JP3889094B2 - イオン水供給装置およびそれを用いた洗浄処理装置、被洗浄物の洗浄方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は純水などを電気分解することによってイオン水を発生させるためのイオン水供給装置およびこのイオン水供給装置からのイオン水を用いて被洗浄物を洗浄処理するための洗浄処理装置、被洗浄物の洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば液晶製造装置や半導体製造装置においては、液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの被洗浄物に付着した微粒子を高い清浄度で洗浄除去するための洗浄工程があり、その洗浄工程には被洗浄物を1枚づつ処理するためのスピン処理装置が用いられることが多い。
【0003】
上記被洗浄物を洗浄するためには、その微粒子の種類によって種々の処理液が用いられる。上記微粒子が金属などのように酸化あるいは還元電位を持つものである場合には洗浄効果を高めるために上記処理液として電界イオン水が用いられる。電界イオン水にはカソ−ド水とアノ−ド水とがあり、これらのイオン水は上記被洗浄物に付着した微粒子の種類によって使い分けられている。
【0004】
上記イオン水を得るためにはイオン水発生器が用いられ、このイオン水発生器で得られたイオン水は供給管を通じて上記スピン処理装置に供給されるようになっている。
【0005】
上記イオン水発生器は周知のように電解槽を有する。この電解槽内はイオン交換膜によって中間室、カソ−ド室、アノ−ド室に隔別されている。中間室にはイオン交換樹脂が設けられ、カソ−ド室にはカソ−ド電極、アノ−ド室にはアノ−ド電極が設けられている。
【0006】
そして、上記電解槽内に純水を供給するとともに、上記一対の電極に直流電圧を印加することで、上記純水が電気分解されてカソ−ド室にはカソ−ド水が生成され、アノ−ド室にはアノ−ド水が生成される。
【0007】
したがって、上記スピン処理装置に被洗浄物の汚れに応じて上記カソ−ド水あるいはアノ−ド水のいずれかを供給することで、被洗浄物に付着した微粒子を高い清浄度で洗浄除去することができる。
【0008】
スピン処理装置は被洗浄物を枚葉処理する。そのため、洗浄された被洗浄物をスピン処理装置から搬出して未洗浄の被洗浄物を搬入する間は上記イオン水の供給が停止される。また、スピン処理装置の前工程や後工程の故障、あるいはタクトタイムの違いなどを調整するためにも上記イオン水の供給が停止されることがある。
【0009】
従来、イオン水の供給を停止するためには、上記イオン水発生器への通電および純水の供給を停止するということが行われていた。イオン水発生器への通電を停止すると、上記電解槽内のカソ−ド室およびアノ−ド室でそれぞれイオン化されて生成されたイオン水がもとの純水に戻ってしまうということがある。
【0010】
そのため、スピン処理装置での洗浄処理を再開するために、上記イオン水発生器に通電しても、カソ−ド室およびアノ−ド室に供給された純水を所定の電位のイオン水に戻すためにはかなりの時間が掛かってしまうため、そのときの時間のロスが処理能率に大きく影響するということがあった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来はイオン水の使用が中断されるとき、イオン水発生器への通電や純水の供給を停止していた。そのため、イオン水の使用を再開するために上記イオン水発生器へ通電しても、所定の電位のイオン水となるまでに時間が掛かるから、処理能率の低下を招くということがあった。
【0012】
この発明の目的は、イオン水の使用を中断しても、所定の電位のイオン水を直ちに供給することができるようにしたイオン水供給装置およびそれを用いた洗浄処理装置、被洗浄物の洗浄方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、イオン水を供給するイオン水供給装置において、
純水などを電気分解することによって上記イオン水を発生させるイオン水発生器と、
このイオン水発生器で発生したイオン水を供給する供給管と、
この供給管に設けられ上記イオン水の供給を制御する供給制御弁と、
上記供給管の上記供給制御弁よりも上流側に一端を接続して設けられ中途部に排出制御弁が設けられたバイパス管と、
