JP2003117509A - 洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超臨界流体または亜臨界流体の溶解力に加え
て、物理的な流体力によって、高い洗浄効果を発揮でき
るようにする。 【解決手段】 洗浄槽１の一端に超臨界流体または亜臨
界流体の導入口、他端に排出口を設け、洗浄槽１内にお
いて前記導入口から排出口に向けて超臨界流体または亜
臨界流体を流すことで、導入口と排出口との間のスペー
スに配置された被洗浄物Ｗに超臨界流体または亜臨界流
体を接触させて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、
前記導入口から被洗浄物Ｗの配置スペースまでの間及び
被洗浄物Ｗの配置スペースから排出口までの間の双方
に、隔壁によって画成された所定長さの多数の平行流路
を有し且つ該平行流路を通して超臨界流体または亜臨界
流体を流すことで超臨界流体または亜臨界流体の流れを
整える整流装置２１、２２を設け、各整流装置２１、２
２に、超臨界流体または亜臨界流体に対して温度変化を
与えると共にそれぞれ独立して温度制御の可能な熱交換
器２３、２４を付設した。
て、物理的な流体力によって、高い洗浄効果を発揮でき
るようにする。 【解決手段】 洗浄槽１の一端に超臨界流体または亜臨
界流体の導入口、他端に排出口を設け、洗浄槽１内にお
いて前記導入口から排出口に向けて超臨界流体または亜
臨界流体を流すことで、導入口と排出口との間のスペー
スに配置された被洗浄物Ｗに超臨界流体または亜臨界流
体を接触させて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、
前記導入口から被洗浄物Ｗの配置スペースまでの間及び
被洗浄物Ｗの配置スペースから排出口までの間の双方
に、隔壁によって画成された所定長さの多数の平行流路
を有し且つ該平行流路を通して超臨界流体または亜臨界
流体を流すことで超臨界流体または亜臨界流体の流れを
整える整流装置２１、２２を設け、各整流装置２１、２
２に、超臨界流体または亜臨界流体に対して温度変化を
与えると共にそれぞれ独立して温度制御の可能な熱交換
器２３、２４を付設した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
ディスプレイなどの微細加工部品を超臨界流体または亜
臨界流体を使用して洗浄する洗浄装置に関する。
ディスプレイなどの微細加工部品を超臨界流体または亜
臨界流体を使用して洗浄する洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子や液晶ディスプレイな
どの微細加工部品を洗浄する装置として、超臨界流体を
利用した洗浄装置が注目されている。超臨界流体とは、
物質固有の臨界温度及び臨界圧力を超えた領域にある流
体を指す。この超臨界流体は、気体と液体の中間の粘度
・拡散係数・密度・溶解力をもっている。また、元来、
気体を圧縮して使用するため、圧力を通常圧に戻すと気
体として振る舞う。
どの微細加工部品を洗浄する装置として、超臨界流体を
利用した洗浄装置が注目されている。超臨界流体とは、
物質固有の臨界温度及び臨界圧力を超えた領域にある流
体を指す。この超臨界流体は、気体と液体の中間の粘度
・拡散係数・密度・溶解力をもっている。また、元来、
気体を圧縮して使用するため、圧力を通常圧に戻すと気
体として振る舞う。
【０００３】このような性質を有する超臨界流体を洗浄
媒体として利用することは、従来から行われていた湿式
洗浄に比べて、 ・微細化に対応し易い ・被洗浄物質の形状にとらわれない ・乾燥工程が不要である ・素早い処理が可能である ・廃液処理が不要である ・添加溶剤を加えること等で溶解力を自由にコントロー
ルできる ・装置本体の小型化が可能である ・抽出した汚染物質の分離が簡単である（特に二酸化炭
素の超臨界流体を用いた場合） などの多くの利点を有する。
媒体として利用することは、従来から行われていた湿式
洗浄に比べて、 ・微細化に対応し易い ・被洗浄物質の形状にとらわれない ・乾燥工程が不要である ・素早い処理が可能である ・廃液処理が不要である ・添加溶剤を加えること等で溶解力を自由にコントロー
ルできる ・装置本体の小型化が可能である ・抽出した汚染物質の分離が簡単である（特に二酸化炭
素の超臨界流体を用いた場合） などの多くの利点を有する。
【０００４】超臨界流体の洗浄媒体（洗浄用流体）とし
て主に使用される材料は、二酸化炭素、亜硫酸ガス、亜
酸化窒素、エタン、プロパン、フロンガス等である。例
えば良く使用される二酸化炭素は、温度３１．０６℃以
上、圧力７４．８atm以上の条件で超臨界流体となる。
て主に使用される材料は、二酸化炭素、亜硫酸ガス、亜
酸化窒素、エタン、プロパン、フロンガス等である。例
えば良く使用される二酸化炭素は、温度３１．０６℃以
上、圧力７４．８atm以上の条件で超臨界流体となる。
