JPH04206521A - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JPH04206521A
JPH04206521A JP32932590A JP32932590A JPH04206521A JP H04206521 A JPH04206521 A JP H04206521A JP 32932590 A JP32932590 A JP 32932590A JP 32932590 A JP32932590 A JP 32932590A JP H04206521 A JPH04206521 A JP H04206521A
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JP
Japan
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carbon dioxide
dioxide gas
flow
valve
pressure
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JP32932590A
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English (en)
Inventor
Koichi Tsuzuki
浩一 都築
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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1 本発明は炭酸ガス、液化炭酸ガスあるいはそれらの混合
流体を超音速で放出させてドライアイスを形成させ、そ
のドライアイスを被洗浄物に衝突させることで洗浄する
洗浄装置に関する。
〔従来の技術〕
炭酸ガスを大気中に放出させてドライアイスを発生させ
、そのドライアイスを被洗浄物に衝突させて洗浄を行う
方法は、特開昭47−11352号あるいは同じ特開昭
55−149100号公報で提案されている技術である
。この技術は当初、原子カプラント等の内部洗浄方法と
して注目されていたものであるが、近年、半導体製造用
ウェハの洗浄への適用が試みられている。ところが、半
導体製造用ウェハのような超清浄度が要求されるような
物の洗浄に本方法を用いると、かえって被洗浄物表面上
の異物粒子が増加してしまうことがある。この理由は、
(1)炭酸ガスにもともと粒子がふくまれている、(2
)雰囲気中の水蒸気が炭酸ガス放出に伴う温度低下によ
り氷結し、それが表面に付着するが考えられる。このう
ち(1)については、特開平l−225322号公報で
提案されているように適当にフィルタリングすることで
解決できるが、もう一つの(2)については、従来、充
分に考慮されていない現状である。
〔発明が解決しようとする課題] 本発明は、ドライアイスを吹き付けて洗浄する洗浄装置
において、ドライアイス放出ノズル内部や、洗浄装置周
囲の空気中の水分が被洗浄物表面に付着して逆に被洗浄
物を汚染してしまうことを防止するのが目的である。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、大きく別けて次の二つの手段によって解決
される。
(1)炭酸ガス放出用の流路(炭酸ガス貯蔵容器から炭
酸ガス放出ノズルにいたる流路)内に空気が入り込むの
を防止したり、あるいは洗浄前に流路がら空気を完全に
無くす。そのために、炭酸ガスの流れを止めると同時に
、窒素ガス等のパージガスが流れるようにする。また、
炭酸ガスを流す前に炭酸ガス放出ノズル内部を真空に引
いてから炭酸ガスを流すのも一つの手段である。
(2)放出された炭酸ガスのジェットに周囲空気が巻き
込まれてその中の水分が氷結するのを防ぐために、炭酸
ガスジェットを窒素ガス等のパージガスで覆うと共に、
更に、そのパージガス内に外側から空気が混入してくる
のを防ぐために、パージガス流れの外側から吸気してし
まう。
〔作用〕
本発明はこのように構成されるので、空気中の水分が被
洗浄物に付着して、被洗浄物を汚染してしまうことがな
い。
〔実施例] 第1図は、本発明の一実施例の説明図である。
この実施例では、炭酸ガスの流路に水分を含む周囲の空
気が入り込むのを防止するようにしている。
ボンベ2に貯えられている炭酸ガスは、調圧器3で所定
の圧力に調整されて、コントローラSの支持で開閉する
バルブ5を通り、フィルタ11で清浄化された後、放出
ノズル1より大気中に放出される。バルブ10は予備バ
ルブである。放出ズルに流入する際の炭酸ガスの圧力は
40−50−5O/dであり、放出ノズルの先端のオリ
フィスで音速となった炭酸ガスは、大気放出後、自由膨
張により温度が低下し、相変化を生じて固体ドライアイ
ス粒子を形成する。
この構成の炭酸ガス洗浄装置において、本発明では、炭
酸ガスの流路の途中に分岐があり、その分岐部分より窒
素ガスが流入するようになっている。窒素ガスはボンベ
6より調圧器7で所定の圧力に調整されて、温調機8で
温度調節され、差圧バルブ9を通って炭酸ガス流路に流
入する。窒素ガスの圧力は、差圧バルブ9の上流で2 
)cg f /dになるように調整されている。洗浄を
終了すると、コントローラ5より指示を受けたバルブ4
が閉じる。すると、それ以降の流路内の圧力は低下して
いき、差圧バルブ9の下流で圧力が2 )cg f /
cd以下になった時点で、差圧バルブ9が開き、窒素ガ
スが流れはじめる。次に洗浄を行うためにバルブ4を開
くと、炭酸ガスが流れはじめ、差圧バルブ9の下流での
圧力が2kgf/CrIIを超えた時点で差圧バルブ9
が閉じて窒素ガスの流れが止まる。このような作用によ
り、炭酸ガスの流路内には常に炭酸ガス、あるいは、窒
素ガスが流れており、放出ノズル1より外の空気が入り
込むことが無いので、炭酸ガス放出と共に内部の空気に
