パーティクル捕集装置及びパーティクルの捕集方法
【課題】固体表面に堆積したパーティクルを効率的に捕集し得るパーティクル捕集装置及び方法の提供。
【解決手段】略筒形状の筐体１２の内部空間に、略円柱形状の超音波発生器１４をＯリング８０を介在して収容し、筐体１２は一端部を有し、当該一端部において開口１２ｂされた空間Ｓを画成し、超音波発生器１４は該筐体１２の一端部に画成された開口１２ｂに向けて超音波を発生し、該空間Ｓにガスを供給するガス供給部、該空間Ｓの排気を行う吸引部を備えると共に、前記開口１２ｂを囲むように筐体１２の一端部に弾性を有するシール部材２０を設ける。
【解決手段】略筒形状の筐体１２の内部空間に、略円柱形状の超音波発生器１４をＯリング８０を介在して収容し、筐体１２は一端部を有し、当該一端部において開口１２ｂされた空間Ｓを画成し、超音波発生器１４は該筐体１２の一端部に画成された開口１２ｂに向けて超音波を発生し、該空間Ｓにガスを供給するガス供給部、該空間Ｓの排気を行う吸引部を備えると共に、前記開口１２ｂを囲むように筐体１２の一端部に弾性を有するシール部材２０を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面は、パーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）捕集装置及びパーティクルの捕集方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、固体表面に堆積したパーティクルを捕集する装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、固体に対して超音波を照射して、パーティクルを固体表面から離脱させ、また、イオン発生器によりパーティクルを帯電させ、帯電したパーティクルを電気的に捕集するものである。
【０００３】
また、特許文献２には、基板の表面に堆積したパーティクルを捕集する装置が記載されている。特許文献２に記載された装置は、基板表面にガスを吹き付けて、基板表面から離脱したパーティクルを吸引するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８０２０９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／００９６１９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載された装置のようなパーティクル捕集装置では、固体や基板といった対象物の表面から離脱させたパーティクルが、空間に散乱して、パーティクルを効率的に捕集できないことがある。
【０００６】
したがって、本技術分野においては、パーティクルをより効率的に捕集し得る装置及び方法が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係るパーティクル捕集装置は、筐体、超音波発生器、ガス供給部、吸引部、及び、シール部材を備えている。筐体は、一端部を有しており、当該一端部において開口された空間を画成している。超音波発生器は、筐体内に設けられており、当該筐体の一端部によって画成された開口に向けて超音波を発生する。ガス供給部は、前記空間にガスを供給する。吸引部は、前記空間の排気を行う。シール部材は、弾性を有しており、前記開口を囲むように筐体の一端部に設けられている。
【０００８】
このパーティクル捕集装置は、対象物にシール部材を接触させた状態で用いられ得る。したがって、このパーティクル捕集装置では、筐体によって画成された空間が閉じられた状態でパーティクルの捕集が行われる。また、このパーティクル捕集装置では、対象物に対して超音波が照射されることにより、当該対象物からパーティクルが離脱する。したがって、対象物の劣化を抑制しつつ、当該対象物からパーティクルを離脱させることが可能である。そして、閉じられた空間内にガスが供給され、離脱したパーティクルが当該ガスと共に吸引部によって吸引される。その結果、このパーティクル捕集装置によれば、パーティクルを対象物から効率良く離脱させることが可能となり、また、筐体によって画成された空間外へのパーティクルの散乱が抑制される。さらに、ガスの供給及び吸引によりパーティクルの対象物への再付着が抑制され得る。故に、このパーティクル捕集装置によれば、パーティクルの捕集が効率的に行われ得る。また、水や薬液等の異物質を用いず、超音波と共に不活性ガスを供給することで、対象物の汚染を抑制することも可能である。さらに、ガスの供給及び吸引により、筐体内部のクリーニングを行うことも可能であり、上述した空間内を清浄に保つことが可能である。
【０００９】
一実施形態においては、ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含んでいてもよく、当該ガス噴射孔は、前記開口又は当該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
【００１０】
一実施形態においては、吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、当該吸引孔は、前記開口又は当該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びていてもよい。また、一実施形態においては、吸引孔は、ガス噴射孔と対称に設けられていてもよい。この実施形態によれば、対象物からのガス及びパーティクルの反射方向において当該ガス及びパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１１】
一実施形態においては、ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含んでいてもよく、当該ガス噴射孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びていてもよい。
【００１２】
一実施形態においては、吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、当該吸引孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びていてもよい。また、一実施形態においては、吸引孔は、ガス噴射孔と対称に設けられていてもよい。この実施形態によれば、ガスの噴射方向においてガス及びパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１３】
一実施形態においては、吸引部は、一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、吸引管の一端部は、前記空間を通って開口に向けて延在しており、且つ、ガス噴射孔と当該吸引管の一端部との間に前記空間を挟むように筐体の内面に沿って延在していてもよい。この実施形態によれば、前記開口、即ち、対象物の近傍においてパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１４】
一実施形態においては、吸引部はパーティクルカウンタを含んでいてもよい。この実施形態によれば、高い効率で捕集されたパーティクルの個数を計測することが可能となる。
【００１５】
