バブル含有液生成装置、バブル含有液生成方法及び該バブル含有液生成装置を用いた処理装置
【課題】より微細なバブルを含むバブル含有液をより効率的に生成することのできるバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法を提供することである。
【解決手段】液体を貯留する貯液槽１１と、貯液槽１１からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構１３、１２と、気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽１５と、加圧槽１５からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を貯液槽１１に供する第１バブル含有液生成機構１８ａと、加圧槽１５からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構１８ｂとを有する構成となる。
【解決手段】液体を貯留する貯液槽１１と、貯液槽１１からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構１３、１２と、気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽１５と、加圧槽１５からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を貯液槽１１に供する第１バブル含有液生成機構１８ａと、加圧槽１５からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構１８ｂとを有する構成となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノバブル等の微細なバブルを含有する液体を生成するバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法、更に、そのバブル含有液生成装置を用いた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細バブルを含む液体を物体表面の洗浄等の処理に利用することが考えられている。微細バブルと液との界面の電位が洗浄効果や酸化作用を促し、また、物体表面に付着した微細バブルが破裂するときのエネルギーが物体表面から汚れの剥離に寄与するとされている。なお、この微細バブルは、そのサイズが小さくなるに従ってマイクロバブル、マイクロナノバブル、ナノバブルと呼ばれる。
【０００３】
従来、このような微細バブルを含有するバブル含有液を生成し、その生成されたバブル含有液を各種製造過程での洗浄に利用することが提案されている（特許文献１参照）。このバブル含有液を生成する方法では、円筒状の装置内の中心部に液体及び気体の２相旋回流を形成させて、その旋回によって液中の気体を切断、粉砕して微細気泡（微細バブル）を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、微細バブルを含有するバブル含有液を生成する際には、より細かいバブルを効率的に生成することが望まれる。しかし、前述した従来の方法では、液体に気体が混ざった気体含有液を旋回させることで液中の気体を機械的に切断、粉砕しているので、マイクロバブル等の微細なバブル生成することが難しく、また、必ずしも効率的にバブル含有液を生成することができるものでもない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より微細なバブルを含むバブル含有液をより効率的に生成することのできるバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、そのようなバブル含有液生成装置を用いた処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るバブル含有液生成装置は、液体を貯留する貯液槽と、該貯液槽からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構と、該気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽と、該加圧槽からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記貯液槽に供する第１バブル含有液生成機構と、前記加圧槽からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構とを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、貯液槽からの液体に気体が供給されて気体含有液が生成され、該気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液中にバブルが発生されて得られる第１バブル含有液が前記貯液槽に供されるので、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が供給されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになる。そして、そのような気体溶存液の圧力開放によって微細バブルを発生させて第２バブル含有液が生成される。
【００１０】
本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記貯液槽内の前記第１バブル含有液中に溶解する気体濃度を検出する溶存気体濃度検出手段と、該溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度に基づいて前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給を制御する制御手段とを有する構成とすることができる。
【００１１】
このような構成により、貯液槽内の第１バブル含有液に溶解する気体濃度が比較的高くなった状態で、その第１バブル含有液に更に気体が供給されて生成される気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液が第２バブル含有液生成機構に供給されるようにすることができる。その結果、気体濃度の比較的高い気体溶存液をより効率的に第２バブル含有液生成機構に供給することができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給及び遮断を切換える切換え機構を備え、前記制御手段は、前記溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度が所定濃度値以上のときに前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構に前記気体溶存液が供給されるように前記切換え機構を制御する構成とすることができる。
【００１３】
