(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と
を有し、
前記回転楕円体の内周壁面は、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光が前記光学系部材によって前記回転楕円体の前記他方の焦点に集束されて、前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を反射して、前記一方の焦点に再集束させる
ものである洗浄装置。
【請求項２】
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を前記回転楕円体の内周壁面で反射させ、
前記回転楕円体の前記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させる
ものである洗浄方法。
【請求項３】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材とを相対的に移動させる移動手段と
を有し、
前記回転楕円体の内周壁面は、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光が前記光学系部材によって前記回転楕円体の前記他方の焦点に集束されて、前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生する衝撃波を反射して、前記一方の焦点に再集束させる
ものである洗浄装置。
【請求項４】
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
前記他方の焦点で前記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を前記回転楕円体の内周壁面で反射させ、
前記回転楕円体の前記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の前記他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記被洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。
【請求項５】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記洗浄処理面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。
【請求項６】
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面に洗浄液を供給するとともに、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。
【請求項７】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を前記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。
【請求項８】
被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を前記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給し、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記オリフィスに入射させるようにし、
衝撃波の通過によって前記オリフィスから発生する洗浄液ジェットを前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。
【請求項９】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、
前記回転楕円体の他方の焦点に、前記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、
前記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄処理面と前記回転楕円体および前記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段と
を有するものである洗浄装置。
【請求項１０】
被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を前記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給しオーバーフローさせ、
レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、
レーザー光により発生した衝撃波を前記回転楕円体で反射させ、
再集束した強い衝撃波を前記洗浄処理面に入射させるようにし、
前記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、前記洗浄処理面と前記回転楕円体との相対位置を変化させるようにした
ものである洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置および洗浄方法に関し、さらに詳細には、半導体ウエハ、液晶表示器用ガラス基板あるいはフォトマスクなどの各種の基板（以下、これら各種の基板を総称して、単に「基板」と称する。）を洗浄する際に用いて好適な洗浄装置および洗浄方法に関するものであり、特に、基板の表面にレーザー光を照射することによって、当該基板の表面に付着する異物を除去するようにした洗浄装置および洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の表面にレーザー光を照射することによって、当該基板の表面に付着する異物を除去するようにした洗浄装置が知られており、こうした洗浄装置としては、例えば、特開平８−１９７２６５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
図１には、上記した特開平８−１９７２６５号公報に開示された洗浄装置の概略構成が示されており、この洗浄装置は、洗浄の対象となる基板（以下、「被洗浄物」と称する。）１００を略垂直姿勢で支持する被洗浄物支持部１０２と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄する対象の面たる洗浄処理面１００ａに液体を噴射供給する液体供給ノズル１０４と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに気体を噴射供給する気体供給ノズル１０６と、被洗浄物支持部１０２に支持された被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａにレーザー光１０８を照射するレーザー光源１１０とを有して構成されている。
【０００４】
以上の構成において、この洗浄装置を作動させるには、まず、被洗浄物支持部１０２に被洗浄物１００を略垂直に取り付ける。そして、液体供給ノズル１０４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに液体を噴射供給する。そうすると、液体供給ノズル１０４から洗浄処理面１００ａに噴射供給された液体によって、洗浄処理面１００ａにおいて液膜が形成される。
【０００５】
ここで、この液膜に気体供給ノズル１０６から気体を噴射供給することにより、当該液膜を平滑にする。
【０００６】
さらに、この平滑化された液膜にレーザー光源１１０からレーザー光１０８を照射すると、レーザー光１０８を照射された位置近傍の液膜部分が気化膨張して衝撃波が発生する。こうして発生された衝撃波によって、洗浄処理面１００ａに付着していた汚染物などの異物が除去されることになる。
【０００７】
しかしながら、図１に示す上記した従来の洗浄装置においては、液膜の気化により発生される衝撃波は等方的に放射されることになるので、そのほとんどは被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａ以外の周囲に散逸してしまい、レーザー光を洗浄に用いるには、レーザー光の照射によるエネルギー効率が非常に悪いという問題点があった。
【０００８】