本発明の別の一側面に係るパーティクルの捕集方法は、筐体の一端部によって画成された開口を囲むように当該一端部に設けられたシール部材を対象物に密着させて、当該対象物と当該筐体との間に閉じた空間を画成する工程と、対象物に超音波を照射し、前記空間にガスを供給し、前記空間を排気する工程と、を含む。このパーティクルの捕集方法によれば、パーティクルを対象物から効率良く離脱させることが可能となる。また、前記空間外へのパーティクルの飛散が抑制される。故に、パーティクルの捕集が効率的に行われ得る。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の種々の側面及び種々の実施形態によれば、パーティクルをより効率的に捕集し得る装置及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図２】一実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。
【図３】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。
【図４】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図５】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図６】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図７】一実施形態に係るパーティクルの捕集方法を示す流れ図である。
【図８】一実施形態に係るパーティクル捕集装置のシール部材が対象物に密着している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１９】
図１は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図２は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。図１及び図２に示すパーティクル捕集装置１０は、筐体１２、超音波発生器１４、ガス供給部１６、吸引部１８、及び、シール部材２０を備えている。
【００２０】
筐体１２は、略筒形状を有しており、軸線Ｘを中心軸線として延在している。筐体１２は、一端において開口されている。この筐体１２は、一端部１２ａ（ヘッド）を着脱可能に有している。また、一端部１２ａは、筐体１２に一体に形成してもよい。一端部１２ａは、軸線Ｘ方向において筐体１２の先端に存在している。一端部１２ａは、開口１２ｂを画成している。筐体１２の軸線Ｘ方向における先端側の部分、即ち、一端部１２ａを含む部分は、空間Ｓを画成している。この空間Ｓは、一端部１２ａにより開口されている。空間Ｓの深さは１〜１５ｍｍであることが好ましく、１〜１０ｍｍであることがより好ましい。
【００２１】
筐体１２は、第１の部分２２ａ及び第２の部分２２ｂを含んでいる。第１の部分２２ａは、上述した一端部１２ａを提供しており、また、空間Ｓを画成している。筐体１２、アルミニウム又はステンレスといった金属材料から構成されていてもよい。或いは、筐体１２は、樹脂基材に金属コーティングを施すことによって構成されていてもよい。筐体１２、特に筐体１２において空間Ｓを画成する部分の表面は、鏡面状態を有していてもよい。鏡面状態の表面を得るためには、例えば電解研磨等を用いることができる。空間Ｓを画成する部分の表面が鏡面状態を有することにより、当該表面へのパーティクルの付着が抑制され得る。筐体１２の第１の部分２２ａの先端面には、環状に溝が形成されている。この溝には、弾性を有する環状のシール部材２０が嵌め込まれている。このシール部材２０は、例えば、フッ素系樹脂製のＯリングであってもよい。
【００２２】
第２の部分２２ｂは、第１の部分２２ａの後方側に、例えば、ねじ等の固定部材で固定される（図示せず）。第２の部分２２ｂの後端は、当該第２の部分２２ｂに対して着脱可能な蓋体２２ｃによって閉じられている。第２の部分２２ｂは、その内部空間に超音波発生器（ホーン）１４を収容している。一実施形態においては、超音波発生器１４は、略円柱形状を有しており、軸線Ｘに沿って延在する。超音波発生器１４は、本体内に超音波振動子を内蔵し得る。超音波発生器１４の本体は、例えば、ステンレス材によって構成されていてもよい。筐体１２の第２の部分２２ｂの内面と超音波発生器１４のとの間には、Ｏリング８０が介在している。Ｏリング８０により、筐体１２は、その後端側において封止されている。超音波発生器１４の先端面（ホーン面）１４ａは、第１の部分２２ａを貫通して空間Ｓに露出しており、当該空間Ｓを介して開口１２ｂに対面している。この超音波発生器１４は、先端面１４ａから発生した超音波を開口１２ｂを介して対象物面（パーティクルを含む面）に向けて照射する。この超音波発生器１４が発生する超音波の周波数は、例えば、１５ＫＨｚ〜１０００ＫＨｚであることが好ましく、１５ＫＨｚ〜２００ＫＨｚであることがより好ましい。一実施形態においては、超音波発生器１４には、制御部９０が接続されている。制御部９０は、超音波発生器１４に対して電気信号を供給する。この電気信号により、超音波発生器１４に超音波を発生するための電力が与えられ、また、発振する超音波のパワー及び周波数が制御される。
【００２３】
一実施形態においては、超音波発生器１４は、筐体１２から分離可能となっている。超音波発生器１４は、例えば、蓋体２２ｃを第２の部分２２ｂから取り外すことにより、筐体１２から取り出すことができる。また、一実施形態においては、超音波発生器１４は、移動機構８２によって軸線Ｘに沿って移動可能である。移動機構８２は、例えば、送りネジによって構成され得る。送りねじは、蓋体２２ｃに回転可能に取り付けられ、蓋体２２ｃを貫通して超音波発生器１４に螺合され得る。また、筐体１２には、超音波発生器１４の軸線Ｘ中心の回転を規制する手段（図示せず）が設けられ得る。かかる構成によれば、送りねじを回転させることにより、超音波発生器１４の先端面１４ａの軸線Ｘ方向の位置を調整することが可能である。即ち、先端面１４ａと対象物面との距離を調整することができる。一実施形態においては、移動機構８２は、ボールねじによって構成されていてもよい。なお、超音波発生器１４の先端面１４ａと筐体１２の先端、即ち開口１２ｂとの間の距離は、１〜１５ｍｍの範囲であることが好ましく、１〜１０ｍｍであることがより好ましい。つまり、先端面１４ａは、対象物面に近いほどよい。特に、先端面１４ａの位置は、超音波を発信した際に、定在波を効率良く発生する位置が良い。
【００２４】
次に、図２を参照する。ガス供給部１６は、ガスを空間Ｓに供給する。ガス供給部１６から空間Ｓに供給されるガスの流量は、例えば、０．１〜５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは５〜２００Ｌ／ｍｉｎであり得る。一実施形態においては、図２に示すように、ガス供給部１６は、ガス供給系３４、及び、供給管４２を含んでいる。
【００２５】
ガス供給系３４は、流量制御されたガスを供給管４２に供給する。ガス供給系３４によって供給されるガスは、不活性ガスであり、例えば、Ｎ２ガス又はＡｒガスである。供給管４２は、ガス供給系３４からのガスを空間Ｓに供給するガス供給ラインを画成している。
【００２６】
図１を参照すると、供給管４２は、一実施形態においては、導管４２ａを含んでいる。この導管４２ａは、筐体１２に組み付けられており、当該筐体１２に形成されたガス噴射孔４２ｂに接続されている。即ち、一実施形態においては、筐体１２が供給管４２の一部、即ち供給管４２の一端部を構成している。
【００２７】
