続けていくと、洗浄液は回転楕円体５０からオーバーフローして、回転楕円体５０と被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａとの間に洗浄液層５６が生じることとなる。
【０１０８】
そうしてから、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【０１０９】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【０１１０】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体５０の内周壁面５０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【０１１１】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、さらに、回転楕円体５０と被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａとの間に形成された洗浄液層５６に入射される。そして、洗浄液層５６に入射された衝撃波は、洗浄液層５６中を伝播して被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【０１１２】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【０１１３】
そして、この際に、洗浄液膜３６の全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【０１１４】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管５２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体５０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【０１１５】
従って、この第６の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、レーザー光の照射により発生する衝撃波の周囲への散逸が防止されるため、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるようになるという優れた効果を奏する。
【０１１７】
また、本発明は、以上説明したように構成されているので、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の洗浄装置の概略構成説明図である。
【図２】本発明による洗浄装置の第１の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図３】本発明による洗浄装置の第２の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図４】本発明による洗浄装置の第３の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図５】本発明による洗浄装置の第４の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図６】本発明による洗浄装置の第５の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図７】本発明による洗浄装置の第６の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０、４０、５０ 回転楕円体
１０ａ、５０ａ 開口部
１０ｂ、４０ｂ、５０ｂ 貫通孔
１０ｃ、４０ｃ、５０ｃ 内周壁面
１２ レーザー光
１４ レーザー光源
１６ 第１レンズ
１８ 第２レンズ
２０ 被洗浄物支持台
２０ａ、２０ｂ 被洗浄物支持腕部
２２ 掃引機構
２２ａ 回転楕円体支持腕部
３４ 洗浄液供給ノズル
３６ 洗浄液膜
４０ａ オリフィス
４２、５２ 洗浄液供給管
５４ 洗浄液ダレ防止板
５６ 洗浄液層
１００ 被洗浄物
１００ａ 洗浄処理面
Ｆ１、Ｆ２ 焦点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method, and more specifically, various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display, or a photomask (hereinafter, these various substrates are collectively referred to as “substrate”). .) Is a cleaning apparatus and cleaning method suitable for use in cleaning, and in particular, cleaning that removes foreign substances adhering to the surface of the substrate by irradiating the surface of the substrate with laser light. The present invention relates to an apparatus and a cleaning method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a cleaning apparatus that removes foreign substances adhering to the surface of the substrate by irradiating the surface of the substrate with laser light. There are those disclosed in the Gazette.
[0003]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a cleaning apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-197265. This cleaning apparatus is a substrate to be cleaned (hereinafter referred to as “object to be cleaned”). .) Liquid to be cleaned to support 100 to be cleaned in a substantially vertical posture, and liquid to be supplied to the cleaning target surface 100a, which is the surface to be cleaned, of the object 100 to be cleaned supported by the object support 102 A supply nozzle 104, a gas supply nozzle 106 for supplying a gas to the cleaning surface 100 a of the object 100 to be cleaned supported by the object support 102, and an object 100 to be cleaned supported by the object support 102. And a laser light source 110 for irradiating a laser beam 108 on the cleaning surface 100a.
[0004]
In the above configuration, in order to operate the cleaning apparatus, first, the object to be cleaned 100 is attached to the object support 102 to be cleaned substantially vertically. Then, liquid is jetted and supplied from the liquid supply nozzle 104 to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. Then, a liquid film is formed on the cleaning processing surface 100a by the liquid jetted and supplied from the liquid supply nozzle 104 to the cleaning processing surface 100a.
[0005]
Here, the liquid film is smoothed by jetting gas from the gas supply nozzle 106 to the liquid film.
[0006]
Further, when this smoothed liquid film is irradiated with the laser beam 108 from the laser light source 110, the liquid film portion near the position irradiated with the laser beam 108 is vaporized and expanded to generate a shock wave. The shock wave generated in this manner removes foreign matters such as contaminants attached to the cleaning surface 100a.
[0007]
However, in the above-described conventional cleaning apparatus shown in FIG. 1, shock waves generated by vaporization of the liquid film are radiated isotropically, and most of them are other than the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. In order to use laser light for cleaning, there is a problem that the energy efficiency by laser light irradiation is very poor.
[0008]
Further, the above-described conventional cleaning apparatus shown in FIG. 1 has a problem that it cannot be used when an object to be cleaned is to be cleaned in a gas phase atmosphere.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the various problems of the conventional techniques as described above, and the object of the present invention is to disperse shock waves generated isotropically by the irradiation of laser light to the surroundings. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cleaning apparatus and a cleaning method capable of cleaning an object to be cleaned in an energy efficient manner.
