(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される被洗浄物にノズル体からオゾン水を噴射して当該被洗浄物を洗浄処理するための洗浄処理装置において、
上記被洗浄物を回転駆動する回転テーブルを有する処理チャンバと、
この処理チャンバから排出されるオゾン水を蓄えるバッファタンクと、
このバッファタンクに蓄えられたオゾン水が第１の制御弁を介して所定量ずつ供給される処理タンクと、
この処理タンク内のオゾン水に、当該処理タンクの底部に設けられ多数のノズル部を有する気体供給管から圧力調整自在の加圧気体を第２の制御弁を介して供給することで前記オゾン水をバブリングしてオゾンガスを脱気させる気体供給手段と、
上記処理タンクから脱気されたオゾンガスを第４の制御弁を介して排出する排気手段と、
上記処理タンクからオゾンガスが脱気された液体を第３の制御弁を介して排出する排液手段と、
上記バッファタンクに溜まるオゾン水の量を検出するセンサと、
このセンサが上記バッファタンクに所定量のオゾン水が溜まったことを検出すると、その検出信号に基いて上記第１の制御弁を所定時間開放させて上記バッファタンク内のオゾン水を上記処理タンクに所定量供給してから、上記第２の制御弁を所定時間開放して上記気体供給手段から上記処理タンクの上記気体供給管へ加圧気体を供給して上記オゾン水からオゾンガスを脱気させ、その脱気後に上記第３の制御弁を開放してオゾンガスが脱気された液体を排出させるとともに、オゾンガスの脱気中若しくは脱気後に上記第４の制御弁を開放してオゾンガスを排出させる制御装置と
を具備したことを特徴とする洗浄処理装置。
【請求項２】
上記排気手段は、オゾンガスを強制的に排出する排気装置を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は被処理物を洗浄処理したオゾン水を処理するオゾン水処理装置が用いられた洗浄処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶製造装置や半導体製造装置などでは、被洗浄物としての液晶用ガラス基板や半導体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求される工程がある。被洗浄物には微粒子が付着しているだけでなく、脂肪などの有機物が付着している場合もある。
【０００３】
微粒子を洗浄する場合には、被洗浄物に純水を単に吹き付けたり、純水に超音波振動を付与して吹き付けるなどして除去することができる。しかしながら、有機物の場合、純水では除去できないため、純水に通常はオゾンと酸素の混合ガスであるオゾン含有ガスを封入して溶解させたオゾン水が用いられる。
【０００４】
オゾン水は周知のように酸化力が強く、限られた種類の弗素系樹脂以外の材料は腐食するということがある。そのため、使用済みのオゾン水をそのままの状態で廃棄すると、配管などを腐食させるなどのことがあるため、その有害性を低減したり、除去してからでなければ廃棄できないということがあった。
【０００５】
従来、使用済みのオゾン水は、純水などで希釈して濃度を下げてから廃棄したり、オゾン分解作用のある薬品や物質を混入して分解してから廃棄するということが行われていた。
【０００６】
しかしながら、前者の手段によると、大量の純水を使用するため、純水の製造コストが増大したり、オゾン水を希釈した廃液の処理コストが増大するなどのことがあった。
【０００７】
後者の手段によると、オゾン水を分解するために使用する薬品や物質のコストが高くなるばかりか、それらの供給設備が必要となるから、それによってもコスト高を招くことになる。
【０００８】
さらに、両者に共通して言えることは、オゾン水からオゾンガス（酸素ガスも含む）を確実に分解できないため、オゾンガスを含む液体を排出することになり、配管や設備などを早期に損傷させるということがあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来はオゾン水を純水で希釈したり、薬液などで分解してから廃棄していたので、そのためのランニングコストが高くなるということがあった。しかも、オゾン水からオゾンガスを確実に分解することができないため、配管や設備に悪影響を及ぼすことがあった。
