(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023157245
(43)【公開日】2023-10-26
(54)【発明の名称】洗浄装置、および半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20231019BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 648E
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022067029
(22)【出願日】2022-04-14
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100118843
【弁理士】
【氏名又は名称】赤岡 明
(74)【代理人】
【識別番号】100124372
【弁理士】
【氏名又は名称】山ノ井 傑
(72)【発明者】
【氏名】神田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】冨田 寛
(72)【発明者】
【氏名】三上 徹
【テーマコード（参考）】
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F157BB23
5F157BB24
5F157BB66
5F157CC21
5F157CE74
5F157CF34
5F157CF36
5F157CF38
5F157CF40
5F157DB18
5F157DC90
(57)【要約】
【課題】基板収納用の容器を好適に洗浄可能な洗浄装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【解決手段】一の実施形態によれば、洗浄装置は、基板収納用の容器を洗浄する第１流体を加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給する温度調整部を備える。前記装置はさらに、前記温度調整部から供給された前記第１流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部を備える。
【選択図】図１
【解決手段】一の実施形態によれば、洗浄装置は、基板収納用の容器を洗浄する第１流体を加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給する温度調整部を備える。前記装置はさらに、前記温度調整部から供給された前記第１流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板収納用の容器を洗浄する第１流体を加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給する温度調整部と、
前記温度調整部から供給された前記第１流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部と、
を備える洗浄装置。
前記温度調整部から供給された前記第１流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部と、
を備える洗浄装置。
【請求項2】
前記第１温度は、７０℃以上である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項3】
前記温度調整部により加熱される前の前記第１流体は、液体状の水であり、
前記温度調整部により加熱された後の前記第１流体は、液体状または蒸気状の水であり、
前記洗浄部は、前記温度調整部から供給された液体状または蒸気状の水を前記第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄する、請求項１に記載の洗浄装置。
前記温度調整部により加熱された後の前記第１流体は、液体状または蒸気状の水であり、
前記洗浄部は、前記温度調整部から供給された液体状または蒸気状の水を前記第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項4】
前記第２温度は、１０℃以下である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項5】
前記温度調整部は、前記容器を冷却するガスを供給し、
前記温度調整部は、前記温度調整部から供給された前記ガスを前記第２面に供給することで、前記容器を冷却する、請求項１に記載の洗浄装置。
前記温度調整部は、前記温度調整部から供給された前記ガスを前記第２面に供給することで、前記容器を冷却する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項6】
前記温度調整部は、前記容器を冷却する水以外の液体を供給し、
前記温度調整部は、前記温度調整部から供給された前記液体を前記第２面に供給することで、前記容器を冷却する、請求項１に記載の洗浄装置。
前記温度調整部は、前記温度調整部から供給された前記液体を前記第２面に供給することで、前記容器を冷却する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項7】
前記第１温度と前記第２温度との温度差は、７０℃以上である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項8】
前記第１面は、前記容器の内面であり、前記第２面は、前記容器の外面である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項9】
前記洗浄部は、前記第１面と前記第２面との温度差が７０℃以上となるように、前記容器を加熱および冷却する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項10】
前記洗浄部は、前記容器に前記第１流体を溜めることにより、または、前記容器に前記第１流体をシャワー状に注ぐことにより、前記容器を加熱および洗浄する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項11】
前記洗浄部により行われる前記容器の加熱および冷却を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項12】
前記制御部は、前記容器の加熱と冷却とを同時に行うよう前記洗浄部を制御する、請求項１１に記載の洗浄装置。
【請求項13】
前記洗浄部は、前記容器の第１部分を洗浄する第１洗浄部と、前記容器の第２部分を洗浄する第２洗浄部とを含む、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項14】
前記第１部分は、前記容器の本体であり、前記第２部分は、前記容器の蓋である、請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項15】
前記第１洗浄部は、前記第１部分の底部が下向きの状態で、前記第１部分を洗浄する、請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項16】
前記第１洗浄部は、前記第１部分の底部が上向きの状態で、前記第１部分を洗浄する、請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項17】
基板収納用の容器を洗浄する流体を加熱および／または冷却することで、前記流体の温度を、第１温度と、前記第１温度よりも低い第２温度とに調整可能な温度調整部と、
前記温度調整部により前記第１温度に調整された前記流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部により前記第２温度に調整された前記流体を前記容器の前記第１面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部と、
前記洗浄部により行われる前記容器の加熱および冷却を制御する制御部であって、前記容器の加熱と冷却とを交互に行うよう前記洗浄部を制御する制御部と、
を備える洗浄装置。
前記温度調整部により前記第１温度に調整された前記流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部により前記第２温度に調整された前記流体を前記容器の前記第１面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部と、
前記洗浄部により行われる前記容器の加熱および冷却を制御する制御部であって、前記容器の加熱と冷却とを交互に行うよう前記洗浄部を制御する制御部と、
を備える洗浄装置。
【請求項18】
第１基板を第１半導体製造装置から搬出して、基板収納用の容器内に収納し、
前記第１基板を前記容器から取り出し、
前記容器を洗浄する第１流体を温度調整部により加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を前記温度調整部により冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給し、
前記第１基板を取り出した後に、前記温度調整部から供給された前記第１流体を洗浄部により前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記洗浄部により前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄し、
前記容器を洗浄した後に、前記第１基板と同じまたは異なる第２基板を前記容器内に収納し、
前記第２基板を前記容器から取り出して第２半導体製造装置内に搬入する、
ことを含む半導体装置の製造方法。
前記第１基板を前記容器から取り出し、
前記容器を洗浄する第１流体を温度調整部により加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を前記温度調整部により冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給し、
前記第１基板を取り出した後に、前記温度調整部から供給された前記第１流体を洗浄部により前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記洗浄部により前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄し、
前記容器を洗浄した後に、前記第１基板と同じまたは異なる第２基板を前記容器内に収納し、
前記第２基板を前記容器から取り出して第２半導体製造装置内に搬入する、
ことを含む半導体装置の製造方法。
【請求項19】
前記洗浄部は、前記容器の加熱と冷却とを同時に行う、請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項20】
第１基板を第１半導体製造装置から搬出して、基板収納用の容器内に収納し、
前記第１基板を前記容器から取り出し、
前記容器を洗浄する流体を温度調整部により加熱および／または冷却することで、前記流体の温度を、第１温度と、前記第１温度よりも低い第２温度とに調整し、
前記第１基板を取り出した後に、前記温度調整部により前記第１温度に調整された前記流体を洗浄部により前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部により前記第２温度に調整された前記流体を前記洗浄部により前記容器の前記第１面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄し、
前記容器を洗浄した後に、前記第１基板と同じまたは異なる第２基板を前記容器内に収納し、
前記第２基板を前記容器から取り出して第２半導体製造装置内に搬入する、
ことを含み、
前記洗浄部は、前記容器の加熱と冷却とを交互に行う、半導体装置の製造方法。
前記第１基板を前記容器から取り出し、
前記容器を洗浄する流体を温度調整部により加熱および／または冷却することで、前記流体の温度を、第１温度と、前記第１温度よりも低い第２温度とに調整し、
前記第１基板を取り出した後に、前記温度調整部により前記第１温度に調整された前記流体を洗浄部により前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部により前記第２温度に調整された前記流体を前記洗浄部により前記容器の前記第１面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄し、
前記容器を洗浄した後に、前記第１基板と同じまたは異なる第２基板を前記容器内に収納し、
前記第２基板を前記容器から取り出して第２半導体製造装置内に搬入する、
ことを含み、
前記洗浄部は、前記容器の加熱と冷却とを交互に行う、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、洗浄装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を形成しているポリマー内にガスが含侵してしまった場合、このガスは、水で洗浄しても除去しにくい。このガスは例えば、ＦＯＵＰの真空加熱を行うことで除去可能である。しかしながら、ＦＯＵＰの真空加熱を行うと、ＦＯＵＰが熱により変形してしまうなど、ＦＯＵＰに不具合が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－００４００９号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】S.Case, 2016 27th Annual SEMI ASMC.
