(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒である流体を用いて被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する有機高分子物質の除去装置であって、
前記被洗浄物を収納し前記有機高分子物質を除去するための耐圧槽と、
該耐圧槽に所定の圧力の気体を充填する気体充填手段と、
前記気体充填手段によって、前記所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内に、前記所定の圧力以上の圧力で、所定の温度の流体を、前記耐圧槽内の被処理物に向けて圧散する流体圧散手段と、
前記流体圧散手段による流体の圧散と並行して、前記流体圧散手段により除去された有機高分子物質が混入した流体を、耐圧槽から排出する流体排出手段とを含むことを特徴とする有機高分子物質の除去装置。
【請求項２】
前記被洗浄物は、半導体ウエハ、ガラス材またはセラミックス材であることを特徴とする請求項１記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項３】
前記気体は、不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項４】
前記流体圧散手段において、流体を圧散するための流体噴出口は、層状に流体を圧散するスリットノズル、霧状に流体を圧散する噴霧ノズル、および扇型膜状に流体を圧散するシャワーノズルのうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項５】
前記流体圧散手段は、前記有機高分子物質の除去促進成分を添加する除去促進成分添加手段を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項６】
加熱されたガスを流入することで耐圧槽内の被洗浄物を昇温する被洗浄物加熱手段を含むことを特徴とする請求項１記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項７】
前記流体圧散手段により圧散される流体の圧力から、前記気体充填手段により耐圧槽に充填された気体の圧力を差し引いた圧力差は、４９０ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項８】
被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を、被洗浄物の表面の温度変化、流体の圧力変化、および流体の温度変化のうち、少なくとも１つを利用して判定する手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有機高分子物質の除去装置。
【請求項９】
亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒である流体を用いて被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する有機高分子物質の除去方法であって、
前記被洗浄物を耐圧槽に収納する工程と、
前記耐圧槽に所定の圧力の気体を充填する工程と、
前記所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内に、前記所定の圧力以上の圧力で、所定の温度の流体を、前記耐圧槽内の被処理物に向けて圧散することで、前記被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を除去する工程と、
前記被処理物に向けて流体を圧散するのと並行して、前記被洗浄物から除去された有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出する流体排出工程とを含むことを特徴とする有機高分子物質の除去方法。
【請求項１０】
有機高分子物質が除去された前記被洗浄物を前記耐圧槽から取り出すために、前記耐圧槽内の圧力を大気圧に減圧する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の有機高分子物質の除去方法。
【請求項１１】
前記耐圧槽の内外の圧力差を利用する方法、前記耐圧槽と流体を排出する廃液槽との高低差を利用する方法、および、前記耐圧槽を傾斜させる方法のうち少なくとも１つの方法により、流体を圧散することで除去された有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出する工程を含むことを特徴とする請求項９または１０記載の有機高分子物質の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を用いて、ワーク、治具、工具、装置などの被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する有機高分子物質の除去装置および除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特許第３０４２０７６号公報および特開２０００−１０３０１号公報に、流体を用いて高分子化合物を分解する方法が開示されている。
