JP7125280B2 - 洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents
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Description
極めて悪いものとなる。また、洗浄槽を相当数必要になることから、洗浄設備の大型化やこれに伴って洗浄スペースも相当に大きなものを必要とすることになる。
洗浄槽内に洗浄対象物を配設する第1ステップと、
前記洗浄槽内に配設された前記洗浄対象物を、該洗浄槽内に貯溜されているマイクロバブルを含む洗浄液に浸漬した状態で洗浄する第2ステップと、
前記洗浄対象物の洗浄後に、該洗浄対象物を前記洗浄槽から取り出す第3ステップと、
を備え、
前記第2ステップにおいて、複数の噴射ノズルを前記洗浄槽内の底部に配置して、該各噴射ノズルに、洗浄用ガスが加圧溶解された洗浄液を供給し続けることにより、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を該各噴射ノズルから該洗浄槽内に噴射させ続け、
その際、前記複数の各噴射ノズルからの噴射流により、前記洗浄槽内に渦巻き状の流れと上昇流の流れとを生じさせる、
ようにしてある。
また、前記洗浄槽内の底部に配設された噴射ノズルから、マイクロバブルを含む洗浄液が該洗浄槽内に供給されることから、マイクロバブルが洗浄槽の上端に達するまでの時間を極力長く確保して、洗浄効果を高める上で好ましいものとなる。また、マイクロバブルを含む洗浄液を噴射ノズルから噴射することにより、洗浄槽内で洗浄液の流れが形成されて、その分洗浄効果をより高めることができる。
さらに、前記洗浄槽内の底部に配置された複数の噴射ノズルから、マイクロバブルを含む洗浄液が該洗浄槽内に供給されることから、より多くのマイクロバブルを供給できるようにして、洗浄効果をより高めることができる。
さらにまた、前記噴射ノズルは、洗浄用ガスが溶解された洗浄液が通過される過程でマイクロバブルを生成して、マイクロバブルを含む洗浄液を噴射することから、噴射ノズルで生成された直後のマイクロバブルを洗浄槽内に供給するようにして、マイクロバブルによる洗浄効果を十分に高める上で好ましいものとなる。
加えて、複数の各噴射ノズルからの噴射流により、前記洗浄槽内に渦巻き状の流れと上昇流の流れとを生じさせることから、マイクロバブルが洗浄槽の上端に達するまでの時間が長く確保されて(洗浄槽内でのマイクロバブルの滞留時間の長期化)、より一層洗浄効果を高める上で好ましいものとなると共に、マイクロバブルを含む洗浄液の下から上に向かう流れによって、洗浄対象物が効果的に洗浄される。また、洗浄対象物から剥離(除去)された異物(汚物)が、上昇流となる洗浄液によって洗浄槽の上端に向けてすみやかに移動して、洗浄槽からすみやかに排出させる上で好ましいものとなる。
前記第2ステップにおいて、前記各噴射ノズルから、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を前記洗浄槽内に噴射させ続けることにより、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を前記洗浄槽からオーバフローさせつつ前記洗浄対象物の洗浄を行い、
前記洗浄槽からオーバフローされる洗浄液の清浄度が所定値となった時点で前記洗浄対象物の洗浄を終了する、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、洗浄対象物から除去された細かい異物(汚物)は、マイクロバブルに取り込まれて洗浄槽内を上昇して、オーバフローされる洗浄液と共に洗浄槽の外部へと排出されることになる。これにより、洗浄槽内の洗浄液を極力清浄に維持する上で好ましいものとなる。
前記洗浄液が純水とされている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、オゾンをマイクロバブル化して、強力な洗浄効果を得ることができる。
上方が開口された洗浄槽と、
洗浄用ガスが加圧溶解された洗浄液を貯溜した溶解タンクと、
前記洗浄槽内の底部に配設され、前記溶解タンク内の洗浄液が送り込まれる複数の噴射ノズルと、を備え、
前記複数の各噴射ノズルは、洗浄用ガスが溶解された洗浄液が通過される過程で前記洗浄用ガスのマイクロバブルを生成して、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を噴射するものとされ、
前記複数の噴射ノズルのうちの一部の噴射ノズルが、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を略水平方向に噴射するように配設されることにより、該洗浄槽内に渦巻き状の流れが生成されるように設定され、
