【事件の表示】
　特許第３４１５６７０号「ウエハ洗浄装置」の請求項１ないし１４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３４１５６７０号の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許出願　　　　　　　　　　　　　　　平成　６年　３月　３日
　特許権設定登録　　　　　　　　　　　　平成１５年　４月　４日
　特許異議申立１（申立人大日本スクリーン製造株式会社）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１５年１２月　５日
　特許異議申立２（申立人伊藤實）　　　　平成１５年１２月　５日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　平成１６年　４月１４日
　訂正請求（後に取下げ）　　　　　　　　平成１６年　６月２５日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　平成１６年　８月２４日
　訂正請求（後に取下げ）　　　　　　　　平成１６年１０月２８日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　平成１７年　３月　１日
　訂正請求　　　　　　　　　　　　　　　平成１７年　５月　９日
　
２．訂正の適否の判断
2.1　訂正の内容
　平成１７年５月９日付訂正請求書は、本件特許３４１５６７０号の明細書（以下、「特許明細書」という。）を、以下のとおりに訂正することを求めるものである。
ａ．訂正前の請求項１を、削除する。
ｂ．訂正前の請求項２を、削除する。
ｃ．訂正前の請求項３を訂正後の請求項１とし、その訂正後の請求項１中に、「前記液滴形成手段は、大気下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる」を追加する。
ｄ．訂正前の請求項４を訂正後の請求項２とし、その訂正後の請求項２中に「ホッパー」、「前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段」及び「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成された」を追加する。また訂正後の請求項２にて、「液滴形成手段」を「スプレー」に変更する。また、訂正後の請求項２の「スプレー」に「前記ホッパーに取り付けられ」及び「前記ホッパー内へ噴霧する」を追加する。
ｅ．訂正前の請求項５を、削除する。
ｆ．訂正前の請求項６を訂正後の請求項３とし、その訂正後の請求項３中に、「ホッパー」、「前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段」及び「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成された」を追加する。また訂正後の請求項３にて、「液滴形成手段」を「スプレー」に変更する。また、訂正後の請求項３の「スプレー」に「前記ホッパーに取り付けられ」及び「前記ホッパー内へ噴霧する」を追加する。
ｇ．訂正前の請求項７及び８を、それぞれ削除する。
ｈ．訂正前の請求項９を訂正後の請求項４とし、その訂正後の請求項４中に、「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成された」を追加する。
ｉ．訂正前の請求項１０を訂正後の請求項５とし、次のとおりに訂正する。
「【請求項５】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、
　前記ガス供給手段は、前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられる、ウエハ洗浄装置。」
ｊ．訂正前の請求項１１を、削除する
ｋ．訂正前の請求項１２ないし１４を、それぞれ訂正後の請求項６ないし８とし、訂正後の請求項７及び８のそれぞれが引用する請求項の番号を６に訂正する。
ｌ．明細書の発明の詳細な説明の段落【００１６】ないし【００６２】を、訂正明細書の段落【００１６】ないし【００５７】のとおりに訂正する。
　
2.2　訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の有無
　特許請求の範囲についての訂正事項ａ，ｂ，ｅ，ｇ，ｊは、いずれも請求項を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　訂正事項ｃ，ｄ，ｆ，ｈは、各請求項の構成要件に限定を加えるものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　訂正事項ｉは、従属形式で記載されていた請求項を独立形式に書き改めるものであるため、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　訂正事項ｋは、訂正事項ａ，ｂ，ｅ，ｇ，ｊによる請求項の削除に伴って引用する請求項の番号を改めるものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　また、訂正事項ｌは、特許請求の範囲と発明の詳細な説明との記載の整合を図るためのものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　そして、訂正事項ａないしｌのいずれも、特許明細書に記載された事項の範囲内と認められるから、新規事項の追加には該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
2.3　むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立の理由の概要
3.1　特許異議申立１
　特許異議申立人大日本スクリーン製造株式会社は、訂正前の請求項１，３ないし６，８，９，１２，１４に係る発明が、甲第１号ないし５号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、同法第１１３条第１項第２号の規定により取り消すべきものであると主張し、その証拠方法として下記甲１号ないし５号証を提出すると共に、訂正前の請求項３に係る発明は発明の詳細な説明の記載と整合しないから、特許法第３６条第５項第１号の規定により特許を受けることができないものであり、同法第１１３条第１項第４号の規定により取り消すべきものであると主張している。
　　　　　　　　　　　　　　　記
　甲第１号証：　特開昭６４−６７２７２号公報
　甲第２号証：　特開昭５６−１１５５３８号公報
　甲第３号証：　特開昭５５−４４７８０号公報
　甲第４号証：　特開平３−１８６３６９号公報
　甲第５号証：　実願平２−１２９７２１号（実開平４−８７６３８号）
　　　　　　　　のマイクロフィルム
　
3.2　特許異議申立２
　特許異議申立人伊藤實は、訂正前の請求項１ないし１４に係る発明が、甲第１号ないし１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、同法第１１３条第１項第２号の規定により取り消すべきものであると主張し、その証拠方法として下記甲第１ないし１０号証を提出すると共に、訂正前の請求項３に係る発明は、発明の詳細な説明に、当業者が容易にその実施をし得る程度に明確かつ十分に記載されていないから、特許法第３６条第４項第１項の規定により特許を受けることができないものであり、同法第１１３条第１項第４号の規定により取り消すべきものであると主張している。
　　　　　　　　　　　　　　　記
