(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体などの作製過程のうちデフラッシュ工程を行う装置に核心部品として使われるデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズルを提供する。【解決手段】ダイアモンドなどの超硬度素材からなるノズルチップ１０をノズルホルダ２０の凹部２２内側に焼結固定し、上・下部からそれぞれ上・下ノズル穴４０,６０がお互い当たって連通形成される中心ノズル穴５０が前記ノズルチップの内部に位置するように形成し、前記中心ノズル穴は楕円形をなすように構成するものの、前記上・下ノズル穴のうちいずれか一つは円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴のうち残る一つは弧状断面形状を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工する用にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金の硬度を越えるダイアモンドなどの超硬度素材からなるノズルチップをノズルホルダの凹部内側に焼結固定し、上・下部からそれぞれ上・下ノズル穴がお互い当たって連通形成される中心ノズル穴が前記ノズルチップの内部に位置するように形成し、前記中心ノズル穴は楕円形をなすように構成し、ノズルチップを、前記上・下ノズル穴とも弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工して前記中心ノズル穴が楕円形をなすようにすることを特徴とするデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズル。
【請求項２】
前記ノズルホルダの外側には、前記上・下ノズル穴の加工時またはノズル組立体の内部への設置時、位置の基準となる設定部をあらかじめ設けることを特徴とする請求項１に記載のデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズル。
【請求項３】
前記上・下ノズル穴のいずれか一つは円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴の残る一つは弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり両側方へ行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴を楕円形に構成することを特徴とする請求項１に記載のデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズル。
【請求項４】
前記上・下ノズル穴のうち上部ノズル穴を円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴のうち下部ノズル穴を弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方に行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴を楕円形に構成することを特徴とする請求項３に記載のデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズル。
【請求項５】
前記上・下ノズル穴のうち下部ノズル穴は円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴のうち上部ノズル穴は弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴を楕円形に構成することを特徴とする請求項３に記載のデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体などの作製過程のうちデフラッシュ工程を行う装置に核心部品として使われるデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から使用されてきているファンタイプノズルとしては、米国特許第４,３６５,７５８号、米国特許第５,４１７,６０７号、米国特許第５,０５２,６２４号などが知られている。
中でも、米国特許第４,３６５,７５８号及び米国特許第５,４１７,６０７号では、単一の素材からなる超硬合金を使ってノズルをそれぞれ作製し、円弧型溝やくさび型ノッチ溝をそれぞれ形成しノズル穴を形成するようになっているために、吐出圧力が大きくなると、素材が超硬合金であり且つ加工特性によってノズル穴を中心に加工後に残る素材の厚さが相対的に薄くなることから、摩損が起こってノズル穴に損傷を招き易く、使用寿命が縮まるといった問題点につながる他、半導体の生産過程におけるデフラッシュ工程で要求される噴射吐出圧力を耐え難いという欠点もあった。
【０００３】
また、米国特許第５,０５２,６２４号では、ノズル穴の加工にあたり、ノズルチップとノズルホルダを別途加工した後、互いに接着剤を使って付着固定する方式を採択しているために、作製過程において相互間公差の管理が難しくて製品の量産に不向きであり、ノズルチップとノズルホルダとの接合部位が外部衝撃に弱く、且つノズルチップ全体が外部に晒されることから取り扱い上の不注意による破損のおそれもあった。
【０００４】
さらに、ノズルチップの加工時に横溝が長く貫通される形態に構成されるために、ノズル穴を中心に加工後に残る素材の厚さが相対的に薄くなり、ノズルチップそのものにも構造的な脆弱点があった。
【特許文献１】米国特許第４,３６５,７５８号
【特許文献２】米国特許第５,４１７,６０７号
【特許文献３】米国特許第５,０５２,６２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その第１目的は、従来から使用してきた素材である超硬合金に比べて硬度や耐久性に優れているダイアモンドのような超硬度素材をノズルチップとして使用し、これをノズルホルダの内側に埋め込んだ状態に焼結固定し、上・下部両側を上・下ノズル穴の形態に加工してノズルチップの内側で相互に当たる部位が貫通されることにより、楕円形の中心ノズル穴を持つように構成することによって、使用時に超高圧液状洗浄媒体によって最も多く摩耗や損傷を受ける部位である中心ノズル穴がノズルチップの内部に形成され、耐久性と耐摩耗性を高め、使用寿命を延ばすことにある。
