(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に温水ミストを吹き付けて洗浄する基板洗浄装置であって、
乾き蒸気を生成するための純水を供給する純水供給手段と、
前記純水供給手段に連設され、前記純水供給手段から供給された純水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生部と、
前記蒸気発生部と連通接続され、前記蒸気発生部にて発生した蒸気を加熱して乾き蒸気を生成する蒸気加熱部と、
前記蒸気加熱部に固設され、生成された乾き蒸気を導きつつ前記乾き蒸気から凝縮潜熱を吸収して凝縮させることによって温水ミストを生成し、当該温水ミストを基板に吹き付ける吐出ノズルと、
を備えることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板洗浄装置において、
前記蒸気発生部および前記蒸気加熱部のそれぞれは、
内管と外管との間に流体が通過する隙間を設けた二重管と、
前記内管の内側に設けられ、前記隙間を通過する流体を加熱する内側加熱部と、
前記外管の外側に設けられ、前記隙間を通過する流体を加熱する外側加熱部と、
を備えることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板洗浄装置において、
冷却配管を内蔵し、前記冷却配管内に純水を流すことによって前記蒸気発生部および前記蒸気加熱部から排出される廃熱を吸熱する冷却手段をさらに備え、
前記純水供給手段は、前記冷却手段の前記冷却配管内を流れた純水を前記蒸気発生部に供給することを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記純水供給手段は、純水を霧状にして前記蒸気発生部に吹き込むことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記蒸気加熱部にキャリアガスを吹き込むキャリアガスノズルをさらに備え、
前記キャリアガスノズルから吐出されたキャリアガスが乾き蒸気を巻き込んで前記吐出ノズルに流れ込むことにより、キャリアガスが凝縮潜熱を吸収して乾き蒸気が凝縮することを特徴とする基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に温水ミストを吹き付けて洗浄する基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理などの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらのうち洗浄処理は、基板に付着したパーティクル等の汚染物質を除去する処理であり、パターンの微細化、複雑化が進展している近年においては益々重要となっている処理である。
【０００３】
従来より使用されている代表的な基板洗浄装置は、基板を回転させつつその表面にブラシを当接または近接させることによって、基板表面に付着したパーティクル等の汚染物質を擦り取るいわゆるスピンスクラバであった。ブラシによる摩擦力によって汚染物質を強制的に擦り取る手法では、強力な洗浄効果を得られるものの、ブラシによって基板表面に傷を付ける等の問題も生じていた。
【０００４】
このため、最近では、ブラシを用いない非接触方式の基板洗浄装置が注目されている。例えば、基板表面に接触する液体に超音波を付与する方式や純水ミストを高速にて吹き付ける方式が検討されている。これらのうち、純水ミストを吹き付ける方式は、基板表面に付着した汚染物質と同程度の大きさの微小水滴をランダムな方向から汚染物質に衝突させることとなるため、洗浄効果が大きく、特に水滴の温度が室温よりも高い温水ミストを高速にて吹き付ける方式であれば、水滴の熱エネルギーによる活性化効果も得られるためより高い洗浄効果が得られると期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような高速の温水ミストは、高温の乾き蒸気を断熱膨張によって凝縮させることにより生成される。従来においては、基板洗浄装置の外部（例えば、装置が設置される工場施設として）に蒸気生成部を設け、その蒸気生成部から配管を経由して乾き蒸気を基板洗浄装置に供給するようにしていた。これは、簡易にしかも小型の装置にて乾き蒸気を生成することが困難であったために、基板洗浄装置の内部に蒸気生成部を組み込むことが難しかったことによる。