【００１０】
この発明の目的は、安価なランニングコストでオゾン水からオゾンガスを確実に脱気できるようにしたオゾン水処理装置を用いた洗浄処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転駆動される被洗浄物にノズル体からオゾン水を噴射して当該被洗浄物を洗浄処理するための洗浄処理装置において、
上記被洗浄物を回転駆動する回転テーブルを有する処理チャンバと、
この処理チャンバから排出されるオゾン水を蓄えるバッファタンクと、
このバッファタンクに蓄えられたオゾン水が第１の制御弁を介して所定量ずつ供給される処理タンクと、
この処理タンク内のオゾン水に、当該処理タンクの底部に設けられ多数のノズル部を有する気体供給管から圧力調整自在の加圧気体を第２の制御弁を介して供給することで前記オゾン水をバブリングしてオゾンガスを脱気させる気体供給手段と、
上記処理タンクから脱気されたオゾンガスを第４の制御弁を介して排出する排気手段と、
上記処理タンクからオゾンガスが脱気された液体を第３の制御弁を介して排出する排液手段と、
上記バッファタンクに溜まるオゾン水の量を検出するセンサと、
このセンサが上記バッファタンクに所定量のオゾン水が溜まったことを検出すると、その検出信号に基いて上記第１の制御弁を所定時間開放させて上記バッファタンク内のオゾン水を上記処理タンクに所定量供給してから、上記第２の制御弁を所定時間開放して上記気体供給手段から上記処理タンクの上記気体供給管へ加圧気体を供給して上記オゾン水からオゾンガスを脱気させ、その脱気後に上記第３の制御弁を開放してオゾンガスが脱気された液体を排出させるとともに、オゾンガスの脱気中若しくは脱気後に上記第４の制御弁を開放してオゾンガスを排出させる制御装置と
を具備したことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記排気手段は、オゾンガスを強制的に排出する排気装置を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１と請求項２の発明によれば、処理チャンバで被洗浄物を洗浄したオゾン水をバッファタンクに蓄え、所定量ずつ処理タンクに供給し、この処理タンク内でオゾン水に加圧気体を供給することで、そのオゾン水に含まれるオゾンガスが脱気されるから、オゾン水がオゾンガスと液体とに分離される。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示す洗浄処理装置は処理チャンバ１を有する。この処理チャンバ１内には液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの被洗浄物２が駆動源３によって回転駆動される回転テ−ブル４によって着脱自在に保持されている。
【００１９】
上記被洗浄物２の上方にはノズル体５が配置されている。このノズル体５はオゾン水の供給源６に連通されていて、上記被洗浄物２に向けてオゾン水を噴射できるようになっている。それによって、上記被洗浄物２は、とくにその板面に付着した有機物を分解洗浄できるようになっている。
【００２０】
上記処理チャンバ１の底部には排液管７の一端が接続されている。この排液管７の他端はバッファタンク８に連通していて、上記処理チャンバ１からのオゾン水を蓄えることができるようになっている。このバッファタンク８にはここに蓄えられるオゾン水の量を検出するセンサ１０が設けられている。
【００２１】
上記バッファタンク８の底部には供給管９の一端が接続されている。この供給管９の中途部には第１の制御弁１１が接続され、他端はオゾン水の処理装置を構成する気密構造の処理タンク１２に接続されている。
【００２２】