【０００５】この種の超臨界流体を用いた洗浄装置の例
は、特開平５−４７７３２号公報、特開平７−２８４７
３９号公報、特開平８−１００１９７号公報、特開平８
−２０６４８５公報などに数多く記載されている。
は、特開平５−４７７３２号公報、特開平７−２８４７
３９号公報、特開平８−１００１９７号公報、特開平８
−２０６４８５公報などに数多く記載されている。
【０００６】これらの公報に記載の従来の洗浄装置で
は、被洗浄物を洗浄媒体である超臨界流体中に所定時間
浸すか、もしくは、超臨界流体に流れをつけて被洗浄物
に浴びせるようにして汚染物質を除去している。
は、被洗浄物を洗浄媒体である超臨界流体中に所定時間
浸すか、もしくは、超臨界流体に流れをつけて被洗浄物
に浴びせるようにして汚染物質を除去している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、超臨界流体に
流れをつける場合でも、入口から導入したままの状態で
超臨界流体を被洗浄物に接触させるだけであるから、流
れの抵抗の少ないところにばかり超臨界流体が流れるこ
とになり、個々の部分に対する洗浄効果を十分に高める
までには至らなかった。
流れをつける場合でも、入口から導入したままの状態で
超臨界流体を被洗浄物に接触させるだけであるから、流
れの抵抗の少ないところにばかり超臨界流体が流れるこ
とになり、個々の部分に対する洗浄効果を十分に高める
までには至らなかった。
【０００８】この点、特開平８−２０６４８５公報に
は、洗浄槽内にスノコ状の部材を配することで均一に超
臨界流体が流れるようにした例が示されているが、この
場合は単に均一に超臨界流体を流すためのものであるか
ら、全体にむらなく超臨界流体を行きわたらせることは
できるものの、本当に洗浄したい箇所に超臨界流体の流
れを有効に接触させることまではできず、よって洗浄効
果も十分には高くできないものであった。
は、洗浄槽内にスノコ状の部材を配することで均一に超
臨界流体が流れるようにした例が示されているが、この
場合は単に均一に超臨界流体を流すためのものであるか
ら、全体にむらなく超臨界流体を行きわたらせることは
できるものの、本当に洗浄したい箇所に超臨界流体の流
れを有効に接触させることまではできず、よって洗浄効
果も十分には高くできないものであった。
【０００９】本発明は、上記事情を考慮し、超臨界流体
または亜臨界流体の溶解力に加えて、物理的な流体力に
よって、高い洗浄効果を発揮できるようにした洗浄装置
を提供することを目的とする。
または亜臨界流体の溶解力に加えて、物理的な流体力に
よって、高い洗浄効果を発揮できるようにした洗浄装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、洗浄
槽の一端に超臨界流体または亜臨界流体の導入口、他端
に排出口を設け、洗浄槽内において前記導入口から排出
口に向けて超臨界流体または亜臨界流体を流すことで、
導入口と排出口との間のスペースに配置された被洗浄物
に超臨界流体または亜臨界流体を接触させて被洗浄物を
洗浄する洗浄装置において、前記導入口から被洗浄物の
配置スペースまでの間及び前記被洗浄物の配置スペース
から排出口までの間のうちの少なくとも前者に、隔壁に
よって画成された所定長さの多数の平行流路を有し且つ
該平行流路を通して超臨界流体または亜臨界流体を流す
ことで超臨界流体または亜臨界流体の流れを整える整流
手段を設けたことを特徴としている。
槽の一端に超臨界流体または亜臨界流体の導入口、他端
に排出口を設け、洗浄槽内において前記導入口から排出
口に向けて超臨界流体または亜臨界流体を流すことで、
導入口と排出口との間のスペースに配置された被洗浄物
に超臨界流体または亜臨界流体を接触させて被洗浄物を
洗浄する洗浄装置において、前記導入口から被洗浄物の
配置スペースまでの間及び前記被洗浄物の配置スペース
から排出口までの間のうちの少なくとも前者に、隔壁に
よって画成された所定長さの多数の平行流路を有し且つ
該平行流路を通して超臨界流体または亜臨界流体を流す
ことで超臨界流体または亜臨界流体の流れを整える整流
手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】この発明では、洗浄中に洗浄槽内に超臨界
流体または亜臨界流体の流れを作り、その流れを整流手
段によって整えることができる。従って、被洗浄物に効
果的に超臨界流体または亜臨界流体を接触させることが
でき、超臨界流体または亜臨界流体の溶解力だけでな
く、その流れによる物理的作用により、高い洗浄能力を
発揮できる。即ち、供給された超臨界流体または亜臨界
流体の流れを整えることで、超臨界流体または亜臨界流
体を被洗浄物の汚染面に所定の角度で当て（望ましくは
汚染面に対し平行に当て）、超臨界流体または亜臨界流
体による溶解力に加えて、流体の流れにより生じるせん
断力によって汚染物を除去し洗浄力を向上させることが
できる。