一実施形態においては、ガス噴射孔４２ｂは、開口１２ｂを含む面又は当該面に平行な面に対して傾斜する方向に延びている。即ち、図２に示すように、ガス噴射孔４２ｂは、軸線Ｘに交差する方向に延びている。このガス噴射孔４２ｂからは、ガスが開口１２ｂに対して傾斜する方向に噴射される。
【００２８】
再び図２を参照する。吸引部１８は、空間Ｓを排気する。吸引部１８の吸引量は、例えば、０．１Ｌ／ｍｉｎ〜５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは５〜２００Ｌ／ｍｉｎであり得る。一実施形態においては、図２に示すように、吸引部１８は、パーティクルカウンタ４４、及び、吸引管４６を含んでいる。
【００２９】
パーティクルカウンタ４４は、空間Ｓを排気する排気機能を有し、且つ、吸引したパーティクルの個数を計数する機能を有している。このパーティクルカウンタ４４は、吸引管４６に接続されている。
【００３０】
図１を参照すると、吸引管４６は、一実施形態においては、導管４６ａを含んでいる。この導管４６ａは、筐体１２に組み付けられており、当該筐体１２に形成された吸引孔４６ｂに接続されている。即ち、一実施形態においては、筐体１２が吸引管４６の一部、即ち、吸引管４６の一端部を構成している。
【００３１】
一実施形態においては、吸引孔４６ｂは、開口１２ｂを含む面又は当該面に平行な面に対して傾斜する方向に延びている。また、一実施形態においては、吸引孔４６ｂは、ガス噴射孔４２ｂと対称に設けられていてもよい。即ち、図１に示すように、吸引孔４６ｂは、軸線Ｘに対してガス噴射孔４２ｂと略線対称に設けられていてもよい。
【００３２】
かかるパーティクル捕集装置１０は、対象物に付着したパーティクルの個数を計測することが可能である。この対象物は、例えば、半導体製造装置のチャンバ内の部品等である。パーティクル捕集装置１０は、その使用時に、対象物に対してシール部材２０を接触させた状態で用いられる。この状態では、空間Ｓが、筐体１２、シール部材２０、及び対象物により閉じられる。そして、超音波発生器１４の先端面１４ａから発生された超音波が、対象物に向けて照射される。これにより、パーティクルが対象物から離脱する。したがって、対象物の劣化を抑制しつつ、当該対象物からパーティクルを離脱させることが可能である。また、離脱したパーティクルが、ガス噴射孔４２ｂから空間Ｓに供給されたガスと共に吸引孔４６ｂからパーティクルカウンタ４４に吸引される。したがって、パーティクル捕集装置１０によれば、閉じられた空間Ｓ内で効率良くパーティクルを捕集することができ、且つ、捕集したパーティクルの個数を計数することが可能である。さらに、パーティクル捕集装置１０では、ガスの供給及び吸引によりパーティクルの対象物への再付着が抑制され得る。また、水や薬液等の異物質を用いず、超音波と共に不活性ガスを供給することで、対象物の汚染を抑制することも可能である。さらに、ガスの供給及び吸引により、筐体１２内部のクリーニングを行うことも可能であり、空間Ｓ内を清浄に保つことが可能である。
【００３３】
また、ガス噴射孔４２ｂから噴射されたガスが対象物によって反射される方向に吸引孔４６ｂが設けられている実施形態では、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを更に効率良く捕集することが可能である。
【００３４】
以下、実施例を挙げて本発明について更に詳しく説明をするが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例のパーティクル捕集装置では、開口１２ｂ及び空間Ｓの直径を２２ｍｍとし、開口１２ｂから超音波発生器１４の先端面１４ａまでの距離を１５ｍｍとした。パーティクルカウンタ４４としては、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（米国）製のμＬＰＣ−０７１０を用いた。また、超音波発生器１４から２２ＫＨｚの周波数の超音波を発生させ、吸引部１８の吸引量を２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。
【００３５】
本実施例のパーティクル捕集装置を用いて、対象物からのパーティクルの捕集を行った。この対象物は、半導体製造装置内の構成部品として使用されたセラミック部材であり、純水中で４０ＫＨｚの周波数の超音波を用いて５分間洗浄して得たものである。
【００３６】
また、比較例として、ペンタゴン社（米国）製のＳｕｒｆａｃｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｔｅｃｏｔｏｒ ＱＩＩＩ＋を用いて、実施例と同じ対象物に対してパーティクルの捕集を行った。なお、比較例においても、ガスの吸引量を２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。
【００３７】
表１に実施例と比較例において収集したパーティクルの個数を示す。表１に示す粒径及びパーティクルの個数は、実施例のパーティクルカウンタの測定結果出力、比較例のＳｕｒｆａｃｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｔｅｃｏｔｏｒ ＱＩＩＩ＋の測定結果出力によるものである。表１から分かるように、比較例の装置が測定可能である０．３μｍより大きな粒径の範囲においては、実施例のパーティクル捕集装置は、比較例の装置よりも高効率にパーティクルを捕集できることが確認された。また、実施例のパーティクル捕集装置では、０．３μｍ以下の粒径のパーティクルも捕集することが可能であった。
【表１】
【００３８】
以下、別の実施形態について説明する。図３は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。図３に示すように、一実施形態では、パーティクル捕集装置１０のパーティクルカウンタ４４に代えて、排気装置５０が用いられてもよい。排気装置５０は、弁４８を介して吸引管４６に接続され得る。排気装置５０を有するパーティクル捕集装置１０は、例えば、対象物のクリーニングに用いられ、対象物にダメージを与えることなく対象物の面を清浄化することができる。
【００３９】
以下、更に別の実施形態について説明する。図４は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図４に示すパーティクル捕集装置１０Ａでは、ガス噴射孔４２ｂに代えてガス噴射孔４２Ａｂが、吸引孔４６ｂに代えて吸引孔４６Ａｂが筐体１２に形成されている。
【００４０】
ガス噴射孔４２Ａｂは、開口１２ｂを含む面と平行に、即ち、軸線Ｘと直交する方向に延びるように、筐体１２の第１の部分２２ａに形成されている。吸引孔４６Ａｂは、軸線Ｘと直交する方向に延びるように筐体１２の第１の部分２２ａに形成されている。また、一実施形態においては、吸引孔４６Ａｂは、ガス噴射孔４２Ａｂと対称に、即ち、軸線Ｘに対してガス噴射孔４２Ａｂと線対称に設けられていてもよい。
【００４１】
かかるパーティクル捕集装置１０Ａにおいても、パーティクルを高効率に捕集することができる。また、ガス噴射孔４２Ａｂからのガスの噴射方向に吸引孔４６Ａｂが設けられている実施形態によれば、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを更に高効率に捕集することができる。
【００４２】