　甲第１号証：　特開平５−３６６６２号公報
　甲第２号証：　特開平５−２００３６７号公報
　甲第３号証：　特開平５−１０４０３５号公報
　甲第４号証：　特開昭６２−２１３１２７号公報
　甲第５号証：　実願昭６１−１２６８８７号（実開昭６３−３３６２７
　　　　　　　　号）のマイクロフィルム）
　甲第６号証：　特開平５−１６７１号公報
　甲第７号証：　特開平５−６９３２７号公報
　甲第８号証：　特開平２−１６４０３５号公報
　甲第９号証：　特開平２−１３０９２１号公報
　甲第１０号証：特開平５−８４４７３号公報
　
４．訂正後の本件発明
　前述の通り、本件訂正は認められるから、本件特許の請求項１ないし８に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし８に記載された、次のとおりのものである。
　
【請求項１】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを含み、
　前記液滴形成手段は、大気圧下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる、ウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明１」という。）
【請求項２】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内に噴霧するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、
　前記液滴の粒径を制御する手段と、
　前記液滴が前記ウエハに衝突する速度を制御する手段と、
　前記液滴が前記ウエハへ衝突する角度を制御する手段と、を備え、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明２」という。）
【請求項３】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　ＣＯ２ ガスが混入された純水を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記純水を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内に噴霧するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明３」という。）
【請求項４】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明４」という。）
【請求項５】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、
　前記ガス供給手段は、前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられる、ウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明５」という。）
【請求項６】　ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　液体を加圧して、柱状の該液体を前記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段と、
　前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出手段から噴出されてくる前記柱状の液体を、前記ウエハに到達する前に分断し液滴を生成する分断手段と、を備える、ウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明６」という。）
【請求項７】　前記分断手段は回転スリットを含む、請求項６に記載のウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明７」という。）
【請求項８】　前記ウエハの表面に向けて、ガスを斜め方向から吹き付ける手段を、さらに含む、請求項６に記載のウエハ洗浄装置。（以下、「本件発明８」という。）
　
　
６．特許法第２９条第２項の規定違反につき
6.1　当審の取消理由通知で引用された刊行物の記載事項
　刊行物１：特開昭６４−６７２７２号公報　（異議申立１の甲第１号証）
　刊行物２：特開昭５６−１１５５３８号公報（異議申立１の甲第２号証）
　刊行物３：特開昭５５−４４７８０号公報　（異議申立１の甲第３号証）
　刊行物４：特開平３−１８６３６９号公報　（異議申立１の甲第４号証）
　刊行物５：実願平２−１２９７２１号（実開平４−８７６３８号）の
　　　　　　マイクロフィルム　　　　　　　（異議申立１の甲第５号証）
　刊行物６：特開平３−１９６８８４号公報
　
6.1.1　刊行物１
「加圧したガスを用いるイジェクタ方式によって、液体供給装置から供給されてくる液体を吸引し、分断し、これを液滴に変え、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出するイジェクタノズルと、を有するウエハ洗浄装置」が記載されていると認められる。
　
6.1.2　刊行物２
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない、純水にＣＯ２を溶解させた液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えたウエハ洗浄装置」が記載されていると認められる。
　
6.1.3　刊行物３
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する手段と、を備え、前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられ、液を加圧する液加圧器と、ガスを加圧するガス加圧器と、前記液加圧器と前記ガス加圧器との双方が接続され、前記液と前記ガスとのどちらかを噴出するノズルと、前記液と前記ガスとの切替えを行うバルブと、を備え、前記液体を断続的にバルブにより分断する、ウエハ洗浄装置」が記載されていると認められる。
　
6.1.4　刊行物４
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ホッパーと、液体を供給する液体供給手段と、前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体をホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えたウエハ洗浄装置」が記載されていると認められる。
　
6.1.5　刊行物５
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、液体及びガスをウエハ表面に向けて斜め方向から吹き付ける角度を制御する手段と、を備える、ウエハ洗浄装置」が記載されていると認められる。
　
6.1.6　刊行物６
ｒ．「スプレイ式とは第２９図に見られるように、15〜30kg/cm2位に加圧された水をノズル(351A〜351E)より噴出即ち高速度の霧滴（ＳＰ）を150mmないし250mmの間隔をあけた被洗浄物(W22)に向けて打ち当てて洗浄する方法である。」（第１ページ右下欄末行〜第２ページ左上欄第４行）、
ｓ．「該スプレイの霧滴即ち微粒子は、基板面上に打ち当たり、該基板面上に付着している異物を、その衝突力をもって基板面上から剥離せしめる。」（第２ページ左下欄末行〜同右下欄第２行）、
