(57)【要約】【課題】コンタミを発生させたり、金属イオンを溶出させたり、洗浄効果を低下させたりすることなく、洗浄時に発生する静電気を除去し、若しくは洗浄時の静電気の発生を効果的に防止して、半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体の破損を確実に防止することができる洗浄作業の信頼性に優れた洗浄ノズルの提供。【解決手段】加圧された流体を噴射して被洗浄物の洗浄を行う洗浄ノズルであって、電気絶縁材料で形成されたノズル本体と、ノズル本体に配設された磁力発生部と、を備えている。【選択図】図１
2018088523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された流体を噴射して被洗浄物の洗浄を行う洗浄ノズルであって、
電気絶縁材料で形成されたノズル本体と、前記ノズル本体に配設された磁力発生部と、を備えていることを特徴とする洗浄ノズル。
【請求項２】
前記磁力発生部が、前記ノズル本体の周壁に形成された埋設部に前記ノズル本体の内部を流れる流体及び外気と遮断された埋設磁石を備えていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄ノズル。
【請求項３】
前記磁力発生部が、前記ノズル本体の周壁の外周面に配設され前記ノズル本体の内部を流れる流体と遮断された外周磁石を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄ノズル。
【請求項４】
前記外周磁石の外表面に被覆部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の洗浄ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶基板等の被洗浄物の表面洗浄に用いられる洗浄ノズルに関し、特に洗浄時に発生する静電気を除去し、若しくは洗浄時の静電気の発生を効果的に防止して、半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体の静電気による破損（静電破壊）を防止する洗浄ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微細構造を有する半導体ウエハや液晶基板等の製造過程では、表面の汚染物の除去を目的として洗浄装置による洗浄作業が行われている。
この洗浄作業に用いられる洗浄装置として、（特許文献１）には、洗浄カップ上に設けられたノズル内で、加圧されたガスと液体とを混合、噴射して、洗浄カップ内に保持された被洗浄物上の汚染物の除去を行う洗浄装置であって、ノズルにはガス供給ラインと液体供給ラインとが接続され、液体供給ラインは、少なくとも以下の部品、第１の開閉弁、液体用フィルタ、流量計が設けられ、部品とそれらをつなぐ配管が、ノズルの接続口の下方に位置して設けられており、液体供給ラインは、ノズル側より第１の開閉弁、液体用フィルタ、流量計の順に配置された洗浄装置が開示されている。
（特許文献１）の洗浄装置では、ガス供給ラインにおける流量調整弁等の部品や、これらを接続する接続部や継手部品等のガス流路の断面積が、ノズルの先端部の断面積より大きく、ガスの流量を多くすることができるため、洗浄力の高い、高清浄の洗浄が可能となる。
また、ガス用フィルタとノズルが直接接続されているので、従来のように発塵することがない。
また、ガス用フィルタをノズルの上方に設けているため、洗浄終了時に液体がガス用フィルタに流入することはなく、流量調整弁により洗浄終了後も常にガスがノズルへ流れているため、液体がガスのラインに逆流することはない。従って、ガス用フィルタに液体が流入して、フィルタの異物補集効率が低下し、更には発塵を生じるようなことがない。
また、液体供給ラインの開閉弁が液体用フィルタとノズルとの間にあり、さらに開閉弁からノズルまでの配管がノズルの下方に接続しているため、洗浄開始時に液体が確実に流れ、優れた洗浄効果を得ることが可能である。
【０００３】
（特許文献１）を初めとする従来の洗浄装置では、コンタミ対策に注力しており、洗浄ノズルの材質として化学的に安定で耐熱性、耐薬品性に優れるフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等が好適に用いられており、液体にも清浄性の高い超純水が好適に用いられている。
このような洗浄装置の洗浄ノズルでは、加圧された気体と液体を混合、噴射して半導体ウエハ等の被洗浄物の洗浄を行うが、電気抵抗（絶縁性）が高いフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等の合成樹脂製の洗浄ノズルの中を超純水のように電気抵抗が高い液体を高速で通過させることにより、液体とノズルの管壁との摩擦が大きくなり、静電気が発生し易くなって、半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体が破損することがある。
