JP2001162239A - 超音波洗浄装置 - Google Patents
超音波洗浄装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波スプレー洗浄による基板印加音圧を監
視するための労力を低減し、また、超音波洗浄装置の稼
働率を向上し、さらに、超音波スプレー洗浄中の音圧異
常を早期に発見できるようにする。 【解決手段】 導入された洗浄液を基板に対して吐出す
る洗浄液吐出ノズル２０の内部には、洗浄液吐出ノズル
２０に導入された洗浄液に対して超音波を印加する振動
子２４が設けられている。また、洗浄液吐出ノズル２０
の内部における振動子２４の直下に、洗浄液吐出ノズル
２０に導入された洗浄液に振動子２４により印加される
超音波の音圧を検出する音圧センサ２５が設けられてい
る。音圧センサ２５は、開口部２５ａを有するリング状
に形成されていると共に、洗浄液吐出ノズル２０に導入
された洗浄液に振動子２４により印加される超音波が開
口部２５ａを透過するように配置されている。
視するための労力を低減し、また、超音波洗浄装置の稼
働率を向上し、さらに、超音波スプレー洗浄中の音圧異
常を早期に発見できるようにする。 【解決手段】 導入された洗浄液を基板に対して吐出す
る洗浄液吐出ノズル２０の内部には、洗浄液吐出ノズル
２０に導入された洗浄液に対して超音波を印加する振動
子２４が設けられている。また、洗浄液吐出ノズル２０
の内部における振動子２４の直下に、洗浄液吐出ノズル
２０に導入された洗浄液に振動子２４により印加される
超音波の音圧を検出する音圧センサ２５が設けられてい
る。音圧センサ２５は、開口部２５ａを有するリング状
に形成されていると共に、洗浄液吐出ノズル２０に導入
された洗浄液に振動子２４により印加される超音波が開
口部２５ａを透過するように配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波が加えられ
た純水又は薬液等の洗浄液を基板に吹き付けて該基板の
表面を洗浄する超音波洗浄装置の構成に関するものであ
る。
た純水又は薬液等の洗浄液を基板に吹き付けて該基板の
表面を洗浄する超音波洗浄装置の構成に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板、又は液晶表示装置等に用い
られる石英基板等を洗浄する方法として、超音波を加え
ながら洗浄液を基板に吹き付けることにより基板上の異
物を除去する超音波スプレー洗浄法がある。
られる石英基板等を洗浄する方法として、超音波を加え
ながら洗浄液を基板に吹き付けることにより基板上の異
物を除去する超音波スプレー洗浄法がある。
【０００３】以下、従来の超音波洗浄装置の構造、動作
及び洗浄機構について図２を参照しながら説明する。
及び洗浄機構について図２を参照しながら説明する。
【０００４】図２は、従来の超音波洗浄装置、具体的に
は超音波スプレー洗浄装置の概略構成を示している。但
し、図２において、超音波洗浄装置における洗浄液吐出
手段である洗浄液吐出ノズルについては、その断面構成
を示している。
は超音波スプレー洗浄装置の概略構成を示している。但
し、図２において、超音波洗浄装置における洗浄液吐出
手段である洗浄液吐出ノズルについては、その断面構成
を示している。
【０００５】図２に示すように、半導体基板１がスピン
チャック２を介して回転シャフト３に保持されており、
また、半導体基板１の上方には洗浄液吐出ノズル１０が
設けられている。洗浄液吐出ノズル１０内には洗浄液導
入口１１から洗浄液が導入され、該洗浄液は、超音波発
生源である振動子１４により超音波が印加された状態
で、洗浄液吐出口１２から高速で吐出されて洗浄液流１
３となる。この洗浄液流１３の吐出圧力及び超音波の作
用により半導体基板１の表面が洗浄される。
チャック２を介して回転シャフト３に保持されており、
また、半導体基板１の上方には洗浄液吐出ノズル１０が
設けられている。洗浄液吐出ノズル１０内には洗浄液導
入口１１から洗浄液が導入され、該洗浄液は、超音波発
生源である振動子１４により超音波が印加された状態
で、洗浄液吐出口１２から高速で吐出されて洗浄液流１
３となる。この洗浄液流１３の吐出圧力及び超音波の作
用により半導体基板１の表面が洗浄される。
【０００６】半導体基板１の洗浄中、回転シャフト３に
よって半導体基板１は常時回転している。一方、洗浄液
吐出ノズル１０は半導体基板１の上方において半導体基
板１の半径方向に、つまり半導体基板１の中心部と周縁
部との間で往復運動をしている。これにより、半導体基
板１の表面全体に亘って洗浄液流１３による一様な洗浄
が行なわれる。
よって半導体基板１は常時回転している。一方、洗浄液
吐出ノズル１０は半導体基板１の上方において半導体基
板１の半径方向に、つまり半導体基板１の中心部と周縁
部との間で往復運動をしている。これにより、半導体基
板１の表面全体に亘って洗浄液流１３による一様な洗浄
が行なわれる。
【０００７】洗浄液吐出ノズル１０の直径は数ｍｍから
１ｃｍ程度であって、洗浄液吐出ノズル１０により高速
の、具体的には通常数１０ｃｍ／ｓｅｃ〜数ｍ／ｓｅｃ
程度の速度を有する洗浄液流１３が吐出される。このと
き、洗浄液流１３の流速が１ｍ／ｓｅｃ程度とすると、
半導体基板１が受ける洗浄液流１３の吐出圧力は約０．
２Ｎ／ｃｍ2 （約２０００Ｎ／ｍ2 ）程度になる。
１ｃｍ程度であって、洗浄液吐出ノズル１０により高速
の、具体的には通常数１０ｃｍ／ｓｅｃ〜数ｍ／ｓｅｃ
程度の速度を有する洗浄液流１３が吐出される。このと
き、洗浄液流１３の流速が１ｍ／ｓｅｃ程度とすると、
半導体基板１が受ける洗浄液流１３の吐出圧力は約０．
２Ｎ／ｃｍ2 （約２０００Ｎ／ｍ2 ）程度になる。
【０００８】超音波スプレー洗浄装置においては、超音
波発生源としての振動子１４が洗浄液吐出ノズル１０の
内部、具体的には洗浄液吐出ノズル１０における上部キ
ャップ１０ａの下側に設けられている。洗浄液吐出ノズ