【非特許文献2】Polymer handbook 4th Edition, John Wiley & Sons, Inc(1999).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
基板収納用の容器を好適に洗浄可能な洗浄装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一の実施形態によれば、洗浄装置は、基板収納用の容器を洗浄する第１流体を加熱し、および／または、前記容器を洗浄する第２流体を冷却することで、第１温度を有する前記第１流体と、前記第１温度よりも低い第２温度を有する前記第２流体とを供給する温度調整部を備える。前記装置はさらに、前記温度調整部から供給された前記第１流体を前記容器の第１面に供給することで、前記容器を加熱および洗浄し、前記温度調整部から供給された前記第２流体を前記容器の第２面に供給することで、前記容器を冷却および洗浄する洗浄部を備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態の洗浄装置１の構成を示す平面図である。
【図2】第１実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【図3】第１実施形態の洗浄装置１の構成の第１の例を示す平面図である。
【図4】第１実施形態の洗浄装置１の構成の第１の例を示す断面図である。
【図5】第１実施形態の洗浄装置１の構成の第２の例を示す平面図である。
【図6】第１実施形態の洗浄装置１の構成の第２の例を示す断面図である。
【図7】第１実施形態のＦＯＵＰ２の洗浄について説明するためのグラフである。
【図8】第１実施形態のＦＯＵＰ２の洗浄について説明するための模式図である。
【図9】第１実施形態のＦＯＵＰ２の洗浄について説明するための別のグラフである。
【図10】第１実施形態の洗浄装置１の構成の第２の例を示す別の断面図である。
【図11】第２実施形態の洗浄装置１の構成を示す平面図である。
【図12】第２実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【図13】第３実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【図14】第３実施形態の洗浄装置１の動作を説明するためのグラフである。
【図15】第４実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【図16】第４実施形態の洗浄装置１の構成を示す別の断面図である。
【図17】第４実施形態のノズル５１の構成を示す斜視図である。
【図18】第４実施形態のノズル５１の構成を示す拡大図である。
【図19】第４実施形態の洗浄装置１の動作を説明するためのグラフである。
【図20】第５実施形態の半導体製造システムの構成を示す平面図である。
【図21】第５実施形態の半導体製造装置７５の構成の第１の例を示す断面図である。
【図22】第５実施形態の半導体製造装置７５の構成の第２の例を示す断面図である。
【図23】第５実施形態の半導体製造システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図24】第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す三面図である。
【図25】第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す別の三面図である。
【図26】第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す別の三面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
【0009】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の洗浄装置１の構成を示す平面図である。
図１は、第１実施形態の洗浄装置１の構成を示す平面図である。
【0010】
図１では、洗浄装置１が半導体製造システム内に設置されている。図１は、洗浄装置１と、洗浄装置１上に載置されたＦＯＵＰ２と、半導体製造システム内の温水流路３と、半導体製造システム内の冷水流路４とを示している。半導体製造システム内で処理される各基板は、ＦＯＵＰ２内に収納され、ＦＯＵＰ２を搬送することで搬送される。ＦＯＵＰ２内に収納される各基板は、例えばウェハである。ＦＯＵＰ２は、基板収納用の容器の例である。
【0011】
洗浄装置１は、ＦＯＵＰ２を洗浄するために設置されている。半導体製造システム内でガスを用いて基板を処理し、その後に基板をＦＯＵＰ２内に収納すると、基板上に残っていたガスが、基板から放出され、ＦＯＵＰ２に吸着する場合がある。このガスが腐食性ガスの場合には、ＦＯＵＰ２や、ＦＯＵＰ２内の収納物や、半導体製造システム内の種々の半導体製造装置が、ガスの悪影響を受けるおそれがある。このような腐食性ガスの例は、ドライエッチングなどで用いられるハロゲンガス（例：フッ素ガス、塩素ガス）やアンモニアガスである。
【0012】
そこで、洗浄装置１は、ＦＯＵＰ２を水で洗浄することにより、ＦＯＵＰ２に吸着したガスを除去する。例えば、ＦＯＵＰ２に吸着したハロゲンガスやアンモニアガスは、この水に溶けることで除去される。この際、ＦＯＵＰ２内のダストや金属粒子も、ＦＯＵＰ２の洗浄により除去される。洗浄装置１は、温水流路３から供給された温水や、冷水流路４から供給された冷水により、ＦＯＵＰ２を洗浄することができる。ＦＯＵＰ２を洗浄する水は、容器を洗浄する流体の例である。
【0013】
ＦＯＵＰ２は、例えばポリマーで形成されている。この場合、上記のガスは、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内に含侵してしまうおそれがある。ポリマー内に含侵したガスは、水で洗浄しても除去しにくいうえ、時間がたつとポリマーから染み出してくる。その結果、ＦＯＵＰ２が、染み出してきたガスにより汚染されてしまう。
【0014】
ポリマー内に含侵したガスは、例えばＦＯＵＰ２の真空加熱を行うことで除去可能である。具体的には、ポリマー内に含侵したガスが、ＦＯＵＰ２の真空加熱により、ポリマーから追い出される。しかしながら、ＦＯＵＰ２の真空加熱を行うと、ＦＯＵＰ２が熱により変形してしまうなど、ＦＯＵＰ２に不具合が生じるおそれがある。
【0015】
そこで、本実施形態の洗浄装置１は、後述するような構成を有している。これにより、ＦＯＵＰ２を好適に洗浄することが可能となり、例えば、ポリマー内に含侵したガスも、ＦＯＵＰ２を水で洗浄することにより除去することが可能となる。
【0016】
本実施形態の洗浄装置１は、複数のロードポート１１と、チャンバ１２と、加熱部１３と、冷却部１４と、制御部１５とを備えている。チャンバ１２は、搬送ロボット２１と、搬送レール２２と、温水流路２３と、冷水流路２４と、複数の洗浄部２５と、複数の乾燥部２６とを含んでいる。搬送ロボット２１は、搬送アーム２１ａを備えている。加熱部１３、冷却部１４、温水流路２３、および冷水流路２４は、温度調整部の例である。
【0017】
図１は、互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を示している。この明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、－Ｚ方向を下方向として取り扱う。－Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向とは一致していなくてもよい。
【0018】
【0019】
［ロードポート１１、チャンバ１２］
各ロードポート１１は、ＦＯＵＰ２が載置される場所である。ＦＯＵＰ２を洗浄する際には、ＦＯＵＰ２が、いずれかのロードポート１１上に載置され、チャンバ１２内に搬入され、チャンバ１２内で洗浄される。一方、チャンバ１２内で洗浄されたＦＯＵＰ２は、チャンバ１２から搬出され、いずれかのロードポート１１上に載置され、半導体製造システム内で再び使用される。ＦＯＵＰ２を洗浄する前に、ＦＯＵＰ２内の基板はＦＯＵＰ２外に取り出される。
各ロードポート１１は、ＦＯＵＰ２が載置される場所である。ＦＯＵＰ２を洗浄する際には、ＦＯＵＰ２が、いずれかのロードポート１１上に載置され、チャンバ１２内に搬入され、チャンバ１２内で洗浄される。一方、チャンバ１２内で洗浄されたＦＯＵＰ２は、チャンバ１２から搬出され、いずれかのロードポート１１上に載置され、半導体製造システム内で再び使用される。ＦＯＵＰ２を洗浄する前に、ＦＯＵＰ２内の基板はＦＯＵＰ２外に取り出される。
【0020】
なお、洗浄装置１のロードポート１１の個数は、図１では２つであるが、２つ以外でもよい。
【0021】
［搬送ロボット２１、搬送レール２２］
搬送ロボット２１は、ＦＯＵＰ２を搬送するためのロボットである。搬送ロボット２１は、図１および図２に示すように、ロードポート１１、洗浄部２５、および乾燥部２６の間で、ＦＯＵＰ２を搬送することができる。この際、搬送ロボット２１は、必要に応じて搬送レール２２上を移動することができる。搬送ロボット２１は、ＦＯＵＰ２を搬送アーム２１ａにより保持することで、ＦＯＵＰ２を搬送することができる。
搬送ロボット２１は、ＦＯＵＰ２を搬送するためのロボットである。搬送ロボット２１は、図１および図２に示すように、ロードポート１１、洗浄部２５、および乾燥部２６の間で、ＦＯＵＰ２を搬送することができる。この際、搬送ロボット２１は、必要に応じて搬送レール２２上を移動することができる。搬送ロボット２１は、ＦＯＵＰ２を搬送アーム２１ａにより保持することで、ＦＯＵＰ２を搬送することができる。
【0022】
［加熱部１３、温水流路２３］
加熱部１３は、温水流路３から水（温水）を引き込み、引き込んだ水を加熱する。加熱部１３により加熱された水は、温水流路２３を介して各洗浄部２５に供給され、ＦＯＵＰ２を洗浄するための洗浄水として用いられる。
加熱部１３は、温水流路３から水（温水）を引き込み、引き込んだ水を加熱する。加熱部１３により加熱された水は、温水流路２３を介して各洗浄部２５に供給され、ＦＯＵＰ２を洗浄するための洗浄水として用いられる。
【0023】
温水流路３（温水ライン）は、半導体製造システム内で種々の用途に用いられる温水を循環させる流路である。温水流路３は、例えば配管により形成されている。温水流路３を流れる温水は例えば、純水であり、基板の洗浄などに用いられる。温水流路３を流れる温水の温度は、この温度が高すぎるとコストが過大になることから、例えば６０～７０℃に設定されている。
【0024】