次に図５を参照する。図５は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図５に示すパーティクル捕集装置１０Ｂでは、吸引管４６は、導管４６ａ及び導管４６ｃを含んでいる。
【００４３】
導管４６ｃは、導管４６ａに接続されている。導管４６ｃは、吸引管４６の一端部を構成している。導管４６ｃは、空間Ｓを通って、開口１２ｂに向けて延在している。また、導管４６ｃは、軸線Ｘと直交する方向において、噴射孔４２ｂと当該導管４６ｃとの間に空間Ｓを挟むように、空間Ｓを画成する筐体１２の第１の部分２２ａの内面に沿って延在しており、軸線Ｘと平行に延在している。
【００４４】
パーティクル捕集装置１０Ｂでは、導管４６ｃ、即ち、吸引管４６の先端を開口１２ｂに近付けることができ、当該吸引管４６の先端からパーティクルを吸引することが可能である。したがって、パーティクル捕集装置１０Ｂによれば、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを高効率に捕集することが可能である。
【００４５】
次に、図６を参照する。図６は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図６に示すパーティクル捕集装置１０Ｃでは、吸引管４６の構成は、パーティクル捕集装置１０Ｂの吸引管４６の構成と同様である。ここで、図５に示すパーティクル捕集装置１０Ｂでは、ガス噴射孔４２ｂが図１のパーティクル捕集装置１０のガス噴射孔４２ｂと同様に、軸線Ｘに対して傾斜する方向に延びている。一方、図６に示すパーティクル捕集装置１０Ｃでは、ガス噴射孔４２Ａｂが図４のパーティクル捕集装置１０Ａのガス噴射孔４２Ａｂと同様に、軸線Ｘに対して直交する方向に延びている。このパーティクル捕集装置１０Ｃでも、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを高効率に捕集することが可能である。
【００４６】
以下、一実施形態に係るパーティクル捕集方法について説明する。図７は、一実施形態に係るパーティクルの捕集方法を示す流れ図である。以下、図１に示した実施形態のパーティクル捕集装置を用いた場合のパーティクルの捕集方法について説明するが、図７に示すパーティクルの捕集方法には、上述した任意の実施形態のパーティクル捕集装置を用いることができる。
【００４７】
図７に示すように、一実施形態に係るパーティクルの捕集方法においては、まず、工程Ｓ１において、シール部材２０が対象物に密着される。図８は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置のシール部材が対象物に密着している状態を示す図である。図８に示すように、シール部材２０が対象物Ｔに密着すると、筐体１２によって画成された空間Ｓは、対象物Ｔの表面によって閉じられる。即ち、筐体１２と対象物Ｔとの間に閉じた空間Ｓが画成される。
【００４８】
次いで、工程Ｓ２において、超音波発生器１４から対象物Ｔに向けて超音波が照射され、ガス供給部１６から空間Ｓにガスが供給され、吸引部１８によって空間Ｓが排気される。これにより、対象物Ｔからパーティクルが離脱し、離脱したパーティクルが、ガス供給部１６から供給されたガスと共に吸引部１８によって吸引される。また、パーティクルが空間Ｓの外部に飛散することが抑制される。したがって、一実施形態のパーティクル捕集方法によれば、対象物にダメージを与えることなく高効率にパーティクルを捕集することができる。
【００４９】
上述した種々の実施形態のパーティクル捕集装置では、筐体１２内部での超音波発生器１４の軸線Ｘ方向の位置を調整することができる。したがって、対象物の材質や捕集するパーティクルの粒径や形状に応じて対象物と超音波発生器１４の先端面１４ａとの距離を調整して、対象物にダメージを与えることなくパーティクルの捕集効率を向上することが可能である。
【００５０】
また、上述した種々の実施形態のパーティクル捕集装置では、超音波発生器１４と筐体１２が分離可能である。したがって、対象物の表面形状に応じた先端形状を有する筐体を超音波発生器１４と組み合わせることができる。これにより、例えば湾曲した表面を有する対象物からも、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを捕集することが可能となる。また、筐体１２を分離して当該筐体１２を洗浄することが可能である。
【００５１】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した各種実施形態における供給管及び吸引管の構成の任意の組合せを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…パーティクル捕集装置、１２…筐体、１２ａ…一端部、１２ｂ…開口、１４…超音波発生器、１４ａ…先端面、１６…ガス供給部、１８…吸引部、２０…シール部材、４２…供給管、４２ｂ，４２Ａｂ…ガス噴射孔、４４…パーティクルカウンタ、４６…吸引管、４６ｂ，４６Ａｂ…吸引孔、Ｓ…空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面は、パーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）捕集装置及びパーティクルの捕集方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、固体表面に堆積したパーティクルを捕集する装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、固体に対して超音波を照射して、パーティクルを固体表面から離脱させ、また、イオン発生器によりパーティクルを帯電させ、帯電したパーティクルを電気的に捕集するものである。
【０００３】
また、特許文献２には、基板の表面に堆積したパーティクルを捕集する装置が記載されている。特許文献２に記載された装置は、基板表面にガスを吹き付けて、基板表面から離脱したパーティクルを吸引するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８０２０９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／００９６１９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載された装置のようなパーティクル捕集装置では、固体や基板といった対象物の表面から離脱させたパーティクルが、空間に散乱して、パーティクルを効率的に捕集できないことがある。
【０００６】
したがって、本技術分野においては、パーティクルをより効率的に捕集し得る装置及び方法が要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係るパーティクル捕集装置は、筐体、超音波発生器、ガス供給部、吸引部、及び、シール部材を備えている。筐体は、一端部を有しており、当該一端部において開口された空間を画成している。超音波発生器は、筐体内に設けられており、当該筐体の一端部によって画成された開口に向けて超音波を発生する。ガス供給部は、前記空間にガスを供給する。吸引部は、前記空間の排気を行う。シール部材は、弾性を有しており、前記開口を囲むように筐体の一端部に設けられている。
【０００８】
