JP2018029129A

JP2018029129A - Cleaning apparatus

Info

Publication number: JP2018029129A
Application number: JP2016160431A
Authority: JP
Inventors: 新吾松井; Shingo Matsui
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2018-02-22
Anticipated expiration: 2036-08-18
Also published as: JP6316887B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning apparatus that efficiently can make use of detergency with high OH radical even when using a cleaning agent containing comparatively low-concentration ozone and cleaning liquid which does not contain ozone, without using a large amount of ozone.SOLUTION: A sheet-type cleaning apparatus has a supporting base on which an object to be cleaned such as a semiconductor wafer is placed, cleaning agent supply means that supplies a cleaning agent to the whole surface of a surface to be cleaned of the object to be cleaned placed on the supporting base, and an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet light to the cleaning agent held on the surface to be cleaned of the object to be cleaned, which is configured so that the cleaning agent, composed of substances which are decomposed by ultraviolet light irradiation in the coexistence of water supplied from the cleaning agent supply means to generate hydroxyl radicals or water solution composed of dissolved ion, can be held at a prescribed thickness on the surface to be cleaned of the object to be cleaned.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、物品の洗浄装置に関する。 The present invention relates to an article cleaning apparatus.

半導体用シリコンウエハ板などの電子材料の表面洗浄においてオゾン水を使用し、紫外線を照射することによってオゾンを分解させながら洗浄を行う方法が知られている（特許文献１参照）。すなわち、特許文献１には、オゾンを溶解した液体中に被洗浄物を斜めにして浸漬し、この浸漬した被洗浄物表面に紫外光を照射して洗浄することを特徴とする洗浄方法が開示されている。該方法では、オゾンが分解するときに発生するヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカルともいう。）の有する強い酸化力により、強い洗浄力を得ることができる。 In a surface cleaning of an electronic material such as a silicon wafer plate for semiconductor, a method is known in which ozone water is used for cleaning while decomposing ozone by irradiating ultraviolet rays (see Patent Document 1). That is, Patent Document 1 discloses a cleaning method characterized in that an object to be cleaned is immersed obliquely in a liquid in which ozone is dissolved, and the surface of the immersed object to be cleaned is irradiated with ultraviolet light for cleaning. Has been. In this method, strong detergency can be obtained by the strong oxidizing power of hydroxyl radicals (also referred to as OH radicals) generated when ozone decomposes.

また、紫外線照射を行わずにＯＨラジカルを発生させて電子材料の表面洗浄を行う方法としてマイクロバブルを用いた方法が知られている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。該方法では水中でオゾンや空気のマイクロバブルを発生させ、これが消滅するときに多量のＯＨラジカルが生成することを利用して、高い洗浄効果を得ている。これらの方法によれば、オゾンマイクロバブルや５％水酸化テトラメチルアンモニウム（以下、ＴＭＡＨと表記することもある。）と空気マイクロバブルとの組み合わせによって、非常に除去が困難であることが知られている、高濃度のイオンインプラント処理によって一部が非晶質炭素に変質したレジスト（当該レジストの非晶質炭素部は、クレストと呼ばれることもある。以下、当該レジストを表面クレスト化レジストともいう。）を除去することも可能である。 In addition, a method using microbubbles is known as a method for cleaning the surface of an electronic material by generating OH radicals without performing ultraviolet irradiation (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). In the method, ozone or air microbubbles are generated in water, and a large amount of OH radicals are generated when the bubbles disappear, thereby obtaining a high cleaning effect. According to these methods, it is known that removal is very difficult by a combination of ozone microbubbles, 5% tetramethylammonium hydroxide (hereinafter sometimes referred to as TMAH) and air microbubbles. A resist partially transformed into amorphous carbon by high-concentration ion implantation treatment (the amorphous carbon portion of the resist is sometimes referred to as crest. Hereinafter, the resist is also referred to as a surface crested resist. It is also possible to remove.

オゾンやマイクロバブルを使用せずにＯＨラジカルを発生させる方法としては、過酸化水素、硝酸又は亜硝酸に紫外線を照射する方法が知られている。過酸化水素は２９０ｎｍ以下の波長の紫外線を吸収しＯＨラジカルを発生する。また、硝酸イオンは２４０ｎｍ以下の波長を有する紫外線照射によって直接ＯＨラジカルを生成する（非特許文献３及び４参照）。上記硝酸イオンからのＯＨラジカルの生成は、硝酸イオンから亜硝酸イオンへの還元を経由すると考えられており、結合エネルギーの観点からは、硝酸イオンから直接ＯＨラジカルを生成するより亜硝酸イオンからＯＨラジカルを生成する方が有利である。そして、亜硝酸イオンに対する紫外線照射によるＯＨラジカル生成では、より長波長の紫外線によってもＯＨラジカルを発生させることができる。 As a method of generating OH radicals without using ozone or microbubbles, a method of irradiating hydrogen peroxide, nitric acid or nitrous acid with ultraviolet rays is known. Hydrogen peroxide absorbs ultraviolet rays having a wavelength of 290 nm or less and generates OH radicals. In addition, nitrate ions directly generate OH radicals when irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 240 nm or less (see Non-Patent Documents 3 and 4). The generation of OH radicals from nitrate ions is considered to go through reduction from nitrate ions to nitrite ions, and from the viewpoint of binding energy, OH radicals from nitrite ions are generated more than OH radicals directly from nitrate ions. It is advantageous to generate radicals. In the generation of OH radicals by irradiating nitrite ions with ultraviolet rays, OH radicals can be generated even with longer wavelength ultraviolet rays.

オゾンを含有しない、過酸化水素の水溶液に紫外線を照射して電子材料の表面洗浄を行った例としては、過酸化水素水と、揮発性を有するアンモニア溶液等のアルカリ性溶液と純水とを混合して洗浄液とし、この洗浄液に紫外線を照射して照射洗浄液とし、紫外線照射を終えた直後に前記照射洗浄液で基板を洗浄する方法が知られている（特許文献２参照）。 An example of cleaning the surface of an electronic material by irradiating an aqueous solution of hydrogen peroxide that does not contain ozone with ultraviolet rays is a mixture of hydrogen peroxide water, alkaline solution such as volatile ammonia solution, and pure water. A method is known in which a cleaning liquid is used to irradiate the cleaning liquid with ultraviolet rays to form an irradiation cleaning liquid, and the substrate is cleaned with the irradiation cleaning liquid immediately after the ultraviolet irradiation is completed (see Patent Document 2).

一方、電子材料の表面洗浄に用いられる洗浄装置については、クロスコンタミネーションが防止でき、高い歩留まりが期待できるという理由から枚葉式洗浄装置が主流となりつつある。このような枚葉式洗浄装置として、特許文献３には、「被洗浄物を支持する支持部材と、支持部材に支持された被洗浄物の洗浄面に対向配置される超音波振動板と、該振動板と被洗浄物との間に洗浄液を供給する液供給ノズルと、前記支持部材を前記振動板面に対し平行移動させる駆動部材と、前記振動板を超音波振動させる超音波発振器とを備え、前記支持部材に支持された被洗浄物を移動させながら振動板を超音波振動させて介在する洗浄液により被洗浄物面を洗浄する枚葉式洗浄装置であって、前記振動板の振動面を、被洗浄物の洗浄面における平均音圧が最高点またはその近傍以内の位置に近接配備されていることを特徴とする枚葉式洗浄装置」が記載されている。 On the other hand, with regard to cleaning devices used for surface cleaning of electronic materials, single wafer cleaning devices are becoming mainstream because cross contamination can be prevented and high yield can be expected. As such a single wafer cleaning device, Patent Document 3 describes, “a support member that supports an object to be cleaned, an ultrasonic vibration plate that is disposed opposite to the cleaning surface of the object to be cleaned supported by the support member, A liquid supply nozzle for supplying a cleaning liquid between the vibration plate and an object to be cleaned, a drive member for moving the support member in parallel with the surface of the vibration plate, and an ultrasonic oscillator for ultrasonically vibrating the vibration plate. A single wafer cleaning device for cleaning the surface of an object to be cleaned with an intervening cleaning liquid by ultrasonically vibrating the vibration plate while moving the object to be cleaned supported by the support member, the vibration surface of the vibration plate Is a single-wafer type cleaning apparatus characterized in that the average sound pressure on the cleaning surface of the object to be cleaned is disposed close to the highest point or a position within the vicinity thereof.

また特許文献４には、「チャンバー内で被洗浄物の少なくとも片面を洗浄及び／又は乾燥させる枚葉式洗浄装置において、少なくとも、円筒状の凹部及び該凹部の内壁面に沿って液体及び／又は気体を吐出する吐出口を有する旋回流形成部を少なくとも一つ有し、前記被洗浄物の洗浄及び／又は乾燥させる少なくとも片面に前記旋回流形成部が近接するように配設される洗浄テーブルと、前記洗浄テーブルの周辺に配設され、前記洗浄テーブルの旋回流形成部に近接する前記被洗浄物の側面に接触して固定保持する保持体とを具備し、前記旋回流形成部の吐出口から液体及び／又は気体を吐出させ、前記保持体で前記被洗浄物の側面を固定保持し、前記吐出させた液体及び／又は気体によって前記被洗浄物の少なくとも片面を洗浄及び／又は乾燥するものであることを特徴とする枚葉式洗浄装置」が記載されている。 Further, in Patent Document 4, “in a single wafer cleaning apparatus that cleans and / or dries at least one surface of an object to be cleaned in a chamber, liquid and / or along at least a cylindrical recess and an inner wall surface of the recess. A cleaning table having at least one swirling flow forming portion having a discharge port for discharging gas, and disposed so that the swirling flow forming portion is close to at least one surface for cleaning and / or drying the object to be cleaned; And a holding body that is disposed around the cleaning table and that is fixedly held in contact with a side surface of the object to be cleaned that is adjacent to the swirl flow forming portion of the cleaning table, and a discharge port of the swirl flow forming portion The liquid and / or gas is discharged from the liquid, the side surface of the object to be cleaned is fixed and held by the holding body, and at least one surface of the object to be cleaned is cleaned and / or cleaned by the discharged liquid and / or gas. It describes a single wafer cleaning apparatus ", characterized in that it is intended to 燥.

特許第３０１６３０１号公報Japanese Patent No. 3016301 特許第３１２５７５３号公報Japanese Patent No. 3125753 特開２００６−９５４５８号公報JP 2006-95458 A 特開２０１２−４９２４７号公報JP 2012-49247 A 特許第５５９１３０５号公報Japanese Patent No. 5591305

M. Takahashi, H. Ishikawa, T. Asano, and H. Horibe, Effect of Microbubbles on Ozonized Water for Photoresist Removal, Journal of Physical Chemistry C 116,12578-12583,(2012)M. Takahashi, H. Ishikawa, T. Asano, and H. Horibe, Effect of Microbubbles on Ozonized Water for Photoresist Removal, Journal of Physical Chemistry C 116,12578-12583, (2012) 平成２２年度戦略的基板技術高度化支援事業「マイクロナノバブルによる環境対応型半導体ウエハ洗浄装置の開発」研究成果報告書、平成２５年３月、委託者関東経済産業局、委託先株式会社ひたちなかテクノセンターFY2010 Strategic Substrate Technology Advancement Support Project “Development of Environmentally Friendly Semiconductor Wafer Cleaning Equipment Using Micro-Nano Bubbles” Research Results Report, March 2013, Contractor Kanto Bureau of Economy, Trade and Industry, Contractor Hitachinaka Techno Center Co., Ltd. Bull. Korean Chem. Soc. 2011, Vol. 32, No. 8, 3039-3044.Bull. Korean Chem. Soc. 2011, Vol. 32, No. 8, 3039-3044. Techneau, D2.4.1.1, 1-27.Techneau, D2.4.1.1, 1-27.

ＯＨラジカルの寿命は極めて短いため、たとえ洗浄液に紫外線を照射した直後に基板の洗浄を行ったとしてもＯＨラジカル濃度は急激に低下してしまう。特許文献１に記載された方法によれば紫外線照射を行いながら洗浄を行うため、ＯＨラジカルによる高い洗浄効果が得られると思われるが、使用できる洗浄液は高濃度でオゾンが溶解した状態又はガスの状態で含まれる洗浄液に限られてしまう。また、該方法では、常に高濃度のオゾンが溶解した有機溶媒を供給する、あるいはオゾンガスをバブリングさせる液体を供給して更新することにより溶存オゾン濃度又はオゾンガス濃度を高い状態で安定に保つ必要があり、大量のオゾンを使用することに伴って安全上の対策が必要となる（因みに、日本産業衛生学会が勧告するオゾンの許容濃度は０．１ｐｐｍである）。また、オゾンの利用率が低くなるばかりでなく、廃液にもオゾンが大量に含まれるためその処理に手間とコストを要する。 Since the lifetime of the OH radical is extremely short, even if the substrate is cleaned immediately after the cleaning liquid is irradiated with ultraviolet rays, the OH radical concentration is drastically lowered. According to the method described in Patent Document 1, since cleaning is performed while irradiating with ultraviolet rays, it is considered that a high cleaning effect by OH radicals can be obtained. It is limited to the cleaning liquid contained in the state. Further, in this method, it is necessary to constantly maintain a high dissolved ozone concentration or ozone gas concentration by supplying an organic solvent in which high-concentration ozone is dissolved, or supplying and renewing a liquid for bubbling ozone gas. The use of a large amount of ozone necessitates safety measures (by the way, the allowable concentration of ozone recommended by the Japan Society for Occupational Health is 0.1 ppm). Further, not only the utilization rate of ozone is lowered, but also waste liquid contains a large amount of ozone, so that the treatment requires labor and cost.

そこで本発明は、大量のオゾンを使用することなく、比較的低濃度のオゾンを含有する洗浄剤やオゾンを含有しない洗浄液を使用した場合においても効率的にＯＨラジカルの高い洗浄力を利用できる洗浄装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a cleaning that can efficiently use a high cleaning power of OH radicals even when a cleaning agent containing a relatively low concentration of ozone or a cleaning solution not containing ozone is used without using a large amount of ozone. An object is to provide an apparatus.

本発明者らは、紫外線照射によりＯＨラジカルを発生する洗浄液を被洗浄体の洗浄面の表面に保持した状態で、洗浄剤全体に紫外線が照射されるようにして洗浄を行うことを着想し、本発明を完成するに至った。 The inventors have conceived that cleaning is performed so that the entire cleaning agent is irradiated with ultraviolet rays while the cleaning liquid that generates OH radicals by irradiation with ultraviolet rays is held on the surface of the cleaning surface of the object to be cleaned. The present invention has been completed.

本発明の洗浄装置は、板状の被洗浄体を洗浄する装置であって、前記被洗浄体が載置される上面を有する支持台と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面の全面に、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンが溶解した水溶液からなる洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、前記洗浄剤供給手段から供給された洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する洗浄剤保持手段と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面に保持された洗浄剤に紫外線を照射する紫外線光源と、を有することを特徴とする。 The cleaning apparatus of the present invention is an apparatus for cleaning a plate-shaped object to be cleaned, and includes a support table having an upper surface on which the object to be cleaned is mounted, and the object to be cleaned mounted on the upper surface of the support table A cleaning agent supplying means for supplying a cleaning agent consisting of an aqueous solution in which substances or ions that decompose by irradiation with ultraviolet light in the presence of water in the presence of water to generate hydroxyl radicals are dissolved over the entire surface to be cleaned, and the cleaning agent supplying means A cleaning agent holding means for holding the cleaning agent supplied from the cleaning target surface at a predetermined thickness on the surface to be cleaned, and holding the cleaning material mounted on the upper surface of the support base on the surface to be cleaned And an ultraviolet light source for irradiating the cleaning agent with ultraviolet rays.

上記本発明の洗浄装置は、下記（１）~（３）の何れかであることが好ましい。 The cleaning device of the present invention is preferably any one of the following (1) to (3).