この静電気の発生を防止するために、液体の電気抵抗を下げることが考えられるが、液体の純粋性が損なわれ洗浄に不向きであるという問題があった。また、洗浄ノズル本体若しくはその一部の材質を電気抵抗が低い金属にする、またはノズル本体の一部を金属で覆うなどの処理をした場合、金属イオンが溶出するおそれがあり、樹脂にカーボン等の導電性物質を添加して改質した場合は、添加物が脱落して不純物（コンタミ）となる可能性があるという問題があった。また、静電気の発生原因となる液体とノズルの管壁との摩擦を小さくするために、ノズル内の液体の流速を落とすと洗浄力も低下し、十分な洗浄効果が得られなくなるという問題があった。
一方、（特許文献２）には、発生した静電気を磁場及び磁界によって吸着してアースすることにより静電気を除去する静電気吸収装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９０２４１号公報
【特許文献２】特開２００９−５４４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）のような洗浄装置を用いて連続的に半導体ウエハや液晶基板等の洗浄作業を行う際に、半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体の静電気による破損を防止するには、静電気の発生を未然に防ぎ、或いは破損が発生しないように静電気を緩和、除去しながら洗浄作業を行わなければならず、そのためには洗浄ノズルのノズル本体に静電気の発生を防止し、或いは発生する静電気を緩和、除去するための磁力発生部を組込む必要がある。
（２）（特許文献２）は、物質に発生した静電気の周りに生じる磁界を別の磁場で引張ることにより、磁界と同調して静電気を吸収し除去しようとするものであるが、静電気吸収装置として単独で使用するものであり、（特許文献１）のような洗浄ノズルのノズル本体に組込んで使用することについては、考慮されていない。
（３）特に、洗浄ノズルにおいては磁力発生部をノズル本体と一体化し、ノズル本体の内部を流れる流体や洗浄中に被洗浄物から跳ね返る流体或いは外気に含まれる水分等から磁力発生部を保護して、不純物の溶出を防ぎ、長期間に渡って確実かつ安定的に静電気防止効果を持続させることが重要であるが、そのための具体的な構造等については、（特許文献２）には記載も示唆もされていない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、コンタミを発生させたり、金属イオンを溶出させたり、洗浄効果を低下させたりすることなく、発生する静電気を除去し、若しくは洗浄時の静電気の発生を効果的に防止して半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体の静電破壊を確実に防止することができる洗浄作業の信頼性に優れた洗浄ノズルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段及びそれによって得られる作用、効果】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の洗浄ノズルは、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の洗浄ノズルは、加圧された流体を噴射して被洗浄物の洗浄を行う洗浄ノズルであって、電気絶縁材料で形成されたノズル本体と、前記ノズル本体に配設された磁力発生部と、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果を有する。
（１）電気絶縁材料で形成されたノズル本体と、ノズル本体に配設された磁力発生部を有することにより、ノズル本体内部を流れる流体とノズル本体の管壁との摩擦によって発生する電荷を磁力発生部の磁界で移動、回転、振動させることができ、ノズル本体が帯電し難く、流体の帯びる静電気を緩和、除去し、若しくは磁界の中を通過する電荷にローレンツ力を作用させて静電気の放電を効果的に防止して、被洗浄物である半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体が静電破壊することを確実に防ぐことができ、洗浄作業の信頼性に優れ、製品の歩留まり向上効果がある。
（２）電気絶縁材料で形成されたノズル本体に磁力発生部が配設されることにより、ノズル本体が帯電し難く、流体の帯びる静電気を緩和、除去し、若しくは静電気の放電を効果的に防止できるので、ノズル本体が静電破壊するリスクを低下させることができ、洗浄装置としての信頼性を向上させることができる。
