JP3182386B2 - 超音波洗浄装置の構造及び該構造を備えた超音波洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハやガラス基
板などからなる半導体基板等の被洗浄物を超音波洗浄す
る超音波洗浄装置に関し、特に枚葉式超音波洗浄装置に
おいて、使用する洗浄液を大幅に低減して省液化が可能
な超音波洗浄装置の構造及び該構造を備えた超音波洗浄
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波洗浄装置としては、例えば
特開平６−４６１号公報に記載のものが知られている。
この従来の超音波洗浄装置を図１１乃至図１３を参照し
て説明する。

【０００３】図１１は、従来の超音波洗浄装置を正面か
らみた断面図、図１２は、図１１の底面からみた、一部
拡大部分を含む底面図、図１３は、図１１の側面からみ
た、洗浄液の流れの状態を示す図である。

【０００４】図１１に示すように、この超音波洗浄装置
は、断面略凹状で長手方向に箱状でなるステンレス等で
形成されたケース１１１と、前記ケース１１１の凹部内
に配置された超音波振動子１１５と、この超音波振動子
１１５を例えば９５０ＫＨｚの超音波信号で駆動する超
音波発振器１１６とを有する。

【０００５】前記ケース１１１は、前記凹部内に配設し
た超音波振動子１１５の振動板１１１ａを含む上側ケー
スと、前記振動板１１１ａに対向して設けられ超音波振
動子１１５の面に対して角度θ（０＜θ＜１０°）傾斜
して設けられた反射板１１１ｂを含む下側ケースとから
なっている。

【０００６】この上側ケースと下側ケースは、ボルト１
２１とナット１２２によりパッキン１１９を介して締結
固定されている。そして、下側ケースの側面には、３箇
所の洗浄液供給口１１２と、この洗浄液供給口１１２の
反対側側面に設けられた２箇所のオーバーフロー排出口
１１４と、下部反射板１１１ｂの中央に長手状に形成さ
れた洗浄液導出部１２６と、この洗浄液導出部１２６の
中央に形成されたスリット１２５とを有している。

【０００７】また、前記パッキン１１９の一方には、断
面略Ｌ字状の整流板１１８が取り付けられ、この整流板
１１８には複数のスリット１２０が下部に形成されて整
流作用を行う。

【０００８】次に、前記構成よりなる超音波洗浄装置の
動作について説明する。

【０００９】図１１に示すように、洗浄液１２４が洗浄
液供給口１１２からケース１１１内に供給されると、洗
浄液１２４は整流板１１８のスリット２０で整流されて
ケース１１１内を層流となって流れ洗浄液噴出口１１３
に沿って均一な形状となって洗浄液噴出口１１３から被
洗浄物１１７上に噴出される。このとき超音波振動子１
１５は、超音波信号により駆動されて振動板１１１ａを
介して超音波をケース１１１の底面である反射板１１１
ｂに向けて反射する。この反射板１１１ｂは、所定角度
θだけ傾斜しているので反射板１１１ｂにより反射した
超音波１２３ａ及び１２３ｂは反射を繰り返しつつ最終
的に洗浄液噴出口１１３に集束して超音波導出部１２６
に導かれスリット１２５から被洗浄物１１７上に強力な
超音波洗浄液を照射する。

【００１０】また、図１４は、図１１に示す超音波洗浄
装置を用いてウェハの洗浄を行った試験結果を示してい
る。図１４は、横軸に粒子径（μｍ）を示し、縦軸に微
粒子数（ヶ）を示している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波洗浄装置
は、以下に示すような問題がある。即ち、

【００１２】従来の超音波洗浄装置は、ウェハやガラ
ス基板などの被洗浄物を一枚一枚洗浄する枚葉式の洗浄
装置であるが、洗浄液導出部１２６のスリット１２５か
ら照射される超音波は集束されて強力なものとはなる
が、図１１に示すように被洗浄物１１７に照射する面積
が非常に狭いため十分な洗浄効果を得るためには通常こ
の超音波洗浄装置を複数台併設して使用する必要があ
り、これに使用する洗浄液も多く必要となる。しかも、
被洗浄物１１７に照射された洗浄液１２４は回収されず
そのまま排出されてしまう。