ル１０内に導入された洗浄液に振動子１４により加えら
れる超音波は、半導体基板１に対する洗浄効果つまり異
物除去効果に大きな役割を果たしている。
波発生源としての振動子１４が洗浄液吐出ノズル１０の
内部、具体的には洗浄液吐出ノズル１０における上部キ
ャップ１０ａの下側に設けられている。洗浄液吐出ノズ
ル１０内に導入された洗浄液に振動子１４により加えら
れる超音波は、半導体基板１に対する洗浄効果つまり異
物除去効果に大きな役割を果たしている。
【０００９】すなわち、洗浄液吐出ノズル１０内の洗浄
液に超音波が加えられると、柱状の洗浄液流１３（以
下、洗浄液柱と称する）の中を超音波が伝搬する。超音
波は洗浄液柱の中では縦波であると共に該縦波の振動分
だけ洗浄液柱を構成する洗浄液分子に瞬間的に速度が加
わえられるので、超音波の周波数に依存して洗浄液流１
３の速度が断続的に増加する。超音波スプレー洗浄にお
いては、洗浄液流１３の速度増加に対する超音波の寄与
が大きい。超音波により加速された洗浄液流１３が半導
体基板１の表面に断続的に強い外力を与えるため、半導
体基板１上の異物が極めて効率的に除去される。
液に超音波が加えられると、柱状の洗浄液流１３（以
下、洗浄液柱と称する）の中を超音波が伝搬する。超音
波は洗浄液柱の中では縦波であると共に該縦波の振動分
だけ洗浄液柱を構成する洗浄液分子に瞬間的に速度が加
わえられるので、超音波の周波数に依存して洗浄液流１
３の速度が断続的に増加する。超音波スプレー洗浄にお
いては、洗浄液流１３の速度増加に対する超音波の寄与
が大きい。超音波により加速された洗浄液流１３が半導
体基板１の表面に断続的に強い外力を与えるため、半導
体基板１上の異物が極めて効率的に除去される。
【００１０】以上に説明したように、超音波スプレー洗
浄の洗浄効率は、洗浄液流１３を介して半導体基板１に
印加される超音波のパワーつまり音圧に大きく依存して
いる。言い換えると、半導体基板１上の異物の除去率を
所定のレベル以上に保つために最も重要なパラメータは
半導体基板１に印加される超音波の音圧（以下、基板印
加音圧と称する）である。このため、基板印加音圧を常
時一定に保たなければならないので、超音波発生源であ
る振動子１４の劣化に起因する基板印加音圧の時間的変
化を監視する必要が生じてくる。
浄の洗浄効率は、洗浄液流１３を介して半導体基板１に
印加される超音波のパワーつまり音圧に大きく依存して
いる。言い換えると、半導体基板１上の異物の除去率を
所定のレベル以上に保つために最も重要なパラメータは
半導体基板１に印加される超音波の音圧（以下、基板印
加音圧と称する）である。このため、基板印加音圧を常
時一定に保たなければならないので、超音波発生源であ
る振動子１４の劣化に起因する基板印加音圧の時間的変
化を監視する必要が生じてくる。
【００１１】以下、従来の基板印加音圧の監視方法につ
いて図３を参照しながら説明する。尚、図３において
は、図２に示す超音波スプレー洗浄装置と同一の部材に
は同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
いて図３を参照しながら説明する。尚、図３において
は、図２に示す超音波スプレー洗浄装置と同一の部材に
は同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
【００１２】従来の基板印加音圧の監視方法において
は、超音波スプレー洗浄装置を用いた洗浄工程を定期的
に中断して、図３に示すように、音圧センサ１５を洗浄
液吐出ノズル１０における洗浄液吐出口１２の下方に設
置する。このとき、音圧センサ１５は保持具１６を介し
て洗浄液吐出ノズル１０の外壁に取り付けられている。
次に、超音波が印加された洗浄液流１３を音圧センサ１
５に対して吐出する。このようにすると、洗浄液流１３
中を伝搬する超音波の音圧が音圧センサ１５によって該
音圧の値に対応した電圧値に変換された後、該電圧値が
アンプ１７によって増幅され、その後、増幅された電圧
値がディスプレイ１８によって表示される。これによ
り、洗浄液流１３中を伝搬する超音波の音圧つまり基板
印加音圧を監視すること（以下、音圧チェックと称す
る）ができる。
は、超音波スプレー洗浄装置を用いた洗浄工程を定期的
に中断して、図３に示すように、音圧センサ１５を洗浄
液吐出ノズル１０における洗浄液吐出口１２の下方に設
置する。このとき、音圧センサ１５は保持具１６を介し
て洗浄液吐出ノズル１０の外壁に取り付けられている。
次に、超音波が印加された洗浄液流１３を音圧センサ１
５に対して吐出する。このようにすると、洗浄液流１３
中を伝搬する超音波の音圧が音圧センサ１５によって該
音圧の値に対応した電圧値に変換された後、該電圧値が
アンプ１７によって増幅され、その後、増幅された電圧
値がディスプレイ１８によって表示される。これによ
り、洗浄液流１３中を伝搬する超音波の音圧つまり基板
印加音圧を監視すること（以下、音圧チェックと称す
る）ができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法においては、音圧チェックを行なう度に洗浄工程を
中断して、超音波スプレー洗浄装置に音圧センサを取り
付けなければならないので、余分な労力が必要になると
共に超音波スプレー洗浄装置の稼働率が低下する。ま
た、実際に半導体基板又は石英基板等を洗浄している間
は音圧チェックを行なえないため、洗浄工程中に基板印
加音圧の値が所定値からずれた場合、つまり音圧異常が
生じた場合、該音圧異常を早期且つ確実に発見できない
ので、次に定期的な音圧チェックを行なうまでの間に不
良品が製造される可能性がある。
方法においては、音圧チェックを行なう度に洗浄工程を
中断して、超音波スプレー洗浄装置に音圧センサを取り
付けなければならないので、余分な労力が必要になると
共に超音波スプレー洗浄装置の稼働率が低下する。ま
た、実際に半導体基板又は石英基板等を洗浄している間
は音圧チェックを行なえないため、洗浄工程中に基板印