加熱部１３は例えば、温水流路３から引き込んだ水（温水）を７０℃以上に加熱して、各洗浄部２５に供給する。これにより、温水流路３を流れる水より高い温度を有する水を各洗浄部２５に供給することが可能になり、ＦＯＵＰ２の洗浄効率を向上させることが可能となる。加熱部１３は、６０～７０℃の水から７０℃以上の水を生成するため、常温の水から７０℃以上の水を生成する場合に比べて、高温の洗浄水を生成する加熱効率を高めることが可能となる。温水流路３を流れる温水は純水であるため、パーティクルの少ない清浄な水で洗浄水を生成することが可能となる。加熱部１３は、温水流路３を流れる温水を必要な量だけ引き込んで、各洗浄部２５に供給する洗浄水を生成する。７０℃以上という温度は、第１温度の例である。温水流路３から引き込んだ水は、第１流体の例である。
【0025】
なお、加熱部１３は、図１および図２ではチャンバ１２から離れて配置されているが、チャンバ１２と接して配置されていてもよいし、チャンバ１２外ではなくチャンバ１２内に配置されていてもよい。また、加熱部１３は、チャンバ１２の上方、下方、および側方のいずれに配置されていてもよい。ただし、加熱部１３と各洗浄部２５との間で水の温度が低下するのを抑制するため、加熱部１３は、各洗浄部２５の近くに配置することが望ましい。
【0026】
温水流路２３は、加熱部１３により加熱された水を、各洗浄部２５に供給するための流路である。温水流路２３は、温水流路３の一部でもよいし、温水流路３とは別の流路でもよい。温水流路２３は、その全体または一部がチャンバ２２内に配置されている。
【0027】
［冷却部１４、冷水流路２４］
冷却部１４は、冷水流路４から水（冷水）を引き込み、引き込んだ水を冷却する。冷却部１４により冷却された水は、冷水流路２４を介して各洗浄部２５に供給され、ＦＯＵＰ２を洗浄するための洗浄水として用いられる。
冷却部１４は、冷水流路４から水（冷水）を引き込み、引き込んだ水を冷却する。冷却部１４により冷却された水は、冷水流路２４を介して各洗浄部２５に供給され、ＦＯＵＰ２を洗浄するための洗浄水として用いられる。
【0028】
冷水流路４（冷水ライン）は、半導体製造システム内で種々の用途に用いられる冷水を循環させる流路である。冷水流路４は、例えば配管により形成されている。冷水流路４を流れる冷水は例えば、純水であり、基板の洗浄などに用いられる。冷水流路４を流れる冷水の温度は、常温、常温よりも高温、および常温よりも低温のいずれでもよい。冷水流路４を流れる冷水の温度は、この温度が低すぎるとコストが過大になることから、例えば１０～２０℃に設定されている。
【0029】
冷却部１４は例えば、冷水流路４から引き込んだ水（冷水）を１０℃以下に冷却して、各洗浄部２５に供給する。これにより、冷水流路４を流れる水より低い温度を有する水を各洗浄部２５に供給することが可能になり、ＦＯＵＰ２を効率的に冷却することが可能となる。冷水流路４を流れる冷水は純水であるため、パーティクルの少ない清浄な水で洗浄水を生成することが可能となる。冷却部１４は、冷水流路４を流れる冷水を必要な量だけ引き込んで、各洗浄部２５に供給する洗浄水を生成する。１０℃以下という温度は、第２温度の例である。冷水流路４から引き込んだ水は、第２流体の例である。
【0030】
なお、冷却部１４は、図１および図２ではチャンバ１２から離れて配置されているが、チャンバ１２と接して配置されていてもよいし、チャンバ１２外ではなくチャンバ１２内に配置されていてもよい。また、冷却部１４は、チャンバ１２の上方、下方、および側方のいずれに配置されていてもよい。ただし、冷却部１４と各洗浄部２５との間で水の温度が上昇するのを抑制するため、冷却部１４は、各洗浄部２５の近くに配置することが望ましい。
【0031】
冷水流路２４は、冷却部１４により冷却された水を、各洗浄部２５に供給するための流路である。冷水流路２４は、冷水流路４の一部でもよいし、冷水流路４とは別の流路でもよい。冷水流路２４は、その全体または一部がチャンバ２２内に配置されている。
【0032】
なお、本実施形態の洗浄装置１は、加熱部１３と冷却部１４の両方を備えているが、加熱部１３と冷却部１４の片方のみを備えていてもよい。例えば、本実施形態の洗浄装置１は、ＦＯＵＰ２の内面と外面との温度差を７０℃以上にすることが可能であれば、加熱部１３と冷却部１４の片方のみを備えていてもよい。また、冷水流路４に１０℃以下の冷水が流れている場合には、冷水流路２４はこの冷水をそのまま洗浄部２５に供給すればよいため、冷却部１４は省略可能である。この場合、加熱部１３、温水流路２３、および冷水流路２４が、温度調整部として機能する。また、温水流路３に７０℃以上の温水が流れている場合には、温水流路２３はこの温水をそのまま洗浄部２５に供給すればよいため、加熱部１３は省略可能である。この場合、冷却部１４、温水流路２３、および冷水流路２４が、温度調整部として機能する。また、本実施形態の洗浄装置１は、ＦＯＵＰ２に温水と冷水とを交互に供給することでＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内の温度を７０℃以下にすることが可能な場合にも、温度調整部として加熱部１３と冷却部１４の片方のみを備えていてもよい。この場合、温度差を有する冷水と温水とを洗浄部２５に供給可能な機構が、温度調整部として機能する。
【0033】
［洗浄部２５］
各洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２を洗浄水により洗浄する。例えば、各洗浄部２５は、加熱部１３により加熱された水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を加熱しながら洗浄することができる。これにより、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内に含侵したガスを、ポリマーから追い出すことが可能となる。また、各洗浄部２５は、冷却部１４により冷却された水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を冷却しながら洗浄することができる。これにより、加熱部１３からの水で加熱されたＦＯＵＰ２を、冷却部１４からの水で冷却することが可能となる。各洗浄部２５のさらなる詳細については、後述する。
各洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２を洗浄水により洗浄する。例えば、各洗浄部２５は、加熱部１３により加熱された水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を加熱しながら洗浄することができる。これにより、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内に含侵したガスを、ポリマーから追い出すことが可能となる。また、各洗浄部２５は、冷却部１４により冷却された水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を冷却しながら洗浄することができる。これにより、加熱部１３からの水で加熱されたＦＯＵＰ２を、冷却部１４からの水で冷却することが可能となる。各洗浄部２５のさらなる詳細については、後述する。
【0034】
なお、洗浄装置１における洗浄部２５の個数は、図１では２つであるが、２つ以外でもよい。また、洗浄部２５は、加熱部１３や冷却部１４から供給された水によりＦＯＵＰ２を洗浄するが、加熱部１３や冷却部１４から供給されたその他の流体（例：液体）によりＦＯＵＰ２を洗浄してもよい。
【0035】
［乾燥部２６］
各乾燥部２６は、洗浄部２５により洗浄されたＦＯＵＰ２を乾燥させる。本実施形態のＦＯＵＰ２は、チャンバ１２内に搬入され、いずれかの洗浄部２５で洗浄され、その後にいずれかの乾燥部２６で乾燥され、チャンバ１２から搬出される。
各乾燥部２６は、洗浄部２５により洗浄されたＦＯＵＰ２を乾燥させる。本実施形態のＦＯＵＰ２は、チャンバ１２内に搬入され、いずれかの洗浄部２５で洗浄され、その後にいずれかの乾燥部２６で乾燥され、チャンバ１２から搬出される。
【0036】
【0037】
［制御部１５］
制御部１５は、洗浄装置１の種々の動作を制御する。制御部１５は例えば、加熱部１３の加熱動作、冷却部１４の冷却動作、搬送ロボット２１の搬送動作、各洗浄部２５の洗浄動作、各乾燥部２６の乾燥動作などを制御する。制御部１５はさらに、各洗浄部２５がＦＯＵＰ２を加熱および冷却するタイミングを制御し、具体的には、加熱タイミングと冷却タイミングとの関係を調整する。制御部１５のさらなる詳細については、後述する。
制御部１５は、洗浄装置１の種々の動作を制御する。制御部１５は例えば、加熱部１３の加熱動作、冷却部１４の冷却動作、搬送ロボット２１の搬送動作、各洗浄部２５の洗浄動作、各乾燥部２６の乾燥動作などを制御する。制御部１５はさらに、各洗浄部２５がＦＯＵＰ２を加熱および冷却するタイミングを制御し、具体的には、加熱タイミングと冷却タイミングとの関係を調整する。制御部１５のさらなる詳細については、後述する。
【0038】
ここで、各洗浄部２５によるＦＯＵＰ２の加熱および冷却について説明する。
【0039】
ＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内に含侵したガスは、ＦＯＵＰ２を加熱することで除去可能である。そのため、本実施形態の各洗浄部２５は、加熱部１３から供給された７０℃以上の水により、ＦＯＵＰ２を加熱および洗浄する。これにより、ポリマー内に含侵したガスをポリマーから追い出し、かつ、ポリマーから追い出されたガスを洗浄水で洗浄することが可能となる。
【0040】
しかしながら、加熱部１３からの水でＦＯＵＰ２を加熱すると、ＦＯＵＰ２の真空加熱を行う場合と同様に、ＦＯＵＰ２が熱により変形してしまうなど、ＦＯＵＰ２に不具合が生じるおそれがある。本実施形態のＦＯＵＰ２は例えば、その温度が７０℃以上になると変形してしまう。７０℃以上という高温の水を使用すると、ポリマー内に含侵したガスを効率的に除去できるが、ＦＯＵＰ２が変形してしまうことが問題となる。
【0041】
そこで、本実施形態の各洗浄部２５は、加熱部１３から供給された７０℃以上の水により、ＦＯＵＰ２を加熱および洗浄する場合に、さらに冷却部１４から供給された１０℃以下の水により、ＦＯＵＰ２を冷却および洗浄する。これにより、ＦＯＵＰ２の変形を抑制しつつ、ポリマー内に含侵したガスを効率的に除去することが可能となる。
【0042】
なお、加熱部１３からの水の温度は、７０℃よりも低くてもよいし、冷却部１４からの水の温度は、１０℃よりも高くてもよい。また、加熱部１３から供給される水は、本実施形態では液体状の水（液体水）であるが、代わりに蒸気状の水（水蒸気）でもよい。この場合、加熱部１３は、温水流路３から引き込んだ液体状の水（温水）を加熱して蒸気状の水を生成し、各洗浄部２５は、加熱部１３から供給された蒸気状の水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を加熱および洗浄する。すなわち、この場合の加熱部１３は、温水を蒸発させて水蒸気を生成する。一方、冷却部１４は、水の代わりにまたは水と共に水以外の液体を各洗浄部２５に供給してもよいし、水の代わりにまたは水と共にガスを各洗浄部２５に供給してもよい。上記液体の例は、液体窒素であり、上記ガスの例は、液体窒素から生じた窒素ガスである。この場合、各洗浄部２５は、冷却部１４から供給されたガスをＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を冷却する。これらの例のさらなる詳細については、後述する。