ｔ．「被洗浄物のある面に対し液体スプレイをある時間断続的（パルス的）に行い、同時に、同一面に上記液体の断続の合間を縫って気体を連続的に又は断続的（パルス的）に吹き付ける。」（第３ページ左下欄第１７〜２０行）、
ｕ．「先ず、液体用開閉ガン（３）と気体用開閉ガン（13）とが設けられ、前者はポンプ（８）等を介して液体タンク（９）に、また後者は気体蓄圧タンク（17）にそれぞれ配管接続される。これらのガン（３及び13）からは、それぞれ配管により単数又は複数個の液体用エアレススプレイノズル（１；１Ａ，１Ｂ，・・・）に、また気体用ノズル（11；11Ａ，11Ｂ，・・・）に接続され、これらのノズルは、液体用と気体用とが交互にかつシリーズに被洗浄物（Ｗ）の上方に配設される。また上記二種のガン（３，13）の操作部は、それぞれ操作エア配管（４，14）により、ソレノイドバルブ（５，15）を介して操作エアタンク（16）に、またそれらの同ソレノイド部は電気配線により、それぞれスイッチ（10，12）に接続される。」（第３ページ右下欄第３〜１６行）、
ｖ．「洗浄液としては、それぞれの目的に応じて、非イオン性界面活性剤（グリセリン、ポリエチレングリコールなど）等のように種々のものが用いられるが、一般的には水が最適である。」（第６ページ左上欄第２〜５行）、
ｗ．「液体用のノズル（81）よりの断続的吹き付け（Ｌsp）と気体用ノズル（91）よりの断続的吹き付け（Ｇsp）とを、被洗浄物（Ｗ6）のある面に向けて行い（第15図参照）、かつそれらの波の周面への到達において、それらが互いに重複しないように即ち位相を変えるのである。即ち液体のある波の打ち当てられた直後、気体の波が吹き付けられて上記液体を吹き飛ばし、無液状態とし、その直後また次の断続的液体の波が打ち当てられて上記無液状態の面上の異物を直撃して剥離除去するものである。
　上記液体と気体との、相関関係を有する断続的噴出の設定は、パルスコントローラー（90）の設定によって容易に得られる。それらのタイミングは種々設定されるが、それらのうち主なものを第16図に示した。
イ．液体の吹き付け（Ｌsp）の停止期間（Ｔ）の間に、気体の吹き付け（Ｇsp）をある時間（Ｔ1）行う。（同図中”ｇ”欄参照）」（第６ページ左下欄第１８行〜右下欄第１０行）、
ｘ．「しかし、本実施例においては、それらを一体化したもの、即ち補助エア付きエアレススプレイノズルを使用するものである。補助エア付きエアレススプレイノズルとは第17図に示すように、従来のエアレススプレイノズル（111）の先端部に、補助エアノズル（112）を取付けたものである。」（第７ページ右下欄第２〜６行）、
ｙ．「元来、液体スプレイによる洗浄作用は、そのスプレイ中の高速の液体微粒子を被洗浄物面上に付着している異物に衝突させ、その衝突力によって異物をはじき飛ばすものである。しかし、その衝突力が弱い場合には、それができない。微粒子の速度を上げれば良いが、それにも限界がある。その場合には微粒子の質量を増すこと、即ち液体である微粒子を、より質量の大きい固体の微粒子とすればよく、そのためには固体の微粒子の含まれている懸濁液を洗浄液として使用すれば良いのである。」（第８ページ左下欄第５〜１４行）、
との記載からみて、
「基板の上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去する洗浄装置であって、水又はグリセリンを供給する液加圧器を含む液体供給手段と、ガスを加圧するガス加圧器と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前期基板の表面に向けて噴出するノズルを含む噴出手段と、を備え、前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられ、前記液体を断続的に分断するバルブと、前記ガスを断続的に、かつ前記液と交互に前記ノズルに供給するバルブと、を含み、前記バルブの開閉時間が前記液滴の大きさおよび前記基板に衝突する前記液滴の間隔を制御する、洗浄装置。」（以下、「刊行物６記載の発明」という。）が記載されていると認められる。 
　
6.2　対比・判断
　本件発明１ないし８と刊行物６記載の発明との対比において、後者の「基板」、「水又はグリセリン」は、前者の「ウエハ」、「ウエハを構成する部材と反応しない液体」にそれぞれ相当するものと認める。また、前者の「スプレー」、「ＣＯ２ ガスが混入された純水」が、それぞれ「液滴形成手段」、「ウエハを構成する部材と反応しない液体」の一種であることは明白である。
　
6.2.1　本件発明１につき
　本件発明１と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。、
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液加圧器を含む液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前期ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備える、ウエハ洗浄装置。」
＜相違点１＞
　液滴形成手段が、前者では「前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを含み」、「大気圧下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる」という構成を有するのに対し、後者はこのような構成を有しない点。
　
　上記相違点１について検討すると、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも、「大気圧下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる」ことについての記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明１は、大気圧下に戻された液体中の発泡性ガスが発泡することによって液体が分断されて液滴が形成されるという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明１が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.2　本件発明２につき
　本件発明２と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、ガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えたウエハ洗浄装置。」
＜相違点２＞
　前者はホッパーを備えており、ホッパーに液滴形成手段とガス供給手段が取りつけられるのに対し、後者はホッパーを備えていない点。
＜相違点３＞
　液滴形成手段が、前者ではスプレーであるのに対し、後者では特定されていない点。
＜相違点４＞
　前者は液滴の粒径を制御する手段と、液滴が前記ウエハに衝突する速度を制御する手段と、前記液滴が前記ウエハへ衝突する角度を制御する手段とを備えるのに対し、後者はこのような手段を備えない点。
＜相違点５＞
　前者は「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るのに対し、後者はこのように構成することについて特定がない点。
　
　上記相違点２ないし５について検討すると、相違点５の「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るという点については、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明２は、液滴の噴出速度を音速とすることによって洗浄力を高めることができるという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明２が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.3　本件発明３につき