【０００３】
特許第３０４２０７６号公報には、超臨界状態または亜臨界状態の水を用いることで、実質的に酸またはアルカリを存在させずに、天然または合成高分子化合物の選択的加水分解を行う方法が開示されている。
【０００４】
また、特開２０００−１０３０１号公報には、密閉状態で高圧にした液体状態、または超臨界状態の水の分解作用により、被洗浄物からレジストを除去する方法が開示されている。
【０００５】
上述した従来技術における方法は、スタティック方式およびダイナミック方式に分類される方法である。かかる方法では、まず、高分子化合物の分解反応などを起こさせる耐圧槽内に、分解する対象を含有する資源や、分解する対象が付着した被洗浄物を入れる。ついで、高分子化合物の分解を行う流体である溶媒をポンプで圧送し、耐圧槽を溶媒で満たすことで加圧する。ついで、このように形成された超臨界状態、亜臨界状態、液化ガス状態などの溶媒により、高分子化合物を分解する。また、前述した公報には特に記載されていないが、前記洗浄物などを細かく破砕して、溶媒とともに耐圧槽にポンプで圧送する場合も考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の方法には、以下のような問題点がある。
【０００７】
これらの方法は、耐圧槽内に反応性の高い溶媒を満たすため、該溶媒が耐圧槽の内壁に長時間接触し、耐圧槽からの金属不純物、有機不純物などの溶出が起こり、溶媒中に溶出した金属不純物、有機不純物などが、被洗浄物などに対して悪影響を及ぼすという問題点がある。
【０００９】
本発明の目的は、流体により耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによって被洗浄物を汚染させずに、有機高分子物質の付着または溶着した被洗浄物から有機高分子物質を除去することができる有機高分子物質の除去装置および除去方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒である流体を用いて被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する有機高分子物質の除去装置であって、
前記被洗浄物を収納し前記有機高分子物質を除去するための耐圧槽と、
該耐圧槽に所定の圧力の気体を充填する気体充填手段と、
前記気体充填手段によって、前記所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内に、前記所定の圧力以上の圧力で、所定の温度の流体を、前記耐圧槽内の被処理物に向けて圧散する流体圧散手段と、
前記流体圧散手段による流体の圧散と並行して、前記流体圧散手段により除去された有機高分子物質が混入した流体を、耐圧槽から排出する流体排出手段とを含むことを特徴とする有機高分子物質の除去装置である。
【００１１】
本発明に従えば、気体充填手段によって、前記所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内の被洗浄物に向けて、溶媒である流体を圧散して有機高分子物質を除去する。つまり、耐圧槽と溶媒とが接触する前に、被洗浄物上で流体が有機高分子物質を除去する。したがって、流体が耐圧槽の内壁に長時間接触せず、耐圧槽の内壁の腐食がない。
また、前記流体圧散手段による流体の圧散と並行して、有機高分子物質が混入した流体を耐圧槽から排出するので、被洗浄物から除去された有機高分子物質を含んだ流体が、耐圧槽内に溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。
また、前記流体が、亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒であるので、かかる流体が物質中を拡散しやすく、被洗浄物の微細な部分に浸透しやすい。
【００１２】
また本発明は、前記被洗浄物は、半導体ウエハ、ガラス材またはセラミックス材であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、半導体ウエハ、ガラス材またはセラミックス材などのワークに付着したレジストなどの有機高分子物質の除去ができる。
【００１６】
また本発明は、前記気体は、不活性ガスであることを特徴とする。