【0043】
【0044】
図３および図４は、図１に示すいずれかの洗浄部２５や、この洗浄部２５に関連する構成を示している。この洗浄部２５は、温水ノズル３１と、冷水ノズル３２と、温水ノズル３３と、冷水ノズル３４と、排水パン３５とを備えている。温水ノズル３１と冷水ノズル３２は、第１洗浄部の例である。温水ノズル３３と冷水ノズル３４は、第２洗浄部の例である。
【0045】
本実施形態のＦＯＵＰ２は、ＦＯＵＰ２の本体であるＦＯＵＰ本体２ａと、ＦＯＵＰ２のドア（蓋）であるＦＯＵＰドア２ｂにより構成されている。ＦＯＵＰ本体２ａは、第１部分の例である。ＦＯＵＰドア２ｂは、第２部分の例である。
【0046】
温水ノズル３１は、加熱部１３から供給された水をＦＯＵＰ本体２ａに吐出することにより、ＦＯＵＰ本体２ａを加熱および洗浄する。冷水ノズル３２は、冷却部１４から供給された水をＦＯＵＰ本体２ａに吐出することにより、ＦＯＵＰ本体２ａを冷却および洗浄する。本実施形態では、温水ノズル３１が、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に水を吐出し、冷水ノズル３２が、ＦＯＵＰ本体２ａの外面に水を吐出する。よって、ＦＯＵＰ本体２ａは、その内面側から加熱され、その外面側から冷却される。ＦＯＵＰ本体２ａの内面は、第１面の例である。ＦＯＵＰ本体２ａの外面は、第２面の例である。
【0047】
温水ノズル３３は、加熱部１３から供給された水をＦＯＵＰドア２ｂに吐出することにより、ＦＯＵＰドア２ｂを加熱および洗浄する。冷水ノズル３４は、冷却部１４から供給された水をＦＯＵＰドア２ｂに吐出することにより、ＦＯＵＰドア２ｂを冷却および洗浄する。本実施形態では、温水ノズル３３が、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面に水を吐出し、冷水ノズル３４が、ＦＯＵＰドア２ｂの表面（おもてめん）に水を吐出する。よって、ＦＯＵＰドア２ｂは、その裏面側から加熱され、その表面側から冷却される。ＦＯＵＰドア２ｂの裏面は、第１面の例である。ＦＯＵＰドア２ｂの表面は、第２面の例である。ＦＯＵＰドア２ｂの裏面は、ＦＯＵＰドア２ｂの内面に相当し、ＦＯＵＰドア２ｂの表面は、ＦＯＵＰドア２ｂの外面に相当する。
【0048】
図３および図４はさらに、温水ノズル３１、冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４から吐出された水を、符号Ｗで示している。温水ノズル３１、冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４から吐出された水は、排水パン３５に落下し、排水パン３５に溜まる。排水パン３５に溜まった水は、その後、洗浄装置１外に排出される。
【0049】
ＦＯＵＰ２を洗浄する際には、洗浄部２５において、ＦＯＵＰ本体２ａからＦＯＵＰドア２ｂが取り外される。ＦＯＵＰ本体２ａは、温水ノズル３１および冷水ノズル３２の付近に移動され、ＦＯＵＰドア２ｂは、温水ノズル３３および冷水ノズル３４の付近に移動される。このようにして、ＦＯＵＰ本体２ａとＦＯＵＰドア２ｂは、洗浄部２５内の別々の場所で洗浄される。
【0050】
ＦＯＵＰ本体２ａは、ＦＯＵＰ本体２ａの底部が下向き、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が上向きになるように、温水ノズル３１および冷水ノズル３２の付近に載置される。この状態で、加熱部１３により加熱された水を、温水ノズル３１からＦＯＵＰ本体２ａ内に注ぎ込む。その後、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に存在するガスを溶かすために、この状態で一定時間放置する。その結果、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に吸着したガスだけでなく、ＦＯＵＰ本体２ａを形成しているポリマー内に含侵したガスも、ＦＯＵＰ本体２ａから除去することが可能となる。ポリマー内に含侵したガスは、ＦＯＵＰ本体２ａの内面へと拡散して水に溶けることで、ＦＯＵＰ本体２ａから除去される。その後、ＦＯＵＰ本体２ａの向きを変えることにより、ＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まった水が捨てられる。
【0051】
なお、ＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まった水は、ＦＯＵＰ本体２ａをひっくり返すことで捨ててもよいし、ＦＯＵＰ本体２ａの中にノズルを入れてＦＯＵＰ本体２ａから温水を吸い出すことで捨ててもよい。また、ＦＯＵＰ本体２ａから温水を捨てた後には、ＦＯＵＰ本体２ａに対して付着ダストの除去のための洗浄を行ってもよい。
【0052】
【0053】
図５および図６は、図３および図４と同様に、図１に示すいずれかの洗浄部２５や、この洗浄部２５に関連する構成を示している。この洗浄部２５は、温水ノズル３１の代わりに温水ノズル３１’を備えている。温水ノズル３１’は、第１洗浄部の例である。
【0054】
本実施形態のＦＯＵＰ２の容量は、約２０Ｌである。そのため、加熱部１３により加熱された水をＦＯＵＰ本体２ａ内に溜めていく際、ＦＯＵＰ本体２ａ内で水面が上がるのに長い時間がかかる。その結果、ＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まった水が、ＦＯＵＰ本体２ａの底部付近の部分を加熱する時間と、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部付近の部分を加熱する時間との間に、大きな時間差が生じる。よって、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部付近の部分が、十分に加熱されないおそれがある。
【0055】
そこで、図５および図６に示す洗浄部２５は、加熱部１３により加熱された水を、温水ノズル３１’からＦＯＵＰ本体２ａ内にシャワー状に注ぎ込む。温水ノズル３１’は、シャワーヘッド状の構造を有しており、温水ノズル３１’からの水は、ＦＯＵＰ本体２ａの内面全体に注がれる。そのため、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部付近の部分は、ＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まった水に晒される前から加熱される。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの内面全体を均一性よく加熱することが可能となる。
【0056】
なお、このような加熱の不均一性の問題には、温水ノズル３１や温水ノズル３１’から吐出される水の流量を上げて、上記の時間差を短くすることでも、対処することが可能である。
【0057】
ここで、温水洗浄の効果について説明する。
【0058】
一般に、水に対するガスの溶解度は、冷水より温水の方が高い。よって、本実施形態のＦＯＵＰ２は、温水を用いて洗浄される。これにより、ＦＯＵＰ２の表面（ひょうめん）に吸着したガスを、効率的に除去することが可能となる。ただし、ＦＯＵＰ２の表面に吸着したガスは、冷水でも除去可能であるため、温水を使う効果は、冷水では除去不可能なガスを温水で除去可能にすることではなく、冷水でも除去可能なガスを温水で効率的に除去することにある。
【0059】
一方、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマー内に含侵したガスは、単にＦＯＵＰ２を水で洗浄するだけでは、ほとんど除去できない。理由は、ポリマー中のガスの拡散が律速するためである。ポリマーの温度を上げると、ポリマーの高分子鎖の空孔が大きくなり、ガスの拡散が速くなることが知られている。よって、温水を用いてＦＯＵＰ２を洗浄すると、ポリマーが温水により加熱されてポリマーの温度が高くなることで、ガスの拡散が速くなる。これにより、ポリマー内に含侵したガスを、ＦＯＵＰ２の表面に拡散させることが可能となる。本実施形態によれば、温水を用いてＦＯＵＰ２を洗浄して、ポリマー内に含侵したガスをＦＯＵＰ２の表面に拡散させることで、ポリマー内に含侵したガスを除去することが可能となる。
【0060】
ポリマー内に含侵したガスは、例えばＦＯＵＰ２の真空加熱を行うことでも除去可能である。しかしながら、真空加熱では、ＦＯＵＰ２の表面に拡散してきたガスを効率的に除去することが難しい。一方、本実施形態によれば、ＦＯＵＰ２の表面を温水に晒すことにより、ＦＯＵＰ２の表面に拡散してきたガスを温水に溶かすことが可能となり、ＦＯＵＰ２の表面に拡散してきたガスを効率的に除去することが可能となる。
【0061】
図７は、第１実施形態のＦＯＵＰ２の洗浄について説明するためのグラフである。
【0062】
図７の横軸は、ＦＯＵＰ２の表面からの距離を表す。図７の縦軸は、ＦＯＵＰ２内のガスの濃度を表す。図７は、温水で洗浄する前（汚染状態）のガス濃度分布と、６０℃、８０℃、または１００℃の温水で洗浄した後のガス濃度分布とを示している。
【0063】
洗浄前の分布では、ＦＯＵＰ２の表面のガス濃度が最も高く、ＦＯＵＰ２の表面から離れるにつれてガス濃度が低下している。一方、洗浄後の各分布では、ＦＯＵＰ２の表面からガスが除去されるため、ＦＯＵＰ２の表面のガス濃度がゼロになっている。
【0064】
ＦＯＵＰ２の表面を温水で洗浄すると、ＦＯＵＰ２の表面のガス濃度が下がるため、ＦＯＵＰ２内のガスが、ＦＯＵＰ２の表面に向かって拡散していく。ただし、温水の温度が７０℃未満の場合は（例えば６０℃）、ガスの拡散係数が小さいため、ＦＯＵＰ２内のガスの濃度があまり低下しない。一方、温水の温度が７０℃以上の場合には（例えば８０℃または１００℃）、ガスの拡散係数が大きくなるため、ＦＯＵＰ２内のガスの濃度が大きく低下する。理由は、ガスの拡散係数が大きくなると、ＦＯＵＰ２内のガスが、ＦＯＵＰ２の表面から効率的に除去されるからである。このように、本実施形態によれば、ＦＯＵＰ２を洗浄する温水の温度を上げることで、ＦＯＵＰ２内のガスを効率的に除去することが可能となる。
【0065】
なお、洗浄後のガス濃度分布のピークの位置は、６０℃、８０℃、および１００℃の分布の比較から理解されるように、温水の温度が高くなるほど、ＦＯＵＰ２の表面から遠くなる。ＦＯＵＰ２内に入り込んだものの、ＦＯＵＰ２の表面から遠い位置まで拡散したガスは、ＦＯＵＰ２が使われる温度（室温付近の温度）では、ＦＯＵＰ２外にほとんど出てこれない。そのため、ＦＯＵＰ２の表面から遠い位置まで拡散したガスについては、ポリマーからガスが染み出してくるという問題が生じることがほとんどないため、ＦＯＵＰ２の実運用上問題にはならない。