（１）前記支持台は、その中心軸で回転可能な円盤状であり、
前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の外周部に水密に接して昇降可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段と、を有し、前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面とによって画定され、その内部に前記被洗浄体が載置される洗浄剤滞留用凹部を形成し、当該洗浄剤滞留用凹部の深さは、前記高さ制御手段によって所定の深さに調節され、前記支持台が静止した状態で、前記洗浄剤供給手段から当該洗浄剤滞留用凹部へ洗浄剤を所定量供給し、洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、前記本発明の洗浄装置。 (1) The support is in a disk shape that can rotate around its central axis,
The cleaning agent holding means includes an annular outer dam side wall provided in watertight contact with the outer peripheral portion of the support base, and a height control means for controlling the height of the outer dam side wall. And having a cleaning agent retention recess defined by an upper surface of the support base and an inner peripheral side wall surface of the outer weir sidewall, in which the object to be cleaned is placed, The depth of the recess is adjusted to a predetermined depth by the height control means, and with the support stand still, a predetermined amount of cleaning agent is supplied from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retention recess, The cleaning apparatus of the present invention, wherein the cleaning agent is held at a predetermined thickness on the surface to be cleaned of the object to be cleaned.

（２）前記支持台は、その中心軸で回転可能な円盤状であり、
前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の、中心部近傍に立設された、所定の高さを有する円環状の内側堰用側壁と、前記支持台の外周部に立設された、所定の高さを有する円環状の外側堰用側壁と、を有し、前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記内側堰用側壁の外周側壁面とこれら壁面に挟まれた前記支持台の上面によって画定され、その内部に前記被洗浄体が載置される、洗浄剤滞留用凹部を形成し、前記支持台を回転させながら前記前記洗浄剤供給手段から当該洗浄剤滞留用凹部へ洗浄液を連続的又は断続的に供給し、余剰の前記洗浄剤を前記外側堰用側壁及び／又は前記内側堰用側壁から流出させることにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、前記本発明の洗浄装置。 (2) The support base is a disk shape rotatable about its central axis,
The cleaning agent holding means includes an annular inner dam side wall having a predetermined height, which is erected in the vicinity of the center of the support base, and a predetermined erection side wall, which is erected on the outer periphery of the support base. An annular outer dam side wall having a height, and an inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall, an outer peripheral side wall surface of the inner dam side wall, and an upper surface of the support base sandwiched between the wall surfaces A cleaning agent retention recess is defined in which the object to be cleaned is placed, and the cleaning liquid is continuously supplied from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retention recess while rotating the support base. Alternatively, the cleaning agent is held at a predetermined thickness on the surface to be cleaned by supplying the excess cleaning agent out of the side wall for the outer weir and / or the side wall for the inner weir. The cleaning device of the present invention.

（３）前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の外周部に水密に接して摺動可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の上端部に水密に固定された、紫外線透過性の板状の天窓と、を有し、前記支持台の表面と前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記天窓の内面で画定され、その内部に前記被洗浄体が載置される、所定の高さを有する洗浄剤滞留空間を形成し、当該洗浄剤滞留空間に洗浄剤供給手段から洗浄剤を充填することにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、前記本発明の洗浄装置。 (3) The cleaning agent holding means is fixed in a watertight manner to an annular outer dam side wall that is slidably provided in contact with the outer peripheral portion of the support base, and an upper end portion of the outer dam side wall. And an ultraviolet transmissive plate-shaped skylight, and is defined by a surface of the support base, an inner peripheral side wall surface of the outer weir side wall, and an inner surface of the skylight, and the object to be cleaned is placed inside the skylight. A cleaning agent retention space having a predetermined height is formed, and the cleaning agent is filled on the surface to be cleaned of the object to be cleaned by filling the cleaning agent retention space with the cleaning agent from the cleaning agent supply means. The cleaning apparatus according to the present invention, which is held at a thickness of

前記（２）の本発明の洗浄装置においては、前記内側堰用側壁及び／又は前記外側堰用側壁は、水密に昇降可能であり、昇降可能な当該内側堰用側壁及び／又は外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段をさらに有することが好ましい。また、前記外側堰用側壁は前記内側堰用側壁より高くなるように設けられており、前記支持台の前記内側堰用側壁よりも中心側には余剰の洗浄剤を排出するための排出手段が設けられており、余剰の洗浄剤の少なくとも一部を前記排出手段により排出することが好ましい。 In the cleaning device of the present invention (2), the inner dam side wall and / or the outer dam side wall can be raised and lowered in a watertight manner, and the inner dam side wall and / or the outer dam side wall can be raised and lowered. It is preferable to further have a height control means for controlling the height of the. In addition, the outer dam side wall is provided to be higher than the inner dam side wall, and a discharge means for discharging excess cleaning agent is provided at a center side of the support base on the inner dam side wall. It is preferable that at least a part of the excess cleaning agent is discharged by the discharging means.

第一の本発明の洗浄方法によれば、洗浄の間中、紫外線を照射しているので、ＯＨラジカルの寿命が短くても絶えず新たなＯＨラジカルを生成させることができる。しかも、洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に薄く保持した状態で紫外線を照射することができるので、洗浄剤全体に紫外線を照射することが可能となり、ＯＨラジカルの発生効率も高い。このため、大量のオゾンを使用しなくても高い洗浄効果を得ることが可能となる。 According to the cleaning method of the first aspect of the present invention, since the ultraviolet rays are irradiated throughout the cleaning, new OH radicals can be continuously generated even if the lifetime of the OH radicals is short. In addition, since the cleaning agent can be irradiated with ultraviolet rays while being thinly held on the surface to be cleaned, the entire cleaning agent can be irradiated with ultraviolet rays, and the generation efficiency of OH radicals is high. For this reason, it is possible to obtain a high cleaning effect without using a large amount of ozone.

代表的な本発明の洗浄装置１００を模式的に説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which illustrates typically the washing | cleaning apparatus 100 of this invention. 洗浄装置１００の他の姿勢を模式的に説明する縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically illustrating another posture of the cleaning device 100. 他の代表的な本発明の洗浄方装置１００´を模式的に説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which illustrates typically another washing | cleaning method apparatus 100 'of this invention. 図３のＥ−Ｅ矢視図である。It is an EE arrow line view of FIG. 図３のＦ−Ｆ矢視図である。It is a FF arrow line view of FIG. 紫外線光源（紫外線発光モジュール）３０’における棒状光源１１０の横断面図及び縦断面図である。It is the cross-sectional view and longitudinal cross-sectional view of the rod-shaped light source 110 in the ultraviolet light source (ultraviolet light emitting module) 30 '. 紫外線光源（紫外線発光モジュール）３０’の横断面図である。It is a cross-sectional view of an ultraviolet light source (ultraviolet light emitting module) 30 '. 紫外線光源（紫外線発光モジュール）３０’の側面図である。It is a side view of ultraviolet light source (ultraviolet light emitting module) 30 '. 更に他の洗浄装置１００’’を模式的に説明する縦断面図である。Furthermore, it is a longitudinal cross-sectional view which illustrates schematically another washing | cleaning apparatus 100 ''.

板状の被洗浄体としては、その表面に洗浄により除去したい物質が付着した板状の物品を意味し、たとえば、半導体シリコンウエハ、デバイスパターンが形成されているウエハ、フォトマスク、液晶用ガラス基板等の電子材料を挙げることができる。ＯＨラジカルは、有機物を分解、除去等する効果が高いため、本発明は特にフォトレジスト膜の剥離に有効である。フォトレジスト膜の例としては、半導体製造工程におけるパターン形成用レジスト、パターン転写に用いられるフォトマスクの製造用レジスト、配線基板製造工程におけるパターン形成用レジストやソルダレジスト、印刷版用レジストなどが挙げられる。本発明の洗浄装置を採用することのメリットが大きいという理由から、被洗浄体としては、ダマシン法などで用いられる層間絶縁膜構造などのlow-k材からなる構造を有し、且つ単位面積あたりの原子数として１×１０^１４原子／ｃｍ^２以上１×１０^１７原子／ｃｍ^２以下、特に１×１０^１５原子／ｃｍ^２以上１×１０^１７原子／ｃｍ^２以下のイオン注入に暴露されたフォトレジスト層（このようなレジスト層は通常、表面クレスト化レジストからなる。）を表面に有する半導体ウエハ、その中でも特に最小配線ピッチが２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の半導体ウエハを使用することが好適である。 The plate-shaped object to be cleaned means a plate-shaped article having a substance to be removed by cleaning on its surface. For example, a semiconductor silicon wafer, a wafer on which a device pattern is formed, a photomask, a liquid crystal glass substrate An electronic material such as Since OH radicals have a high effect of decomposing and removing organic substances, the present invention is particularly effective for removing a photoresist film. Examples of the photoresist film include a resist for forming a pattern in a semiconductor manufacturing process, a resist for manufacturing a photomask used for pattern transfer, a resist for forming a pattern, a solder resist, and a resist for a printing plate in a manufacturing process of a wiring board. . Since the merit of adopting the cleaning apparatus of the present invention is great, the object to be cleaned has a structure made of a low-k material such as an interlayer insulating film structure used in a damascene method, etc. Of 1 × 10 ¹⁴ atoms / cm ² or more and 1 × 10 ¹⁷ atoms / cm ² or less, particularly 1 × 10 ¹⁵ atoms / cm ² or more and 1 × 10 ¹⁷ atoms / cm ² or less, It is preferable to use a semiconductor wafer having a resist layer (such a resist layer is usually made of a surface crested resist) on the surface, and in particular, a semiconductor wafer having a minimum wiring pitch of 20 nm to 40 nm.

洗浄剤は、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンが溶解した水溶液からなるものであれば特に限定されない。ここで、水溶液とは水を含む溶液を意味する。また、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンとしては、このような機能が知られている物質又はイオンが特に限定されず、使用できる。これら物質及びイオンとしては、オゾン、過酸化水素、ウレタン化合物、セルロース誘導体、硝酸イオン及び亜硝酸イオンなどを挙げることができる。これらの中でも、ＯＨラジカル発生効率の観点から、硝酸イオン、亜硝酸イオン、オゾン及び過酸化水素から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、硝酸イオン及び／又は亜硝酸イオンであるか、オゾンであるか又は過酸化水素であることが最も好ましい。 The cleaning agent is not particularly limited as long as it is composed of a substance that decomposes by irradiation with ultraviolet light in the presence of water to generate hydroxyl radicals or an aqueous solution in which ions are dissolved. Here, the aqueous solution means a solution containing water. Moreover, as a substance or ion which decomposes | disassembles by ultraviolet irradiation in the presence of water and produces | generates a hydroxyl radical, the substance or ion in which such a function is known is not specifically limited, It can use. Examples of these substances and ions include ozone, hydrogen peroxide, urethane compounds, cellulose derivatives, nitrate ions, and nitrite ions. Among these, from the viewpoint of OH radical generation efficiency, it is preferably at least one selected from nitrate ion, nitrite ion, ozone and hydrogen peroxide, which is nitrate ion and / or nitrite ion, or ozone. Most preferably, it is hydrogen peroxide.

前記洗浄液中における前記物質又はイオンの濃度が高いほどＯＨラジカルは生成し易いが、高すぎると折角生成したＯＨラジカルどうしが反応して消滅するため効率的ではなく、また溶質が析出するという問題も発生する。このような理由から前記洗浄液中におけるこれら物質又はイオンの濃度は、飽和溶解度以下の濃度であって、且つ０．０１ｍＭ〜１０Ｍ、特に０．０５ｍＭ〜５Ｍであることが好ましく、０．１ｍＭ〜１Ｍであることが最も好ましい。なお、ここでＭは、ｍｏｌ／リットルを表す。 The higher the concentration of the substance or ions in the cleaning solution, the easier it is to generate OH radicals. However, if the concentration is too high, the OH radicals generated at the corners react and disappear, which is not efficient, and the solute precipitates. Occur. For these reasons, the concentration of these substances or ions in the cleaning solution is a concentration not higher than the saturation solubility, and is preferably 0.01 mM to 10 M, particularly 0.05 mM to 5 M, preferably 0.1 mM to 1 M. Most preferably. Here, M represents mol / liter.

なお、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカル）を生成するイオンを水溶液中に存在させるためには、これらイオンの酸又は塩を水に溶解させればよい、溶解して硝酸イオンを与える物質としては、硝酸、硝酸アンモニウム、亜硝酸及び亜硝酸アンモニウムが好適に使用できる。 In addition, in order for the ions that decompose by ultraviolet irradiation in the presence of water to generate hydroxyl radicals (OH radicals) in the aqueous solution, the acid or salt of these ions may be dissolved in water. Nitric acid, ammonium nitrate, nitrous acid and ammonium nitrite can be preferably used as the substance that gives nitrate ions.

前記洗浄剤は、必要応じて、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機溶媒；第四級アンモニウム水酸化物、フッ化アンモニウムなどのアンモニウム化合物；銅などの被洗浄体における配線材料の溶解を防止するための防蝕剤あるいはキレート剤などを含むことができる。但し、金属イオンは含まないことが好ましい。 If necessary, the cleaning agent is a water-soluble organic solvent such as isopropyl alcohol; an ammonium compound such as quaternary ammonium hydroxide or ammonium fluoride; An anticorrosive agent or a chelating agent can be included. However, it is preferable not to include metal ions.

前記紫外線光源は紫外線を出射できるものであれば特に限定されないが、ＯＨラジカルの発生効率（量子効率）を高くすることができるという理由から、波長２５０ｎｍ以下という短波長の紫外線、特に波長１８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の紫外線を出射する光源を使用することが好ましい。紫外線光源としては、装置をコンパクトにすることができ、メンテナンスが容易であるばかりでなく、順方向電流を制御することにより出力制御を容易に行うことができるという理由から、２００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の波長領域にピークを有する紫外線を出射する紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）を有する紫外線光源を用いることが好ましい。 The ultraviolet light source is not particularly limited as long as it can emit ultraviolet light, but because of the fact that the generation efficiency (quantum efficiency) of OH radicals can be increased, ultraviolet light having a short wavelength of 250 nm or less, particularly 180 nm to 250 nm. It is preferable to use a light source that emits the following ultraviolet rays. As an ultraviolet light source, the apparatus can be made compact and easy to maintain, and the wavelength of 200 nm or more and 250 nm or less can be easily controlled by controlling the forward current. It is preferable to use an ultraviolet light source having an ultraviolet light emitting diode (UV-LED) that emits ultraviolet light having a peak in the region.

本発明の洗浄装置は、前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持した状態で、前記紫外線光源から紫外線を照射できるようになっている点に最大の特徴を有する。 The cleaning apparatus of the present invention has the greatest feature in that ultraviolet rays can be irradiated from the ultraviolet light source in a state of being held at a predetermined thickness on the surface to be cleaned of the object to be cleaned.