（３）電気絶縁材料で形成されたノズル本体に磁力発生部を配設するだけの簡単な構成で静電破壊の発生を防止することができ、動作不良や故障等が発生することがなく、量産性、動作の確実性、安定性に優れるだけでなく、構造がシンプルであるため、ノズル本体のコンパクト化が容易であり、装置全体のダウンサイジングに効果的である。
（４）磁力発生部から発生する磁界の作用によって静電気の発生を防ぐことができるので、電気抵抗（絶縁性）が高いフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等の合成樹脂製のノズル本体を用いることが可能となり、コンタミの発生や金属イオンの発生を防止でき、また電気抵抗が高い液体を高速で通過させることが可能となるため、洗浄効果の低下がなく、洗浄の信頼性、安定性に優れる。
【０００８】
ここで、ノズル本体を形成する電気絶縁材料として、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂を用いることもできるが、化学的に安定で耐熱性、耐薬品性に優れる四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等が好適に用いられる。
加圧された流体としては、導電率が１０μＳ/ｃｍ＠２５℃以下のものが、好適に静電気を効果的に放電できる。
洗浄ノズルは、加圧された流体を噴射できるものであればよいが、ノズル本体で気体と液体を混合して噴射するものが好適に用いられる。ノズル本体に液体供給部及び気体供給部を形成する場合、その形状や配置等は適宜、選択することができる。尚、ノズル本体に液体供給部及び気体供給部と連通させて気液混合部を形成することにより、液体供給部及び気体供給部から供給される気体と液体を効率的に混合することができるが、気液混合部の形状や構造は適宜、選択することができる。また、ノズル本体の先端に形成される噴射口の形状や液体供給部及び気体供給部から噴射口に至るまでの内部流路の形状、構造等も被洗浄物や洗浄に用いる液体の種類等に応じて、適宜、選択することができる。
【０００９】
磁力発生部は、ノズル本体の流路を挟んでＮ極とＳ極が対向配置される電磁石や少なくとも１組の永久磁石を備えることにより、ノズル本体の流路内に磁界を発生させるものが好適に用いられる。これにより、ノズル本体内部を流れる流体とノズル本体の管壁との摩擦によって発生し電界の中を移動する電荷に対してローレンツ力を作用させ、電荷を移動、回転、振動させて、ノズル本体の帯電を抑えることができ、流体の帯びる静電気を緩和、除去することができる。また、流体が被洗浄物に向かって噴射される際に電界の中を移動する電荷に対し、電界の向き及び電荷の移動方向（流体の噴射方向）に直角な向きにローレンツ力が作用して電荷の直進を妨げることができ、静電気の放電を防止することができる。特に、磁力発生部に複数組の永久磁石を配置した場合、ノズル本体の流路内に発生する複雑な磁界により、その中を通過する電荷を様々な向きに移動、回転、振動させることができ、被洗浄物への放電を確実かつ効果的に防ぐことができる。
【００１０】
永久磁石の磁力（磁界）の強さは電荷に確実に作用するように、ノズル本体の材質、大きさ、管壁の厚さ等に応じて、適宜、選択することができる。
永久磁石の形状や配置は適宜、選択することができるが、リング型、棒型、円柱型、板型、セグメント型（Ｃ型）等に形成されたものが好適に用いられる。また、磁化方向は永久磁石の形状に応じて、適宜、選択することができる。リング型の場合、径方向に磁化したものや円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように磁化したものが好適に用いられる。棒型、円柱型、板型の場合、長手方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極に磁化したものを向い合わせに対向配置するものやノズル本体の管壁に沿って円周方向に複数配置するものが好適に用いられる。また、セグメント型（Ｃ型）の場合は径方向に磁化したものや幅方向に磁化したものをノズル本体の管壁に沿って円周方向に複数配置するものが好適に用いられる。これらの永久磁石はノズル本体の周壁に埋設してもよいし、ノズル本体の周壁の外周面に貼着してもよい。