【０００６】
しかしながら、基板洗浄装置の外部から乾き蒸気を供給するようにすると、供給途中での結露を防止すべく、配管の全体を所定温度以上に加熱する必要がある。長く複雑な配管の全体を加熱するのに要するコストは相当に大きなものとなる。また、乾き蒸気の供給経路が長くなると、蒸気中に不純物が混入し易くなり、温水ミストの純度が低下する。非常に高いレベルの清浄度が要求される基板洗浄装置において、洗浄媒体である温水ミストの純度が低下することは大きな問題である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成にて高い純度の乾き蒸気を生成して、高い洗浄効果の得られる温水ミストを基板に吹き付けることができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に温水ミストを吹き付けて洗浄する基板洗浄装置において、乾き蒸気を生成するための純水を供給する純水供給手段と、前記純水供給手段に連設され、前記純水供給手段から供給された純水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部と連通接続され、前記蒸気発生部にて発生した蒸気を加熱して乾き蒸気を生成する蒸気加熱部と、前記蒸気加熱部に固設され、生成された乾き蒸気を導きつつ前記乾き蒸気から凝縮潜熱を吸収して凝縮させることによって温水ミストを生成し、当該温水ミストを基板に吹き付ける吐出ノズルと、を備える。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明にかかる基板洗浄装置において、前記蒸気発生部および前記蒸気加熱部のそれぞれに、内管と外管との間に流体が通過する隙間を設けた二重管と、前記内管の内側に設けられ、前記隙間を通過する流体を加熱する内側加熱部と、前記外管の外側に設けられ、前記隙間を通過する流体を加熱する外側加熱部と、を備えている。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明にかかる基板洗浄装置において、冷却配管を内蔵し、前記冷却配管内に純水を流すことによって前記蒸気発生部および前記蒸気加熱部から排出される廃熱を吸熱する冷却手段をさらに備え、前記純水供給手段に、前記冷却手段の前記冷却配管内を流れた純水を前記蒸気発生部に供給させている。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明にかかる基板洗浄装置において、前記純水供給手段に、純水を霧状にして前記蒸気発生部に吹き込ませている。
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明にかかる基板洗浄装置において、前記蒸気加熱部にキャリアガスを吹き込むキャリアガスノズルをさらに備え、前記キャリアガスノズルから吐出されたキャリアガスが乾き蒸気を巻き込んで前記吐出ノズルに流れ込むことにより、キャリアガスが凝縮潜熱を吸収して乾き蒸気を凝縮させている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明にかかる基板洗浄装置の分解斜視図である。この基板洗浄装置は、基板に温水ミストを吹き付けて洗浄する装置であって、セラミックファイバー炉１０と、アルミ水冷板２１，２２と、蒸気発生管４０と、蒸気加熱管５０とを備えている。
【００１４】
セラミックファイバー炉１０は、一対の上側炉１０ａと下側炉１０ｂとによって構成されている。上側炉１０ａおよび下側炉１０ｂのそれぞれには、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０の形状に沿って凹部が形成されており、その凹部に管外ヒータ１１が埋設されている。管外ヒータ１１は、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０の外側に接触する。また、セラミックファイバー炉１０には、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０に接続されている各種ポートが貫通する穴が形成されている。
【００１５】
