JPH11128777A - 高圧純水発生装置及びこれを用いた洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 稼働率及び純水の清浄度の両方が高い高圧純
水発生装置及びこれを用いた洗浄装置を提供する。 【解決手段】 配管１５、４３が同時に開放可能である
ので、タンク３５とノズル１６との間の配管１５に純水
が残っていても、待機時に配管１５、４３を開放するこ
とによって、配管４３からタンク３５に供給する純水で
配管１５に残っている純水を押し出すことができて、配
管１５における純水の滞留を防止することができる。こ
のため、長時間の停止後に、空運転を行わなくても、金
属イオンや生菌等による汚染の少ない高圧の純水を吐出
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、高圧の純水を
発生させる装置及びこれを用いて被洗浄体を洗浄する装
置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体装置の製造に際しては、
ウェハの表面に汚染粒子が付着していると歩留りが低下
するので、この汚染粒子を除去するために、高圧の純水
をウェハに当てることによってウェハを洗浄する。この
ため、ウェハ洗浄装置は高圧純水発生装置を搭載してい
る。

【０００３】高圧純水発生装置では、一般に、供給口か
らタンクに純水を供給し、このタンク内の純水に圧力を
印加して、ノズルから高圧の純水を吐出する。従って、
高圧純水発生装置の運転を停止すると、タンク内に純水
が残り、運転の停止が長時間に亘ると、タンク内で金属
イオンが溶出したり生菌が発生したりして、タンク内に
残っている純水が汚染される。

【０００４】この状態で、高圧純水発生装置の運転を再
開すると、汚染された水がウェハに当てられてウェハも
汚染され、半導体装置の歩留りが低下する。そこで、従
来の高圧純水発生装置では、ノズルに連なる吐出口とは
別に排出口をタンクに設け、ノズルから高圧の純水を吐
出しない待機時には、供給口からタンクに純水を供給し
つつ排出口を介してタンクから純水を排出することによ
って、タンク内における純水の滞留を防止して、タンク
内の純水の汚染を防止していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の高圧純水発生装置では、タンク内における純水の滞留
を防止することはできても、タンクからノズルまでの配
管内における純水の滞留を防止することができなくて、
この配管内の純水の汚染を防止することができなかっ
た。このため、従来の高圧純水発生装置では、長時間の
停止後には、汚染された水が純水に戻るまで空運転を行
う必要があって、稼働率が低かった。

【０００６】また、従来の高圧純水発生装置では、タン
クが単純な横長形状であるので、タンク内に溜まった気
体が排出されにくかった。タンク内に気体が溜まると、
気体の圧縮率が大きいので、タンク内の純水に所定の圧
力を印加することができず、運転時に所定の圧力の純水
をノズルから安定的に吐出することができなくて、洗浄
を安定的に行うことができなかった。

【０００７】更に、従来の高圧純水発生装置では、排出
口に連なる排出路に流量調節手段が設けられていないの
で、ノズルから吐出させるべき量を超える総ての純水を
排出口から排出することができなかった。このため、汚
染粒子が純水と共にノズルから吐出される量を最小限に
抑制することができず、汚染の少ない高圧の純水を吐出
することができなくて、信頼性の高い洗浄を行うことが
できなかった。

【０００８】従って、本願の発明は、稼働率及び純水の
清浄度の両方が高く、運転時に所定の圧力の純水をノズ
ルから安定的に吐出することができる高圧純水発生装置
及びこれを用いた洗浄装置を提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る高圧純水
発生装置では、供給路と吐出路とが同時に開放可能であ
るので、タンクとノズルとの間の吐出路に純水が残って
いても、加圧手段を駆動させない待機時に供給路と吐出
路とを開放することによって、供給路からタンクに供給
する純水で吐出路に残っている純水を押し出すことがで
きて、タンクとノズルとの間における純水の滞留を防止
することができる。

【００１０】請求項２に係る高圧純水発生装置では、タ
ンクの壁面のうちで下死点にあるプランジャの頭部とシ
ール部との間の部分に排出口が設けられているので、排
出口は常にプランジャの外周面とタンクの内周面との間
の狭い隙間に臨んでいる。しかも、供給口は吐出口と排
出口との間に設けられている。

【００１１】このため、プランジャの外周面とタンクの
内周面との間の狭い隙間では、常に供給口から排出口へ
向かう層流に近い流れが形成されて乱流は形成されにく
く、純水を加圧するためにプランジャとシール部とが摩
擦して発生した汚染粒子は、殆どが排出口から排出さ
れ、タンク内へ拡散したり吐出路及びノズルを介して吐
出されたりしにくい。

