JP2549735B2 - 流液式超音波洗浄装置 - Google Patents

流液式超音波洗浄装置

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JP2549735B2
JP2549735B2 JP1181753A JP18175389A JP2549735B2 JP 2549735 B2 JP2549735 B2 JP 2549735B2 JP 1181753 A JP1181753 A JP 1181753A JP 18175389 A JP18175389 A JP 18175389A JP 2549735 B2 JP2549735 B2 JP 2549735B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、流液式超音波洗浄装置に関するものであ
る。
(従来の技術) 半導体装置、液晶表示装置等の製造においては、多数
回のエッチング工程がなされ、その都度洗浄することが
行われている。
上述した洗浄工程では、従来より第3図に示す構造の
超音波洗浄装置が使用されている。即ち、第3図におい
て本体1は一端が砲弾形をなし、その端部には噴射口2
が開口されている。振動板3は、前記噴射口2と反対側
の前記本体1の内部に設けられ、かつ振動子4は前記噴
射口2と反対側の前記振動板3の面に取り付けられてい
る。前記振動子4は、リード線5を通して図示しない超
音波発振器に接続されている。洗浄液の導入管6は、前
記噴射口2と振動板3の間に位置する前記本体1の側壁
に挿着されている。かかる構成の装置によれば、導入管
6から洗浄液を本体1内に導入し、振動子4で振動させ
た振動板3の音波にのせて本体1の噴射口2から噴射さ
せる。
しかしながら、上述した構成の洗浄装置の噴射口2は
丸形で、洗浄範囲が狭いため、液晶表示装置の製造に用
いられる大面積のガラス基板等を洗浄するのには不向き
であった。
このようなことから、最近、大面積の被処理基板に対
して洗浄が可能な流液式超音波洗浄装置として第4図に
示す構造のものが知られている。即ち、第4図において
本体11の内部には垂直方向に延びる隔壁12が配置されて
いる。3つの邪魔板13は前記隔壁12で区画された本体11
内に水平方向に設けられて層流室14を形成している。前
記奇数番目の邪魔板13は前記本体11内面と離間し、偶数
番目の邪魔板13は前記隔壁12と離間して配置されてい
る。洗浄液の導入管15は、前記本体11に前記層流室14の
前段部と連通するように設けられている。細長状の噴射
口16は、前記本体11の底面に前記層流室14の後段部と連
通するように開孔されている。振動機構17は、前記隔壁
12で区画された本体11の別の空間内に設けられ、かつ該
振動機構17の振動板18は前記噴射口16と対向するように
配置されている。
上述した第4図図示の構成によれば、導入管15から洗
浄液を本体11の層流室14内に導入すると、洗浄液は矢印
に示すように複数の邪魔板13を迂回することにより層流
状態となって本体11底面に開孔された細長状の噴射口16
に移動し、振動機構17で振動させた振動板3の音波にの
せて前記噴射口16から帯状となって噴射させる。しかし
ながら、かかる構造の洗浄装置では層流室14で層流化さ
れた洗浄液がその後段の噴射口16が開孔された付近で本
体11内面に衝突して乱れが生じる。このため、振動板18
で発生した音波を安定的に洗浄液にのせて噴射口16から
噴射することができなくなる問題があった。また、洗浄
液中に巻き込まれた気泡が振動板18に付着すると、構造
上、洗浄液の流れにより該気泡を振動板18から離脱でき
ないため、振動効果及び装置寿命を損なう問題があっ
た。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、噴射口から洗浄液を帯状に安定して噴射でき、
大面積の被処理基板への洗浄に適した流液式超音波洗浄
装置を提供しようとするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係わる流液式超音波洗浄装置は、前段に液体
流入部、後段に液体排出部を有する内部に液体が流通す
る本体と、この本体の下壁に該本体の長手方向と直交す
るように開孔された細長状の液体噴射口と、この噴射口
と対向する前記本体上壁に該本体内を流通する液体と接
触するように取り付けられ、前記液体に超音波を印加す
る振動板とを具備し、前記液体流入部は入口から前記本
体に向かって流路幅が暫時拡大された形状をなし、前記
本体は下壁が前記噴射口の位置から前記液体排出部に向
かって曲面状に立ち上がった形状をなし、かつ前記液体
排出部は下壁が前記本体の立ち上がり下壁と一体化され
て曲面状に立ち上がり、流路高さが暫時縮小した形状を
なすことを特徴とするものである。
また、本発明に係わる流液式超音波洗浄装置は前記噴
射口の位置から前記液体流入部に向かう前記本体の下壁
部分を少なくとも曲面状に立ち上がった形状としたこと
を特徴とするものである。
更に、本発明に係わる流液式超音波洗浄装置は前記振
動板より前記液体流入部側に流路幅が一定の区域を設け