流体または亜臨界流体の流れを作り、その流れを整流手
段によって整えることができる。従って、被洗浄物に効
果的に超臨界流体または亜臨界流体を接触させることが
でき、超臨界流体または亜臨界流体の溶解力だけでな
く、その流れによる物理的作用により、高い洗浄能力を
発揮できる。即ち、供給された超臨界流体または亜臨界
流体の流れを整えることで、超臨界流体または亜臨界流
体を被洗浄物の汚染面に所定の角度で当て（望ましくは
汚染面に対し平行に当て）、超臨界流体または亜臨界流
体による溶解力に加えて、流体の流れにより生じるせん
断力によって汚染物を除去し洗浄力を向上させることが
できる。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１において、前
記整流手段に、超臨界流体または亜臨界流体に対して温
度変化を与える熱交換手段を付設したことを特徴として
いる。
記整流手段に、超臨界流体または亜臨界流体に対して温
度変化を与える熱交換手段を付設したことを特徴として
いる。
【００１３】この発明では、整流手段に熱交換手段を付
設したので、洗浄槽内の温度を素早くコントロールする
ことができる。例えば、熱交換手段で加温することによ
り、超臨界流体の導入時に洗浄槽内部が臨界温度以下に
下がってしまうのを防止することができる。
設したので、洗浄槽内の温度を素早くコントロールする
ことができる。例えば、熱交換手段で加温することによ
り、超臨界流体の導入時に洗浄槽内部が臨界温度以下に
下がってしまうのを防止することができる。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１において、前
記導入口から被洗浄物の配置スペースまでの間及び被洗
浄物の配置スペースから排出口までの間の双方に整流手
段を設け、各整流手段に、超臨界流体または亜臨界流体
に対して温度変化を与えると共にそれぞれ独立して温度
制御の可能な熱交換手段を付設したことを特徴としてい
る。
記導入口から被洗浄物の配置スペースまでの間及び被洗
浄物の配置スペースから排出口までの間の双方に整流手
段を設け、各整流手段に、超臨界流体または亜臨界流体
に対して温度変化を与えると共にそれぞれ独立して温度
制御の可能な熱交換手段を付設したことを特徴としてい
る。
【００１５】この発明では、被洗浄物の前後の整流手段
に付設した熱交換手段を独立して温度制御することによ
り、洗浄中に洗浄槽内の流体に温度勾配を与えることが
できる。超臨界流体または亜臨界流体は、わずかな温度
変化によってもその密度が変化するため、一方を高温、
他方を低温にすることにより、洗浄槽内に密度差による
圧力勾配を生じさせることができ、その結果、整流部を
通過する超臨界流体または亜臨界流体に強い流れを与え
ることができ、流速のアップにより、被洗浄物の表面に
更に強いせん断力を及ぼすことができて、洗浄効果を一
層高めることができる。
に付設した熱交換手段を独立して温度制御することによ
り、洗浄中に洗浄槽内の流体に温度勾配を与えることが
できる。超臨界流体または亜臨界流体は、わずかな温度
変化によってもその密度が変化するため、一方を高温、
他方を低温にすることにより、洗浄槽内に密度差による
圧力勾配を生じさせることができ、その結果、整流部を
通過する超臨界流体または亜臨界流体に強い流れを与え
ることができ、流速のアップにより、被洗浄物の表面に
更に強いせん断力を及ぼすことができて、洗浄効果を一
層高めることができる。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かにおいて、前記洗浄槽内を流れる超臨界流体または亜
臨界流体に脈動を与える手段を設けたことを特徴として
いる。
かにおいて、前記洗浄槽内を流れる超臨界流体または亜
臨界流体に脈動を与える手段を設けたことを特徴として
いる。
【００１７】請求項５の発明は、請求項２または３にお
いて、前記熱交換手段の設定温度を間欠的に変更するこ
とで、洗浄槽内を流れる超臨界流体または亜臨界流体に
脈動を与えることを特徴としている。
いて、前記熱交換手段の設定温度を間欠的に変更するこ
とで、洗浄槽内を流れる超臨界流体または亜臨界流体に
脈動を与えることを特徴としている。
【００１８】請求項４、５の発明のように、洗浄槽内の
流れに脈動を与えることにより、被洗浄物の表面に作用
する圧力・せん断力に緩急（高低）を付けることがで
き、洗浄効果を高めることができる。
流れに脈動を与えることにより、被洗浄物の表面に作用
する圧力・せん断力に緩急（高低）を付けることがで
き、洗浄効果を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は実施形態の洗浄装置の概略構
成図である。図において、１は洗浄槽で、槽本体１Ａと
蓋１Ｂを気密に合体することで構成されている。洗浄槽
１の内部には、蓋１Ｂを開閉することで、被洗浄物（例
えば半導体ウェーハ）Ｗが収容されている。洗浄槽１の