洗浄剤を被洗浄体の被洗浄面の表面に付着および保持させる方法は特に限定されず、被洗浄体の被洗浄面が上を向いた露出水平面となるように被洗浄体を支持台の上面に固定し、被洗浄面の表面に洗浄液が付着するように供給する方法が採用できる。このとき、確実な洗浄を行うために、被洗浄面の全面を洗浄剤により確実に被覆すると共に、被洗浄体の被洗浄面の表面を被覆する洗浄剤層の厚さを可及的に薄くすることが好ましい。一般に、短波長の紫外線は層を透過する場合、急激に吸収されて透過しにくいため、洗浄剤の種類や紫外線光源の出力によっては、洗浄剤層の厚さを厚くすると被洗浄面まで紫外線が到達せず、ＯＨラジカルによる洗浄効果が十分に得られないおそれがある。紫外線が被洗浄面に到達するような洗浄剤層の厚さ（たとえば、後述する有効光路長となる厚さ。）を予め把握し、被洗浄面上に存在する洗浄剤層の厚さを当該厚さ以下とすることにより、被洗浄面において確実にＯＨラジカルによる洗浄効果を得ることができる。 The method for adhering and holding the cleaning agent to the surface of the surface to be cleaned is not particularly limited, and the surface to be cleaned is placed on the upper surface of the support so that the surface to be cleaned becomes an exposed horizontal surface facing upward. It is possible to employ a method of supplying the cleaning liquid so that the cleaning liquid adheres to the surface of the surface to be cleaned. At this time, in order to perform reliable cleaning, the entire surface to be cleaned is surely covered with the cleaning agent, and the thickness of the cleaning agent layer covering the surface of the surface to be cleaned is made as thin as possible. It is preferable to do. In general, when short-wavelength ultraviolet rays are transmitted through a layer, they are absorbed rapidly and are not easily transmitted.Therefore, depending on the type of cleaning agent and the output of the UV light source, increasing the thickness of the cleaning agent layer causes UV light to reach the surface to be cleaned. There is a possibility that the cleaning effect by OH radicals cannot be obtained sufficiently. The thickness of the cleaning agent layer that allows the ultraviolet rays to reach the surface to be cleaned (for example, the thickness that becomes the effective optical path length described later) is grasped in advance, and the thickness of the cleaning agent layer existing on the surface to be cleaned is determined. By setting the thickness to be equal to or less than the thickness, a cleaning effect by OH radicals can be surely obtained on the surface to be cleaned.

このとき、前記被洗浄面の全面を前記洗浄剤が覆い、且つ被洗浄面を覆う洗浄剤層の厚さが、有効光路長以下、好ましくは有効光路長の１／１０以下、特に好ましくは有効光路長の１／５０以下の厚さとなるようにすることが好ましい。ここで、有効光路長とは、前記紫外線光源から照射される紫外線が前記洗浄剤からなる層（洗浄剤層）を透過した時の透過紫外線の放射照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２となる洗浄剤層の厚さとして定義される。 At this time, the cleaning agent covers the entire surface to be cleaned, and the thickness of the cleaning agent layer covering the surface to be cleaned is not more than an effective optical path length, preferably not more than 1/10 of the effective optical path length, particularly preferably effective. It is preferable that the thickness is 1/50 or less of the optical path length. Here, the effective optical path length is a cleaning agent in which the irradiance of transmitted ultraviolet light becomes 0.01 mW / cm ² when the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet light source passes through the layer (cleaning agent layer) made of the cleaning agent. Defined as layer thickness.

なお、前記有効光路長を規定する放射照度の値：０．０１ｍＷ／ｃｍ^２（１０μＷ／ｃｍ^２）は、実用的な処理時間（紫外線照射時間）において、被洗浄面の極近傍において有効濃度のＯＨラジカルを発生できるという観点から決定された値である。 The irradiance value defining the effective optical path length: 0.01 mW / cm ² (10 μW / cm ² ) is an effective concentration in the vicinity of the surface to be cleaned in a practical processing time (ultraviolet irradiation time). This value is determined from the viewpoint that OH radicals can be generated.

有効光路長（以下、Ｌ_ａと略記することもある。）の決定は、例えば次の工程（１）〜（５）（Ｓ_１０１〜Ｓ_１０５）により行うことができる：
（１）所定の光路長を有する紫外線透過性光学測定用セル（以下において単に「セル」ということがある。）の内部に、洗浄剤を充填する工程Ｓ_１０１；
（２）光源とセルとの間の距離を、実際の洗浄時（工程（ｂ））における光源から洗浄剤層の表面までの距離と同一にして、実際の洗浄時（工程（ｂ））における紫外線照射時と同一の発光条件で発光させた紫外線を、光源からセル内に向けて照射する工程Ｓ_１０２；
（３）セルを通過した透過紫外線の放射照度（単位：ｍＷ／ｃｍ^２）を測定する工程Ｓ_１０３；
（４）上記工程（１）乃至（３）（Ｓ_１０１〜Ｓ_１０３）を、異なる光路長を有する複数のセルについて行うことにより、透過紫外線の放射照度と光路長との関係を求める工程Ｓ_１０４；および、
（５）上記工程（４）（Ｓ_１０４）において求めた、透過紫外線の放射照度と光路長との関係に基づいて、有効光路長Ｌ_ａを決定する工程Ｓ_１０５。 Effective optical path length (. Which hereinafter may be abbreviated as _{L a)} of the decision, for example the following step (1) can be carried out by _{_{~ (5) (S 101 ~S}} 105):
(1) Step S ₁₀₁ of filling a cleaning agent into an ultraviolet-transmitting optical measurement cell having a predetermined optical path length (hereinafter sometimes simply referred to as “cell”);
(2) The distance between the light source and the cell is the same as the distance from the light source to the surface of the cleaning agent layer during actual cleaning (step (b)), and during actual cleaning (step (b)). A step _{S102 of} irradiating ultraviolet rays emitted under the same light emission conditions as in the ultraviolet irradiation from the light source into the cell; _S102 ;
(3) Step S ₁₀₃ for measuring the irradiance (unit: mW / cm ² ) of the transmitted ultraviolet light that has passed through the cell;
(4) The step (1) to _{(3) (S} 101 _{to S 103),} by performing a plurality of cells having different optical path lengths, the step _{S 104} to determine the relationship between the irradiance and the optical path length of the transmitted ultraviolet ;and,
(5) The step ₍₄₎ obtained in _{(S 104),} based on the relationship between the irradiance and the optical path length of the transmitted ultraviolet, step _{S 105} of determining the effective optical length _{L a.}

なお、上記工程（２）（Ｓ_１０２）において、紫外線（ＵＶ）を平行光として出射する光源を用いる場合には、空気のＵＶ透過率は極めて高いので上記有効光路長Ｌ_ａは光源から洗浄剤層液面までの距離の影響を受けないため、光源とセルとの距離を実際の洗浄時（工程（ｂ））における光源から洗浄剤層の表面までの距離と一致させる必要は特にない。しかし、ＵＶを放射状に出射する光源を用いる場合には、単位面積当たりの照射量は光源から洗浄剤層液面までの距離の２乗に反比例するので、光源とセルとの間の距離を実際の洗浄時（工程（ｂ））における光源から洗浄剤層の表面までの距離と一致させる必要がある。 Since the above-mentioned step (2) in (S _102), when using a light source that emits ultraviolet (UV) as collimated light, since UV transmittance of air is very high the effective optical length L _a cleaning agent from a light source Since it is not influenced by the distance to the layer liquid surface, it is not particularly necessary to make the distance between the light source and the cell coincide with the distance from the light source to the surface of the cleaning agent layer during actual cleaning (step (b)). However, when using a light source that emits UV radiation radially, the irradiation amount per unit area is inversely proportional to the square of the distance from the light source to the liquid surface of the cleaning agent layer. It is necessary to match the distance from the light source to the surface of the cleaning agent layer during the cleaning (step (b)).

上記工程（４）〜（５）（Ｓ_１０４〜Ｓ_１０５）において、透過紫外線の放射照度と光路長との関係は、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則に従う。すなわち、透過紫外線の放射照度Ｉ_１は、光路長Ｌに対して、次の式（１）の関係にある。
ｌｏｇ（Ｉ_１／Ｉ_０）＝−αＬ …（１）
式（１）中、Ｉ_０は媒質に入射する前の波長λの紫外線の放射照度であり、αは洗浄剤と波長λに対応して定まる比例定数（吸光係数）である。一般に、ＵＶ−ＬＥＤの発光スペクトルのピーク幅は極めて狭いので、光源としてＵＶ−ＬＥＤを用いた場合、透過紫外線の放射照度の光路長依存性を議論するにあたっては、ＵＶ−ＬＥＤの発光ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける吸光係数α（λ_ｐｅａｋ）のみを考えれば十分である。式（１）は次の式（２）のように変形できる。
ｌｏｇＩ_１＝−αＬ＋ｌｏｇＩ_０ …（２）
したがって主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１の対数と、セルの光路長Ｌとの組を複数得ることにより、主ピーク波長λ_ｐｅａｋにおける透過紫外線の放射照度Ｉ_１と光路長Ｌとを関係付ける回帰直線を求めることができる（上記工程（４）（Ｓ_１０４））。回帰直線の算出には例えば最小二乗法等の公知の方法を用いることができる。そして紫外線光源の有効光路長Ｌ_ａは、該回帰直線においてＩ_１＝０．０１ｍＷ／ｃｍ^２（１０μＷ／ｃｍ^２）を与える光路長Ｌとして求めることができる（上記工程（５）（Ｓ_１０５））。 In the step _{(4) ~ (5) (} S 104 ~S 105), the relationship between the irradiance and the optical path length of the transmitted ultraviolet radiation follows the law of Lambert-Beer. That is, the irradiance I ₁ of transmitted ultraviolet rays is in the relationship of the following equation (1) with respect to the optical path length L.
log (I ₁ / I ₀ ) = − αL (1)
In Expression (1), I ₀ is the irradiance of ultraviolet light having a wavelength λ before entering the medium, and α is a proportional constant (absorption coefficient) determined corresponding to the cleaning agent and the wavelength λ. In general, the peak width of the emission spectrum of the UV-LED is extremely narrow. Therefore, when the UV-LED is used as the light source, the emission peak wavelength λ of the UV-LED is discussed in discussing the optical path length dependence of the irradiance of transmitted ultraviolet rays. considering absorption coefficient α only (lambda _peak) at _peak is sufficient. Equation (1) can be transformed into the following equation (2).
logI ₁ = −αL + logI ₀ (2)
Therefore, by obtaining a plurality of pairs of the logarithm of the transmitted ultraviolet irradiance I _{1 at} the main peak wavelength λ _peak and the optical path length L of the cell, the transmitted ultraviolet irradiance I ₁ and the optical path length L at the main peak wavelength λ _peak Can be obtained (required step (4) (S ₁₀₄ )). For example, a known method such as a least square method can be used to calculate the regression line. And the effective optical path length _{L a} of the ultraviolet light source can be obtained as an optical path length L to provide a _{^{I 1 = 0.01mW / cm 2 (}} 10μW / cm 2) in the regression line (the step _{(5) (S 105)} ).

被洗浄体の被洗浄面の表面を被覆する洗浄剤層の厚さを制御する方法としては、次のような方法が好適に採用できる。すなわち、被洗浄体の外周の外側に堰を設けた洗浄装置を用い、この堰の内側に洗浄液を供給して洗浄剤の層厚（深さ）を制御する方法（図１〜６参照）や、支持台に固定された被洗浄体を水密に覆うことのできる紫外線透過性の板状の天窓を有するカバーと、カバーで被洗浄体を覆った時の被洗浄体の被洗浄面と上記天窓内面との距離を（水密状態を保ちながら）調節する機構と、を有する洗浄装置を用い、カバーの内部に洗浄剤を封入又は流通させる方法（図９参照）などが好適に採用できる。 As a method for controlling the thickness of the cleaning agent layer that covers the surface of the surface to be cleaned, the following method can be suitably employed. That is, a method of controlling the layer thickness (depth) of the cleaning agent by supplying a cleaning liquid to the inside of the weir and using a cleaning device provided with a weir on the outer periphery of the object to be cleaned (see FIGS. 1 to 6), A cover having an ultraviolet light-transmissive plate-shaped skylight capable of watertightly covering the object to be cleaned fixed to the support base, the surface to be cleaned of the object to be cleaned when the object to be cleaned is covered with the cover, and the skylight A method of using a cleaning device having a mechanism for adjusting the distance from the inner surface (while maintaining a watertight state) and enclosing or distributing a cleaning agent inside the cover (see FIG. 9) can be suitably employed.

このとき、洗浄時において被洗浄体は静止させていてもよく、回転運動や揺動をさせる等、動かしてもよい。但し、前者の方法（被洗浄体の外周の外側に堰を設けた洗浄装置を用い、この堰の内側に洗浄液を供給して洗浄剤の層厚（深さ）を制御する方法（図１〜６参照））を採用した場合には、被洗浄体を動かすと洗浄液の液面が変動するので堰以外の制御手段が必要となる。たとえば、被洗浄体を回転させた場合には、遠心力により回転軸中心部の厚さが薄くなり液が堰からオーバーフローするので、中心部に一定量の洗浄剤を絶えず供給しオーバーフロー分を補う、堰の高さを高くする、あるいはオーバーフロー抑制用のカバーを設けると共に堰に洗浄液抜き出し口を設けるなどして、回転速度に応じて、上記洗浄液の供給速度と抜き出し速度とをバランスさせて液面が定常状態を保つようにすることが好ましい（図３〜５参照）。 At this time, the object to be cleaned may be stationary at the time of cleaning, or may be moved by rotating or swinging. However, the former method (method using a cleaning device provided with a weir outside the outer periphery of the object to be cleaned, supplying a cleaning liquid to the inside of the weir and controlling the layer thickness (depth) of the cleaning agent (FIGS. In the case of adopting 6))), since the liquid level of the cleaning liquid changes when the object to be cleaned is moved, a control means other than the weir is required. For example, when the object to be cleaned is rotated, the central portion of the rotating shaft is thinned by centrifugal force and the liquid overflows from the weir. Therefore, a constant amount of cleaning agent is continuously supplied to the central portion to compensate for the overflow. The surface of the weir is increased by increasing the height of the weir or by providing a cover for preventing overflow and providing an outlet for the washing liquid in the weir to balance the supply speed of the washing liquid and the extraction speed according to the rotational speed. Is preferably kept in a steady state (see FIGS. 3 to 5).

前記したように、本発明の洗浄装置は、前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持した状態で、前記紫外線光源から紫外線を照射できるようになっている点に最大の特徴を有し、前記洗浄剤保持手段以外の構造、例えば前記支持台における被洗浄体保持機構や回転機構、前記洗浄剤供給手段、紫外線光源などは、前記特許文献３及び４に記載されているような従来の枚葉式洗浄装置と特に変わる点はない。 As described above, the cleaning device of the present invention is characterized in that the ultraviolet light source can irradiate ultraviolet rays while being held at a predetermined thickness on the surface to be cleaned of the object to be cleaned. A structure other than the cleaning agent holding means, for example, a cleaning target holding mechanism and a rotation mechanism in the support base, the cleaning agent supply means, and an ultraviolet light source are described in Patent Documents 3 and 4. There is no particular difference from the conventional single wafer cleaning device.

そこで、以下、図面を参照しつつ、上記特徴点を中心に本発明の洗浄装置についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。なお、図面は必ずしも正確な寸法を反映したものではない。また図では、一部の符号を省略することがある。本明細書においては特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。 Therefore, the cleaning apparatus of the present invention will be described in more detail with the above feature points as the center with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these forms. The drawings do not necessarily reflect accurate dimensions. In the drawing, some symbols may be omitted. Unless otherwise specified in this specification, the notation “A to B” for numerical values A and B means “A or more and B or less”. In this notation, when a unit is attached to only the numerical value B, the unit is also applied to the numerical value A. Further, the terms “or” and “or” mean logical sums unless otherwise specified.

図１及び図２は、本発明の代表的な洗浄装置１００を模式的に説明する縦断面図である。図１及び図２において、紙面上下方向が鉛直方向を表す。洗浄装置１００は、円盤状のウエハである被洗浄体１を洗浄する装置であり、その上面に被洗浄体１が載置される支持台（円盤状ターンテーブル）１０と、支持台１０を回転可能に支持する支柱１１と、支持台１０の外周部に接して昇降可能に設けられたリング状の堰用側壁１２と、洗浄剤供給ノズル２０と、支持台１０に対向可能に設けられた紫外線光源３０と、リンス液供給ノズル４０と、を有する。 1 and 2 are longitudinal sectional views schematically illustrating a typical cleaning device 100 of the present invention. 1 and 2, the vertical direction on the paper surface represents the vertical direction. The cleaning apparatus 100 is an apparatus for cleaning the object 1 to be cleaned, which is a disk-shaped wafer, and rotates a support base (disk-shaped turntable) 10 on which the object 1 to be cleaned is placed, and the support base 10. Struts 11 that can be supported, ring-shaped weir side walls 12 that are provided so as to be able to move up and down in contact with the outer periphery of the support 10, cleaning agent supply nozzles 20, and ultraviolet rays that are provided so as to face the support 10. A light source 30 and a rinsing liquid supply nozzle 40 are provided.