アルミ水冷板２１は、セラミックファイバー炉１０から排出される廃熱を吸熱するアルミニウム製の水冷板であって、上側炉１０ａの上面に貼設される。アルミ水冷板２１の内部には、冷却配管２５が蛇行するように内蔵されている。冷却配管２５の一端部には冷却水導入ポート２３が接続され、他端部には冷却水排出ポート２４が接続されている。冷却水導入ポート２３は図外の純水供給源と連通接続されており、その純水供給源から冷却水導入ポート２３に純水が送給される。冷却水導入ポート２３に送給された純水は、冷却配管２５を流れて冷却水排出ポート２４から流れ出る。
【００１６】
アルミ水冷板２１は、冷却配管２５内に純水を流すことによってセラミックファイバー炉１０から排出される廃熱を吸熱する。すなわち、セラミックファイバー炉１０の炉壁からアルミ水冷板２１に伝えられた熱は、冷却配管２５内を流れる純水によって吸収され、アルミ水冷板２１の外部へと運び出されるのである。本実施形態では、冷却水排出ポート２４が後述する純水スプレー６０と連通接続されており、冷却配管２５内を流れてセラミックファイバー炉１０の廃熱を吸収して温度が上昇した温純水が純水スプレー６０に供給され、蒸気発生管４０内部に吹き込まれることとなる。
【００１７】
アルミ水冷板２２も、セラミックファイバー炉１０から排出される廃熱を吸熱するアルミニウム製の水冷板であって、下側炉１０ｂの下面に貼設される。アルミ水冷板２２の構成は、アルミ水冷板２１と同じであり、冷却配管内を流れる純水によってセラミックファイバー炉１０から排出される廃熱を吸収し、その結果温度が上昇した温純水は純水スプレー６０に供給される。
【００１８】
蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０の詳細については後述するが、これらは連通管４９によって連通接続されている。また、蒸気発生管４０には純水導入ポート４１および内圧開放ポート４２が接続され、蒸気加熱管５０には窒素ガス導入ポート５１および温水ミスト噴射ポート５２が接続されている。そして、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０のそれぞれの内側には管内ヒータ３１が内設されている。
【００１９】
図２は、本発明にかかる基板洗浄装置の要部構成を示す図である。なお、図示の便宜上、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０に接続されている各種ポートの向きが図１とは異なっている。
【００２０】
乾き蒸気生成部３０は、主として蒸気発生管４０、蒸気加熱管５０、管外ヒータ１１および管内ヒータ３１を備えている。蒸気発生管４０は、内管４０ａと外管４０ｂとの間に流体が通過する隙間４０ｃを設けた二重管である。外管４０ｂの内側に内管４０ａを遊嵌することにより、Ｕ字形状の隙間４０ｃが形成される。内管４０ａおよび外管４０ｂは、いずれも石英製である。
【００２１】
隙間４０ｃの基端部には純水導入ポート４１が連通接続されている。純水導入ポート４１は中空の円筒管であって、そのポート端部には純水スプレー６０が接続されている。純水スプレー６０は、キャリアガス流路６１の流路途中に純水ノズル６２の先端を差し込んで構成されている。純水ノズル６２はアルミ水冷板２１（２２）の冷却水排出ポート２４と連通接続され、キャリアガス流路６１は図外のキャリアガス供給源と接続されている。純水スプレー６０は、いわゆる霧吹き器と同じ原理によって、純水を霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込む。すなわち、キャリアガス流路６１に比較的高速のキャリアガスの気流を形成すると、純水ノズル６２の内部の純水が吸い出され、その吸い出された純水が霧状になってキャリアガスとともに純水導入ポート４１に吹き込まれる。なお、キャリアガス流路６１に供給するキャリアガスとしては例えば窒素ガスを使用すれば良い。
【００２２】
隙間４０ｃの中間部には内圧開放ポート４２が連通接続されている。内圧開放ポート４２は中空の円筒管であって、そのポート端部にはバルブ４２ａが設けられている。バルブ４２ａを開放することによって、蒸気発生管４０内の気体を外部に放出して管内圧力を下げることができる。
【００２３】