本発明に従えば、前記気体が、不活性ガスであるので、被洗浄物と化学反応を起こすといったことがなく、また、取り扱いが容易である。
【００１７】
また本発明は、前記流体圧散手段において、流体を圧散するための流体噴出口は、層状に流体を圧散するスリットノズル、霧状に流体を圧散する噴霧ノズル、および扇型膜状に流体を圧散するシャワーノズルのうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、前記流体圧散手段において、スリットノズル、噴霧ノズル、およびシャワーノズルのうち、少なくとも１つを用いるので、洗浄物に向けて効率よく流体を圧散でき、耐圧槽の内壁に流体が飛び散りにくい。また、圧散による被洗浄物にかかる流体の圧力が強い。
【００１９】
また本発明は、前記流体圧散手段は、前記有機高分子物質の除去促進成分を添加する除去促進成分添加手段を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、前記流体圧散手段に、前記有機高分子物質の除去促進成分を添加する除去促進成分添加手段を含むので、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去をより確実に短時間で行える。
【００２１】
また本発明は、加熱されたガスを流入することで耐圧槽内の被洗浄物を昇温する被洗浄物加熱手段を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、加熱されたガスを流入することで耐圧槽内の被洗浄物を昇温する被洗浄物加熱手段を含むので、耐圧槽内を減圧した後、被洗浄物を耐圧槽から取り出すときに結露が生じない。
【００２５】
また本発明は、前記流体圧散手段により圧散される流体の圧力から、前記気体充填手段により耐圧槽に充填された気体の圧力を差し引いた圧力差は、４９０ｋＰａ以下であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、前記流体圧散手段により圧散される流体の圧力から、前記気体充填手段により耐圧槽に充填された気体の圧力を差し引いた圧力差は、４９０ｋＰａ以下であるので、圧散による力で、被洗浄物を破損させることなく有機高分子物質を除去できる。
【００２７】
また本発明は、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を、被洗浄物の表面の温度変化、流体の圧力変化、および流体の温度変化のうち、少なくとも１つを利用して判定する手段を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を、被洗浄物の表面の温度変化、流体の圧力変化、および流体の温度変化のうち、少なくとも１つを利用して判定するので、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を正確に判定することができる。
【００２９】
また本発明は、亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒である流体を用いて被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する有機高分子物質の除去方法であって、
前記被洗浄物を耐圧槽に収納する工程と、
前記耐圧槽に所定の圧力の気体を充填する工程と、
前記所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内に、前記所定の圧力以上の圧力で、所定の温度の流体を、前記耐圧槽内の被処理物に向けて圧散することで、前記被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を除去する工程と、
前記被処理物に向けて流体を圧散するのと並行して、前記被洗浄物から除去された有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出する流体排出工程とを含むことを特徴とする有機高分子物質の除去方法である。
【００３０】
本発明に従えば、気体で耐圧槽内を加圧した後に、所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内の被洗浄物に向けて、流体を圧散することで前記被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を除去するので、耐圧槽内に反応性の高い流体を満たす必要がなく、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。