[0010]
It is another object of the present invention to provide a cleaning apparatus and a cleaning method that can clean an object to be cleaned by laser light irradiation even in a gas phase atmosphere.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the cleaning apparatus and the cleaning method according to the present invention, first, a hollow spheroid opened so as to face the cleaning processing surface of the object to be cleaned is disposed and separated from the cleaning processing surface. The laser beam is focused on one focal point of the spheroid at a certain position to generate plasma. When plasma is generated in this way, the plasma expands rapidly and a shock wave is generated in the surrounding medium. The shock wave thus generated is focused on the other focal point of the spheroid located in the vicinity of the cleaning surface, and a strong shock wave is incident on the cleaning surface.
[0012]
As described above, when laser light is irradiated into a spheroid and plasma is generated in the spheroid, most of the isotropically emitted shock wave can be focused on the focal point of the spheroid. And a strong shock wave can be incident on the object to be cleaned. Since the object to be cleaned can be cleaned with energy efficiency by the strong shock wave with high energy efficiency, a strong cleaning effect can be obtained.
[0013]
In addition, since it is not necessary to form a liquid film on the cleaning surface of the object to be cleaned, the object to be cleaned can be cleaned by laser light irradiation even in a gas phase atmosphere.
[0014]
That is, the invention according to claim 1 of the present invention has a laser light source that generates laser light and an opening facing the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focus is on the cleaning surface. A hollow spheroid positioned in the vicinity, and an optical system member that focuses the laser beam generated by the laser light source at the other focal point of the spheroid. On the peripheral wall surface, the laser light generated by the laser light source is focused on the other focal point of the spheroid by the optical system member, and the medium inside the spheroid is dissociated into plasma by the other focal point. The shock wave generated by the rapid expansion is reflected and refocused on the one focal point.
[0015]
That is, the invention according to claim 2 of the present invention is a hollow structure in which the opening is disposed opposite to the cleaning surface of the object to be cleaned and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface. The spheroid is irradiated with laser light generated by a laser light source so that the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, and the medium inside the spheroid is dissociated at the other focal point. The shock wave generated by the rapid expansion due to the plasma is reflected on the inner wall surface of the spheroid, and the strong shock wave refocused on the one focal point of the spheroid is incident on the cleaning surface. It is what.
[0016]
That is, the invention according to claim 3 of the present invention has a laser light source for generating laser light and an opening facing the cleaning processing surface of the object to be cleaned, and one focus is on the cleaning processing surface. A hollow spheroid positioned in the vicinity, an optical member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid, the cleaning surface and the spheroid And a moving means for relatively moving the optical system member, and the inner peripheral wall surface of the spheroid has a laser beam generated by the laser light source that is generated by the optical system member. The shock wave generated when the medium inside the spheroid is dissociated at the other focal point, dissociates, turns into plasma, and rapidly expands, is reflected at the other focal point, and re-appears at the one focal point. It is obtained so as to bundle.
[0017]
That is, in the invention according to claim 4 of the present invention, the opening is disposed so as to face the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focus is positioned in the vicinity of the cleaning surface. The spheroid is irradiated with laser light generated by a laser light source so that the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, and the medium inside the spheroid is dissociated at the other focal point. The shock wave generated by the rapid expansion due to the plasma is reflected on the inner wall surface of the spheroid, and the strong shock wave refocused on the one focal point of the spheroid is incident on the cleaning surface. When the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, the relative position between the surface to be cleaned and the spheroid is changed.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, the laser light source for generating laser light and the opening are disposed opposite to the cleaning processing surface of the object to be cleaned, and one focus is on the cleaning processing surface. A hollow spheroid positioned in the vicinity, an optical system member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid, and a cleaning liquid to the cleaning surface. The cleaning liquid supply means includes a moving means for relatively moving the cleaning processing surface, the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply means.
[0019]
In the invention according to claim 6 of the present invention, the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and one of the focal points is positioned in the vicinity of the cleaning surface. The spheroid is irradiated with a laser beam generated by a laser light source so that the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, the shock wave generated by the laser beam is reflected by the spheroid, A strong shock wave that has been refocused is incident on the cleaning surface, and when the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, a cleaning liquid is supplied to the cleaning surface, and the cleaning surface and The relative position with the spheroid is changed.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, a laser light source for generating a laser beam and a small-diameter orifice are arranged facing the cleaning surface of an object to be cleaned, and one focal point is the orifice. A hollow spheroid positioned in the vicinity, an optical system member that focuses the laser light generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid, and a cleaning liquid is supplied into the spheroid. The cleaning liquid supply means includes a moving means for relatively moving the cleaning processing surface, the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply means.