前記複数の噴射ノズルのうちの残りの噴射ノズルが、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を上方に向けて噴射するように配設されることにより、該洗浄槽内に上昇流の流れが生成されるように設定されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、請求項1に対応した洗浄方法を行うことができる洗浄装置を提供できる。
前記回収ボックスに、該回収ボックス内のマイクロバブルを含む洗浄液を外部に排出するための排出管が接続されている、
ようにしてある(請求項8対応)。この場合、特に請求項2に対応した洗浄方法を行うことのできる洗浄装置が提供される。また、洗浄槽からオーバフローされた洗浄液を、回収ボックスを介して無駄なく回収する上でも好ましいものとなる。
クは供給される洗浄液の量が調整される。
が接続されている。この連通管27aに液面センサ27bが付設されている。液面センサ27bは、連通管27a内での液面高さ位置を検出するものである。液面センサ27bで検出される液面高さ位置が、所定高さ範囲となるように、調整弁26が制御される。なお、液面センサ27bとしては、混合タンク20内に配設されるもの等、適宜のものを用いることができる。
が接続されている。この連通管34aに液面センサ34bが付設されている。液面センサ34bは、連通管34a内での液面高さ位置を検出するものである。なお、液面センサ34bとしては、溶解タンク30内に配設されるもの等、適宜のものを用いることができる。
液が適切な温度(例えば40℃~60℃)に管理される。
、前述した噴射ノズル11(実施形態では2個の噴射ノズル11)が配設されている。
(1)マイクロバブル含まない純水のみの場合(比較例)
Hf液処理したシリコンウエハを、洗浄槽内の純水に浸漬した当初は、洗浄槽からオーバフローされる純水の比抵抗値は14MΩcmである。洗浄槽内に新たに純水を供給し続けて、洗浄槽からオーバフローされる純水の比抵抗値が18MΩcmまで変化するまでに要した時間は、約80秒であった。
(2)マイクロバブルを含む純水の場合(本発明対応)
一方、マイクロバブルを含む純水によって洗浄を行った場合は、洗浄槽からオーバフローされる純水の比抵抗値が18MΩcmまで変化するまでに要した時間は、約50秒であった(比較例に比して洗浄効果が高い)。
も同じ)。本実施形態では、各分岐配管42a、42bに対してそれぞれ、複数個の噴射ノズル11を並列に接続してある。複数の噴射ノズル11はそれぞれ、上向きにマイクロバブルを含む洗浄液を噴射するように配設されている。各噴射ノズル11は、洗浄槽1内に広く分散配置されている。なお、図5、図6では、洗浄対象物Wは省略してある。
(1)洗浄用ガスを含む洗浄液が通過(接触する)経路内は、例えばフッ素樹脂によって構成するか、フッ素樹脂によるコーティングを行っておくのが好ましい。特に、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)によって形成またはコーティングすることが好ましい。
(2)洗浄用ガスとしては、オゾンの他に、酸素、アルゴン、窒素、水素等適宜のものを使用することができる。
(3)洗浄液としては、純水以外に、有機溶媒、硫酸水溶液、アンモニア水溶液、スラリー等、適宜の洗浄用の液体を用いることができる。
(4)本発明による洗浄対象物は、高度の洗浄が要求される半導体ウェハ、液晶基板、太陽電池基板、ガラス基板、マスクブランクなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明は、例えば、電子産業分野における各種部品の洗浄や、医療分野(内臓洗浄等)にも適用でき、この他、各種の金属製品(例えば機械部品)や合成樹脂製品等にも適用できる。
(5)マイクロバブルを含む洗浄液は、噴射ノズル11で生成する場合に限らず、例えば溶解タンク30内であらかじめ生成することもできる。この場合、例えば、溶解タンク30内で洗浄液が循環される循環経路を構成して、この循環経路の吐出側端部に噴射ノズル11に対応した噴射ノズルを接続することにより、溶解タンク30内でマイクロバブルを含む洗浄液を生成することができる。
(6)洗浄槽1内に配設された複数の噴射ノズル1の噴射方向は適宜選択できる。例えば、複数の噴射ノズル11の噴射方向を互いに異なる方向に設定して、洗浄槽1内での洗浄液の流れが乱流となるようにすることもできる。特に、渦巻き状の流れと上昇流の流れとを共に生じさせるような設定とすることもできる。
(7)洗浄液を、洗浄槽1からオーバフローさせない洗浄とすることもできる。この場合