また、前記被処理物に向けて流体を圧散するのと並行して、前記被洗浄物から除去された有機高分子物質が混入した流体を耐圧槽から排出するので、被洗浄物から除去された有機高分子物質を含んだ流体が、耐圧槽内に溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。
【００３１】
また本発明は、有機高分子物質が除去された前記被洗浄物を前記耐圧槽から取り出すために、前記耐圧槽内の圧力を大気圧に減圧する工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、有機高分子物質が除去された前記被洗浄物を前記耐圧槽から取り出すために、前記耐圧槽内の圧力を大気圧に減圧する工程をさらに含むので、耐圧槽から安全に被洗浄物を取り出すことができる。
【００３３】
また本発明は、前記耐圧槽の内外の圧力差を利用する方法、前記耐圧槽と流体を排出する廃液槽との高低差を利用する方法、および、前記耐圧槽を傾斜させる方法のうち少なくとも１つの方法により、流体を圧散することで除去された有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出する工程を含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、前記耐圧槽の内外の圧力差を利用したり、前記耐圧槽と前記流体を排出する廃液槽との高低差を利用したり、および、前記耐圧槽を傾斜させたりすることで、有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出するので、ポンプなどを用いることなく、低コストで確実に流体を排出することができる。このように排出することで、耐圧槽内に有機高分子物質が混入した流体が溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触するといったことが防がれる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である有機高分子物質の除去装置３０の概略図である。有機高分子物質の除去装置３０は、流体を用いて、ワーク、治具、工具、装置などの被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を物理的かつ化学的に除去する装置である。
【００３６】
除去装置３０は、蓋２を有し被洗浄物３を収納する耐圧槽１、高圧ガス容器４、バルブ５，９，１４，１８、コンプレッサー６、溶媒タンク７、高圧ポンプ８，１３、ヒーター１０、ノズル１１、除去促進成分タンク１２、圧力調整バルブ１５、減圧容器１６、溶媒分離タンク１７、および加熱ガス製造装置１９を含んで構成される。
【００３７】
耐圧槽１は、蓋２を有する容器であり、この蓋２を開いて被洗浄物３が耐圧槽３内に収納される。
【００３８】
高圧ガス容器４には、耐圧槽１内を所定の圧力にするための気体が貯蔵されている。該高圧ガス容器４には、前記気体を昇圧するためのコンプレッサー６が接続されており、該コンプレッサー６は、バルブ５を介して耐圧槽１に接続されている。
【００３９】
溶媒タンク７には、被洗浄物３に付着または溶着した有機高分子物質を除去するための流体が入っている。該溶媒タンク７には、前記流体を昇圧するための高圧ポンプ８が接続されており、該高圧ポンプ８は、バルブ９を介して前記流体を所定の温度に昇温するためのヒーター１０に接続されている。さらに、前記ヒーター１０は、ノズル１１に接続されている。該ノズル１１は、耐圧槽１の内部に設けられ、有機高分子物質が付着または溶着した被洗浄物に向けて流体を圧散する。
【００４０】
除去促進成分タンク１２には、有機高分子物質の除去を促進する成分が入っている。該除去促進成分タンク１２には、前記除去促進成分を昇圧するための高圧ポンプ１３が接続されており、該高圧ポンプ１３には、バルブ１４が接続されている。バルブ１４は、該バルブ１４を通過した除去促進成分が、前記ヒーター１０によって加熱された前記流体と混合するように、ヒーター１０の出口に接続されている。
【００４１】
圧力調整バルブ１５は、耐圧槽１の外側に設けられており、該圧力調整バルブ１５を開閉することで耐圧槽１内の圧力を調整したり、耐圧槽１内に溜まる流体を耐圧槽１の外に排出する。かかる圧力調整バルブ１５には、除去された有機高分子物質が混入した流体を回収するための減圧容器１６が接続されている。また、該減圧容器１６には、流体から除去された有機高分子物質が分離された上澄み液を回収する溶媒分離タンク１７が接続されている。
【００４２】
加熱ガス製造装置１９は、バルブ１８を介して耐圧槽１に接続されている。該加熱ガス製造装置１９において、ガスを加熱し、バルブ１８を通して有機高分子物質の除去が終了した被洗浄物３に加熱ガスを吹き付け、被洗浄物３を昇温させる。