加音圧の値が所定値からずれた場合、つまり音圧異常が
生じた場合、該音圧異常を早期且つ確実に発見できない
ので、次に定期的な音圧チェックを行なうまでの間に不
良品が製造される可能性がある。
【００１４】前記に鑑み、本発明は、超音波スプレー洗
浄による基板印加音圧を監視するための労力を低減し、
また、超音波洗浄装置の稼働率を向上し、さらに、超音
波スプレー洗浄中の音圧異常を早期に発見できるように
することを目的とする。
浄による基板印加音圧を監視するための労力を低減し、
また、超音波洗浄装置の稼働率を向上し、さらに、超音
波スプレー洗浄中の音圧異常を早期に発見できるように
することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る超音波洗浄装置は、導入された洗浄液
を基板に対して吐出する洗浄液吐出手段と、洗浄液吐出
手段に設けられ、該洗浄液吐出手段に導入された洗浄液
に対して超音波を印加する超音波発生手段と、超音波発
生手段の近傍に設けられ、洗浄液吐出手段に導入された
洗浄液に超音波発生手段により印加される超音波の音圧
を検出する音圧センサとを備えている。
め、本発明に係る超音波洗浄装置は、導入された洗浄液
を基板に対して吐出する洗浄液吐出手段と、洗浄液吐出
手段に設けられ、該洗浄液吐出手段に導入された洗浄液
に対して超音波を印加する超音波発生手段と、超音波発
生手段の近傍に設けられ、洗浄液吐出手段に導入された
洗浄液に超音波発生手段により印加される超音波の音圧
を検出する音圧センサとを備えている。
【００１６】本発明の超音波洗浄装置によると、超音波
発生手段の近傍に、洗浄液吐出手段に導入された洗浄液
に超音波発生手段により印加される超音波の音圧を検出
する音圧センサが設けられているため、音圧センサによ
り検出される超音波の音圧である検出音圧と、洗浄液吐
出手段から基板に吐出される洗浄液を介して基板に印加
される超音波の音圧である基板印加音圧との相関関係を
予め求めておくことにより、或いは、音圧センサを、検
出音圧と基板印加音圧とが等しくなるように設けておく
こと等により、検出音圧に基づき基板印加音圧を洗浄工
程中においても常時監視することができる。このため、
従来のように基板印加音圧の監視つまり音圧チェックを
行なう度に洗浄工程を中断して洗浄液吐出手段に音圧セ
ンサを取り付ける必要がないので、基板印加音圧を監視
するための労力を低減できると共に超音波洗浄装置の稼
働率を向上できる。また、洗浄工程中に基板印加音圧の
値が所定値からずれた場合にも、つまり音圧異常が生じ
た場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ確実に発
見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して不良品が
生産される事態を防止して歩留りを向上させることがで
きる。
発生手段の近傍に、洗浄液吐出手段に導入された洗浄液
に超音波発生手段により印加される超音波の音圧を検出
する音圧センサが設けられているため、音圧センサによ
り検出される超音波の音圧である検出音圧と、洗浄液吐
出手段から基板に吐出される洗浄液を介して基板に印加
される超音波の音圧である基板印加音圧との相関関係を
予め求めておくことにより、或いは、音圧センサを、検
出音圧と基板印加音圧とが等しくなるように設けておく
こと等により、検出音圧に基づき基板印加音圧を洗浄工
程中においても常時監視することができる。このため、
従来のように基板印加音圧の監視つまり音圧チェックを
行なう度に洗浄工程を中断して洗浄液吐出手段に音圧セ
ンサを取り付ける必要がないので、基板印加音圧を監視
するための労力を低減できると共に超音波洗浄装置の稼
働率を向上できる。また、洗浄工程中に基板印加音圧の
値が所定値からずれた場合にも、つまり音圧異常が生じ
た場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ確実に発
見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して不良品が
生産される事態を防止して歩留りを向上させることがで
きる。
【００１７】本発明の超音波洗浄装置において、音圧セ
ンサにより検出される超音波の音圧である検出音圧と、
洗浄液吐出手段から基板に吐出される洗浄液を介して基
板に印加される超音波の音圧である基板印加音圧との相
関関係を求めておき、該相関関係及び検出音圧に基づい
て、基板印加音圧が所定値になるように、超音波発生手
段により印加される超音波を調整する超音波調節手段を
さらに備えていることが好ましい。
ンサにより検出される超音波の音圧である検出音圧と、
洗浄液吐出手段から基板に吐出される洗浄液を介して基
板に印加される超音波の音圧である基板印加音圧との相
関関係を求めておき、該相関関係及び検出音圧に基づい
て、基板印加音圧が所定値になるように、超音波発生手
段により印加される超音波を調整する超音波調節手段を
さらに備えていることが好ましい。
【００１８】このようにすると、基板印加音圧を常に所
定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中断
される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働率
を一層向上できる。
定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中断
される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働率
を一層向上できる。
【００１９】本発明の超音波洗浄装置において、音圧セ
ンサは、該音圧センサにより検出される超音波の音圧で
ある検出音圧と、洗浄液吐出手段から基板に吐出される
洗浄液を介して基板に印加される超音波の音圧である基
板印加音圧とが等しくなるように設けられ、検出音圧に
基づいて、基板印加音圧が所定値になるように、超音波