支持台１０は、支柱１１を介してモータに接続されており、支柱１１を中心として回転可能とされている。堰用側壁１２と支持台１０との接触は水密とされており、支持台１０と堰用側壁１２とによって画定される洗浄剤滞留用凹部１３に洗浄液を溜めることができるようになっている。堰用側壁１２は昇降手段（不図示）により図中の矢印Ａの方向に昇降することが可能とされている。堰用側壁１２を図中の矢印Ａの方向に昇降させることにより、支持台１０から見た堰用側壁１２の高さ（すなわち洗浄剤滞留用凹部１３の深さ）を調節することが可能である。 The support base 10 is connected to a motor via a support column 11 and is rotatable about the support column 11. The contact between the weir side wall 12 and the support base 10 is watertight, so that the cleaning liquid can be stored in the cleaning agent retention recess 13 defined by the support base 10 and the weir side wall 12. The weir side wall 12 can be moved up and down in the direction of arrow A in the figure by lifting means (not shown). By raising and lowering the weir side wall 12 in the direction of arrow A in the figure, it is possible to adjust the height of the weir side wall 12 as viewed from the support base 10 (that is, the depth of the recess 13 for retaining the cleaning agent). is there.

紫外線光源３０は、被洗浄体１の被洗浄面１ａと略同一の形状を有する円形の基板３１と、基板３１に配列搭載された複数の紫外線発光ダイオード３２、３２、…（以下において単に「ＵＶ−ＬＥＤ３２」ということがある。）と、ＵＶ−ＬＥＤ３２を封止する紫外線透過性の蓋３３と、基板３１と熱的に結合されたヒートシンク３４と、を有している。ＵＶ−ＬＥＤ３２は、必要に応じてパッケージ化されていてもよい。紫外線透過性の蓋３３は、例えばサファイアや石英等の紫外線透過性材料からなり、蓋３３と基板３１とによって画定される空間内にＵＶ−ＬＥＤ３２を封止している。ヒートシンク３４は放熱用フィンを有し、放熱用フィンは、紫外線発光ダイオード冷却用流体流路内に露出し、該流路内を流通する紫外線発光ダイオード冷却用流体によって、ＵＶ−ＬＥＤで発生した熱を放熱できるようになっている。 The ultraviolet light source 30 includes a circular substrate 31 having substantially the same shape as the surface 1a to be cleaned 1 and a plurality of ultraviolet light emitting diodes 32, 32,. -LED 32 "), and a UV-transmissive lid 33 that seals the UV-LED 32, and a heat sink 34 that is thermally coupled to the substrate 31. The UV-LED 32 may be packaged as necessary. The ultraviolet transmissive lid 33 is made of an ultraviolet transmissive material such as sapphire or quartz, for example, and seals the UV-LED 32 in a space defined by the lid 33 and the substrate 31. The heat sink 34 has heat radiation fins, and the heat radiation fins are exposed in the ultraviolet light emitting diode cooling fluid flow path, and the heat generated in the UV-LED by the ultraviolet light emitting diode cooling fluid flowing in the flow path. Can be dissipated.

洗浄剤供給ノズル２０は、不図示の駆動手段によって図１中の矢印Ｂの方向に移動可能に設けられており、ノズル先端に設けられた吐出口２０ａから被洗浄体１に洗浄剤を供給する。洗浄剤を供給する必要がない時、洗浄剤供給ノズル２０は、吐出口２０ａが堰用側壁１２の外側に来る位置に後退している。 The cleaning agent supply nozzle 20 is provided so as to be movable in the direction of arrow B in FIG. 1 by a driving means (not shown), and supplies the cleaning agent to the object to be cleaned 1 from the discharge port 20a provided at the tip of the nozzle. . When it is not necessary to supply the cleaning agent, the cleaning agent supply nozzle 20 is retracted to a position where the discharge port 20a comes to the outside of the dam sidewall 12.

リンス液供給ノズル４０は、不図示の駆動手段によって図２中の矢印Ｃの方向に移動可能に設けられており、ノズル先端に設けられた吐出口４０ａから被洗浄体１にリンス液を供給する。リンス液を供給する必要がない時、リンス液供給ノズル４０は、吐出口４０ａが堰用側壁１２の外側に来る位置に後退している。 The rinsing liquid supply nozzle 40 is provided so as to be movable in the direction of arrow C in FIG. 2 by a driving means (not shown), and supplies the rinsing liquid to the object to be cleaned 1 from the discharge port 40a provided at the tip of the nozzle. . When it is not necessary to supply the rinsing liquid, the rinsing liquid supply nozzle 40 is retracted to a position where the discharge port 40a comes to the outside of the dam sidewall 12.

図１及び図２を参照しつつ、洗浄装置１００の動作について説明する。 The operation of the cleaning apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

被洗浄体１がまだ支持台１０に載置されていない状態において、堰用側壁１２の上端部は支持台１０の載置面と同じかそれよりも低い位置にある。洗浄剤供給ノズル２０ａは、吐出口２０ａが堰用側壁１２の外側に来る位置に後退している。また紫外線光源３０は支持台１０と対向しない位置に配置されている。 In a state where the cleaning target 1 is not yet placed on the support base 10, the upper end portion of the dam side wall 12 is at the same position as or lower than the placement surface of the support base 10. The cleaning agent supply nozzle 20 a is retreated to a position where the discharge port 20 a comes outside the dam side wall 12. The ultraviolet light source 30 is disposed at a position not facing the support base 10.

次に、被洗浄体１が支持台１０に載置され、堰用側壁１２が所定の高さまで上昇される。洗浄剤供給ノズル２０が図１に示す位置まで前進し、支持台１０と堰用側壁１２とによって画定される洗浄剤滞留用凹部１３へ、洗浄剤供給ノズル２０から洗浄剤が供給される。洗浄剤滞留用凹部１３に貯留された洗浄剤の液面が堰用側壁１２の上端部まで達すると、洗浄剤の供給が停止され、洗浄剤供給ノズル２０は再び吐出口２０ａが堰用側壁１２の外側に来る位置まで後退する。 Next, the body 1 to be cleaned is placed on the support 10 and the dam sidewall 12 is raised to a predetermined height. The cleaning agent supply nozzle 20 moves forward to the position shown in FIG. 1, and the cleaning agent is supplied from the cleaning agent supply nozzle 20 to the cleaning agent retention recess 13 defined by the support 10 and the dam sidewall 12. When the liquid level of the cleaning agent stored in the cleaning agent retention recess 13 reaches the upper end of the dam sidewall 12, the supply of the cleaning agent is stopped, and the cleaning agent supply nozzle 20 has the discharge port 20 a again at the dam sidewall 12. Retreat to the position outside.

その後、被洗浄面１ａの表面に付着および保持された洗浄液に、紫外線光源３０から紫外線を照射する。紫外線光源３０が支持台１０と対向する位置（すなわち被洗浄体１の被洗浄面１ａに対向する位置。図１参照。）に移動され、被洗浄面１ａの表面に付着および保持された（すなわち洗浄剤滞留用凹部１３に貯留された）洗浄液に紫外線光源３０から紫外線が照射される。 Thereafter, the ultraviolet light from the ultraviolet light source 30 is applied to the cleaning liquid adhered and held on the surface to be cleaned 1a. The ultraviolet light source 30 is moved to a position facing the support 10 (that is, a position facing the surface to be cleaned 1a of the object to be cleaned 1; see FIG. 1), and adhered and held on the surface of the surface to be cleaned 1a (that is, The ultraviolet light from the ultraviolet light source 30 is irradiated to the cleaning liquid (stored in the recess 13 for storing the cleaning agent).

紫外線照射に際しては、紫外線照射が行われている間、支持台１０（円盤状ターンテーブル）は回転させず、静止した状態で保持される。 At the time of ultraviolet irradiation, the support base 10 (disk-shaped turntable) is not rotated and is held stationary while the ultraviolet irradiation is performed.

なお、前記支持台を回転させながら前記前記洗浄剤供給手段から前記洗浄剤滞留用凹部の中心部近傍へ洗浄剤を連続的又は断続的に供給し、余剰の洗浄剤を前記外側堰用側壁から流出させることにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持することも可能であるが、この場合には、回転による遠心力により、中心部よりも周縁部の液深が深くなる傾向がある。 In addition, the cleaning agent is continuously or intermittently supplied from the cleaning agent supply means to the vicinity of the central portion of the cleaning agent retention recess while rotating the support base, and excess cleaning agent is supplied from the outer weir sidewall. It is possible to hold the cleaning agent at a predetermined thickness on the surface to be cleaned by flowing it out, but in this case, the liquid in the peripheral portion rather than the central portion is caused by centrifugal force due to rotation. There is a tendency to deepen.

洗浄装置１００は、前記紫外線照射時における前記被洗浄体の温度及び／又は前記洗浄液の温度を制御する、ヒーター等の温度制御手段を有することが好ましい。前記被洗浄体の温度及び／又は前記洗浄液の温度を５０℃以上８０℃以下とすることにより洗浄効率を高めることができる。更に、紫外線照射と合わせて洗浄剤に超音波照射を行うための超音波発生装置を有していてもよい。 The cleaning apparatus 100 preferably includes temperature control means such as a heater for controlling the temperature of the object to be cleaned and / or the temperature of the cleaning liquid during the ultraviolet irradiation. Cleaning efficiency can be increased by setting the temperature of the object to be cleaned and / or the temperature of the cleaning liquid to 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. Furthermore, you may have the ultrasonic generator for performing ultrasonic irradiation to a cleaning agent in combination with ultraviolet irradiation.

洗浄装置１００において、高い歩留まりで確実な洗浄を行うために、紫外線照射は、紫外線光源３０の発光出力Ｐに応じて照射時間内に被洗浄面１ａの表面に保持される洗浄液に対して照射される紫外線の積算照射量Ｉ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）が所定の積算照射量Ｉ_０以上となるように制御される。すなわち、紫外線照射時間：ｔ（単位：秒）及び／又は前記紫外線光源の発光出力：Ｐ（単位：ｍＷ）を制御して、前記照射時間内に被洗浄面の表面に保持される前記洗浄液に対して照射される紫外線の積算照射量Ｉ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）が予め定めた所定の積算照射量Ｉ_０以上となるようにされる。このような制御を行うために、被洗浄体の種類と、紫外線照射時における被洗浄体の温度又は洗浄液の温度と、及び洗浄剤の種類との組み合わせからなる洗浄基礎条件ごとに、紫外線光源の発光強度Ｐを予め定めた発光強度Ｐ_０とし、照射時間ｔを変えて繰り返し洗浄を行い、十分な洗浄効果が得られる最短の照射時間ｔ_ｍｉｎを決定しておくことが好ましい。そして、前記発光強度Ｐ_０と最短の照射時間ｔ_ｍｉｎとの積として算出される積算照射量を、同一の洗浄基礎条件で洗浄を行う際の前記所定の積算照射量Ｉ_０とすることが好ましい。 In the cleaning apparatus 100, in order to perform reliable cleaning with high yield, the ultraviolet irradiation is applied to the cleaning liquid held on the surface of the surface to be cleaned 1a within the irradiation time according to the light emission output P of the ultraviolet light source 30. Is controlled so that the integrated dose I (unit: mJ / cm ² ) of the ultraviolet rays is equal to or greater than the predetermined cumulative dose I ₀ . That is, by controlling the ultraviolet irradiation time: t (unit: second) and / or the light emission output of the ultraviolet light source: P (unit: mW), the cleaning liquid held on the surface of the surface to be cleaned within the irradiation time is controlled. On the other hand, the integrated irradiation dose I (unit: mJ / cm ² ) of the ultraviolet rays irradiated is set to be equal to or greater than a predetermined integrated irradiation dose I ₀ . In order to perform such control, an ultraviolet light source is used for each cleaning basic condition comprising a combination of the type of object to be cleaned, the temperature of the object to be cleaned or the temperature of the cleaning liquid at the time of ultraviolet irradiation, and the type of cleaning agent. It is preferable that the emission intensity P is set to a predetermined emission intensity P ₀ , the cleaning is repeatedly performed while changing the irradiation time t, and the shortest irradiation time t _{min at} which a sufficient cleaning effect is obtained is determined. The integrated dose calculated as the product of the emission intensity P ₀ and the shortest irradiation time t _min is preferably the predetermined integrated dose I ₀ when performing cleaning under the same basic cleaning conditions. .

紫外線照射が完了すると、リンス工程が行われる。紫外線光源３０が支持台１０と対向しない位置に移動され、堰用側壁１２が下降されて堰用側壁１２の上端部が支持台１０の載置面と同じかそれよりも低い高さとされる。支持台１０（円盤状ターンテーブル）の回転（図２中の矢印Ｄ）が開始され、洗浄剤が廃棄される。リンス液供給ノズル４０が図２の位置まで前進し、支持台１０の回転は続けたままでリンス液供給ノズル４０から被洗浄面１ａにリンス液が供給されることにより、リンス工程が行われる。リンス工程におけるリンス液としては、例えば純水やイソプロピルアルコール等を用いることができる。リンス液の供給を停止し、支持台１０の回転を停止することにより、リンス工程が終了される。 When the ultraviolet irradiation is completed, a rinsing process is performed. The ultraviolet light source 30 is moved to a position not facing the support base 10, the dam side wall 12 is lowered, and the upper end portion of the dam side wall 12 is set to a height equal to or lower than the placement surface of the support base 10. The rotation of the support base 10 (disk-shaped turntable) (arrow D in FIG. 2) is started, and the cleaning agent is discarded. The rinsing liquid supply nozzle 40 advances to the position shown in FIG. 2, and the rinsing process is performed by supplying the rinsing liquid from the rinsing liquid supply nozzle 40 to the surface to be cleaned 1a while the rotation of the support base 10 is continued. As the rinsing liquid in the rinsing step, for example, pure water or isopropyl alcohol can be used. The rinse process is completed by stopping the supply of the rinse liquid and stopping the rotation of the support base 10.

図３は、他の本発明の洗浄装置１００’を模式的に説明する縦断面図である。図３において、紙面上下方向が鉛直方向を表す。図４は、図３のＥ−Ｅ矢視図である。図５は、図３のＦ−Ｆ矢視図である。洗浄装置１００’は枚葉式の洗浄装置であり、円盤状ウエハである被洗浄体１を複数載置可能な円盤状の支持台（円盤状ターンテーブル）１０’と、支持台１０’を回転可能に支持する支柱１１’とを有する。支持台１０’は、中央部に貫通孔１０’ａを有している。洗浄装置１００’はさらに、支持台１０’の外周部に立設されたリング状の外側堰用側壁１２’と、支持台１０’の内周部（貫通孔１０’ａの外周部）に立設されたリング状の内側堰用側壁１４と、支持台１０’の側方および下方を囲むように配設された廃液用トレイ１６とを有する。前記内側堰用側壁及び／又は前記外側堰用側壁は、水密に昇降可能であり、昇降可能な当該内側堰用側壁及び／又は外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段をさらに有することが好ましい。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically illustrating another cleaning apparatus 100 ′ of the present invention. In FIG. 3, the vertical direction on the paper surface represents the vertical direction. FIG. 4 is an EE arrow view of FIG. FIG. 5 is a view taken along the line FF in FIG. The cleaning apparatus 100 ′ is a single wafer cleaning apparatus, and rotates a disk-shaped support table (disk-shaped turntable) 10 ′ on which a plurality of objects to be cleaned 1 that are disk-shaped wafers can be mounted, and the support table 10 ′. And a support column 11 ′ that supports the same. The support base 10 'has a through hole 10'a at the center. The cleaning device 100 ′ further stands on a ring-shaped outer weir side wall 12 ′ erected on the outer peripheral portion of the support base 10 ′ and an inner peripheral portion (the outer peripheral portion of the through hole 10′a) of the support base 10 ′. It has a ring-shaped inner weir side wall 14 provided and a waste liquid tray 16 disposed so as to surround the side and lower side of the support base 10 ′. The inner dam side wall and / or the outer dam side wall can be raised and lowered in a watertight manner, and further includes a height control means for controlling the height of the inner dam side wall and / or the outer dam side wall that can be raised and lowered. It is preferable.