【００４３】
図２は本発明の実施の他の形態である有機高分子物質の除去方法を示す工程図である。以下に、図１および図２を参照して、液晶パネル製造装置のレジスト剥離装置で用いられる本発明の有機高分子物質の除去方法について説明する。詳しくは、液晶パネルのガラス基板上にノボラック型フォトレジストが塗布されている場合に、該レジストを除去する方法について説明する。
【００４４】
まず、耐圧槽１に被洗浄物３である液晶パネルのガラス基板を入れるために蓋２を開ける（図２（ａ））。表面に除去対象の有機高分子物質であるレジストが付着しているガラス基板を耐圧槽１内に収納し（図２（ｂ））、蓋２を閉める（図２（ｃ））。ガラス基板は、耐圧槽１内に複数枚並べられ、ガラス基板同士がある程度の間隔を置き、レジストが塗布されている面が耐圧槽１の底に対して垂直となるように並べられる。
【００４５】
次に、バルブ５を開放し、高圧ガス容器４から気体である炭酸ガスを耐圧槽１に注入する。耐圧槽１内の圧力が５ＭＰａに達するまで、コンプレッサー６を動作させて昇圧する。耐圧槽１内の圧力が炭酸ガスにより５ＭＰａになったらバルブ５を閉じる（図２（ｄ））。
【００４６】
次に、高圧ポンプ８の運転を開始し（図２（ｅ））、バルブ９を開放することで溶媒タンク７から高圧ポンプ８に流体である水を送り出す。高圧ポンプ８を経由することで圧力が５．１ＭＰａとなった水をヒータ１０に通し、２００℃まで加熱する。
【００４７】
さらに、５．１ＭＰａ、２００℃となった水、すなわち亜臨界状態の水に、除去促進成分としてアンモニア水を混合する。除去促進成分タンク１２に貯蔵されているアンモニア水は、高圧ポンプ１３で昇圧され、バルブ１４を経て、ヒータ１０で加熱された水に混合される（図２（ｆ−２））。アンモニア水が混合された亜臨界状態の水を、ノズル１１を経てガラス基板に向けて圧散する（図２（ｆ−１））。
【００４８】
アンモニア水を全く混合させない場合のレジストの除去時間は１０分であるが、アンモニア水を亜臨界状態の水に１０ｐｐｍとなるように混合させた場合には５分であり、レジストの除去時間を短縮することができる。
【００４９】
前記除去促進成分としては、アンモニア水のほか、フッ酸水溶液、塩酸水溶液、硝酸水溶液、燐酸水溶液、過酸化水素水など用いてもよい。また、ガラス基板に圧散する流体として、亜臨界状態の水を用いているが、超臨界状態の水でもよい。なお、前記除去促進成分は、場合によっては、亜臨界状態の水に混合させなくてもよい。
【００５０】
ここで、超臨界状態とは、物質固有の臨界圧力、臨界温度の双方を超えた状態のことを指し、亜臨界状態とは、物質固有の臨界圧力の１／５、臨界温度の１／５の双方を超えた状態のことを指す。なお、水の臨界圧力は２２．1ＭＰａ、臨界温度は３７４℃である。
【００５１】
亜臨界状態ないし超臨界状態の流体は、気体に比べて密度が大きく、液体に比べて粘性が小さいため、ガラス基板の微細な部分に浸透しやすく、反応性も高い。よって、流体として、亜臨界状態の水を用いることで、ガラス基板上のレジストを安価に除去することができる。
【００５２】
上述するように、耐圧槽１に炭酸ガスを充填し、アンモニア水を混合した亜臨界状態の水をガラス基板に圧散することで、圧散圧力によって物理的にレジストを除去することができるとともに、前記亜臨界状態の水による溶解または分解によって化学的にレジストを除去することができる（図２（ｇ））。
【００５３】
また、従来技術のように耐圧槽１に亜臨界状態の水を満たすのではなく圧散するので、反応性の高い亜臨界状態の水が耐圧槽１の内壁に長時間接触せず、耐圧槽１から溶出する金属不純物、有機不純物などによってガラス基板が汚染されない。
【００５４】
さらに、従来技術では、流体を高圧ポンプ８およびヒータ１０により流体が亜臨界状態ないし超臨界状態となる高温・高圧にして、流体が有機高分子物質の除去に必要な条件に達するまで耐圧槽１に圧送する必要がある。しかしながら、高圧ポンプ８の送液能力には限界があるので、高温・高圧の流体を耐圧槽１に満たすには長時間を要する。したがって、短時間で流体の圧力を上昇させる場合には、高圧ポンプ８およびヒータ１０の能力を大きくする必要がある。
【００５５】
一方、本発明では耐圧槽１に高温・高圧の流体を大量に満たすのではなく、流体を圧散して被洗浄物にかける。つまり、予め所定の圧力の気体が充填された耐圧槽１に、高温・高圧の少量の流体を少しずつ圧散することで有機高分子物質を除去するので、一度に大量の流体を高温・高圧にし、圧送する必要がない。したがって、高圧ポンプ８およびヒーター１０の能力を大きくする必要もない。
【００５７】