発生手段により印加される超音波を調整する超音波調節
手段をさらに備えていることが好ましい。
ンサは、該音圧センサにより検出される超音波の音圧で
ある検出音圧と、洗浄液吐出手段から基板に吐出される
洗浄液を介して基板に印加される超音波の音圧である基
板印加音圧とが等しくなるように設けられ、検出音圧に
基づいて、基板印加音圧が所定値になるように、超音波
発生手段により印加される超音波を調整する超音波調節
手段をさらに備えていることが好ましい。
【００２０】このようにすると、基板印加音圧を常に所
定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中断
される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働率
を一層向上できる。
定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中断
される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働率
を一層向上できる。
【００２１】本発明の超音波洗浄装置において、超音波
発生手段及び音圧センサは洗浄液吐出手段の内部に設け
られ、音圧センサは、開口部を有するリング状に形成さ
れていると共に、洗浄液吐出手段に導入された洗浄液に
超音波発生手段により印加される超音波が開口部を透過
するように配置されていることが好ましい。
発生手段及び音圧センサは洗浄液吐出手段の内部に設け
られ、音圧センサは、開口部を有するリング状に形成さ
れていると共に、洗浄液吐出手段に導入された洗浄液に
超音波発生手段により印加される超音波が開口部を透過
するように配置されていることが好ましい。
【００２２】このようにすると、洗浄液吐出手段に導入
された洗浄液中における超音波の伝搬が遮断される事態
を確実に防止しつつ、該超音波の音圧を正確に検出する
ことができる。
された洗浄液中における超音波の伝搬が遮断される事態
を確実に防止しつつ、該超音波の音圧を正確に検出する
ことができる。
【００２３】また、この場合、洗浄液吐出手段は吐出ノ
ズルであり、音圧センサは、その開口部の径が吐出ノズ
ルにおける洗浄液の吐出口の径よりも大きいことが好ま
しい。
ズルであり、音圧センサは、その開口部の径が吐出ノズ
ルにおける洗浄液の吐出口の径よりも大きいことが好ま
しい。
【００２４】このようにすると、検出音圧と基板印加音
圧とを等しくすることができるため、検出音圧と基板印
加音圧との相関関係を用いることなく、基板印加音圧の
監視を簡単に行なうことができる。
圧とを等しくすることができるため、検出音圧と基板印
加音圧との相関関係を用いることなく、基板印加音圧の
監視を簡単に行なうことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
超音波洗浄装置、具体的には超音波スプレー洗浄装置に
ついて図１を参照しながら説明する。尚、一実施形態に
係る超音波洗浄装置においては、洗浄対象となる基板に
対して洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段として洗浄液吐
出ノズルを用いると共に洗浄液として純水を用いる。
超音波洗浄装置、具体的には超音波スプレー洗浄装置に
ついて図１を参照しながら説明する。尚、一実施形態に
係る超音波洗浄装置においては、洗浄対象となる基板に
対して洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段として洗浄液吐
出ノズルを用いると共に洗浄液として純水を用いる。
【００２６】図１は、一実施形態に係る超音波洗浄装置
の洗浄液吐出ノズルの概略構成を示している。但し、図
１において、洗浄液吐出ノズルと共にその周辺機器の一
部を図示しており、また、洗浄液吐出ノズルについて
は、その断面構成を示している。
の洗浄液吐出ノズルの概略構成を示している。但し、図
１において、洗浄液吐出ノズルと共にその周辺機器の一
部を図示しており、また、洗浄液吐出ノズルについて
は、その断面構成を示している。
【００２７】図１に示すように、洗浄対象となる基板
（図示省略）の上方に設けられる洗浄液吐出ノズル２０
内には洗浄液導入口２１から洗浄液が導入されると共
に、洗浄液吐出ノズル２０内に導入された洗浄液は洗浄
液吐出口２２から高速で吐出されて洗浄液流２３とな
る。この洗浄液流２３により基板の表面が洗浄される。
（図示省略）の上方に設けられる洗浄液吐出ノズル２０
内には洗浄液導入口２１から洗浄液が導入されると共
に、洗浄液吐出ノズル２０内に導入された洗浄液は洗浄
液吐出口２２から高速で吐出されて洗浄液流２３とな
る。この洗浄液流２３により基板の表面が洗浄される。
【００２８】洗浄液吐出ノズル２０の内部、例えば洗浄
液吐出ノズル２０における上部キャップ２０ａの下側に
は超音波発生源としての振動子２４が設けられている。
振動子２４により洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に超
音波が加えられる。尚、超音波スプレー洗浄に用いられ
る超音波の適正条件は、周波数が１〜１０ＭＨｚ程度、
パワーが１００Ｗ程度である。
液吐出ノズル２０における上部キャップ２０ａの下側に
は超音波発生源としての振動子２４が設けられている。
振動子２４により洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に超
音波が加えられる。尚、超音波スプレー洗浄に用いられ
る超音波の適正条件は、周波数が１〜１０ＭＨｚ程度、
パワーが１００Ｗ程度である。
【００２９】また、振動子２４の近傍に、具体的には洗
浄液吐出ノズル２０の内部における振動子２４の直下に
音圧センサ２５が設けられている。音圧センサ２５は保
持棒２６を介して洗浄液吐出ノズル２０の内壁に取り付
けられている。
浄液吐出ノズル２０の内部における振動子２４の直下に