【００１２】請求項３に係る高圧純水発生装置では、加
圧手段を駆動させない待機時には吐出口における純水の
流量の方が排出口における純水の流量よりも多く、供給
口が吐出口よりも排出口に近接しているので、待機時
に、供給口からタンク内へ供給された純水はタンク内の
多くの部分を通って吐出口から押し出され易くて、タン
ク内で純水が滞留しにくい。

【００１３】請求項４に係る高圧純水発生装置では、加
圧手段を駆動させない待機時には排出口における純水の
流量の方が吐出口における純水の流量よりも多く、供給
口が排出口よりも吐出口に近接しているので、待機時
に、供給口からタンク内へ供給された純水はタンク内の
多くの部分を通って排出口から押し出され易くて、タン
ク内で純水が滞留しにくい。

【００１４】請求項５に係る高圧純水発生装置では、タ
ンクの頂部に先細り部が設けられており、しかも、この
先細り部が単一であるので、タンク内に気体が混入して
も、この気体は総て先細り部に集まる。そして、先細り
部の先端部に吐出口が設けられているので、運転時及び
待機時の何れにも、吐出口を介してノズルから気体が排
出されて、タンク内に気体が溜まらない。

【００１５】請求項６に係る高圧純水発生装置では、側
面の投影面積よりも平面の投影面積の方が小さいので、
設置に必要な床面積が小さくてよい。

【００１６】請求項７に係る高圧純水発生装置では、供
給路と吐出路と排出路との夫々に逆止弁が設けられてい
るので、吐出口及び排出口を介したタンクからの純水の
吐出及び排出と供給口を介したタンクへの純水の供給と
を行うために加圧手段が加圧と減圧との両方を行って
も、加圧時にタンクから供給路へ純水が逆流せず、減圧
時にも吐出路及び排出路からタンクへ純水が逆流しな
い。

【００１７】請求項８に係る高圧純水発生装置では、排
出路に流量調節手段が設けられているので、ノズルから
吐出させるべき量を超える総ての純水を排出口から排出
することができる。

【００１８】請求項９に係る洗浄装置では、高圧純水発
生装置の供給路と吐出路とが同時に開放可能であるの
で、タンクとノズルとの間の吐出路に純水が残っていて
も、加圧手段を駆動させない待機時に供給路と吐出路と
を開放することによって、供給路からタンクに供給する
純水で吐出路に残っている純水を押し出すことができ
て、タンクとノズルとの間における純水の滞留を防止す
ることができる。

【００１９】請求項１０に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のタンクの壁面のうちで下死点にあるプランジ
ャの頭部とシール部との間の部分に排出口が設けられて
いるので、排出口は常にプランジャの外周面とタンクの
内周面との間の狭い隙間に臨んでいる。しかも、供給口
は吐出口と排出口との間に設けられている。

【００２０】このため、プランジャの外周面とタンクの
内周面との間の狭い隙間では、常に供給口から排出口へ
向かう層流に近い流れが形成されて乱流は形成されにく
く、純水を加圧するためにプランジャとシール部とが摩
擦して発生した汚染粒子は、殆どが排出口から排出さ
れ、タンク内へ拡散したり吐出路及びノズルを介して吐
出されたりしにくい。

【００２１】請求項１１に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の加圧手段を駆動させない待機時には吐出口に
おける純水の流量の方が排出口における純水の流量より
も多く、供給口が吐出口よりも排出口に近接しているの
で、待機時に、供給口からタンク内へ供給された純水は
タンク内の多くの部分を通って吐出口からの吐出され易
くて、タンク内で純水が滞留しにくい。

【００２２】請求項１２に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の加圧手段を駆動させない待機時には排出口に
おける純水の流量の方が吐出口における純水の流量より
も多く、供給口が排出口よりも吐出口に近接しているの
で、待機時に、供給口からタンク内へ供給された純水は
タンク内の多くの部分を通って排出口からの排出され易
くて、タンク内で純水が滞留しにくい。

【００２３】請求項１３に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のタンクの頂部に先細り部が設けられており、
しかも、この先細り部が単一であるので、タンク内に気
体が混入しても、この気体は総て先細り部に集まる。そ
して、先細り部の先端部に吐出口が設けられているの
で、運転時及び待機時の何れにも、吐出口を介してノズ
ルから気体が排出されて、タンク内に気体が溜まらな
い。

【００２４】請求項１４に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の側面の投影面積よりも平面の投影面積の方が
小さいので、高圧純水発生装置を組み込むために必要な
面積が小さくてよい。