上記処理タンク１２の底部には一端側に多数のノズル部１３ａを有する気体供給管１３が配設されている。この気体供給管１３の他端は処理タンク１２から気密に導出され、第２の制御弁１４を介して加圧気体の供給源１５に接続されている。したがって、制御弁１４の開閉によって気体供給管１３から処理タンク１２内のオゾン水へ供給される気体によってオゾン水をバブリングできるようになっている。処理タンク１２内へ供給する気体としてはドライエア−あるいは窒素などの不活性ガスなどがよい。
【００２３】
上記処理タンク１２の底部には、排液管１６の一端が接続され、上部には排ガス管１７の一端が接続されている。上記排液管１６は、第３の制御弁１８の一端に接続され、この制御弁１８の他端は図示しない下水道などに連通される。上記排ガス管１７には第４の制御弁１９を介してオゾン分解器２１の接続されている。
【００２４】
なお、第４の制御弁１９とオゾン分解器２１の間には、たとえば送風機等からなる排気装置２０を介在させ、加圧気体の供給源１５からのアエ圧と排気装置２０の排気量とを設定することで、最適の処理時間にすることが可能である。
【００２５】
上記第１乃至第４の制御弁１１、１４、１８、１９は、制御装置２２によって図２に示すタイムチャ−トに基づき開閉制御されるようになっている。つまり、制御装置２２は、上記バッファタンク８に設けられたセンサ１０がこのタンク８内にオゾン水が所定量以上たまったことを検知すると、その検知信号で上記各制御弁を上記タイムチャ−トにしたがって開閉制御し、被洗浄物２を洗浄処理したオゾン水を後述するように脱気処理するようになっている。
【００２６】
図３と図４は実験結果を示す。
図３は処理方法の違いがオゾン水分解速度に及ぼす影響を実験したもので、横軸は経過時間（分）で、縦軸は溶存オゾンガス濃度（ｐｐｍ）である。図中直線Ａはバブリングだけで脱気する場合で、直線Ｂはバブリングと強制排気とを組み合わせた場合である。また、直線Ｃは排気だけであり、直線Ｄは放置した場合である。
【００２７】
この図から分かるように、本願発明のようにバブリングあるいはバブリングと強制排気を組み合わせると、他の処理方法に比べて溶存オゾンガス濃度を短時間で低下せることができる。つまり、脱気速度を速めることができる。
【００２８】
図４はバブリング圧力がオゾン分解処理速度に及ぼす影響を実験したもので、横軸は経過時間（分）を示し、縦軸は溶存オゾンガス濃度（ｐｐｍ）を示す。図中直線Ｅはバブリングせずに放置した場合であり、直線Ｆはバブリング圧力１Kg／cm2 の場合であり、直線Ｇは2.5 Kg／cm2 、直線Ｈは5.0 Kg／cm2 の場合である。
【００２９】
この図から分かるように、バブリング圧力を高くすると、溶存オゾンガス濃度を短時間で低下せることができる。つまり、脱気速度を速めることができる。
以上のことから、オゾン水のバブリング、処理タンク１２で発生するオゾンの強制排気およびバブリング時の圧力設定を組み合わせることで、オゾン水からのオゾンの脱気を効率よく確実に行えることが判明した。
【００３０】
たとえば、密閉したタンク１２内にオゾン水を放置した場合、オゾン水の溶存オゾン濃度を５ｐｐｍから０．２ｐｐｍまで下げるのに要した時間は５４分であったが、バブリングの圧力がＫｇ／ｃｍ２  のときには２２分であり、５．０Ｋｇ／ｃｍ２  のときには３．６分であった。
【００３１】
さらに、強制排気を併用すると、分解速度をより一層向上させることができ、たとえばバブリングの圧力が5.0 Kg／cm2 のときに、排気を100pa （処理タンク１２内は300pa の陽圧）の条件では、約２．５分となり、放置した場合の約２０分の１に処理時間を短縮できた。
【００３２】
つぎに、上記構成の装置の動作について説明する。
処理チャンバ１内の回転テ−ブル４に被洗浄物２を保持したならば、この回転テ−ブル４を回転駆動するとともに、ノズル体５からオゾン水を上記被洗浄物２に向けて噴射する。それによって、オゾン水は被洗浄物２に付着した有機物を分解洗浄する。
【００３３】