上端入口（導入口）には洗浄媒体の供給ラインＬ１が接
続され、下端出口（排出口）には循環ラインＬ２が接続
されている。
基づいて説明する。図１は実施形態の洗浄装置の概略構
成図である。図において、１は洗浄槽で、槽本体１Ａと
蓋１Ｂを気密に合体することで構成されている。洗浄槽
１の内部には、蓋１Ｂを開閉することで、被洗浄物（例
えば半導体ウェーハ）Ｗが収容されている。洗浄槽１の
上端入口（導入口）には洗浄媒体の供給ラインＬ１が接
続され、下端出口（排出口）には循環ラインＬ２が接続
されている。
【００２０】供給ラインＬ１は、ＣＯ2 タンク２から供
給されるＣＯ2 を超臨界流体化して洗浄槽１に導入する
ための経路であり、この供給ラインＬ１上には、ＣＯ2
を高圧化するコンプレッサ３と、高圧化されたＣＯ2 を
加熱して超臨界流体化させる加熱器５と、コンプレッサ
３及び加熱器５の間に位置するバルブ７とが設けられて
いる。
給されるＣＯ2 を超臨界流体化して洗浄槽１に導入する
ための経路であり、この供給ラインＬ１上には、ＣＯ2
を高圧化するコンプレッサ３と、高圧化されたＣＯ2 を
加熱して超臨界流体化させる加熱器５と、コンプレッサ
３及び加熱器５の間に位置するバルブ７とが設けられて
いる。
【００２１】一方、循環ラインＬ２は、洗浄槽１から排
出された洗浄媒体より汚染物質を分離し、汚染物質分離
後のＣＯ2 を液化し圧縮した後、供給ラインＬ１上に戻
すリサイクル経路であり、この循環ラインＬ２上には、
洗浄槽１側から順に、バルブ１８と、洗浄媒体を減圧し
て気体ガス化することで汚染物質を分離する気化分離器
１１と、フィルタ１２と、気化ガス化したＣＯ2 を液化
する液化装置１３と、液化されたＣＯ2 を高圧化するコ
ンプレッサ１４と、高圧化したＣＯ2 を貯蔵する蓄圧槽
１５とが設けられている。そして、蓄圧槽１５が、バル
ブ１６、１７を介して供給ラインＬ１上のバルブ７の前
後に接続されることにより、洗浄槽１から排出された洗
浄媒体を、供給ラインＬ１を介して洗浄槽１に循環させ
ることができるようになっている。
出された洗浄媒体より汚染物質を分離し、汚染物質分離
後のＣＯ2 を液化し圧縮した後、供給ラインＬ１上に戻
すリサイクル経路であり、この循環ラインＬ２上には、
洗浄槽１側から順に、バルブ１８と、洗浄媒体を減圧し
て気体ガス化することで汚染物質を分離する気化分離器
１１と、フィルタ１２と、気化ガス化したＣＯ2 を液化
する液化装置１３と、液化されたＣＯ2 を高圧化するコ
ンプレッサ１４と、高圧化したＣＯ2 を貯蔵する蓄圧槽
１５とが設けられている。そして、蓄圧槽１５が、バル
ブ１６、１７を介して供給ラインＬ１上のバルブ７の前
後に接続されることにより、洗浄槽１から排出された洗
浄媒体を、供給ラインＬ１を介して洗浄槽１に循環させ
ることができるようになっている。
【００２２】また、図２に拡大して示すように、洗浄槽
１の内部には、被洗浄物Ｗの設置ステージ（図示略）が
設けられており、洗浄槽１内の上端入口から被洗浄物Ｗ
の配置スペース（ステージの上方）までの間、及び、被
洗浄物Ｗの配置スペース（ステージの下方）から下端出
口までの間の双方に、隔壁によって画成された所定長さ
の多数の平行流路２１ａを有し且つ該平行流路２１ａを
通して超臨界流体を流すことで超臨界流体の流れを整え
る整流装置（整流手段）２１、２２が設けられている。
１の内部には、被洗浄物Ｗの設置ステージ（図示略）が
設けられており、洗浄槽１内の上端入口から被洗浄物Ｗ
の配置スペース（ステージの上方）までの間、及び、被
洗浄物Ｗの配置スペース（ステージの下方）から下端出
口までの間の双方に、隔壁によって画成された所定長さ
の多数の平行流路２１ａを有し且つ該平行流路２１ａを
通して超臨界流体を流すことで超臨界流体の流れを整え
る整流装置（整流手段）２１、２２が設けられている。
【００２３】整流装置２１、２２は、多数の配管の集合
体で構成したり、多数の仕切り板（フィン）を井形状に
組んだもので構成したりすることができる。配管の集合
体で整流装置２１、２２を構成した場合は、個々の配管
の管壁が前記隔壁に相当し、配管の内部が平行流路２１
ａとなる。多数の仕切り板を井形状に組んだもので整流
装置２１、２２を構成した場合は、個々の仕切り板が隔
壁に相当し、仕切り板で画成された空間が平行流路とな
る。
体で構成したり、多数の仕切り板（フィン）を井形状に
組んだもので構成したりすることができる。配管の集合
体で整流装置２１、２２を構成した場合は、個々の配管
の管壁が前記隔壁に相当し、配管の内部が平行流路２１
ａとなる。多数の仕切り板を井形状に組んだもので整流
装置２１、２２を構成した場合は、個々の仕切り板が隔
壁に相当し、仕切り板で画成された空間が平行流路とな
る。
【００２４】平行流路２１ａの断面は、丸、四角、六
角、整流作用の強い星形等、任意に設定することができ
る。また、平行流路２１ａの配置や断面積も任意に設定
可能であり、それらを全体に均等に設定してもよいし、