【0066】
【0067】
厚さ５ｍｍ程度のポリマーであれば、ポリマーの表面を加熱すると、すぐにポリマー全体が加熱されてしまう。一般に、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーは、１３０℃以上で熱分解が始まり、８０℃程度では組成変化は起こらない。しかしながら、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーは、８０℃程度でも、高分子フレームが熱運動し、内部の隙間が広くなり、柔らかくなることが知られている。
【0068】
ポリマーの状態は、ミクロ的には温度を再び下げれば元の状態に戻る。しかしながら、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーが柔らかい状態で、ＦＯＵＰ２に力がかかると、ＦＯＵＰ２が変形してしまう。そして、ＦＯＵＰ２が変形した状態でＦＯＵＰ２の温度を再び下げると、ＦＯＵＰ２は変形したままとなり、ＦＯＵＰ２の形状は元の形状に戻らなくなってしまう。
【0069】
ＦＯＵＰ２は複雑な形状をしており、自重によるＦＯＵＰ２への力のかかり方は均等ではない。また、ＦＯＵＰ２には、ＦＯＵＰ２の加工成形時の歪みもわずかに残っている。そのため、ＦＯＵＰ２を加熱して変形させると、ＦＯＵＰ２の形状は元の形状に戻りにくい。ＦＯＵＰ２の形状がわずかでも変化すると、ＦＯＵＰ２内に基板を載せる高さが変化して、搬送トラブルを起こしやすい。そのため、ＦＯＵＰ２の変形は、わずかな変形でも抑制することが望まれる。
【0070】
そこで、本実施形態の洗浄部２５は、図８に示すように、ＦＯＵＰ本体２ａの内面Ｓａを温水で加熱するだけでなく、ＦＯＵＰ本体２ａの外面Ｓｂを冷水で冷却する。同様に、本実施形態の洗浄部２５は、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面を温水で加熱するだけでなく、ＦＯＵＰドア２ｂの表面を冷水で冷却する。
【0071】
上述のように、ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーは、１３０℃未満では組成変化を起さない。よって、１３０℃未満の水でＦＯＵＰ２を加熱する場合には、その全体が加熱されなければ、ＦＯＵＰ２の熱変形を抑制することができる。そのため、図８に示すＦＯＵＰ本体２ａは、内面Ｓａ側から温水で加熱されるだけでなく、外面Ｓｂ側から冷水で冷却されている。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの温度を、ガスが高濃度に存在する内面Ｓａ付近の部分では高くしつつ、その他の部分ではあまり高くしないことが可能となる。
【0072】
図８は、ＦＯＵＰ本体２ａ内の直線Ｌにより、ＦＯＵＰ本体２ａ内の温度勾配を模式的に示している。本実施形態では、ＦＯＵＰ本体２ａの加熱と冷却とを同時に行うことで、図８に示すような温度勾配をＦＯＵＰ本体２ａ内に生じさせることが可能となる。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａ全体が加熱されることを抑制することが可能となる。洗浄部２５がＦＯＵＰ本体２ａの加熱と冷却とを同時に行う動作は、制御部１５により制御される。以上は、洗浄部２５がＦＯＵＰドア２ｂを洗浄する場合にも同様である。
【0073】
ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーに関し、長期的に繰り返し使用する場合のポリマーの耐熱温度は、例えば約７０℃である。そのため、ＦＯＵＰ本体２ａの温度は、ガスが高濃度に存在する内面Ｓａ付近の部分では７０℃以上としても、その他の部分では７０℃未満とすることが望ましい。本実施形態では、温度が７０℃以上となる部分の厚さを、例えば１～２ｍｍ程度とすることが可能である。
【0074】
図９は、第１実施形態のＦＯＵＰ２の洗浄について説明するための別のグラフである。
【0075】
図９は、ＦＯＵＰ本体２ａの内面Ｓａが１００℃になるように内面Ｓａを加熱し、ＦＯＵＰ本体２ａの外面Ｓａが５℃、－２０℃、または－５０℃になるように外面Ｓａを冷却した場合の温度勾配を示している。直線Ｌ１は、内面Ｓａが１００℃、外面Ｓａが５℃の場合を示している。直線Ｌ２は、内面Ｓａが１００℃、外面Ｓａが－２０℃の場合を示している。直線Ｌ３は、内面Ｓａが１００℃、外面Ｓａが－５０℃の場合を示している。図９の横軸は、ＦＯＵＰ本体２ａの内面Ｓａからの距離を表し、図９の縦軸は、ＦＯＵＰ２内の温度を表す。図９では、ＦＯＵＰ本体２ａの厚さ、すなわち、ＦＯＵＰ本体２ａの内面Ｓａと外面Ｓｂとの距離を、５ｍｍと想定している。
【0076】
なお、内面Ｓａを１００℃にすることは例えば、加熱部１３からの水を蒸気（蒸気状の水）とすることで実現可能である。また、外面Ｓｂを－２０℃または－５０℃とすることは例えば、外面Ｓｂに冷水の代わりにまたは冷水と共に液体窒素を吐出することで実現可能である。
【0077】
図９はさらに、直線Ｌ１～Ｌ３の場合にて、ＦＯＵＰ本体２ａ内の温度が７０℃となる深さ（内面Ｓａからの距離）を示している。直線Ｌ１（内面Ｓａ：１００℃、外面Ｓｂ：５℃）の場合には、深さ１．５８ｍｍでの温度が７０℃となる。直線Ｌ２（内面Ｓａ：１００℃、外面Ｓｂ：－２０℃）の場合には、深さ１．２５ｍｍでの温度が７０℃となる。直線Ｌ３（内面Ｓａ：１００℃、外面Ｓｂ：－５０℃）の場合には、深さ１ｍｍでの温度が７０℃となる。これらの場合には、５ｍｍ厚のＦＯＵＰ本体２ａ内で均一な温度勾配を実現することができる。
【0078】
直線Ｌ１の場合の１．５８ｍｍという深さは、ＦＯＵＰ本体２ａの厚さ（５ｍｍ）の約１／３である。検証の結果、ＦＯＵＰ本体２ａの約２／３以上の部分の温度を７０℃未満に保てば、ＦＯＵＰ本体２ａの全体が熱変形することを抑えることができる。よって、冷却部１４からの水の温度は、１０℃以下に設定することが望ましい。
【0079】
ＦＯＵＰ本体２ａ内で７０℃未満に保たれる部分は、外面Ｓｂの温度を零度以下にすることで、さらに増やすことが可能である。例えば、外面Ｓｂの温度を－２０℃とすれば、ＦＯＵＰ本体２ａの約３／４の部分が７０℃未満に保たれる。また、外面Ｓｂの温度を－５０℃とすれば、ＦＯＵＰ本体２ａの約４／５の部分が７０℃未満に保たれる。外面Ｓｂの温度を零度以下にすることは例えば、外面Ｓｂに液体窒素スプレーにより液体窒素を吐出することで実現可能である。この場合、液体窒素スプレーから吐出された液体窒素は、外面Ｓｂに液体のまま到達してもよいし、外面Ｓｂに到達する前に窒素ガスに変化してもよい。また、液体窒素を使う場合は、液体窒素の気化により洗浄部２５内の圧力が上がり過ぎないように、洗浄部２５内の圧力を逃がす機構を洗浄部２５に設けておくことが望ましい。
【0080】
洗浄部２５がＦＯＵＰ本体２ａを洗浄する際、ＦＯＵＰ本体２ａの内面Ｓａと外面Ｓｂとの温度差が７０℃以上となるように、ＦＯＵＰ本体２ａを加熱および冷却することが望ましい。内面Ｓａと外面Ｓｂとの温度差は、直線Ｌ１の場合には９５℃、直線Ｌ２の場合には１２０℃、直線Ｌ３の場合には１５０℃となっている。これらの場合、ＦＯＵＰ本体２ａの十分多くの部分を７０℃未満に保つことが可能となり、例えば、ＦＯＵＰ本体２ａの約２／３以上の部分を７０℃未満に保つことが可能となる。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの全体が熱変形することを抑えることが可能となる。以上は、洗浄部２５がＦＯＵＰドア２ｂを洗浄する場合にも同様である。
【0081】
図１０は、第１実施形態の洗浄装置１の構成の第２の例を示す別の断面図である。
【0082】
図１０に示す洗浄部２５は、図６に示す構成要素に加え、温水ノズル３６と、温水流路３７とを備えている。温水ノズル３６は、温水流路３７から供給された温水をＦＯＵＰ本体２ａに吐出する。温水流路３７は、温水流路３（図１）を流れる温水を、加熱部１３を介さずに温水ノズル３６に供給する。本実施形態の温水ノズル３６は、温水をシャワー状に吐出する。
【0083】
図１０に示すＦＯＵＰ本体２ａは、図６に示すＦＯＵＰ本体２ａとは異なり、ＦＯＵＰ本体２ａの底部が上向き、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が下向きになるように、温水ノズル３１および冷水ノズル３２の付近に載置されている。第２の例（図５、図６、図１０）における洗浄部２５では、図６に示す状態でＦＯＵＰ本体２ａを洗浄した後、ＦＯＵＰ本体２ａの向きを図１０に示す向きに変える。
【0084】
そして、ＦＯＵＰ本体２ａ内に温水ノズル３６を差し込み、ＦＯＵＰ本体２ａの内面を温水ノズル３６からの温水で洗浄する。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に付着しているダストを除去することが可能となる。図１０では、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が下向きになっているため、このようなダストが水と共にＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まることを防ぐことができる。ＦＯＵＰ本体２ａの内面からダストを効果的に除去するために、温水ノズル３６から吐出される温水の水圧を上げてもよいし、温水ノズル３６から吐出される温水にガス（例えば窒素ガス）を混ぜることで温水の流速を上げてもよい。ＦＯＵＰ本体２ａの内面から除去されたダストは、水と共に排水パン３５に落下し、その後、水と共に洗浄装置１外に排出される。本実施形態においては、ＦＯＵＰドア２ｂは温水で洗浄しているため、ＦＯＵＰドア２ｂの追加洗浄をしていないが、ダスト除去を目的としてＦＯＵＰドア２ｂの追加洗浄をしてもよい。
【0085】
なお、温水ノズル３６と温水流路３７は、第２の例における洗浄部２５だけでなく、第１の例（図３、図４）における洗浄部２５にも設けられていてもよい。また、第１および第２の例における冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４は、温水ノズル３１のように非シャワー状に水を吐出してもよいし、温水ノズル３１’のようにシャワー状に水を吐出してもよい。ただし、冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４から吐出される水は、ＦＯＵＰ本体２ａ内やＦＯＵＰドア２ｂ内に溜まることが想定されていないため、冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４は、図３～図６などに示すように、シャワー状に水を吐出することが望ましい。
【0086】