尚、磁力発生部の配置はノズル本体の形状等に応じて、適宜、選択することができるが、噴射口近傍に配置することにより、効果的にノズル本体の帯電を防ぎ、静電気の発生を防止し、或いは発生する静電気を緩和、除去して、静電破壊を防止することができる。また、磁力発生部を１箇所だけでなく、ノズル本体の長手方向の複数箇所に配置して静電気抑制及び静電破壊防止効果を高めることもできる。このとき、各々の磁力発生部における永久磁石の形状、磁化方向、配置等は同じでも異なっていてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の洗浄ノズルであって、前記磁力発生部が、前記ノズル本体の周壁に形成された埋設部に前記ノズル本体の内部を流れる流体及び外気と遮断された埋設磁石を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１の作用、効果に加え、以下の作用、効果を有する。
（１）磁力発生部が、ノズル本体の周壁に埋設されノズル本体の内部を流れる流体及び外気と遮断された埋設磁石を有することにより、埋設磁石がノズル本体内部を流れる流体や洗浄中に被洗浄物から跳ね返る流体と接触することがなく、また外気とも接触しないので、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等によって侵されることがなく、長期間に渡って確実かつ安定的に磁力を発生させて静電気抑制及び静電破壊防止効果を持続することができ、経時安定性、耐久性に優れる。
【００１２】
ここで、埋設磁石は請求項１で説明した電磁石や永久磁石と同様であるので説明を省略する。
埋設磁石はノズル本体の周壁に埋設されていればよく、その埋設方法は適宜、選択することができる。埋設位置としては洗浄ノズルの洗浄液の噴出口に近づけて形成されることが好ましい。超純水等の洗浄水が洗浄ノズルを流れるときに発生する静電気が電場を形成し、その電場から出る磁力線が磁石によって中和されることから、洗浄ノズルの出口近くに磁石を配置することで除電効果を高めることができる。
例えば、ノズル本体の周壁の外周に溝を形成し、埋設磁石を配置してから埋設磁石の外周を覆うようにノズル本体の材質と同様の材質で形成されたカバー部材を熱溶着してもよいし、ノズル本体を長手方向の途中で分断して端面に形成した凹部に埋設磁石を収容し、分断されたノズル本体の端面同士を突き合わせて熱溶着してもよい。或いはノズル本体を射出成形する段階で永久磁石をインサート成形してもよい。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の洗浄ノズルであって、前記磁力発生部が、前記ノズル本体の周壁の外周面に配設され前記ノズル本体の内部を流れる流体と遮断された外周磁石を備えている構成を有している。
この構成により、請求項１又は２の作用、効果に加え、以下の作用、効果を有する。
（１）磁力発生部が、ノズル本体の周壁の外周面に配設されノズル本体の内部を流れる流体と遮断された外周磁石を有することにより、外周磁石がノズル本体内部を流れる流体と接触することがなく、簡単な構成で磁力を発生させることができ、量産性に優れると共に、外周磁石の劣化や破損等が発生した場合には外周磁石を容易に交換することができ、メンテナンス性に優れる。
【００１４】
ここで、外周磁石は請求項１で説明した電磁石や永久磁石と同様であるので説明を省略する。
外周磁石はノズル本体の周壁の外周面に配設されていればよく、その固定方法は適宜、選択することができる。例えば、ノズル本体の周壁の外周面に外周磁石を接着又は接合してもよいし、周壁の外周面に溝や凹部を形成し、外周磁石を嵌め込んで固定してもよい。
尚、外周磁石は既設のノズル本体に簡単に追加することができ、大掛かりな改造や新規設備の導入などが不要であるため、製造現場での課題解決に有効である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の洗浄ノズルであって、前記外周磁石の外表面に被覆部を備えた構成を有している。
この構成により、請求項３の作用、効果に加え、以下の作用、効果を有する。
（１）外周磁石の外表面に形成された被覆部を有することにより、外周磁石が洗浄中に被洗浄物から跳ね返る流体と接触することがなく、また外気とも接触しないので、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等によって侵されることがなく、不純物の溶出や磁石成分の脱落を防止することができ、長期間に渡って確実かつ安定的に磁力を発生させて静電気抑制及び静電破壊防止効果を持続することができ、経時安定性、耐久性に優れる。
【００１６】
ここで、被覆部は、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等から外周磁石を保護して不純物の溶出や磁石成分の脱落を防止できるものであればよい。例えば、高密着で柔軟性が高く、高い撥水能力で水滴、結露、湿度等から保護できるフッ素被膜、防水性、防湿性に優れるウレタン樹脂、ＰＥＥＫ樹脂皮膜等が好適に用いられる。被覆部は外周磁石を各々被覆し形成した場合や、ノズル本体に配設された外周磁石をノズル本体と一体に被覆して形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１の洗浄ノズルを示す模式側面図