【００１３】また、この超音波洗浄装置内部を流れる
洗浄液１２４は、純水を使用するため、ケース１１１の
内面は純水用に特殊な表面処理加工をしなければなら
ず、組立工程にも多くの作業を要し、費用も高価なもの
となっている。

【００１４】また、近年ガラス基板などの基板の大型
化に伴い洗浄装置も大型化する必要に迫られている。し
かし、この超音波洗浄装置は、図１２に示すように洗浄
液導出部１２６は通常溶接加工などで製作するため、中
央のスリット１２５を均一な幅で長く製作することは非
常に難しい。しかも、このスリット１２５の幅は、超音
波の周波数の波長に依存するため幅を狭くすると超音波
が減衰してしまい十分伝達されなくなる。したがって、
この幅を狭くすることには制限があり使用水量を下げる
ことにも限界がある。

【００１５】例えば、ｆ0＝１ＭＨｚで水中の音速が１
５００ｍ／ｓｅｃとすると、λ＝１．５ｍｍとなる。従
って、このような条件下では、前記スリット１２５の幅
をｄとすると、ｄ≧１．５ｍｍとしなければならない。
そして、前記スリットの長さが例えば６６０ｍｍのもの
を製作すると、流量は４０ｌ（リットル）／ｍｉｎ以上
のものが必要となり省液化するには限界がある。

【００１６】また、前記スリット１２５の幅を狭くす
る方法としては、周波数を高くする方法が考えられる
が、周波数ｆ0が高くなると液中での超音波の伝播が弱
くなり音波の減衰が起こりやすく十分な洗浄効果が得ら
れなくなる。従って、この周波数ｆ0を変えずに省液化
する方法が望まれている。

【００１７】また、図１２に示すように、スリット１
２５が均一な幅で形成されていない場合には、図１３に
二点鎖線で示すように、洗浄液１２４の先端部がやや波
打つような形状となる（１２７ａとして図示）。この場
合、洗浄液が多い場合にはいわゆるウォータカーテン状
になりほぼ均一に近い流れとなるが、液が不足してくる
と１２７ｂで示すようにいわゆる液割れが起こり超音波
を被洗浄物１１７に均一に伝達することができず、十分
な洗浄効果を得ることができないという問題が起こる。
しかも、この超音波洗浄装置では、上記のような液不足
を防ぐため超音波流量計などを別途設けて常に流量を観
測する必要がある。

【００１８】また、この超音波洗浄装置は、反射板１
１１ｂが所定の角度で形成されているが、この反射板１
１１ｂは、超音波を反射させて等しい強さで集束するた
めのものであるから図１１に示すように左右等しい角度
で形成されなければならない。しかしながら、この反射
板１１１ｂは通常溶接等で加工されるため熱膨張などが
起こり図１２に示すように長くなるにしたがって左右等
しい角度で形成することは非常に困難な作業を伴う。

【００１９】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであって、ウェハやガラス基板などか
らなる半導体基板などの被洗浄物を超音波洗浄する超音
波洗浄装置において、使用する洗浄液を大幅に低減して
省液化することのできる超音波洗浄装置の構造及び該構
造を備えた超音波洗浄装置を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波洗浄
装置の構造は、薄板長方形状の上側ケースと、この上側
ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
手状の中間ケースとからなるケースと、前記上側ケース
と中間ケースとの間に介装された断面略凹状でかつ長手
状の中間プレートと、前記中間プレートの凹部内に配設
した超音波振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前
記中間ケースの下方端部に固着してなる薄板長方形状の
振動プレートと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態
が形成された内部への液の供給を可能とする給液口とを
備え、前記振動プレートは、その厚さが振動共振長λ／
２を無視できる十分な薄膜で構成してなるものである。