また、図１に示す上記した従来の洗浄装置は、被洗浄物を気相雰囲気中で洗浄しようとする場合には用いることができないという問題点もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザー光の照射により等方的に発生する衝撃波が周囲に散逸することを防止するようにして、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるようにした洗浄装置および洗浄方法を提供しようとするものである。
【００１０】
また、本発明の目的とするところは、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができるようにした洗浄装置および洗浄方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による洗浄装置および洗浄方法においては、まず、被洗浄物の洗浄処理面と対向するようにして開口した中空の回転楕円体を配置し、洗浄処理面から離れた位置にある当該回転楕円体の一方の焦点にレーザー光を集束してプラズマを発生させるようにする。このようにしてプラズマを発生させると、プラズマは急膨張して周囲媒質中に衝撃波が発生する。こうして発生された衝撃波を洗浄処理面の近傍に位置する当該回転楕円体の他方の焦点に集束させ、洗浄処理面に強い衝撃波を入射するようにしたものである。
【００１２】
上記したように、回転楕円体内にレーザー光を照射して、当該回転楕円体内においてプラズマを発生させるようにすると、等方的に放射される衝撃波のほとんどを回転楕円体の焦点に集束することができ、強い衝撃波を被洗浄物に入射することができるようになる。このエネルギー効率のよい強い衝撃波により、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるので、強力な洗浄効果を得ることができるものである。
【００１３】
また、被洗浄物の洗浄処理面に液膜を形成しなくてもよいので、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができる。
【００１４】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材とを有し、上記回転楕円体の内周壁面は、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光が上記光学系部材によって上記回転楕円体の上記他方の焦点に集束されて、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を反射して、上記一方の焦点に再集束させるようにしたものである。
【００１５】
即ち、本発明のうち請求項２に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を上記回転楕円体の内周壁面で反射させ、上記回転楕円体の上記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにしたものである。
【００１６】
即ち、本発明のうち請求項３に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材とを相対的に移動させる移動手段とを有し、上記回転楕円体の内周壁面は、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光が上記光学系部材によって上記回転楕円体の上記他方の焦点に集束されて、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生する衝撃波を反射して、上記一方の焦点に再集束させるようにしたものである。
【００１７】
即ち、本発明のうち請求項４に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、上記他方の焦点で上記回転楕円体内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張することにより発生した衝撃波を上記回転楕円体の内周壁面で反射させ、上記回転楕円体の上記一方の焦点に再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の上記他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記被洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるさせるようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記洗浄処理面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面に洗浄液を供給するとともに、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２０】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を上記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して細径のオリフィスを配置するとともに、一方の焦点を上記オリフィス近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給し、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記オリフィスに入射させるようにし、衝撃波の通過によって上記オリフィスから発生する洗浄液ジェットを上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２２】
また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、レーザー光を発生するレーザー光源と、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体と、上記回転楕円体の他方の焦点に、上記レーザー光源によって発生されたレーザー光を集束させる光学系部材と、上記回転楕円体内に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄処理面と上記回転楕円体および上記光学系部材および洗浄液供給手段とを相対的に移動させる移動手段とを有するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明のうち請求項１０に記載の発明は、被洗浄物の洗浄処理面に対向して開口部を配置するとともに、一方の焦点を上記洗浄処理面近傍に位置させるようにした中空の回転楕円体内に、洗浄液を供給しオーバーフローさせ、レーザー光源によって発生されたレーザー光を照射して、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束するようにし、レーザー光により発生した衝撃波を上記回転楕円体で反射させ、再集束した強い衝撃波を上記洗浄処理面に入射させるようにし、上記回転楕円体の他方の焦点にレーザー光を集束する際に、上記洗浄処理面と上記回転楕円体との相対位置を変化させるようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明による洗浄装置および洗浄方法の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２５】
図２には、本発明による洗浄装置の第１の実施の形態の概略構成が示されている。
【００２６】
なお、図１を含む各図においては、それぞれ同一あるいは相当する構成については同一の符号を付して示すことにより、各図に関しての詳細な説明は省略することとする。
【００２７】
図２に示す第１の実施の形態による洗浄装置は、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと対向するように配置された開口部１０ａを備えた内部が中空の回転楕円体１０と、回転楕円体１０に対してレーザー光１２を照射するレーザー光源１４と、レーザー光源１４と回転楕円体１０との間に配置されてレーザー光源１４から照射されたレーザー光１２を集束する第１レンズ１６と、回転楕円体１０の一部を切り欠いた貫通孔１０ｂ内に配置されるとともに第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体１０の内部に導入して回転楕円体１０の一方の焦点（洗浄処理面１００ａから離れた位置にある焦点）Ｆ１に集束させる第２レンズ１８とを有して構成されている。