　本件発明３と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ウエハを構成する材料と反応しない液体を供給する液体供給手段と、ガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前期ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えるウエハ洗浄装置。」
＜相違点２＞
　前者はホッパーを備えており、ホッパーに液滴形成手段とガス供給手段が取りつけられるのに対し、後者はホッパーを備えていない点。
＜相違点３＞
　液滴形成手段が、前者ではスプレーであるのに対し、後者では特定されていない点。
＜相違点５＞
　前者は「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るのに対し、後者はこのように構成することについて特定がない点。
＜相違点６＞
　液体が、前者では「ＣＯ２ ガスが混入された純水」であるのに対し、後者では「水又はグリセリン」である点。
　
　上記相違点２，３及び５，６について検討すると、相違点５の「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るという点については、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明３は、液滴の噴出速度を音速とすることによって洗浄力を高めることができるという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明３が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.4　本件発明４につき
　本件発明４と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ウエハを構成する材料と反応しない液体を供給する液体供給手段と、ガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前期ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えるウエハ洗浄装置。」
＜相違点２＞
　前者はホッパーを備えており、ホッパーに液滴形成手段とガス供給手段が取りつけられるのに対し、後者はホッパーを備えていない点。
＜相違点３＞
　液滴形成手段が、前者ではスプレーであるのに対し、後者では特定されていない点。
＜相違点５＞
　前者は「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るのに対し、後者はこのように構成することについて特定がない点。
＜相違点７＞
　前者はガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御するのに対し、後者ではそのような特定がない点。
　
　上記相違点２，３，５及び６について検討すると、相違点５の「前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成され」るという点については、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明４は、液滴の噴出速度を音速とすることによって洗浄力を高めることができるという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明４が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.5　本件発明５につき
　本件発明５と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ウエハを構成する材料と反応しない液体を供給する液体供給手段と、ガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前期ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備えるウエハ洗浄装置。」
＜相違点２＞
　前者はホッパーを備えており、ホッパーに液滴形成手段とガス供給手段が取りつけられるのに対し、後者はホッパーを備えていない点。
＜相違点３＞
　液滴形成手段が、前者ではスプレーであるのに対し、後者では特定されていない点。
＜相違点７＞
　前者はガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御するのに対し、後者ではそのような特定がない点。
＜相違点８＞
　ガス供給手段は、前者では前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられるのに対し、後者ではこのような特定がない点。
　
　上記相違点２，３及び７，８について検討すると、相違点８の「ガス供給手段は、前者では前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられる」という点については、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明５は、ガスが渦巻き状に流れることによって液滴同士がくっつくことを防止することができるという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明５が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.6　本件発明６につき
　本件発明６と刊行物６記載の発明とを対比すると、両者は次の点で一致及び相違すると認められる。
＜一致点＞
「ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置」
＜相違点９＞
　前者は液体を加圧して、柱状の該液体を前記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段と、前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出手段から噴出されてくる前記柱状の液体を、前記ウエハに到達する前に分断し液滴を生成する分断手段とを備えるのに対し、個者はこのような構成を備えない点。
　
　上記相違点９について検討すると、「液体を加圧して、柱状の該液体を前記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段と、前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出手段から噴出されてくる前記柱状の液体を、前記ウエハに到達する前に分断し液滴を生成する分断手段とを備える」という点については、特許異議申立１の甲各号証及び特許異議申立２の甲各号証のいずれにも記載は見当たらず、そのことを示唆する記載も見当たらない。
　そして、本件発明６は、液体の噴出速度の制御範囲が広いという、顕著な効果を有する。
　よって、本件発明６が、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということはできない。
　
6.2.7　本件発明７につき
　本件発明７は、本件発明６の構成要件を全て含む。