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視模式端面図
【図３】実施の形態２の洗浄ノズルを示す模式側面図
【図４】図３のＢ−Ｂ線矢視模式端面図
【図５】実施の形態３の洗浄ノズルを示す模式側面図
【図６】（ａ）図５のＣ−Ｃ線矢視模式端面図、（ｂ）図５のＤ−Ｄ線矢視模式端面図、（ｃ）図５のＥ−Ｅ線矢視模式端面図
【図７】試験方法を示す模式図
【図８】（a）洗浄水ノズルの要部正面断面図、（b）洗浄水ノズルの要部側面断面図
【図９】試験結果を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の洗浄ノズルについて、以下図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の洗浄ノズルを示す模式側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線矢視模式端面図である。
図１中、１は半導体ウエハや液晶基板等の被洗浄物の表面洗浄に用いられる実施の形態１の洗浄ノズル、２は電気抵抗（絶縁性）が高いＰＴＦＥ等のフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等の合成樹脂で形成された洗浄ノズル１のノズル本体、２ａはノズル本体２の周壁、３はノズル本体２の上流側の端部に形成され洗浄用の超純水等の液体が供給される液体供給部、４はノズル本体２の上流側の一側部に形成され加圧された気体が供給される気体供給部、５は液体供給部３から供給される液体と気体供給部４から供給される気体を混合するノズル本体２の気液混合部、６はノズル本体２の先端に形成され気液混合部５で混合された洗浄液を噴射する噴射口、７はノズル本体２の下流側の噴射口６の近傍に配設された洗浄ノズル１の磁力発生部である。
【００１９】
次に、実施の形態１の洗浄ノズルにおける磁力発生部の詳細について説明する。
図２中、８ａ，８ｂは略半円弧状に形成された永久磁石のＮ極とＳ極が向い合わせになるように対向して周壁２ａに埋設された埋設磁石、９ａ，９ｂはノズル本体２と同様の材質で形成され埋設磁石８ａ，８ｂの外表面に覆設されて周壁２ａと熱溶着されたカバー部材である。これにより、埋設磁石８ａ，８ｂはノズル本体２の内部を流れる流体及び外気と遮断される。
尚、本実施の形態では、ノズル本体２の周壁２ａの外周に溝を形成し、埋設磁石８ａ，８ｂを配置してから埋設磁石８ａ，８ｂの外周を覆うようにノズル本体２の材質と同様の材質で形成されたカバー部材９ａ，９ｂを熱溶着したが、ノズル本体２を長手方向の途中で分断して端面に形成した凹部に埋設磁石８ａ，８ｂを収容し、分断されたノズル本体２の端面同士を突き合わせて熱溶着してもよいし、ノズル本体２を射出成形する段階で永久磁石８ａ，８ｂをインサート成形してもよい。
【００２０】
以上のように構成された実施の形態１の洗浄ノズルの使用方法について説明する。
洗浄ノズル１は、ノズル本体２の液体供給部３から供給される超純水等の液体と、気体供給部４から供給される加圧された気体を気液混合部５で混合し、噴射口６から高速で噴射して半導体ウエハや液晶基板等の被洗浄物の表面洗浄を行う。
このとき、電気抵抗（絶縁性）が高いフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等の合成樹脂製のノズル本体２の中を超純水のように電気抵抗が高い液体を含む流体が高速で通過すると、流体と管壁２ａとの摩擦が大きくなり、静電気が発生し易くなる。
しかし、ノズル本体２の管壁２ａに埋設磁石８ａ，８ｂが埋設された磁力発生部７を有することにより、ノズル本体２の流路内に磁界を発生させることができ、ノズル本体２内部を流れる流体とノズル本体２の管壁２ａとの摩擦によって発生して移動する電荷に対してローレンツ力を作用させ、電荷を移動、回転、振動させることができ、ノズル本体２が帯電し難く、流体の帯びる静電気を緩和、除去することができる。また、流体が被洗浄物に向かって噴射される際に電界の中を移動する電荷に対し、電界の向き及び電荷の移動方向（流体の噴射方向）に直角な向きにローレンツ力が作用して電荷の直進を妨げることができ、静電気の放電を防止することができる。
この結果、被洗浄物である半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体が洗浄時に破損することを防止することができ、洗浄作業を円滑に行うことができる上、製品の歩留まり向上効果がある。また、ノズル本体が破損するリスクを低下させることができ、洗浄装置としての信頼性を向上させることができる。
【００２１】