このような構成により、貯液槽内の第１バブル含有液に溶解する気体濃度が所定濃度値以上の状態で、その第１バブル含有液に更に気体が供給されて生成される気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液が第２バブル含有液生成機構に供給されるようになるので、気体濃度の比較的高い気体溶存液をより効率的に第２バブル含有液生成機構に供給することができるようになる。
【００１４】
更に、本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記第２バブル含有液生成機構は複数のバブル含有液生成ユニットを有し、前記加圧槽から前記複数のバブル含有液生成ユニットに前記加圧槽からの気体溶存液が並列的に供給され、前記複数のバブル含有液生成ユニットのそれぞれが供給される前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて前記第２バブル含有液を生成する構成とすることができる。
【００１５】
このような構成により、第２バブル含有液生成機構を構成する複数のバブル含有液生成ユニットにて生成される微細バブルを含むバブル含有液を同時に複数の箇所で利用できるようになる。
【００１６】
本発明係るバブル含有液生成方法は、供給される液体に気体を混合させて気体含有液を生成する第１ステップと、該気体含有液を加圧して液中に気体の溶解した気体溶存液を生成する第２ステップと、該気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記第１ステップに前記気体を混合させるべき液体として供する第３ステップと、前記第２ステップにて生成された前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第４ステップとを有する構成となる。
【００１７】
このような構成により、液体に気体が混合されて気体含有液が生成され、該気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液中にバブルが発生されて得られる第１バブル含有液が前記気体を混合させるべき液体とされるので、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が混合されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになる。そして、そのような気体溶存液の圧力開放によって微細バブルを発生させて第２バブル含有液が生成される。
【００１８】
また、本発明に係る処理装置は、前述したいずれかのバブル含有液生成装置と、該バブル含有液生成装置の前記第２バブル含有液生成機構にて生成される第２バブル含有液を処理液として被処理物に吹き付ける機構とを有する構成となる。
【００１９】
このような構成により、バブル含有液生成装置の第２バブル含有液生成機構によって生成される微細バブルを含有する第２バブル含有液が貯められることなくそのまま被処理物に吹き付けられるようになるので、微細バブルの効果を有効に利用した前記第２バブル含有液による前記被処理物の処理が可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法によれば、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が供給されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになるので、気体がより高濃度に溶解した気体溶存液、例えば、過飽和状態の気体溶存液をより効率的に生成することができる。その結果、その気体溶存液の圧力開放によってより微細なバブルを含むバブル含有液（第２バブル含有液）をより効率的に生成することができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る処理装置によれば、バブル含有液生成装置にてより効率的に生成された微細なバブルを含むバブル含有液（第２バブル含有液）が貯められることなくそのまま被処理物に吹き付けられるようになるので、微細バブルの効果を有効に利用したバブル含有液による被処理物の処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すバブル含有液生成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置は、図１に示すように構成される。この処理装置は、半導体ウェーハの表面の洗浄処理を行う基板洗浄装置として構成されている。
【００２５】
図１において、バブル含有液生成装置１００は、貯液槽１１、気体供給部１３、ポンプ１４、加圧槽１５、二方向流量調整弁１６、第１バブル発生器１８ａ及び第２バブル発生器１８ｂを有している。液体Ｗを貯留する貯液槽１１から延びる送通管１２が加圧槽１５に接続されている。この送通管１２には、貯液槽１１の近傍位置に開閉弁２０ａが設けられるとともに、ポンプ１４が設けられており、ポンプ１４の動作によって貯液槽１１内の液体Ｗが送通管１２を通って加圧槽１５に圧送されるようになっている。また、気体供給部１３からの気体（窒素ガス、酸素ガス、空気等）が開閉弁２０ｂを介して送通管１２のポンプ１４の上流側所定位置に供給されるようになっている（気体供給部１３からの気体が送通管１２内の液体に混ぜられる：気体含有液生成機構）。これにより、気体供給部１３からの気体の混在した液体（適宜、気体含有液という）が加圧槽１５に供給され、その気体含有液が加圧槽１５に一時的に溜められる。加圧槽１５では、貯留される気体含有液が加圧されて気体含有液内の気体が液中に溶解し、気体溶存液が生成される。加圧槽１５における気体含有液に作用する圧力は圧力調整器２６によって調整することができる。なお、前述した貯液槽１１には開閉弁２０ｄの設けられた送通管２２が接続されており、この送通管２２を通して外部から液体（例えば、純水）の供給が可能になっている。
【００２６】
加圧槽１５と貯液槽１１とが送通管１９によって結合されている。送通管１９には、二方向流量調整弁１６及び第１バブル発生器１８ａが設けられている。二方向流量調整弁１６は、加圧槽１５からの気体溶存液を所定の流量割合にて第１バブル発生器１８ａ側と第２バブル発生器１８ｂ側とに振り分ける。第１バブル発生器１８ａは、二方向流量調整弁１６を介して供給される気体溶存液中に微細バブル（例えば、マイクロバブル）を発生させるもの（第１バブル含有液生成機構）で、その構造は特に限定されず、例えば、気体溶存液を旋回させて機械的にバブルを発生させる構造のもの、あるいは、流路にオリフィスが設けられ、気体溶存液がそのオリフィスを通過する際の圧力開放にてバブルが発生する構造のものであってもよい。第１バブル発生器１８ａでの微細バブルの発生により生成される微細バブル含有液が送通管１９を通して貯液槽１１に供給される。これにより、貯液槽１１から出た液体Ｗが、微細バブルを含むバブル含有液となって貯液槽１１に戻ることになる。貯液槽１１には、貯留される液体Ｗ中に溶解する気体の濃度を検出する溶存気体濃度センサ２３が設けられている。
【００２７】