ノズル１１としては、層状に流体を圧散するスリットノズルを用いる。このスリットノズルを、たとえばガラス基板と並行となるように複数配置する。スリットノズルは、流体を層状に圧散できるので、亜臨界状態の水をガラス基板に圧散した場合、周囲に飛び散りにくく、耐圧槽１の内壁に亜臨界状態の水がかかりにくいため、耐圧槽１の腐食を防止する効果が高い。
【００５８】
また、ノズル１１としては、霧状に流体を圧散する噴霧ノズル、単一平面の扇形膜状に流体を圧散するシャワーノズルなどを用いてもよい。これらのノズルは、流体の圧散量を削減する効果が高い。さらに、シャワーノズルは、流体の圧散圧力を利用した高圧シャワー洗浄によるレジストの物理的除去の効果が高い。上述したノズルは、単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【００５９】
ノズル１１から圧散される水の圧力から、耐圧槽１に充填された気体の圧力を差し引いた圧力差は、好ましくは４９０ｋＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ2）以下である。圧力差を４９０ｋＰａ以下とするのは、圧力差が４９０ｋＰａより大きいと、壊れやすいガラス基板上のレジストを除去する場合に、圧散圧力によりガラス基板が破損しやすくなるからである。
【００６０】
次に、除去されたレジストを含んだ亜臨界状態の水を、圧力調整バルブ１５を通過させて耐圧槽１から排出し、減圧容器１６に回収する（図２（ｈ））。かかる亜臨界状態の水の耐圧槽１からの排出は、ガラス基板への亜臨界状態の水の圧散と並行して行われる。
【００６１】
減圧容器１６への排出を促進する方法としては、耐圧槽１と減圧容器１６との間に圧力差または高低差を設け、それらを利用する方法、および、耐圧槽１を傾斜させる方法が挙げられる。かかる方法は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【００６２】
このとき、圧力調整バルブ１５から耐圧槽１内の炭酸ガスが絶えず抜けていくために、時々、バルブ５を開放して炭酸ガスを耐圧槽１に送り込むことで、耐圧槽１内の圧力を５ＭＰａに保つ。
【００６３】
上でも述べたように、従来技術では、反応性が高まった流体を耐圧槽１に満たすため、耐圧槽１の内壁の金属材料が溶かされ、その溶出した金属材料により被洗浄物３が汚染されることがある。特に被洗浄物３が、半導体、液晶パネルのガラス基板などの場合、溶出する金属による汚染は製品の歩留まりに致命的なダメージを与える。たとえば、耐圧槽１の材料としてステンレス鋼材料であるＳＵＳ３１６Ｌを使用した場合、表面に安定な酸化皮膜を形成した場合でも、約０．１ｍｍ／日の速度で、表面が腐食されていく。腐食され溶出した金属は、ガラス基板に付着し、液晶パネルのガラス基板としての用を成さなくなる。本発明では、この問題が解決され、亜臨界状態の水を耐圧槽１に長時間滞留させず速やかに排出するので、前記汚染が起こらない。
【００６４】
減圧容器１６に回収された水は、耐圧槽１で与えられた温度および圧力条件から外れるため、レジストの除去性能が急速に失われ、減圧容器１６内に除去された有機物質が析出する。流体が亜臨界状態の水の場合には、レジストの分解反応が優先的に起こり、ベンゼン骨格を持つ分子量１００〜２００程度の有機物質が析出する。
【００６５】
減圧容器１６内の上澄み水は、高低差もしくはポンプを利用して溶媒分離タンク１７へ排出され、活性炭、イオン交換樹脂、バイオ処理、ＵＶ殺菌、半透膜などの排水処理装置（図示せず）、純水製造装置（図示せず）などを経て再度レジスト除去の流体として使用される。
【００６６】
ガラス基板に５．１ＭＰａ、２００℃である亜臨界状態の水を圧散しているにもかかわらず、レジストの分解反応により熱が発生するため、ガラス基板上のレジスト表面温度は２２０℃に達する。これを利用し、除去反応の終了時期を、ガラス基板表面の温度変化、反応し終えた亜臨界状態の水の温度変化などを測定することで判断する。かかる除去反応の終了時期は、亜臨界状態の水の圧力変化を測定することで判断してもよい。すなわち、除去反応が連続的に進んでいる間は、耐圧層１内の圧力が上昇し続ける。除去反応が終了に近づくと、耐圧層１内の圧力の上昇率が減少していく。また上述したように、耐圧層１から亜臨界状態の水を排出することで減少する耐圧層１内の圧力を一定にするために、バルブ５を開放して炭酸ガスを耐圧層１に送り込み、耐圧層１内の圧力を５ＭＰａに保っている。したがって、このバルブ５の開放から次のバルブ５の開放までの間隔が、反応初期と比べて、反応終期の方が狭くなっていく。これを利用して除去反応の終了時期を判断する。
【００６７】
次に、ノズル１１から圧散された亜臨界状態の水が、ガラス基板からレジストを除去し終えた後、バルブ９とバルブ１４を閉じて亜臨界状態の水の圧散を停止し（図２（ｉ））、レジスト除去反応を停止する（図２（ｊ））。
【００６８】