【００２８】
なお、レーザー光源１４は、レーザー光１２としてパルス状のレーザー光（パルスレーザー光）を照射するものであることが好ましい。
【００２９】
ここで、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【００３０】
また、回転楕円体１０は、その他方の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置される。
【００３１】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００３２】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００３３】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００３４】
この結果、焦点Ｆ２から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射され、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００３５】
従って、この第１の実施の形態によれば、回転楕円体１０内にレーザー光１２を照射して、回転楕円体１０内において衝撃波を発生させるようにしているので、等方的に放射される衝撃波のほとんどを回転楕円体１０の焦点Ｆ２に集束することができ、強い衝撃波を被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに入射することができるようになる。このエネルギー効率のよい強い衝撃波により、エネルギー効率よく被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを洗浄することができるので、強力な洗浄効果を得ることができるものである。
【００３６】
また、この第１の実施の形態によれば、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに液膜を形成しないので、気相雰囲気中においてもレーザー光１２の照射により被洗浄物を洗浄することができる。
【００３７】
次に、図３には、本発明による洗浄装置の第２の実施の形態の概略構成が示されている。
【００３８】
図３に示す第２の実施の形態による洗浄装置は、図２に示す第１の実施の形態による洗浄装置の構成に加えて、被洗浄物１０を支持する被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂを備えた被洗浄物支持台２０と、回転楕円体１０を支持する回転楕円体支持腕部２２ａを備えた掃引機構２２とを有している。
【００３９】
ここで、被洗浄物支持台２０は、矢印２４方向に回転可能、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転可能であり、かつ、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。つまり、被洗浄物支持台２０は、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら回転するとともに、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００４０】
また、掃引機構２２は、回転楕円体支持腕部２２ａを矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。即ち、掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａは、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００４１】
なお、回転楕円体１０は、上記した第１の実施の形態と同様に、焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置されている。
【００４２】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００４３】
それから、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００４４】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００４５】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００４６】
この結果、焦点Ｆ２から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射され、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００４７】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００４８】
また、回転楕円体１０を支持する掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａを、矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００４９】
従って、この第２の実施の形態においては、上記した第１の実施の形態の作用効果に加えて、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａをより均一に洗浄することができるようになる。
【００５０】
次に、図４には、本発明による洗浄装置の第３の実施の形態の概略構成が示されている。
【００５１】
図４に示す第３の実施の形態による洗浄装置は、図３に示す第２の実施の形態による洗浄装置の構成に加えて、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに洗浄液を噴射供給する洗浄液供給ノズル３４を備えている。この洗浄液供給ノズル３４には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされており、また、洗浄液供給ノズル３４は、掃引機構２２と一体的に移動可能に配設されている。
【００５２】
なお、符号３６は、洗浄液供給ノズル３４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに洗浄液を噴射供給することにより、洗浄処理面１００ａ上に被覆された洗浄液膜である。
【００５３】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００５４】
それから、洗浄液供給ノズル３４から被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａ上に洗浄液を供給し、洗浄処理面１００ａ上に洗浄液膜３６を形成する。
【００５５】
ここで、回転楕円体１０は、焦点Ｆ２が洗浄液膜３６の表面近傍に位置するように配置する。
【００５６】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００５７】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００５８】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体１０の内周壁面１０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００５９】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、さらに、洗浄液膜３６に入射される。そして、洗浄液膜３６に入射された衝撃波は、洗浄液膜３６中を伝播して被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００６０】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００６１】
そして、この際に、洗浄液膜３６の全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００６２】