上記供給制御弁を閉に制御したときに上記イオン水発生器への通電を停止させずに上記排出制御弁を開に制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする。
【0014】
請求項2の発明は、被洗浄物をイオン水で一枚ずつ洗浄処理する洗浄処理装置において、
純水などを電気分解することによって上記イオン水を発生させるイオン水発生器と、
このイオン水発生器で発生したイオン水を供給する供給管と、
この供給管に設けられ上記イオン水の供給を制御する供給制御弁と、
上記供給管の上記供給制御弁よりも上流側に一端を接続して設けられ中途部に排出制御弁が設けられたバイパス管と、
上記供給制御弁を閉に制御したときに上記イオン水発生器への通電を停止させずに上記排出制御弁を開に制御する制御手段と、
上記被洗浄物が保持される保持部と、
上記供給管に接続されるとともに上記保持部に対向して配設され上記供給管からイオン水を上記被洗浄物に向けて噴射するノズル体と
を具備したことを特徴とする。
【0015】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、上記バイパス管を流れるイオン水は、上記供給管を流れるイオン水に比べて十分に少なく設定されることを特徴とする。
【0016】
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、上記制御手段は、供給制御弁を閉にしたときに、開のときに比べて上記イオン水発生器への給電を減少させることを特徴とする。
【0017】
請求項1の発明によれば、イオン水が供給管から供給されない不使用時には、イオン水発生器への通電を停止させずにイオン水発生器で生成されたイオン水をバイパス管へバイパスさせるため、イオン水発生器で生成されるイオン水の電位をほぼ一定に維持することができる。そのため、使用を再開する場合、直ちに所定の電位のイオン水を供給することができる。
【0018】
請求項2の発明によれば、イオン水を用いて被洗浄物を洗浄する場合、その洗浄を停止したのち再開するときに、所定の電位のイオン水を迅速に供給することができる。
【0019】
請求項3の発明によれば、イオン水の不使用時にバイパス管へバイパスされるイオン水の流量は、供給管を流れるイオン水の流量に比べて十分に少ないため、不使用時にイオン水をバイパスさせても、上記供給管へ流し続ける場合に比べてそのイオン水の使用量を少なくすることできる。
請求項4の発明によれば、イオン水の不使用時にイオン水発生器への給電が減少されるため、電力の使用量を少なくすることができる。
【0020】
【発明の実施形態】
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図1はこの発明の洗浄処理装置を示し、この洗浄処理装置はスピン処理装置1を有する。このスピン処理装置1は上面が開放した有底状のカップ体2を備えている。このカップ体2の底部には通孔3が穿設され、この通孔3には回転軸4が挿通されている。この回転軸4の下端部は上記カップ体2の下方に配置された駆動モ−タ5の駆動軸6に連結され、カップ体2内に突出した上端には回転体7が連結されている。
【0021】
上記回転体7の上面の周辺部には、たとえば周方向に90度間隔で支持ピン8と、この支持ピン8よりも径方向外方に係合ピン9とが立設されている。係合ピン9は支持ピン8よりも背が高く設定されている。そして、上記回転体7上には、下面周辺部を上記支持ピン8に係合させ、周辺部を上記係合ピン9に係合させて被洗浄物11が着脱自在に載置される。被洗浄物11としては液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどである。
【0022】
上記回転体7の上方にはノズル体12が配置されている。このノズル体12からは後述するように上記被洗浄物11に向けてイオン水が噴射され、それによって上記被洗浄物11が洗浄処理されるようになっている。
【0023】
上記ノズル体12には一対の供給管15a、15bの一端が接続されている。この供給管15a、15bの他端はフィルタ43a、43bおよび供給制御弁42a、42bを介してイオン水発生器16の後述するアノ−ド室23およびカソ−ド室22にそれぞれ連通する流出口33a、33bに接続されている。このイオン発生器16には、同じく後述する一対の中間室21が隔別され、これら中間室21に連通する一対の流出口33cはバイパス管44cを介してドレン槽36に接続されている。