含まれている水分が氷結して被洗浄物に付着して被洗浄
物を汚染することを防ぐことができる。なお、放出ノズ
ルの温度が低下し、そこに大気中の水分が氷結して何か
の拍子にノズルから落下して被洗浄物を汚染することを
防ぐため、パージ用の窒素ガスは温調機8で高温にして
いる。
第2図は、外気と完全に遮断できるチャンバ14の中で
洗浄を行うタイプの装置例である。この場合、始めにチ
ャンバ14内を真空ポンプ18により真空にした後、パ
ージガスポートISより窒素ガスを導入して、チャンバ
14の内部を窒素ガス雰囲気にしてから炭酸ガス放出ノ
ズルより炭酸ガスを放出して被洗浄物12にドライアイ
スを吹き付けて洗浄する。このようなタイプの洗浄装置
自体は公知であるが、これまで、洗浄により被洗浄物の
温度が低下するために被洗浄物12をチャンバの出入り
口19から出した後に外側大気中の水分が付着して汚染
されてしまう可能性があった。
そこで本発明では、パージガスを温調機21で高温にし
て、洗浄後に被洗浄物12の温度を高くするようにして
いる。
第3図には、放出ノズル周囲の構造の工夫により炭酸ガ
ス放出後に周囲の空気が冷されてそこに含まれる水分が
被洗浄物に付着して被洗浄物を汚染するのを防止した例
である。本例では、炭酸ガス放出ノズルlの外側にパー
ジガスノズル24を設けて、さらに、その外側に吸気ノ
ズル26を設けた。放出炭酸ガスをパージ窒素ガスで覆
うのは従来でも行われている技術であるが、本例が新規
であるのは、さらに外側を吸気ノズルで覆う点である。
炭酸ガスを放出すると自由膨張で温度が低下するが、そ
の際、周囲の空気を巻き込むと空気中の水分が氷結して
被洗浄物を汚染してしまうのは前述の通りである。そこ
で、炭酸ガスをパージガスノズル26から放出される窒
素などのパージガスで覆うと周囲空気の巻き込みが抑制
されるが、その場合でもパージガス流れに巻き込まれた
空気が、結局、炭酸ガス流に混合してその中の水分が氷
結してしまうのを完全には防げない。更に、被洗浄物表
面に沿って流れる炭酸ガスとパージガスの流れは、ガス
がその表面に衝突する位置から離れるにつれてその中に
巻き込まれた空気の割合が増すと共に、流速は低下する
しドライアイスは昇華して消滅してしまうために洗浄能
力は無くなってくるが、その温度はしばらく充分に低い
ために被洗浄物の表面温度を低下させ、空気中の水分が
表面に付着して汚染してしまう。
そこで、本例では、パージガスノズル24のさらに外側
に吸気ノズル26を設けて、ポンプ28を用いて炭酸ガ
スとパージガスが洗浄後に速やかに吸引されるようにす
ることで、従来の欠点を無くしている。
第4図に示す例は、第3図に示した洗浄装置での炭酸ガ
ス放出ノズル周囲の残留空気的水分にょる汚染までも徹
底的に防ぐものである。本例では、吸気ノズル26の下
端にOリング29を設けている。Oリング29を被洗浄
物、あるいは、被洗浄物をのせた治具13の面に接触さ
せて真空ポンプ28を作動させると、吸気ノズル26、
パージガスノズル24、炭酸ガス放出ノズル1の内部が
真空となり、それら内部にあった空気が除去される。
その後、パージガスノズルより窒素ガスを放出し、それ
から炭酸ガスを放出することで、残留空気中水分により
汚染が完全に防止される。
多くの場合、被洗浄物の表面に0リングを接触させるこ
とは、接触による汚染を招くので、第4図に示した洗浄
装置は被洗浄物12がかなり小さくて被洗浄物12を乗
せる治具13の面が利用できる場合に有効である。
そこで、半導体用のウェハなと、広い面積を洗浄する際
には、第5図に示す例の洗浄装置が有効である。この例
では、第3図に示した例の洗浄装置の吸気ノズル26を
、更に、もう一つの新たなパージガスノズル30で覆い
、そこから窒素ガスを流すことで、洗浄装置周囲の空気
を完全に遮断している。
なお、第3図、第5図の実施例では、炭酸ガス放出用の
流路に第1図で示した構成を適用している。
〔発明の効果] 本発明によれば、炭酸ガスを放出する流路内部や、洗浄
機周囲の空気が放出炭酸ガスに混入して、空気中の水分
が被洗浄物に付着して、被洗浄物を汚染してしまうこと
が防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図から第5図は、それぞれ、本発明の異なる実施例
を示す説明図である。 l・・・炭酸ガス放出ノズル、24・・・パージガスノ
ズル、26・・・吸気ノズル、30・・・第二パージガ
スノ′4/121 1−5先浄ノスール 4− 弁 9−−fiEfFm* /l  フィlI/り 第 2 口 21 1調ユニ、F 第 31] /2 z4−−−ハ9−シ功−ズ局 26・・吸気筒 6シ −−イ″ノフイス 第 41羽 /3 29、・θりン7゛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、炭酸ガス、液化炭酸ガスのあるいはそれらの混合流
    体を超音速で放出させてドライアイスを形成させ、前記
    ドライアイスを被洗浄物に衝突させることで洗浄する洗
    浄装置において、 前記炭酸ガスを放出させるための流路を分岐させて、分
    岐部より、水蒸気を含まず、かつ、前記炭酸ガスの放出
    時の温度低下による固体粒子の生成を生じなうような流
    体をパージ流体として流れるようにし、前記炭酸ガスの
    流れを止めて、パージガスが流れるようにして、前記炭
    酸ガスが流れていない時でも、前記パージ流体が流れる
    ことで、前記炭酸ガス放出流路系に外部から水蒸気をふ
    くんだ空気が侵入することを防いだことを特徴とする洗
    浄装置。
JP32932590A 1990-11-30 1990-11-30 洗浄装置 Pending JPH04206521A (ja)

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