二方向流量調整弁１６から第２バブル発生器１８ｂ側に分岐するように送通管２１が設けられ、第２バブル発生器１８ｂは二方向流量調整弁１６から送通管２１を通して供給される気体溶存液の圧力開放を行って微細バブル（例えば、ナノバブル）を発生させる（第２バブル含有液生成機構）。送通管２１の二方向流量調整弁１６と第２バブル発生器１８ｂとの間に開閉弁２０ｃが設けられており、開閉弁２０ｃの開閉によって気体溶存液の第２バブル発生器１８ｂへの供給、遮断が切換えられる。
【００２８】
第２バブル発生器１８ｂからの微細バブル（例えば、ナノバブル）を含むバブル含有液は送通管２１を通して洗浄室１０１に送られる。洗浄室１０１には、洗浄ノズルユニット６０が設けられ、その洗浄ノズルユニット６０の下方に被処理物となる半導体ウェーハ５０を支持する機構が配置されている。具体的には、駆動ユニット１１３の回転軸１１２に固定されたテーブル１１１上に半導体ウェーハ５０が支持され、駆動ユニット１１３によるテーブル１１１の回転にともなって半導体ウェーハ５０が回転するようになっている。洗浄ノズルユニット６０には前述した第２バブル発生器１８ｂからのバブル含有液が供給されており、洗浄ノズルユニット６０からバブル含有液が噴出し、そのバブル含有液が回転する半導体ウェーハ５０の表面に洗浄液（処理液）として吹き付けられる。そして、半導体ウェーハ５０の表面は、その吹き付けられるバブル含有液によって洗浄される。なお、半導体ウェーハ５０（被処理物）は、上述のように洗浄ノズルユニット６０の下方において回転させる他、搬送機構によって洗浄ノズルユニット６０の下方を所定速度で移動させるようにしてもよい。
【００２９】
バブル含有液生成装置１００の制御系は、例えば、図２に示すように、処理ユニット２５に、貯液槽１１に設けられた溶存気体濃度センサ２３、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及びポンプ１４が接続された構成となっている。処理ユニット２５（制御手段）は、溶存気体濃度センサ２３からの検出信号を入力して貯液槽１１に貯留する液体Ｗ中に溶解する気体の濃度をモニタしつつ、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの開閉制御及びポンプ１４の駆動制御を行う。
【００３０】
前述したバブル含有液生成装置１００を含む処理装置は、次のように動作する。
【００３１】
まず、処理ユニット２５は、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃの閉鎖状態を維持させつつ、開閉弁２０ｄを開放させる。この状態で、外部からの液体（純水）が送通管２２を通って貯液槽１１に供給され、貯留される。貯液槽１１に貯留される液体の量が所定量に達すると、処理ユニット２５は、開閉弁２０ｃの閉鎖状態を維持させつつ、開閉弁２０ｄを閉鎖させて、開閉弁２０ａ、２０ｂを開放させる。この状態で、処理ユニット２５は、ポンプ１４を駆動させる。
【００３２】
すると、貯液槽１１から液体Ｗが送通管１２を通って加圧槽１５に圧送される。その過程で、気体供給部１３からの気体が送通管１２内の液体に供給され、加圧槽１５では、気体含有液が加圧される。加圧槽１５にて気体含有液が加圧されることによりその液中に気体が溶解して比較的高い気体濃度の気体溶存液が生成され、その気体溶存液が二方向流量調整弁１６を介して第１バブル発生器１８ａに供給される。そして、第１バブル発生器１８ａでの微細バブル発生によって生成されるバブル含有液が貯液槽１１に供給される。
【００３３】
このように、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる過程で、気体供給部１３から供給される気体とともに、第１バブル発生器１８ａにて発生した微細バブル（貯液槽１１にて拡大するものもある）を含有する気体含有液が加圧槽１５において加圧される。その結果、加圧槽１５にて生成される気体溶存液は比較的短時間にて過飽和状態に達し得る。そして、第１バブル発生器１８ａを通過する際に微細バブルの発生により液中の溶存気体濃度は一時的に下がるものの、前記気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）の繰り返しによって貯液槽１１内の液体Ｗ中の溶存気体濃度が上昇して、溶存気体濃度センサ２３にて検出される貯液槽１１内の液体Ｗ中の溶存気体濃度が所定濃度値以上になると、処理ユニット２５は、開閉弁２０ｃを開放させる。
【００３４】
すると、加圧槽１５にて生成される気体溶存液が二方向流量調整弁１６によって第１バブル発生器１８ａ側と第２バブル発生器１８ｂ側に所定の割合で振り分けられる。これにより、前述した気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が繰り返されて加圧槽１５にて生成される気体溶存液の過飽和状態が維持されつつ、その気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂに供給される。そして、その過飽和状態の気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂにて圧力開放され、液中に微細バブル（ナノバブル）が一気に発生する。そして、その微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が第２バブル発生器１８ｂから洗浄室１０１内の洗浄ノズルユニット６０に供給される。
【００３５】
洗浄室１００内では、洗浄ノズルユニット６０から噴出する微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が処理液として回転する半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられる。それにより、微細バブル（ナノバブル）の種々の効果が利用されつつ半導体ウェーハ５０の表面が洗浄（処理）される。
【００３６】
上述したようなバブル含有液生成装置１００では、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる過程で、気体供給部１３から供給される気体とともに、第１バブル発生器１８ａにて発生した微細バブルを含有する気体含有液が加圧槽１５において加圧されるので、加圧槽１５にて生成される気体溶存液は比較的短時間にて過飽和状態に達し得る。そして、その過飽和状態に維持された気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂにて圧力開放されて一気に微細バブルが発生するので、より効率的に微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液を生成することができるようになる。
【００３７】
そして、このようにして生成されるバブル含有液が、貯められることなく、第２バブル発生器１８ｂから洗浄ノズルユニット６０に供給されて被処理物である半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられるようになるので、微細バブル（ナノバブル）の効果を有効に利用したバブル含有液による半導体ウェーハ５０の表面の洗浄（処理）が可能になる。