次に、耐圧槽１から充分に亜臨界状態の水を排出した後に、圧力調整バルブ１５の開度を変えて、耐圧槽１の圧力を大気圧にまで減圧する（図２（ｋ））。ガラス基板は、耐圧槽１内の圧力を急激に減ずることによる断熱膨張により急冷される。このまま、蓋２を開けてガラス基板を取り出すと、結露してしまう場合がある。これを防止するために、加熱ガス製造装置１９により作られた加熱窒素をバルブ１８を通してガラス基板に噴射する（図２（ｌ））。
【００６９】
このとき、均一に加熱ガスを噴射するため、ノズルを耐圧槽１の内側に設け、バルブ１８と接続してもよい。かかるノズルを使用することで、窒素使用量を半分にできる。なお、本発明の実施形態では、加熱窒素を用いたが、他のガスを用いてもよい。
【００７０】
加熱窒素により、ガラス基板が露点以上に暖められたら、蓋２を開けてガラス基板を取り出す（図２（ｍ））。
【００７１】
従来ではレジスト剥離に、高価な溶剤やオゾンを使用しなければならず、排ガス処理、溶剤購入、溶剤処理などの費用が必要となるが、上述したように、本発明の有機高分子物質の除去方法を、液晶パネル製造装置のレジスト剥離装置で用いた場合、流体として安価な水を使用し、特別な処理も必要としないため、かかる装置では安価にレジスト剥離を行える。
【００７２】
上述した実施の形態では、本発明の有機高分子物質の除去方法を、液晶パネル製造装置のレジスト剥離装置で用いた場合について説明したが、半導体基板製造装置、太陽電池製造装置、オプトデバイス製造装置などにおけるレジスト剥離装置で用いてもよい。
【００７３】
また、被洗浄物３であるガラス基板に塗布されたレジストを除去する場合について述べたが、被洗浄物３が、ガラス基板以外のワーク（半導体ウエハ、ガラス材、セラミックス材など）、治具、工具、装置などであっても本発明を適用できる。
【００７４】
また、除去対象のレジストとしては、ノボラック型フォトレジストだけでなく、ネガ型ノボラック樹脂レジスト、ポジ型ゴム系レジストなどを除去する場合でも同様の結果が得られる。なお、反応時間は、レジストの付着量、硬化条件、不純物量、放置時間、有機成分などにより変化する。
【００７５】
さらに、除去対象としては、ダイオキシン、ＰＢＣ、活性汚泥およびその他の有機高分子物質であっても本発明を適用できる。
【００７６】
流体としては、水に限らず、亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒を用いてもよい。また、圧力・温度が大気圧・室温よりも高く、かつその密度が０．１ｇ／ｃｍ3以上である流体であれば、本発明における流体として用いてもよい。
【００７７】
前記極性溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、１−プロピルアルコール、２−プロピルアルコール、酢酸、フェノール、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）などの水に溶解する極性溶媒が挙げられ、これらを用いても同様の結果が得られる。このとき、処理時間、温度、圧力などは水を用いる場合とは異なり、各極性溶媒固有の条件となる。また、使用する極性溶媒の種類によっては、分解反応が優先的に起こる場合と、溶解反応が優先的に起こる場合がある。たとえば、ＤＭＳＯを流体に使用した場合には、溶解反応が優先的に起こる。
【００７８】
上述した実施の形態では、耐圧槽１に充填する気体として、不活性ガスである炭酸ガスを用いたが、他の不活性ガスでもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、耐圧槽内に反応性の高い流体を満たす必要がなく、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しないので、耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによる被洗浄物の汚染を防止することができる。
また、流体の圧散と並行して、除去された有機高分子物質が混入した流体を耐圧槽から排出するので、被洗浄物から除去された有機高分子物質を含んだ流体が耐圧槽内に溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。したがって、耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによる被洗浄物の汚染を防止することができる。
また、前記流体が、亜臨界状態ないし超臨界状態の水、もしくは亜臨界状態ないし超臨界状態の極性溶媒であるので、かかる流体が物質中を拡散しやすく、被洗浄物の微細な部分に浸透しやすい。よって、より確実に短時間で有機高分子物質を除去できる。また、水および極性溶媒は安価であるため、有機高分子物質の除去コストを抑えることができる。