以上のように、本実施形態の洗浄装置１は、ＦＯＵＰ２を洗浄する水を加熱する加熱部１３と、加熱部１３により加熱された水をＦＯＵＰ２に供給することで、ＦＯＵＰ２を加熱および洗浄する洗浄部２５とを備えている。よって、本実施形態によれば、ＦＯＵＰ２を好適に洗浄することが可能となる。例えば、ＦＯＵＰ２に吸着したガスだけでなく、ＦＯＵＰ２内に含侵したガスも除去することが可能となる。また、ＦＯＵＰ２の内面を加熱しながら、ＦＯＵＰ２の外面を冷却することで、ＦＯＵＰ２の変形を抑制しつつ、ＦＯＵＰ２を洗浄することが可能となる。
【0087】
【0088】
図１１および図１２は、図３および図４等と同様に、図１に示すいずれかの洗浄部２５や、この洗浄部２５に関連する構成を示している。この洗浄部２５は、温水ノズル３１の代わりに温水ノズル４１を備えている。温水ノズル４１は、加熱部１３により加熱された水をＦＯＵＰ本体２ａに供給することで、ＦＯＵＰ本体２ａを加熱および洗浄する。温水ノズル４１は、第１洗浄部の例である。
【0089】
図１２に示すＦＯＵＰ本体２ａは、図１０に示すＦＯＵＰ本体２ａと同様に、ＦＯＵＰ本体２ａの底部が上向き、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が下向きになるように、温水ノズル４１および冷水ノズル３２の付近に載置されている。ただし、図１０に示す温水ノズル３６は、ダスト除去のために使用されるのに対し、図１２に示す温水ノズル４１は、ガス除去およびダスト除去のために使用される。本実施形態では、温水ノズル４１を用いることで、ガス除去およびダスト除去を同時に行うことができる。別言すると、温水ノズル４１は、ガス除去用の温水ノズル３１、３１’の機能と、ダスト除去用の温水ノズル３６の機能とを奏することができる。
【0090】
ＦＯＵＰ本体２ａを洗浄する際には、ＦＯＵＰ本体２ａの内面を温水ノズル４１からの温水で洗浄し、ＦＯＵＰ本体２ａの外面を冷水ノズル３２からの冷水で洗浄する。これにより、第１実施形態の場合と同様に、ＦＯＵＰ本体２ａを加熱および冷却しつつ、ＦＯＵＰ本体２ａを洗浄することが可能となる。温水ノズル４１は、温水ノズル３６と同様に、ＦＯＵＰ本体２ａ内に差し込まれた状態で使用される。本実施形態の温水ノズル４１は、温水をシャワー状に吐出する。
【0091】
図１２では、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が下向きになっているため、水やダストがＦＯＵＰ本体２ａ内に溜まることを防ぐことができる。ＦＯＵＰ本体２ａの内面からダストを効果的に除去するために、温水ノズル４１から吐出される温水の水圧を上げてもよいし、温水ノズル４１から吐出される温水にガス（例えば窒素ガス）を混ぜることで温水の流速を上げてもよい。
【0092】
本実施形態によれば、ガス除去と同時にダスト除去を行うことが可能となり、洗浄に要する時間を短縮することが可能となる。また、本実施形態によれば、ＦＯＵＰ本体２ａの向きを変える必要がなくなるため、ＦＯＵＰ本体２ａの搬送機構をシンプルにすることが可能となる。
【0093】
第１および第２実施形態では、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面を冷水で冷却している。しかしながら、ＦＯＵＰドア２ｂは、ＦＯＵＰ本体２ａに固定するためのラッチ構造を有するため、空洞構造となっていて、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面からの冷却が、ＦＯＵＰ本体２ａに比べて効果的にできない。ただし、ＦＯＵＰドア２ｂの形状は平面的でシンプルなため、ＦＯＵＰドア２ｂは、上述の自重や加工歪みの影響をＦＯＵＰ本体２ａに比べて受けにくい。そのため、ＦＯＵＰドア２ｂは、加熱による変形の影響が、ＦＯＵＰ本体２ａに加部て小さい。よって、７０℃以上に加熱しても変形しない条件でＦＯＵＰドア２ｂを形成する場合には、ＦＯＵＰドア２ｂを裏面から冷却しなくてもよい。
【0094】
（第３実施形態）
図１３は、第３実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
図１３は、第３実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【0095】
図１３は、図３および図４等と同様に、図１に示すいずれかの洗浄部２５や、この洗浄部２５に関連する構成を示している。この洗浄部２５は、温水ノズル３１、冷水ノズル３２、温水ノズル３３、および冷水ノズル３４の代わりに、ノズル５１と、ノズル５２とを備えている。また、本実施形態の洗浄装置１は、温水流路２３および冷水流路２４の代わりに、流路５３と、流路５４と、バルブ５５と、バルブ５６と、バルブ５７と、バルブ５８とを備えている。ノズル５１は、第１洗浄部の例である。ノズル５２は、第２洗浄部の例である。
【0096】
第１または第２実施形態の洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２の加熱および冷却を同時に行うことで、ＦＯＵＰ２を洗浄する。一方、本実施形態の洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２の加熱および冷却を交互に行うことで、ＦＯＵＰ２を洗浄する。この洗浄部２５がＦＯＵＰ２の加熱と冷却とを交互に行う動作は、制御部１５（図１）により制御される。
【0097】
ノズル５１は、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に水を吐出することで、ＦＯＵＰ本体２ａを洗浄する。ノズル５１は、加熱部１３により加熱された水（温水）を吐出することと、冷却部１４により冷却された水（冷水）を吐出することとが可能である。ノズル５１が温水を吐出する場合には、ＦＯＵＰ本体２ａは、加熱されながら洗浄される。ノズル５１が冷水を吐出する場合には、ＦＯＵＰ本体２ａは、冷却されながら洗浄される。本実施形態のＦＯＵＰ本体２ａを洗浄する際には、ＦＯＵＰ本体２ａの内面をノズル５１からの温水または冷水で洗浄する。これにより、ガス除去およびダスト除去を同時に行うことが可能となる。ノズル５１は、ＦＯＵＰ本体２ａ内に差し込まれた状態で使用される。本実施形態のノズル５１は、温水または冷水をシャワー状に吐出する。
【0098】
ノズル５２は、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面に水を吐出することで、ＦＯＵＰドア２ｂを洗浄する。ノズル５２は、加熱部１３により加熱された水（温水）を吐出することと、冷却部１４により冷却された水（冷水）を吐出することとが可能である。ノズル５２が温水を吐出する場合には、ＦＯＵＰドア２ｂは、加熱されながら洗浄される。ノズル５２が冷水を吐出する場合には、ＦＯＵＰドア２ｂは、冷却されながら洗浄される。本実施形態のノズル５２は、温水または冷水をシャワー状に吐出する。
【0099】
流路５３は、加熱部１３により加熱された水や、冷却部１４により冷却された水を、ノズル５１に供給するための流路である。流路５３は、図１３に示すように、バルブ５５が設けられた温水流路と、バルブ５６が設けられた冷水流路と、これらの温水流路および冷水流路が合流した共通流路とを含んでいる。温水流路、冷水流路、および共通流路はそれぞれ、加熱部１３、冷却部１４、およびノズル５１に接続されている。ノズル５１から温水を吐出する場合には、バルブ５５が開かれ、バルブ５６が閉じられる。ノズル５１から冷水を吐出する場合には、バルブ５５が閉じられ、バルブ５６が開かれる。バルブ５５、５６の開閉は、制御部１５（図１）により制御される。
【0100】
流路５４は、加熱部１３により加熱された水や、冷却部１４により冷却された水を、ノズル５２に供給するための流路である。流路５４は、図１３に示すように、バルブ５７が設けられた温水流路と、バルブ５８が設けられた冷水流路と、これらの温水流路および冷水流路が合流した共通流路とを含んでいる。温水流路、冷水流路、および共通流路はそれぞれ、加熱部１３、冷却部１４、およびノズル５２に接続されている。ノズル５２から温水を吐出する場合には、バルブ５７が開かれ、バルブ５８が閉じられる。ノズル５２から冷水を吐出する場合には、バルブ５７が閉じられ、バルブ５８が開かれる。バルブ５７、５８の開閉は、制御部１５（図１）により制御される。
【0101】
図１４は、第３実施形態の洗浄装置１の動作を説明するためのグラフである。
【0102】
【0103】
図１４に示す「１回目」「２回目」「３回目」「４回目」「５回目」の期間は、ノズル５１から温水を吐出するタイミングを示している。一方、図１４に示すその他の期間は、ノズル５１から冷水を吐出するタイミングを示している。このように、本実施形態のノズル５１は、温水と冷水とを交互に吐出している。これは、本実施形態のノズル５２についても同様である。
【0104】
図１４では、「１回目」「２回目」「３回目」「４回目」「５回目」の各期間の最後に、深さ１ｍｍの温度が、７０℃に近づいているが、７０℃には達していない。本実施形態によれば、第１実施形態の場合（図９）と同様に、ＦＯＵＰ本体２ａの十分多くの部分を７０℃未満に保つことが可能となる。
【0105】
本実施形態によれば、洗浄水用のノズルの本数を減らすことや、洗浄水用の流路の長さを短くすることで、洗浄部２５を小型化することが可能となる。一方、第１または第２実施形態によれば、ＦＯＵＰ２の加熱および冷却を同時に行うことで、ＦＯＵＰ２の加熱および冷却を交互に行う場合に比べて、ＦＯＵＰ２の洗浄に要する時間を短くすることが可能となる。
【0106】
なお、第１～第３実施形態の各洗浄部２５は、温水流路３から温水（加熱用の水）を取り込み、冷水流路４から冷水（冷却用の水）を取り込んでいるが、加熱用の水と冷却用の水とを同じ流路から取り込んでもよい。この場合、加熱部１３はこの流路からの水を加熱し、冷却部１４はこの流路からの水を冷却する。
【0107】
（第４実施形態）
図１５は、第４実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
図１５は、第４実施形態の洗浄装置１の構成を示す断面図である。
【0108】
図１５は、図１３と同様に、図１に示すいずれかの洗浄部２５や、この洗浄部２５に関連する構成を示している。本実施形態の洗浄装置１は、第３実施形態の洗浄装置１と似た構成を有しているが、加熱部１３、流路５３内の温水流路、流路５４内の温水流路、バルブ５５、およびバルブ５７の代わりに、電流供給部６１と、電流供給経路６２とを備えている。
【0109】
第３実施形態の洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２に温水を吐出することにより、ＦＯＵＰ２を加熱および洗浄し、ＦＯＵＰ２に冷水を吐出することにより、ＦＯＵＰ２を冷却および洗浄する。一方、本実施形態の洗浄部２５は、ＦＯＵＰ２に赤外線を照射することにより、ＦＯＵＰ２を加熱し、ＦＯＵＰ２に冷水を吐出することにより、ＦＯＵＰ２を冷却および洗浄する。本実施形態の洗浄部２５は、第３実施形態と同様に、ＦＯＵＰ２の加熱および冷却を交互に行うことで、ＦＯＵＰ２を洗浄する。この洗浄部２５がＦＯＵＰ２の加熱と冷却とを交互に行う動作は、制御部１５（図１）により制御される。