このパーティクル捕集装置は、対象物にシール部材を接触させた状態で用いられ得る。したがって、このパーティクル捕集装置では、筐体によって画成された空間が閉じられた状態でパーティクルの捕集が行われる。また、このパーティクル捕集装置では、対象物に対して超音波が照射されることにより、当該対象物からパーティクルが離脱する。したがって、対象物の劣化を抑制しつつ、当該対象物からパーティクルを離脱させることが可能である。そして、閉じられた空間内にガスが供給され、離脱したパーティクルが当該ガスと共に吸引部によって吸引される。その結果、このパーティクル捕集装置によれば、パーティクルを対象物から効率良く離脱させることが可能となり、また、筐体によって画成された空間外へのパーティクルの散乱が抑制される。さらに、ガスの供給及び吸引によりパーティクルの対象物への再付着が抑制され得る。故に、このパーティクル捕集装置によれば、パーティクルの捕集が効率的に行われ得る。また、水や薬液等の異物質を用いず、超音波と共に不活性ガスを供給することで、対象物の汚染を抑制することも可能である。さらに、ガスの供給及び吸引により、筐体内部のクリーニングを行うことも可能であり、上述した空間内を清浄に保つことが可能である。
【０００９】
一実施形態においては、ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含んでいてもよく、当該ガス噴射孔は、前記開口又は当該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
【００１０】
一実施形態においては、吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、当該吸引孔は、前記開口又は当該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びていてもよい。また、一実施形態においては、吸引孔は、ガス噴射孔と対称に設けられていてもよい。この実施形態によれば、対象物からのガス及びパーティクルの反射方向において当該ガス及びパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１１】
一実施形態においては、ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含んでいてもよく、当該ガス噴射孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びていてもよい。
【００１２】
一実施形態においては、吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、当該吸引孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びていてもよい。また、一実施形態においては、吸引孔は、ガス噴射孔と対称に設けられていてもよい。この実施形態によれば、ガスの噴射方向においてガス及びパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１３】
一実施形態においては、吸引部は、一端部を有する吸引管を含んでいてもよく、吸引管の一端部は、前記空間を通って開口に向けて延在しており、且つ、ガス噴射孔と当該吸引管の一端部との間に前記空間を挟むように筐体の内面に沿って延在していてもよい。この実施形態によれば、前記開口、即ち、対象物の近傍においてパーティクルが吸引される。したがって、パーティクルの捕集効率が更に高められ得る。
【００１４】
一実施形態においては、吸引部はパーティクルカウンタを含んでいてもよい。この実施形態によれば、高い効率で捕集されたパーティクルの個数を計測することが可能となる。
【００１５】
本発明の別の一側面に係るパーティクルの捕集方法は、筐体の一端部によって画成された開口を囲むように当該一端部に設けられたシール部材を対象物に密着させて、当該対象物と当該筐体との間に閉じた空間を画成する工程と、対象物に超音波を照射し、前記空間にガスを供給し、前記空間を排気する工程と、を含む。このパーティクルの捕集方法によれば、パーティクルを対象物から効率良く離脱させることが可能となる。また、前記空間外へのパーティクルの飛散が抑制される。故に、パーティクルの捕集が効率的に行われ得る。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の種々の側面及び種々の実施形態によれば、パーティクルをより効率的に捕集し得る装置及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図２】一実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。
【図３】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。
【図４】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図５】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図６】別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。
【図７】一実施形態に係るパーティクルの捕集方法を示す流れ図である。
【図８】一実施形態に係るパーティクル捕集装置のシール部材が対象物に密着している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１９】
図１は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図２は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。図１及び図２に示すパーティクル捕集装置１０は、筐体１２、超音波発生器１４、ガス供給部１６、吸引部１８、及び、シール部材２０を備えている。
【００２０】
筐体１２は、略筒形状を有しており、軸線Ｘを中心軸線として延在している。筐体１２は、一端において開口されている。この筐体１２は、一端部１２ａ（ヘッド）を着脱可能に有している。また、一端部１２ａは、筐体１２に一体に形成してもよい。一端部１２ａは、軸線Ｘ方向において筐体１２の先端に存在している。一端部１２ａは、開口１２ｂを画成している。筐体１２の軸線Ｘ方向における先端側の部分、即ち、一端部１２ａを含む部分は、空間Ｓを画成している。この空間Ｓは、一端部１２ａにより開口されている。空間Ｓの深さは１〜１５ｍｍであることが好ましく、１〜１０ｍｍであることがより好ましい。
【００２１】
筐体１２は、第１の部分２２ａ及び第２の部分２２ｂを含んでいる。第１の部分２２ａは、上述した一端部１２ａを提供しており、また、空間Ｓを画成している。筐体１２、アルミニウム又はステンレスといった金属材料から構成されていてもよい。或いは、筐体１２は、樹脂基材に金属コーティングを施すことによって構成されていてもよい。筐体１２、特に筐体１２において空間Ｓを画成する部分の表面は、鏡面状態を有していてもよい。鏡面状態の表面を得るためには、例えば電解研磨等を用いることができる。空間Ｓを画成する部分の表面が鏡面状態を有することにより、当該表面へのパーティクルの付着が抑制され得る。筐体１２の第１の部分２２ａの先端面には、環状に溝が形成されている。この溝には、弾性を有する環状のシール部材２０が嵌め込まれている。このシール部材２０は、例えば、フッ素系樹脂製のＯリングであってもよい。
【００２２】