[0021]
Further, the invention according to claim 8 of the present invention is such that a small-diameter orifice is arranged facing the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is located in the vicinity of the orifice. A cleaning liquid is supplied into the spheroid, and the laser beam generated by the laser light source is irradiated to focus the laser beam on the other focal point of the spheroid, and the shock wave generated by the laser beam is applied to the spheroid. A strong shock wave reflected by the body and refocused is made incident on the orifice, and a cleaning liquid jet generated from the orifice by the passage of the shock wave is made incident on the cleaning processing surface, and is applied to the other focal point of the spheroid. When the laser beam is focused, the relative position between the cleaning surface and the spheroid is changed.
[0022]
According to the ninth aspect of the present invention, the laser light source for generating laser light and the opening are disposed opposite to the cleaning processing surface of the object to be cleaned, and one focus is on the cleaning processing surface. A hollow spheroid positioned in the vicinity, an optical system member that focuses the laser light generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid, and a cleaning liquid is supplied into the spheroid. The cleaning liquid supply means includes a moving means for relatively moving the cleaning processing surface, the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply means.
[0023]
In the invention according to claim 10 of the present invention, the opening is disposed opposite to the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focus is positioned in the vicinity of the cleaning surface. A cleaning liquid is supplied into the spheroid to be overflowed, and the laser beam generated by the laser light source is irradiated to focus the laser beam on the other focal point of the spheroid, and the shock wave generated by the laser beam is A strong shock wave reflected and refocused by a spheroid is incident on the cleaning surface, and when the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, the cleaning surface and the spheroid The relative position of is changed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of a cleaning apparatus and a cleaning method according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
[0025]
FIG. 2 shows a schematic configuration of the first embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.
[0026]
In each drawing including FIG. 1, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0027]
The cleaning apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 2 includes a spheroid 10 having a hollow interior with an opening 10a disposed so as to face the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, A laser light source 14 that irradiates the body 10 with the laser light 12, a first lens 16 that is disposed between the laser light source 14 and the spheroid 10 and focuses the laser light 12 emitted from the laser light source 14; A laser beam that is arranged in the through-hole 10b in which a part of the spheroid 10 is cut out and is focused by the first lens 16 is introduced into the spheroid 10 so that one focal point of the spheroid 10 ( And a second lens 18 for focusing on a focal point F1 at a position away from the cleaning surface 100a.
[0028]
The laser light source 14 preferably emits pulsed laser light (pulse laser light) as the laser light 12.
[0029]
Here, the inner peripheral wall surface 10 c of the spheroid 10 is a mirror surface capable of reflecting the laser beam 12.
[0030]
Further, the spheroid 10 is arranged such that the other focal point F2 is positioned in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0031]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 with this cleaning device, first, the laser light source 14 is operated and the laser light 12 is transmitted through the first lens 16 and the second lens 18. To focus on the focal point F1 of the spheroid 10.
[0032]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0033]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 10c of the spheroid 10 and is focused on the focal point F2.
[0034]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned from the focal point F2, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by this strong shock wave to remove the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a. Is something that can be done.
[0035]
Therefore, according to the first embodiment, the laser beam 12 is irradiated into the spheroid 10 to generate a shock wave in the spheroid 10, so that it is emitted isotropically. Most of the shock waves can be focused on the focal point F2 of the spheroid 10, and a strong shock wave can be incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. Since the energy-efficient strong shock wave can clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned with energy efficiency, a strong cleaning effect can be obtained.
[0036]
Further, according to the first embodiment, since a liquid film is not formed on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, the object to be cleaned can be cleaned by irradiation with the laser beam 12 even in a gas phase atmosphere. it can.
[0037]
Next, FIG. 3 shows a schematic configuration of a second embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.
[0038]
The cleaning apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 3 has an object support arm 20a, 20b that supports the object to be cleaned 10 in addition to the structure of the cleaning apparatus according to the first embodiment shown in FIG. And a sweep mechanism 22 provided with a spheroid support arm 22a for supporting the spheroid 10.
[0039]
Here, the cleaning object support 20 can be rotated in the direction of the arrow 24, that is, can be rotated in the direction of the arrow 24 while keeping the cleaning surface 100 a of the cleaning object 100 horizontal, and the directions of the arrows 26 and 28. That is, it is configured to be slidable in two directions that are parallel to the cleaning surface 100a of the object 100 and orthogonal to each other. That is, the cleaning object support 20 is rotated while keeping the cleaning processing surface 100a of the cleaning object 100 horizontal, and can be moved two-dimensionally with respect to the cleaning processing surface 100a of the cleaning object 100.