音圧センサ２５が設けられている。音圧センサ２５は保
持棒２６を介して洗浄液吐出ノズル２０の内壁に取り付
けられている。
【００３０】音圧センサ２５としては音圧を電圧に変換
できるセンサ、例えば圧電素子から構成されるセンサを
用いることができる。また、音圧センサ２５は、例えば
開口部２５ａを有するリング状に形成されていると共
に、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に振動子２４によ
り印加される超音波が開口部２５ａを透過するように、
言い換えると、振動子２４から洗浄液吐出口２２に向け
て洗浄液中を伝播する超音波が遮断されないように配置
されている。
できるセンサ、例えば圧電素子から構成されるセンサを
用いることができる。また、音圧センサ２５は、例えば
開口部２５ａを有するリング状に形成されていると共
に、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に振動子２４によ
り印加される超音波が開口部２５ａを透過するように、
言い換えると、振動子２４から洗浄液吐出口２２に向け
て洗浄液中を伝播する超音波が遮断されないように配置
されている。
【００３１】洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に超音波
が加えられると、該洗浄液中を伝搬する超音波の音圧が
音圧センサ２５によって該音圧の値に対応した電圧値に
変換され、また、該電圧値がアンプ２７によって増幅さ
れ、さらに、増幅された電圧値がディスプレイ２８によ
って表示される。
が加えられると、該洗浄液中を伝搬する超音波の音圧が
音圧センサ２５によって該音圧の値に対応した電圧値に
変換され、また、該電圧値がアンプ２７によって増幅さ
れ、さらに、増幅された電圧値がディスプレイ２８によ
って表示される。
【００３２】ところで、本実施形態においては、音圧セ
ンサ２５が洗浄液吐出ノズル２０の内部に設けられてい
るため、音圧センサ２５により検出される音圧（以下、
検出音圧と称する）に対する、洗浄液流２３に起因する
圧力の影響は微小になるので、検出音圧の主要成分は洗
浄液吐出ノズル２０内の洗浄液中を伝搬する超音波の音
圧になる。一方、洗浄対象となる基板上においても、洗
浄液流２３に起因する圧力つまり洗浄液流２３の吐出圧
力に比べて、洗浄液流２３中を伝搬する超音波による瞬
間的な音圧つまり基板印加音圧の方が遙かに大きくなる
ので、基板印加音圧が基板に加えられる全圧力にほぼ等
しいと考えることができる。
ンサ２５が洗浄液吐出ノズル２０の内部に設けられてい
るため、音圧センサ２５により検出される音圧（以下、
検出音圧と称する）に対する、洗浄液流２３に起因する
圧力の影響は微小になるので、検出音圧の主要成分は洗
浄液吐出ノズル２０内の洗浄液中を伝搬する超音波の音
圧になる。一方、洗浄対象となる基板上においても、洗
浄液流２３に起因する圧力つまり洗浄液流２３の吐出圧
力に比べて、洗浄液流２３中を伝搬する超音波による瞬
間的な音圧つまり基板印加音圧の方が遙かに大きくなる
ので、基板印加音圧が基板に加えられる全圧力にほぼ等
しいと考えることができる。
【００３３】従って、本実施形態に係る超音波スプレー
洗浄装置を用いることにより得られる検出音圧と、例え
ば図２に示す方法を用いることにより得られる基板印加
音圧との相関関係を予め求めておくことによって、該相
関関係及び検出音圧に基づき基板印加音圧を求めること
ができる。すなわち、検出音圧に基づき洗浄工程中にお
いても基板印加音圧を常時監視すること（音圧チェッ
ク）が可能になる。
洗浄装置を用いることにより得られる検出音圧と、例え
ば図２に示す方法を用いることにより得られる基板印加
音圧との相関関係を予め求めておくことによって、該相
関関係及び検出音圧に基づき基板印加音圧を求めること
ができる。すなわち、検出音圧に基づき洗浄工程中にお
いても基板印加音圧を常時監視すること（音圧チェッ
ク）が可能になる。
【００３４】また、本実施形態に係る超音波洗浄装置に
おいては、開口部２５ａを有するリング状に形成された
音圧センサ２５における開口部２５ａの面積を調節する
ことによって、言い換えると、開口部２５ａの径を調節
することによって、検出音圧と基板印加音圧とを等しく
することができる。具体的には、音圧センサ２５の開口
部２５ａの径を洗浄液吐出口２２の径よりも大きくす
る。なぜならば、音圧センサ２５の開口部２５ａの径が
洗浄液吐出口２２の径よりも小さいと、洗浄液吐出ノズ
ル２０内の洗浄液中における超音波の伝搬が音圧センサ
２５により妨げられるので、基板印加音圧が検出音圧よ
りも小さくなるからである。尚、検出音圧と基板印加音
圧とが等しくなる場合、前記の検出音圧と基板印加音圧
との相関関係を求める工程、及び該相関関係を用いて基
板印加音圧を求める工程が不要になる。
おいては、開口部２５ａを有するリング状に形成された
音圧センサ２５における開口部２５ａの面積を調節する
ことによって、言い換えると、開口部２５ａの径を調節
することによって、検出音圧と基板印加音圧とを等しく
することができる。具体的には、音圧センサ２５の開口
部２５ａの径を洗浄液吐出口２２の径よりも大きくす
る。なぜならば、音圧センサ２５の開口部２５ａの径が
洗浄液吐出口２２の径よりも小さいと、洗浄液吐出ノズ
ル２０内の洗浄液中における超音波の伝搬が音圧センサ
２５により妨げられるので、基板印加音圧が検出音圧よ
りも小さくなるからである。尚、検出音圧と基板印加音
圧とが等しくなる場合、前記の検出音圧と基板印加音圧
との相関関係を求める工程、及び該相関関係を用いて基
板印加音圧を求める工程が不要になる。
【００３５】本実施形態によると、振動子２４の近傍
に、洗浄液吐出ノズル２０に導入された洗浄液に振動子
２４により印加される超音波の音圧を検出する音圧セン
サ２５が設けられているため、音圧センサ２５により検
出される超音波の音圧である検出音圧と、基板印加音圧
（洗浄液吐出ノズル２０から基板に吐出される洗浄液を