【００３８】
なお、貯液槽１１内の液体Ｗの量が低下して所定量を下回ると、開閉弁２０ｄが開放されて液体（純水）が送通管２２を通して貯液槽１１に投入される。それによって、溶存気体濃度センサ２３にて検出される溶存気体濃度が低下して所定濃度値を下回ると、開閉弁２０ｃが閉鎖されて、加圧槽１１からの気体溶存液の第２バブル発生器１８ｂへの供給が遮断される。そして、第２バブル発生器１８ｂに気体溶存液が供給されることなく、前述した液体Ｗに対する気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態に係る処理装置は、図３に示すように構成される。この処理装置は、バブル含有液生成装置１００と、複数の洗浄室（洗浄工程）１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃとを有している。バブル含有液生成装置１００は、前述した単一の第２バブル発生器１８ｂに代えて、複数の洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃにバブル含有液を並列的に供給するための複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）を有している。なお、図３において、図１に示す部分と同じ部分については同じ参照番号が付されている。
【００４０】
バブル含有液生成装置１００は、前述した本発明の第１の実施の形態（図１参照）の場合と同様に、貯液槽１１、気体供給部１３、ポンプ１４、加圧槽１５、二方向流量調整弁１６、第１バブル発生器１８ａ及び開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有している。そして、二方向流量調整弁１６から第１バブル発生器１８ａと逆側に延びる送通管２１は、開閉弁２０ｃの下流側で３つの分岐送通管２１ａ、２１ｂ、２１ｃに分かれている。分岐送通管２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃに設けられた洗浄ノズルユニット６０、６０、６０に接続されており、その途中に第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）が設けられている。各洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃは、それぞれ、本発明の第１の実施の形態（図１参照）の場合と同様の構造となっており、洗浄ノズルユニット６０の下方に回転するテーブル１１１に支持された半導体ウェーハ５０（被処理物）が配置されている。
【００４１】
このようなバブル含有液生成装置１００では、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返されることにより過飽和状態に維持される気体溶存液が複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）に並列的に供給され、その気体溶存液がそれら複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）で圧力開放されて一気に微細バブル（ナノバブル）が発生する。そして、その微細バブルの発生によりできるバブル含有液が複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）から同時に複数の洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃに供給される。各洗浄室１０１Ａ（１０１Ｂ、１０１Ｃ）では、対応する第１バブル発生器１８ｂ（Ａ）（１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ））から供給される微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が処理液として洗浄ノズルユニット６０から回転する半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられる。それにより、微細バブル（ナノバブル）の種々の効果が利用されつつ半導体ウェーハ５０の表面が洗浄（処理）される。
【符号の説明】
【００４２】
１１ 貯液槽
１２、１９、２１、２２ 送通管
１３ 気体供給部
１４ ポンプ
１５ 加圧槽
１６ 二方向流量調整弁
１８ａ 第１バブル発生器（第１バブル含有液生成機構）
１８ｂ 第２バブル発生器（第２バブル含有液生成機構）
２０ａ ２０ｂ ２０ｃ ２０ｄ 開閉弁
２３ 溶存気体濃度センサ
５０ 半導体ウェーハ
６０ 洗浄ノズルユニット
１００ バブル含有液体生成装置
１０１ 洗浄室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノバブル等の微細なバブルを含有する液体を生成するバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法、更に、そのバブル含有液生成装置を用いた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細バブルを含む液体を物体表面の洗浄等の処理に利用することが考えられている。微細バブルと液との界面の電位が洗浄効果や酸化作用を促し、また、物体表面に付着した微細バブルが破裂するときのエネルギーが物体表面から汚れの剥離に寄与するとされている。なお、この微細バブルは、そのサイズが小さくなるに従ってマイクロバブル、マイクロナノバブル、ナノバブルと呼ばれる。
【０００３】
従来、このような微細バブルを含有するバブル含有液を生成し、その生成されたバブル含有液を各種製造過程での洗浄に利用することが提案されている（特許文献１参照）。このバブル含有液を生成する方法では、円筒状の装置内の中心部に液体及び気体の２相旋回流を形成させて、その旋回によって液中の気体を切断、粉砕して微細気泡（微細バブル）を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、微細バブルを含有するバブル含有液を生成する際には、より細かいバブルを効率的に生成することが望まれる。