[0040]
Further, the sweep mechanism 22 is configured to be able to slide the spheroid support arm portion 22a in the directions of arrows 30 and 32, that is, in two directions orthogonal to each other and parallel to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. That is, the spheroid support arm portion 22a of the sweep mechanism 22 is movable in two-dimensional directions with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0041]
Note that the spheroid 10 is arranged so that the focal point F2 is positioned in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, as in the first embodiment.
[0042]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned by the cleaning device, first, the object 100 to be cleaned is held by the object support arms 20a and 20b. Is attached to the object support 20 to be cleaned.
[0043]
Then, the laser light source 14 is operated to focus the laser light 12 on the focal point F1 of the spheroid 10 via the first lens 16 and the second lens 18.
[0044]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0045]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 10c of the spheroid 10 and is focused on the focal point F2.
[0046]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned from the focal point F2, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by this strong shock wave to remove the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a. Is something that can be done.
[0047]
At this time, a strong shock wave is uniformly incident on the entire surface of the cleaning object 100a to uniformly clean the entire surface of the object 100a to be cleaned. The object support 20 is rotated in the direction of the arrow 24, that is, in the direction of the arrow 24 while keeping the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned in the horizontal direction, and in the directions of the arrows 26 and 28, that is, the object 100 to be cleaned. Two directions parallel to the cleaning surface 100a and orthogonal to each other, that is, the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned are moved uniformly two-dimensionally orthogonally.
[0048]
Further, the spheroid support arm 22a of the sweep mechanism 22 that supports the spheroid 10 is arranged in the directions of arrows 30 and 32, that is, in two directions that are parallel to and orthogonal to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. The object to be cleaned 100 is moved uniformly two-dimensionally with respect to the cleaning surface 100a.
[0049]
Therefore, in the second embodiment, in addition to the operational effects of the first embodiment described above, the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 can be more uniformly cleaned.
[0050]
Next, FIG. 4 shows a schematic configuration of a third embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.
[0051]
The cleaning apparatus according to the third embodiment shown in FIG. 4 has a cleaning liquid that injects and supplies a cleaning liquid to the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 in addition to the configuration of the cleaning apparatus according to the second embodiment shown in FIG. A supply nozzle 34 is provided. The cleaning liquid supply nozzle 34 is supplied with a cleaning liquid from a tank (not shown) filled with the cleaning liquid, and the cleaning liquid supply nozzle 34 is disposed so as to be movable integrally with the sweep mechanism 22. Has been.
[0052]
Reference numeral 36 denotes a cleaning liquid film coated on the cleaning surface 100a by spraying and supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply nozzle 34 to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0053]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned by the cleaning device, first, the object 100 to be cleaned is held by the object support arms 20a and 20b. Is attached to the object support 20 to be cleaned.
[0054]
Then, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply nozzle 34 onto the cleaning processing surface 100a of the object 100 to be cleaned, and the cleaning liquid film 36 is formed on the cleaning processing surface 100a.
[0055]
Here, the spheroid 10 is arranged so that the focal point F <b> 2 is positioned in the vicinity of the surface of the cleaning liquid film 36.
[0056]
Then, the laser light source 14 is operated to focus the laser light 12 on the focal point F1 of the spheroid 10 via the first lens 16 and the second lens 18.
[0057]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0058]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 10c of the spheroid 10 and is focused on the focal point F2.
[0059]
The shock wave focused on the focal point F <b> 2 is further incident on the cleaning liquid film 36. The shock wave incident on the cleaning liquid film 36 propagates through the cleaning liquid film 36 and collides with the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0060]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by the strong shock wave, and the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a is removed. It can be removed.
[0061]
At this time, in order to uniformly wash the entire surface of the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 by uniformly applying a strong shock wave to the entire surface of the cleaning liquid film 36, the object to be cleaned supporting the object to be cleaned 100 is supported. The support 20 is rotated in the direction of the arrow 24, i.e., in the direction of the arrow 24 while keeping the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 horizontal, and the direction of the arrows 26 and 28, i.e., the cleaning of the object 100 to be cleaned is performed. Two directions parallel to the processing surface 100a and orthogonal to each other, i.e., the cleaning processing surface 100a of the object 100 to be cleaned, are uniformly moved two-dimensionally orthogonally.