内管４０ａの内側には管内ヒータ３１が内設されている。管内ヒータ３１は、隙間４０ｃを通過する流体を加熱する。外管４０ｂの外側にはセラミックファイバー炉１０の管外ヒータ１１が配設される。管外ヒータ１１も隙間４０ｃを通過する流体を加熱する。
【００２４】
蒸気加熱管５０は、内管５０ａと外管５０ｂとの間に流体が通過する隙間５０ｃを設けた二重管である。外管５０ｂの内側に内管５０ａを遊嵌することにより、Ｕ字形状の隙間５０ｃが形成される。内管５０ａおよび外管５０ｂは、いずれも石英製である。すなわち、蒸気加熱管５０は、蒸気発生管４０と同様の二重管である。
【００２５】
蒸気発生管４０と蒸気加熱管５０とは連通管４９によって接続されている。連通管４９も中空の円筒管であって、その一端部が蒸気発生管４０の隙間４０ｃの中間部に連通接続され、他端部が蒸気加熱管５０の隙間５０ｃの基端部に連接属されている。この連通管４９によって、蒸気発生管４０の隙間４０ｃと蒸気加熱管５０の隙間５０ｃとが連通状態とされる。
【００２６】
隙間５０ｃの中間部には窒素ガス導入ポート５１が連通接続されている。窒素ガス導入ポート５１は、中空の円筒管であって、その内部には窒素ガスノズル５３が挿通されている。窒素ガスノズル５３は、図外の窒素ガス供給源と接続されており、その窒素ガス供給源が窒素ガスノズル５３に窒素ガスを供給することにより、窒素ガスノズル５３の先端の吐出孔５３ａから蒸気加熱管５０内にキャリアガスとして窒素ガスを吹き込むことができる。
【００２７】
また、隙間５０ｃの中間部には温水ミスト噴射ポート５２が連通接続されている。温水ミスト噴射ポート５２も中空の円筒管であって、窒素ガスノズル５３の挿通方向の延長上に沿って設けられている。すなわち、窒素ガスノズル５３の窒素ガス吐出方向と温水ミスト噴射ポート５２内の流体通過方向とは一直線上に存在している。温水ミスト噴射ポート５２の先端の噴射口５２ａは、図示を省略する保持手段によって保持された基板Ｗの表面に向けられている。
【００２８】
内管５０ａの内側には隙間５０ｃを通過する流体を加熱する管内ヒータ３１が内設されている。外管５０ｂの外側にはセラミックファイバー炉１０の管外ヒータ１１が配設される。管外ヒータ１１も隙間５０ｃを通過する流体を加熱する。
【００２９】
蒸気発生管４０の内外に設けられている管内ヒータ３１および管外ヒータ１１には、パワー調整器７１から電力供給がなされる。蒸気加熱管５０の内外に設けられている管内ヒータ３１および管外ヒータ１１には、パワー調整器７２から電力供給がなされる。パワー調整器７１，７２からの電力供給量は、温度制御部７０によって管理されている。また、温度制御部７０には、３本の熱電対７３，７４，７５が接続されている。熱電対７３の先端は蒸気発生管４０の内部に接触し、熱電対７４の先端は蒸気加熱管５０の内部に接触し、熱電対７５の先端は連通管４９に接触している。温度制御部７０は、熱電対７３によって蒸気発生管４０の温度を測定し、熱電対７４によって蒸気加熱管５０の温度を測定し、熱電対７５によって連通管４９の温度を測定し、それぞれの温度が予め設定された値となるようにパワー調整器７１，７２をフィードバック制御して管内ヒータ３１および管外ヒータ１１への電力供給量を調整する。
【００３０】
なお、本実施形態においては、純水スプレー６０が純水供給手段に、温水ミスト噴射ポート５２が吐出ノズルに、管内ヒータ３１が内側加熱部に、管外ヒータ１１が外側加熱部に、アルミ水冷板２１（２２）が冷却手段にそれぞれ相当する。
【００３１】
次に、上記構成を有する基板洗浄装置において温水ミストを生成し、それを基板Ｗに吹き付けるプロセスについて説明する。まず、純水スプレー６０が純水導入ポート４１を介して乾き蒸気生成部３０の蒸気発生管４０に乾き蒸気を生成するための純水を供給する。純水スプレー６０は、窒素ガスをキャリアガスとして純水を霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込む。上述したように本実施形態では、アルミ水冷板２１（２２）の冷却水排出ポート２４と純水スプレー６０の純水ノズル６２とが連通接続されている。冷却配管２５内を流れて乾き蒸気生成部３０の管内ヒータ３１および管外ヒータ１１から排出される廃熱を吸熱して昇温した温純水が純水ノズル６２に供給され、純水スプレー６０はその温純水を霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込んでいる。