【００８０】
また本発明によれば、半導体ウエハ、ガラス材またはセラミックス材などのワークに付着したレジストなどの有機高分子物質の除去ができる。
【００８２】
また本発明によれば、前記気体が、不活性ガスであるので、被洗浄物と化学反応を起こすといったことがなく、取り扱いも容易である。また、不活性ガスは安価であるため、有機高分子物質の除去コストを抑えることができる。
【００８３】
また本発明によれば、前記ノズルを用いるので、被洗浄物に向けて効率よく圧散でき、耐圧槽の内壁に流体が飛び散りにくい。したがって、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しないので、耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによる被洗浄物の汚染を防止することができる。また、圧散による被洗浄物にかかる流体の圧力が強いので、有機高分子物質をより確実に除去できる。
【００８４】
また本発明によれば、流体に、有機高分子物質の除去促進をする除去促進成分を添加するので、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去をより確実に短時間で行える。したがって、有機高分子物質の除去時間を短縮できる。
【００８５】
また本発明によれば、耐圧槽から被洗浄物を取り出す前に、加熱されたガスにより被洗浄物を昇温するので、耐圧槽内を減圧した後、被洗浄物を耐圧槽から取り出すときに生じる結露を防ぐことができる。
【００８７】
また本発明によれば、前記流体圧散手段により圧散される流体の圧力から、前記気体充填手段により耐圧槽に充填された気体の圧力を差し引いた圧力差は、４９０ｋＰａ以下であるので、圧散による力で被洗浄物を破損させることなく有機高分子物質を除去できる。
【００８８】
また本発明によれば、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を、被洗浄物の表面の温度変化、流体の圧力変化、および流体の温度変化のうち、少なくとも１つを利用して判定するので、被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質の除去が終了した時期を正確に判定することができる。したがって、有機高分子物質の除去を確実に行うことができる。
【００８９】
また本発明によれば、所定の圧力の気体が充填された耐圧槽内の被洗浄物に流体を圧散する工程により、前記被洗浄物に付着または溶着した有機高分子物質を除去するので、耐圧槽内に反応性の高い流体を満たす必要がなく、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。したがって、耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによる被洗浄物の汚染を防止することができる。
また、前記被処理物に向けて流体を圧散するのと並行して、前記被洗浄物から除去された有機高分子物質が混入した流体を耐圧槽から排出する流体排出工程により、被洗浄物から除去された有機高分子物質を含んだ流体が、耐圧槽内に溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触しない。
【００９０】
また本発明によれば、有機高分子物質が除去された前記被洗浄物を前記耐圧槽から取り出すために、前記耐圧槽内の圧力を大気圧に減圧するので、耐圧槽から安全に被洗浄物を取り出すことができる。
【００９１】
また本発明によれば、流体を圧散することで除去された有機高分子物質が混入した流体を前記耐圧槽から排出するので、耐圧槽内に除去された有機高分子物質が混入した流体が該耐圧槽内に溜まらず、該流体が耐圧槽の内壁に長時間接触することがない。したがって、耐圧槽から溶出する金属不純物、有機不純物などによる被洗浄物の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である有機高分子物質の除去装置３０の概略図である。
【図２】本発明の実施の他の形態である有機高分子物質の除去方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１  耐圧槽
２  蓋
３  被洗浄物
４  高圧ガス容器
５，９，１４，１８  バルブ
６  コンプレッサー
７  溶媒タンク
８，１３  高圧ポンプ
１０  ヒータ
１１  ノズル
１２  除去促進成分タンク
１５  圧力調整バルブ
１６  減圧容器
１７  溶媒分離タンク
１９  加熱ガス製造装置
【図１】
0003875854.tif 000002
【図２】
0003875854.tif 000003