【００２５】請求項１５に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の供給路と吐出路と排出路との夫々に逆止弁が
設けられているので、吐出口及び排出口を介したタンク
からの純水の吐出及び排出と供給口を介したタンクへの
純水の供給とを行うために加圧手段が加圧と減圧との両
方を行っても、加圧時にタンクから供給路へ純水が逆流
せず、減圧時にも吐出路及び排出路からタンクへ純水が
逆流しない。

【００２６】請求項１６に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の排出路に流量調節手段が設けられているの
で、ノズルから噴出させるべき量を超える総ての純水を
排出口から排出することができる。

【００２７】請求項１７に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のノズルから吐出される純水の圧力が２〜５Ｍ
Ｐａであるので、被洗浄体に損傷を発生させることな
く、被洗浄体の表面に付着している汚染粒子を高効率で
除去することができる。

【００２８】請求項１８に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のノズルの開口の直径が０．１〜０．２ｍｍで
あるので、被洗浄体の表面に付着している微細な汚染粒
子でも除去することができ、しかも、汚染粒子に与える
単位時間当たりのエネルギーが高くて汚染粒子の除去効
率が高いので、被洗浄体の表面に付着している汚染粒子
を最高の除去率で除去することができる。

【００２９】請求項１９に係る洗浄装置では、被洗浄体
の表面に対して３０〜６０°の角度で高圧純水発生装置
のノズルが純水を吐出するので、被洗浄体の表面に付着
している汚染粒子を最高の除去率で除去することができ
る。

【００３０】請求項２０に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のノズルが純水を平行状態で吐出し、ノズルと
被洗浄体との距離が１２０〜１８０ｍｍであるので、被
洗浄体の表面に付着している汚染粒子を最高の除去率で
除去することができる。

【００３１】請求項２１に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のノズルが純水を拡散状態で吐出し、ノズルと
被洗浄体との距離が３０〜９０ｍｍであるので、被洗浄
体の表面に付着している汚染粒子を最高の除去率で除去
することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、高圧純水発生装置を用いた
ウェハ洗浄装置に適用した本願の発明の一実施形態を、
図１〜４を参照しながら説明する。図４が、本実施形態
のウェハ洗浄装置を模式的に示している。このウェハ洗
浄装置１１は、ウェハ１２を固定し且つその中心に垂直
な線を回転軸としてウェハ１２を高速で回転させる吸着
ヘッド（図示せず）または外径チャック（図示せず）
や、高圧純水発生装置１３等を搭載している。

【００３３】高圧純水発生装置１３は発生させた高圧の
純水１４を配管１５及びノズル１６を介して吐出し、ノ
ズル１６には走査機構１７が設けられている。つまり、
ウェハ１２を回転させつつウェハ１２の中心から周辺ま
でをノズル１６で走査することによってウェハ１２の全
面に純水１４を当てて、ウェハ１２上の汚染粒子を除去
する。

【００３４】図１が、高圧純水発生装置１３を示してい
る。この高圧純水発生装置１３は、互いに同軸状に固定
されている相対的に径の大きいシリンダ２１と相対的に
径の小さいシリンダ２２とを有している。シリンダ２
１、２２には互いに同軸状に固定されているプランジャ
２３、２４が夫々挿通されており、シリンダ２１、２２
は夫々底板２５及び天板２６で閉塞されている。

【００３５】シリンダ２１の上部及び底板２５には夫々
空気口２７、２８が設けられており、これらの空気口２
７、２８に連なる空気の配管３１、３２に共通の切替え
弁３３と空気を供給するための共通の配管３４とが接続
されている。シリンダ２２の壁面と天板２６と下死点に
あるプランジャ２４の頂面とに囲まれている空間が純水
のタンク３５になっている。

【００３６】天板２６のうちでタンク３５に臨む部分に
円錐状の凹部が設けられることによって、タンク３５の
頂部に先細り部３６が設けられている。先細り部３６の
先端部には純水の吐出口３７が設けられており、この吐
出口３７は配管１５や逆止弁３８等を介してノズル１６
に連なっている。なお、図４に示されている走査機構１
７は、図１では省略されている。

【００３７】シリンダ２２のうちでタンク３５に臨む部
分に、純水の供給口４１とこの供給口４１から天板２６
にまで延びる溝４２とが設けられており、供給口４１に
は配管４３や逆止弁４４等が接続されている。シリンダ
２２とプランジャ２４との間には僅かな隙間があるが、
シリンダ２２の内面にシール部４５等が設けられて、タ
ンク３５の水密性が保持されている。