介して基板に印加される超音波の音圧）との相関関係を
予め求めておくことにより、或いは、音圧センサ２５
を、検出音圧と基板印加音圧とが等しくなるように設け
ておくこと等により、検出音圧に基づき基板印加音圧を
洗浄工程中においても常時監視することができる。この
ため、従来のように基板印加音圧の監視つまり音圧チェ
ックを行なう度に洗浄工程を中断して洗浄液吐出ノズル
に音圧センサを取り付ける必要がないので、基板印加音
圧を監視するための労力を低減できると共に超音波洗浄
装置の稼働率を向上できる。また、洗浄工程中に基板印
加音圧の値が所定値からずれた場合にも、つまり音圧異
常が生じた場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ
確実に発見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して
不良品が生産される事態を防止して歩留りを向上させる
ことができる。
に、洗浄液吐出ノズル２０に導入された洗浄液に振動子
２４により印加される超音波の音圧を検出する音圧セン
サ２５が設けられているため、音圧センサ２５により検
出される超音波の音圧である検出音圧と、基板印加音圧
（洗浄液吐出ノズル２０から基板に吐出される洗浄液を
介して基板に印加される超音波の音圧）との相関関係を
予め求めておくことにより、或いは、音圧センサ２５
を、検出音圧と基板印加音圧とが等しくなるように設け
ておくこと等により、検出音圧に基づき基板印加音圧を
洗浄工程中においても常時監視することができる。この
ため、従来のように基板印加音圧の監視つまり音圧チェ
ックを行なう度に洗浄工程を中断して洗浄液吐出ノズル
に音圧センサを取り付ける必要がないので、基板印加音
圧を監視するための労力を低減できると共に超音波洗浄
装置の稼働率を向上できる。また、洗浄工程中に基板印
加音圧の値が所定値からずれた場合にも、つまり音圧異
常が生じた場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ
確実に発見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して
不良品が生産される事態を防止して歩留りを向上させる
ことができる。
【００３６】尚、本実施形態において、洗浄液吐出手段
として洗浄液吐出ノズルを用いたが、これに限られず、
洗浄液を基板に吹き付けることができる他の洗浄液吐出
手段を用いてもよい。
として洗浄液吐出ノズルを用いたが、これに限られず、
洗浄液を基板に吹き付けることができる他の洗浄液吐出
手段を用いてもよい。
【００３７】また、本実施形態において、検出音圧の値
を表示するためにアンプ２７及びディスプレイ２８を設
けたが、これに代えて、或いは、これに加えて、検出音
圧と基板印加音圧との相関関係を求めておき、該相関関
係及び検出音圧に基づいて、基板印加音圧が所定値にな
るように、振動子２４により印加される超音波の条件、
例えばパワー等を自動的に調整する超音波調節手段等を
設けてもよい。このようにすると、基板印加音圧を常に
所定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中
断される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働
率を一層向上できる。但し、音圧センサ２５の開口部２
５ａの径を洗浄液吐出口２２の径よりも大きくすること
によって、検出音圧と基板印加音圧とを等しくしている
場合、前記の超音波調節手段は、検出音圧と基板印加音
圧との相関関係を求めることなく、検出音圧のみに基づ
いて、基板印加音圧が所定値になるように、振動子２４
により印加される超音波を自動的に調整する。
を表示するためにアンプ２７及びディスプレイ２８を設
けたが、これに代えて、或いは、これに加えて、検出音
圧と基板印加音圧との相関関係を求めておき、該相関関
係及び検出音圧に基づいて、基板印加音圧が所定値にな
るように、振動子２４により印加される超音波の条件、
例えばパワー等を自動的に調整する超音波調節手段等を
設けてもよい。このようにすると、基板印加音圧を常に
所定値に保持できるため、音圧異常により洗浄工程が中
断される事態を回避できるので、超音波洗浄装置の稼働
率を一層向上できる。但し、音圧センサ２５の開口部２
５ａの径を洗浄液吐出口２２の径よりも大きくすること
によって、検出音圧と基板印加音圧とを等しくしている
場合、前記の超音波調節手段は、検出音圧と基板印加音
圧との相関関係を求めることなく、検出音圧のみに基づ
いて、基板印加音圧が所定値になるように、振動子２４
により印加される超音波を自動的に調整する。
【００３８】また、本実施形態において、振動子２４を
洗浄液吐出ノズル２０の内部に設けたが、これに限られ
ず、振動子２４を、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に
超音波を加えることが可能な位置、例えば洗浄液吐出ノ
ズル２０の外壁等に設けてもよい。
洗浄液吐出ノズル２０の内部に設けたが、これに限られ
ず、振動子２４を、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に
超音波を加えることが可能な位置、例えば洗浄液吐出ノ
ズル２０の外壁等に設けてもよい。
【００３９】また、本実施形態において、音圧センサ２
５を、洗浄液吐出ノズル２０の内部における振動子２４
の直下に設けたが、これに限られず、音圧センサ２５
を、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に振動子２４によ
り印加される超音波の音圧を検出することが可能な位
置、つまり振動子２４の近傍、例えば振動子２４の直上
等に設けてもよい。
５を、洗浄液吐出ノズル２０の内部における振動子２４
の直下に設けたが、これに限られず、音圧センサ２５
を、洗浄液吐出ノズル２０内の洗浄液に振動子２４によ