しかし、前述した従来の方法では、液体に気体が混ざった気体含有液を旋回させることで液中の気体を機械的に切断、粉砕しているので、マイクロバブル等の微細なバブル生成することが難しく、また、必ずしも効率的にバブル含有液を生成することができるものでもない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より微細なバブルを含むバブル含有液をより効率的に生成することのできるバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、そのようなバブル含有液生成装置を用いた処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るバブル含有液生成装置は、液体を貯留する貯液槽と、該貯液槽からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構と、該気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽と、該加圧槽からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記貯液槽に供する第１バブル含有液生成機構と、前記加圧槽からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構とを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、貯液槽からの液体に気体が供給されて気体含有液が生成され、該気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液中にバブルが発生されて得られる第１バブル含有液が前記貯液槽に供されるので、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が供給されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになる。そして、そのような気体溶存液の圧力開放によって微細バブルを発生させて第２バブル含有液が生成される。
【００１０】
本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記貯液槽内の前記第１バブル含有液中に溶解する気体濃度を検出する溶存気体濃度検出手段と、該溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度に基づいて前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給を制御する制御手段とを有する構成とすることができる。
【００１１】
このような構成により、貯液槽内の第１バブル含有液に溶解する気体濃度が比較的高くなった状態で、その第１バブル含有液に更に気体が供給されて生成される気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液が第２バブル含有液生成機構に供給されるようにすることができる。その結果、気体濃度の比較的高い気体溶存液をより効率的に第２バブル含有液生成機構に供給することができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給及び遮断を切換える切換え機構を備え、前記制御手段は、前記溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度が所定濃度値以上のときに前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構に前記気体溶存液が供給されるように前記切換え機構を制御する構成とすることができる。
【００１３】
このような構成により、貯液槽内の第１バブル含有液に溶解する気体濃度が所定濃度値以上の状態で、その第１バブル含有液に更に気体が供給されて生成される気体含有液が加圧槽にて加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液が第２バブル含有液生成機構に供給されるようになるので、気体濃度の比較的高い気体溶存液をより効率的に第２バブル含有液生成機構に供給することができるようになる。
【００１４】
更に、本発明に係るバブル含有液生成装置において、前記第２バブル含有液生成機構は複数のバブル含有液生成ユニットを有し、前記加圧槽から前記複数のバブル含有液生成ユニットに前記加圧槽からの気体溶存液が並列的に供給され、前記複数のバブル含有液生成ユニットのそれぞれが供給される前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて前記第２バブル含有液を生成する構成とすることができる。
【００１５】
このような構成により、第２バブル含有液生成機構を構成する複数のバブル含有液生成ユニットにて生成される微細バブルを含むバブル含有液を同時に複数の箇所で利用できるようになる。
【００１６】
本発明係るバブル含有液生成方法は、供給される液体に気体を混合させて気体含有液を生成する第１ステップと、該気体含有液を加圧して液中に気体の溶解した気体溶存液を生成する第２ステップと、該気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記第１ステップに前記気体を混合させるべき液体として供する第３ステップと、前記第２ステップにて生成された前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第４ステップとを有する構成となる。
【００１７】
このような構成により、液体に気体が混合されて気体含有液が生成され、該気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成され、その気体溶存液中にバブルが発生されて得られる第１バブル含有液が前記気体を混合させるべき液体とされるので、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が混合されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになる。そして、そのような気体溶存液の圧力開放によって微細バブルを発生させて第２バブル含有液が生成される。
【００１８】
また、本発明に係る処理装置は、前述したいずれかのバブル含有液生成装置と、該バブル含有液生成装置の前記第２バブル含有液生成機構にて生成される第２バブル含有液を処理液として被処理物に吹き付ける機構とを有する構成となる。
【００１９】
このような構成により、バブル含有液生成装置の第２バブル含有液生成機構によって生成される微細バブルを含有する第２バブル含有液が貯められることなくそのまま被処理物に吹き付けられるようになるので、微細バブルの効果を有効に利用した前記第２バブル含有液による前記被処理物の処理が可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るバブル含有液生成装置及びバブル含有液生成方法によれば、バブルを含有する第１バブル含有液に更に気体が供給されて得られる気体含有液が加圧されて気体溶存液が生成されるようになるので、気体がより高濃度に溶解した気体溶存液、例えば、過飽和状態の気体溶存液をより効率的に生成することができる。その結果、その気体溶存液の圧力開放によってより微細なバブルを含むバブル含有液（第２バブル含有液）をより効率的に生成することができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る処理装置によれば、バブル含有液生成装置にてより効率的に生成された微細なバブルを含むバブル含有液（第２バブル含有液）が貯められることなくそのまま被処理物に吹き付けられるようになるので、微細バブルの効果を有効に利用したバブル含有液による被処理物の処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示すバブル含有液生成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態に係るバブル含有液生成装置を含む処理装置は、図１に示すように構成される。この処理装置は、半導体ウェーハの表面の洗浄処理を行う基板洗浄装置として構成されている。