【００３８】シリンダ２２のうちで下死点にあるプラン
ジャ２４の頭部とシール部４５との間の部分に純水の排
出口４６が設けられており、この排出口４６には配管４
７及び切替え弁４８が接続されている。切替え弁４８に
は、配管５１、可変式絞り弁５２及び逆止弁５３等と、
配管５４及び可変式絞り弁５５等とが接続されている。

【００３９】以上の様な高圧純水発生装置１３の動作を
概略的に説明すると、空気口２７、２８の一方から空気
を注入すると同時に他方から空気を排出することによっ
てシリンダ２１、２２内でプランジャ２３、２４を往動
させ、その後、切替え弁３３の位置を切替え、空気口２
７、２８の他方から空気を注入すると同時に一方から空
気を排出することによってシリンダ２１、２２内でプラ
ンジャ２３、２４を復動させる。

【００４０】そして、切替え弁３３の位置の切替えを繰
り返すことによってプランジャ２３、２４の往復動を繰
り返して、供給口４１等を介したタンク３５への純水の
吸入と吐出口３７やノズル１６等を介したタンク３５か
らの純水の吐出とを繰り返す。高圧純水発生装置１３の
運転を停止させると、供給口４１等を介した純水の吸入
の完了後にプランジャ２３、２４が停止して、高圧純水
発生装置１３はこの状態で待機する。

【００４１】次に、高圧純水発生装置１３の動作を詳細
に説明する。切替え弁３３の位置が図１の状態とは反対
の位置に切替えられて、シリンダ２１、２２内でプラン
ジャ２３、２４が下死点から上死点へ向かって移動を開
始すると、プランジャ２４からタンク３５内の純水に圧
力が印加されて、吐出口３７やノズル１６等を介したタ
ンク３５からの純水の吐出が開始する。つまり、シリン
ダ２１、２２やプランジャ２３、２４等でプランジャポ
ンプが構成されている。

【００４２】プランジャ２３、２４の断面積を夫々
Ｓ₁ 、Ｓ₂ とし、プランジャ２３に印加されている空気
圧をＰ₁ とすると、タンク３５内の純水には、 Ｐ₂ ＝（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）×Ｐ₁ で表される圧力Ｐ₂ が印加される。プランジャ２３、２
４の断面積Ｓ₁ 、Ｓ₂ は図１からも明らかな様にＳ₁ ＞
Ｓ₂ であるので、空気圧Ｐ₁ が圧力Ｐ₂ に増幅されて、
タンク３５内の純水が高圧になる。

【００４３】タンク３５内の高圧の純水は、吐出口３７
及び排出口４６から夫々配管１５、４７内へ流れ込む
が、逆止弁４４の作用によって供給口４１から配管４３
へは流れ込まない。配管１５内へ流れ込んだ高圧の純水
は、ノズル１６から吐出され、ウェハ１２に当てられ
て、ウェハ１２の表面に付着している汚染粒子の除去に
寄与する。

【００４４】一方、配管４７内へ流れ込んだ高圧の純水
は、切替え弁４８や配管５１等を介して排出される。プ
ランジャ２４がシリンダ２２内を移動すると、プランジ
ャ２４とシール部４５とが摩擦して汚染粒子が発生する
が、この汚染粒子は、主に排出口４６から純水と共に排
出され、タンク３５内へ拡散したり吐出口３７、配管１
５及びノズル１６を介して吐出されたりしにくい。

【００４５】吐出口３７及び配管１５を介してノズル１
６から吐出される純水の量は、ノズル１６の開口の直
径、純水の圧力及び洗浄時間によって決定され、ノズル
１６から吐出すべき純水の量をタンク３５の容量から差
し引いた量が、排出口４６から排出することのできる純
水の最大量である。

【００４６】プランジャ２４とシール部４５との摩擦等
で発生した汚染粒子をなるべく排出口４６から排出して
なるべくノズル１６から吐出しないためには、排出口４
６から排出する純水の量を多くすることが有効である。
このため、ノズル１６から吐出すべき量を超える総ての
純水を排出口４６から排出する様に、可変式絞り弁５２
が調整されている。

【００４７】例えば、ノズル１６の開口の直径が０．１
５ｍｍ、ノズル１６から吐出される純水の圧力が４ＭＰ
ａ、プランジャ２３、２４の１回の往動による洗浄時間
が４０秒の場合には、ノズル１６から約４０ｍｌの純水
が吐出される。従って、タンク３５の容量を８０ｍｌと
すると、４０ｍｌの純水が排出口４６から排出される様
に可変式絞り弁５２が調整されている。