【００２１】また、本発明による超音波洗浄装置は、薄
板長方形状の上側ケースと、この上側ケースの下部両側
に配設してなる断面略コ字状でかつ長手状の中間ケース
とからなるケースと、前記上側ケースと中間ケースとの
間に介装された断面略凹状でかつ長手状の中間プレート
と、前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子
と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下
方端部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さ
が振動共振長λ／２を無視できる十分な薄膜で構成して
なる振動プレートと、前記中間ケースの片側側面に密閉
状態が形成された内部への液の供給を可能とする給液口
と、先端が前記振動プレートの下面に臨むように前記中
間ケースの一方の側面下部に設けた給液部材とを備え、
前記給液部材から給液された洗浄液によって前記振動プ
レートと振動プレートの下方に位置する基板との間に液
膜を形成するものである。

【００２２】また、本発明による超音波洗浄装置は、前
記中間ケースの一方の側面下部に設けた給液部材と、前
記中間ケースの他方の側面下部に吸込部材を設け、該吸
込部材で吸引した洗浄液を前記給液部材に環流してなる
ものである。

【００２３】また、本発明による超音波洗浄装置は、薄
板長方形状の上側ケースと、この上側ケースの下部両側
に配設してなる断面略コ字状でかつ長手状の中間ケース
とからなるケースと、前記上側ケースと中間ケースとの
間に介装された断面略凹状でかつ長手状の中間プレート
と、前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子
と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下
方端部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さ
が振動共振長λ／２を無視できる十分な薄膜で構成して
なる振動プレートと、前記中間ケースの片側側面に密閉
状態が形成された内部への洗浄液の供給を可能とする給
液口とを備え、前記給液口から給液された前記洗浄液
が、前記振動プレートに形成された小孔を通過して前記
振動プレートの下方に位置する基板との間に液膜を形成
するものである。

【００２４】また、本発明による超音波洗浄装置の前記
振動プレートは、石英、ステンレス、アルミニウム、タ
ンタルなどの材料からなるものである。

【００２５】また、本発明による超音波洗浄装置の前記
超音波振動子は、約５００ＫＨｚ以上の周波数で駆動し
てなるものである。

【００２６】また、本発明による超音波洗浄装置の前記
給液部材は、前記中間ケースに一体に構成したものであ
る。

【００２７】また、本発明による超音波洗浄装置の構造
は、薄板長方形状の上側ケースと、この上側ケースの下
部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長手状の中間
ケースとからなるケースと、前記上側ケースと中間ケー
スとの間に介装された断面略凹状でかつ長手状の中間プ
レートと、前記中間プレートの凹部内に配設した超音波
振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケー
スの下方端部に固着してなる薄板長方形状の振動プレー
トと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成され
た内部への液の供給を可能とする給液口とを備え、前記
振動プレートは、その厚さが振動共振長λ／２の整数倍
で構成してなるものである。

【００２８】また、本発明による超音波洗浄装置は、薄
板長方形状の上側ケースと、この上側ケースの下部両側
に配設してなる断面略コ字状でかつ長手状の中間ケース
とからなるケースと、前記上側ケースと中間ケースとの
間に介装された断面略凹状でかつ長手状の中間プレート
と、前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子
と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下
方端部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さ
が振動共振長λ／２の整数倍で構成してなる振動プレー
トと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成され
た内部への液の供給を可能とする給液口と、先端が前記
振動プレートの下面に臨むように前記中間ケースの一方
の側面下部に設けた給液部材とを備え、前記給液部材か
ら給液された洗浄液によって前記振動プレートと振動プ
レートの下方に位置する基板との間に液膜を形成するも
のである。