たことを特徴とするものである。
(作用) 本発明によれば、液体流入部は入口から本体に向かっ
て流路幅を暫時拡大した形状となっているため、該入口
から洗浄液を供給すると底面に細長状の液体噴射口が開
孔され、上面に前記噴射口と対向して振動板が配置され
た前記本体内を層流状態で導入できる。また、前記本体
は底面が前記噴射口の位置から前記液体排出部に向かっ
て曲面状に立ち上がった形状をなし、かつ液体排出部は
底面が前記本体の立ち上がり底面と一体化されて曲面状
に立ち上がり、流路高さが暫時縮小した形状をなすた
め、前記本体内に供給された洗浄液の一部は常に前記振
動板の液接触面を流通して振動板への気泡の付着を防止
できる。従って、振動板で発生した超音波を安定的に洗
浄液にのせて細長状の液体噴射口から帯状に噴射でき、
大面積の被処理基板への洗浄に適した流液式超音波洗浄
装置を得ることができる。しかも、液体排出部を前述し
た形状とすることによって該排出部からの洗浄液の排出
を絞ることができる。その結果、液体排出部から排出さ
れる洗浄液の排出量と噴射口から噴射される洗浄液の噴
射量との比を同等、或いは噴射量が多くなるようにでき
るため、洗浄液の供給量を少なくしても噴射口から十分
な量の洗浄液を噴射することができ、ランニングコスト
等の低減化を達成できる。
また、前記噴射口の位置から前記液体流入部に向かう
前記本体の下壁部分を少なくとも曲面状に立ち上がった
形状とすることによって、前記曲面状に傾斜した本体の
底面が洗浄液の案内部として作用するため、細長状の液
体噴射口から洗浄液を帯状にかつ高い指向性を持たせて
噴射でき、被処理基板の洗浄効率が著しく向上された流
液式超音波洗浄装置を得ることができる。
更に、前記振動板より前記液体流入部側に流路幅が一
定の区域を設けることによって、洗浄液を本体内をより
一層良好な層流状態で導入することができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図(a)、(b)及び第
2図を参照して詳細に説明する。
本体21は、前後段が開孔されて内部に液体が流通する
ものである。前記本体21の前段に液体流入部22、後段に
は、液体排出部23を一体的に取り付けられている。細長
状の噴射口24は、前記本体21の下壁25に該本体21の長手
方向と直交するように開孔されている。矩形状の穴26
は、第2図に示すように前記噴射口24に対向する前記本
体21の上壁27に開孔され、かつ該穴26周辺の前記上壁27
には段差部28が形成されている。振動機構29は、振動支
持部材30を備え、かつ該支持部材30は前記本体21の上壁
27の段差部28にネジ31及びナット32により上壁27下面と
面一となるように固定されている。Oリング33は、前記
上壁27の段差部28と前記支持部材30の間に介装されてい
る。前記支持部材30の中心付近の上面には、周囲にネジ
が切られた突起部34が設けられ、かつ該突起部34の中心
から下面にかけて二段の穴35a、35bが貫通されている。
前記上段の穴35aは、ネジ切り加工されている。前記下
段の穴35bの開口部を含む前記支持部材30下面には、振
動板を収納するための矩形状凹部36が形成されている。
圧電素子37は、前記下段の穴35b内に圧入されている。
振動板38は、前記矩形状凹部36内に収納されていると共
に前記該圧電素子37の下面に固定されている。つまり、
前記振動板38は前記上壁27の下面と面一に、かつ前記本
体21内を流通する洗浄液と接触するように固定されてい
る。中空状の押さえ部材39は、前記穴35a、35bに亘って
挿入され、かつダブルナット40は前記上段の穴35aに螺
合されて前記押さえ部材39を押圧している。ソケット41
は、前記本体21の上壁27の突起部34に螺合されている。
リード線42は、前記圧電素子37に接続され、前記押さえ
部材39、ダブルナット40及びソケット41を通して外部に
延出され、図示しない発振器に接続されている。
前記液体流入部22は、流路幅が入口43から前記本体21
に向かって暫時拡大された形状をなしている。前記液体
流入部22と本体21の振動機構29の取り付け位置までの間
には、流路幅が一定の区域44を形成している。この区域
44から前記噴射口24に亘る下壁25部分は、曲面状に傾斜
した形状をなしている。前記噴射口24から前記液体排出
部23に向かう前記本体21の下壁25部分は、曲面状に立ち
上がった形状をなし、かつ前記液体排出部23の下壁は前
記本体21の立ち上がり下壁25と一体化されて曲面状に立
ち上がり、流路高さが暫時縮小した形状をなしている。
また、前記液体排出部23は流路幅が出口45に向かって暫
時縮小した形状をなしている。なお、前記入口43及び出
口45には洗浄液導入管、洗浄液排出管(いずれも図示せ
ず)が連結されている。
このような構成によれば、導入管から洗浄液を液体流
入部22に導入すると、該導入部22は流路幅が入口43から
前記本体21に向かって暫時拡大された形状をなし、かつ
振動機構29との境界に本体21と同幅の区域44を形成して
いるため、前記洗浄液は層流状態で流路幅が一定な本体
21内に導入される。この状態でリード線42を通して振動