不均等に設定して、偏りを持たせるようにしてもよい。
角、整流作用の強い星形等、任意に設定することができ
る。また、平行流路２１ａの配置や断面積も任意に設定
可能であり、それらを全体に均等に設定してもよいし、
不均等に設定して、偏りを持たせるようにしてもよい。
【００２５】上部と下部の各整流装置２１、２２には、
平行流路２１ａを通過する超臨界流体に対して温度変化
を与える熱交換器２３、２４が、それぞれ独立して温度
制御できるように付設されている。熱交換器２３、２４
は、例えば整流装置２１、２２の隔壁を熱交換壁とする
ものであり、上部の熱交換器２３は加熱・冷却の両方が
でき、下部の熱交換器２４は冷却だけできるように設定
されてる。なお、隔壁を熱交換壁として利用する方法と
しては、例えば、配管の集合体で整流装置を構成する場
合には、配管の集合体の中に熱交換パイプを一緒に混ぜ
て束ねておく方法を採ることができる。また、仕切り板
を井形状に組んだもので整流装置を構成する場合には、
隔壁自体の内部に熱媒の流路を形成する方法等を採るこ
とができる。
平行流路２１ａを通過する超臨界流体に対して温度変化
を与える熱交換器２３、２４が、それぞれ独立して温度
制御できるように付設されている。熱交換器２３、２４
は、例えば整流装置２１、２２の隔壁を熱交換壁とする
ものであり、上部の熱交換器２３は加熱・冷却の両方が
でき、下部の熱交換器２４は冷却だけできるように設定
されてる。なお、隔壁を熱交換壁として利用する方法と
しては、例えば、配管の集合体で整流装置を構成する場
合には、配管の集合体の中に熱交換パイプを一緒に混ぜ
て束ねておく方法を採ることができる。また、仕切り板
を井形状に組んだもので整流装置を構成する場合には、
隔壁自体の内部に熱媒の流路を形成する方法等を採るこ
とができる。
【００２６】上部の熱交換器２３は、これで流体を加熱
することにより、洗浄槽１に対して超臨界流体を導入し
た時に洗浄槽１の内部が臨界温度以下に下がってしまう
ことを防止する機能を果たすことができる。
することにより、洗浄槽１に対して超臨界流体を導入し
た時に洗浄槽１の内部が臨界温度以下に下がってしまう
ことを防止する機能を果たすことができる。
【００２７】次に作用を説明する。超臨界流体による洗
浄を行う場合は、洗浄媒体供給ラインＬ１に設けた加熱
器５で洗浄媒体を加熱することにより、洗浄媒体を超臨
界流体化して洗浄槽１に導入する。そして、必要に応じ
て整流装置２１に付設した熱交換器２３を制御すること
により、洗浄槽１内の流体を加熱して超臨界状態を維持
しながら、超臨界流体による洗浄を行う。いったん洗浄
媒体供給ラインＬ１から洗浄槽１を含む循環ラインＬ２
内に洗浄媒体を導入すると、後は、バルブ７、１６を閉
じることで、矢印Ａの順路で洗浄媒体を循環させること
ができる。
浄を行う場合は、洗浄媒体供給ラインＬ１に設けた加熱
器５で洗浄媒体を加熱することにより、洗浄媒体を超臨
界流体化して洗浄槽１に導入する。そして、必要に応じ
て整流装置２１に付設した熱交換器２３を制御すること
により、洗浄槽１内の流体を加熱して超臨界状態を維持
しながら、超臨界流体による洗浄を行う。いったん洗浄
媒体供給ラインＬ１から洗浄槽１を含む循環ラインＬ２
内に洗浄媒体を導入すると、後は、バルブ７、１６を閉
じることで、矢印Ａの順路で洗浄媒体を循環させること
ができる。
【００２８】この場合、洗浄槽１内には洗浄中に超臨界
流体の流れが作られ、その流れが整流装置２１、２２に
よって一定の状態に整えられる。従って、被洗浄物Ｗに
効果的に超臨界流体が接触するようになり、超臨界流体
の溶解力だけでなく、その流れによる物理的作用によっ
て、高い洗浄能力が発揮される。即ち、洗浄槽１に供給
された超臨界流体の流れが整えられることで、超臨界流
体が被洗浄物Ｗの汚染面に所定の角度で当たり、それに
より、超臨界流体による溶解力に加えて、流体の流れに
よって生じるせん断力により、汚染物が除去され洗浄力
が向上する。
流体の流れが作られ、その流れが整流装置２１、２２に
よって一定の状態に整えられる。従って、被洗浄物Ｗに
効果的に超臨界流体が接触するようになり、超臨界流体
の溶解力だけでなく、その流れによる物理的作用によっ
て、高い洗浄能力が発揮される。即ち、洗浄槽１に供給
された超臨界流体の流れが整えられることで、超臨界流
体が被洗浄物Ｗの汚染面に所定の角度で当たり、それに
より、超臨界流体による溶解力に加えて、流体の流れに
よって生じるせん断力により、汚染物が除去され洗浄力
が向上する。
【００２９】また、洗浄中に、被洗浄物Ｗの前後の整流
装置２１、２２に付設した熱交換器２３、２４を独立し
て温度制御することにより、洗浄槽１内の流体に温度勾
配を与えることができる。超臨界流体は、わずかな温度
変化によってもその密度が変化するため、上部を高温、
下部を低温にすることにより、洗浄槽１内の上下に密度
差による圧力勾配を生じさせることができる。従って、
整流装置２１、２２を通過する超臨界流体に対し強い流