支持台１０’の貫通孔１０’ａの下方には、支柱１１’により、貫通孔１０’ａと連接して支持台オーバーフロー洗浄液排出用凹部１５が形成されている。支持台オーバーフロー洗浄液排出用凹部１５の底部には排出口１７ｂ、１７ｂ、…（以下において単に「排出口１７ｂ」ということがある。）が設けられており、内側堰用側壁１４を越えてオーバーフローした余剰の洗浄液を廃液用トレイ１６に向けて排出可能とされている。このように、貫通孔１０’ａ及び支持台オーバーフロー洗浄液排出用凹部１５が余剰の洗浄剤を排出するための排出手段となっている。 Below the through hole 10'a of the support base 10 ', a support base overflow cleaning liquid discharge recess 15 is formed by a support column 11' so as to be connected to the through hole 10'a. Discharge ports 17b, 17b,... (Hereinafter sometimes simply referred to as “discharge port 17b”) are provided at the bottom of the support base overflow cleaning liquid discharge recess 15 and overflowed beyond the inner weir side wall 14. Excess cleaning liquid can be discharged toward the waste liquid tray 16. Thus, the through-hole 10'a and the support base overflow cleaning liquid discharging recess 15 serve as a discharging means for discharging excess cleaning agent.

外側堰用側壁１２’の上端部には、オーバーフロー抑制カバー１２’ａが、支持台１０’の内側上方に向けて突出するように設けられており、外側堰用側壁１２’の下端部には、排出口１７ａ、１７ａ、…（以下において単に「排出口１７ａ」ということがある。）が設けられている。また廃液用トレイ１６の底部には排出口１７ｃ、１７ｃ、…（以下において単に「排出口１７ｃ」ということがある。）が設けられている。 An overflow suppression cover 12′a is provided at the upper end of the outer weir side wall 12 ′ so as to protrude toward the upper inside of the support base 10 ′, and at the lower end of the outer weir side wall 12 ′. , Discharge ports 17a, 17a,... (Hereinafter, simply referred to as “discharge port 17a”) are provided. Further, at the bottom of the waste liquid tray 16, there are provided discharge ports 17c, 17c,... (Hereinafter, simply referred to as “discharge port 17c”).

洗浄装置１００’はさらに、洗浄剤供給ノズル２０’、２０’、…（以下において単に「洗浄剤供給ノズル２０’」ということがある。）と、紫外線光源３０’、３０’、…（以下において単に「紫外線光源３０’」ということがある。）とを有する。洗浄剤供給ノズル２０’及び紫外線光源３０’は、支持台１０’の上方に、円周方向に交互に配置されている（図５参照）。なお洗浄剤供給ノズル２０’は、その吐出口２０’ａから吐出される洗浄液が内側堰用側壁１４の外周側（外側堰用側壁１２’側）近傍に落下するように配置されている。 The cleaning apparatus 100 ′ further includes cleaning agent supply nozzles 20 ′, 20 ′,... (Hereinafter, simply referred to as “cleaning agent supply nozzle 20 ′”) and ultraviolet light sources 30 ′, 30 ′,. Simply “ultraviolet light source 30 ′”). The cleaning agent supply nozzle 20 ′ and the ultraviolet light source 30 ′ are alternately arranged in the circumferential direction above the support base 10 ′ (see FIG. 5). The cleaning agent supply nozzle 20 'is arranged so that the cleaning liquid discharged from the discharge port 20'a falls near the outer peripheral side of the inner weir side wall 14 (outer weir side wall 12' side).

図３中の矢印Ｇは、洗浄剤供給ノズル２０’から供給された洗浄剤の流れを示している。洗浄剤供給ノズル２０’から、支持台１０’と外側堰用側壁１２’と内側堰用側壁１４とによって画定される洗浄剤滞留用凹部１３’に供給された洗浄液は、被洗浄体１の被洗浄面１ａの表面を流れた後、外側堰用側壁１２’の下端に設けられた排出口１７ａから流出し、廃液用トレイ１６に受け容れられる。また、洗浄剤滞留用凹部１３’から内側堰用側壁１４を超えて溢れた洗浄液は、支持台１０’の貫通孔１０’を通って支持台オーバーフロー洗浄液排出用凹部１５に受け容れられた後、排出口１７ｂから流出して廃液用トレイ１６に受け容れられる。廃液用トレイ１６に受け容れられた洗浄液は、廃液用トレイ１６の底部に設けられた排出口１７ｃから排出される。 An arrow G in FIG. 3 indicates the flow of the cleaning agent supplied from the cleaning agent supply nozzle 20 '. The cleaning liquid supplied from the cleaning agent supply nozzle 20 ′ to the cleaning agent retention recess 13 ′ defined by the support base 10 ′, the outer dam side wall 12 ′, and the inner dam side wall 14 is covered by the object to be cleaned 1. After flowing through the surface of the cleaning surface 1 a, it flows out from a discharge port 17 a provided at the lower end of the outer weir side wall 12 ′ and is received by the waste liquid tray 16. Further, after the cleaning liquid overflowing from the cleaning agent retaining recess 13 'beyond the inner dam sidewall 14 is received by the support base overflow cleaning liquid discharge recess 15 through the through hole 10' of the support base 10 ', It flows out from the discharge port 17b and is received in the waste liquid tray 16. The cleaning liquid received in the waste liquid tray 16 is discharged from a discharge port 17 c provided at the bottom of the waste liquid tray 16.

紫外線光源（紫外線発光モジュール）３０’は、紫外線を出射する棒状光源と、該光源から出射された紫外線を集光する集光装置とを有し、該棒状光源は、円筒状または多角柱状の基体１１１と、複数の深紫外発光ダイオード１１２、１１２、…とを有する棒状光源１１０であって、該複数の深紫外発光ダイオード１１２、１１２、…が、各深紫外発光ダイオード１１２の光軸１１５が基体１１１の中心軸１１４を通るように基体１１１の側面に配置されていることにより、該中心軸１１４に対して放射状に紫外線を出射する形態の紫外線光源である。このような紫外線光源は、特許文献５に記載されており、その内容はここに参照をもって組み入れられる。 The ultraviolet light source (ultraviolet light emitting module) 30 ′ has a rod-shaped light source that emits ultraviolet light and a light collecting device that collects the ultraviolet light emitted from the light source, and the rod-shaped light source is a cylindrical or polygonal column base. 111 and a plurality of deep ultraviolet light emitting diodes 112, 112,..., And the plurality of deep ultraviolet light emitting diodes 112, 112,. The ultraviolet light source is configured to emit ultraviolet light radially with respect to the central axis 114 by being arranged on the side surface of the base 111 so as to pass through the central axis 114 of the magnetic head 111. Such an ultraviolet light source is described in Patent Document 5, the contents of which are incorporated herein by reference.

図６には、棒状光源（棒状紫外線発光モジュール）１１０の（Ｘ−Ｘ’面で切断したときの）横断面図および縦断面図を示している。図６に示されるように、棒状光源１１０は円筒状基体１１１の表面上に複数の紫外線発光ダイオード１１２、１１２、…（以下において「ＵＶ−ＬＥＤ１１２」と略記することがある。）が整列配置されており、該円筒状基体の内部には冷却媒体用流路１１３が形成されている。また、ＵＶ−ＬＥＤ１１２が搭載された円筒状基体１１１は、石英などの紫外線透過性材料から形成されるカバー１１６で覆われている。該カバー１１６は封止剤やパッキン、Ｏ−リング等のシール部材１１７を用いて気密又は水密に円筒状基体１１１に装着され、その内部にはＵＶ−ＬＥＤ１１２の耐久性を高めるために不活性ガスまたは乾燥空気が封入されている。 FIG. 6 shows a cross-sectional view and a vertical cross-sectional view (when cut along the X-X ′ plane) of the rod-shaped light source (rod-shaped ultraviolet light emitting module) 110. As shown in FIG. 6, the rod-shaped light source 110 has a plurality of ultraviolet light emitting diodes 112, 112,... (Hereinafter sometimes abbreviated as “UV-LED 112”) arranged on the surface of a cylindrical substrate 111. A cooling medium channel 113 is formed inside the cylindrical base body. The cylindrical substrate 111 on which the UV-LED 112 is mounted is covered with a cover 116 formed of an ultraviolet light transmissive material such as quartz. The cover 116 is attached to the cylindrical substrate 111 in an airtight or watertight manner using a sealing member 117 such as a sealant, packing, or O-ring, and an inert gas is provided inside the cover 116 in order to enhance the durability of the UV-LED 112. Or dry air is enclosed.

ＵＶ−ＬＥＤ１１２、１１２、…は、素子がサブマウントに搭載された状態またはパッケージに収容された状態で配置され、一定方向に向かって紫外線を出射する。なお、図示しないが、サブマウント又はパッケージには、モジュールの外部からＵＶ−ＬＥＤ１１２に電力を供給するための配線やＵＶ−ＬＥＤ１１２を正常に作動させるための回路等が形成されており、該配線や回路への電力の供給は円筒状基体１１１の表面又は内部に形成された配線を介して行われる。 The UV-LEDs 112, 112,... Are arranged in a state where the element is mounted on a submount or accommodated in a package, and emit ultraviolet rays in a certain direction. Although not shown, the submount or package is provided with wiring for supplying power to the UV-LED 112 from the outside of the module, a circuit for operating the UV-LED 112 normally, and the like. Electric power is supplied to the circuit via wiring formed on the surface of or inside the cylindrical substrate 111.

円筒状基体１１１は、ＵＶ−ＬＥＤ１１２を固定および保持するための支持体として機能するほか、ヒートシンクとしての機能も有し、内部の冷却媒体用流路１１３に冷却水や冷却用エアーなどの冷却媒体１１８を流通することによりＵＶ−ＬＥＤ１１２が発する熱による温度上昇を防止して、素子の安定作動を助け、素子寿命を延ばすことが可能となる。携帯用の本発明の紫外線殺菌装置に用いる場合には、小型ファンを付設し冷却媒体１１８として冷却用空気を冷却媒体流路１１３に送風することが好ましい。
ＵＶ−ＬＥＤ１１２で発生した熱を効率よく除去するため、円筒状基体１１１は、主として銅、アルミニウムなどの熱導電性の高い金属やセラミックスなどで構成されていることが好ましく、また、冷却媒体１１８の熱交換面積を増大させるために冷却媒体用流路１１３の内壁面には溝加工を施すことが好ましい。さらに、円筒状基体１１１を金属材料で構成する場合には、筺体の内部もしくは外部に配置されたバッテリー又は外部電源からＵＶ−ＬＥＤ１１２に電力を供給するための銅線または回路との絶縁を図るための絶縁層が形成されていることが好ましい。 The cylindrical substrate 111 functions as a support for fixing and holding the UV-LED 112, and also has a function as a heat sink. The cooling medium such as cooling water or cooling air is provided in the cooling medium flow path 113 inside. By circulating 118, temperature rise due to heat generated by the UV-LED 112 can be prevented, stable operation of the device can be facilitated, and device life can be extended. When used in the portable ultraviolet sterilizer of the present invention, it is preferable to attach a small fan and blow cooling air to the cooling medium flow path 113 as the cooling medium 118.
In order to efficiently remove the heat generated in the UV-LED 112, the cylindrical substrate 111 is preferably mainly composed of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum, ceramics, or the like. In order to increase the heat exchange area, it is preferable to groove the inner wall surface of the cooling medium flow passage 113. Further, when the cylindrical base 111 is made of a metal material, in order to insulate from a battery disposed inside or outside the housing or a copper wire or a circuit for supplying power to the UV-LED 112 from an external power source. It is preferable that an insulating layer is formed.

円筒状基体１１１の側面には、その周方向に沿って、複数のＵＶ−ＬＥＤ１１２、１１２、…が、各ＵＶ−ＬＥＤ１１２の光軸１１５が該基体１１１の中心軸１１４を通るように配置されている。その結果、ＵＶ−ＬＥＤ１１２から出射される紫外線は、該中心軸１１４に対して放射状に出射されることになる。なお、ＵＶ−ＬＥＤ１１２の光軸１１５とは、ＵＶ−ＬＥＤ１１２から出射される光芒の中心軸を意味し、該光芒の進行方向とほぼ同義である。また、ここで、「光軸１１５が該基体１１１の中心軸１１４を通るように配置する」とは、なるべくこのような状態を実現するように配置するという意味であり、その状態から僅かに傾いていても問題はない。 On the side surface of the cylindrical substrate 111, a plurality of UV-LEDs 112, 112,... Are arranged along the circumferential direction so that the optical axis 115 of each UV-LED 112 passes through the central axis 114 of the substrate 111. Yes. As a result, the ultraviolet rays emitted from the UV-LED 112 are emitted radially with respect to the central axis 114. The optical axis 115 of the UV-LED 112 means the central axis of the light beam emitted from the UV-LED 112, and is almost synonymous with the traveling direction of the light beam. In addition, here, “arranging so that the optical axis 115 passes through the central axis 114 of the substrate 111” means that the optical axis 115 is arranged to realize such a state as much as possible, and is slightly inclined from the state. There is no problem.

図６には、基体１１１の周方向に４個のＵＶ−ＬＥＤを配置した例を示しているが、当該形態に限定されるものではなく、ＵＶ−ＬＥＤ１１２の配置数は円筒状基体１１１の外径に応じて適宜変更できる。周方向に配置するＵＶ−ＬＥＤ１１２の数は、通常３〜２０個、好ましくは４〜１２個の範囲であるが、周方向に配置するＵＶ−ＬＥＤ１１２の数が多いほど紫外線光源３０’から出射される紫外線の強度（光量子束密度）は高くなるので、より高強度の紫外線が必要な場合には、円筒状基体１１１の径を大きくし、周方向に配置する紫外線発光素子の数を、上記範囲を超えて多くすることができる。 FIG. 6 shows an example in which four UV-LEDs are arranged in the circumferential direction of the base body 111, but the present invention is not limited to this form, and the number of UV-LEDs 112 is arranged outside the cylindrical base body 111. It can be appropriately changed according to the diameter. The number of UV-LEDs 112 arranged in the circumferential direction is usually in the range of 3 to 20, preferably 4 to 12. However, the larger the number of UV-LEDs 112 arranged in the circumferential direction, the more emitted from the ultraviolet light source 30 ′. Since the intensity of the ultraviolet rays (photon flux density) increases, when higher intensity ultraviolet rays are required, the diameter of the cylindrical substrate 111 is increased and the number of ultraviolet light emitting elements arranged in the circumferential direction is within the above range. Can be more than.

ＵＶ−ＬＥＤ１１２、１１２、…は、図６の縦断面図に示すように円筒状基体１１１の長手方向に列を形成するように配置することが好ましい。このとき、ＵＶ−ＬＥＤ１１２、１１２、…は、紫外線照射領域における強度が均一になるように、円筒状基体１１１側面に密に規則正しく配列するように配置することが好ましい。 The UV-LEDs 112, 112,... Are preferably arranged so as to form a row in the longitudinal direction of the cylindrical substrate 111 as shown in the longitudinal sectional view of FIG. At this time, the UV-LEDs 112, 112,... Are preferably arranged so as to be densely and regularly arranged on the side surface of the cylindrical substrate 111 so that the intensity in the ultraviolet irradiation region is uniform.