また、回転楕円体１０を支持する掃引機構２２の回転楕円体支持腕部２２ａを、矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００６３】
従って、この第３の実施の形態においては、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００６４】
次に、図５には、本発明による洗浄装置の第４の実施の形態の概略構成が示されている。
【００６５】
図５に示す第４の実施の形態による洗浄装置においては、回転楕円体の形状が上記した各実施の形態とは多少異なっている。
【００６６】
即ち、この第４の実施の形態においては、回転楕円体４０は、内部が中空であるとともに、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと対向するように配置された細径のオリフィス４０ａを備えている。また、回転楕円体４０は、このオリフィス４０ａの近傍に焦点Ｆ２が位置するように構成されている。
【００６７】
そして、この回転楕円体４０の一部を切り欠いた貫通孔４０ｂ内には、第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体４０の内部に導入して回転楕円体の４０の一方の焦点Ｆ１に集束させる第２レンズ１８が配設されている。
【００６８】
また、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【００６９】
さらに、回転楕円体４０には、回転楕円体４０の内部と連通する洗浄液供給管４２が連設されており、この洗浄液供給管４２には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされている。
【００７０】
また、この洗浄液供給管４２は掃引機構２２と一体的に設けられており、掃引機構２２は、洗浄液供給管４２に連設された回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。つまり、掃引機構２２は、洗浄液供給管４２に連設された回転楕円体４０を被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【００７１】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００７２】
それから、回転楕円体４０のオリフィス４０ａが被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体４０を配置する。
【００７３】
次に、洗浄液供給管４２から回転楕円体４０内に洗浄液を供給し、回転楕円体４０の内部を洗浄液で満たす。
【００７４】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００７５】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００７６】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００７７】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波により、オリフィス４０ａから高速の洗浄液のジェット流が噴射され、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００７８】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００７９】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に洗浄液のジェット流による強い衝撃波が入射されるようにして、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行を保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００８０】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管４２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００８１】
従って、この第４の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００８２】
次に、図６には、本発明による洗浄装置の第５の実施の形態の概略構成が示されている。
【００８３】
図６に示す第５の実施の形態による洗浄装置は、図５に示す第４の実施の形態による洗浄装置と同様な装置構成を備えている。
【００８４】
ただし、回転楕円体４０の焦点Ｆ２はオリフィス４０ａの近傍に位置されるが、洗浄液供給管４２より回転楕円体４０の底部に供給された洗浄液により形成される洗浄液層４４の液面より高い位置となるように設定されている。
【００８５】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【００８６】
それから、回転楕円体４０のオリフィス４０ａが被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体４０を配置する。
【００８７】
次に、洗浄液供給管４２から回転楕円体４０内に洗浄液を供給し、回転楕円体４０の底部に洗浄液層４６を形成する。この洗浄液層４６の液面は、回転楕円体４０の焦点Ｆ２より低くする。換言すれば、回転楕円体４０の焦点Ｆ２は、回転楕円体４０の底部に形成された洗浄液層４４の液面より高い位置となるように設定する。
【００８８】
そして、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【００８９】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【００９０】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体４０の内周壁面４０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【００９１】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、回転楕円体４０の底部に形成された洗浄液層４４に入射され、これにより、オリフィス４０ａから高速の洗浄液のジェット流が噴射され、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【００９２】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【００９３】
そして、この際に、洗浄処理面１００ａの全面に均一に洗浄液のジェット流による強い衝撃波が入射されるようにして、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を、矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａと平行を保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００９４】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管４２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体４０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【００９５】
従って、この第５の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００９６】
次に、図７には、本発明による洗浄装置の第６の実施の形態の概略構成が示されている。
【００９７】
図７に示す第６の実施の形態による洗浄装置においては、上記した各実施の形態と異なり、被洗浄物１００と回転楕円体との位置関係が逆転した場合の例を示している。
【００９８】
即ち、第６の実施の形態においては、回転楕円体５０の上方の位置に、洗浄処理面１００ａを下方に向けて被洗浄物支持台２０に支持された被洗浄物１００が配置されるようになされている。
【００９９】