　よって、本件発明７は、本件発明６と同様の理由により、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということができない。
　
6.2.8　本件発明８につき
　本件発明８は、本件発明６の構成要件を全て含む。
　よって、本件発明８は、本件発明６と同様の理由により、特許異議の証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものということができない。
　
７．特許法第３６条の規定違反につき
7.1　特許異議申立人大日本スクリーン製造株式会社は、訂正前の特許請求の範囲の請求項３、すなわち訂正後の請求項１の記載中、「前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴射手段」との記載が、発明の詳細な説明中の対応する実施例の説明における、「噴出ノズル４から、発泡性ガスが溶け込んでいる液体が、吐出される。大気圧下に戻されると、液中に溶け込んでいた発泡性ガスが発泡し、液体が分断され、液滴が形成される。」との記載、すなわち噴出ノズルから噴出されるのは液滴でなく発泡性ガスが溶け込んだ液体であるとの記載、と整合していないため、請求項３に係る発明は発明の詳細な説明に記載されたものではなく、請求項３の記載が特許法第３６条第５項第１号に規定する要件に違反すると主張している。
　しかしながら、発明の詳細な説明及び図面を参酌すれば、「前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴射手段」が、出口において発泡性ガスが発泡して液滴に分断された液体をウエハの表面に向けて噴出するノズルを指していることは、容易に理解されるところである。
　よって、本件発明１が発明の詳細な説明に記載されたものでないということはできない。
　
7.2　特許異議申立人伊藤實は、訂正前の特許請求の範囲の請求項３、すなわち訂正後の請求項１の記載中、「前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを含」むとの記載について、発明の詳細な説明において具体的な構成が全く不明であって、当業者が容易に実施できる程度に十分に記載されていないため、請求項３に係る発明は特許法第３６条第４項第１号に規定された要件を満たしていないと主張している。
　しかしながら、液加圧器及び発泡性ガス供給手段はそれぞれ従来周知のものと認められ、発泡性ガス供給手段から供給される発泡性ガスを、液加圧器内に供給するように構成することに、当業者にとって格別の困難性があるということもできない。。
　よって、本願の発明の詳細な説明に、本件発明１が当業者が容易に実施し得る程度に記載されていないということはできない。
　
７．むすび
　以上のとおり、特許異議申立の主張及び証拠によっては、本件請求項１ないし８に係る特許を取消すことはできない。
　また、他に本件請求項１ないし８に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
　
【異議決定日】
平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
ウエハ洗浄装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを含み、
　前記液滴形成手段は、大気圧下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる、ウエハ洗浄装置。
　【請求項２】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内へ噴霧するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、
　前記液滴の粒径を制御する手段と、
　前記液滴が前記ウエハに衝突する速度を制御する手段と、
　前記液滴が前記ウエハへ衝突する角度を制御する手段と、を備え、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。
　【請求項３】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　ＣＯ２ガスが混入された純水を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記純水を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内へ噴霧するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。
　【請求項４】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、
　前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されたウエハ洗浄装置。
　【請求項５】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　ホッパーと、
　前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、
　前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、
　前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、
　前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、
　前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、
　前記ガス供給手段は、前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられる、ウエハ洗浄装置。
　【請求項６】ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、
　液体を加圧して、柱状の該液体を前記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段と、
　前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出手段から噴出されてくる前記柱状の液体を、前記ウエハに到達する前に分断し液滴を生成する分断手段と、を備える、ウエハ洗浄装置。
　【請求項７】前記分断手段は回転スリットを含む、請求項６に記載のウエハ洗浄装置。
　【請求項８】前記ウエハの表面に向けて、ガスを斜め方向から吹き付ける手段を、さらに含む、請求項６に記載のウエハ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　この発明は、一般にウエハ洗浄装置に関するものであり、より特定的には、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去するウエハ洗浄装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　ウエハの上にＣＶＤ法またはスパッタ法により膜を形成すると、その表面にパーティクル状の汚染物が付着する。また、レジストの残渣が、ウエハの表面に付着することがある。これらの汚染物を除去する方法として、高圧ジェット水洗浄、メガソニック流水洗浄およびアイススクラバー洗浄等が提案されている。
　【０００３】
　図１５は、高圧ジェット水洗浄と呼ばれる従来の洗浄法を実現する装置の概念図である。
　【０００４】