被洗浄物２を洗浄したオゾン水は処理チャンバ１から排液管７を通りバッファタンク８に流入する。バッファタンク８に所定量のオゾン水がたまり、そのことが上記バッファタンク８に設けられたセンサ１０によって検出されると、第１乃至第４の制御弁１１，１４、１８、１９が図２のタイムチャ−トに基づいて開閉制御される。
【００３４】
すなわち、まず、第１の制御弁１１が時間Ｔ1 から時間Ｔ2 の間、開放される。第１の制御弁１１が所定時間開放されることで、バッファタンク８内のオゾン水が供給管９を通じて処理タンク１２へ所定量供給される。
【００３５】
時間Ｔ2 では第１の制御弁１１が閉じ、第２の制御弁１４が開放される。それによって、供給源１５から気体供給管１３を通じて加圧気体である、加圧エア−が上記処理タンク１２内のオゾン水へ供給される。
【００３６】
加圧エア−が供給されると、処理タンク１２内オゾン水がバブリングされ、オゾン水に含まれたオゾンガスが脱気し、液体と分離される。
上記第２の開閉弁１４は時間Ｔ3 で閉じられる。ついで、時間Ｔ3 では第３の制御弁１８と第４の制御弁１９とが開放される。第３の制御弁１８が開放されることで、オゾンガスが分離された液体が排液管１６から排出される。また、第４の制御弁１９が開放されることでオゾン水から脱気されたオゾンガスが排ガス管１７を通ってオゾン分解器２１に供給される。
【００３７】
排ガス管１７を通って供給されたオゾンガスはオゾン分解器２１で分解されて酸素などになってから大気中に排出されるから、無害であり、また排液管１６から排出される液体中には、オゾンガスがほとんど含まれていないから、その液体も無害である。つまり、処理タンク１２内にたとえばエア−などの加圧気体を供給することで、オゾン水からオゾンガスを確実に脱気することができるから、純水で希釈したり、薬液などを用いる場合などに比べてそのランニングコストを低減することができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では第３の制御弁１８と第４の制御弁１９を同時に開放するようにしたが、処理タンク１２内のオゾン水へ加圧エア−を供給中（第２の制御弁１４を開放中）、第４の制御弁１９を開放してもよい。また、処理タンク１２内のオゾン水からのオゾンの脱気を速めるため、処理タンク１２内に回転駆動される撹拌翼を設け、オゾン水を撹拌したり、ヒ−タなどの加熱器を設け、加熱するようにしてもよく、これらの方法を併用することで脱気速度を向上させることが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、処理容器で被処理物を洗浄したオゾン水をバッファタンクに蓄え、所定量ずつ処理タンクに供給し、ここで加圧気体を供給することで、そのオゾン水に含まれるオゾンガスおよび酸素ガスを分離するようにした。
【００４２】
すなわち、処理チャンバと処理タンクとの間にバッファタンクを設けたことで、処理チャンバから排出されるオゾン水の量に左右されることなく、常に一定量のオゾン水を処理タンクで処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す洗浄処理装置の全体構成図。
【図２】同じく第１乃至第４の制御弁の動作を説明するためのタイムチャ−ト。
【図３】同じくオゾン水にバブリングを与えたり、脱気されたオゾンガスを強制排気するなどした場合に、オゾン水の溶存オゾンガス濃度の変化を測定したグラフ。
【図４】同じくバブリング時の圧力を変えたときに、オゾン水の溶存オゾンガス濃度の変化を測定したグラフ。
【符号の説明】
１…処理チャンバ
６…オゾン水の供給源
８…バッファタンク
１２…処理タンク
１３…気体供給管
１４…第１の制御弁
１５…加圧気体の供給源
１６…排液管
１７…排ガス管
１８…第３の制御弁
１９…第４の制御弁
２０…排気装置
２１…オゾン分解器
２２…制御装置
【図１】
0004347426.tif 000002
【図２】
0004347426.tif 000003
【図３】
0004347426.tif 000004
【図４】
0004347426.tif 000005