(57)【要約】【課題】半導体用部品等への洗浄液の噴射方式による洗浄において、その洗浄を確実にし且つそのシステムを簡素化する。【解決手段】各セクションの洗浄装置に対する洗浄液用タンク、ポンプ、浄化装置を共有し、且つ洗浄用噴射機をポンプの代わりに流量、圧力等の調整可能なノズル型とする。使用する機器（ポンプ及び噴射機）は摺動部分がなく、金属イオンの溶出がなく、コンタミの発生しない機器とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体用部品等への洗浄液の噴射方式による洗浄装置（以下本装置と記す）及びこれを含めたシステム（以下本システムと記す）であり洗浄液は複数種あるがその内の１種の液について本装置及びシステムを以下の如きの構成とする。本システムは原液タンク（以下１次タンクと記す）がありこの液を分配タンク（以下２次タンクと記す）に送る為の１次ポンプがある。
２次タンクには２次ポンプがあり、これにて主配管に液を送り出す。主配管より分岐管を経て各セクション毎に配置された本装置に液を送り出す。
各本装置に於いて洗浄後の排液は共通の排液タンク（以下３次タンクと記す）に集め、３次タンクより浄化装置に送り浄化液のみ２次タンクに返送する。
２次タンクには汚染度検出器を取り付け汚染度が規定以上になるとタンク内の液を全部排出して、２次タンクに新たな液としての清浄液を再び満杯しうるようにする。
【請求項２】
本システムに使用するポンプ及び噴射装置はその接液面から金属イオンの液への溶出がなく、その他のコンタミの発生しない様にする為接液面はすべて樹脂とし、可動部分は周壁と摺動しない構造とする。
亦、本システムに使用する配管及び弁類も同様の構造材質とする。
上記の材質、構造の器具にて構成されている１項記載の半導体用部品等への洗浄液噴射方式による洗浄装置及びそのシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
半導体用部品の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の半導体用部品等の噴射方式による洗浄装置のフローの例図である。洗浄液は数種あるがその内の１つの液（Ａ）により説明する。
液Ａはその１次タンク（Ｔ１）よりポンプ（Ｐ１）にて主配管（１）及び分岐管（２−１〜２−ｎ）を通り各洗浄装置毎に付属している補助タンク（Ｔ２−１〜Ｔ２−ｎ）に供給され、各補助タンクは満杯になると弁（Ｖ−１〜Ｖ−ｎ）を閉にする。各補助タンクは内部に仕切りのあるオーバーフロータンクになっている。補助タンクよりフィルター（Ｆ）を経て噴射用ポンプ（Ｐ２−１〜Ｐ２−ｎ）により洗浄個所（Ｚ−１〜Ｚ−ｎ）に置かれた洗浄対象物に液を噴射して洗浄している。洗浄後の排液は補助タンクに戻りオーバーフローしたコンタミの少ない上澄液を再びＰ１−１〜Ｐ１−ｎにて吸い上げるようになっている。
即ち、液はＴ２−１〜Ｐ２−１により循環するようにしてある。Ｔ２内の液のコンタミ（Ｃ）がある規定以下になると排出弁を開いて廃液配管（３）に排出するようになっている。フィルター（Ｆ）は微粒子の除去用で金属イオン除去用ではない。洗浄後の液は圧力がないのでフィルター等は付けられず洗浄によるコンタミが混入したままＴ２−１〜Ｔ２−ｎに戻されざるを得ない。
従ってＴ２タンクにはコンタミ（Ｃ）が沈殿する。
【０００３】
従来は金属イオンの溶出がなく且つコンタミの出ないポンプとしてはダイヤフラムポンプ及びベローズポンプ等しかなかったのでそれらが使用されている。これらのポンプは薄膜の往復運動を利用したもので吐出液に脈動があり且つ寿命が短いものであった。脈動があれば洗浄には不具合いである。
洗浄液を節約する理由からも各洗浄ポンプ毎に補助タンクが設けられているのである。しかし現実的には設備の設置スペースが狭いので装置全体としてはかなり複輳し、メンテナンスには相当の手間を要している。
図１は噴射洗浄のみを表しているが各セクションには化学薬品による液浸漬による洗浄装置があるがこれらは図示してない。しかしこれらの化学薬品においても金属イオンの混入は極めて有害である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体用部品等の洗浄装置において使用するポンプおよび噴射機器等はその洗浄液等の接液部に於いて液中に金属イオンの溶出がなく、機器の摺動等によるコンタミのない事が第一条件である。金属イオンを含まない事は噴射洗浄方式以外の化学薬品での浸漬洗浄においても必要条件である。
次に完全な洗浄を行う為には洗浄液の噴射状態が脈動のない連続的な状態であることである。亦噴射機として必ずしもポンプを使用する必要はなく噴射出来、脈動がなく且つ流量及び圧力の調整可能な機器であればよい。更に装置全体を簡略化する為には複数の洗浄機よりの洗浄排液を浄化する為の装置、又洗浄液を節約する為の循環タンクを共用してその数を減ずる事にある。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