[0062]
Further, the spheroid support arm 22a of the sweep mechanism 22 that supports the spheroid 10 is arranged in the directions of arrows 30 and 32, that is, in two directions that are parallel to and orthogonal to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. The object to be cleaned 100 is moved uniformly two-dimensionally with respect to the cleaning surface 100a.
[0063]
Therefore, in the third embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment and the second embodiment described above can be obtained.
[0064]
Next, FIG. 5 shows a schematic configuration of a cleaning device according to a fourth embodiment of the present invention.
[0065]
In the cleaning device according to the fourth embodiment shown in FIG. 5, the shape of the spheroid is slightly different from the above-described embodiments.
[0066]
In other words, in the fourth embodiment, the spheroid 40 is hollow and has a small-diameter orifice 40a disposed so as to face the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. Yes. The spheroid 40 is configured so that the focal point F2 is positioned in the vicinity of the orifice 40a.
[0067]
The laser light focused by the first lens 16 is introduced into the inside of the spheroid 40 in the through-hole 40b in which a part of the spheroid 40 is cut out. A second lens 18 for focusing on the focal point F1 is provided.
[0068]
The inner peripheral wall surface 40c of the spheroid 40 is a mirror surface capable of reflecting the laser beam 12.
[0069]
Further, the spheroid 40 is provided with a cleaning liquid supply pipe 42 communicating with the inside of the spheroid 40, and the cleaning liquid is supplied from a tank (not shown) filled with the cleaning liquid to the cleaning liquid supply pipe 42. It is made to be supplied.
[0070]
The cleaning liquid supply pipe 42 is provided integrally with the sweep mechanism 22, and the sweep mechanism 22 moves the spheroid 40 connected to the cleaning liquid supply pipe 42 in the directions of arrows 30 and 32, that is, the object to be cleaned. It is configured to be slidable in two directions that are parallel to the cleaning surface 100a of 100 and orthogonal to each other. That is, the sweep mechanism 22 can move the spheroid 40 connected to the cleaning liquid supply pipe 42 orthogonally and two-dimensionally with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0071]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned by the cleaning device, first, the object 100 to be cleaned is held by the object support arms 20a and 20b. Is attached to the object support 20 to be cleaned.
[0072]
Then, the spheroid 40 is arranged so that the orifice 40a of the spheroid 40 is located in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0073]
Next, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply pipe 42 into the spheroid 40, and the inside of the spheroid 40 is filled with the cleaning liquid.
[0074]
Then, the laser light source 14 is operated to focus the laser light 12 on the focal point F1 of the spheroid 10 via the first lens 16 and the second lens 18.
[0075]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0076]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 40c of the spheroid 40 and focused on the focal point F2.
[0077]
Due to the shock wave focused on the focal point F2, a jet flow of high-speed cleaning liquid is ejected from the orifice 40a and collides with the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0078]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by the strong shock wave, and the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a is removed. It can be removed.
[0079]
At this time, in order to uniformly wash the entire cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, the strong shock wave caused by the cleaning liquid jet is uniformly incident on the entire cleaning surface 100a. The object support 20 that supports the object to be cleaned 100 rotates in the direction of arrow 24, that is, rotates in the direction of arrow 24 while keeping parallel to the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100, and in the directions of arrows 26 and 28. That is, it is configured to move uniformly two-dimensionally in two directions that are parallel to and perpendicular to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0080]
Further, the sweep mechanism 22 that supports the spheroid 40 via the cleaning liquid supply pipe 42 causes the spheroid 40 to be parallel to the directions of arrows 30 and 32, that is, to the cleaning surface 100 a of the object 100 to be cleaned and orthogonal to each other. It is configured to move uniformly two-dimensionally in two directions, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0081]
Therefore, also in the fourth embodiment, the same effects as those in the first embodiment and the second embodiment described above can be obtained.
[0082]
Next, FIG. 6 shows a schematic configuration of a fifth embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.
[0083]
The cleaning device according to the fifth embodiment shown in FIG. 6 has the same device configuration as the cleaning device according to the fourth embodiment shown in FIG.
[0084]
However, the focal point F2 of the spheroid 40 is positioned in the vicinity of the orifice 40a, but is higher than the liquid level of the cleaning liquid layer 44 formed by the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply pipe 42 to the bottom of the spheroid 40. It is set to be.
[0085]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned by the cleaning device, first, the object 100 to be cleaned is held by the object support arms 20a and 20b. Is attached to the object support 20 to be cleaned.