【００４８】プランジャ２３、２４が上死点に達する
と、切替え弁３３の位置が図１の状態に切替えられて、
シリンダ２１、２２内でプランジャ２３、２４が上死点
から下死点へ向かって移動を開始する。この結果、吐出
口３７やノズル１６等を介したタンク３５からの純水の
吐出が停止すると共に、供給口４１や溝４２等を介した
タンク３５への純水の吸入が開始する。

【００４９】この時、逆止弁３８、５３の作用によって
吐出口３７及び排出口４６からタンク３５へは純水が流
れ込まない。そして、プランジャ２３、２４が下死点に
達すると、再び、切替え弁３３の位置が図１の状態とは
反対の位置に切替えられて、上述の様に、吐出口３７や
ノズル１６等を介してタンク３５から純水が吐出され
る。

【００５０】高圧純水発生装置１３の待機状態でも、配
管１５、４３は開放されたままであり、配管４３や供給
口４１等を介して供給される純水の圧力によって、タン
ク３５内及び配管１５内に残っている純水がノズル１６
から押し出される。また、切替え弁４８の位置が図１の
状態とは反対の位置に切り替えられて、配管４７は配管
５４に連通しているが、配管４７も開放されたままであ
るので、タンク３５内に残っている純水は配管５４から
も押し出される。

【００５１】なお、待機時に切替え弁４８の位置を切り
替えて配管４７を配管５４に連通させるのは、プランジ
ャ２３、２４を駆動させてノズル１６から高圧の純水を
吐出する運転時に比べて、プランジャ２３、２４の駆動
を停止させる待機時には純水に印加される圧力が低いの
で、この低い圧力でも排出口４６等を介して純水を排出
するために、可変式絞り弁５２よりも純水を通過させ易
い可変式絞り弁５５を用いるためである。

【００５２】ところで、運転時及び待機時の何れでも、
供給口４１から供給される純水中に空気等の気体が混入
していること等によってタンク３５内に気体が混入する
場合が考えられる。しかし、タンク３５の頂部に単一の
先細り部３６が設けられているので、タンク３５内に混
入した気体は総て先細り部３６に集まり、運転時及び待
機時の何れにも、吐出口３７等を介してノズル１６から
気体が排出されて、タンク３５内には気体が溜まらな
い。

【００５３】また、待機時に吐出口３７における純水の
流量の方が排出口４６における純水の流量よりも多い場
合は、図１に示されている様に、供給口４１が吐出口３
７よりも排出口４６に近接していれば、供給口４１から
タンク３５に供給された純水はタンク３５内の多くの部
分を通って吐出口３７から押し出され易くて、タンク３
５内で純水が滞留しにくい。

【００５４】しかし、逆に、待機時に排出口４６におけ
る純水の流量の方が吐出口３７における純水の流量より
も多い場合は、図１に一点鎖線で示されている様に、供
給口４１が排出口４６よりも吐出口３７に近接している
方が、供給口４１からタンク３５に供給された純水がタ
ンク３５内の多くの部分を通って排出口４６から押し出
され易くて、タンク３５内で純水が滞留しにくい。

【００５５】図４に示した様に、高圧純水発生装置１３
はウェハ洗浄装置１１に搭載されているが、図１から明
らかな様に、高圧純水発生装置１３では側面の投影面積
よりも平面の投影面積の方が小さくて設置に必要な床面
積が小さくてよいので、この高圧純水発生装置１３を組
み込むためにウェハ洗浄装置１１に必要な面積も小さく
てよい。

【００５６】ノズル１６から吐出された高圧の純水１４
は、ウェハ１２に当てられて、ウェハ１２の表面に付着
している汚染粒子の除去に寄与する。この時、純水１４
の圧力が高ければ、汚染粒子の除去率は高いが、ウェハ
１２に損傷を発生させる。しかし、高圧純水発生装置１
３は、２〜５ＭＰａの圧力の純水１４をノズル１６から
吐出するので、ウェハ１２に損傷を発生させず、汚染粒
子の除去率も高い。

【００５７】また、開口径の小さいノズル１６から純水
１４を吐出する方が微細な汚染粒子を除去し易い。一
方、純水１４の吐出量が多くて汚染粒子に与える単位時
間当たりのエネルギーが高い方が汚染粒子の除去効率が
高く、単位時間当たりのエネルギーは純水１４の吐出量
と水圧とで決定されるが、水圧が一定であるとすると、
開口径の大きいノズル１６の方が吐出量も多い。