課題を解決する手段として本システムを図２で示す如きものとする。
図２は噴射洗浄液とした代表的な液をＡ、セクション−１設置の洗浄機器をＪ１０−１、セクション−２ではＪ１０−２と表示しているが洗浄液は１種に限られたものでなく、且つ洗浄機器の設置区画もセクション−１、セクション−２に限られたものではない。亦洗浄装置も噴射方式によるものだけではなく浸漬による方式等も使用され、それらの装置も各セクションに設置されているが、これらは本システムには含まれてないものなので省略する。
図２の液（Ａ）のラインについて説明する。１次タンク（Ｔ１０）内の液（Ａ）はポンプＰ１０により２次タンク（Ｔ１１）に送られ、２次タンク（Ｔ１１）が満杯になると送液を停止する。２次タンク（Ｔ１１）よりはポンプ（Ｐ１１）により主配管（１１）に送液され、主配管（１１）より各セクション（Ｓｅｃｔｉｏｎ−１〜ｎ）にそれぞれ設置された噴射装置（Ｊ１０−１〜Ｊ１０−ｎ）に分岐管（１１−１〜１１−ｎ）により分岐され噴射装置に直結する。
洗浄対象物はＺ１０−１〜Ｚ１０−ｎの洗浄個所にて噴射液にて洗浄され、その排液は３次タンク（Ｔ１２）に集められ浄化装置（ＡＦ）を経てポンプ（Ｐ１２）にて浄化液のみ２次タンク（Ｔ１１）に戻される。
浄化液、即ち２次タンク（Ｔ１１）内の液は→ポンプＰ１１→主配管（１１）→
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→Ｔ１２→ＡＦ→Ｐ１２→  Ｔ１１と循環する。
Ｔ１１には汚染度検出器（図示せず）が取り付けられており汚染度が規定以上になるとＴ１１内の液は全部廃液タンクに排出され新たな液が送り込まれる。
又各ポンプは噴射装置数が増えても充分これに対応できる能力を有するものに製作可能出ある。
【０００６】
図７は噴射機の縦断面図である。
噴射機本体（４０）は樹脂製の中空筒で円筒底（４２）の中央は逆円錐形状の凹面（以下円錐凹面と記す）なっており中央に穴がありノズル状になって外部に開いている。噴射機の内部中央に軸（５２）にて支えられた逆円錐形状の凸起（５０）（以下円錐凸起と記す）がありこれが底面の円錐凹面に入り込めるようになっている。円錐凸起（５０）の支持軸（５２）は途中に歯（５３）がありこれがモーターで駆動される歯車（５４）とかみ合い円錐凸起を上下させ円錐凹面との隙間を調整しうる如くしておく。
円錐凸起の外周にリング状凸起（５１）があり円錐凸起が下がった時これが本体底面（４２）と接触するようにしておく、しかしこの時円錐凸起と円錐凹面の隙間はゼロにならないようにしておき、両円錐面が摺動しないようにしておく。円錐凸起上方に円筒状のベローズ（４６）を設けベローズの下端は円錐凸起と上端は本体周壁と連結させベローズの内外を完全に遮断するようにする。本体側壁に孔を明けこれに分岐管（１１−１〜１１−ｎ）を接続する。
液は本体側壁（４１）とベローズ（４６）外側との間に入り、円錐凸起と円錐凹面間の隙間を通り噴射ノズル（４３）から噴射される。
隙間ｇを調整する事によって噴射流量、流速を調整するが隙間ｇは数ｍｍの範囲であり常時調整するものでもないのでベローズの伸縮範囲は数ｍｍ以内でありその疲労は極めて少ない。
亦、噴射ノズルに沿ってエャーをエャー管（６１）より流せば噴射流の形状を変える、これを図７にて示す。図８は図７のＸ３−Ｙ３断面図である。
【０００７】
次に本システムに使用するポンプ（Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２）について、その構造を図３〜図６により説明する。これらのポンプの構造作用は同一である。即ち金属イオンの液内への溶出を防ぐ為接液面はすべて樹脂で、インペラー、ローターの回転部分はケーシング周壁と非接触であり、液中軸受及びシール装置はない。又駆動は間接的に行うようになっている。
図３はポンプ（２０）全体の断面図、図４は図３のインペラー（２１）の縦断面、図５は図４のＸ１〜Ｙ１矢視図、即ちインペラーの平面図で図６は図３のＸ２〜Ｙ２断面図である。以下このポンプの各部分について説明する。
インペラー（２１）は主板（２１−１）の両側に羽根（２１−２）を有する両面羽根式で羽根の外側に側板（２１−３）を有する、いわゆるクローズド型インペラーである。主板（２１−１）の中央にはインペラー軸（２２）が通り主板と一体になっている。インペラー軸（２２）の両端にはローター（２３）を連結する。
ローター（２３）は底のある片側開放の非磁性、電気良導体で作られた金属円筒で全面樹脂コーティングされ（図示せず）、金属面が直接接液しないようにしてある。ローターの円筒部分は樹脂製の中空２重円筒（２４−１）、（２４−２）（以下内外キャンと記す）の隙間に入り込んだところで自由に回転できるようになっている。即ちローター（２２）、インペラー（２１）は周壁のケーシングとはフリーの状態にある。液は吸入口（３０）より吸い込まれ、２重構造の側面ケーシング（２７）、（２８）間の隙間を通ってインペラーの両側より入り込み吐出口（３１）より吐出される。