[0086]
Then, the spheroid 40 is arranged so that the orifice 40a of the spheroid 40 is located in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0087]
Next, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply pipe 42 into the spheroid 40, and the cleaning liquid layer 46 is formed on the bottom of the spheroid 40. The liquid level of the cleaning liquid layer 46 is set lower than the focal point F2 of the spheroid 40. In other words, the focal point F2 of the spheroid 40 is set to be higher than the liquid level of the cleaning liquid layer 44 formed at the bottom of the spheroid 40.
[0088]
Then, the laser light source 14 is operated to focus the laser light 12 on the focal point F1 of the spheroid 10 via the first lens 16 and the second lens 18.
[0089]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0090]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 40c of the spheroid 40 and focused on the focal point F2.
[0091]
The shock wave focused at the focal point F2 is incident on the cleaning liquid layer 44 formed at the bottom of the spheroid 40, whereby a jet flow of high-speed cleaning liquid is ejected from the orifice 40a, and the cleaning surface of the object 100 to be cleaned is injected. Collide with 100a.
[0092]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by the strong shock wave, and the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a is removed. It can be removed.
[0093]
At this time, in order to uniformly wash the entire cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, the strong shock wave caused by the cleaning liquid jet is uniformly incident on the entire cleaning surface 100a. The object support 20 that supports the object to be cleaned 100 rotates in the direction of arrow 24, that is, rotates in the direction of arrow 24 while keeping parallel to the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100, and in the directions of arrows 26 and 28. That is, it is configured to move uniformly two-dimensionally in two directions that are parallel to and perpendicular to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0094]
Further, the sweep mechanism 22 that supports the spheroid 40 via the cleaning liquid supply pipe 42 causes the spheroid 40 to be parallel to the directions of arrows 30 and 32, that is, to the cleaning surface 100 a of the object 100 to be cleaned and orthogonal to each other. It is configured to move uniformly two-dimensionally in two directions, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0095]
Therefore, also in the fifth embodiment, the same effects as those in the first embodiment and the second embodiment described above can be obtained.
[0096]
Next, FIG. 7 shows a schematic configuration of a sixth embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.
[0097]
In the cleaning apparatus according to the sixth embodiment shown in FIG. 7, unlike the above-described embodiments, an example is shown in which the positional relationship between the object to be cleaned 100 and the spheroid is reversed.
[0098]
That is, in the sixth embodiment, the object to be cleaned 100 supported by the object support base 20 is disposed at a position above the spheroid 50 with the cleaning surface 100a facing downward. Has been made.
[0099]
The laser beam focused by the first lens 16 is placed inside the spheroid 50 in the through hole 50b in which a part of the spheroid 50 having the opening 50a facing the cleaning surface 100a is cut out. The second lens 18 is disposed so as to be focused on one focal point F1 of the spheroid 50.
[0100]
Further, the inner peripheral wall surface 50 c of the spheroid 50 is a mirror surface that can reflect the laser beam 12.
[0101]
Further, the spheroid 50 is provided with a cleaning liquid supply pipe 52 that communicates with the inside of the spheroid 50, and the cleaning liquid is supplied from a tank (not shown) filled with the cleaning liquid to the cleaning liquid supply pipe 52. It is made to be supplied.
[0102]
Further, the cleaning liquid supply pipe 52 is provided integrally with the sweeping mechanism 22, and the sweeping mechanism 22 moves the spheroid 50 connected to the cleaning liquid supply pipe 52 in the directions of arrows 30 and 32, that is, an object to be cleaned. It is configured to be slidable in two directions that are parallel to the cleaning surface 100a of 100 and orthogonal to each other. That is, the sweep mechanism 22 can move the spheroid 50 connected to the cleaning liquid supply pipe 52 in a two-dimensional manner with respect to the cleaning surface 100 a of the object 100 to be cleaned.
[0103]
Further, the spheroid 50 is provided with a cleaning liquid sag preventing plate 54 on its outer peripheral surface.
[0104]
The spheroid 50 is arranged so that the other focal point F2 is located in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0105]
In the above configuration, in order to clean the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned by the cleaning device, first, the object 100 to be cleaned is held by the object support arms 20a and 20b. Is attached to the object support 20 to be cleaned.
[0106]
Then, the spheroid 50 is arranged so that the focal point F2 of the spheroid 50 is located in the vicinity of the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0107]
Next, when the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply pipe 52 into the spheroid 50 and the supply of the cleaning liquid is continued, the cleaning liquid overflows from the spheroid 50 and the spheroid 50 and the object to be cleaned 100 are cleaned. The cleaning liquid layer 56 is generated between the processing surface 100a.
[0108]
After that, the laser light source 14 is operated to focus the laser light 12 on the focal point F1 of the spheroid 10 through the first lens 16 and the second lens 18.