【００５８】高圧純水発生装置１３のノズル１６の開口
の直径は０．１〜０．２ｍｍであるので、ウェハ１２の
表面に付着している微細な汚染粒子でも除去することが
でき、しかも、汚染粒子に与える単位時間当たりのエネ
ルギーが高くて汚染粒子の除去効率が高いので、ウェハ
１２の表面に付着している汚染粒子を最高の除去率で除
去することができる。

【００５９】また、ノズル１６から吐出された純水１４
がウェハ１２の表面に当たる角度も、汚染粒子の除去率
に影響を与える。ウェハ１２の回転数や純水１４がウェ
ハ１２に当たる位置やこの位置におけるウェハ１２の回
転方向にも多少影響を受けるが、高圧純水発生装置１３
における３０〜６０°の場合に、ウェハ１２の表面に付
着している汚染粒子を最高の除去率で除去することがで
きる。

【００６０】更に、ノズル１６から吐出された純水１４
は大気による抵抗を受けながら進み、ノズル１６から離
間するに連れて純水１４の速度及び広がりが変化するの
で、汚染粒子の除去率にもノズル１６からウェハ１２ま
での距離を変数とする極大点が存在する。但し、同じ開
口径のノズル１６でも、ノズル１６から吐出される純水
１４の流れの状態が異なっている場合があり、流れの状
態によって極大点も変化する。

【００６１】つまり、図２（ａ）に示す様に、ノズル１
６から吐出された直後の純水１４が透明で且つさばける
ことなく即ち平行に流れる所謂ストレート型の場合と、
図２（ｂ）に示す様に、ノズル１６から吐出された直後
の純水１４が白濁し且つさばけて即ち拡散して広がる所
謂広がり型の場合とがある。

【００６２】ノズル１６から吐出された純水１４の圧力
を４ＭＰａとし、ノズル１６の開口の直径を０．１５ｍ
ｍとすると、ノズル１６からウェハ１２までの距離がス
トレート型では１２０〜１８０ｍｍで広がり型では３０
〜９０ｍｍのときに、汚染粒子の除去率が最高になる。

【００６３】図３は、広がり型の場合における、ノズル
１６とウェハ１２との間の距離と、ある膜の表面におけ
る汚染粒子の除去率との関係を示している。この図３か
ら、９０ｍｍを超えても除去率が激減はしないが、他の
膜の場合でも除去率が確実に高い距離は３０〜９０ｍｍ
である。

【００６４】なお、以上の実施形態は高圧純水発生装置
を用いたウェハ洗浄装置に本願の発明を適用したもので
あるが、ウェハ洗浄装置以外の洗浄装置にも本願の発明
を適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に係る高圧純水発生装置では、
加圧手段を駆動させない待機時にタンクとノズルとの間
における純水の滞留を防止することができるので、タン
クとノズルとの間の配管内における金属イオンの溶出や
生菌の発生等を防止することができる。このため、長時
間の停止後に、空運転を行わなくても、金属イオンや生
菌等による汚染の少ない高圧の純水を吐出することがで
きて、稼働率及び純水の清浄度の両方が高い。

【００６６】請求項２に係る高圧純水発生装置では、純
水を加圧するためにプランジャとシール部とが摩擦して
発生した汚染粒子は、殆どが排出口から排出され、タン
ク内へ拡散したり吐出路及びノズルを介して吐出された
りしにくいので、汚染の少ない高圧の純水を吐出するこ
とができて、純水の清浄度が高い。

【００６７】請求項３、４に係る高圧純水発生装置で
は、加圧手段を駆動させない待機時にタンク内で純水が
滞留しにくいので、運転時に汚染の少ない高圧の純水を
吐出することができて、純水の清浄度が高い。

【００６８】請求項５に係る高圧純水発生装置では、運
転時及び待機時の何れにもタンク内に気体が溜まらない
ので、運転時に所定の圧力の純水をノズルから安定的に
吐出することができて、安定性が高い。

【００６９】請求項６に係る高圧純水発生装置では、設
置に必要な床面積が小さくてよいので、占有面積が小さ
くてよい。

【００７０】請求項７に係る高圧純水発生装置では、加
圧手段が加圧と減圧との両方を行っても、加圧時にタン
クから供給路へ純水が逆流せず、減圧時にも吐出路及び
排出路からタンクへ純水が逆流しないので、ノズルから
高圧の純水を安定的に吐出することができて、安定性が
高い。

【００７１】請求項８に係る高圧純水発生装置では、ノ
ズルから吐出すべき量を超える総ての純水を排出口から
排出することができるので、純水を加圧するためにプラ
ンジャとシール部とが摩擦して発生した汚染粒子等が純
水と共にノズルから吐出される量を最小限に抑制するこ
とができ、汚染の少ない高圧の純水を吐出することがで
きて、純水の清浄度が高い。

