JP3338175B2 - 噴射型超音波洗浄装置 - Google Patents
噴射型超音波洗浄装置Info
- Publication number
- JP3338175B2 JP3338175B2 JP09393494A JP9393494A JP3338175B2 JP 3338175 B2 JP3338175 B2 JP 3338175B2 JP 09393494 A JP09393494 A JP 09393494A JP 9393494 A JP9393494 A JP 9393494A JP 3338175 B2 JP3338175 B2 JP 3338175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- cleaning liquid
- cleaning
- vibrator
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】本発明は、半導体関連のシリコンウェハ，
化合物半導体ウェハ，ガラスマスク，液晶用のガラス基
板等の精密洗浄に用いられる高周波噴射型超音波洗浄装
置に関するものである。
化合物半導体ウェハ，ガラスマスク，液晶用のガラス基
板等の精密洗浄に用いられる高周波噴射型超音波洗浄装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体関連のウェハやガラスマスク，液
晶用のガラス基板に付着している汚れは、粒子が小さく
直径が０．１μｍ〜１０μｍ程度が大部分であり、付着
力は概して弱く、超音波洗浄で剥離可能であるが、反
面、洗浄物の材質はもろく、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの
低い周波数では超音波の作用によって損傷を受けやすい
ので、５００ｋＨｚ〜１．５ＭＨｚの高周波数の超音波
を使用した超音波洗浄装置が用いられている。昨今では
生産性を上げることは必須の状況であり、洗浄効果を上
げて洗浄時間を短くすることが求められている。これを
超音波の洗浄機能の改善により解決するためには、単純
に振動源の印加電力を大きくする方法がある。しかし、
超音波発生源の出力増大には自ら限界があり、寿命や信
頼性等すべての点から超音波振動子の入力電力レベルは
５〜１０Ｗ／ｃｍ2 程度が限度である。そこで、音響レ
ンズ等の技術を用いて超音波エネルギを被洗浄物に集束
させる方法が試みられている。
晶用のガラス基板に付着している汚れは、粒子が小さく
直径が０．１μｍ〜１０μｍ程度が大部分であり、付着
力は概して弱く、超音波洗浄で剥離可能であるが、反
面、洗浄物の材質はもろく、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの
低い周波数では超音波の作用によって損傷を受けやすい
ので、５００ｋＨｚ〜１．５ＭＨｚの高周波数の超音波
を使用した超音波洗浄装置が用いられている。昨今では
生産性を上げることは必須の状況であり、洗浄効果を上
げて洗浄時間を短くすることが求められている。これを
超音波の洗浄機能の改善により解決するためには、単純
に振動源の印加電力を大きくする方法がある。しかし、
超音波発生源の出力増大には自ら限界があり、寿命や信
頼性等すべての点から超音波振動子の入力電力レベルは
５〜１０Ｗ／ｃｍ2 程度が限度である。そこで、音響レ
ンズ等の技術を用いて超音波エネルギを被洗浄物に集束
させる方法が試みられている。
【０００３】さて、上記のような被洗浄物を洗浄する高
周波洗浄装置には枚葉処理に用いられる噴射型洗浄装置
とバッチ処理に用いられる洗浄槽型洗浄装置とがある。
周波洗浄装置には枚葉処理に用いられる噴射型洗浄装置
とバッチ処理に用いられる洗浄槽型洗浄装置とがある。
【０００４】図６は従来の噴射型洗浄装置の断面図であ
る。２１は本体ケースであり、供給口２４から洗浄液を
加圧供給し、噴出口２５から噴出させて被洗浄物２０に
吹き付ける。２２は圧電振動子、２３は振動板であり、
圧電振動子２２に高周波電圧を印加することにより、噴
出口２５から噴出される洗浄液に超音波振動を与えるよ
うに構成されている。本体ケース２１には、ホーン形と
両面傾斜形とがあり、ホーン形の場合は噴出口２５が円
形穴となり、両面傾斜形の場合は噴出口２５が細長いス
リット状となる。図６に示した従来構成の場合は、振動
板２３から直角方向に噴出口２５に向かって放射される
超音波エネルギは、内壁面が傾斜しているため一部分が
反射され、噴出口２５から放出される洗浄液に有効に与
えられないという欠点がある。
る。２１は本体ケースであり、供給口２４から洗浄液を