【００２９】また、本発明による超音波洗浄装置は、薄
板長方形状の上側ケースと、この上側ケースの下部両側
に配設してなる断面略コ字状でかつ長手状の中間ケース
とからなるケースと、前記上側ケースと中間ケースとの
間に介装された断面略凹状でかつ長手状の中間プレート
と、前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子
と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下
方端部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さ
が振動共振長λ／２の整数倍で構成してなる振動プレー
トと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成され
た内部への洗浄液の供給を可能とする給液口とを備え、
前記給液口から給液された前記洗浄液が、前記振動プレ
ートに形成された小孔を通過して前記振動プレートの下
方に位置する基板との間に液膜を形成するものである。
また、本発明による超音波洗浄装置の前記振動プレート
は、液量調整手段を備え、該液量調整手段は、所定の角
度傾斜して設けてなるものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による超音波洗浄装置の構造及び該構造を備えた超音波
洗浄装置の実施例を説明する。

【００３１】本発明の第１実施例としての超音波洗浄装
置の構造及び該構造を備えた超音波洗浄装置を図１乃至
図３に示す。図１は、本発明による超音波洗浄装置の正
面からみた断面図、図２は、図１の底面図、図３は、図
１の超音波洗浄装置を用いて基板の洗浄をしている状態
を示す説明図である。

【００３２】図１及び図２に示すように、この超音波洗
浄装置は、薄板長方形状のステンレスなどからなる上側
ケース１ａ、及びこの上側ケース１ａの下部両側に配設
された断面略コ字状で長手状の中間ケース１ｂとからな
るケース１と、これら上側ケース１ａと中間ケース１ｂ
との間にパッキン９を介して配設した断面略凹状でかつ
長手状の中間プレート２と、この中間プレート２の凹部
内に配設した超音波振動子４と、この超音波振動子４と
対向しかつ中間ケース１ｂの下方端部にパッキン１２を
介して固着してなる薄板長方形状の振動プレート３等か
らなっている。

【００３３】前記ケース１の上側ケース１ａの下面端部
に配設された中間プレート２は、複数のボルト１０とナ
ット１１によりパッキン９を介して中間ケース１ｂに密
閉状態で締結固定されている。また、中間ケース１ｂの
下方端部には、図２に示すように、パッキン１２を介し
て振動プレート３が接着剤等で液１５が漏れないように
密閉状態で固着されている。

【００３４】また、前記中間ケース１ｂの片側側面に
は、図２にも示すように、２箇所の給液口１６を設けて
いる。そして、この給液口から市水などの液１５を矢印
Ｘ方向から給液する。従って、この第１実施例は、純水
などを使用する必要がなく、クリーンルームで使用して
いる市水や冷却水を使用することができるから液１５が
充満される内部を特別な表面処理などを施す必要がな
く、組立工程が簡単であり、しかも安価な装置となって
いる。

【００３５】また、市水以外に脱気水を使用することで
更に音波の伝達を良くすることも可能である。

【００３６】また、中間プレート２の凹部は、ステンレ
スなどからなり振動板２ａとして作用し、この振動板２
ａに対応する部位には超音波振動子４を配設している。
この超音波振動子４は、約５００ＫＨｚ以上の周波数で
駆動される構成となっており、いわゆるハイメガソニッ
ク洗浄対応のものとなっている。従って、この超音波洗
浄装置は、超音波振動子４も薄く構成することができる
ので全体としてコンパクトな構成となっている。

【００３７】また、本実施例では超音波振動子４に約１
ＭＨｚ程度の周波数のものが使用されている。この超音
波振動子４は、ケーブル６を介して上側ケース１ａ上に
設けたコネクタ５と接続され、このコネクタ５はケーブ
ル７を介して超音波発振器８と接続されている。この超
音波発振器８は、超音波振動子４を例えば１ＭＨｚの超
音波信号で駆動する。

【００３８】また、振動プレート３は、超音波振動子４
から発生する超音波１７をそのまま透過させる作用と液
１５を密閉する作用とを有するもので、石英、ステンレ
ス、アルミニウム、タンタルなどの材料からなり、この
振動プレート３の厚さは振動共振長λ／２を無視できる
十分な薄膜で構成されている。