　当該装置は、液加圧器３と、噴射ノズル４と、ウエハ１を支持して、これを回転させるステージ２と、を備える。この洗浄方法においては、まず、液加圧器３によって圧縮された純水等の液が、噴射ノズル４より、ウエハ１の表面に向けて連続的に高速噴射される。高速噴射された液がウエハ１の表面へ衝突することによって、ウエハ１の表面に付着している汚染物粒子が除去され、洗浄が行なわれる。ウエハ１を、ステージ２を回転させることによって回転させ、かつ噴射ノズル４を移動させることによって、ウエハ１の表面全面が洗浄される。
　【０００５】
　この方法では、図１６を参照して、噴射ノズル４から高速噴射された液は、図１６を参照して、液の柱２０となって、ウエハ１の表面に衝突する。
　【０００６】
　この方法の問題点は、次のとおりである。すなわち、多量の純水等の液が、高速でウエハ１の表面に衝突するので、ウエハ１の表面に静電気が発生し、ひいてはウエハ１の表面に形成されているデバイスにダメージを与えてしまうという問題点がある。このダメージの低減対策として、純水中にＣＯ２ガス等を混入させて、純水の比抵抗を下げ、ひいては、ウエハ１の表面に発生する静電気を低減させる方法もあるが、完全ではない。また、この方法によるもう１つの問題点は、１μｍ以下の微小異物（パーティクル）を十分に除去できないということである。
　【０００７】
　図１７は、メガソニック流水洗浄と呼ばれる従来の洗浄方法を示す模式図である。洗浄装置は、ウエハ１を回転させるステージ２と、純水等の液に１．５ＭＨｚ程度の高周波を印加して、これを放出するノズル５とを備える。この洗浄方法においては、ノズル５によって、垂直方向に純水を高周波振動させ、これをウエハ１へ向けて放出することによって、ウエハの洗浄を行なう。この方法の問題点は、次のとおりである。
　【０００８】
　すなわち、高圧ジェット水洗浄と同様、１μｍ以下の微小異物（パーティクル）を十分に除去できない点である。また、ステージ２の回転を速くすることで、洗浄効果が多少高まる。しかし、この場合、ウエハ１の周辺部では洗浄効果が大きいが、ウエハ１の中央部では洗浄効果が小さい。そのため、ウエハ１面内に洗浄むらが生じるという問題点もあった。さらに、ウエハ１の表面に形成されたデバイスの微細パターンを破壊するという問題点もあった。デバイスの破壊と洗浄効果との間には、相関関係が認められている。この洗浄方法では、デバイスの破壊および洗浄効果を制御するパラメータとして、印加する高周波の周波数および出力、ステージ２の回転数、ノズル５とウエハ１との距離がある。しかし、これらのパラメータの制御範囲が狭いため、これらを制御することが困難であった。
　【０００９】
　図１８は、アイススクラバー洗浄と呼ばれる従来の洗浄方法を実現する装置の模式図である。当該洗浄装置は、氷粒子を生成する製氷ホッパー６を備える。製氷ホッパー６には、被凍結液である純水を製氷ホッパー６内に供給する供給スプレー７が設けられている。製氷ホッパー６の底部には、氷粒子をウエハ１へ向けて噴射する噴射ノズル８が設けられている。
　【００１０】
　次に、動作について説明する。液体窒素等の液化ガスを、製氷ホッパー６内へ供給する。純水等の被凍結液を、供給スプレー７によって、製氷ホッパー６内に微噴霧する。製氷ホッパー６内で生成した数μｍから数１０μｍの氷粒子を、ガスイジェクタ方式の噴射ノズル８からウエハ１へ向けて噴射すると、ウエハ１の表面の洗浄が行なわれる。この洗浄方法は、上述の高圧ジェット水洗浄やメガソニック流水洗浄と比べて、洗浄効果は高い。しかしながら、洗浄力を決めている氷粒子の噴射速度が、ガスイジェクタ方式の噴射ノズル８を用いているため、音速を超えることができず、洗浄力に限界があった。また、氷粒子を形成するために、多量の液体窒素を使用しているため、液体窒素の供給設備にイニシャルコストが高くつき、またランニングコストも高いという問題点があった。また、上述のデバイスの破壊の問題は、氷粒子の噴射速度を制御することによって、抑制され得る。しかしながら、装置上の問題を考慮して、現状、氷粒子の噴射速度は１００〜３３０ｍ／ｓｅｃの範囲内にしか制御できず、制御幅が狭い。そのため、デバイスの破壊を完全に抑制することができないという問題点があった。
　【００１１】
　それゆえに、この発明の目的は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去するウエハ洗浄装置を提供することにある。
　【００１２】
　この発明の他の目的は、ウエハの上に付着している、１μｍ以下の微小異物を除去することができるように改良されたウエハ洗浄装置を提供することにある。
　【００１３】
　この発明のさらに他の目的は、噴射速度が音速を超えることができるように改良されたウエハ洗浄装置を提供することにある。
　【００１４】
　この発明のさらに他の目的は、ランニングコストの安いウエハ洗浄装置を提供することにある。
　【００１５】
　この発明のさらに他の目的は、デバイスに損傷を与えずに、ウエハの上に付着している汚染物粒子を除去できるように改良されたウエハ洗浄装置を提供することにある。
　【００１６】
　【課題を解決するための手段】
　この発明の第１の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変える液滴形成手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、前記液滴形成手段は、前記液体供給手段と前記噴出手段との間に設けられた液加圧器と、該液加圧器内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段とを含み、前記液滴形成手段は、大気圧下に戻されると前記発泡性ガスが発泡する程度に前記発泡性ガスを液体に溶け込ませる。
　【００１７】
　この発明の第２の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ホッパーと、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる液体を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内へ噴霧するスプレーと、前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、前記液滴の粒径を制御する手段と、前記液滴が前記ウエハに衝突する速度を制御する手段と、前記液滴が前記ウエハへ衝突する角度を制御する手段と、を備え、前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されている。
　【００１８】
　この発明の第３の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ホッパーと、ＣＯ２ガスが混入された純水を供給する液体供給手段と、前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記純水を分断し、これを液滴に変えて前記ホッパー内へ噴霧するスプレーと、前記ホッパーに取り付けられ、前記ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されている。
　【００１９】
　この発明の第４の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ホッパーと、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、前記液滴の噴出速度を音速に設定できるように構成されている。
　【００２０】