り印加される超音波の音圧を検出することが可能な位
置、つまり振動子２４の近傍、例えば振動子２４の直上
等に設けてもよい。
【００４０】また、本実施形態において、音圧センサ２
５の形状として開口部２５ａを有するリング状を用いた
が、音圧センサ２５を、振動子２４と洗浄液吐出口２２
との間の領域以外の領域に設けるときは、音圧センサ２
５の形状として任意の形状を用いることができる。ま
た、音圧センサ２５を、振動子２４と洗浄液吐出口２２
との間の領域に設けるときは、検出音圧と基板印加音圧
とを等しくする必要がなければ、音圧センサ２５の形状
として、リング状に限られず、洗浄液吐出ノズル２０内
の洗浄液に振動子２４により印加される超音波が透過で
きるような形状、例えば開口部を有する形状又は十字形
状等を用いてもよい。
５の形状として開口部２５ａを有するリング状を用いた
が、音圧センサ２５を、振動子２４と洗浄液吐出口２２
との間の領域以外の領域に設けるときは、音圧センサ２
５の形状として任意の形状を用いることができる。ま
た、音圧センサ２５を、振動子２４と洗浄液吐出口２２
との間の領域に設けるときは、検出音圧と基板印加音圧
とを等しくする必要がなければ、音圧センサ２５の形状
として、リング状に限られず、洗浄液吐出ノズル２０内
の洗浄液に振動子２４により印加される超音波が透過で
きるような形状、例えば開口部を有する形状又は十字形
状等を用いてもよい。
【００４１】また、本実施形態において、基板を洗浄す
るための洗浄液として純水を用いたが、これに代えて、
オゾン水又は水素水等を用いてもよい。オゾン水は純水
にオゾンを溶かし込んだものであって、強い酸化作用を
有している。また、水素水は純水に水素を溶かし込んだ
ものであって、強い還元作用を有している。オゾン水又
は水素水は、半導体装置の製造工程において広く用いら
れている硫酸−過酸化水素水又はアンモニア水−過酸化
水素水等に比べて環境に対する負荷が極めて小さい。こ
のため、機械的に基板上の異物を除去する超音波スプレ
ー洗浄に用いる洗浄液としてはオゾン水又は水素水が最
適である。
るための洗浄液として純水を用いたが、これに代えて、
オゾン水又は水素水等を用いてもよい。オゾン水は純水
にオゾンを溶かし込んだものであって、強い酸化作用を
有している。また、水素水は純水に水素を溶かし込んだ
ものであって、強い還元作用を有している。オゾン水又
は水素水は、半導体装置の製造工程において広く用いら
れている硫酸−過酸化水素水又はアンモニア水−過酸化
水素水等に比べて環境に対する負荷が極めて小さい。こ
のため、機械的に基板上の異物を除去する超音波スプレ
ー洗浄に用いる洗浄液としてはオゾン水又は水素水が最
適である。
【００４２】
【発明の効果】本発明によると、超音波スプレー洗浄に
よる基板印加音圧を常時監視することができるため、従
来のように洗浄工程を中断して洗浄液吐出手段に音圧セ
ンサを取り付ける必要がないので、基板印加音圧を監視
するための労力を低減できると共に超音波洗浄装置の稼
働率を向上できる。また、洗浄工程中に音圧異常が生じ
た場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ確実に発
見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して不良品が
生産される事態を防止して歩留りを向上させることがで
きる。
よる基板印加音圧を常時監視することができるため、従
来のように洗浄工程を中断して洗浄液吐出手段に音圧セ
ンサを取り付ける必要がないので、基板印加音圧を監視
するための労力を低減できると共に超音波洗浄装置の稼
働率を向上できる。また、洗浄工程中に音圧異常が生じ
た場合にも、該音圧異常をリアルタイムに且つ確実に発
見できるので、超音波スプレー洗浄に起因して不良品が
生産される事態を防止して歩留りを向上させることがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波洗浄装置の洗
浄液吐出ノズルの概略構成を示す図である。
浄液吐出ノズルの概略構成を示す図である。
【図２】従来の超音波洗浄装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の基板印加音圧の監視方法を示す図であ
る。
る。
２０ 洗浄液吐出ノズル ２０ａ 上部キャップ ２１ 洗浄液導入口 ２２ 洗浄液吐出口 ２３ 洗浄液流 ２４ 振動子 ２５ 音圧センサ ２５ａ 開口部 ２６ 保持棒 ２７ アンプ ２８ ディスプレイ
Claims (5)
- 【請求項１】 導入された洗浄液を基板に対して吐出す
る洗浄液吐出手段と、 前記洗浄液吐出手段に設けられ、該洗浄液吐出手段に導
入された洗浄液に対して超音波を印加する超音波発生手
段と、 前記超音波発生手段の近傍に設けられ、前記洗浄液吐出
手段に導入された洗浄液に前記超音波発生手段により印
加される超音波の音圧を検出する音圧センサとを備えて
いることを特徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項２】 前記音圧センサにより検出される超音波
の音圧である検出音圧と、前記洗浄液吐出手段から前記
基板に吐出される洗浄液を介して前記基板に印加される
超音波の音圧である基板印加音圧との相関関係を求めて
おき、該相関関係及び前記検出音圧に基づいて、前記基
板印加音圧が所定値になるように、前記超音波発生手段
により印加される超音波を調整する超音波調節手段をさ
らに備えていることを特徴とする請求項１に記載の超音
波洗浄装置。 - 【請求項３】 前記音圧センサは、該音圧センサにより
検出される超音波の音圧である検出音圧と、前記洗浄液
吐出手段から前記基板に吐出される洗浄液を介して前記
基板に印加される超音波の音圧である基板印加音圧とが
等しくなるように設けられ、 前記検出音圧に基づいて、前記基板印加音圧が所定値に
なるように、前記超音波発生手段により印加される超音