は、複数の洗浄槽を用いて、順次洗浄を繰り返して、最終的に所望レベルまでの洗浄を行うようにすればよい。複数の洗浄槽を用いる場合でも、1つの洗浄槽での洗浄効果が高いために、使用する洗浄槽の数としては、マイクロバブルを含まない洗浄液で洗浄する場合に比して、洗浄槽の数(およびこれに伴う洗浄槽の設置面積)を低減することができる。
(8)本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
WB:洗浄対象物(図7)
1:洗浄槽
2:支持板
3:保持用カセット
4:受けボックス
5:排水管
11:噴射ノズル
15:ローラ(図7)
20:混合タンク
22:オゾン生成装置
25:洗浄液供給装置
30:溶解タンク
32:圧送用ポンプ
Claims (8)
- 洗浄槽内に洗浄対象物を配設する第1ステップと、
前記洗浄槽内に配設された前記洗浄対象物を、該洗浄槽内に貯溜されているマイクロバブルを含む洗浄液に浸漬した状態で洗浄する第2ステップと、
前記洗浄対象物の洗浄後に、該洗浄対象物を前記洗浄槽から取り出す第3ステップと、
を備え、
前記第2ステップにおいて、複数の噴射ノズルを前記洗浄槽内の底部に配置して、該各噴射ノズルに、洗浄用ガスが加圧溶解された洗浄液を供給し続けることにより、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を該各噴射ノズルから該洗浄槽内に噴射させ続け、
その際、前記複数の各噴射ノズルからの噴射流により、前記洗浄槽内に渦巻き状の流れと上昇流の流れとを生じさせる、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1において、
前記第2ステップにおいて、前記各噴射ノズルから、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を前記洗浄槽内に噴射させ続けることにより、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を前記洗浄槽からオーバフローさせつつ前記洗浄対象物の洗浄を行い、
前記洗浄槽からオーバフローされる洗浄液の清浄度が所定値となった時点で前記洗浄対象物の洗浄を終了する、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1又は2において、
前記洗浄用ガスがオゾンとされ、
前記洗浄液が純水とされている、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記洗浄対象物が、半導体ウエハとされている、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項4において、
多数枚の前記半導体ウエハの底部同士が互いに小間隔をあけてカセットに保持された状態で、前記第1ステップでの処理と前記第2ステップでの処理と前記第3ステップでの処理とが行われる、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記洗浄対象物が、長尺とされて、ロール・ツー・ロール方式で搬送される過程で前記洗浄槽内を通過することにより、前記第1ステップでの処理と前記第2ステップでの処理と前記第3ステップでの処理とが順次行われる、
ことを特徴とする洗浄方法。 - 上方が開口された洗浄槽と、
洗浄用ガスが加圧溶解された洗浄液を貯溜した溶解タンクと、
前記洗浄槽内の底部に配設され、前記溶解タンク内の洗浄液が送り込まれる複数の噴射ノズルと、を備え、
前記複数の各噴射ノズルは、洗浄用ガスが溶解された洗浄液が通過される過程で前記洗浄用ガスのマイクロバブルを生成して、該洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を噴射するものとされ、
前記複数の噴射ノズルのうちの一部の噴射ノズルが、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を略水平方向に噴射するように配設されることにより、該洗浄槽内に渦巻き状の流れが生成されるように設定され、
前記複数の噴射ノズルのうちの残りの噴射ノズルが、前記洗浄用ガスのマイクロバブルを含む洗浄液を上方に向けて噴射するように配設されることにより、該洗浄槽内に上昇流の流れが生成されるように設定されている、
ことを特徴とする洗浄装置。 - 請求項7において、
前記洗浄槽を取り囲むようにして、該洗浄槽からオーバフローされたマイクロバブルを含む洗浄液を受け入れる回収ボックスが設けられ、
前記回収ボックスに、該回収ボックス内のマイクロバブルを含む洗浄液を外部に排出するための排出管が接続されている、
ことを特徴とする洗浄装置。
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