図７及び図８には、棒状光源１１０を有する紫外線光源３０’の横断面図及び側面図を示した。紫外線光源３０’は、内面が長楕円反射ミラーからなる出射側反射ミラー１２０となっている出射側筐体１２５と、内面が長楕円反射ミラーからなる集光側反射ミラー１２３となっていると共に紫外線出射用開口部１３０が形成されている集光側筐体１２６と、紫外線出射用開口部１３０に配置されたコリメート光学系１４０からなる本体１５０を有し、該本体１５０の内部に棒状光源１１０が配置されている。本体１５０において出射側筐体１２５と集光側筐体筐体１２６とは互いに着脱可能に又はヒンジ等を用いて開閉可能とされていることが好ましい。また、本体１５０の図７及び図８における上下両端開口部には、紫外線が外部に漏れ出ることを防止するためのカバー（不図示）が設けられている。 7 and 8 show a cross-sectional view and a side view of an ultraviolet light source 30 ′ having a rod-shaped light source 110. The ultraviolet light source 30 ′ includes an emission-side housing 125 whose inner surface is an emission-side reflection mirror 120 made of an ellipsoidal reflection mirror, and a condensing-side reflection mirror 123 whose inner surface is made of an ellipse reflection mirror, and ultraviolet rays. A condensing side housing 126 in which an exit opening 130 is formed, and a main body 150 including a collimating optical system 140 disposed in the ultraviolet exit opening 130, and the rod-shaped light source 110 is inside the main body 150. Has been placed. In the main body 150, it is preferable that the emission side casing 125 and the condensing side casing casing 126 are detachable from each other or can be opened and closed using a hinge or the like. 7 and 8 of the main body 150 are provided with covers (not shown) for preventing ultraviolet rays from leaking to the outside.

図７及び図８に示す態様では、出射側反射ミラー１２０と集光側反射ミラー１２３とは実質的に同形状の長楕円反射ミラーであるので、本体１５０において、出射側筐体１２５と集光側筐体１２６とが結合されて形成される内部空間の形状は、出射側反射ミラーの焦点軸１２１及び出射側反射ミラーの集光軸１２２の２軸をそれぞれ焦点軸とする楕円形の断面（ただし、開口部１３０に相当する部分が欠損している。）を有する柱状体となる。出射側反射ミラー１２０および集光側反射ミラー１２３の表面は、紫外線に対する反射率が大きい材質、たとえばＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等の白金族金属、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、これらの金属の少なくとも一種を含む合金、又は酸化マグネシウムで構成されることが好ましく、反射率が特に高いという理由から、Ａｌ、白金族金属又は白金族金属を含む合金、又は酸化マグネシウムで形成されていることが特に好ましい。 7 and 8, the exit-side reflecting mirror 120 and the condensing side reflecting mirror 123 are substantially elliptical reflecting mirrors having substantially the same shape. The shape of the internal space formed by coupling with the side housing 126 is an elliptical cross-section with two axes of the focal axis 121 of the exit-side reflecting mirror and the condensing axis 122 of the exit-side reflecting mirror, respectively. However, a portion corresponding to the opening 130 is missing.) The surfaces of the exit-side reflecting mirror 120 and the condensing-side reflecting mirror 123 are made of materials having high reflectivity with respect to ultraviolet rays, such as platinum group metals such as Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt, Al, Ag, Ti, and the like. It is preferably made of an alloy containing at least one kind of metal or magnesium oxide, and is made of Al, an alloy containing a platinum group metal or a platinum group metal, or magnesium oxide because of its particularly high reflectance. Is particularly preferred.

集光側反射ミラー１２３及び集光側筐体１２６には、スリット状に紫外線出射用開口部１３０が設けられ、該開口部１３０には、集光された紫外線を平行若しくは略平行な光束に変換するコリメート光学系１４０が配置されている。コリメート光学系１４０は合成又は天然石英、サファイア、紫外線透過性樹脂等の紫外線透過性の高い材質で構成されることが好ましい。該コリメート光学系１４０は紫外線出射用開口部１３０に脱着可能に取り付けられていることが好ましい。 The condensing-side reflecting mirror 123 and the condensing-side housing 126 are provided with an ultraviolet emitting opening 130 in a slit shape, and the condensed ultraviolet is converted into a parallel or substantially parallel light flux in the opening 130. A collimating optical system 140 is disposed. The collimating optical system 140 is preferably made of a material having high ultraviolet transparency such as synthetic or natural quartz, sapphire, or ultraviolet transmissive resin. The collimating optical system 140 is preferably detachably attached to the ultraviolet light emitting opening 130.

紫外線光源３０’において、棒状光源１１０は、その中心軸１１４が出射側反射ミラーの焦点軸１２１と一致するように配置される。このような位置に棒状光源１１０が配置されるので、該棒状光源１１０から放射状に出射される紫外線は出射側反射ミラー１２０および集光側反射ミラー１２３で反射されて集光側反射ミラーの焦点軸１２４（すなわち出射側反射ミラーの集光軸１２２）上に収斂するように集光され、集光された紫外線は紫外線出射窓１３からミラー１４に向けて出射される。 In the ultraviolet light source 30 ′, the rod-shaped light source 110 is arranged so that the central axis 114 thereof coincides with the focal axis 121 of the exit side reflection mirror. Since the rod-shaped light source 110 is arranged at such a position, the ultraviolet rays emitted radially from the rod-shaped light source 110 are reflected by the emitting-side reflecting mirror 120 and the collecting-side reflecting mirror 123 to be the focal axis of the collecting-side reflecting mirror. The condensed ultraviolet rays are converged so as to converge on 124 (that is, the condensing axis 122 of the emission-side reflecting mirror), and the collected ultraviolet rays are emitted from the ultraviolet emission window 13 toward the mirror 14.

このように、紫外線光源３０’では、原理的には、棒状光源１１０から放射状に出射される紫外線の全てを集光側反射ミラー１２３の焦点軸１２４上に集光でき、紫外線出射用開口部１３０方向に向かわない方向（たとえば反対方向や横方法）に出射された紫外線をも有効に利用することができる。すなわち、棒状光源１１０において、光軸１１５が紫外線出射用開口部１３０方向に向かうようにＵＶ−ＬＥＤ１１２、１１２、…の全てを同一平面上に配置する必要はなく、横方向や反対方向に向けて配置することも可能となる。したがって、棒状光源１１０では、単位空間当たりに配置する紫外線発光素子の数を大幅に増やすことができ、紫外線光源３０’では、より強い強度の紫外線を出射することができる。また、紫外線光源３０’では大口径のフィールドレンズを使用する必要もない。更に紫外線光源３０’では、照射領域は狭いスポット状ではなく長辺が長い長方形領域に均一な強度の紫外線を照射することができるので、被殺菌体の表面を紫外線により均一に殺菌することが可能である。さらにまた、紫外線をコリメートされた平行な光束として出射することができるので、紫外線光源３０’から洗浄液面までの光路長が長い場合であっても、紫外線の強度が低下しにくい。 Thus, in principle, the ultraviolet light source 30 ′ can condense all of the ultraviolet light emitted radially from the rod-shaped light source 110 onto the focal axis 124 of the condensing side reflection mirror 123, and the ultraviolet light emitting opening 130. Ultraviolet rays emitted in a direction that does not face the direction (for example, the opposite direction or the lateral method) can also be used effectively. That is, in the rod-shaped light source 110, it is not necessary to arrange all of the UV-LEDs 112, 112,... On the same plane so that the optical axis 115 is directed toward the ultraviolet ray emitting opening 130, and is directed in the lateral direction or the opposite direction. It can also be arranged. Therefore, in the rod-shaped light source 110, the number of ultraviolet light-emitting elements arranged per unit space can be greatly increased, and the ultraviolet light source 30 'can emit ultraviolet rays with stronger intensity. Further, it is not necessary to use a large-diameter field lens in the ultraviolet light source 30 '. Furthermore, in the ultraviolet light source 30 ′, the irradiation area is not a narrow spot shape but can irradiate the rectangular area with a long long side with a uniform intensity of ultraviolet light, so that the surface of the object to be sterilized can be uniformly sterilized with the ultraviolet light. It is. Furthermore, since the ultraviolet rays can be emitted as collimated parallel light beams, the intensity of the ultraviolet rays is not easily lowered even when the optical path length from the ultraviolet light source 30 'to the cleaning liquid surface is long.

洗浄装置１００’においては、支持台１０’に被洗浄体１、１、…が載置された後、支持台１０’の回転（図３中の矢印Ｈ）が開始される。そして洗浄液供給ノズル２０’から洗浄剤滞留用凹部１３’の内側堰用側壁１４近傍への洗浄液の供給が開始される。洗浄剤滞留用凹部１３’の内側堰用側壁１４近傍に供給された洗浄液は、支持台１０’の回転運動に由来する遠心力により支持台１０’の外周部に向けて流れる。このとき洗浄液は被洗浄体１の被洗浄面１ａの表面を流れることになる。外側堰用側壁１２に達した洗浄液は、排出口１７ａから流出して廃液用トレイ１６に受け容れられる。このとき、洗浄液供給ノズル２０’からの洗浄液の供給速度および排出口１７ａの形状は、洗浄液供給ノズル２０’からの洗浄液の供給速度と排出口１７ａからの洗浄液の排出速度とがバランスして、凹部１３における洗浄液面が定常状態を保つように調整されている。このとき、洗浄剤の供給速度を増して余剰の洗浄液を、内側堰用側壁１４を越えてオーバーフローするようにしてもよい。外側堰用側壁１２’の高さを内側堰用側壁１４の高さよりも高くし、更に必要に応じてオーバーフロー抑制カバー１２’ａを設けて余剰の洗浄液を内側堰用側壁１４から貫通孔１０’ａへ流出させるようにすることにより、支持台の回転速度を早くしても支持台中心部近傍の洗浄剤の液深が浅くなりすぎないようにすることができる。 In the cleaning apparatus 100 ′, after the objects to be cleaned 1, 1,... Are placed on the support base 10 ′, rotation of the support base 10 ′ (arrow H in FIG. 3) is started. Then, the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply nozzle 20 ′ to the vicinity of the inner weir side wall 14 of the cleaning agent retention recess 13 ′ is started. The cleaning liquid supplied in the vicinity of the inner weir side wall 14 of the cleaning agent retention recess 13 ′ flows toward the outer peripheral portion of the support base 10 ′ by centrifugal force derived from the rotational movement of the support base 10 ′. At this time, the cleaning liquid flows on the surface 1a to be cleaned of the body 1 to be cleaned. The cleaning liquid that has reached the outer weir sidewall 12 flows out of the discharge port 17 a and is received by the waste liquid tray 16. At this time, the supply speed of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply nozzle 20 ′ and the shape of the discharge port 17a are balanced by the supply speed of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply nozzle 20 ′ and the discharge speed of the cleaning liquid from the discharge port 17a. The cleaning liquid level at 13 is adjusted so as to maintain a steady state. At this time, the supply rate of the cleaning agent may be increased to overflow the excess cleaning liquid beyond the inner weir sidewall 14. The height of the outer weir side wall 12 'is made higher than the height of the inner weir side wall 14, and an overflow suppression cover 12'a is further provided as necessary to remove excess cleaning liquid from the inner weir side wall 14 through the through hole 10'. By letting it flow out to a, even if the rotational speed of the support base is increased, the liquid depth of the cleaning agent in the vicinity of the center of the support base can be prevented from becoming too shallow.

洗浄液の供給とともに、被洗浄面１ａの表面に付着および保持された洗浄液に紫外線光源３０’から波長２００〜２５０ｎｍの紫外線が照射される。上記したように、紫外線の照射時間：ｔ（単位：秒）及び／又は紫外線光源の発光出力：Ｐ（単位：ｍＷ）は、照射時間内に被洗浄面１ａの表面に保持される洗浄液に対して照射される紫外線の積算照射量Ｉ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）が予め定めた所定の積算照射量Ｉ_０以上となるように制御される。 Along with the supply of the cleaning liquid, the ultraviolet light having a wavelength of 200 to 250 nm is irradiated from the ultraviolet light source 30 ′ to the cleaning liquid attached and held on the surface of the surface to be cleaned 1 a. As described above, the ultraviolet irradiation time: t (unit: second) and / or the light emission output of the ultraviolet light source: P (unit: mW) is relative to the cleaning liquid held on the surface to be cleaned 1a within the irradiation time. The integrated irradiation dose I (unit: mJ / cm ² ) of the ultraviolet rays irradiated is controlled so as to be equal to or greater than a predetermined integrated irradiation dose I ₀ .

本発明の洗浄装置に関する上記説明では、被洗浄体の外周の外側に堰（１２、１２’）を設け、この堰の内側に洗浄液を供給して洗浄剤の層厚（深さ）を制御する形態の洗浄装置１００、１００’を例示したが、本発明の洗浄方法を実施するための洗浄装置はこれらの形態に限定されるものではない。例えば、支持台に固定された被洗浄体を水密に覆うことのできる紫外線透過性の板状の天窓を有するカバーと、カバーで被洗浄体を覆った時の被洗浄体の被洗浄面と上記天窓内面との距離を（水密状態を保ちながら）調節する機構と、を有し、カバーの内部に洗浄剤を封入又は流通させることにより、被洗浄面の表面に形成される洗浄剤層の厚さを制御する形態の洗浄装置を用いることも可能である。図９は、そのような他の洗浄装置１００''を模式的に説明する縦断面図である。図９の紙面上下方向が鉛直方向を表す。図９において、図１〜８に既に表れた要素と同一の要素には図１〜８における符号と同一の符号を付し、説明を省略する。 In the above description regarding the cleaning apparatus of the present invention, weirs (12, 12 ') are provided outside the outer periphery of the object to be cleaned, and the cleaning liquid is supplied to the inside of the weir to control the layer thickness (depth) of the cleaning agent. Although the cleaning apparatuses 100 and 100 ′ of the embodiment are illustrated, the cleaning apparatus for carrying out the cleaning method of the present invention is not limited to these embodiments. For example, a cover having an ultraviolet light-transmitting plate-shaped skylight capable of watertightly covering the object to be cleaned fixed to the support base, the surface to be cleaned when the object to be cleaned is covered with the cover, and the above The thickness of the cleaning agent layer formed on the surface of the surface to be cleaned by sealing or circulating the cleaning agent inside the cover. It is also possible to use a cleaning device that controls the thickness. FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically illustrating such another cleaning apparatus 100 ″. The vertical direction on the paper surface of FIG. 9 represents the vertical direction. 9, the same elements as those already shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8, and description thereof is omitted.

洗浄装置１００''は、被洗浄体１が載置される支持台（円盤状ターンテーブル）１０と、支持台１０を回転可能かつ昇降（図９中の矢印Ｉ）可能に支持する支柱１１’と、支持台１０の外周部と水密に摺動可能なリング状の外側堰用側壁１２''と、外側堰用隔壁１２''の上端部に水密に固定された紫外線透過性の板状の天窓１８と、外側堰用側壁１２''を貫通して設けられた洗浄剤供給管５０及び洗浄剤排出管５１と、天窓１８を介して支持台１０と対向するように設けられた紫外線光源３０と、を有する。外側堰用側壁１２''と天窓１８とによりカバーが形成されている。すなわち、支持台１０の外周部が外側堰用側壁１２''の内周面と接触しているとき、支持台１０と、外側堰用側壁１２''と、天窓１８とによって洗浄剤滞留空間１９が画定される。洗浄剤供給管４０及び洗浄剤排出管４１は、該洗浄剤滞留空間１９内部に洗浄剤を充填し、封入または流通させることができるように配置されている。 The cleaning apparatus 100 ″ includes a support base (disk-shaped turntable) 10 on which the object to be cleaned 1 is placed, and a support 11 ′ that supports the support base 10 so that the support base 10 can be rotated and moved up and down (arrow I in FIG. 9). A ring-shaped outer weir side wall 12 '' that can slide in a water-tight manner on the outer periphery of the support base 10, and a UV-transmitting plate-like plate that is water-tightly fixed to the upper end of the outer weir partition wall 12 ''. A cleaning agent supply pipe 50 and a cleaning agent discharge pipe 51 provided through the skylight 18, the outer weir sidewall 12 ″, and an ultraviolet light source 30 provided so as to face the support base 10 through the skylight 18. And having. A cover is formed by the outer weir side wall 12 ″ and the skylight 18. That is, when the outer peripheral portion of the support base 10 is in contact with the inner peripheral surface of the outer weir side wall 12 ″, the cleaning agent retention space 19 is formed by the support base 10, the outer weir side wall 12 ″, and the skylight 18. Is defined. The cleaning agent supply pipe 40 and the cleaning agent discharge pipe 41 are arranged so that the cleaning agent staying space 19 can be filled with the cleaning agent and sealed or circulated.