　この発明の第５の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、ホッパーと、前記ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段と、前記ホッパーに取り付けられ、前記液体供給手段から供給されてくる前記液体を該ホッパー内へ噴霧することによって、該液体の液滴を形成するスプレーと、前記ホッパーに取り付けられ、該ホッパー内にガスを加圧して供給するガス供給手段と、前記液滴を前記ウエハの表面に向けて噴出する噴出手段と、を備え、前記ガスの供給圧を制御することにより、前記液滴の噴出速度を制御し、前記ガス供給手段は、前記ホッパー内で前記ガスが渦巻き状に流れるように、複数個設けられる。
　【００２１】
　この発明の第６の局面に従うウエハ洗浄装置は、ウエハの上に付着している汚染物粒子を液滴によって除去するウエハ洗浄装置であって、液体を加圧して、柱状の該液体を前記ウエハに向けて連続的に噴出する噴出手段と、前記ウエハと前記噴出手段との間に配置され、前記噴出手段から噴出されてくる前記柱状の液体を、前記ウエハに到達する前に分断し液滴を生成する分断手段と、を備える。
　【００２２】
　【作用】
　この発明に従うウエハ洗浄装置によれば、液滴がウエハの表面に向けて噴射される。ウエハ上の異物の除去は、液滴の噴出速度に最も影響を受ける。液滴の噴出速度は容易に音速を超えられるので、汚染物粒子の除去力が大きくなる。
　【００２３】
　また、異物の除去は、液体、氷等の衝突部材が該異物に当たった瞬間に行なわれる。本発明においては、衝突部材を液滴にしているので、当たった瞬間が多く得られ、ひいては、異物の除去効率が高くなる。
　【００２４】
　【実施例】
　以下、この発明の実施例を図について説明する。
　【００２５】
実施例１
　図１は、実施例１に係る、ウエハ洗浄装置の概念図である。ウエハ洗浄装置は、微細な液滴２１を形成し、該液滴２１を噴出するホッパー９を備える。ホッパー９には、該ホッパー９内に液体を微噴霧するスプレー１０が設けられる。スプレー１０には、該スプレー１０へ、ウエハを構成する部材と反応しない液体を供給する液体供給手段２３が接続されている。ホッパー９には、また、該ホッパー９内に乾燥空気あるいは窒素等のガスを加圧して供給するガス供給手段２２が設けられている。当該装置は、さらに、ウエハ１を支持し、これを回転させるステージ２を備える。液滴２１の粒径は、スプレー１０の形状と、液の供給圧で決定される。また、洗浄力を決定する液滴２１の噴出速度は、ホッパー９内へのガスの供給圧と、ホッパー９の出口の径で制御される。本実施例では、ガスの供給圧を制御することにより、液滴２１の噴出速度は、０〜３３０ｍ／ｓｅｃの範囲で制御が可能である。
　【００２６】
　液滴２１が衝突するウエハ１の表面が液で覆われていると、洗浄力が低下するため、液滴２１の噴出量（液の供給量）とステージ２の回転速度を制御して、ウエハ１へ衝突した液滴を速やかに除去するのが好ましい。
　【００２７】
　次に、本発明の基本的概念を、図２を用いて説明する。
　【００２８】
　図２（ａ）を参照して、液滴２１がウエハ１の上へ、Ｖ０の速度で衝突する。その衝突の際、図２（ｂ）を参照して、液滴２１の下部に、衝撃圧Ｐと呼ばれる圧力が生じる。次の瞬間、図２（ｃ）を参照して、この衝撃圧Ｐによって、水平方向へ、放射流と呼ばれる流れが生じる。
　【００２９】
　衝撃圧Ｐは次の式で与えられる。
　【００３０】
　【数１】
　式中、Ｖ０は衝突速度、ρＬは液の密度、ＣＬは液中の音速、ＣＳは基板中の音速、αは次式で示す低減係数を表わしている。式中、ρＳは基板の密度を表わしている。
　【００３１】
　【数２】
　放射流の速度Ｖｆは次式で表わされる。
　【００３２】
　【数３】
　　Ｖｆ＝（αＣＬＶ０）１／２
　ウエハ１上の異物は、この放射流から受ける力によって除去される。
　【００３３】
　ウエハ１上の粒子に働く外力（除去力）Ｄは、次式で表わされる。
　【００３４】
　【数４】
　式中ＣＤは抗力係数である。レイノルズ数Ｒが１０３よりも大きく、かつ球形粒子の場合、抗力係数ＣＤは０．４７となる。式中、ｄは粒子の粒径を表わしている。
　【００３５】
　上記モデルによれば、除去力を決定する因子として、液滴の衝突速度、液の密度、液中の音速と、液の粘度がある。したがって、除去力を大きくするためには、液の材料としては、その密度が大きく、また、音速が速いものが好ましい。
　【００３６】
　純水を使用した場合、液の温度を制御することにより、密度と音速を変化させることが可能である。温度制御手段で、純水の温度を４℃に制御すると、純水の密度と、純水中の音速を最も大きくすることができる。
　【００３７】
　また、デバイスへ与える電気的ダメージ（静電気）を考慮して、ＣＯ２等のガスまたは界面活性剤を純水中に混入して、純水の比抵抗を低下させることも、本実施例の好ましい変形例である。
　【００３８】
　また、純水以外であっても、純水よりも比重、音速、粘度が大きい液または液状物質（ゲル状物質を含む）も好ましく用いられる。
　【００３９】
　また、除去力を高めるさらなる方法として、液滴２１の衝突角度を調節することも好ましい。液滴２１の衝突角度は、計算によれば、ウエハの表面から５６°になるのが好ましい。
　【００４０】
　また、本実施例では、図３を参照して、ホッパー９内でガスが渦巻き状に流れるように、ガス供給手段２２は複数個設けられるのが好ましい。このように構成すると、液滴と液滴とが互いにくっつくのが防止される。
　【００４１】
実施例２
　図４は、実施例２に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該装置は、イジェクタノズル１１を備える。図５は、イジェクタノズル１１の断面図である。イジェクタノズル１１は、液滴の生成と噴射を行なうものである。イジェクタノズル１１は、図４と図５を参照して、加圧したガスを用いるイジェクタ方式によって、液体を吸引し、さらにこれをちぎり、液滴化し、噴出する。
　【００４２】
　液滴２１の噴出速度は、ガスの供給圧（供給量）によって制御される。また、液滴２１の噴出量と粒径は、液の供給圧（供給量）によって制御される。
　【００４３】
　次に、具体的数値を用いて、本実施例を説明する。図５を参照して、純水の供給圧を７ｋｇ／ｃｍ２とし、純水の流量を２ｌ／ｍｉｎとする。配管１１の内径を１．８ｍｍとする。ガスの供給圧を８．５ｋｇ／ｃｍ２とし、ガスの流量を３００ｌ／ｍｉｎとする。配管１１の内径を４．３５ｍｍとする。このような条件下で、液滴２１の噴射速度を、音速（３３０ｍ／ｓｅｃ）に等しくすることができる。
　【００４４】
実施例３
　図６は、実施例３に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、液を加圧する液加圧器３と、ガスを加圧するガス加圧器１２とを備える。液加圧器３とガス加圧器１２との双方は、液とガスとのどちらかを噴出する噴出ノズル１３に接続される。噴出ノズル１３内には、液とガスとの切替えを行なうバルブが設けられている（図示せず）。液滴の大きさ、および液滴の間隔は、このバルブの開閉時間によって制御される。液滴の噴出速度は、液加圧器３の加圧圧力で制御される。液が噴出していないときは、ガスが噴出ノズル１３よりウエハ１上へ噴出し、それによって、ウエハ１上に付着している液が除去される。その結果、液滴がウエハ１上へ衝突する瞬間は、ウエハ１上に液が存在しないため、効果的な洗浄が行なわれる。
　【００４５】
　なお、図７は、水とガスの切替えバルブの開閉の様子を示す図である。水が噴出しているときはガスは止められ、ガスが噴出しているときには水が止められている。水およびガスのそれぞれの開閉時間は、０．１ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃである。