波を調整する超音波調節手段をさらに備えていることを
特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項４】 前記超音波発生手段及び音圧センサは前
記洗浄液吐出手段の内部に設けられ、 前記音圧センサは、開口部を有するリング状に形成され
ていると共に、前記洗浄液吐出手段に導入された洗浄液
に前記超音波発生手段により印加される超音波が前記開
口部を透過するように配置されていること特徴とする請
求項１に記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項５】 前記洗浄液吐出手段は吐出ノズルであ
り、 前記音圧センサは、その開口部の径が前記吐出ノズルに
おける前記洗浄液の吐出口の径よりも大きいことを特徴
とする請求項４に記載の超音波洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35027899A JP3549452B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35027899A JP3549452B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162239A true JP2001162239A (ja) | 2001-06-19 |
| JP3549452B2 JP3549452B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18409419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35027899A Expired - Fee Related JP3549452B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 超音波洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3549452B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG130976A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-26 | United Technologies Corp | Squirter jet ultrasonic cleaning |
| US7581553B2 (en) * | 2005-06-17 | 2009-09-01 | Woongjin Coway Co., Ltd. | Domestic injection type ultrasonic washing apparatus |
| KR101001312B1 (ko) | 2008-12-11 | 2010-12-14 | 세메스 주식회사 | 초음파 세정 장치 |
| WO2018131428A1 (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103071638B (zh) * | 2013-01-30 | 2015-03-18 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 雾化清洗装置和方法 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35027899A patent/JP3549452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581553B2 (en) * | 2005-06-17 | 2009-09-01 | Woongjin Coway Co., Ltd. | Domestic injection type ultrasonic washing apparatus |
| SG130976A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-26 | United Technologies Corp | Squirter jet ultrasonic cleaning |
| KR101001312B1 (ko) | 2008-12-11 | 2010-12-14 | 세메스 주식회사 | 초음파 세정 장치 |
| WO2018131428A1 (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JP2018116977A (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
| KR20190085129A (ko) * | 2017-01-16 | 2019-07-17 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| CN110140198A (zh) * | 2017-01-16 | 2019-08-16 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理装置及基板处理方法 |
| KR102264352B1 (ko) * | 2017-01-16 | 2021-06-11 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
| CN110140198B (zh) * | 2017-01-16 | 2023-03-21 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理装置及基板处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3549452B2 (ja) | 2004-08-04 |
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