第２の部分２２ｂは、第１の部分２２ａの後方側に、例えば、ねじ等の固定部材で固定される（図示せず）。第２の部分２２ｂの後端は、当該第２の部分２２ｂに対して着脱可能な蓋体２２ｃによって閉じられている。第２の部分２２ｂは、その内部空間に超音波発生器（ホーン）１４を収容している。一実施形態においては、超音波発生器１４は、略円柱形状を有しており、軸線Ｘに沿って延在する。超音波発生器１４は、本体内に超音波振動子を内蔵し得る。超音波発生器１４の本体は、例えば、ステンレス材によって構成されていてもよい。筐体１２の第２の部分２２ｂの内面と超音波発生器１４のとの間には、Ｏリング８０が介在している。Ｏリング８０により、筐体１２は、その後端側において封止されている。超音波発生器１４の先端面（ホーン面）１４ａは、第１の部分２２ａを貫通して空間Ｓに露出しており、当該空間Ｓを介して開口１２ｂに対面している。この超音波発生器１４は、先端面１４ａから発生した超音波を開口１２ｂを介して対象物面（パーティクルを含む面）に向けて照射する。この超音波発生器１４が発生する超音波の周波数は、例えば、１５ＫＨｚ〜１０００ＫＨｚであることが好ましく、１５ＫＨｚ〜２００ＫＨｚであることがより好ましい。一実施形態においては、超音波発生器１４には、制御部９０が接続されている。制御部９０は、超音波発生器１４に対して電気信号を供給する。この電気信号により、超音波発生器１４に超音波を発生するための電力が与えられ、また、発振する超音波のパワー及び周波数が制御される。
【００２３】
一実施形態においては、超音波発生器１４は、筐体１２から分離可能となっている。超音波発生器１４は、例えば、蓋体２２ｃを第２の部分２２ｂから取り外すことにより、筐体１２から取り出すことができる。また、一実施形態においては、超音波発生器１４は、移動機構８２によって軸線Ｘに沿って移動可能である。移動機構８２は、例えば、送りネジによって構成され得る。送りねじは、蓋体２２ｃに回転可能に取り付けられ、蓋体２２ｃを貫通して超音波発生器１４に螺合され得る。また、筐体１２には、超音波発生器１４の軸線Ｘ中心の回転を規制する手段（図示せず）が設けられ得る。かかる構成によれば、送りねじを回転させることにより、超音波発生器１４の先端面１４ａの軸線Ｘ方向の位置を調整することが可能である。即ち、先端面１４ａと対象物面との距離を調整することができる。一実施形態においては、移動機構８２は、ボールねじによって構成されていてもよい。なお、超音波発生器１４の先端面１４ａと筐体１２の先端、即ち開口１２ｂとの間の距離は、１〜１５ｍｍの範囲であることが好ましく、１〜１０ｍｍであることがより好ましい。つまり、先端面１４ａは、対象物面に近いほどよい。特に、先端面１４ａの位置は、超音波を発信した際に、定在波を効率良く発生する位置が良い。
【００２４】
次に、図２を参照する。ガス供給部１６は、ガスを空間Ｓに供給する。ガス供給部１６から空間Ｓに供給されるガスの流量は、例えば、０．１〜５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは５〜２００Ｌ／ｍｉｎであり得る。一実施形態においては、図２に示すように、ガス供給部１６は、ガス供給系３４、及び、供給管４２を含んでいる。
【００２５】
ガス供給系３４は、流量制御されたガスを供給管４２に供給する。ガス供給系３４によって供給されるガスは、不活性ガスであり、例えば、Ｎ２ガス又はＡｒガスである。供給管４２は、ガス供給系３４からのガスを空間Ｓに供給するガス供給ラインを画成している。
【００２６】
図１を参照すると、供給管４２は、一実施形態においては、導管４２ａを含んでいる。この導管４２ａは、筐体１２に組み付けられており、当該筐体１２に形成されたガス噴射孔４２ｂに接続されている。即ち、一実施形態においては、筐体１２が供給管４２の一部、即ち供給管４２の一端部を構成している。
【００２７】
一実施形態においては、ガス噴射孔４２ｂは、開口１２ｂを含む面又は当該面に平行な面に対して傾斜する方向に延びている。即ち、図２に示すように、ガス噴射孔４２ｂは、軸線Ｘに交差する方向に延びている。このガス噴射孔４２ｂからは、ガスが開口１２ｂに対して傾斜する方向に噴射される。
【００２８】
再び図２を参照する。吸引部１８は、空間Ｓを排気する。吸引部１８の吸引量は、例えば、０．１Ｌ／ｍｉｎ〜５００Ｌ／ｍｉｎであることが好ましく、より好ましくは５〜２００Ｌ／ｍｉｎであり得る。一実施形態においては、図２に示すように、吸引部１８は、パーティクルカウンタ４４、及び、吸引管４６を含んでいる。
【００２９】
パーティクルカウンタ４４は、空間Ｓを排気する排気機能を有し、且つ、吸引したパーティクルの個数を計数する機能を有している。このパーティクルカウンタ４４は、吸引管４６に接続されている。
【００３０】
図１を参照すると、吸引管４６は、一実施形態においては、導管４６ａを含んでいる。この導管４６ａは、筐体１２に組み付けられており、当該筐体１２に形成された吸引孔４６ｂに接続されている。即ち、一実施形態においては、筐体１２が吸引管４６の一部、即ち、吸引管４６の一端部を構成している。
【００３１】
一実施形態においては、吸引孔４６ｂは、開口１２ｂを含む面又は当該面に平行な面に対して傾斜する方向に延びている。また、一実施形態においては、吸引孔４６ｂは、ガス噴射孔４２ｂと対称に設けられていてもよい。即ち、図１に示すように、吸引孔４６ｂは、軸線Ｘに対してガス噴射孔４２ｂと略線対称に設けられていてもよい。
【００３２】
かかるパーティクル捕集装置１０は、対象物に付着したパーティクルの個数を計測することが可能である。この対象物は、例えば、半導体製造装置のチャンバ内の部品等である。パーティクル捕集装置１０は、その使用時に、対象物に対してシール部材２０を接触させた状態で用いられる。この状態では、空間Ｓが、筐体１２、シール部材２０、及び対象物により閉じられる。そして、超音波発生器１４の先端面１４ａから発生された超音波が、対象物に向けて照射される。これにより、パーティクルが対象物から離脱する。したがって、対象物の劣化を抑制しつつ、当該対象物からパーティクルを離脱させることが可能である。また、離脱したパーティクルが、ガス噴射孔４２ｂから空間Ｓに供給されたガスと共に吸引孔４６ｂからパーティクルカウンタ４４に吸引される。したがって、パーティクル捕集装置１０によれば、閉じられた空間Ｓ内で効率良くパーティクルを捕集することができ、且つ、捕集したパーティクルの個数を計数することが可能である。さらに、パーティクル捕集装置１０では、ガスの供給及び吸引によりパーティクルの対象物への再付着が抑制され得る。また、水や薬液等の異物質を用いず、超音波と共に不活性ガスを供給することで、対象物の汚染を抑制することも可能である。さらに、ガスの供給及び吸引により、筐体１２内部のクリーニングを行うことも可能であり、空間Ｓ内を清浄に保つことが可能である。
【００３３】
また、ガス噴射孔４２ｂから噴射されたガスが対象物によって反射される方向に吸引孔４６ｂが設けられている実施形態では、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを更に効率良く捕集することが可能である。
【００３４】