【００３２】
純水スプレー６０によって生成された霧状の純水は純水導入ポート４１を通過して蒸気発生管４０の隙間４０ｃに流入する。蒸気発生管４０に流入した霧状の純水は管内ヒータ３１および管外ヒータ１１によって二重管の内外から加熱され、気化して蒸気（水蒸気）となる。なお、本明細書において、「蒸気（水蒸気）」とは気相状態の水を示す。
【００３３】
純水の気化が進行するにつれて、蒸気発生管４０の隙間４０ｃは、純水の蒸気によって満たされることとなる。但し、蒸気発生管４０内で生成された蒸気は湿り蒸気である場合もある。本明細書において、「湿り蒸気(wet steam)」とは液相の水と共存する蒸気（液相の水を含む蒸気）を示す。すなわち、純水スプレー６０から吹き込まれる霧状の純水は、キャリアガスである窒素ガス中に無数の微小な水滴が浮遊している状態であって、気相と液相とが混合したものである。これを蒸気発生管４０内において加熱したとしても、微小水滴の一部が残存して湿り蒸気となる場合がある。
【００３４】
本発明においては、乾き蒸気を生成することが必要になるため、蒸気発生管４０内で生成された湿り蒸気をさらに乾き蒸気にする工程を要する。なお、本明細書において、「乾き蒸気(dry steam)」とは液体がすべて気化した気相のみの蒸気を示す。乾き蒸気は、蒸気加熱管５０において生成される。すなわち、蒸気発生管４０内で生成された湿り蒸気のうちの主として気相部分（窒素ガス＋水蒸気）が連通管４９を通過して蒸気加熱管５０の隙間５０ｃに流入する。また、蒸気発生管４０内で生成された湿り蒸気に含まれる微小水滴も若干連通管４９を通過して蒸気加熱管５０の隙間５０ｃに流入するものの、その微小水滴は蒸気加熱管５０の管内ヒータ３１および管外ヒータ１１によって二重管の内外から加熱され、完全に気化する。その結果、蒸気加熱管５０の隙間５０ｃは、純水が完全に気化した気相のみの乾き蒸気によって満たされることとなる。
【００３５】
なお、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０の温度は、温度制御部７０がパワー調整器７１，７２を制御して管内ヒータ３１および管外ヒータ１１への供給電力量を調整することによって予め設定された温度となるように管理されている。
【００３６】
以上のようにして、純水スプレー６０から供給された純水が乾き蒸気生成部３０にて加熱されることにより乾き蒸気が生成される。本実施形態では、純水スプレー６０が純水を霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込むため、液体流をそのまま流し込むよりも純水が気化しやすく、乾き蒸気を効率良く得ることができる。また、アルミ水冷板２１（２２）にて廃熱を吸熱して昇温した温純水を純水スプレー６０が霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込むため、気化が一層容易に生じることとなり、乾き蒸気を効率良く得ることができる。
【００３７】
また、純水スプレー６０に連設され、そこから供給された純水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生管４０と、蒸気発生管４０と連通接続され、蒸気発生管４０にて発生した蒸気を加熱して乾き蒸気を生成する蒸気加熱管５０との２段構成にて乾き蒸気生成部３０を構成しているため、蒸気発生管４０で完全に気化しなかった純水も蒸気加熱管５０にて完全に気化することとなり、確実に乾き蒸気を得ることができる。
【００３８】
さらに、蒸気発生管４０および蒸気加熱管５０のそれぞれは、内管４０ａ，５０ａの内側から管内ヒータ３１によって、外管４０ｂ，５０ｂの外側から管外ヒータ１１によって隙間４０ｃ，５０ｃを通過する流体を加熱するため、純水およびその蒸気を効果的に加熱することができ、効率良く乾き蒸気を得ることができる。
【００３９】
乾き蒸気が満たされた蒸気加熱管５０に窒素ガスノズル５３からキャリアガスとして窒素ガスを吹き込む。窒素ガスノズル５３の窒素ガス吐出方向と温水ミスト噴射ポート５２内の流体通過方向とは一直線上に位置しているため、窒素ガスノズル５３から吐出された窒素ガス流は、蒸気加熱管５０内の乾き蒸気を巻き込んで温水ミスト噴射ポート５２にそのまま流れ込む。