【００２５】
図１において、バブル含有液生成装置１００は、貯液槽１１、気体供給部１３、ポンプ１４、加圧槽１５、二方向流量調整弁１６、第１バブル発生器１８ａ及び第２バブル発生器１８ｂを有している。液体Ｗを貯留する貯液槽１１から延びる送通管１２が加圧槽１５に接続されている。この送通管１２には、貯液槽１１の近傍位置に開閉弁２０ａが設けられるとともに、ポンプ１４が設けられており、ポンプ１４の動作によって貯液槽１１内の液体Ｗが送通管１２を通って加圧槽１５に圧送されるようになっている。また、気体供給部１３からの気体（窒素ガス、酸素ガス、空気等）が開閉弁２０ｂを介して送通管１２のポンプ１４の上流側所定位置に供給されるようになっている（気体供給部１３からの気体が送通管１２内の液体に混ぜられる：気体含有液生成機構）。これにより、気体供給部１３からの気体の混在した液体（適宜、気体含有液という）が加圧槽１５に供給され、その気体含有液が加圧槽１５に一時的に溜められる。加圧槽１５では、貯留される気体含有液が加圧されて気体含有液内の気体が液中に溶解し、気体溶存液が生成される。加圧槽１５における気体含有液に作用する圧力は圧力調整器２６によって調整することができる。なお、前述した貯液槽１１には開閉弁２０ｄの設けられた送通管２２が接続されており、この送通管２２を通して外部から液体（例えば、純水）の供給が可能になっている。
【００２６】
加圧槽１５と貯液槽１１とが送通管１９によって結合されている。送通管１９には、二方向流量調整弁１６及び第１バブル発生器１８ａが設けられている。二方向流量調整弁１６は、加圧槽１５からの気体溶存液を所定の流量割合にて第１バブル発生器１８ａ側と第２バブル発生器１８ｂ側とに振り分ける。第１バブル発生器１８ａは、二方向流量調整弁１６を介して供給される気体溶存液中に微細バブル（例えば、マイクロバブル）を発生させるもの（第１バブル含有液生成機構）で、その構造は特に限定されず、例えば、気体溶存液を旋回させて機械的にバブルを発生させる構造のもの、あるいは、流路にオリフィスが設けられ、気体溶存液がそのオリフィスを通過する際の圧力開放にてバブルが発生する構造のものであってもよい。第１バブル発生器１８ａでの微細バブルの発生により生成される微細バブル含有液が送通管１９を通して貯液槽１１に供給される。これにより、貯液槽１１から出た液体Ｗが、微細バブルを含むバブル含有液となって貯液槽１１に戻ることになる。貯液槽１１には、貯留される液体Ｗ中に溶解する気体の濃度を検出する溶存気体濃度センサ２３が設けられている。
【００２７】
二方向流量調整弁１６から第２バブル発生器１８ｂ側に分岐するように送通管２１が設けられ、第２バブル発生器１８ｂは二方向流量調整弁１６から送通管２１を通して供給される気体溶存液の圧力開放を行って微細バブル（例えば、ナノバブル）を発生させる（第２バブル含有液生成機構）。送通管２１の二方向流量調整弁１６と第２バブル発生器１８ｂとの間に開閉弁２０ｃが設けられており、開閉弁２０ｃの開閉によって気体溶存液の第２バブル発生器１８ｂへの供給、遮断が切換えられる。
【００２８】
第２バブル発生器１８ｂからの微細バブル（例えば、ナノバブル）を含むバブル含有液は送通管２１を通して洗浄室１０１に送られる。洗浄室１０１には、洗浄ノズルユニット６０が設けられ、その洗浄ノズルユニット６０の下方に被処理物となる半導体ウェーハ５０を支持する機構が配置されている。具体的には、駆動ユニット１１３の回転軸１１２に固定されたテーブル１１１上に半導体ウェーハ５０が支持され、駆動ユニット１１３によるテーブル１１１の回転にともなって半導体ウェーハ５０が回転するようになっている。洗浄ノズルユニット６０には前述した第２バブル発生器１８ｂからのバブル含有液が供給されており、洗浄ノズルユニット６０からバブル含有液が噴出し、そのバブル含有液が回転する半導体ウェーハ５０の表面に洗浄液（処理液）として吹き付けられる。そして、半導体ウェーハ５０の表面は、その吹き付けられるバブル含有液によって洗浄される。なお、半導体ウェーハ５０（被処理物）は、上述のように洗浄ノズルユニット６０の下方において回転させる他、搬送機構によって洗浄ノズルユニット６０の下方を所定速度で移動させるようにしてもよい。
【００２９】
バブル含有液生成装置１００の制御系は、例えば、図２に示すように、処理ユニット２５に、貯液槽１１に設けられた溶存気体濃度センサ２３、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ及びポンプ１４が接続された構成となっている。処理ユニット２５（制御手段）は、溶存気体濃度センサ２３からの検出信号を入力して貯液槽１１に貯留する液体Ｗ中に溶解する気体の濃度をモニタしつつ、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの開閉制御及びポンプ１４の駆動制御を行う。
【００３０】
前述したバブル含有液生成装置１００を含む処理装置は、次のように動作する。
【００３１】
まず、処理ユニット２５は、開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃの閉鎖状態を維持させつつ、開閉弁２０ｄを開放させる。この状態で、外部からの液体（純水）が送通管２２を通って貯液槽１１に供給され、貯留される。貯液槽１１に貯留される液体の量が所定量に達すると、処理ユニット２５は、開閉弁２０ｃの閉鎖状態を維持させつつ、開閉弁２０ｄを閉鎖させて、開閉弁２０ａ、２０ｂを開放させる。この状態で、処理ユニット２５は、ポンプ１４を駆動させる。
【００３２】
すると、貯液槽１１から液体Ｗが送通管１２を通って加圧槽１５に圧送される。その過程で、気体供給部１３からの気体が送通管１２内の液体に供給され、加圧槽１５では、気体含有液が加圧される。加圧槽１５にて気体含有液が加圧されることによりその液中に気体が溶解して比較的高い気体濃度の気体溶存液が生成され、その気体溶存液が二方向流量調整弁１６を介して第１バブル発生器１８ａに供給される。そして、第１バブル発生器１８ａでの微細バブル発生によって生成されるバブル含有液が貯液槽１１に供給される。
【００３３】
このように、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる過程で、気体供給部１３から供給される気体とともに、第１バブル発生器１８ａにて発生した微細バブル（貯液槽１１にて拡大するものもある）を含有する気体含有液が加圧槽１５において加圧される。その結果、加圧槽１５にて生成される気体溶存液は比較的短時間にて過飽和状態に達し得る。そして、第１バブル発生器１８ａを通過する際に微細バブルの発生により液中の溶存気体濃度は一時的に下がるものの、前記気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）の繰り返しによって貯液槽１１内の液体Ｗ中の溶存気体濃度が上昇して、溶存気体濃度センサ２３にて検出される貯液槽１１内の液体Ｗ中の溶存気体濃度が所定濃度値以上になると、処理ユニット２５は、開閉弁２０ｃを開放させる。