【0110】
本実施形態のノズル５１は、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に水を吐出することで、ＦＯＵＰ本体２ａを洗浄する。本実施形態のノズル５１は、冷却部１４により冷却された水を吐出することで、ＦＯＵＰ本体２ａを冷却しながら洗浄することができる。
【0111】
本実施形態のノズル５２は、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面に水を吐出することで、ＦＯＵＰドア２ｂを洗浄する。本実施形態のノズル５２は、冷却部１４により冷却された水を吐出することで、ＦＯＵＰドア２ｂを冷却しながら洗浄することができる。
【0112】
本実施形態の洗浄部２５は、後述するように、ノズル５１の付近に設けられた加熱抵抗体６５と、ノズル５２の付近に設けられた加熱抵抗体６５とを備えている。電流供給部６１は、これらの加熱抵抗体６５に流れる電流を供給する。電流供給経路６２は、電流供給部６１から供給された電流をこれらの加熱抵抗体６５に供給するための経路である。電流供給経路６２から供給された電流がこれらの加熱抵抗体６５に流れると、これらの加熱抵抗体６５から赤外線が発生し、ＦＯＵＰ本体２ａの内面や、ＦＯＵＰドア２ｂの裏面に、赤外線が照射される。その結果、ＦＯＵＰ本体２ａやＦＯＵＰドア２ｂが赤外線により加熱される。電流供給経路６２は例えば、電流を伝達するための導線である。本実施形態の電流供給経路６２は、図１５に示すように、流路５３およびノズル５１や、流路５４およびノズル５２に沿って設けられている。
【0113】
本実施形態の流路５３は、冷却部１４により冷却された水をノズル５１に供給する。この水をノズル５１から吐出する際には、バルブ５６が開かれ、かつ電流供給部６１からの電流供給がオフにされる。一方、ＦＯＵＰ本体２ａを加熱する際には、バルブ５６が閉じられ、かつ電流供給部６１からの電流供給がオンにされる。バルブ５６の開閉や、電流供給部６１のオン・オフは、制御部１５（図１）により制御される。
【0114】
本実施形態の流路５４は、冷却部１４により冷却された水をノズル５２に供給する。この水をノズル５２から吐出する際には、バルブ５８が開かれ、かつ電流供給部６１からの電流供給がオフにされる。一方、ＦＯＵＰドア２ｂを加熱する際には、バルブ５８が閉じられ、かつ電流供給部６１からの電流供給がオンにされる。バルブ５８の開閉や、電流供給部６１のオン・オフは、制御部１５（図１）により制御される。
【0115】
図１６は、第４実施形態の洗浄装置１の構成を示す別の断面図である。
【0116】
図１６は、図１５に示す洗浄部２５と同じ洗浄部２５を示している。図１６は、ＦＯＵＰ本体２ａやＦＯＵＰ２ｂに赤外線を照射する様子を示している。一方、図１５は、ノズル５１、５２からＦＯＵＰ本体２ａやＦＯＵＰ２ｂに水を吐出する様子を示している。
【0117】
図１７および図１８はそれぞれ、第４実施形態のノズル５１の構成を示す斜視図および拡大図である。図１８の拡大図は、ノズル５１のＸＺ断面を示す断面図と、ノズル５１の－Ｘ方向の側面を示す側面図とを含んでいる。
【0118】
本実施形態のノズル５１は、図１７および図１８に示すように、内部空間６３と、流路形成部材６４と、前述した複数の加熱抵抗体６５と、ガラス材６６とを含んでいる。図１７は、内部空間６３の位置を見やすくするために、内部空間６３をドットハッチングで示している。
【0119】
流路５２からノズル５１に流れ込んだ水は、内部空間６３に溜まる。内部空間６３は、図１８に示すように、流路形成部材６４により形成されている。流路形成部材６４はおおむね、６つの四角形からなる外面と、６つの四角形からなる内面とを有し、流路形成部材６４の内面が内部空間６３を形成している。
【0120】
図１７は、流路形成部材６４の外面に設けられた複数の穴６４ａと、流路形成部材６４の内面に設けられた複数の穴６４ｂとを示している。図１８は、これらの穴６４ａ、６４ｂを互いに繋ぐ複数の流路６４ｃを示している。これらの流路６４ｃは、流路形成部材６４を貫通している。なお、図１７は、図面を見やすくするために、一部の穴６４ａの図示を省略している。
【0121】
内部空間６３に溜まった水は、これらの流路６４ｃを通過し、ＦＯＵＰ本体２ａへと吐出される。このようにして、シャワー状のノズル５１が実現されている。これらの流路６４ｃは、図１８に示すように、互いに異なる方向に延びている。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの内面を、洗い残し部分の発生を抑制するように洗浄することが可能となる。
【0122】
各加熱抵抗体６５は、流路形成部材６４の外面に、穴６４ｂの位置を避けるように設けられている。各加熱抵抗体６５は、上述の電流供給経路６２（図１６および図１７）と電気的に接続されている。各加熱抵抗体６５は、電流供給経路６２から電流を供給されることで、赤外線を発生させることができる。その結果、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に赤外線が照射され、ＦＯＵＰ本体２ａが加熱される。
【0123】
ガラス材６６は、流路形成部材６４の外面や、各加熱抵抗体６５の外面を覆っている。これにより、各加熱抵抗体６５が水に触れることを防ぐことが可能となる。各加熱抵抗体６５から発生した赤外線は、ガラス材６６を透過してＦＯＵＰ本体２ａに照射される。一方、ガラス材６６は、流路形成部材６４の穴６４ｂの位置に穴を有しており、流路形成部材６４の穴６４ｂからの水が、ガラス材６６の穴を通過する。
【0124】
【0125】
図１９は、第４実施形態の洗浄装置１の動作を説明するためのグラフである。
【0126】
図１９は、ノズル５１から冷水を吐出したり、加熱抵抗体６５から赤外線を発生させたりする時間（タイミング）を示している。図１９に示すように、本実施形態の洗浄部２５は、冷水によるＦＯＵＰ本体２ａの冷却と、赤外線によるＦＯＵＰ本体２ａの加熱とを、交互に行う。これは、本実施形態のＦＯＵＰドア２ｂについても同様である。
【0127】
ＦＯＵＰ２を形成しているポリマーは、例えばポリカーボネートである。この場合、ポリマーは、波長６～１０μｍに強い吸収帯を持っているので、ＦＯＵＰ２に照射された赤外線は、ＦＯＵＰ２の表面付近で吸収される。その結果、ＦＯＵＰ２が加熱される。しかしながら、ＦＯＵＰ２の表面温度は、短時間でも、ポリマーが溶解分解を始める温度（約１３０℃）以上にならないようにすることが望まれる。そのため、赤外線の照射エネルギーと照射時間を適切な値に制御する必要がある。
【0128】
赤外線照射時に水を吐出していると、水が赤外線を吸収してしまうので、ＦＯＵＰ２を効率的に加熱できない。そのため、本実施形態の赤外線照射は、水を吐出していない間に行う（図１９を参照）。本実施形態では、ＦＯＵＰ２の表面に染み出したガスを溶解除去するために、赤外線照射後にＦＯＵＰ２に水を吐出する。この際、ＦＯＵＰ２の表面付近の温度を一度下げるために、本実施形態ではＦＯＵＰ２に冷水を吐出する。水洗浄時間を長くしてもポリマー中のガスは表面に出てこないし、赤外線照射時間を長くしても表面のガスは除去できないので、水洗浄と赤外線照射は短時間で交互に行うことが望ましい。
【0129】
本実施形態によれば、加熱部１３が不要になることで、洗浄装置１の構成をシンプルにするや、洗浄装置１を小型化することが可能となる。
【0130】
また、本実施形態の加熱抵抗体６５は、ノズル５１に設けられている。これにより、水を吐出する機構であるノズル５１と、赤外線を発生する機構である加熱抵抗体６５が、一体化されている。これにより、水を吐出する機構が赤外線照射の邪魔になったり、赤外線を発生する機構が水吐出の邪魔になったりすることを、回避することが可能となる。さらには、これらの機構を容易に一緒に移動させることが可能となる。
【0131】
（第５実施形態）
図２０は、第５実施形態の半導体製造システムの構成を示す平面図である。
図２０は、第５実施形態の半導体製造システムの構成を示す平面図である。
【0132】
本実施形態の半導体製造システムは、第１～第４実施形態のいずれかの洗浄装置１と、搬送パス７１～７４と、複数の半導体製造装置７５と、基板取り扱い部７６とを備えている。図２０はさらに、搬送パス７１～７４に沿って搬送される複数のＦＯＵＰ２を示している。図２０に示す矢印は、ＦＯＵＰ２の搬送方向を示している。
【0133】
搬送パス７１は、ＦＯＵＰ２により基板を搬送する際に使用される軌道である。搬送パス７２は、ＦＯＵＰ２を洗浄する際に使用される軌道である。そのため、搬送パス７１は、半導体製造装置７５に近接して配置されており、搬送パス７２は、洗浄装置１に近接して配置されている。ＦＯＵＰ２内の基板を処理する際には、搬送パス７１上のＦＯＵＰ２が、いずれかの半導体製造装置７５上に載置される。一方、ＦＯＵＰ２を洗浄する際には、搬送パス７２上のＦＯＵＰ２が、洗浄装置１上に載置される。
【0134】
基板取り扱い部７６は、ＦＯＵＰ２内に基板を収納したり、ＦＯＵＰ２から基板を取り出したりする。例えば、ＦＯＵＰ２が、搬送パス７１から搬送パス７３を介して搬送パス７２に向かう際には、ＦＯＵＰ２からすべての基板を取り出す。一方、ＦＯＵＰ２が、搬送パス７２から搬送パス７４を介して搬送パス７１に向かう際には、ＦＯＵＰ２内に１枚以上の基板を収納する。
【0135】
本実施形態の半導体製造システムは、ＦＯＵＰ２により搬送される基板から、半導体装置を製造することができる。本実施形態の半導体装置は、図２０に示す半導体製造システム内のみで加工されてもよいし、図２０に示す半導体製造システム内とその他の半導体製造システム内とで加工されてもよい。
【0136】
図２０は、符号Ａ～Ｋで示す複数の半導体製造装置７５を例示している。これらの半導体製造装置７５は例えば、ＣＶＤ（Chemical Etching Deposition）装置、スパッタリング装置、ドライエッチング装置、アニール装置、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置、イオン注入装置、基板洗浄・乾燥装置などを含んでいる。
【0137】
図２１は、第５実施形態の半導体製造装置７５の構成の第１の例を示す断面図である。
【0138】
図２１に示す半導体製造装置７５は、ドライエッチング装置であり、チャンバ８１と、基板ホルダ８２と、イオン源８３とを備えている。基板ホルダ８２は、チャンバ８１内に収容された基板７７を保持する。イオン源８３は、基板７７にイオンを照射することで、基板７７のドライエッチングを行う。ドライエッチング後の基板７７をＦＯＵＰ２内に収納すると、例えばフッ素ガスや塩素ガスなどのガスによりＦＯＵＰ２が汚染されやすい。
【0139】
図２２は、第５実施形態の半導体製造装置７５の構成の第２の例を示す断面図である。
【0140】