【００４０】
図３は、温水ミストが生成される様子を示す図である。同図は、窒素ガスノズル５３および温水ミスト噴射ポート５２の近傍を拡大したものである。図３中矢印ＡＲ３１にて示すように、窒素ガスノズル５３の吐出孔５３ａからキャリアガスとしての窒素ガスが吐出される。吐出された窒素ガスは、矢印ＡＲ３２にて示すように、蒸気加熱管５０内の乾き蒸気を巻き込んで温水ミスト噴射ポート５２に流れ込む。すなわち、温水ミスト噴射ポート５２には、窒素ガスノズル５３から吹き込まれた窒素ガスと乾き蒸気生成部３０にて生成された乾き蒸気とを混合した混合気体が流入する。
【００４１】
円筒管である温水ミスト噴射ポート５２に窒素ガスと乾き蒸気との混合気体が流れ込むと、温水ミスト噴射ポート５２内にて水蒸気が凝縮して微小水滴Ｄが生成する。水蒸気が凝縮する過程では凝縮潜熱が発生し、それを窒素ガスが受け取る。換言すれば、キャリアガスとしての窒素ガスと乾き蒸気とを混合し、窒素ガスが凝縮潜熱を吸収する媒体として機能することにより、水蒸気の凝縮が円滑に進行するのである。仮に、窒素ガスを吹き込まずに、乾き蒸気のみを温水ミスト噴射ポート５２に吹き込んだとしても凝縮潜熱を吸収する媒体が存在しないため、速やかな水蒸気の凝縮が生じずに水蒸気のまま温水ミスト噴射ポート５２から流れ出ることとなる。
【００４２】
水蒸気が凝縮して生成された微小水滴Ｄの温度は少なくとも室温より高く、温水ミスト噴射ポート５２内において窒素ガスおよび水蒸気からなる気相中に温水の微小水滴Ｄが漂う温水ミストが生成されることとなる。本明細書において、「温水ミスト」とは、このような気相中に温水の微小水滴が漂った混合相を意味する。
【００４３】
水蒸気が凝縮して微小水滴Ｄが生成される過程と並行して、そのときに発生する凝縮潜熱を吸収した窒素ガスが温水ミスト噴射ポート５２内にて膨張する現象が生じる。円筒管である温水ミスト噴射ポート５２内を流れる温水ミストの窒素ガスが膨張すると、その膨張の程度に応じて温水ミストの流速が加速される。すなわち、窒素ガスノズル５３から吹き込まれた窒素ガス流の速度に窒素ガスの膨張による速度が加速された高速の温水ミストが温水ミスト噴射ポート５２の噴射口５２ａから噴射され、矢印ＡＲ３３にて示すように基板Ｗに吹き付けられることとなる。
【００４４】
このように本実施形態では、乾き蒸気のみではなく、乾き蒸気とキャリアガスである窒素ガスとの混合気体を温水ミスト噴射ポート５２に吹き込み、窒素ガスに凝縮潜熱を吸収する媒体としての役割を担わせることにより、円滑に水蒸気の凝縮を進行させて効率良く温水ミストを生成している。また、円筒管である温水ミスト噴射ポート５２内にて水蒸気の凝縮を進行させて窒素ガスに凝縮潜熱を与えて膨張させることにより、温水ミストの流れを加速して高速の温水ミストを温水ミスト噴射ポート５２から基板Ｗに吹き付けている。
【００４５】
このような高速の温水ミストに含まれる微小水滴Ｄは、高い運動エネルギーおよび高い熱エネルギーを有しており、基板Ｗに付着した微小な汚染物質に対して大きな衝突効果および活性化効果を発揮する。すなわち、本実施形態の基板洗浄装置においては、高い洗浄効果の得られる高速の温水ミストを基板Ｗに吹き付けることができ、その結果基板Ｗに付着した汚染物質を効果的に除去することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、蒸気発生管４０と蒸気加熱管５０との２段加熱方式によって簡易かつ小型の構成でありながらも確実に乾き蒸気を生成するようにしている。従って、基板洗浄装置の内部に乾き蒸気生成部３０を組み込むことができ、装置外部に専用の蒸気生成装置を設ける必要がない。これにより、従来問題となっていた供給配管の加熱が不要となりコストダウンをはかることができる。
【００４７】
また、基板洗浄装置の内部に乾き蒸気生成部３０を組み込むことは、供給経路が短くなることを意味しており、その結果純度の高い乾き蒸気を生成することができるのである。すなわち、本実施形態では、蒸気発生管４０と蒸気加熱管５０との２段構成からなる乾き蒸気生成部３０を基板洗浄装置の内部に組み込むことによって、小型かつ簡易な構成にて高い純度の乾き蒸気を生成することができ、その結果、不純物が少なく高い洗浄効果の得られる温水ミストを基板に吹き付けることができる。
【００４８】