以下、実施例を挙げて本発明について更に詳しく説明をするが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例のパーティクル捕集装置では、開口１２ｂ及び空間Ｓの直径を２２ｍｍとし、開口１２ｂから超音波発生器１４の先端面１４ａまでの距離を１５ｍｍとした。パーティクルカウンタ４４としては、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社（米国）製のμＬＰＣ−０７１０を用いた。また、超音波発生器１４から２２ＫＨｚの周波数の超音波を発生させ、吸引部１８の吸引量を２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。
【００３５】
本実施例のパーティクル捕集装置を用いて、対象物からのパーティクルの捕集を行った。この対象物は、半導体製造装置内の構成部品として使用されたセラミック部材であり、純水中で４０ＫＨｚの周波数の超音波を用いて５分間洗浄して得たものである。
【００３６】
また、比較例として、ペンタゴン社（米国）製のＳｕｒｆａｃｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｔｅｃｏｔｏｒ ＱＩＩＩ＋を用いて、実施例と同じ対象物に対してパーティクルの捕集を行った。なお、比較例においても、ガスの吸引量を２８．３Ｌ／ｍｉｎとした。
【００３７】
表１に実施例と比較例において収集したパーティクルの個数を示す。表１に示す粒径及びパーティクルの個数は、実施例のパーティクルカウンタの測定結果出力、比較例のＳｕｒｆａｃｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｄｅｔｅｃｏｔｏｒ ＱＩＩＩ＋の測定結果出力によるものである。表１から分かるように、比較例の装置が測定可能である０．３μｍより大きな粒径の範囲においては、実施例のパーティクル捕集装置は、比較例の装置よりも高効率にパーティクルを捕集できることが確認された。また、実施例のパーティクル捕集装置では、０．３μｍ以下の粒径のパーティクルも捕集することが可能であった。
【表１】
【００３８】
以下、別の実施形態について説明する。図３は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置の配管系統を示す図である。図３に示すように、一実施形態では、パーティクル捕集装置１０のパーティクルカウンタ４４に代えて、排気装置５０が用いられてもよい。排気装置５０は、弁４８を介して吸引管４６に接続され得る。排気装置５０を有するパーティクル捕集装置１０は、例えば、対象物のクリーニングに用いられ、対象物にダメージを与えることなく対象物の面を清浄化することができる。
【００３９】
以下、更に別の実施形態について説明する。図４は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図４に示すパーティクル捕集装置１０Ａでは、ガス噴射孔４２ｂに代えてガス噴射孔４２Ａｂが、吸引孔４６ｂに代えて吸引孔４６Ａｂが筐体１２に形成されている。
【００４０】
ガス噴射孔４２Ａｂは、開口１２ｂを含む面と平行に、即ち、軸線Ｘと直交する方向に延びるように、筐体１２の第１の部分２２ａに形成されている。吸引孔４６Ａｂは、軸線Ｘと直交する方向に延びるように筐体１２の第１の部分２２ａに形成されている。また、一実施形態においては、吸引孔４６Ａｂは、ガス噴射孔４２Ａｂと対称に、即ち、軸線Ｘに対してガス噴射孔４２Ａｂと線対称に設けられていてもよい。
【００４１】
かかるパーティクル捕集装置１０Ａにおいても、パーティクルを高効率に捕集することができる。また、ガス噴射孔４２Ａｂからのガスの噴射方向に吸引孔４６Ａｂが設けられている実施形態によれば、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを更に高効率に捕集することができる。
【００４２】
次に図５を参照する。図５は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図５に示すパーティクル捕集装置１０Ｂでは、吸引管４６は、導管４６ａ及び導管４６ｃを含んでいる。
【００４３】
導管４６ｃは、導管４６ａに接続されている。導管４６ｃは、吸引管４６の一端部を構成している。導管４６ｃは、空間Ｓを通って、開口１２ｂに向けて延在している。また、導管４６ｃは、軸線Ｘと直交する方向において、噴射孔４２ｂと当該導管４６ｃとの間に空間Ｓを挟むように、空間Ｓを画成する筐体１２の第１の部分２２ａの内面に沿って延在しており、軸線Ｘと平行に延在している。
【００４４】
パーティクル捕集装置１０Ｂでは、導管４６ｃ、即ち、吸引管４６の先端を開口１２ｂに近付けることができ、当該吸引管４６の先端からパーティクルを吸引することが可能である。したがって、パーティクル捕集装置１０Ｂによれば、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを高効率に捕集することが可能である。
【００４５】
次に、図６を参照する。図６は、別の実施形態に係るパーティクル捕集装置を一部破断して示す平面図である。図６に示すパーティクル捕集装置１０Ｃでは、吸引管４６の構成は、パーティクル捕集装置１０Ｂの吸引管４６の構成と同様である。ここで、図５に示すパーティクル捕集装置１０Ｂでは、ガス噴射孔４２ｂが図１のパーティクル捕集装置１０のガス噴射孔４２ｂと同様に、軸線Ｘに対して傾斜する方向に延びている。一方、図６に示すパーティクル捕集装置１０Ｃでは、ガス噴射孔４２Ａｂが図４のパーティクル捕集装置１０Ａのガス噴射孔４２Ａｂと同様に、軸線Ｘに対して直交する方向に延びている。このパーティクル捕集装置１０Ｃでも、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを高効率に捕集することが可能である。
【００４６】
以下、一実施形態に係るパーティクル捕集方法について説明する。図７は、一実施形態に係るパーティクルの捕集方法を示す流れ図である。以下、図１に示した実施形態のパーティクル捕集装置を用いた場合のパーティクルの捕集方法について説明するが、図７に示すパーティクルの捕集方法には、上述した任意の実施形態のパーティクル捕集装置を用いることができる。
【００４７】
図７に示すように、一実施形態に係るパーティクルの捕集方法においては、まず、工程Ｓ１において、シール部材２０が対象物に密着される。図８は、一実施形態に係るパーティクル捕集装置のシール部材が対象物に密着している状態を示す図である。図８に示すように、シール部材２０が対象物Ｔに密着すると、筐体１２によって画成された空間Ｓは、対象物Ｔの表面によって閉じられる。即ち、筐体１２と対象物Ｔとの間に閉じた空間Ｓが画成される。
【００４８】
次いで、工程Ｓ２において、超音波発生器１４から対象物Ｔに向けて超音波が照射され、ガス供給部１６から空間Ｓにガスが供給され、吸引部１８によって空間Ｓが排気される。これにより、対象物Ｔからパーティクルが離脱し、離脱したパーティクルが、ガス供給部１６から供給されたガスと共に吸引部１８によって吸引される。また、パーティクルが空間Ｓの外部に飛散することが抑制される。したがって、一実施形態のパーティクル捕集方法によれば、対象物にダメージを与えることなく高効率にパーティクルを捕集することができる。
【００４９】
上述した種々の実施形態のパーティクル捕集装置では、筐体１２内部での超音波発生器１４の軸線Ｘ方向の位置を調整することができる。したがって、対象物の材質や捕集するパーティクルの粒径や形状に応じて対象物と超音波発生器１４の先端面１４ａとの距離を調整して、対象物にダメージを与えることなくパーティクルの捕集効率を向上することが可能である。
【００５０】