そして、開口部５０ａを洗浄処理面１００ａに向けて配置した回転楕円体５０の一部を切り欠いた貫通孔５０ｂ内には、第１レンズ１６によって集束されたレーザー光を回転楕円体５０の内部に導入して回転楕円体の５０の一方の焦点Ｆ１に集束させる第２レンズ１８が配設されている。
【０１００】
また、回転楕円体５０の内周壁面５０ｃは、レーザー光１２を反射可能な鏡面となされている。
【０１０１】
さらに、回転楕円体５０には、回転楕円体５０の内部と連通する洗浄液供給管５２が連設されており、この洗浄液供給管５２には、洗浄液を充填したタンク（図示せず）から洗浄液が供給されるようになされている。
【０１０２】
また、この洗浄液供給管５２は掃引機構２２と一体的に設けられており、掃引機構２２は、洗浄液供給管５２に連設された回転楕円体５０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向にスライド可能に構成されている。即ち、掃引機構２２は、洗浄液供給管５２に連設された回転楕円体５０を、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に移動可能となされている。
【０１０３】
さらに、回転楕円体５０には、その外周面に洗浄液ダレ防止板５４が設けられている。
【０１０４】
なお、回転楕円体５０は、他方の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように配置される。
【０１０５】
以上の構成において、この洗浄装置により被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの洗浄を行うには、まず、被洗浄物１００を被洗浄物支持腕部２０ａ、２０ｂに把持させて、被洗浄物１００を被洗浄物支持台２０に取り付ける。
【０１０６】
それから、回転楕円体５０の焦点Ｆ２が被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの近傍に位置するように、回転楕円体５０を配置する。
【０１０７】
次に、洗浄液供給管５２から回転楕円体５０内に洗浄液を供給し、洗浄液の供給を続けていくと、洗浄液は回転楕円体５０からオーバーフローして、回転楕円体５０と被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａとの間に洗浄液層５６が生じることとなる。
【０１０８】
そうしてから、レーザー光源１４を作動させて、レーザー光１２を第１レンズ１６ならびに第２レンズ１８を介して回転楕円体１０の焦点Ｆ１に集束させる。
【０１０９】
このようにして、焦点Ｆ１においてレーザー光１２により瞬間的にエネルギーが集束すると、焦点Ｆ１で回転楕円体１０内部の媒質が解離しプラズマ化して急激に膨張する。
【０１１０】
そして、こうしたプラズマの急激な膨張により、周囲媒質に衝撃波が発生する。この衝撃波は、回転楕円体５０の内周壁面５０ｃにより反射されて、焦点Ｆ２に集束される。
【０１１１】
焦点Ｆ２に集束された衝撃波は、さらに、回転楕円体５０と被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａとの間に形成された洗浄液層５６に入射される。そして、洗浄液層５６に入射された衝撃波は、洗浄液層５６中を伝播して被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに衝突する。
【０１１２】
この結果、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに強い衝撃波が入射されることになり、この強い衝撃波によって被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａが洗浄されて、洗浄処理面１００ａに付着した異物を除去することができるものである。
【０１１３】
そして、この際に、洗浄液膜３６の全面に均一に強い衝撃波を入射して、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａの全面を均一に洗浄するために、被洗浄物１００を支持した被洗浄物支持台２０を矢印２４方向に回転する、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａを水平に保ちながら矢印２４方向に回転するとともに、矢印２６、２８方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【０１１４】
また、回転楕円体４０を洗浄液供給管５２を介して支持する掃引機構２２によって、当該回転楕円体５０を矢印３０、３２方向、即ち、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに平行するとともに互いに直交する２方向、つまり、被洗浄物１００の洗浄処理面１００ａに関して直交２次元的に均一に移動するようになされている。
【０１１５】
従って、この第６の実施の形態においても、上記した第１の実施の形態ならびに第２の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、レーザー光の照射により発生する衝撃波の周囲への散逸が防止されるため、エネルギー効率よく被洗浄物を洗浄することができるようになるという優れた効果を奏する。
【０１１７】
また、本発明は、以上説明したように構成されているので、気相雰囲気中においてもレーザー光の照射により被洗浄物を洗浄することができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の洗浄装置の概略構成説明図である。
【図２】本発明による洗浄装置の第１の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図３】本発明による洗浄装置の第２の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図４】本発明による洗浄装置の第３の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図５】本発明による洗浄装置の第４の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図６】本発明による洗浄装置の第５の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図７】本発明による洗浄装置の第６の実施の形態を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０、４０、５０            回転楕円体
１０ａ、５０ａ              開口部
１０ｂ、４０ｂ、５０ｂ      貫通孔
１０ｃ、４０ｃ、５０ｃ      内周壁面
１２                        レーザー光
１４                        レーザー光源
１６                        第１レンズ
１８                        第２レンズ
２０                        被洗浄物支持台
２０ａ、２０ｂ              被洗浄物支持腕部
２２                        掃引機構
２２ａ                      回転楕円体支持腕部
３４                        洗浄液供給ノズル
３６                        洗浄液膜
４０ａ                      オリフィス
４２、５２                  洗浄液供給管
５４                        洗浄液ダレ防止板
５６                        洗浄液層
１００                        被洗浄物
１００ａ                      洗浄処理面
Ｆ１、Ｆ２                  焦点
【図１】
0003621587.tif 000002
【図２】
0003621587.tif 000003
【図３】
0003621587.tif 000004
【図４】
0003621587.tif 000005
【図５】
0003621587.tif 000006
【図６】
0003621587.tif 000007
【図７】
0003621587.tif 000008