なお、上記の基板洗浄装置において、温水ミストを噴射する必要のないときは、内圧開放ポート４２に接続されたバルブ４２ａを開放することにより、蒸気発生管４０内で生成された蒸気を装置外部にリークさせる。このときには、蒸気発生管４０内で生成された蒸気によって蒸気発生管４０の隙間４０ｃが洗浄され、それを清浄に保つ。温水ミスト噴射ポート５２から高速の温水ミストを噴射するときにはバルブ４２ａを閉鎖し、蒸気発生管４０内で生成された蒸気を蒸気加熱管５０に供給することは勿論である。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、純水スプレー６０が純水を霧状にして乾き蒸気生成部３０に吹き込んでいたが、必ずしも純水を霧状にして吹き込む必要はなく、流体として蒸気発生管４０に流し込むようにしても良い。もっとも、純水を霧状にして蒸気発生管４０に吹き込んだ方が速やかに気化が進行し、効率良く蒸気を生成することができる。
【００５０】
また、窒素ガスノズル５３から吹き込むキャリアガスは窒素ガスに限定されるものではなく、他の種類のガスであっても良い。但し、基板Ｗに吹き付けるものであるため、パーティクル等を含まない清浄なガスでなければならない。
【００５１】
以上の内容を集約すると、本発明にかかる基板洗浄装置は、純水を気化して乾き蒸気を生成し、その乾き蒸気を管状部材の内部に吹き込む形態であれば種々の変形が可能である。凝縮潜熱を吸収する媒体としてキャリアガスが機能して円滑に水蒸気の凝縮が進行し、効率良く温水ミストが生成される。生成された温水ミストは、凝縮潜熱を吸収して昇温したキャリアガスの膨張によって加速され、高速の温水ミストとして基板Ｗに吹き付けられるのである。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、純水供給手段に連設され、純水供給手段から供給された純水を加熱して蒸気を発生する蒸気発生部と、蒸気発生部と連通接続され、蒸気発生部にて発生した蒸気を加熱して乾き蒸気を生成する蒸気加熱部とを備えるため、蒸気発生部で完全に気化できなかった純水も蒸気加熱部にて完全に気化できることとなり、小型かつ簡易な構成にて高い純度の乾き蒸気を生成することができ、その結果、不純物が少なく高い洗浄効果の得られる温水ミストを基板に吹き付けることができる。
【００５３】
また、請求項２の発明によれば、蒸気発生部および蒸気加熱部のそれぞれが、内管と外管との間に流体が通過する隙間を設けた二重管と、内管の内側に設けられ、その隙間を通過する流体を加熱する内側加熱部と、外管の外側に設けられ、その隙間を通過する流体を加熱する外側加熱部と、を備えるため、純水およびその蒸気を効果的に加熱することができ、効率良く乾き蒸気を得ることができる。
【００５４】
また、請求項３の発明によれば、冷却手段の冷却配管内を流れて乾き蒸気生成手段から排出される廃熱を吸熱した純水を乾き蒸気生成手段に供給するため、温純水を乾き蒸気生成手段に供給することができ、その結果気化が容易に生じることとなり、乾き蒸気を効率良く得ることができる。
【００５５】
また、請求項４の発明によれば、純水を霧状にして乾き蒸気生成手段に吹き込むため、純水が気化しやすくなり、乾き蒸気を効率良く得ることができる。
また、請求項５の発明によれば、蒸気加熱部にキャリアガスを吹き込むため、キャリアガスが凝縮潜熱を吸収する媒体として機能して円滑に凝縮が進行し、効率良く温水ミストを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる基板洗浄装置の分解斜視図である。
【図２】図１の基板洗浄装置の要部構成を示す図である。
【図３】温水ミストが生成される様子を示す図である。
【符号の説明】
１０  セラミックファイバー炉
１１  管外ヒータ
２１，２２  アルミ水冷板
２５  冷却配管
３０  乾き蒸気生成部
３１  管内ヒータ
４０  蒸気発生管
４０ａ，５０ａ  内管
４０ｂ，５０ｂ  外管
４０ｃ，５０ｃ  隙間
５０  蒸気加熱管
５２  温水ミスト噴射ポート
５３  窒素ガスノズル
６０  純水スプレー
Ｄ  微小水滴
Ｗ  基板
【図１】
0003808725.tif 000002
【図２】
0003808725.tif 000003
【図３】
0003808725.tif 000004