【００３９】例えば、ｆ0＝１ＭＨｚのとき、材質の音
速Ｃが約５０００ｍ／ｓｅｃであれば、λ／２＝３ｍｍ
となるから、これより薄いものを使用すればよいが、本
実施例では１／１０以下の約０．３ｍｍ程度のものを選
定して使用可能であるが、更に、この厚さよりも薄いも
のを適宜選定してもよい。

【００４０】次に、図１に示す超音波洗浄装置の動作に
ついて説明する。

【００４１】まず、超音波発振器８から例えば、約１Ｍ
Ｈｚの超音波信号が超音波振動子４に印加されると、振
動板２ａを介して矢印で示す超音波１７が液１５により
伝播されて振動プレート３に伝達される。このとき、超
音波１７は、矢印で示すように超音波振動子４の幅全体
で均等に振動プレート３に伝達される。

【００４２】この第１実施例による超音波洗浄装置を用
いて被洗浄物を洗浄する場合について図３及び図４を参
照して説明する。

【００４３】図１及び図２に示す超音波洗浄装置は、超
音波洗浄装置の振動プレート３の下部に媒体となる純水
などの洗浄液２３が供給されなければガラス基板等の基
板２０に対して超音波も伝達されないが、図３及び図４
に示すように、基板２０と振動プレート３との間、即ち
離間距離を約３〜５ｍｍ程度として基板２０を搬送手段
としての複数のローラ２７により図４に矢印Ｘｂで示す
搬送方向に沿って通過させ、この基板２０と振動プレー
ト３との間に給液部材２１から純水などの洗浄液２３を
Ｘａ方向に供給すると、基板２０と振動プレート３との
間に表面張力の作用により液膜ができ、この液膜を介し
て振動プレート３からの超音波が基板２０へ伝達され
る。従って、この液膜の作用により基板２０の洗浄を行
うことができる。しかも、この液膜は表面張力を有する
ものであるから基板２０と振動プレート３との間以外に
は漏れにくくなり洗浄液２３の使用量を抑えることがで
きる。

【００４４】また、図４に示すように、基板２０を矢印
Ｘｂで示す搬送方向とは反対の矢印Ｘａ方向に搬送させ
ることや矢印Ｘａ及びＸｂで示す搬送方向、すなわちＸ
ｃで示す搬送方向に往復動させることによって基板２０
を揺動運動させてもよい。

【００４５】また、図３及び図４に示すように、吸込部
材２２は、振動プレート３の一方、即ち、基板２０の進
行方向側から供給された洗浄液２３をポンプ２４の作用
により吸引するものである。この吸込部材２２により吸
引された洗浄液２３はそのまま廃液してもよいが、本実
施例ではポンプ２４により吸引した後フィルタ２５によ
り清浄して給液部材２１に還流する回路構成となってい
る。従って、この還流回路によって洗浄液２３の使用量
を大幅に抑えることができる。

【００４６】この第１実施例による超音波洗浄装置によ
れば、装置内部の液１５に純水以外の市水などの液を用
いることができ、また超音波振動子４の幅全体で超音波
を伝達して洗浄を行うことができる。

【００４７】また、この第１実施例による超音波洗浄に
おいては、図１１に示すような従来の超音波洗浄装置の
ように、超音波を集束しないために超音波自体の強さは
弱いものとなっているが、被洗浄物に対して均一に超音
波が行き渡るため図１４に示すものと同様の洗浄効果が
得られ、しかも振動プレート３と被洗浄物との間には表
面張力を形成するだけの液量であれば足りるため従来の
使用液量と比べて全体として洗浄のための使用液量を大
幅に低減することができる。

【００４８】

【実施例】次に、本発明による超音波洗浄装置の第２実
施例について図５を参照して説明する。但し、第１実施
例と同一の構造及び機能を有する部分は説明が重複する
ため省略し、要部のみの説明とする。以下の図面におい
て、図１乃至図４に示した超音波洗浄装置と同一の構造
及び機能を有する部分には同一の符号を付している。ま
た、以下の実施例についても同様とする。