尚、液体供給部３、気体供給部４、気液混合部５の形状や配置等は、本実施の形態に限定されることなく、適宜、選択することができる。また、ノズル本体２の先端に形成される噴射口６の形状や液体供給部３及び気体供給部４から噴射口６に至るまでの内部流路の形状、構造等も被洗浄物や洗浄に用いる液体の種類等に応じて、適宜、選択することができる。
埋設磁石８ａ，８ｂの磁力（磁界）の強さは発生する電荷に確実に作用するように、ノズル本体２の材質、大きさ、管壁２ａの厚さ等に応じて、適宜、選択することができる。
また、本実施の形態では埋設磁石８ａ，８ｂとして円弧状に形成されたセグメント型の永久磁石を用いたが、埋設磁石８ａ，８ｂの形状、配置、磁化方向は適宜、選択することができる。例えば、長手方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極に磁化した棒型の永久磁石をノズル本体２の管壁２ａに沿って円周方向に複数配置してもよい。このとき、Ｎ極とＳ極の配置は本実施の形態と同様に半々に分けてもよいし、Ｎ極とＳ極が交互に並ぶようにしてもよい。なお、磁力発生部７に複数組の埋設磁石８ａ，８ｂ（永久磁石）を配置した場合、ノズル本体２の流路内に発生する複雑な磁界により、その中を通過する電荷を様々な向きに移動、回転、振動させることができ、被洗浄物への放電を確実かつ効果的に防ぐことができる。
【００２２】
実施の形態１における洗浄ノズルによれば、以下の作用を有する。
（１）電気絶縁材料で形成されたノズル本体と、ノズル本体に配設された磁力発生部を有することにより、ノズル本体内部を流れる流体とノズル本体の管壁との摩擦によって発生する電荷を磁力発生部の磁界で移動、回転、振動させることができ、ノズル本体が帯電し難く、流体の帯びる静電気を緩和、除去し、若しくは磁界の中を通過する電荷にローレンツ力を作用させて静電気の放電を効果的に防止して、被洗浄物である半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体が静電破壊することを確実に防ぐことができ、洗浄作業の信頼性に優れ、製品の歩留まり向上効果がある。
（２）電気絶縁材料で形成されたノズル本体に磁力発生部が配設されることにより、ノズル本体が帯電し難く、流体の帯びる静電気を緩和、除去し、若しくは静電気の放電を効果的に防止できるので、ノズル本体が静電破壊するリスクを低下させることができ、洗浄装置としての信頼性を向上させることができる。
（３）電気絶縁材料で形成されたノズル本体に磁力発生部を配設するだけの簡単な構成で静電破壊の発生を防止することができ、動作不良や故障等が発生することがなく、量産性、動作の確実性、安定性に優れるだけでなく、構造がシンプルであるため、ノズル本体のコンパクト化が容易であり、装置全体のダウンサイジングに効果的である。
（４）磁力発生部から発生する磁界の作用によって静電気の発生を防ぐことができるので、電気抵抗（絶縁性）が高いフッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂等の合成樹脂製のノズル本体を用いることが可能となり、コンタミの発生や金属イオンの発生を防止でき、また電気抵抗が高い液体を高速で通過させることが可能となるため、洗浄効果の低下がなく、洗浄の信頼性、安定性に優れる。
（５）磁力発生部が、ノズル本体の周壁に埋設されノズル本体の内部を流れる流体及び外気と遮断された埋設磁石を有することにより、埋設磁石がノズル本体内部を流れる流体や洗浄中に被洗浄物から跳ね返る流体と接触することがなく、また外気とも接触しないので、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等によって侵されることがなく、長期間に渡って確実かつ安定的に磁力を発生させて静電気抑制及び静電破壊防止効果を持続することができ、経時安定性、耐久性に優れる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２の洗浄ノズルを示す模式側面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線矢視模式端面図である。
図１及び図２において実施の形態２の洗浄ノズル１ａが実施の形態１と異なるのは、磁力発生部７ａが、ノズル本体２の周壁２ａに埋設される埋設磁石８ａ，８ｂの代わりに、ノズル本体２の周壁２ａの外周面に接着固定されたリング型の外周磁石８ｃを備えている点である。
尚、図１及び図２中、１０は外周磁石８ｃの外表面に形成された被覆部である。被覆部１０は、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等から外周磁石８ｃを保護して不純物の溶出や磁石成分の脱落を防止できるものであればよい。例えば、高密着で柔軟性が高く、高い撥水能力で水滴、結露、湿度等から保護できるフッ素被膜、防水性、防湿性に優れるウレタン樹脂、ＰＥＥＫ樹脂皮膜等が好適に用いられる。