【０００８】
内外キャン（２４−１）、（２４−２）の外側内側に同数、偶数個の内外磁石（２５）、（２６）が配置され、これらをモーター（３４）、プーリー（３５）（３６）、ベルト（３９）により同時に回転駆動するような構造になっている。
内外磁石を回転させると対応磁石間の磁束は回転する。即ちキャン内に回転磁束が発生しこれがローターとの間に電磁作用を起こしてローター（２３）を回転させると共に磁石とローター間に反発力を発生する。この反発力によりローターは内外キャンと接触する事なく回転する。この事からしてローターと連結しているインペラー（２１）も液中に浮上して周壁と接触することなく回転しうる。図６は図３のＸ２〜Ｙ２断面図でローター（２３）、内外キャン（２４−１）、（２４−２）、内外磁石（２５）、（２６）の関係を示すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図９にしめす実験システムにてテストを行った。
使用液…浸透膜透過水
Ｔ１１、Ｔ１２…ＰＶＣタンク    容量１００ｌ
Ｐ１１、Ｐ１２…図３の構造のポンプ、接液面は超高分子ホリエチレン
（０．４ｋＷ・５０ｌ／ｍｉｎ・８ｍ揚程）
Ｊ１０−１…噴射機  ＰＶＣ製  構造は図７と同じでエャーは使用せず
Ｆ…フィルター  微粒子用フィルター
１１、１２…配管ＰＶＣ管
被洗浄板…表面のやや粗いシリコン板
実験結果
約３０時間連続運転を行った。噴射状況は正常。
テスト後、使用液の電気伝導度を測定するもテスト開始前と差異はなかった。即ち金属イオンの溶出はなかったものと思われる。
試験機の動作は正常と判断した。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によるシステムは洗浄が確実に行えるほかポンプ、洗浄槽は共通であるので、それらの能力さえあれば洗浄セクションの数が増えても噴射機のみを増加すればよいので設備費の節約、メンテナンスの容易等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の噴射洗浄システム図
【図２】本装置の噴射洗浄システム図
【図３】本システムに使用するポンプの縦断面図
【図４】図３のインペラー部分の縦断面図
【図５】図４のＸ１−Ｙ１矢視図
【図６】図３のＸ２−Ｙ２断面図
【図７】噴射装置の全体縦断面図
【図８】図７のＸ３−Ｙ３断面図
【図９】試験装置のシステム図
【符号の説明】
Ｔ１    …原液タンク（１次タンク）
Ａ      …液名
Ｐ１    …主ポンプ
Ｐ２−１〜Ｐ２−ｎ…噴射ポンプ
Ｔ２−１〜Ｔ２−ｎ…補助タンク
Ｚ−１〜Ｚ−ｎ…洗浄個所
Ｆ      …微粒子用フィルター
Ｖ−１〜Ｖ−ｎ…開閉弁
１      …主配管
２−１〜２−ｎ…分岐管
３      …廃液主配管
３−１〜３−ｎ…廃液管
Ｔ１０  …原液タンク
Ｔ１１  …分配タンク
Ｔ１２  …排液タンク
Ｐ１０  …１次ポンプ
Ｐ１１  …２次ポンプ
Ｐ１２  …３次ポンプ
Ｊ１０−１〜Ｊ１０−ｎ…噴射機
Ｚ１０−１〜Ｚ１０−ｎ…洗浄個所
ＡＦ    …浄化装置
１０    …送液管
１１    …主配管
１１−１〜１１−ｎ…分岐管
１２    …排液管
１３    …浄化液返送管
１４    …廃液管
２０    …ポンプ本体
２１    …インペラー
２１−１…中央板
２１−２…羽根
２１−３…側板
２１−４…還流阻止リング
２２    …インペラー軸
２３    …ローター
２４−１…内キャン
２４−２…外キャン
２５    …内磁石
２５−１…内磁石ホルダー
２６    …外磁石
２６−１…外磁石ホルダー
２７    …内側ケーシング
２７−１…内側ケーシング
２８    …外側ケーシング
２８−１…外側ケーシング
２９    …主ケーシング
３０    …吸入口
３１    …吐出口
３２    …ポンプカバー
３３    …ベルトカバー
３４    …モーター
３５    …プーリー
３６    …プーリー
３７    …プーリー
３８    …軸受
３９    …タイミングベルト
４０    …噴射機本体
４１    …本体周壁
４２    …底部
４３    …ノズル
４４    …ベローズ支持板
４６    …ベローズ
５０    …逆円錐状凸起
５１    …リング状凸起
５２    …昇降軸
５３    …歯加工部
５４    …歯車
５５    …軸受
５６    …モーター
５７    …コントローラー
６０    …エャー用ノズル
６１    …エャー吹込口
ｇ      …４２〜５０間隙間
【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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