支持台１０に被洗浄体１を載置する前には、支持台１０を下降させ、支持台１０の外周部と外側堰用側壁１２''の内周面とが接触していない状態とする。支持台１０に被洗浄体１を載置した後、支持台１０を上昇させて支持台１０の外周部と外側堰用側壁１２''の内周面とが接触した状態とし、且つ、洗浄剤滞留空間１９の厚みを、被洗浄体１の被洗浄面１ａから天窓１８までの距離が所望の値となるように調整する。洗浄剤供給管５０から空間１９に洗浄剤を供給、充填し、洗浄剤滞留空間１９を洗浄剤で満たすとともに、洗浄剤滞留空間１９内の洗浄剤（すなわち被洗浄面１ａの表面に付着および保持された洗浄剤）に紫外線光源３０から紫外線を照射する。この際、洗浄剤排出管５１を閉じて、洗浄剤を空間１９内に封入した状態としてもよく、洗浄剤排出管５１を閉じることなく洗浄剤供給管５０から継続的に洗浄剤を供給することにより、洗浄剤が洗浄剤滞留空間１９内を流通するようにしてもよい。上記同様に、紫外線の照射時間：ｔ（単位：秒）及び／又は紫外線光源の発光出力：Ｐ（単位：ｍＷ）は、照射時間内に被洗浄面１ａの表面に保持される洗浄液に対して照射される紫外線の積算照射量Ｉ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）が予め定めた所定の積算照射量Ｉ_０以上となるように制御される。 Before placing the object to be cleaned 1 on the support base 10, the support base 10 is lowered so that the outer peripheral portion of the support base 10 and the inner peripheral surface of the outer weir side wall 12 ″ are not in contact with each other. . After the object to be cleaned 1 is placed on the support base 10, the support base 10 is raised so that the outer peripheral portion of the support base 10 is in contact with the inner peripheral surface of the outer weir sidewall 12 ″, and the cleaning agent The thickness of the stay space 19 is adjusted so that the distance from the surface to be cleaned 1a of the object to be cleaned 1 to the skylight 18 becomes a desired value. The cleaning agent is supplied to and filled in the space 19 from the cleaning agent supply pipe 50, and the cleaning agent retention space 19 is filled with the cleaning agent. At the same time, the cleaning agent in the cleaning agent retention space 19 is attached and held on the surface of the surface to be cleaned 1a. The cleaning agent) is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet light source 30. At this time, the cleaning agent discharge pipe 51 may be closed so that the cleaning agent is sealed in the space 19, and the cleaning agent is continuously supplied from the cleaning agent supply pipe 50 without closing the cleaning agent discharge pipe 51. Accordingly, the cleaning agent may flow in the cleaning agent retention space 19. Similarly to the above, the ultraviolet irradiation time: t (unit: second) and / or the light emission output of the ultraviolet light source: P (unit: mW) are applied to the cleaning liquid held on the surface of the surface to be cleaned 1a within the irradiation time. Control is performed so that the cumulative dose I (unit: mJ / cm ² ) of the irradiated ultraviolet rays is equal to or greater than a predetermined cumulative dose I ₀ set in advance.

洗浄剤供給管４０からの洗浄剤の供給および紫外線光源３０からの紫外線の照射が停止された後は、支持台１０を下降させて支持台１０と外側堰用側壁１２''とが完全に分離した状態とし、支持台１０を回転させて洗浄剤を廃棄する。その後は図２に示すように、支持台１０を回転させながら、リンス液供給ノズル４０から被洗浄面１ａにリンス液を供給し、リンス工程を行うことができる。 After the supply of the cleaning agent from the cleaning agent supply pipe 40 and the irradiation of the ultraviolet light from the ultraviolet light source 30 are stopped, the support base 10 is lowered to completely separate the support base 10 and the outer weir side wall 12 ''. In this state, the support 10 is rotated to discard the cleaning agent. Thereafter, as shown in FIG. 2, the rinsing process can be performed by supplying the rinsing liquid from the rinsing liquid supply nozzle 40 to the surface to be cleaned 1 a while rotating the support base 10.

１被洗浄体
１ａ被洗浄面
１０、１０’ 支持台
１１、１１’、１１'' 支柱
１２、１２’、１２'' 外側堰用側壁
１２’ａオーバーフロー抑制カバー
１３、１３’ 洗浄剤滞留用凹部
１４内側堰用側壁
１５支持台オーバーフロー洗浄液排出用凹部
１６廃液用トレイ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ排出口
１８天窓
１９洗浄剤滞留用空間
２０、２０’ 洗浄剤供給ノズル
２０ａ、２０’ａ（洗浄剤）吐出口
３０、３０’ 紫外線光源
３１基板
３２紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）
３３蓋
３４ヒートシンク
４０リンス液供給ノズル
４０ａ（リンス液）吐出口
５０洗浄剤供給管
５１洗浄剤排出管
１００、１００’、１００'' 洗浄装置
１１０棒状光源
１１１（円筒状または多角柱状の）基体
１１２紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）
１２０出射側反射ミラー
１２１出射側反射ミラーの焦点軸
１２２出射側反射ミラーの集光軸
１２５出射側筐体
１２３集光側反射ミラー
１２４集光側反射ミラーの焦点軸
１２６集光側筐体
１３０深紫外光出射用開口部
１４０コリメート光学系
１５０本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 To-be-cleaned surface 1a To-be-cleaned surface 10, 10 'Support stand 11, 11', 11 '' Support | pillar 12, 12 ', 12''Outer weir side wall 12'a Overflow suppression cover 13, 13' Concave for cleaning agent retention 14 Inner dam side wall 15 Support stand overflow cleaning liquid discharge recess 16 Waste liquid trays 17a, 17b, 17c Discharge port 18 Skylight 19 Cleaning agent retention space 20, 20 'Cleaning agent supply nozzles 20a, 20'a (cleaning agent) discharge Exit 30, 30 'UV light source 31 Substrate 32 UV light emitting diode (UV-LED)
33 Lid 34 Heat Sink 40 Rinse Solution Supply Nozzle 40a (Rinse Solution) Discharge Port 50 Cleaning Agent Supply Tube 51 Cleaning Agent Discharge Tube 100, 100 ′, 100 ″ Cleaning Device 110 Rod Light Source 111 (Cylindrical or Polygonal Column) Base 112 Ultraviolet light emitting diode (UV-LED)
120 Output-side Reflective Mirror 121 Output-side Reflective Mirror Focal Axis 122 Output-side Reflective Mirror Concentration Axis 125 Output-side Enclosure 123 Condenser-side Reflective Mirror 124 Concentration-side Reflective Mirror Focal Axis 126 Ultraviolet light emitting aperture 140 Collimating optical system 150 Main body

本発明の洗浄装置は、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンが溶解した水溶液からなる洗浄剤を用いて板状の被洗浄体を洗浄するための洗浄装置であって、前記被洗浄体が載置される上面を有し、中心軸で回転可能な円盤状の支持台と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面の全面に、前記洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、前記洗浄剤供給手段から供給された洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する洗浄剤保持手段と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面に保持された洗浄剤に紫外線を照射する紫外線光源と、を有し、
前記洗浄剤保持手段は、
（１）前記支持台の外周部に昇降可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段と、を有し、前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面とによって画定される洗浄剤滞留用凹部を形成し、前記洗浄剤滞留用凹部の内部に前記洗浄剤を供給し、前記洗浄剤滞留用凹部を画定する前記支持台の上面に載置される前記被洗浄体の被洗浄面上に前記洗浄剤を所定の厚さで保持する、第一の洗浄剤保持手段であるか、又は
（２）前記支持台の外周部に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の上端部に固定された、紫外線透過性の板状の天窓と、を有し、前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記天窓の内面で画定される所定の高さを有する洗浄剤滞留空間を形成し、当該洗浄剤滞留空間に前記洗浄剤を充填することにより、前記洗浄剤滞留空間を画定する前記支持台の上面に載置される前記被洗浄体の被洗浄面上に前記洗浄剤を所定の厚さで保持する、第二の洗浄剤保持手段である、ことを特徴とする。
Cleaning apparatus of the present invention, the cleaning device for cleaning a plate-like cleaning object with a cleaning agent substance or the ion of an aqueous solution prepared by dissolving decomposed by ultraviolet irradiation in the presence of water to form hydroxyl radicals a is said to have a top surface which the cleaning object is mounted, a rotatable disc-shaped support base at the central axis, the cleaned surface of the placed on the upper surface of the support was the cleaning object on the entire surface, a cleaning agent supply means for supplying the cleaning agent, a cleaning agent holding means for holding a predetermined thickness on the cleaned surface on the cleaning object the supplied cleaning agent from the cleaning agent supply unit, have a, an ultraviolet light source for irradiating ultraviolet rays to the detergent held in the cleaned surface of the placed on the upper surface of the support was the cleaning object,
The cleaning agent holding means includes
(1) An annular outer dam side wall provided on the outer periphery of the support base so as to be movable up and down, and a height control means for controlling the height of the outer dam side wall, A cleaning agent retention recess defined by an upper surface and an inner peripheral side wall surface of the outer weir sidewall is formed, the cleaning agent is supplied into the cleaning agent retention recess, and the cleaning agent retention recess is defined. Or a first cleaning agent holding means for holding the cleaning agent at a predetermined thickness on a surface to be cleaned placed on an upper surface of the support base, or
(2) having an annular outer dam side wall provided on the outer periphery of the support base, and an ultraviolet transmissive plate-shaped skylight fixed to the upper end of the outer dam side wall, A cleaning agent retention space having a predetermined height defined by the upper surface of the support base, the inner peripheral side wall surface of the outer weir sidewall and the inner surface of the skylight is formed, and the cleaning agent retention space is filled with the cleaning agent. Accordingly, the second cleaning agent holding means holds the cleaning agent at a predetermined thickness on the surface to be cleaned placed on the upper surface of the support base that defines the cleaning agent retention space. It is characterized by being.

上記本発明の洗浄装置のうち前記第一の洗浄剤保持手段を有するものは、下記（１）又は（２）であることが好ましい。
Of the cleaning apparatus of the present invention, the one having the first cleaning agent holding means is preferably the following (1) or (2) .

（１）第一の洗浄剤保持手段を有する前記本発明の洗浄装置であって、前記洗浄剤滞留用凹部の深さは、前記高さ制御手段によって所定の深さに調節され、前記支持台が静止した状態で、前記前記洗浄剤供給手段から当該洗浄剤滞留用凹部へ洗浄剤を所定量供給し、洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、前記洗浄装置。
(1) In the cleaning apparatus of the present invention having the first cleaning agent holding means, the depth of the recess for retaining the cleaning agent is adjusted to a predetermined depth by the height control means, and the support base In a stationary state, a predetermined amount of cleaning agent is supplied from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retention recess, and the cleaning agent is held on the surface to be cleaned at a predetermined thickness, Cleaning device .

（２）第一の洗浄剤保持手段を有する前記本発明の洗浄装置であって、前記洗浄剤滞留用凹部の深さは、前記高さ制御手段によって所定の深さに調節され、前記支持台を回転させながら前記前記洗浄剤供給手段から前記洗浄剤滞留用凹部へ洗浄剤を連続的又は断続的に供給し、余剰の洗浄剤を前記洗浄剤滞留用凹部から流出させることにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、前記洗浄装置。
(2) In the cleaning apparatus of the present invention having the first cleaning agent holding means, the depth of the recess for retaining the cleaning agent is adjusted to a predetermined depth by the height control means, and the support base The cleaning agent is supplied continuously or intermittently from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retention recess while rotating the cleaning agent by allowing excess cleaning agent to flow out of the cleaning agent retention recess. The said cleaning apparatus hold | maintained by the predetermined thickness on the to-be-cleaned surface of a to-be-cleaned body.

上記（２）の洗浄装置は、前記支持台の、中心部近傍に立設された、所定の高さを有する円環状の内側堰用側壁を更に有し、前記洗浄剤滞留用凹部は、前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記内側堰用側壁の外周側壁面とこれら壁面に挟まれた前記支持台の上面によって画定されたものであることが好ましい。The cleaning device of (2) further includes an annular inner dam side wall having a predetermined height, which is erected in the vicinity of the center of the support base, and the cleaning agent retaining recess is It is preferable to be defined by the inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall, the outer peripheral side wall surface of the inner dam side wall, and the upper surface of the support base sandwiched between these wall surfaces.

上記の洗浄装置においては、前記内側堰用側壁及び／又は前記外側堰用側壁は、水密に昇降可能であり、昇降可能な当該内側堰用側壁及び／又は外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段をさらに有することが好ましい。また、前記外側堰用側壁は前記内側堰用側壁より高くなるように設けられており、前記支持台の前記内側堰用側壁よりも中心側には余剰の洗浄剤を排出するための排出手段が設けられており、余剰の洗浄剤の少なくとも一部を前記排出手段により排出することが好ましい。
In the cleaning apparatus, the inner dam side wall and / or the outer dam side wall can be raised and lowered in a water-tight manner, and the height of the inner dam side wall and / or the outer dam side wall that can be raised and lowered is controlled. It is preferable to further have a height control means. In addition, the outer dam side wall is provided to be higher than the inner dam side wall, and a discharge means for discharging excess cleaning agent is provided at a center side of the support base on the inner dam side wall. It is preferable that at least a part of the excess cleaning agent is discharged by the discharging means.

本発明の洗浄装置は、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンが溶解した水溶液からなる洗浄剤を用いて板状の被洗浄体を洗浄するための洗浄装置であって、前記被洗浄体が載置される上面を有し、中心軸で回転可能な円盤状の支持台と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面の全面に、前記洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、前記洗浄剤供給手段から供給された洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する洗浄剤保持手段と、前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面に保持された洗浄剤に紫外線を照射する紫外線光源と、を有し、
前記洗浄剤保持手段は、（１）前記支持台の外周部に昇降可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段と、を有し、前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面とによって画定される洗浄剤滞留用凹部を形成し、前記洗浄剤滞留用凹部の内部に前記洗浄剤を供給し、前記洗浄剤滞留用凹部を画定する前記支持台の上面に載置される前記被洗浄体の被洗浄面上に前記洗浄剤を所定の厚さで保持する、第一の洗浄剤保持手段であるか、又は（２）前記支持台の外周部に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の上端部に固定された、紫外線透過性の板状の天窓と、を有し、前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記天窓の内面で画定される所定の高さを有する洗浄剤滞留空間を形成し、当該洗浄剤滞留空間に前記洗浄剤を充填することにより、前記洗浄剤滞留空間を画定する前記支持台の上面に載置される前記被洗浄体の被洗浄面上に前記洗浄剤を所定の厚さで保持する、第二の洗浄剤保持手段である、ことを特徴とする。
Cleaning apparatus of the present invention, the cleaning device for cleaning a plate-like cleaning object with a cleaning agent substance or the ion of an aqueous solution prepared by dissolving decomposed by ultraviolet irradiation in the presence of water to form hydroxyl radicals a is said to have a top surface which the cleaning object is mounted, a rotatable disc-shaped support base at the central axis, the cleaned surface of the placed on the upper surface of the support was the cleaning object on the entire surface, a cleaning agent supply means for supplying the cleaning agent, a cleaning agent holding means for holding a predetermined thickness on the cleaned surface on the cleaning object the supplied cleaning agent from the cleaning agent supply unit, have a, an ultraviolet light source for irradiating ultraviolet rays to the detergent held in the cleaned surface of the placed on the upper surface of the support was the cleaning object,
The cleaning agent holding means includes (1) an annular outer dam side wall provided on the outer periphery of the support base so as to be movable up and down, and a height control means for controlling the height of the outer dam side wall. Forming a cleaning agent retention recess defined by an upper surface of the support base and an inner peripheral side wall surface of the outer weir sidewall, and supplying the cleaning agent into the cleaning agent retention recess, Is the first cleaning agent holding means for holding the cleaning agent at a predetermined thickness on the surface to be cleaned placed on the upper surface of the support base that defines the recess for retaining the cleaning agent? Or (2) an annular outer dam side wall provided on the outer periphery of the support base, and an ultraviolet transmissive plate-shaped skylight fixed to the upper end of the outer dam side wall. And a predetermined height defined by an upper surface of the support base, an inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall, and an inner surface of the skylight. By forming a cleaning agent retention space and filling the cleaning agent retention space with the cleaning agent, on the surface to be cleaned of the object to be cleaned that is placed on the upper surface of the support base that defines the cleaning agent retention space And a second cleaning agent holding means for holding the cleaning agent at a predetermined thickness .