【００７２】請求項９に係る洗浄装置では、高圧純水発
生装置の加圧手段を駆動させない待機時にタンクとノズ
ルとの間における純水の滞留を防止することができるの
で、タンクとノズルとの間の配管内における金属イオン
の溶出や生菌の発生等を防止することができる。このた
め、長時間の停止後に、空運転を行わなくても、金属イ
オンや生菌等による汚染の少ない高圧の純水で洗浄を行
うことができて、稼働率及び洗浄の信頼性が高い。

【００７３】請求項１０に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の純水を加圧するためにプランジャとシール部
とが摩擦して発生した汚染粒子は、殆どが排出口から排
出され、タンク内へ拡散したり吐出路及びノズルを介し
て吐出されたりしにくいので、汚染の少ない高圧の純水
で洗浄を行うことができて、洗浄の信頼性が高い。

【００７４】請求項１１、１２に係る洗浄装置では、高
圧純水発生装置のタンク内で純水が滞留しにくいので、
汚染の少ない高圧の純水で洗浄を行うことができて、洗
浄の信頼性が高い。

【００７５】請求項１３に係る洗浄装置では、運転時及
び待機時の何れにも高圧純水発生装置のタンク内に気体
が溜まらないので、運転時に所定の圧力の純水をノズル
から安定的に吐出することができて、洗浄を安定的に行
うことができる。

【００７６】請求項１４に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置を組み込むために必要な床面積が小さくてよい
ので、占有面積が小さくてよい。

【００７７】請求項１５に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置の加圧手段が加圧と減圧との両方を行っても、
加圧時にタンクから供給路へ純水が逆流せず、減圧時に
も吐出路及び排出路からタンクへ純水が逆流しないの
で、ノズルから高圧の純水を安定的に吐出することがで
きて、洗浄を安定的に行うことができる。

【００７８】請求項１６に係る洗浄装置では、高圧純水
発生装置のノズルから吐出すべき量を超える総ての純水
を排出口から排出することができるので、純水を加圧す
るためにプランジャとシール部とが摩擦して発生した汚
染粒子等が純水と共にノズルから吐出される量を最小限
に抑制することができ、汚染の少ない高圧の純水で洗浄
を行うことができて、洗浄の信頼性が高い。

【００７９】請求項１７に係る洗浄装置では、被洗浄体
に損傷を発生させることなく、被洗浄体の表面に付着し
ている汚染粒子を高効率で除去することができるので、
汚染粒子の除去率が高い。

【００８０】請求項１８に係る洗浄装置では、被洗浄体
の表面に付着している微細な汚染粒子でも除去すること
ができ、しかも、被洗浄体の表面に付着している汚染粒
子を最高の除去率で除去することができるので、汚染粒
子の除去率が高い。

【００８１】請求項１９〜２１に係る洗浄装置では、被
洗浄体の表面に付着している汚染粒子を最高の除去率で
除去することができるので、汚染粒子の除去率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明の一実施形態の要部の側断面図であ
る。

【図２】ノズルからの純水の吐出状態を示す模式図であ
る。

【図３】ノズルとウェハとの間の距離と汚染粒子の除去
率との関係を示すグラフである。

【図４】一実施形態の全体の模式図である。

【符号の説明】

１４…純水、１５…配管（吐出路）、２１、２２…シリ
ンダ、２３、２４…プランジャ、３５…タンク、３６…
先細り部、３７…吐出口、３８…逆止弁、４１…供給
口、４３…配管（供給路）、４４…逆止弁、４５…シー
ル部、４６…排出口、４７…配管（排出路）、４８…切
替え弁（流量調節手段）、５１…配管（排出路）、５２
…可変式絞り弁（流量調節手段）、５３…逆止弁、５４
…配管（排出路）、５５…可変式絞り弁（流量調節手
段）