以上のように構成された実施の形態２の洗浄ノズルの使用方法は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２４】
尚、本実施の形態では外周磁石８ｃとして、リング型に形成され円周方向にＮ極とＳ極が交互に並ぶように磁化された永久磁石を用いたが、実施の形態１と同様に円弧状に形成されたセグメント型の永久磁石を用いてもよいし、長手方向の一端側がＮ極、他端側がＳ極に磁化した棒型の永久磁石をノズル本体２の周壁２ａに沿って円周方向に複数配置してもよい。また、外周磁石８ｃはノズル本体２の周壁２ａの外周面に接着するだけでもよいが、周壁２ａの外周面に溝や凹部を形成して嵌め込むことにより、固定安定性を向上させることができる。
【００２５】
実施の形態２における洗浄ノズルによれば、実施の形態１の（１）乃至（４）と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）磁力発生部が、ノズル本体の周壁の外周面に配設されノズル本体の内部を流れる流体と遮断された外周磁石を有することにより、外周磁石がノズル本体内部を流れる流体と接触することがなく、簡単な構成で磁力を発生させることができ、量産性に優れると共に、外周磁石の劣化や破損等が発生した場合には外周磁石を容易に交換することができ、メンテナンス性に優れる。
（２）外周磁石の外表面に形成された被覆部を有することにより、外周磁石が洗浄中に被洗浄物から跳ね返る流体と接触することがなく、また外気とも接触しないので、洗浄に用いられる流体や外気に含まれる水分等によって侵されることがなく、不純物の溶出や磁石成分の脱落を防止することができ、長期間に渡って確実かつ安定的に磁力を発生させて静電気抑制及び静電破壊防止効果を持続することができ、経時安定性、耐久性に優れる。
【００２６】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３の洗浄ノズルを示す模式側面図であり、図６（ａ）は図５のＣ−Ｃ線矢視模式端面図であり、図６（ｂ）は図５のＤ−Ｄ線矢視模式端面図であり、図６（ｃ）は図５のＥ−Ｅ線矢視模式端面図である。
図５及び図６において実施の形態３の洗浄ノズル１ｂが実施の形態１と異なるのは、ノズル本体２の長手方向の３箇所に円柱状や円板状の埋設磁石８ｄ，８ｅ，８ｆが円周上に埋設されて磁力発生部７ｂ〜７ｄが形成されている点である。
磁力発生部７ｂ〜７ｄの中で、ノズル本体２の噴射口６に近い磁力発生部７ｄの静電気抑制及び静電破壊防止効果が大きいが、流体の流れに沿ってノズル本体２の長手方向の根元側、中央部、先端側（噴射口６の近傍）の複数箇所に磁力発生部７ｂ〜７ｄを配置することにより、静電気抑制及び静電破壊防止効果を高めることができる。
尚、各々の磁力発生部７ｂ〜７ｄにおける埋設磁石８ｄ，８ｅ，８ｆの形状、配置、磁化方向は、本実施の形態に限定されるものではなく、適宜、選択することができる。
【００２７】
実施の形態３における洗浄ノズルによれば、実施の形態１と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）磁力発生部がノズル本体の長手方向の複数箇所に配置されることにより、ノズル
本体内部を流れる流体に対して、強い磁界を確実に作用させて静電気抑制及び静電破壊防止効果を高めることができ、製品の歩留まり向上の確実性、安定性に優れる。
【試験例】
【００２８】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。尚、本発明は実施例により制限されるものではない。
絶縁体であるＰＴＦＥ製ノズルに高速で純水を流動させた際に生じる「静電気」の抑制を確認するため、ノズル先端部に磁石を設置し流体を横断する形で磁界を生じさせて行った。
（試験条件）
超純水の代わりに水温20℃のイオン交換水を用い、室温：25℃、湿度：５０％の実験室で試験を行った。
（試験方法）
【００２９】
次に、試験方法を図７に示す。図７において、２１は一般的なウエハの洗浄ノズルの機能を有する洗浄水ノズルを試験用に制作した。２２はΦ２００ｘｔ５のＰＴＦＥ製の疑似ウエハ、２３はイオンモニタを兼ねたイオナイザー（キーエンス社製、ｓｋ−０３５）、２４はイオン交換水からなる純水と圧縮空気の混合流体である。
疑似ウエハ２２にはアースを接続して行った。尚、超純水は使用できなかったので上記純水で代替して試験を行った。
洗浄水ノズル２１の噴出口の外周には、後述する図８に示すように各除電試験に合わせて磁石が保持された磁石保持冶具２５を固定して試験を行った。