前記洗浄剤中における前記物質又はイオンの濃度が高いほどＯＨラジカルは生成し易いが、高すぎると折角生成したＯＨラジカルどうしが反応して消滅するため効率的ではなく、また溶質が析出するという問題も発生する。このような理由から前記洗浄剤中におけるこれら物質又はイオンの濃度は、飽和溶解度以下の濃度であって、且つ０．０１ｍＭ〜１０Ｍ、特に０．０５ｍＭ〜５Ｍであることが好ましく、０．１ｍＭ〜１Ｍであることが最も好ましい。なお、ここでＭは、ｍｏｌ／リットルを表す。
The higher the concentration of the substance or ions in the cleaning agent , the easier it is to generate OH radicals. However, if the concentration is too high, the OH radicals generated at the corners react and disappear, which is not efficient and the solute precipitates. Also occurs. For these reasons, the concentration of these substances or ions in the cleaning agent is a concentration not higher than the saturation solubility, and is preferably 0.01 mM to 10 M, particularly 0.05 mM to 5 M, preferably 0.1 mM to Most preferred is 1M. Here, M represents mol / liter.

その後、被洗浄面１ａの表面に付着および保持された洗浄剤に、紫外線光源３０から紫外線を照射する。紫外線光源３０が支持台１０と対向する位置（すなわち被洗浄体１の被洗浄面１ａに対向する位置。図１参照。）に移動され、被洗浄面１ａの表面に付着および保持された（すなわち洗浄剤滞留用凹部１３に貯留された）洗浄剤に紫外線光源３０から紫外線が照射される。
Thereafter, the ultraviolet light from the ultraviolet light source 30 is applied to the cleaning agent adhered and held on the surface to be cleaned 1a. The ultraviolet light source 30 is moved to a position facing the support 10 (that is, a position facing the surface to be cleaned 1a of the object to be cleaned 1; see FIG. 1), and adhered and held on the surface of the surface to be cleaned 1a (that is, ultraviolet from the ultraviolet light source 30 is irradiated to the cleaning agent stored in the accumulation recess 13) detergents.

洗浄装置１００’においては、支持台１０’に被洗浄体１、１、…が載置された後、支持台１０’の回転（図３中の矢印Ｈ）が開始される。そして洗浄剤供給ノズル２０’から洗浄剤滞留用凹部１３’の内側堰用側壁１４近傍への洗浄剤の供給が開始される。洗浄剤滞留用凹部１３’の内側堰用側壁１４近傍に供給された洗浄剤は、支持台１０’の回転運動に由来する遠心力により支持台１０’の外周部に向けて流れる。このとき洗浄剤は被洗浄体１の被洗浄面１ａの表面を流れることになる。外側堰用側壁１２に達した洗浄剤は、排出口１７ａから流出して廃液用トレイ１６に受け容れられる。このとき、洗浄剤供給ノズル２０’からの洗浄剤の供給速度および排出口１７ａの形状は、洗浄液供給ノズル２０’からの洗浄剤の供給速度と排出口１７ａからの洗浄剤の排出速度とがバランスして、凹部１３における洗浄剤面が定常状態を保つように調整されている。このとき、洗浄剤の供給速度を増して余剰の洗浄剤を、内側堰用側壁１４を越えてオーバーフローするようにしてもよい。外側堰用側壁１２’の高さを内側堰用側壁１４の高さよりも高くし、更に必要に応じてオーバーフロー抑制カバー１２’ａを設けて余剰の洗浄剤を内側堰用側壁１４から貫通孔１０’ａへ流出させるようにすることにより、支持台の回転速度を早くしても支持台中心部近傍の洗浄剤の液深が浅くなりすぎないようにすることができる。
In the cleaning apparatus 100 ′, after the objects to be cleaned 1, 1,... Are placed on the support base 10 ′, the rotation of the support base 10 ′ (arrow H in FIG. 3) is started. The supply of the cleaning agent 'from detergent accumulation recess 13' cleaning agent supply nozzle 20 to the side wall 14 near for the inner weir is started. Detergents accumulation recess 13 'cleaning agent supplied to the side wall 14 near for the inner weir may support 10' flows toward the outer periphery of the support 10 'by centrifugal force from the rotational movement of the. At this time, the cleaning agent flows on the surface 1a to be cleaned of the body 1 to be cleaned. The cleaning agent that has reached the outer weir sidewall 12 flows out of the discharge port 17 a and is received by the waste liquid tray 16. At this time, the supply rate of the cleaning agent from the cleaning agent supply nozzle 20 ′ and the shape of the discharge port 17a are balanced between the supply rate of the cleaning agent from the cleaning liquid supply nozzle 20 ′ and the discharge rate of the cleaning agent from the discharge port 17a. And the cleaning agent surface in the recessed part 13 is adjusted so that a steady state may be maintained. At this time, the supply rate of the cleaning agent may be increased to overflow the excess cleaning agent beyond the inner dam side wall 14. The height of the outer weir side wall 12 ′ is made higher than the height of the inner weir side wall 14, and an overflow suppression cover 12 ′ a is provided as necessary to remove excess cleaning agent from the inner weir side wall 14 through the through hole 10. By letting it flow out to 'a', it is possible to prevent the depth of the cleaning agent near the center of the support base from becoming too shallow even if the rotational speed of the support base is increased.

支持台１０に被洗浄体１を載置する前には、支持台１０を下降させ、支持台１０の外周部と外側堰用側壁１２''の内周面とが接触していない状態とする。支持台１０に被洗浄体１を載置した後、支持台１０を上昇させて支持台１０の外周部と外側堰用側壁１２''の内周面とが接触した状態とし、且つ、洗浄剤滞留空間１９の厚みを、被洗浄体１の被洗浄面１ａから天窓１８までの距離が所望の値となるように調整する。洗浄剤供給管５０から空間１９に洗浄剤を供給、充填し、洗浄剤滞留空間１９を洗浄剤で満たすとともに、洗浄剤滞留空間１９内の洗浄剤（すなわち被洗浄面１ａの表面に付着および保持された洗浄剤）に紫外線光源３０から紫外線を照射する。この際、洗浄剤排出管５１を閉じて、洗浄剤を空間１９内に封入した状態としてもよく、洗浄剤排出管５１を閉じることなく洗浄剤供給管５０から継続的に洗浄剤を供給することにより、洗浄剤が洗浄剤滞留空間１９内を流通するようにしてもよい。上記同様に、紫外線の照射時間：ｔ（単位：秒）及び／又は紫外線光源の発光出力：Ｐ（単位：ｍＷ）は、照射時間内に被洗浄面１ａの表面に保持される洗浄剤に対して照射される紫外線の積算照射量Ｉ（単位：ｍＪ／ｃｍ^２）が予め定めた所定の積算照射量Ｉ_０以上となるように制御される。

Before placing the object to be cleaned 1 on the support base 10, the support base 10 is lowered so that the outer peripheral portion of the support base 10 and the inner peripheral surface of the outer weir side wall 12 ″ are not in contact with each other. . After the object to be cleaned 1 is placed on the support base 10, the support base 10 is raised so that the outer peripheral portion of the support base 10 is in contact with the inner peripheral surface of the outer weir sidewall 12 ″, and the cleaning agent The thickness of the stay space 19 is adjusted so that the distance from the surface to be cleaned 1a of the object to be cleaned 1 to the skylight 18 becomes a desired value. The cleaning agent is supplied to and filled in the space 19 from the cleaning agent supply pipe 50, and the cleaning agent retention space 19 is filled with the cleaning agent. At the same time, the cleaning agent in the cleaning agent retention space 19 is attached and held on the surface of the surface to be cleaned 1a. The cleaning agent) is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet light source 30. At this time, the cleaning agent discharge pipe 51 may be closed so that the cleaning agent is sealed in the space 19, and the cleaning agent is continuously supplied from the cleaning agent supply pipe 50 without closing the cleaning agent discharge pipe 51. Accordingly, the cleaning agent may flow in the cleaning agent retention space 19. Similarly to the above, the ultraviolet irradiation time: t (unit: second) and / or the light emission output of the ultraviolet light source: P (unit: mW) are relative to the cleaning agent held on the surface of the surface to be cleaned 1a within the irradiation time. The integrated irradiation dose I (unit: mJ / cm ² ) of the ultraviolet rays irradiated is controlled so as to be equal to or greater than a predetermined integrated irradiation dose I ₀ .

Claims

板状の被洗浄体を洗浄する装置であって、
前記被洗浄体が載置される上面を有する支持台と、
前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面の全面に、水の共存下における紫外線照射によって分解してヒドロキシルラジカルを生成する物質又はイオンが溶解した水溶液からなる洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、
前記洗浄剤供給手段から供給された洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する洗浄剤保持手段と、
前記支持台の上面に載置された前記被洗浄体の被洗浄面に保持された洗浄剤に紫外線を照射する紫外線光源と、
を有することを特徴とする、洗浄装置。 An apparatus for cleaning a plate-shaped object to be cleaned,
A support base having an upper surface on which the object to be cleaned is placed;
A cleaning agent comprising an aqueous solution in which substances or ions that decompose by ultraviolet irradiation in the presence of water to generate hydroxyl radicals are dissolved on the entire surface to be cleaned of the object to be cleaned placed on the upper surface of the support table. Cleaning agent supply means for supplying;
Cleaning agent holding means for holding the cleaning agent supplied from the cleaning agent supply means on the surface to be cleaned of the object to be cleaned at a predetermined thickness;
An ultraviolet light source for irradiating the cleaning agent held on the surface to be cleaned placed on the upper surface of the support table with ultraviolet rays;
A cleaning apparatus comprising:

前記支持台は、その中心軸で回転可能な円盤状であり、
前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の外周部に水密に接して昇降可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段と、を有し、
前記支持台の上面と前記外側堰用側壁の内周側壁面とによって画定され、その内部に前記被洗浄体を載置する洗浄剤滞留用凹部を形成し、
当該洗浄液滞留用凹部の深さは、前記高さ制御手段によって所定の深さに調節され、
前記支持台を回転させながら前記前記洗浄剤供給手段から前記洗浄剤滞留用凹部へ洗浄剤を連続的又は断続的に供給し、余剰の洗浄剤を前記外側堰用側壁から流出させることにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、請求項１に記載の洗浄装置。 The support base has a disk shape that can rotate around its central axis,
The cleaning agent holding means includes an annular outer dam side wall provided in watertight contact with the outer peripheral portion of the support base, and a height control means for controlling the height of the outer dam side wall. Have
The upper surface of the support base and the inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall are demarcated, and a cleaning agent retention recess for mounting the object to be cleaned is formed therein,
The depth of the recess for retaining the cleaning liquid is adjusted to a predetermined depth by the height control means,
The cleaning agent is supplied by continuously or intermittently supplying the cleaning agent from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retaining recess while rotating the support base, and the excess cleaning agent flows out from the outer weir sidewall. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning object is held at a predetermined thickness on a surface to be cleaned of the object to be cleaned.

前記支持台は、その中心軸で回転可能な円盤状であり、
前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の、中心部近傍に立設された、所定の高さを有する円環状の内側堰用側壁と、前記支持台の外周部に立設された、所定の高さを有する円環状の外側堰用側壁と、を有し、
前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記内側堰用側壁の外周側壁面とこれら壁面に挟まれた前記支持台の上面によって画定され、その内部に前記被洗浄体が載置される、洗浄剤滞留用凹部を形成し、
前記支持台が静止した状態で、前記前記洗浄剤供給手段から当該洗浄剤滞留用凹部へ洗浄剤を所定量供給し、洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、請求項１に記載の洗浄装置。 The support base has a disk shape that can rotate around its central axis,
The cleaning agent holding means includes an annular inner dam side wall having a predetermined height, which is erected in the vicinity of the center of the support base, and a predetermined erection side wall, which is erected on the outer periphery of the support base. An annular outer weir sidewall having a height,
Cleaning is defined by an inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall, an outer peripheral side wall surface of the inner dam side wall, and an upper surface of the support base sandwiched between the wall surfaces, and the object to be cleaned is placed therein Forming a recess for agent retention,
With the support stand still, a predetermined amount of cleaning agent is supplied from the cleaning agent supply means to the cleaning agent retention recess, and the cleaning agent is held on the surface to be cleaned at a predetermined thickness. The cleaning apparatus according to claim 1.

前記内側堰用側壁及び／又は前記外側堰用側壁は、水密に昇降可能であり、昇降可能な当該内側堰用側壁及び／又は外側堰用側壁の高さを制御する高さ制御手段をさらに有する、請求項３に記載の洗浄装置。 The inner dam side wall and / or the outer dam side wall can be raised and lowered in a watertight manner, and further includes a height control means for controlling the height of the inner dam side wall and / or the outer dam side wall that can be raised and lowered. The cleaning apparatus according to claim 3.

前記外側堰用側壁は前記内側堰用側壁より高くなるように設けられており、
前記支持台の前記内側堰用側壁よりも中心側には余剰の洗浄剤を排出するための排出手段が設けられており、
余剰の洗浄剤の少なくとも一部を前記排出手段により排出する請求項３又は４に記載の洗浄装置。 The outer weir side wall is provided to be higher than the inner weir side wall,
Discharge means for discharging excess cleaning agent is provided on the center side of the inner dam side wall of the support base,
The cleaning apparatus according to claim 3 or 4, wherein at least a part of the excess cleaning agent is discharged by the discharging means.

前記洗浄剤保持手段は、前記支持台の外周部に水密に接して摺動可能に設けられた円環状の外側堰用側壁と、当該外側堰用側壁の上端部に水密に固定された、紫外線透過性の板状の天窓と、を有し、
前記支持台の表面と前記外側堰用側壁の内周側壁面と前記天窓の内面で画定され、その内部に前記被洗浄体が載置される、所定の高さを有する洗浄剤滞留空間を形成し、
当該洗浄剤滞留空間に洗浄剤供給手段から洗浄剤を充填することにより洗浄剤を前記被洗浄体の被洗浄面上に所定の厚さで保持する、請求項１に記載の洗浄装置。 The cleaning agent holding means includes an annular outer weir side wall slidably provided in watertight contact with the outer peripheral portion of the support base, and an ultraviolet ray fixed to the upper end of the outer weir side wall in a watertight manner. A transparent plate-shaped skylight;
A cleaning agent retention space having a predetermined height is formed, which is defined by the surface of the support base, the inner peripheral side wall surface of the outer dam side wall, and the inner surface of the skylight, and in which the object to be cleaned is placed. And
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning agent is held at a predetermined thickness on the surface to be cleaned by filling the cleaning agent retention space with the cleaning agent from the cleaning agent supply unit.