JPH0192072A - 超微凍結粒の製造噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超微凍結粒の製造噴射装置に関し、特に半
導体装置製造用ウェハ、マスク等の表面処理に用いられ
る超微凍結粒を製造・噴射する装置に関するものである
。

［従来の技術］ 従来から、ブラスト、クリーニング等の表面処理用の砥
粒、研磨材等として用いられる微細な氷粒等の凍結粒を
製造するための装置として種々の構造のものが提案され
ている。一般には、第２図に示すよ、うな装置が提案さ
れている。

図において、凍結粒製造容器１１の下部には液体窒素等
の冷媒１２が収容されている。凍結粒製造容器１１の上
部には、水等の被凍結液を供給する供給管１３と微噴霧
用ガスを導入する導入管１４とが接続された噴霧器１５
が設けられている。

被凍結液は、導入管１４から導入した微噴霧用ガスとの
混合状態で噴霧器１５から冷媒１２の液面に向けて噴霧
される。噴霧器１５によって微粒化された被凍結液、す
なわち、微粒液１６ａは冷媒１２との熱交換により凍結
する。このようにして得られた微細な凍結粒１６ｂは、
スクリューコンベア等の方法で回収容器１７に移送され
る。回収容器１７に移送された凍結粒１６ｂはドライブ
ガス１８によって噴射ノズル１９から噴射させられ、被
処理物１０の表面上に打ち付けられる。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上のような構成の装置では、微噴霧ガスにょる噴霧作
用によって微粒液を作り出し、その微粒液を凍結させて
凍結粒を得ているため、その微小化には限界があり、せ
いぜい２０μｍ程度の粒径を有する凍結粒を製造し得る
にすぎない。

ところが、特に近年、超微粒化した凍結物を被処理物表
面に噴射することにより、従来困難とされていた各種表
面に付着する微細な異物・塵芥、破砕片・パリ等の除去
、特にきゃしゃな物品、精密加工を要する物品、微細な
凹凸を持つ物品等のクリーニング、ブラスト等の表面処
理も良好に行ない得る可能性が開けてきている。そのた
め、粒径が数μｍ程度以下の超微凍結粒の製造が強く要
請されている。しかしながら、このような要請があるに
もかかわらず、上述のような従来の装置を用いる限り、
その要請に応えることができないという問題点があった
。

また、被凍結液を噴霧器により噴霧した場合、その微粒
液の粒径分布のばらつきが大きく、凍結粒の粒径分布の
ばらつきも大きいことが認められる。その結果、クリー
ニング、ブラスト等の表面処理効果にばらつきをもたら
すことにもなり、特にきゃしゃな、あるいは精密加工を
要する物品には、粒径分布内の最大粒子が被処理面に対
してダメージ等の悪影響を及ぼす可能性があるという問
題点があった。

そこで、この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、均一粒径で超微粒化した凍結粒を
得ることができるとともに、その凍結粒を被処理物に効
果的に打ち付けることのできる超微凍結粒の製造噴射装
置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に従った超微凍結粒の製造噴射装置は、次のよ
うな手段を備えたものである。

（ａ）　　被凍結液を加熱して蒸気を発生させる手段。

（ｂ）　　蒸気を被処理物に向けて噴射する手段。

（ｃ）　　噴射した蒸気を被処理物の直前で凍結させて
凍結粒にする手段。

［作用］ この発明における被凍結液より発生した蒸気は被処理物
に向けて噴射される。噴射した蒸気は被処理物の直前で
凍結させられる。そのため、蒸気粒子が有する微細な粒
径および粒径分布を維持して、その蒸気は凍結する。し
たがって、凍結粒子は微細で均一な粒径を持ったものが
得られる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による超微凍結粒の製造噴射装
置を示す概略構成図である。

図において、被凍結液１は密閉容器２によって密閉され
ており、ヒータ３によって密閉容器２が加熱される。バ
ルブ４は被凍結液１から発生する蒸気の圧力、流量を調
整するために設けられている。処理容器５は内壁に断熱
材６を有しており、その内部の断熱状態が保たれている
。バルブ４によって調整された蒸気はノズル７によって
処理容器５内に噴出させられる。噴出した蒸気を囲むよ
うに、冷媒８を収容したリング状の保持容器９が被処理
物１０の直前に配置されている。

次に、この装置の動作について説明する。

被凍結液１を収容した密閉容器２はヒータ３によって加
熱され、被凍結液１は高圧蒸気となる。

この高圧蒸気はバルブ４によって圧力、流量が調整され
、ノズル７によって処理容器５内に高速噴出する。高速
噴出した蒸気は、保持容器９内に収容された液体窒素等
の冷媒８によって急速凍結されて、被処理物１０の表面
に打ち付けられる。

このようにして、被処理物１０の直前で蒸気が凍結させ
られるので、蒸気粒はその粒径を維持しながら凍結粒と
なって被処理物１０の表面に打ち付けられる。そのため
、微細で均一な粒径を持った凍結粒が得られる。好まし
くは、凍結粒は粒径１０μｍ以下のものが得られる。

この実施例では、冷媒はリング状の容器に保持されて被
処理物直前に配されているが、少なくとも被処理物直前
に配されていればよく、どのような態様で保持されてい
てもよい。

また、被処理物はこの実施例のように断熱状態に置かれ
ているのが好ましいが、必ずしも断熱状態に置かれてな
くてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば被凍結液から発生し、
噴射させられた蒸気を被処理物直前で凍結させることに
よって凍結粒の製造を行なうため、均一、かつ超微細な
凍結粒を得ることができる。

また、噴射手段および凍結手段の構成を簡略化できるの
で装置全体をコンパクトにすることができる。

／

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による超微凍結粒の製造噴
射装置を示す概略構成図、第２図は従来の装置を示す概
略構成図である。 図において、１は被凍結液、２は密閉容器、３はヒータ
、４はバルブ、５は処理容器、６は断熱材、７はノズル
、８は冷媒、９は保持容器、１０は被処理物である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被凍結液を加熱して蒸気を発生させる手段と、前
   記蒸気を被処理物に向けて噴射する手段と、前記噴射し
   た蒸気を前記被処理物の直前で凍結させて凍結粒にする
   手段とを備えた超微凍結粒の製造噴射装置。
2. （２）前記被凍結液は、密閉容器中に収容されている、
   特許請求の範囲第１項に記載の超微凍結粒の製造噴射装
   置。
3. （３）前記被処理物は、断熱された状態に置かれている
   、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の超微凍結
   粒の製造噴射装置。
4. （４）前記凍結粒の粒径が１０μｍ以下である、特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の超微凍
   結粒の製造噴射装置。