JP4496202B2 - ノズルおよび液体回収方法 - Google Patents

Description

本発明はノズルおよび液体回収方法に関し、特に、先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体を吸引して回収するためのノズル、および、そのようなノズルを用いる液体回収方法に関する。

半導体デバイスの製造工程では、シリコンウェハ上の異物の有無を調べるために、試料表面を液体で掃引し、掃引後の液体を回収して分析することが行われる。液体による掃引は、水平面内で回転する試料の面上で、先端から液体が押出されたノズルを横方向に移動させることによって行われる。液体の回収は、ノズルをピペットとして用いて液体を吸引することにより行われる。液体の押出しおよび吸引を行うための開口は、ノズルの端面の中央に設けられている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許第６，９６０，２６５号明細書

掃引の能率を高めるには、ノズルの径を大きくして試料表面上の液体の接触面積をできるだけ大きくすることが望ましいが、表面張力の関係で液体を完全には回収できないという問題がある。

そこで、本発明の課題は、掃引能率と液体の回収性が両立するノズルおよび液体回収方法を実現することである。

上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体を吸引して回収するためのノズルであって、外縁が先端方向に突き出た端面と、前記端面において外縁近くまで偏心した開口を有することを特徴とするノズルである。

上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ノズルの先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体をノズルで吸引して回収する方法であって、前記ノズルとして、外縁が先端方向に突き出た端面と、前記端面において外縁近くまで偏心した開口を有するノズルを用いることを特徴とする液体回収方法である。

上記の課題を解決するための他の観点での発明は、上記の発明において、掃引後の液体の吸引を、前記ノズルを前記開口の偏心方向とは反対方向に試料表面に沿って相対的に移動させながら行うことを特徴とする液体回収方法である。

本発明によれば、先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体を吸引して回収するためのノズルは、外縁が先端方向に突き出た端面と、前記端面において外縁近くまで偏心した開口を有するので、掃引能率と液体の回収性が両立するノズルを実現することができる。

また、ノズルの先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体をノズルで吸引して回収するにあたり、前記ノズルとして、外縁が先端方向に突き出た端面と、前記端面において外縁近くまで偏心した開口を有するノズルを用いるので、掃引能率と液体の回収性が両立する液体回収方法を実現することができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、ノズルの構成を模式的に示す。図１の(ａ)は縦断面図、(ｂ)は端面の平面図である。本ノズルは、発明を実施するための最良の形態の一例である。

図１に示すように、ノズル１００は有底の筒体であり、筒部２００と底部３００を有する。底部３００はノズル１００の先端部分であり、端面３１０は円形である。端面３１０の外縁３１２は、先端方向に突き出ている。これによって、端面３１０は凹面となる。

底部３００には、貫通孔３２０がノズル１００の中心軸に平行に設けられている。貫通孔３２０は、ノズル１００の中心軸から大きく偏心して設けられる。このため、貫通孔３２０の開口３２２は、外縁３１２のごく近傍に位置する。

ノズル１００を用いた液体回収方法を説明する。本方法は、発明を実施するための最良の形態の一例である。先ず、図示しない貯蔵部から液体をノズル１００で吸い上げて、筒部２００内に取込む。次に、ノズル１００の先端を試料表面に近づけて開口３２２から液体を押出す。

これによって、ノズル１００と試料の間には、図２に示すような関係が形成される。図２に示すように、ノズル１００と試料４００は液体５００を介して対抗する関係となる。液体５００は、ノズル１００の端面３１０と試料４００の表面の間の隙間を満たしている。試料４００の表面は疎水性なので、液体５００は広がることなく表面張力によって形状を保つ。

この状態で、試料４００の表面の掃引が行われる。掃引は、例えば、図３に示すように、試料４００を表面に平行な面内で回転させながら、ノズル１００を回転半径の方向(横方向)に移動させることによって行われる。なお、このとき、ノズル１００は、開口３２２が、試料４００の回転方向から見て下流側となる関係で試料４００と対向している。なお、このような関係は必須ではない。

１回転当たりのノズル１００の移動のピッチは端面３１０の幅以内とされる。このようなピッチで、ノズル１００を試料４００の横方向の全範囲を移動させることにより、試料４００の表面をくまなく掃引することができる。なお、掃引は、これに限らず、試料４００の表面全体を掃引可能な適宜の方法であって良い。このような掃引により、試料４００の表面上の異物は液体５００に取込まれる。

掃引が終了したら、液体５００を開口３２２を通じて吸引して筒部２００内に回収する。その際、回収の進行とともに端面３１０と試料４００の表面の間の液量が減少して隙間が生じ、表面張力の関係で液体は外縁３１２に沿って集まるようになる。

このような状態になっても、開口３２２が外縁３１２のごく近くにあることにより、液体５００は外縁３１２に沿って吸い寄せられる。このため、液体５００は残らず吸い尽くされ、完全に回収される。

その際、試料４００の回転もしくはノズル１００の移動またはそれらの組合せにより、ノズル１００を、開口３２２の偏心方向とは反対方向に試料表面に沿って相対的に移動させるのが良い。このようなノズル１００の相対移動により、液体５００を外縁３１２に沿って開口３２２まで送り込むことができ、開口３２２を通じた液体５００の回収をさらに完璧にすることができる。

回収された液体は、図示しない回収容器に吐出される。回収容器の液体は分析装置による成分分析に供される。分析装置としては、例えば、誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）が用いられる。なお、分析装置はそれに限らず、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＯＥＳ）等、適宜の分析装置であってよい。

本発明を実施するための最良の形態の一例のノズルの構成を示す図である。 ノズルと試料の関係を示す図である。 試料の表面の掃引を示す図である。

符号の説明

１００ ： ノズル
２００ ： 筒部
３００ ： 底部
３１０ ： 端面
３１２ ： 外縁
３２０ ： 貫通孔
３２２ ： 開口
４００ ： 試料
５００ ： 液体

Claims (3)

1. 先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体を吸引して回収するためのノズルであって、
   掃引する液体及び掃引後の液体を収容する筒部と、
   液体で試料表面を掃引するときに当該液体を保持する、外縁が先端方向に突き出た凹面の端面と、
   前記端面において外縁近くまで偏心して設けられ、前記筒部に連通し、前記筒部から掃引する液体を押し出すとともに、掃引後の液体を前記筒部に吸引する開口と、
   を有することを特徴とするノズル。
2. ノズルの先端から押出した液体で試料表面を掃引し、掃引後の液体をノズルで吸引して回収する方法であって、
   前記ノズルとして、請求項１に記載されたノズルを用いることを特徴とする液体回収方法。
3. 掃引後の液体の吸引を、前記ノズルを前記開口の偏心方向とは反対方向に試料表面に沿って相対的に移動させながら行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体回収方法。

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