また、上述した種々の実施形態のパーティクル捕集装置では、超音波発生器１４と筐体１２が分離可能である。したがって、対象物の表面形状に応じた先端形状を有する筐体を超音波発生器１４と組み合わせることができる。これにより、例えば湾曲した表面を有する対象物からも、対象物にダメージを与えることなくパーティクルを捕集することが可能となる。また、筐体１２を分離して当該筐体１２を洗浄することが可能である。
【００５１】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した各種実施形態における供給管及び吸引管の構成の任意の組合せを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…パーティクル捕集装置、１２…筐体、１２ａ…一端部、１２ｂ…開口、１４…超音波発生器、１４ａ…先端面、１６…ガス供給部、１８…吸引部、２０…シール部材、４２…供給管、４２ｂ，４２Ａｂ…ガス噴射孔、４４…パーティクルカウンタ、４６…吸引管、４６ｂ，４６Ａｂ…吸引孔、Ｓ…空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部を有し、該一端部において開口された空間を画成する筐体と、
前記筐体の前記一端部によって画成された開口に向けて超音波を発生する超音波発生器と、
前記空間にガスを供給するガス供給部と、
前記空間を排気する吸引部と、
弾性を有するシール部材であって前記開口を囲むように前記一端部に設けられた該シール部材と、
を備えるパーティクル捕集装置。
【請求項２】
前記ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含み、
前記ガス噴射孔は、前記開口又は該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びている、
請求項１に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項３】
前記吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引孔は、前記開口又は該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びている、
請求項２に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項４】
前記ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含み、
前記ガス噴射孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びている、
請求項１に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項５】
前記吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びている、
請求項４に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項６】
前記吸引部は、一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引管の前記一端部は、前記空間を通って前記開口に向けて延在しており、且つ、前記ガス噴射孔と該吸引管の該一端部との間に前記空間を挟むように前記筐体の内面に沿って延在している、
請求項２又は４に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項７】
前記吸引部は、パーティクルカウンタを含む、請求項１〜６の何れか一項に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項８】
筐体の一端部によって画成された開口を囲むように該一端部に設けられたシール部材を対象物に密着させて、該対象物と該筐体との間に閉じた空間を画成する工程と、
前記対象物に超音波を照射し、前記空間にガスを供給し、前記空間を排気する工程と、
を含むパーティクルの捕集方法。
【請求項１】
一端部を有し、該一端部において開口された空間を画成する筐体と、
前記筐体の前記一端部によって画成された開口に向けて超音波を発生する超音波発生器と、
前記空間にガスを供給するガス供給部と、
前記空間を排気する吸引部と、
弾性を有するシール部材であって前記開口を囲むように前記一端部に設けられた該シール部材と、
を備えるパーティクル捕集装置。
【請求項２】
前記ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含み、
前記ガス噴射孔は、前記開口又は該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びている、
請求項１に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項３】
前記吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引孔は、前記開口又は該開口に平行な面に対して傾斜する方向に延びている、
請求項２に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項４】
前記ガス供給部は、前記空間に接続したガス噴射孔を画成する一端部を有する供給管を含み、
前記ガス噴射孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びている、
請求項１に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項５】
前記吸引部は、前記空間に接続した吸引孔を画成する一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引孔は、前記開口を含む面に対して平行に延びている、
請求項４に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項６】
前記吸引部は、一端部を有する吸引管を含み、
前記吸引管の前記一端部は、前記空間を通って前記開口に向けて延在しており、且つ、前記ガス噴射孔と該吸引管の該一端部との間に前記空間を挟むように前記筐体の内面に沿って延在している、
請求項２又は４に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項７】
前記吸引部は、パーティクルカウンタを含む、請求項１〜６の何れか一項に記載のパーティクル捕集装置。
【請求項８】
筐体の一端部によって画成された開口を囲むように該一端部に設けられたシール部材を対象物に密着させて、該対象物と該筐体との間に閉じた空間を画成する工程と、
前記対象物に超音波を照射し、前記空間にガスを供給し、前記空間を排気する工程と、
を含むパーティクルの捕集方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７１０８３（Ｐ２０１３−７１０８３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３２２９（Ｐ２０１１−２１３２２９）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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