【0024】
図2に示すように、上記イオン水発生器16は電解槽17を有する。この電解槽17の内部は3枚のイオン交換膜18によって一対の上記中間室21、カソ−ド室22およびアノ−ド室23に隔別されている。一対の中間室21にはイオン交換樹脂24が設けられ、カソ−ド室22には陰極25、アノ−ド室23には陽極26が設けられている。これら陰極25と陽極26には制御装置31を介して直流電圧が印加される。
【0025】
上記4つの室にはそれぞれ純水の流入口32a〜32dが形成されている。各室には、上記流入口32a〜32dには、純水製造装置37からそれぞれ純水供給制御弁40a〜40cを介して分岐接続された純水供給管38によって純水が供給される。また、カソ−ド室22に純水を供給する純水供給管38にはアルカリ水タンク46がポンプ47を介して接続されており、またアノ−ド室23に純水を供給する純水供給管38には酸水タンク48がポンプ49を介して接続されている。上記イオン水発生器16に純水を供給して一対の電極25、26に直流電圧を印加すれば、その純水が電気分解され、カソ−ド室22にはカソ−ド水が生成され、アノ−ド室23にはアノ−ド水が生成される。
【0026】
上記各供給管15a、15bには、イオン水発生器16と供給制御弁42a、42bとの間の部分にそれぞれバイパス管44a、44bの一端が接続されている。このバイパス管44a,44bの他端は排出制御弁45a、45bの一端に接続されている。この排出制御弁45a、45bの他端は上記ドレン槽36に接続されている。
【0027】
上記バイパス管44a、44bは上記供給管15a、15bに比べて細径となっている。たとえば、上記供給制御弁42a、43bが閉じられ、排出制御弁45a、45bが開放されたときに、上記バイパス管44a、44bに流れるアノ−ド水、カソ−ド水の流量は、上記流出管15a、15bを流れる流量の1〜0.5%程度になるよう設定されている。
【0028】
なお、バイパス管44a、44bを流れるアノ−ド水、カソ−ド水の流量の制御は、その管径だけによらず、排出制御弁45a、45bの開度によって設定するようにしてもよい。
【0029】
上記供給制御弁42、42bおよび排出制御弁45a、45bは上記制御装置31によって開閉制御されるようになっている。
すなわち、イオン水発生器16のカソ−ド室22で生成されたカソ−ド水は、供給制御弁42bが開放され、排出制御弁45bが閉じられているときには、供給管15bを流れてノズル体12から被洗浄物11に向けて噴射される。上記供給制御弁42bが閉じられ、排出制御弁45bが開放されているときにはバイパス管44bを介してドレン槽16へ流れるようになっている。
【0030】
また、アノ−ド室23で生成されたアノ−ド水は、供給制御弁42aが開放され、排出制御弁45aが閉じられているときに、上記ノズル体12へ供給され、上記供給制御弁42aが閉じられ、排出制御弁45aが開放されているときにはドレン槽16へ排出されるようになっている。
【0031】
上記供給制御弁42a、42bが閉じられ、排出制御弁45a、45bが開放されたとき、上記制御装置31は上記イオン発生器16の陰極25と陽極26とに印加する電圧を通常の値の数十%程度に低下させるようになっている。
【0032】
すなわち、上記制御装置31は純水供給制御弁40a,40b、40cおよびポンプ47、49の制御と、上記イオン水発生器16をつぎの3つのモ−ドに制御する。第1はイオン水を発生させて被洗浄物11を洗浄するための洗浄モ−ド、第2はイオン水発生器16を停止させないが、イオン水の発生を抑制するとともに生成されるドレン水などをドレン槽36に排出する待機モ−ド、第3はイオン水発生器16の運転を停止する停止モ−ドである。
【0033】
つぎに、上記構成の洗浄処理装置によってスピン処理装置1の回転体7に保持された被洗浄物11をイオン水で洗浄する場合について説明する。
まず、カソ−ド水を利用する場合には、上記スピン処理装置1の駆動モ−タ5を作動させて被洗浄物11を保持した回転体7を低速回転させるとともに、制御装置31によって純水供給制御弁40a〜40cを開放し、洗浄モ−ドのうちのカソ−ド水の利用モ−ドを選択する。それによって、排出制御弁45bと供給制御弁42aが閉じられ、排出制御弁45aと供給制御弁42bが開放されるから、イオン水発生器16のカソ−ド室22で生成されたカソ−ド水が供給管15bへ供給される。したがって、このカソ−ド水は供給管15bの先端に接続されたノズル体12から回転する被洗浄物11に向けて噴射されるから、被洗浄物11がカソ−ド水によって洗浄されることになる。