【００４９】この第２実施例は、図５に示すように、給
液部材２１及び吸込部材２２をケース１の中間ケース１
ｂの下部側面に一体的に構成した点が第１実施例と異な
っている。

【００５０】この給液部材２１及び吸込部材２２をケー
ス１ｂの下部側面に一体的に構成したので振動プレート
３との間を第１実施例よりも更に接近させることがで
き、装置も小型化することができる。しかも、先端部を
振動プレート３の内部方向に臨んで構成したことによっ
て洗浄液２３を給液部材２１から矢印で示すように方向
性を持たせて送給し、吸込部材２２も洗浄液２３をすく
うように構成しているので液漏れを防ぐ構成となってい
る。

【００５１】次に、本発明による超音波洗浄装置の第３
実施例について図６及び図７を参照して説明する。

【００５２】この第３実施例は、第１及び第２の実施例
の振動プレート３に複数の小孔３ａを形成している点に
特徴を有する。従って、図６及び図７に示すように、超
音波洗浄装置の給液口１６から給液された液は、純水な
どの洗浄液２３でなり、この洗浄液２３は振動プレート
３の小孔３ａを通過して基板２０との間に液膜を形成す
る。

【００５３】この第３実施例も基板２０と振動プレート
３との間の離間距離は、約３〜５ｍｍ程度として設定さ
れており、基板２０を搬送手段としての複数のローラ２
７により矢印Ｘｂで示す搬送方向に沿って通過させて基
板２０と振動プレート３との間に表面張力の作用により
液膜を形成し、この液膜を介して振動プレート３からの
超音波を基板２０へ伝達するようになっている。

【００５４】この第３実施例の超音波洗浄装置は、第１
及び第２実施例と異なる点として図６に示すような検知
手段としての流量計２８を備えている。この流量計２８
は、空焚きにより超音波振動子４の破損を防ぐため洗浄
液２３をケース１の内部に常時充満させておく必要があ
るためである。従って、図６に示すような検知手段とし
ての流量計２８がケース１の中間ケース１ｂの一側面に
一端が洗浄液２３に臨んで取り付けられており、この流
量計２８は光センサで液面との距離を計測して検出す
る。

【００５５】また、超音波洗浄装置のケース１の内部
は、純水などの洗浄液が満たされるために表面処理加工
などが施されている。

【００５６】また、振動プレート３の小孔３ａは、超音
波振動子４からの超音波１７を伝達するためのものでは
なく、洗浄液２３の液量を調整する液量調整手段として
の作用を有する。従って、図７に示す複数の小孔３ａ
は、縦方向及び横方向に整列しているが、これに限るも
のではなく適宜液量を調整するために設ければよい。こ
の小孔３ａからの洗浄液は、基板２０がないときにはシ
ャワー状に垂直下に流れる。

【００５７】要するに、この小孔３ａは、基板２０との
間に液膜を形成することができる液量であればよく、基
板２０の表面に対して均一な液量を適切な量だけ供給で
きるような液膜が形成されればよい。前記小孔３ａは、
その大きさ、形状、数などによって液量を調整すること
ができるから、従来の超音波洗浄装置に比して省液化を
図ることができるようになっている。この小孔３ａは、
第１実施例では円形形状で形成されているがこの形状に
限るものではなく適宜最適なものを選定すればよい。

【００５８】また、この第３実施例は、第１及び第２の
実施例として説明した図３乃至図５に示されている給液
部材２１は必要ではないが、吸込部材２２を設けて洗浄
液２３を吸引して図３、図５に示すようなポンプ２４及
びフィルタ２５を介して給液口１６に戻す還流回路を構
成してもよい。

【００５９】次に、本発明による超音波洗浄装置の第４
実施例について図８を参照して説明する。但し、この第
４実施例は、図１に示す第１実施例と振動プレートに差
異があり、その他の構成は同一である。