【０００６】
本発明の第２目的は、ノズルチップがノズルホルダの内側に埋め込まれた状態に焼結固定されて外部衝撃や他の外部要因に直接影響を受けなく、焼結方式によって互いに一体型に構成されるノズルチップとノズルホルダを含む全体的なノズルの外形や内部ノズルチップの設置位置を一定にし且つ上・下両側で加工が一定になされるようにすることによって、同製品の量産に好適なものとし、誤差管理を含む品質管理を容易にさせることにある。
【０００７】
本発明の第３目的は、ノズルチップを中心に上・下部で加工がなされるノズル穴の加工部位が、左右方向に貫通する加工方式でなく外周縁は全て残っている上下方向に最小限の範囲内で加工がなされるようにすることによって、中心ノズル穴が完成された後にもノズルチップにおける加工損傷部位は最小化し、使用寿命を極大化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、ダイアモンドなどの超硬度素材からなるノズルチップをノズルホルダの凹部内側に焼結固定し、上・下部からそれぞれ上・下ノズル穴がお互い当たって連通形成される中心ノズル穴が前記ノズルチップの内部に位置するように形成し、前記中心ノズル穴は楕円形をなすように構成するものにおいて、前記上・下ノズル穴とも弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工して前記中心ノズル穴が楕円形をなすようにすることを特徴とするデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズルを提供する。
【０００９】
また、 前記上・下ノズル穴のいずれか一つは円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴の残る一つは弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり両側方へ行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴を楕円形に構成することを特徴とするデフラッシュ装置用超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズルを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るデフラッシュ装置用の超高圧液状洗浄媒体の噴射ノズルは、従来から使用してきた素材である超硬合金に比べて硬度や耐久性に優れているダイアモンドのような超硬度素材をノズルチップとして使用し、これをノズルホルダの内側に埋め込んだ状態に焼結層によって焼結固定し、上・下部両側を上・下ノズル穴の形態に加工してノズルチップの内側で上・下ノズル穴が相互当たる部位が貫通させて楕円形の中心ノズル穴を持つように構成することによって、使用時に超高圧液状洗浄媒体によって最も多く摩耗や損傷を受ける部位である中心ノズル穴がノズルチップの内部に形成され、耐久性と耐摩耗性を向上させて使用寿命を延ばすことができる。
【００１１】
また、ノズルチップがノズルホルダの内側に埋め込まれた状態に焼結固定されて外部衝撃や他の外部要因に直接影響を受けなく、焼結方式によって互いに一体型に構成されるノズルチップとノズルホルダを含む全体的なノズルの外形や内部ノズルチップの設置位置が一定であり且つ上・下両側で加工が一定になされるため、同製品の量産に適しており、誤差管理を含む品質管理を容易にさせることができる。
【００１２】
また、ノズルチップを中心に上・下部で加工がなされるノズル穴の加工部位が、左右方向に貫通する加工方式でなく外周縁は全て残っている上下方向に最小限の範囲内で加工がなされるため、中心ノズル穴が完成された後にもノズルチップにおける加工損傷部位は最小化し、使用寿命を極大化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１ないし図５に示すように、本発明に係るノズル１の好ましい一実施例によれば、ダイアモンドなどの超硬度素材からなるノズルチップ１０をノズルホルダ２０の凹部２２の内側に焼結固定し、上・下部からそれぞれ上・下ノズル穴４０、６０が当たって連通形成される中心ノズル穴５０が、前記ノズルチップ１０の内部に位置するように形成し、前記中心ノズル穴５０は楕円形に構成する。
【００１４】
つまり、前記上・下ノズル穴４０、６０とも弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側に行くほど狭まる形態に加工して前記中心ノズル穴５０が楕円形をなすように構成される。
【００１５】
また、前記ノズルホルダ２０の外側には、上・下ノズル穴４０、６０を加工するに際して所定の位置に常に位置できるようにする位置設定の基準となるか、後述するノズル組立体２の内部に設置活用されるとき設置位置の基準となる位置基準用設定部２４をあらかじめ設けて活用すると好ましい。この位置基準用設定部２４は、単なる表示部の形態に構成したり凹溝部の形態に構成するなど、必要に応じて適宜の形態に構成するといい。
【００１６】
この時、ノズルチップ１０は、工業用ダイアモンドのような超硬度素材からなり、ノズルホルダ２０は、一側に凹部２２を構成し、この凹部２２の内側中央にノズルチップ１０を位置させた状態でタングステン、チタニウムなどの炭化物粉末とコバルトニッケルなどの結合剤粉末とを混合した焼結剤を充填させ、約１,２００℃及び約３００kg/cm2の高温高圧状態で焼結作業を行って焼結層３０を
形成させ、これにより、前記ノズルホルダ２０とノズルチップ１０との固定結合がなされるようにする。
【００１７】
前記上・下ノズル穴４０、６０は、例えば、ニッケル振動子を使用する超音波加工方式により加工されるが、このとき、振動数は約２５kHz、振幅は約３.０μmであり、使用粒子にはダイアモンド粉末を使用したし、また、上・下部の方向を異ならせてノズルホルダ２０とノズルチップ１０、そして焼結層３０とノズルチップ１０をそれぞれ順次加工してなるが、このとき、上・下ノズル穴４０、６０が連通する部位が中心ノズル穴５０となり、その形態が楕円形となるように構成する。