混合流体２４中の純水の流量は５０ｍｌ／ｍｉｎ、圧縮空気の流量は５００ＮＬ／ｍｉｎに調整して行った。洗浄水ノズル２１は噴射された混合流体２４が疑似ウエハ２２の中央に衝突するように噴射角度が４０°、噴射口の高さが４５ｍｍになるように固定した。イオナイザー２３のセンサ兼噴射口は混合流体２４と疑似ウエハ２２の衝突面の真上に高さ７０ｍｍの位置に設置した。
(試験手順)
【００３０】
まず、（１）疑似ウエハ２２に対し帯電量がほぼ０になるまでイオナイザー２３でイオン化したエアーを照射した。次いで、（２）初期化としてイオナイザー２３のセンサ表示が１ｋＶ未満になっていることを確認した後、イオナイザー２３を止め、（３）混合流体の噴射を開始し、開始後１０秒後、９０秒後にそれぞれの帯電値を測定し、（４）混合流体の噴射を止める。（５）再び前記（１）〜（４）を４回繰り返す。（６）前記試験を１０回繰り返し、最大値と最小値を除いた８回の平均値を各々１〜４回目のデータとした。
図８（ａ）は磁石の配置を示した洗浄水ノズルの要部正面断面図、（ｂ）は洗浄水ノズル２１の要部側面断面図である。
図８において、２１ａは洗浄水ノズル２１の噴射孔、２５はＰＴＦＥ製の磁石保持冶具、２６は磁石保持冶具２５の外周に９０°の間隔をあけて２列で穿設された磁石挿着孔、２７は磁石挿着孔２６に装着された板状磁石である。
磁石保持冶具２５は円筒形に形成され洗浄水ノズル２１に圧入挿着され固定されている（固定方法は？）。磁石挿着孔２６は１３ｘ１１ｘ８（ｍｍ）に形成した。磁石２７は形状が１２ｘ１０ｘ４（ｍｍ）で表面磁束密度が３２５０ガウスのものを４枚準備した。
図８において，Ａは磁石を挿着しない比較例の図である。Ｂは磁石を対向する上下の磁石挿着孔２６にタンデム型に磁石２７を各１枚ずつ挿着した試験例１の図である。Ｃは噴射孔２１ａの先端側の上下に対向するに磁石挿着孔２６に磁石２７を各２枚ずつ挿着した試験例２の図である。Ｄは噴射孔２１ａの先端側の各々対向するに磁石挿着孔２６に磁石２７を各１枚ずつ挿着した試験例３の図である。
（試験結果）
【００３１】
試験結果を（表１）及び図９に示した。
【表１】
2018088523.tif 000003
【００３２】
（表１）及び図９から明らかなように、洗浄水ノズル２１に磁石を挿着することにより、静電気を効率的に除電できることが分かった。
また、試験例１と試験例２の結果から明らかなように装着している磁石の数は同じだが、噴射孔に近い位置に磁石を多く配置したほうがより除電効果が高いことが分かった。
また、試験例１と試験例３の試験結果がほぼ同一であったので、試験例３のデータは、（表１）及び図９から省略したが、噴射孔に近い位置に磁石を配置したほうがより除電効果が高いことが分かった。
さらに、比較例と、試験例１及び試験例２の結果から明らかなように、噴射孔２１ａの先端側に高磁場を与えることにより、静電気をより効率的に除電できることが分かった。
これにより、半導体ウエハや液晶基板等の表面の洗浄時に、コンタミを発生させたり、金属イオンを溶出させたり、洗浄効果を低下させたりすることなく、発生する静電気を除去し、半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくはウエハや基盤自体或いはノズル本体の静電破壊を防止することができる洗浄ノズルを実現できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、半導体ウエハや液晶基板等の表面洗浄時に、洗浄効果を低下させることなく、発生する静電気を除去し、若しくは洗浄時の静電気の発生を効果的に防止し，半導体ウエハや液晶基板等の表面に形成された回路等若しくは半導体ウエハや液晶基盤自体或いはノズル本体の静電破壊を防止することができ，洗浄作業の信頼性や作業性に優れた洗浄ノズルの提供を行い、半導体ウエハや液晶基板等の製造歩留りの向上を図り、環境保護、省資源化に貢献することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１，１ａ，１ｂ  洗浄ノズル
２  ノズル本体
２ａ  周壁
３  液体供給部
４  気体供給部
５  気液混合部
６  噴射口
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  磁力発生部
８ａ，８ｂ，８ｄ，８ｅ，８ｆ  埋設磁石
８ｃ  外周磁石
９ａ，９ｂ  カバー部材
１０  被覆部
２１  洗浄水ノズル
２１ａ  噴射孔
２２  疑似ウエハ
２３  イオナイザー
２４  混合流体
２５  磁石保持冶具
２６  磁石挿着孔
２７  板状磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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