【００６０】図８に示す振動プレート３１は、石英、ス
テンレス、アルミニウム、タンタルなどの材料からな
り、この振動プレート３の厚さは振動共振長λ／２で構
成されている。従って、この振動プレート３の厚さは、
振動共振長λ／２の整数倍の範囲内で適宜選定して振動
プレート３１の厚さを選定すればよい。

【００６１】例えば、ｆ0＝１ＭＨｚのとき、材質の音
速Ｃが約５０００ｍ／ｓｅｃであれば、λ／２＝３ｍｍ
となる。

【００６２】図８に示す振動プレート３１は、第１実施
例と異なり超音波振動子４から発生する超音波１７に共
振して振動を伝達する。そして、実際の使用において
は、図１乃至図４に示す第１実施例、図５に示す第２実
施例と同一である。従って、詳細な説明は省略する。

【００６３】次に、本発明による超音波洗浄装置の第５
実施例について図９を参照して説明する。図９は、図６
及び図７に示す第３実施例と振動プレートに差異があ
り、その他の構成は同一である。

【００６４】図９に示すように、この第５実施例の振動
プレート３１は、図８に示す第４実施例の振動プレート
３１に複数の小孔３１ａを形成したものである。

【００６５】この第５実施例は、図９に示すように、超
音波洗浄装置の給液口１６から給液された液は純水など
の洗浄液２３でなり、この洗浄液２３は振動プレート３
１の小孔３１ａを通過して基板２０との間に液膜を形成
する。

【００６６】この第５実施例も基板２０と振動プレート
３１との間の離間距離は、約３〜５ｍｍ程度として設定
されており、基板２０を搬送手段としての複数のローラ
２７により矢印Ｘｂで示す搬送方向に沿って通過させて
基板２０と振動プレート３１との間に表面張力の作用に
より液膜を形成しこの液膜を介して振動プレート３１か
らの超音波を基板２０へ伝達するようになっている。

【００６７】次に、本発明による超音波洗浄装置の第６
実施例について図１０を参照して説明する。

【００６８】図１０は、図９に示す第５実施例の振動プ
レート３１の小孔３１ａを斜めに向けて洗浄液２３に一
定の角度をつけて構成したものである。

【００６９】図１０に示すように、洗浄液２３の流れを
吸い込み部材２２に向かって流れるように角度をつける
ことによって洗浄液が外部に漏れるのを防ぐことがで
き、一層省液化することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被洗浄物に対して均一に超音波を照射して洗浄するとと
もに、使用する洗浄液も大幅に低減して省液化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての正面からみた、超
音波洗浄装置の断面図である。

【図２】図１に示した超音波洗浄装置の底面図である。

【図３】図１に示した超音波洗浄装置の還流回路を示す
断面図である。

【図４】図１に示した超音波洗浄装置の使用状態を示す
斜視図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す断面図である。

【図７】図６に示した超音波洗浄装置の底面図である。

【図８】本発明の第４実施例を示す断面図である。

【図９】本発明の第５実施例を示す断面図である。

【図１０】本発明の第６実施例を示す断面図である。

【図１１】従来の超音波洗浄装置の断面図である。

【図１２】図１１に示した超音波洗浄装置の一部拡大を
含む、底面図である。

【図１３】図１１に示した超音波洗浄装置の洗浄液の流
れの状態を示す側面図である。

【図１４】図１１に示した超音波洗浄装置を用いて洗浄
した測定結果を表す図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 中間プレート ３ 振動プレート ４ 超音波振動子 ８ 超音波発振器 １５ 液 １６ 給液口 １７ 超音波 ２０ 基板 ２１ 給液部材 ２２ 吸込部材 ２３ 洗浄液 ２４ ポンプ ２５ フィルタ ２７ ローラ ２８ 流量計 ３１ 振動プレート