れを与えることができ、その流速のアップにより、被洗
浄物Ｗの表面に更に強いせん断力を及ぼすことができ
て、洗浄効果を一層高めることができる。
装置２１、２２に付設した熱交換器２３、２４を独立し
て温度制御することにより、洗浄槽１内の流体に温度勾
配を与えることができる。超臨界流体は、わずかな温度
変化によってもその密度が変化するため、上部を高温、
下部を低温にすることにより、洗浄槽１内の上下に密度
差による圧力勾配を生じさせることができる。従って、
整流装置２１、２２を通過する超臨界流体に対し強い流
れを与えることができ、その流速のアップにより、被洗
浄物Ｗの表面に更に強いせん断力を及ぼすことができ
て、洗浄効果を一層高めることができる。
【００３０】また、熱交換器２３、２４の設定温度を間
欠的に制御することで、洗浄槽１内に圧力変動を起こす
ことができ、洗浄槽１内部の流れに脈動を起こすことが
できる。その結果、被洗浄物Ｗの表面に作用する圧力・
せん断力に緩急（高低）を付けることができ、一層洗浄
効果を高めることができる。
欠的に制御することで、洗浄槽１内に圧力変動を起こす
ことができ、洗浄槽１内部の流れに脈動を起こすことが
できる。その結果、被洗浄物Ｗの表面に作用する圧力・
せん断力に緩急（高低）を付けることができ、一層洗浄
効果を高めることができる。
【００３１】なお、洗浄槽１内の超臨界流体の流れに脈
動を与える方法としては、上述の熱交換器２３、２４の
間欠的温度制御による方法以外に、上部の整流装置２１
の入口あるいは洗浄槽１の入口に図示しない開閉装置
（電磁バルブ等）を設けて、この開閉装置により流路の
開口面積を間欠的に変化させることで脈動を起こす方法
を採ったり、洗浄槽１の外部に別の加圧装置を追加して
高圧流体を間欠的に導入する方法を採ったりすることが
できる。
動を与える方法としては、上述の熱交換器２３、２４の
間欠的温度制御による方法以外に、上部の整流装置２１
の入口あるいは洗浄槽１の入口に図示しない開閉装置
（電磁バルブ等）を設けて、この開閉装置により流路の
開口面積を間欠的に変化させることで脈動を起こす方法
を採ったり、洗浄槽１の外部に別の加圧装置を追加して
高圧流体を間欠的に導入する方法を採ったりすることが
できる。
【００３２】図３は加熱式の加圧装置（脈動手段）２７
を洗浄槽１の入口部に設けた例を示している。この例に
おいては、供給ラインＬ１から分岐させて高圧導入ライ
ンＬ３を追加し、その高圧供給ラインＬ３上に、両側に
バルブ２６、２８を配した形で加圧装置２７を設けてい
る。この加圧装置２７を追加したことで、必要に応じて
循環流体を更に高圧化して洗浄槽１内に間欠噴射させる
ことができ、洗浄槽１内の流体に脈動を与えることがで
きる。
を洗浄槽１の入口部に設けた例を示している。この例に
おいては、供給ラインＬ１から分岐させて高圧導入ライ
ンＬ３を追加し、その高圧供給ラインＬ３上に、両側に
バルブ２６、２８を配した形で加圧装置２７を設けてい
る。この加圧装置２７を追加したことで、必要に応じて
循環流体を更に高圧化して洗浄槽１内に間欠噴射させる
ことができ、洗浄槽１内の流体に脈動を与えることがで
きる。
【００３３】また、図４に示す例では、加圧装置２７か
らの高圧流体を、上部の整流装置２１の各平行流路に対
して個別にバルブ２８を介して導入できるようにしてい
る。この場合、全部のバルブ２８をまとめて開閉制御し
てもよいし、個別に開閉制御してもよい。また、グルー
プ分けして、グループごとに開閉制御してもよい。いず
れにしろ、整流装置２１の各平行流路内を流れる流体に
脈動を与えることができる。
らの高圧流体を、上部の整流装置２１の各平行流路に対
して個別にバルブ２８を介して導入できるようにしてい
る。この場合、全部のバルブ２８をまとめて開閉制御し
てもよいし、個別に開閉制御してもよい。また、グルー
プ分けして、グループごとに開閉制御してもよい。いず
れにしろ、整流装置２１の各平行流路内を流れる流体に
脈動を与えることができる。
【００３４】なお、上記実施形態においては、超臨界流
体としてＣＯ2 を用いた場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、亜酸化窒素、ＳＦ
6 、Ｃ2 Ｈ4 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ6 、ＣＨＣｌＦ2 、Ｃ
3 Ｈ8 、ＣＣｌ2 Ｆ2 、ＮＨ 3 などの安定で、且つ、容
易に超臨界状態をつくることができると共に、臨界温度
が室温に近く、よって加熱操作が一層容易になる各種の
流体を好適に使用することができる。また、洗浄媒体に
洗浄能力を向上させるための添加物として、メタノール
などの低級アルコール類、アセトン、ジエチルエーテル
などの低級ケトン類、及び洗剤等の界面活性剤を使用す
ることもできる。
体としてＣＯ2 を用いた場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、亜酸化窒素、ＳＦ