【0034】
このとき、カソ−ド水にアルカリ水を添加する必要がある場合は、制御装置31によってポンプ47を作動させてアルカリ水を添加する。なお、アノ−ド水はバイパス管44aを介して排出される。
【0035】
上記被洗浄物11の洗浄が終了し、つぎの被洗浄物11が回転体7に搬入されるまでの間あるいは洗浄を一時的に停止するような場合には、上記制御装置31によって待機モ−ドを選択する。待機モ−ドが選択されると、供給制御弁42a、42bが閉じられ、排出制御弁45a、45bが開放されることで、イオン水発生器16からのカソ−ド水は供給管15bへは流れずに、バイパス管44bを介して排出されることになる。このとき、イオン水発生器16から供給されるカソ−ド水は洗浄モ−ドのときの数%になる。また、イオン水発生器16の陰極25と陽極26へ印加される電圧は洗浄モ−ドのときの数十%になる。
【0036】
このように、待機モ−ドのときには、イオン水発生器16の機能を全面的に停止させず、陰極25と陽極26に低電圧を印加するとともに、少量のカソ−ド水を生成するようにしたことで、カソ−ド室22のカソ−ド水の酸化還元電位を洗浄モ−ドのときとほぼ同じに維持することができる。
【0037】
したがって、待機モ−ドのあとで洗浄モ−ドを再開する場合、直ちに所定の酸化還元電位のカソ−ド水をノズル体12へ供給することができるから、再開時における被洗浄物11の洗浄作業を迅速に行うことができる。つまり、洗浄作業の能率向上を図ることができる。
【0038】
実験によると、イオン発生器16を全面的に停止し、洗浄再開時に立ち上げるようにすると、カソ−ド室22で生成されたカソ−ド水が所定の酸化還元電位、たとえば−600Vになるまでに約30分かかった。
【0039】
しかしながら、この発明のように待機モ−ドを設定することで、カソ−ド室22で生成されるカソ−ド水の酸化還元電位を−600Vに維持することができたので、待機モ−ドから直ちに洗浄モ−ドに移行することが可能となった。
【0040】
しかも、待機モ−ド時にはカソ−ド水を供給管15bに流さずに、バイパス管44bを介して排出すようにした。このとき、バイパス管44bに流れるカソ−ド水の流量は供給管15bに流れる流量に比べてわずかであるから、経済的であり、しかもそのとき陰極25と陽極26に印加する電圧を低くしているから、電力の消費量もわずかですむ。
【0041】
一方、アノ−ド水を利用する場合には、制御装置31によってアノ−ド水の利用モ−ドを選択する。それによって、排出制御弁45aと供給制御弁42bが閉じられ、排出制御弁45bと供給制御弁42aが開放されるから、イオン水発生器16のアノ−ド室23で生成されたカソ−ド水が供給管15aへ供給される。したがって、このアソ−ド水は供給管15aの先端に接続されたノズル体12から回転する被洗浄物11に向けて噴射されるから、被洗浄物11がアノ−ド水によって洗浄されることになる。
【0042】
このとき、カノ−ド水に酸水を添加する必要がある場合は、制御装置31によってポンプ49を作動させて酸水を添加する。なお、カソ−ド水はバイパス管44bを介して排出される。
【0043】
アノ−ド水の供給を一時的に停止したい場合には、制御装置31によって待機モ−ドを選択すれば、アノ−ド水は供給管15aへは流れずに、バイパス管44aを介してわずかに排出されることになる。また、イオン水発生器16の陰極25と陽極26へ印加される電圧は洗浄モ−ドのときの数十%に低減される。
【0044】
したがって、この場合には、カソ−ド水を利用する場合と同様、アノ−ド室23のアノ−ド水の酸化還元電位を洗浄モ−ドのときとほぼ同じに維持することができるから、洗浄モ−ドを迅速に再開することが可能となる。
【0045】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、イオン水の不使用時には、イオン水発生器への通電を停止させず、イオン水発生器で生成されるイオン水をバイパス管を介して排出するようにした。
【0046】
そのため、イオン水発生器で生成されるイオン水の電位をほぼ一定に維持することができるため、使用を再開する場合、所定の電位のイオン水の供給を迅速に行うことができる。