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板長方形状の上側ケースと、この上側
   ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
   手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
   凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、 前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
   部に固着してなる薄板長方形状の振動プレートと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
   への液の供給を可能とする給液口とを備え、 前記振動プレートは、その厚さが振動共振長λ／２を無
   視できる十分な薄膜で構成してなることを特徴とする超
   音波洗浄装置の構造。
2. 【請求項２】 薄板長方形状の上側ケースと、この上側
   ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
   手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
   凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
   部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さが振
   動共振長λ／２を無視できる十分な薄膜で構成してなる
   振動プレートと、 前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
   への液の供給を可能とする給液口と、 先端が前記振動プレートの下面に臨むように前記中間ケ
   ースの一方の側面下部に設けた給液部材とを備え、 前記給液部材から給液された洗浄液によって前記振動プ
   レートと振動プレートの下方に位置する基板との間に液
   膜を形成すること を特徴とする超音波洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記中間ケースの一方の側面下部に設け
   た給液部材と、前記 中間ケースの他方の側面下部に吸込
   部材を設け、該吸込部材で吸引した洗浄液を前記給液部
   材に環流してなることを特徴とする請求項２に記載の超
   音波洗浄装置。
4. 【請求項４】 薄板長方形状の上側ケースと、この上側
   ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
   手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
   凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
   部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さが振
   動共振長λ／２を無視できる十分な薄膜で構成してなる
   振動プレートと、 前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
   への洗浄液の供給を可能とする給液口とを備え、 前記給液口から給液された前記洗浄液が、前記振動プレ
   ートに形成された小孔を通過して前記振動プレートの下
   方に位置する基板との間に液膜を形成すること を特徴と
   する超音波洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記振動プレートは、石英、ステンレ
   ス、アルミニウム、タンタルなどの材料からなることを
   特徴とする請求項２又は請求項４に記載の超音波洗浄装
   置。
6. 【請求項６】 前記超音波振動子は、約５００ＫＨｚ以
   上の周波数で駆動してなることを特徴とする請求項２又
   は請求項４に記載の超音波洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記給液部材は、前記中間ケースに一体
   に構成したことを特徴とする請求項２又は請求項３に記
   載の超音波洗浄装置。
8. 【請求項８】 薄板長方形状の上側ケースと、この上側
   ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
   手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
   凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、 前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
   部に固着してなる薄板長方形状の振動プレートと、前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
   への液の供給を可能とする給液口とを備え、 前記振動プレートは、その厚さが振動共振長λ／２の整
   数倍で構成してなることを特徴とする超音波洗浄装置の
   構造。
9. 【請求項９】 薄板長方形状の上側ケースと、この上側
   ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ長
   手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
   凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
   部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さが振
   動共振長λ／２の整数倍で構成してなる振動プレート
   と、 前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
   への液の供給を可能とする給液口と、 先端が前記振動プレートの下面に臨むように前記中間ケ
   ースの一方の側面下部に設けた給液部材とを備え、 前記給液部材から給液された洗浄液によって前記振動プ
   レートと振動プレートの下方に位置する基板との間に液
   膜を形成すること を特徴とする超音波洗浄装置。
10. 【請求項１０】 薄板長方形状の上側ケースと、この上
    側ケースの下部両側に配設してなる断面略コ字状でかつ
    長手状の中間ケースとからなるケースと、 前記上側ケースと中間ケースとの間に介装された断面略
    凹状でかつ長手状の中間プレートと、 前記中間プレートの凹部内に配設した超音波振動子と、前記超音波振動子と対向しかつ前記中間ケースの下方端
    部に固着してなる薄板長方形状であって、その厚さが振
    動共振長λ／２の整数倍で構成してなる振動プレート
    と、 前記中間ケースの片側側面に密閉状態が形成された内部
    への洗浄液の供給を可能とする給液口とを備え、 前記給液口から給液された前記洗浄液が、前記振動プレ
    ートに形成された小孔を通過して前記振動プレートの下
    方に位置する基板との間に液膜を形成すること を特徴と
    する超音波洗浄装置。
11. 【請求項１１】 前記振動プレートは、液量調整手段を
    備え、該液量調整手段は、所定の角度傾斜して設けてな
    ることを特徴とする請求項４又は請求項１０に記載の超
    音波洗浄装置。