【００１８】
また、図６及び図７に示すように、本発明に係るノズルの他の実施例では、前記上・下ノズル穴４０、６０のいずれか一つは円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴４０、６０の残る一つは弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり両側方へ行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴５０を楕円形に構成することができる。
【００１９】
さらに詳細に説明すると、図６では、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち上部ノズル穴４０を円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち下部ノズル穴６０を弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方に行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴５０を楕円形にする例を示している。
【００２０】
また、図７では、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち下部ノズル穴６０は円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち上部ノズル穴４０は弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工し、前記中心ノズル穴５０を楕円形にする例を示している。
【００２１】
このように、図６及び図７に例示した技術構成は、上・下ノズル穴４０、６０の加工に際していずれか一つが円錘形に加工されることから、水平断面の形態が常に円形となり、後で対向するもう一つのノズル穴の加工がなされた後、相互貫通して中心ノズル穴５０の位置する部位の断面形態が楕円形をなすことになるものの、ノズルホルダ２０の水平方向への角度変位がいずれの方向になされても、ノズルホルダ２０の変位方向に関係なく対向側のノズル穴の加工が常に同一になされ、中心ノズル穴５０の形態が楕円形に加工されるので、上・下ノズル穴４０、６０の加工による中心ノズル穴５０の加工形成がさらに便利且つ一定になり、公差管理がさらに容易になる利点がある。
【００２２】
図８及び図９に例示した技術構成では、図７におけると同様に、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち下部ノズル穴６０は円錘形に加工し、前記上・下ノズル穴４０、６０のうち上部ノズル穴４０は弧状の断面形態を持ちながら、中央へ行くほど広まり、両側方へ行くほど狭まる形態に加工することによって前記中心ノズル穴５０が楕円形をなすようにする基本構成となっており、必要に応じて下部一側に横切る溝３２を形成することによって、従来の形態に似た構成にすることも可能であることを示している。
【００２３】
ここでは別途に例示しなかったが、図１ないし図７に示す様々な形態の基本的な構成を取りながら、その基本的な構成を変形するために、本発明の本質とは無関係に前述のような横切る溝３２を別途構成するか、それ以外にも様々な別途の構成をさらに設置することができるが、このような変形例も本発明の技術思想の範ちゅうに属するものであることは明らかである。
【００２４】
このように構成される本発明に係るノズル１を組み合わせて使用するとき、図１０のノズル組立体２に示すように、内部に流路３ａが形成されたノズル軸３の下部に設置するものの、中心穴４ａの形成されたノズルギャップ４の内側に本発明に係るノズル１、シール５及びフィルタ６を位置させ、前記ノズル軸３と前記ノズルギャップ４とをねじ結合し、活用可能な状態にする。
【００２５】
この状態で、超高圧の液状洗浄媒体(図示せず)が流路３ａを経由して供給されると、フィルタ６を通りながらろ過された後、上部ノズル穴４０、中心ノズル穴５０、下部ノズル穴６０及びノズルギャップ４の中心穴４ａを順次経由して外部へ吐出し噴射される。
この時、中心ノズル穴５０が楕円形に構成されるため、長半径方向に幅が広く拡散される典型的なファンタイプ(Fan Type)のノズル噴射がなされ、洗浄効果がさらに向上する。
また、圧力を最も大きく受ける部位である中心ノズル穴５０の部位がダイアモンドのような超硬度素材のノズルチップ１０の内部に形成されるため、超高圧の液状洗浄媒体が供給されてもこれを十分収容し、許される吐出圧力及び耐久性を大きく向上させ、デフラッシュ工程用に好適に使用することがきる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るノズルの第１例を示す縦断正面図。
【図２】本発明に係るノズルの第１例を示す縦断側面図。
【図３】本発明に係るノズルの第１例を示す平面図。
【図４】本発明に係るノズルの第１例を示す底面図。
【図５】本発明に係るノズルの第１例を示す一部切り欠き斜視図。
【図６】本発明に係るノズルの第２例の一部切り欠き斜視図。
【図７】本発明に係るノズルの第３例の一部切り欠き斜視図。
【図８】本発明に係るノズルの第４例の一部切り欠き斜視図。
【図９】本発明に係るノズルの第４例の縦断正面図。
【図１０】本発明に係るノズルをデフラッシュ装置に設置した状態の縦断側面図。
【符号の説明】
【００２７】
１：ノズル
２：ノズル組立体
３：ノズル軸
４：ノズルギャップ
５：シール
６：フィルタ
１０：ノズルチップ
２０：ノズルホルダ
２２：凹部
２４：設定部
３０：焼結層
４０：上部ノズル穴
５０：中心ノズル穴
６０：下部ノズル穴
【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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【図１０】
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