【0047】
請求項2の発明によれば、被洗浄物の洗浄を停止する場合に、イオン水発生器への通電を遮断せずに、そのイオン水発生器で生成されたイオン水をバイパス管を介して排出すようにした。
【0048】
そのため、上記イオン水を所定の電位に維持することができるから、洗浄の再開を直ちに行うことができる。
請求項3の発明によれば、請求項1と請求項2の発明において、イオン水を不使用時にバイパス管を介してバイパスさせるとともに、バイパスさせるイオン水の流量を、供給管へ流す流量に比べて十分に少なくなるようにした。
【0049】
そのため、不使用時にイオン水をバイパスさせても、上記供給管へ流し続ける場合に比べてそのイオン水の使用量を少なくすることできる。
請求項4の発明によれば、請求こ1と請求項2の発明において、イオン水の不使用時にイオン水発生器への印加電圧を減少させるようにしたので、イオン水の不使用時に所定の電位を維持するための電力の使用量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す全体構成図。
【図2】同じくイオン水発生器の概略的構成を示す断面図。
【符号の説明】
7…回転体(保持部)
11…被洗浄物
12…ノズル体
15a、15b…供給管
16…イオン水発生器
31…制御装置
42a、42b…供給制御弁
44a、44b…バイパス管
45a、45b…排出制御弁
Claims (5)
- イオン水を供給するためのイオン水供給装置において、
純水などを電気分解することによって上記イオン水を発生させるイオン水発生器と、
このイオン水発生器で発生したイオン水を供給する供給管と、
この供給管に設けられ上記イオン水の供給を制御する供給制御弁と、
上記供給管の上記供給制御弁よりも上流側に一端を接続して設けられ中途部に排出制御弁が設けられたバイパス管と、
上記供給制御弁を閉に制御したときに上記イオン水発生器への通電を停止させずに上記排出制御弁を開に制御する制御手段と
を具備したことを特徴とするイオン水供給装置。 - 被洗浄物をイオン水で一枚ずつ洗浄処理する洗浄処理装置において、
純水などを電気分解することによって上記イオン水を発生させるイオン水発生器と、
このイオン水発生器で発生したイオン水を供給する供給管と、
この供給管に設けられ上記イオン水の供給を制御する供給制御弁と、
上記供給管の上記供給制御弁よりも上流側に一端を接続して設けられ中途部に排出制御弁が設けられたバイパス管と、
上記供給制御弁を閉に制御したときに上記イオン水発生器への通電を停止させずに上記排出制御弁を開に制御する制御手段と、
上記被洗浄物が保持される保持部と、
上記供給管に接続されるとともに上記保持部に対向して配設され上記供給管からイオン水を上記被洗浄物に向けて噴射するノズル体と
を具備したことを特徴とする洗浄処理装置。 - 上記バイパス管を流れるイオン水は、上記供給管を流れるイオン水に比べて十分に少なく設定されることを特徴とする請求項1または請求項2記載のイオン水供給装置または洗浄処理装置。
- 上記制御手段は、供給制御弁を閉にしたときに、開のときに比べて上記イオン水発生器への給電を減少させることを特徴とする請求項1または請求項2記載のイオン水供給装置または洗浄処理装置。
- 被洗浄物をイオン水で一枚ずつ洗浄処理する被洗浄物の洗浄方法において、
イオン水発生器でイオン水を発生させる工程と、
このイオン水発生器で発生されたイオン水を被洗浄物に供給してこの被洗浄物を洗浄する工程と、
上記イオン水を被洗浄物に供給しない待機モードのときに上記イオン水発生器への通電を停止せずに、少量のイオン水を生成するとともに、生成されたイオン水を上記イオン水発生器からバイパス管を通して排出する工程と
を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法。
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JP29283396A Expired - Lifetime JP3889094B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | イオン水供給装置およびそれを用いた洗浄処理装置、被洗浄物の洗浄方法 |
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