[0109]
In this way, when the energy is instantaneously focused by the laser beam 12 at the focal point F1, the medium inside the spheroid 10 is dissociated at the focal point F1 and becomes a plasma to rapidly expand.
[0110]
A shock wave is generated in the surrounding medium due to the rapid expansion of the plasma. This shock wave is reflected by the inner peripheral wall surface 50c of the spheroid 50 and focused on the focal point F2.
[0111]
The shock wave focused on the focal point F2 is further incident on a cleaning liquid layer 56 formed between the spheroid 50 and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned. The shock wave incident on the cleaning liquid layer 56 propagates through the cleaning liquid layer 56 and collides with the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0112]
As a result, a strong shock wave is incident on the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, and the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned is cleaned by the strong shock wave, and the foreign matter adhering to the cleaning surface 100a is removed. It can be removed.
[0113]
At this time, in order to uniformly wash the entire surface of the cleaning surface 100a of the object to be cleaned 100 by uniformly applying a strong shock wave to the entire surface of the cleaning liquid film 36, the object to be cleaned supporting the object to be cleaned 100 is supported. The support base 20 is rotated in the direction of the arrow 24, that is, while the cleaning processing surface 100a of the object 100 to be cleaned is kept horizontal, it is rotated in the direction of the arrow 24, and the direction of the arrow 26, 28, that is, the cleaning process of the object 100 Two directions parallel to the surface 100a and orthogonal to each other, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned, are moved uniformly two-dimensionally orthogonally.
[0114]
Further, by the sweep mechanism 22 that supports the spheroid 40 via the cleaning liquid supply pipe 52, the spheroid 50 is parallel to the directions of arrows 30 and 32, that is, the cleaning surface 100 a of the object 100 to be cleaned and orthogonal to each other. It is configured to move uniformly in two orthogonal directions with respect to the two directions, that is, with respect to the cleaning surface 100a of the object 100 to be cleaned.
[0115]
Therefore, also in the sixth embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment and the second embodiment described above can be obtained.
[0116]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is possible to prevent the shock wave generated by the irradiation of the laser light from being scattered to the surroundings, so that the object to be cleaned can be cleaned efficiently. Excellent effect.
[0117]
In addition, since the present invention is configured as described above, there is an excellent effect that an object to be cleaned can be cleaned by laser light irradiation even in a gas phase atmosphere.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory diagram of a conventional cleaning apparatus.
FIG. 2 is a schematic configuration explanatory view showing a first embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration explanatory view showing a second embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration explanatory view showing a third embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration explanatory view showing a fourth embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration explanatory view showing a fifth embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration explanatory view showing a sixth embodiment of a cleaning apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 40, 50 spheroid
10a, 50a opening
10b, 40b, 50b Through hole
10c, 40c, 50c Inner wall surface
12 Laser light
14 Laser light source
16 First lens
18 Second lens
20 Object support stand
20a, 20b Washing object support arm
22 Sweep mechanism
22a Spheroid support arm
34 Cleaning liquid supply nozzle
36 Cleaning liquid film
40a Orifice
42, 52 Cleaning liquid supply pipe
54 Cleaning liquid sag prevention plate
56 Cleaning fluid layer
100 Object to be cleaned
100a Cleaning surface
F1, F2 focus

Claims (10)

レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と
を有し、
前記回転楕円体の内周壁面は、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光が前記光学系部材によって前記回転楕円体の前記他方の焦点に集束されて、前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を反射して、前記一方の焦点に再集束させる
ものである洗浄装置。A laser light source for generating laser light;
A hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
An optical system member that focuses the laser light generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid,
The inner circumferential wall surface of the spheroid has a laser beam generated by the laser light source focused on the other focal point of the spheroid by the optical system member, A cleaning apparatus that reflects and refocuses the shock wave generated when the medium is dissociated, converted into plasma, and rapidly expands to the one focal point. 被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を前記回転楕円体の内周壁面で反射させ、
前記回転楕円体の前記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させる
ものである洗浄方法。In the hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
Irradiate the laser light generated by the laser light source,
Focusing the laser beam on the other focal point of the spheroid,
The shock wave generated when the medium inside the spheroid dissociates at the other focal point and becomes plasma and rapidly expands is reflected by the inner peripheral wall surface of the spheroid,
A cleaning method in which a strong shock wave refocused on the one focus of the spheroid is incident on the cleaning surface. レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材とを相対的に移動させる移動手段と
を有し、
前記回転楕円体の内周壁面は、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光が前記光学系部材によって前記回転楕円体の前記他方の焦点に集束されて、前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生する衝撃波を反射して、前記一方の焦点に再集束させる
ものである洗浄装置。A laser light source for generating laser light;
A hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
An optical system member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid;
Moving means for relatively moving the cleaning surface and the spheroid and the optical system member;