図２２に示す半導体製造装置７５は、スパッタリング装置であり、チャンバ９１と、基板ホルダ９２と、ターゲットホルダ９３とを備えている。チャンバ９１は、スパッタリング用のガスを供給する給気口９１ａと、不要なガスを排出する排気口９１ｂとを備えている。基板ホルダ９２は、チャンバ９１内に収容された基板７７を保持する。ターゲットホルダ９３は、基板７７のスパッタリング用のターゲット７８を保持する。スパッタリングは基板７７がクリーンな状態で行うことが望ましいため、スパッタリング前の基板７７を収納しているＦＯＵＰ２もクリーンであることが望ましい。
【0141】
図２３は、第５実施形態の半導体製造システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【0142】
図２３は、あるＦＯＵＰ２内の基板７７をいずれかの半導体製造装置７５で処理し、その後、そのＦＯＵＰ２内の基板７７を別の半導体製造装置７５で処理するフローを示している。図２３では、前者の装置を、符号Ａで示す半導体製造装置７５としており（以下「半導体製造装置Ａ」と呼ぶ）、後者の装置を、符号Ｂで示す半導体製造装置７５としている（以下「半導体製造装置Ｂ」と呼ぶ）。半導体製造装置Ａは、第１半導体製造装置の例であり、半導体製造装置Ｂは、第２半導体製造装置の例である。
【0143】
この場合、半導体製造装置Ａでの処理と半導体製造装置Ｂでの処理との間に、ＦＯＵＰ２を洗浄することが望ましい場合がある。例えば、半導体製造装置Ａがドライエッチング装置であり、半導体製造装置Ｂがスパッタリング装置である場合、半導体製造装置Ｂでの処理の前にＦＯＵＰ２はクリーンであるのが望ましいにもかかわらず、半導体製造装置Ａでの処理の後にＦＯＵＰ２が汚染されやすい。図２３は、このような汚染に対処するためのフローを示している。
【0144】
まず、半導体製造装置Ａ内で基板７７を処理し（ステップＳ１）、その後に基板７７を半導体製造装置Ａから搬出し、搬出した基板７７をＦＯＵＰ２内に収納する（ステップＳ２）。ステップＳ２で収納される基板７７は、第１基板の例である。次に、このＦＯＵＰ２を基板取り扱い部７６に搬送し、基板取り扱い部７６でこのＦＯＵＰ２から基板７７を取り出す（ステップＳ３）。次に、このＦＯＵＰ２を、洗浄装置１により洗浄する（ステップＳ４）。
【0145】
次に、このＦＯＵＰ２を基板取り扱い部７６に搬送し、基板取り扱い部７６でこのＦＯＵＰ２内に基板７７を収納する（ステップＳ５）。ステップＳ５で収納される基板７７は、ステップＳ３で取り出された基板７７と同じものでもよいし、ステップＳ３で取り出された基板７７とは異なるものでもよい。ステップＳ５で収納される基板７７は、第２基板の例である。次に、このＦＯＵＰ２を半導体製造装置Ｂ付近に移動させ、このＦＯＵＰ２から基板７７を取り出し、取り出した基板７７を半導体製造装置Ｂ内に搬入する（ステップＳ６）。次に、半導体製造装置Ｂ内で基板７７を処理する（ステップＳ７）。
【0146】
本実施形態によれば、ＦＯＵＰ２を汚染しやすい半導体製造装置７５が半導体製造システム内に存在する場合にも、ＦＯＵＰ２をクリーンに維持することが可能となる。
【0147】
（第６実施形態）
図２４は、第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す三面図である。
図２４は、第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す三面図である。
【0148】
【0149】
本実施形態のＦＯＵＰ２は、前述したように、ＦＯＵＰ本体２ａと、ＦＯＵＰドア２ｂとを含んでいる。また、本実施形態のＦＯＵＰ本体２ａは、図２４(ａ)～図２４(ｃ)に示すように、２つの取っ手１０１と、２つの取っ手１０２と、掴み部１０３と、下敷き部１０４とを含んでいる。図２４(ａ)～図２４(ｃ)はさらに、ＯＨＴから伸びているシャフト２０１と、シャフト２０１の先端に設けられた把持部２０２とを示している。
【0150】
取っ手１０１は、搬送装置がＦＯＵＰ２を持ち上げるために設けられている。取っ手１０２は、人間が手でＦＯＵＰ２を持つために設けられている。掴み部１０３は、把持部２０２が掴むための部分である。シャフト２０１は、把持部２０２により掴み部１０３を掴むことで、ＦＯＵＰ２を上下方向や水平方向に移動させることができる。下敷き部１０４は、ＦＯＵＰ本体２ａの土台を形成している。
【0151】
図２４(ａ)～図２４(ｃ)に示すＦＯＵＰ２は、ロードポート１１上に載置されている。ＦＯＵＰ２をロードポート１１上に載置する際には、掴み部１０３が上向きになるようにＦＯＵＰ２が載置される。理由は、把持部２０２により掴み部１０３を掴む必要があるからである。
【0152】
図２５は、第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す別の三面図である。
【0153】
図２５(ａ)と、図２５(ｂ)と、図２５(ｃ)はそれぞれ、同じＦＯＵＰ２の一の側面と、別の側面と、上面とを示している。図２５(ａ)～図２５(ｃ)に示すＦＯＵＰ２は、洗浄部２５の複数の台Ｐの上に載置されている。具体的には、図２５(ａ)～図２５(ｃ)は、ＦＯＵＰドア２ｂが取り外された状態のＦＯＵＰ本体２ａを示している。
【0154】
図２５(ａ)～図２５(ｃ)に示すＦＯＵＰ本体２ａは、図４および図６に示すＦＯＵＰ本体２ａと同様に、ＦＯＵＰ本体２ａの底部が下向き、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が上向きになるように載置されている。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａ内に温水を溜めて、ＦＯＵＰ本体２ａを洗浄することが可能となる（ガス除去）。
【0155】
本実施形態の洗浄装置１は、ロードポート１１上に載置されたＦＯＵＰ２を、搬送ロボット２１によりチャンバ１２内に搬入する（図１）。搬送ロボット２１はさらに、水平軸を中心にＦＯＵＰ２を９０度回転させ、ＦＯＵＰ２の向きを図２４(ａ)～図２４(ｃ)に示す向きから、図２５(ａ)～図２５(ｃ)に示す向きに変える。この際、搬送ロボット２１は、掴み部１０３を掴んでＦＯＵＰ２を操作することで、ＦＯＵＰ２の向きを変える。なお、ＦＯＵＰ２の向きを変える操作は、ＦＯＵＰ本体２ａからＦＯＵＰドア２ｂを取り外す前に行ってもよいし、ＦＯＵＰ本体２ａからＦＯＵＰドア２ｂを取り外した後に行ってもよい。
【0156】
本実施形態の台Ｐは、ＦＯＵＰ本体２ａの外面を洗浄する際に台Ｐが洗浄の妨げになりにくいような形状を有していることが望ましい。例えば、平面視における台Ｐの形状を点に近付けて、ＦＯＵＰ本体２ａを台Ｐにより点接触で支持すれば、台ＰとＦＯＵＰ本体２ａとの接触面積が小さくなるため、台Ｐは洗浄の妨げになりにくい。また、平面視における台Ｐの形状を線に近付けて、ＦＯＵＰ本体２ａを台Ｐにより線接触で支持してもよい。
【0157】
図２６は、第６実施形態のＦＯＵＰ２の構造を示す別の三面図である。
【0158】
図２６(ａ)と、図２６(ｂ)と、図２６(ｃ)はそれぞれ、同じＦＯＵＰ２の一の側面と、別の側面と、上面とを示している。図２６(ａ)～図２６(ｃ)に示すＦＯＵＰ２も、洗浄部２５の複数の台Ｐの上に載置されている。図２６(ａ)～図２６(ｃ)も、ＦＯＵＰドア２ｂが取り外された状態のＦＯＵＰ本体２ａを示している。
【0159】
図２６(ａ)～図２６(ｃ)に示すＦＯＵＰ本体２ａは、図１０に示すＦＯＵＰ本体２ａと同様に、ＦＯＵＰ本体２ａの底部が上向き、ＦＯＵＰ本体２ａの開口部が下向きになるように載置されている。これにより、ＦＯＵＰ本体２ａの内面に付着しているダストを洗浄により除去することが可能となる（ダスト除去）。なお、図２６(ａ)～図２６(ｃ)に示す状態は、第２～第４実施形態で説明した洗浄、すなわち、ガス除去およびダスト除去を兼ねる洗浄を行う場合にも採用される。
【0160】
なお、図２６(ａ)～図２６(ｃ)に示す向きにＦＯＵＰ２を回転させる操作は、上記のように搬送ロボット２１により行われる。また、図２６(ａ)～図２６(ｃ)に示す台Ｐの形状や個数は、図２５(ａ)～図２５(ｃ)に示す台Ｐの形状や個数と同じでもよいし、図２５(ａ)～図２５(ｃ)に示す台Ｐの形状や個数と異なっていてもよい。
【0161】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【0162】
１：洗浄装置、２：ＦＯＵＰ、２ａ：ＦＯＵＰ本体、
２ｂ：ＦＯＵＰドア、３：温水流路、４：冷水流路、
１１：ロードポート、１２：チャンバ、
１３：加熱部、１４：冷却部、１５：制御部、
２１：搬送ロボット、２１ａ：搬送アーム、２２：搬送レール、
２３：温水流路、２４：冷水流路、２５：洗浄部、２６：乾燥部、
３１：温水ノズル、３１’：温水ノズル、３２：冷水ノズル、３３：温水ノズル、
３４：冷水ノズル、３５：排水パン、３６：温水ノズル、３７：温水流路、
４１：温水ノズル、５１：ノズル、５２：ノズル、５３：流路、５４：流路、
５５：バルブ、５６：バルブ、５７：バルブ、５８：バルブ、
６１：電流供給部、６２：電流供給経路、６３：内部空間、６４：流路形成部材、
６４ａ：穴、６４ｂ：穴、６４ｃ：流路、６５：加熱抵抗体、６６：ガラス材、
７１：搬送パス、７２：搬送パス、７３：搬送パス、７４：搬送パス、
７５：半導体製造装置、７６：基板取り扱い部、７７：基板、７８：ターゲット、
８１：チャンバ、８２：基板ホルダ、８３：イオン源、
９１：チャンバ、９１ａ：給気口、９１ｂ：排気口、
９２：基板ホルダ、９３：ターゲットホルダ、
１０１：取っ手、１０２：取っ手、１０３：掴み部、１０４：下敷き部、
２０１：シャフト、２０２：把持部
２ｂ：ＦＯＵＰドア、３：温水流路、４：冷水流路、
１１：ロードポート、１２：チャンバ、
１３：加熱部、１４：冷却部、１５：制御部、
２１：搬送ロボット、２１ａ：搬送アーム、２２：搬送レール、
２３：温水流路、２４：冷水流路、２５：洗浄部、２６：乾燥部、
３１：温水ノズル、３１’：温水ノズル、３２：冷水ノズル、３３：温水ノズル、
３４：冷水ノズル、３５：排水パン、３６：温水ノズル、３７：温水流路、
４１：温水ノズル、５１：ノズル、５２：ノズル、５３：流路、５４：流路、
５５：バルブ、５６：バルブ、５７：バルブ、５８：バルブ、
６１：電流供給部、６２：電流供給経路、６３：内部空間、６４：流路形成部材、
６４ａ：穴、６４ｂ：穴、６４ｃ：流路、６５：加熱抵抗体、６６：ガラス材、
７１：搬送パス、７２：搬送パス、７３：搬送パス、７４：搬送パス、
７５：半導体製造装置、７６：基板取り扱い部、７７：基板、７８：ターゲット、
８１：チャンバ、８２：基板ホルダ、８３：イオン源、
９１：チャンバ、９１ａ：給気口、９１ｂ：排気口、
９２：基板ホルダ、９３：ターゲットホルダ、
１０１：取っ手、１０２：取っ手、１０３：掴み部、１０４：下敷き部、
２０１：シャフト、２０２：把持部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】