【００３４】
すると、加圧槽１５にて生成される気体溶存液が二方向流量調整弁１６によって第１バブル発生器１８ａ側と第２バブル発生器１８ｂ側に所定の割合で振り分けられる。これにより、前述した気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が繰り返されて加圧槽１５にて生成される気体溶存液の過飽和状態が維持されつつ、その気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂに供給される。そして、その過飽和状態の気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂにて圧力開放され、液中に微細バブル（ナノバブル）が一気に発生する。そして、その微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が第２バブル発生器１８ｂから洗浄室１０１内の洗浄ノズルユニット６０に供給される。
【００３５】
洗浄室１００内では、洗浄ノズルユニット６０から噴出する微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が処理液として回転する半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられる。それにより、微細バブル（ナノバブル）の種々の効果が利用されつつ半導体ウェーハ５０の表面が洗浄（処理）される。
【００３６】
上述したようなバブル含有液生成装置１００では、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる過程で、気体供給部１３から供給される気体とともに、第１バブル発生器１８ａにて発生した微細バブルを含有する気体含有液が加圧槽１５において加圧されるので、加圧槽１５にて生成される気体溶存液は比較的短時間にて過飽和状態に達し得る。そして、その過飽和状態に維持された気体溶存液が第２バブル発生器１８ｂにて圧力開放されて一気に微細バブルが発生するので、より効率的に微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液を生成することができるようになる。
【００３７】
そして、このようにして生成されるバブル含有液が、貯められることなく、第２バブル発生器１８ｂから洗浄ノズルユニット６０に供給されて被処理物である半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられるようになるので、微細バブル（ナノバブル）の効果を有効に利用したバブル含有液による半導体ウェーハ５０の表面の洗浄（処理）が可能になる。
【００３８】
なお、貯液槽１１内の液体Ｗの量が低下して所定量を下回ると、開閉弁２０ｄが開放されて液体（純水）が送通管２２を通して貯液槽１１に投入される。それによって、溶存気体濃度センサ２３にて検出される溶存気体濃度が低下して所定濃度値を下回ると、開閉弁２０ｃが閉鎖されて、加圧槽１１からの気体溶存液の第２バブル発生器１８ｂへの供給が遮断される。そして、第２バブル発生器１８ｂに気体溶存液が供給されることなく、前述した液体Ｗに対する気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返しなされる。
【００３９】
本発明の第２の実施の形態に係る処理装置は、図３に示すように構成される。この処理装置は、バブル含有液生成装置１００と、複数の洗浄室（洗浄工程）１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃとを有している。バブル含有液生成装置１００は、前述した単一の第２バブル発生器１８ｂに代えて、複数の洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃにバブル含有液を並列的に供給するための複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）を有している。なお、図３において、図１に示す部分と同じ部分については同じ参照番号が付されている。
【００４０】
バブル含有液生成装置１００は、前述した本発明の第１の実施の形態（図１参照）の場合と同様に、貯液槽１１、気体供給部１３、ポンプ１４、加圧槽１５、二方向流量調整弁１６、第１バブル発生器１８ａ及び開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを有している。そして、二方向流量調整弁１６から第１バブル発生器１８ａと逆側に延びる送通管２１は、開閉弁２０ｃの下流側で３つの分岐送通管２１ａ、２１ｂ、２１ｃに分かれている。分岐送通管２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃに設けられた洗浄ノズルユニット６０、６０、６０に接続されており、その途中に第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）が設けられている。各洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃは、それぞれ、本発明の第１の実施の形態（図１参照）の場合と同様の構造となっており、洗浄ノズルユニット６０の下方に回転するテーブル１１１に支持された半導体ウェーハ５０（被処理物）が配置されている。
【００４１】
このようなバブル含有液生成装置１００では、液体Ｗに対して気体供給（気体供給部１３）、加圧（加圧槽１５）及びバブル発生（第１バブル発生器１８ａ）が貯液槽１１を中継して繰り返されることにより過飽和状態に維持される気体溶存液が複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）に並列的に供給され、その気体溶存液がそれら複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）で圧力開放されて一気に微細バブル（ナノバブル）が発生する。そして、その微細バブルの発生によりできるバブル含有液が複数の第２バブル発生器１８ｂ（Ａ）、１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ）から同時に複数の洗浄室１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃに供給される。各洗浄室１０１Ａ（１０１Ｂ、１０１Ｃ）では、対応する第１バブル発生器１８ｂ（Ａ）（１８ｂ（Ｂ）、１８ｂ（Ｃ））から供給される微細バブル（ナノバブル）を含むバブル含有液が処理液として洗浄ノズルユニット６０から回転する半導体ウェーハ５０の表面に吹き付けられる。それにより、微細バブル（ナノバブル）の種々の効果が利用されつつ半導体ウェーハ５０の表面が洗浄（処理）される。