The inner circumferential wall surface of the spheroid has a laser beam generated by the laser light source focused on the other focal point of the spheroid by the optical system member, A cleaning apparatus that reflects a shock wave generated when a medium is dissociated, turned into plasma, and rapidly expands, and refocuses on the one focal point. 被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を前記回転楕円体の内周壁面で反射させ、
前記回転楕円体の前記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の前記他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記被洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。In the hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
Irradiate the laser light generated by the laser light source,
Focusing the laser beam on the other focal point of the spheroid,
The shock wave generated when the medium inside the spheroid dissociates at the other focal point and becomes plasma and rapidly expands is reflected by the inner peripheral wall surface of the spheroid,
A strong shock wave refocused on the one focal point of the spheroid is incident on the cleaning surface;
A cleaning method in which a relative position between the surface to be cleaned and the spheroid is changed when the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid. レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記洗浄処理面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。A laser light source for generating laser light;
A hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
An optical system member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid;
Cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the cleaning surface;
A cleaning apparatus comprising: the cleaning processing surface; and a moving unit that relatively moves the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply unit. 被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面に洗浄液を供給するとともに、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。In the hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
Irradiate the laser light generated by the laser light source,
Focusing the laser beam on the other focal point of the spheroid,
The shock wave generated by the laser beam is reflected by the spheroid,
Make the refocused strong shock wave incident on the cleaning surface,
When the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, a cleaning liquid is supplied to the cleaning surface and the relative position between the cleaning surface and the spheroid is changed. Cleaning method. レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を前記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。A laser light source for generating laser light;
A hollow spheroid in which a small-diameter orifice is arranged facing the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is positioned in the vicinity of the orifice,
An optical system member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid;
Cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid into the spheroid;
A cleaning apparatus comprising: the cleaning processing surface; and a moving unit that relatively moves the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply unit. 被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を前記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給し、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記オリフィスに入射させるようにし、
衝撃波の通過によって前記オリフィスから発生する洗浄液ジェットを前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。A thin orifice is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and a cleaning liquid is supplied into a hollow spheroid in which one focal point is positioned in the vicinity of the orifice,
Irradiate the laser light generated by the laser light source,
Focusing the laser beam on the other focal point of the spheroid,
The shock wave generated by the laser beam is reflected by the spheroid,
Make a strong refocused shock wave incident on the orifice,
A cleaning liquid jet generated from the orifice by the passage of a shock wave is incident on the cleaning surface;
A cleaning method in which when the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, the relative position between the cleaning surface and the spheroid is changed. レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。A laser light source for generating laser light;
A hollow spheroid in which the opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
An optical system member for focusing the laser beam generated by the laser light source on the other focal point of the spheroid;
Cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid into the spheroid;
A cleaning apparatus comprising: the cleaning processing surface; and a moving unit that relatively moves the spheroid, the optical system member, and the cleaning liquid supply unit. 被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給しオーバーフローさせ、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。An opening is disposed opposite the cleaning surface of the object to be cleaned, and a cleaning liquid is supplied and overflowed into a hollow spheroid in which one focal point is positioned in the vicinity of the cleaning surface,
Irradiate the laser light generated by the laser light source,
Focusing the laser beam on the other focal point of the spheroid,
The shock wave generated by the laser beam is reflected by the spheroid,
Make the refocused strong shock wave incident on the cleaning surface,
A cleaning method in which when the laser beam is focused on the other focal point of the spheroid, the relative position between the cleaning surface and the spheroid is changed.
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KR100897356B1 (en) 2007-10-02 2009-05-15 세메스 주식회사 Method and apparatus of cleaning a substrate
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KR101412430B1 (en) * 2013-04-09 2014-06-25 주식회사 아이엠티 Apparatus for dry cleaning using laser-induced shock wave and method using the same
JP6283197B2 (en) * 2013-10-24 2018-02-21 独立行政法人国立高等専門学校機構 Disinfection, sterilization or sterilization device and sterilization, sterilization or sterilization method
CN103614541B (en) * 2013-10-31 2015-08-19 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 For laser impact intensified device and the laser impact intensified treatment process of workpiece surface
JP7408378B2 (en) * 2019-12-25 2024-01-05 株式会社ディスコ Wafer generation method and wafer generation device
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