6 、Ｃ2 Ｈ4 、Ｃ2 Ｈ6 、Ｃ3 Ｈ6 、ＣＨＣｌＦ2 、Ｃ
3 Ｈ8 、ＣＣｌ2 Ｆ2 、ＮＨ 3 などの安定で、且つ、容
易に超臨界状態をつくることができると共に、臨界温度
が室温に近く、よって加熱操作が一層容易になる各種の
流体を好適に使用することができる。また、洗浄媒体に
洗浄能力を向上させるための添加物として、メタノール
などの低級アルコール類、アセトン、ジエチルエーテル
などの低級ケトン類、及び洗剤等の界面活性剤を使用す
ることもできる。
【００３５】また、上記実施形態では、洗浄用流体とし
て超臨界流体を用いた場合を示したが、超臨界流体の代
わりに亜臨界流体を用いてもよい。
て超臨界流体を用いた場合を示したが、超臨界流体の代
わりに亜臨界流体を用いてもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５の発
明によれば、洗浄中に洗浄槽内に超臨界流体の流れを作
り、その流れを整流手段によって整えるので、被洗浄物
に効果的に超臨界流体を接触させることができ、超臨界
流体の溶解力だけでなく、その流れによる物理的作用に
より、高い洗浄能力を発揮できる。
明によれば、洗浄中に洗浄槽内に超臨界流体の流れを作
り、その流れを整流手段によって整えるので、被洗浄物
に効果的に超臨界流体を接触させることができ、超臨界
流体の溶解力だけでなく、その流れによる物理的作用に
より、高い洗浄能力を発揮できる。
【００３７】特に、請求項２の発明によれば、整流手段
に熱交換手段を付設したので、洗浄槽内の温度を素早く
コントロールすることができ、超臨界流体の導入時に洗
浄槽内部が臨界温度以下に下がってしまうのを防ぐこと
ができる。また、請求項３の発明によれば、整流手段に
付設した熱交換手段を独立して温度制御することによ
り、洗浄中に洗浄槽内の流体に温度勾配を与えることが
できるので、洗浄槽内の流体に密度差による圧力勾配を
生じさせることができ、整流手段を通過する超臨界流体
に強い流れを与えることが可能となる。従って、流速の
アップにより、被洗浄物の表面に更に強いせん断力を及
ぼすことができて、洗浄効果を一層高めることができ
る。
に熱交換手段を付設したので、洗浄槽内の温度を素早く
コントロールすることができ、超臨界流体の導入時に洗
浄槽内部が臨界温度以下に下がってしまうのを防ぐこと
ができる。また、請求項３の発明によれば、整流手段に
付設した熱交換手段を独立して温度制御することによ
り、洗浄中に洗浄槽内の流体に温度勾配を与えることが
できるので、洗浄槽内の流体に密度差による圧力勾配を
生じさせることができ、整流手段を通過する超臨界流体
に強い流れを与えることが可能となる。従って、流速の
アップにより、被洗浄物の表面に更に強いせん断力を及
ぼすことができて、洗浄効果を一層高めることができ
る。
【００３８】また、請求項４、５の発明によれば、洗浄
槽内の流れに脈動を与えることができるので、被洗浄物
の表面に作用する圧力・せん断力に緩急（高低）を付け
ることができて、洗浄効果を一層高めることができる。
槽内の流れに脈動を与えることができるので、被洗浄物
の表面に作用する圧力・せん断力に緩急（高低）を付け
ることができて、洗浄効果を一層高めることができる。
【図１】本発明の実施形態の洗浄装置の構成図である。
【図２】（ａ）は図１の要部拡大図で、（ｂ）は整流装
置２１の平面図である。
置２１の平面図である。
【図３】本発明の別の実施形態の要部拡大図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態の要部拡大図であ
る。
る。
Ｗ 被洗浄物
１ 洗浄槽
２１，２２ 整流装置（整流手段）
２１ａ 平行流路
２３，２４ 熱交換器（熱交換手段）
２７ 加圧装置（脈動手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 西村 建二
茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マ
テリアル株式会社総合研究所那珂研究セン
ター内
Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA30 HA01 MA20
2H090 JC19
3B116 AA48 AB01 BB02 BB21 BB82
BB90 CD01 CD41
Claims (5)
- 【請求項１】 洗浄槽の一端に超臨界流体または亜臨界
流体の導入口、他端に排出口を設け、洗浄槽内において
前記導入口から排出口に向けて超臨界流体または亜臨界
流体を流すことで、導入口と排出口との間のスペースに
配置された被洗浄物に超臨界流体または亜臨界流体を接
触させて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、 前記導入口から被洗浄物の配置スペースまでの間及び前