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 純水を貯留するタンクと、このタンクの
   壁面に設けられている供給口に連なっており前記タンク
   に前記純水を供給する供給路と、前記タンク内の前記純
   水に圧力を印加する加圧手段と、前記壁面に設けられて
   いる吐出口に連なっており前記タンク内の前記純水をノ
   ズルに導く吐出路とを具備する高圧純水発生装置におい
   て、 前記供給路と前記吐出路とが同時に開放可能であること
   を特徴とする高圧純水発生装置。
2. 【請求項２】 前記壁面をシリンダとしプランジャに対
   するシール部を前記壁面に有するプランジャポンプが前
   記加圧手段であり、 下死点にある前記プランジャの頭部と前記シール部との
   間の前記壁面に設けられている排出口に連なっており前
   記タンク内の前記純水を排出する排出路を具備し、 前記吐出口と前記排出口との間に前記供給口が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の高圧純水発生装
   置。
3. 【請求項３】 前記加圧手段の非駆動時には前記吐出口
   における前記純水の流量の方が前記排出口における前記
   純水の流量よりも多く、 前記供給口が前記吐出口よりも前記排出口に近接してい
   ることを特徴とする請求項２記載の高圧純水発生装置。
4. 【請求項４】 前記加圧手段の非駆動時には前記排出口
   における前記純水の流量の方が前記吐出口における前記
   純水の流量よりも多く、 前記供給口が前記排出口よりも前記吐出口に近接してい
   ることを特徴とする請求項２記載の高圧純水発生装置。
5. 【請求項５】 単一の先細り部が前記タンクの頂部に設
   けられており、 前記先細り部の先端部に前記吐出口が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の高圧純水発生装置。
6. 【請求項６】 側面の投影面積よりも平面の投影面積の
   方が小さいことを特徴とする請求項１記載の高圧純水発
   生装置。
7. 【請求項７】 前記供給路と前記吐出路と前記排出路と
   の夫々に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求
   項２記載の高圧純水発生装置。
8. 【請求項８】 前記排出路に流量調節手段が設けられて
   いることを特徴とする請求項２記載の高圧純水発生装
   置。
9. 【請求項９】 純水を貯留するタンクと、このタンクの
   壁面に設けられている供給口に連なっており前記タンク
   に前記純水を供給する供給路と、前記タンク内の前記純
   水に圧力を印加する加圧手段と、前記壁面に設けられて
   いる吐出口に連なっており前記タンク内の前記純水をノ
   ズルに導く吐出路とを具備する高圧純水発生装置が搭載
   されている洗浄装置において、 前記供給路と前記吐出路とが同時に開放可能であること
   を特徴とする洗浄装置。
10. 【請求項１０】 前記壁面をシリンダとしプランジャに
    対するシール部を前記壁面に有するプランジャポンプが
    前記加圧手段であり、 下死点にある前記プランジャの頭部と前記シール部との
    間の前記壁面に設けられている排出口に連なっており前
    記タンク内の前記純水を排出する排出路を具備し、 前記吐出口と前記排出口との間に前記供給口が設けられ
    ていることを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。
11. 【請求項１１】 前記加圧手段の非駆動時には前記吐出
    口における前記純水の流量の方が前記排出口における前
    記純水の流量よりも多く、 前記供給口が前記吐出口よりも前記排出口に近接してい
    ることを特徴とする請求項１０記載の洗浄装置。
12. 【請求項１２】 前記加圧手段の非駆動時には前記排出
    口における前記純水の流量の方が前記吐出口における前
    記純水の流量よりも多く、 前記供給口が前記排出口よりも前記吐出口に近接してい
    ることを特徴とする請求項１０記載の洗浄装置。
13. 【請求項１３】 単一の先細り部が前記タンクの頂部に
    設けられており、 前記先細り部の先端部に前記吐出口が設けられているこ
    とを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。
14. 【請求項１４】 前記高圧純水発生装置の側面の投影面
    積よりも平面の投影面積の方が小さいことを特徴とする
    請求項９記載の洗浄装置。
15. 【請求項１５】 前記供給路と前記吐出口と前記排出路
    との夫々に逆止弁が設けられていることを特徴とする請
    求項１０記載の洗浄装置。
16. 【請求項１６】 前記排出路に流量調節手段が設けられ
    ていることを特徴とする請求項１０記載の洗浄装置。
17. 【請求項１７】 前記ノズルから吐出される前記純水の
    圧力が２〜５ＭＰａであることを特徴とする請求項９記
    載の洗浄装置。
18. 【請求項１８】 前記ノズルの開口の直径が０．１〜
    ０．２ｍｍであることを特徴とする請求項９記載の洗浄
    装置。
19. 【請求項１９】 被洗浄体の表面に対して３０〜６０°
    の角度で前記ノズルが前記純水を吐出することを特徴と
    する請求項９記載の洗浄装置。
20. 【請求項２０】 前記ノズルが前記純水を平行状態で吐
    出し、前記ノズルと被洗浄体との距離が１２０〜１８０
    ｍｍであることを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。
21. 【請求項２１】 前記ノズルが前記純水を拡散状態で吐
    出し、前記ノズルと被洗浄体との距離が３０〜９０ｍｍ
    であることを特徴とする請求項９記載の洗浄装置。