　【００４６】
実施例４
　図８は、実施例４に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、液を加圧する液加圧器３と、液体をウエハ１に向けて噴出する噴出手段４とを備える。ウエハ１と噴出手段４との間には、噴出手段４から噴出されてくる液体の柱を、断続的に分断する分断手段１４が設けられている。図９は、分断手段の一例を示す模式図である。分断手段１４は、円板１５を備える。円板１５には、１またはそれ以上のスリット１６が設けられている。分断手段１４は、図中矢印で示すように、回転する。
　【００４７】
　噴射ノズル４より噴出してくる液体の柱を、ウエハ１へ到達する前に、この液体の柱を分断手段１４によって分断し、それによって、液滴を得る。その後、得られた液滴は、ウエハ１へ衝突する。
　【００４８】
　次に、具体的に数値を用いて、本実施例を説明する。図１０を参照して、スリット１６の幅を４ｍｍとする。スリット１６の、円板１５の中心からの距離は１０ｃｍである。円板１５の回転数は４０００ｒｐｍである。液体の柱の直径を１〜２ｍｍとする。液体の柱の噴射速度を３３０ｍ／ｓｅｃとする。上述した条件下で、長さ３ｃｍ、直径１〜２ｍｍの柱状の液滴が形成される。スリットの数は約５０個であるが、これに限定されるものではない。
　【００４９】
　なお、この実施例の場合、液滴の数を多くするために、液の柱を噴射する噴射ノズル４を複数個設けることも好ましい。
　【００５０】
　なお、液滴のウエハ１への衝突速度は、液加圧器３の加圧圧力によって制御される。この場合、ガスを含まない液のみが噴出されるため、液の噴出速度を音速よりも速くすることが可能となる。すなわち、洗浄力とデバイスの破壊を決定する、液滴の噴出速度、の制御範囲が、非常に広くなる。また、液滴の大きさと、ウエハ１へ衝突する液滴の間隔は、円板１５の回転速度で制御される。
　【００５１】
実施例５
　図１１は、実施例５に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４を備える。液加圧器３と噴射ノズル４との間に、液体を断続的に分断し、該液体を液滴化するバルブ１７が設けられている。液滴の大きさと、ウエハ１へ衝突する液滴の間隔は、バルブ１７の開閉の切替え時間によって制御される。ガスを含まない液のみが噴出されるため、液の噴出速度を音速よりも速くすることが可能となる。
　【００５２】
実施例６
　図１２は、実施例６に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４とを備える。液加圧器３には、該液加圧器３内に液を供給する液供給手段５１が接続されている。また液加圧器３には、該液加圧器３内に発泡性ガスを供給する発泡性ガス供給手段５２が接続されている。発泡性ガスには、ＣＯ２，Ｎ２，Ｏ２等が好ましく用いられる。本実施例では、噴出ノズル４から、発泡性ガスが溶け込んでいる液体が、噴出される。大気圧下に戻されると、液中に溶け込んでいた発泡性ガスが発泡し、液体が分断され、液滴が形成される。この液滴がウエハ１の表面に衝突する。ガスが溶け込んだ状態の液が噴出されるため、実施例５の場合と同様に、液の噴出速度を音速よりも速くすることが可能となる。
　【００５３】
実施例７
　図１３は、実施例７に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、液加圧器３と噴射ノズル４と分断手段１４とを備える。分断手段１４は、たとえば図９に示す回転スリットである。当該装置は、さらに、ウエハ１の表面に向けて、ガスを斜め方向から吹き付けるガス噴出ノズル１８を備える。ガス噴出ノズル１８によって、ウエハ１へ衝突した液滴が、速やかにウエハ１の表面から除去されるので、次の理由で、洗浄効果（洗浄力）は低下しない。すなわち、ウエハ１の上に水の膜があると、これがクッションの役割を果たし、図２における衝撃圧Ｐが和らげられる。ガス噴出ノズル１８は、この水の膜を除去する働きを有する。
　【００５４】
　実施例１に示す方法、すなわちウエハ１を回転させる方法では、ウエハ１の周辺部と中央部で洗浄力に差が生じ、洗浄むらが生じる。しかしながら、本実施例では、このような問題は解消され、均一な洗浄が可能となる。
　【００５５】
実施例８
　図１４は、実施例８に係るウエハ洗浄装置の概念図である。当該洗浄装置は、スプレー１０を備える。当該装置は、さらに、スプレー１０で微噴霧された液滴２１を帯電させ、これを加速する加速器２０を備える。スプレー１０に、正負どちらかの電荷を与える。帯電した液滴２１は、加速器２０によって加速され、ウエハ１へ衝突する。液滴２１の衝突速度は、加速器２０の印加電圧によって制御される。
　【００５６】
　なお、この方法は、大気中で行なってもよいが、液滴２１の速度を増加させるために、減圧下で行なうのが好ましい。本実施例によると、液滴の速度は、音速よりも速くなる。ひいては、洗浄力はより大きくなる。
　【００５７】
　【発明の効果】
　この発明に従うウエハ洗浄装置によれば、液滴がウエハの表面に向けて噴射される。液滴の噴出速度は、容易に音速を超えられるので、汚染物粒子の除去力が大きくなる。また、液滴をウエハに衝突させるので、氷粒子と異なり、デバイスに損傷を与えない。さらに、液体窒素を用いないので、ランニングコストが安い。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施例１に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図２】
　本発明の基本概念を図示した図である。
　【図３】
　実施例１に係るウエハ洗浄装置の変形例を示す図である。
　【図４】
　実施例２に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図５】
　図４に係る装置に用いられるイジェクタノズルの断面図である。
　【図６】
　実施例３に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図７】
　図６に示す装置において、液とガスの切替えの様子を示した図である。
　【図８】
　実施例４に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図９】
　図８に示す装置に用いられる回転スリットの平面図である。
　【図１０】
　回転スリットの具体例を示した図である。
　【図１１】
　実施例５に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１２】
　実施例６に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１３】
　実施例７に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１４】
　実施例８に係るウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１５】
　従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１６】
　従来の装置を用いた洗浄の概念を示した図である。
　【図１７】
　従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
　【図１８】
　従来のウエハ洗浄装置の概念図である。
　【符号の説明】
　１　ウエハ
　２　ステージ
　９　ホッパー
　１０　スプレー
　２２　ガス供給手段
　２３　液体供給手段