記被洗浄物の配置スペースから排出口までの間のうちの
少なくとも前者に、隔壁によって画成された所定長さの
多数の平行流路を有し且つ該平行流路を通して超臨界流
体または亜臨界流体を流すことで超臨界流体または亜臨
界流体の流れを整える整流手段を設けたことを特徴とす
る洗浄装置。 - 【請求項２】 前記整流手段に、超臨界流体または亜臨
界流体に対して温度変化を与える熱交換手段を付設した
ことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。 - 【請求項３】 前記導入口から被洗浄物の配置スペース
までの間及び前記被洗浄物の配置スペースから排出口ま
での間の双方に前記整流手段を設け、各整流手段に、超
臨界流体または亜臨界流体に対して温度変化を与えると
共にそれぞれ独立して温度制御の可能な熱交換手段を付
設したことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。 - 【請求項４】 前記洗浄槽内を流れる超臨界流体または
亜臨界流体に脈動を与える手段を設けたことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄装置。 - 【請求項５】 前記熱交換手段の設定温度を間欠的に変
更することで、洗浄槽内を流れる超臨界流体または亜臨
界流体に脈動を与えることを特徴とする請求項２または
３に記載の洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318455A JP3918493B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318455A JP3918493B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117509A true JP2003117509A (ja) | 2003-04-22 |
| JP3918493B2 JP3918493B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=19136155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318455A Expired - Fee Related JP3918493B2 (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3918493B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005116759A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Hitachi Sci Syst Ltd | 微細構造乾燥処理方法及びその装置 |
| JP2007222715A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Dai-Dan Co Ltd | フィルタ洗浄容器 |
| JP2008253671A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Inamoto Seisakusho:Kk | 圧搾式脱水機の運転方法 |
| JP2012124283A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Tokyo Electron Ltd | 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318455A patent/JP3918493B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007222715A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Dai-Dan Co Ltd | フィルタ洗浄容器 |
| JP4612556B2 (ja) * | 2006-02-21 | 2011-01-12 | ダイダン株式会社 | フィルタ洗浄方法 |
| JP2008253671A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Inamoto Seisakusho:Kk | 圧搾式脱水機の運転方法 |
| JP2012124283A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Tokyo Electron Ltd | 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3918493B2 (ja) | 2007-05-23 |
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