【符号の説明】
【００４２】
１１ 貯液槽
１２、１９、２１、２２ 送通管
１３ 気体供給部
１４ ポンプ
１５ 加圧槽
１６ 二方向流量調整弁
１８ａ 第１バブル発生器（第１バブル含有液生成機構）
１８ｂ 第２バブル発生器（第２バブル含有液生成機構）
２０ａ ２０ｂ ２０ｃ ２０ｄ 開閉弁
２３ 溶存気体濃度センサ
５０ 半導体ウェーハ
６０ 洗浄ノズルユニット
１００ バブル含有液体生成装置
１０１ 洗浄室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する貯液槽と、
該貯液槽からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構と、
該気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽と、
該加圧槽からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記貯液槽に供する第１バブル含有液生成機構と、
前記加圧槽からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構とを有するバブル含有液生成装置。
【請求項２】
前記貯液槽内の前記第１バブル含有液中に溶解する気体濃度を検出する溶存気体濃度検出手段と、
該溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度に基づいて前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給を制御する制御手段とを有する請求項１記載のバブル含有液生成装置。
【請求項３】
前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給及び遮断を切換える切換え機構を備え、
前記制御手段は、前記溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度が所定濃度値以上のときに前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構に前記気体溶存液が供給されるように前記切換え機構を制御する請求項２記載のバブル含有液生成装置。
【請求項４】
前記第２バブル含有液生成機構は複数のバブル含有液生成ユニットを有し、
前記加圧槽から前記複数のバブル含有液生成ユニットに前記加圧槽からの気体溶存液が並列的に供給され、
前記複数のバブル含有液生成ユニットのそれぞれが供給される前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて前記第２バブル含有液を生成する請求項１乃至３のいずれかに記載のバブル含有液生成装置。
【請求項５】
供給される液体に気体を混合させて気体含有液を生成する第１ステップと、
該気体含有液を加圧して液中に気体の溶解した気体溶存液を生成する第２ステップと、
該気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記第１ステップに前記気体を混合させるべき液体として供する第３ステップと、
前記第２ステップにて生成された前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第４ステップとを有するバブル含有液生成方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のバブル含有液生成装置と、
該バブル含有液生成装置の前記第２バブル含有液生成機構にて生成される第２バブル含有液を処理液として被処理物に吹き付ける機構とを有する処理装置。
【請求項１】
液体を貯留する貯液槽と、
該貯液槽からの液体に気体を供給して気体含有液を生成する気体含有液生成機構と、
該気体含有液生成機構にて生成される気体含有液を加圧して気体溶存液を生成する加圧槽と、
該加圧槽からの気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記貯液槽に供する第１バブル含有液生成機構と、
前記加圧槽からの気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第２バブル含有液生成機構とを有するバブル含有液生成装置。
【請求項２】
前記貯液槽内の前記第１バブル含有液中に溶解する気体濃度を検出する溶存気体濃度検出手段と、
該溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度に基づいて前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給を制御する制御手段とを有する請求項１記載のバブル含有液生成装置。
【請求項３】
前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構への前記気体溶存液の供給及び遮断を切換える切換え機構を備え、
前記制御手段は、前記溶存気体濃度検出手段にて検出される気体濃度が所定濃度値以上のときに前記加圧槽から前記第２バブル含有液生成機構に前記気体溶存液が供給されるように前記切換え機構を制御する請求項２記載のバブル含有液生成装置。
【請求項４】
前記第２バブル含有液生成機構は複数のバブル含有液生成ユニットを有し、
前記加圧槽から前記複数のバブル含有液生成ユニットに前記加圧槽からの気体溶存液が並列的に供給され、
前記複数のバブル含有液生成ユニットのそれぞれが供給される前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて前記第２バブル含有液を生成する請求項１乃至３のいずれかに記載のバブル含有液生成装置。
【請求項５】
供給される液体に気体を混合させて気体含有液を生成する第１ステップと、
該気体含有液を加圧して液中に気体の溶解した気体溶存液を生成する第２ステップと、
該気体溶存液中にバブルを発生させて得られる第１バブル含有液を前記第１ステップに前記気体を混合させるべき液体として供する第３ステップと、
前記第２ステップにて生成された前記気体溶存液の圧力開放を行って微細バブルを発生させて第２バブル含有液を生成する第４ステップとを有するバブル含有液生成方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のバブル含有液生成装置と、
該バブル含有液生成装置の前記第２バブル含有液生成機構にて生成される第２バブル含有液を処理液として被処理物に吹き付ける機構とを有する処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６６１９１（Ｐ２０１２−６６１９１Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１３０６７（Ｐ２０１０−２１３０６７）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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