機構29の圧電素子37を振動させと、振動板38は安定して
振動し、該振動板38に対向して本体21の下壁25に開孔さ
れた細長状の噴射口24から洗浄液が超音波にのって帯状
に噴射される。この噴射に際して細長上の噴射口24近傍
の下壁25は、曲面上に立ち上がった形状をなし、洗浄液
の案内部として作用するため、細長状の液体噴射口24か
ら洗浄液を帯状にかつ高い指向性を持たせて噴射され
る。
また、本体21内に流入された洗浄液は前記噴射口24か
ら前記液体排出部23に向かう前記本体21の下壁25部分が
曲面状に立ち上がった形状をなし、かつ前記液体排出部
23の下壁が前記本体21の立ち上がり下壁25と一体化され
て曲面状に立ち上がり、流路高さが暫時縮小した形状を
なしているため、洗浄液の一部は常に前記本体21及び排
出部23の上壁を流通する、つまり前記上壁の下面と面一
に設けられた前記振動板38の液接触面を流通し、振動板
38への気泡の付着が防止される。
更に、液体排出部23の下壁を曲面状に立ち上がる形状
とし、かつ出口45に向けて流路幅を暫時縮小する形状と
することによって、該排出部23からの洗浄液の排出が絞
られ、ここからの洗浄液の排出量と前記噴射口24から噴
射される洗浄液の噴射量との比を同等、或いは噴射量が
多くなるよう制御され、洗浄液の供給量を少なくしても
噴射口24から十分な量の洗浄液が噴射される。
従って、振動板38で発生した超音波を安定的に洗浄液
にのせて細長状の噴射口24から帯状に噴射でき、大面積
のガラス基板等の被処理基板を良好かつ効率よく洗浄で
き、しかも洗浄液の供給量を少なくしても噴射口から十
分な量の洗浄液を噴射することができ、ランニングコス
ト等の低減化を達成できる。
なお、振動板の取り付け構造は上記実施例のように圧
電素子で固定する場合に限定されない。
[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば細長状の噴射口か
ら洗浄液を帯状に安定して噴射でき、ひいては液晶表示
素子や半導体装置の製造工程における大面積のガラス基
板や半導体基板などの被処理基板への効率的な洗浄に適
した流液式超音波洗浄装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は(a)本発明の一実施例を示す流液色超音波洗
浄装置の断面図、同図(b)は同図(a)の平面図、第
2図は第1図の洗浄装置の要部拡大断面図、第3図及び
第4図はそれぞれ従来の流液式超音波洗浄装置の断面図
である。 21……本体、22……液体流入部、23……液体排出部、24
……細長状の噴射口、25……下壁、27……上壁、29……
振動機構、30……振動子支持部材、37……圧電素子、38
……振動板、43……入口、44……区域、45……出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−51570(JP,A) 特開 昭56−105968(JP,A) 特公 昭48−24045(JP,B1) 特公 平3−73340(JP,B2) 特公 平1−27793(JP,B2) 特公 平2−46802(JP,B2) 実公 昭44−11355(JP,Y2) 実公 昭52−21932(JP,Y2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前段に液体流入部、後段に液体排出部を有
    する内部に液体が流通する本体と、この本体の下壁に該
    本体の長手方向と直交するように開孔された細長状の液
    体噴射口と、この噴射口と対向する前記本体上壁に該本
    体内を流通する液体と接触するように取り付けられ、前
    記液体に超音波を印加する振動板とを具備し、前記液体
    流入部は入口から前記本体に向かって流路幅が暫時拡大
    された形状をなし、前記本体は下壁が前記噴射口の位置
    から前記液体排出部に向かって曲面状に立ち上がった形
    状をなし、かつ前記液体排出部は下壁が前記本体の立ち
    上がり下壁と一体化されて曲面状に立ち上がり、流路高
    さが暫時縮小した形状をなすことを特徴とする流液式超
    音波洗浄装置。
  2. 【請求項2】前記噴射口の位置から前記液体流入部に向
    かう前記本体の下壁部分を少なくとも曲面状に立ち上が
    った形状としたことを特徴とする請求項1記載の流液式
    超音波洗浄装置。
  3. 【請求項3】前記振動板より前記液体流入部側に流路幅
    が一定の区域を設けたことを特徴とする請求項1記載の
    流液式超音波洗浄装置。
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KR102635712B1 (ko) 2016-03-08 2024-02-14 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 세정 장치, 기판 세정 방법, 기판 처리 장치 및 기판 건조 장치
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