加圧供給し、噴出口２５から噴出させて被洗浄物２０に
吹き付ける。２２は圧電振動子、２３は振動板であり、
圧電振動子２２に高周波電圧を印加することにより、噴
出口２５から噴出される洗浄液に超音波振動を与えるよ
うに構成されている。本体ケース２１には、ホーン形と
両面傾斜形とがあり、ホーン形の場合は噴出口２５が円
形穴となり、両面傾斜形の場合は噴出口２５が細長いス
リット状となる。図６に示した従来構成の場合は、振動
板２３から直角方向に噴出口２５に向かって放射される
超音波エネルギは、内壁面が傾斜しているため一部分が
反射され、噴出口２５から放出される洗浄液に有効に与
えられないという欠点がある。
【０００５】図７は上記の欠点を改良した従来の噴射型
洗浄装置の断面図である。図において、２０〜２５は図
６と同様であるが、本体ケース２１の内部に、周辺に洗
浄液を通過させる孔部を設けた音響レンズ２６を設け
て、振動板２３から放射される超音波エネルギを噴射口
２５に集束するようにして効率を上げた構成である。音
響レンズ２６は、ホーン形本体ケースのときは円形レン
ズを用いて丸穴噴出口２５に超音波エネルギを点状に集
束させ、両面傾斜形本体ケースのときは円筒形（シリン
ドリカル）レンズを用いてスリット形噴出口２５に超音
波エネルギを線状に集束させる。
洗浄装置の断面図である。図において、２０〜２５は図
６と同様であるが、本体ケース２１の内部に、周辺に洗
浄液を通過させる孔部を設けた音響レンズ２６を設け
て、振動板２３から放射される超音波エネルギを噴射口
２５に集束するようにして効率を上げた構成である。音
響レンズ２６は、ホーン形本体ケースのときは円形レン
ズを用いて丸穴噴出口２５に超音波エネルギを点状に集
束させ、両面傾斜形本体ケースのときは円筒形（シリン
ドリカル）レンズを用いてスリット形噴出口２５に超音
波エネルギを線状に集束させる。
【０００６】図８は更に改良がなされた従来の噴射型洗
浄装置の断面図である。音響レンズを用いないで超音波
エネルギを集束させる手段を有するものである。洗浄液
の供給口３０と噴出口３１を有する本体ケース２７に取
り付ける振動源として、平板状圧電振動子２８に片面が
凹面の金属製の振動板２９が固着されている。図９は振
動源の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。２９−１は
本体ケース２７への取付部である。図９は図８の本体ケ
ース２７が円筒形の場合であり、超音波振動は丸穴噴出
口３１に点状に集束される。
浄装置の断面図である。音響レンズを用いないで超音波
エネルギを集束させる手段を有するものである。洗浄液
の供給口３０と噴出口３１を有する本体ケース２７に取
り付ける振動源として、平板状圧電振動子２８に片面が
凹面の金属製の振動板２９が固着されている。図９は振
動源の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。２９−１は
本体ケース２７への取付部である。図９は図８の本体ケ
ース２７が円筒形の場合であり、超音波振動は丸穴噴出
口３１に点状に集束される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の噴
射型洗浄装置における洗浄効率を上げる手段として、
（イ）音響レンズを用いる方法、（ロ）振動源の振動板
の片面を凹状にする方法、（ハ）放射面が凹状の圧電振
動子を振動源とする方法などがあるが、それぞれ次のよ
うな欠点がある。 （イ）音響レンズを用いる場合は、音響レンズの構造，
取付け方法，取付け位置にそれぞれ困難を伴い、音響レ
ンズの超音波エネルギ透過率にも問題がある。 （ロ）片面を凹状に加工した振動板を用いる場合、振動
板の厚さが一様でないために、すべての部分で板厚モー
ドの共振状態とすることは不可能であり、通常の強さの
振動が得られる部分は、厚さが半波長の部分のある一部
分のみの振動となり、他の部分は弱いという欠点があ
る。 （ハ）放射面が凹状の圧電振動子を用いる場合、５００
ｋＨｚ以上の例えば１ＭＨｚの圧電振動子の材料は、チ
タン酸鉛ジルコン酸鉛系の強誘電体セラミックであるた
め製作，加工が困難であり均一な製品を作ることは極め
て難しいという欠点がある。
射型洗浄装置における洗浄効率を上げる手段として、
（イ）音響レンズを用いる方法、（ロ）振動源の振動板
の片面を凹状にする方法、（ハ）放射面が凹状の圧電振
動子を振動源とする方法などがあるが、それぞれ次のよ
うな欠点がある。 （イ）音響レンズを用いる場合は、音響レンズの構造，
取付け方法，取付け位置にそれぞれ困難を伴い、音響レ
ンズの超音波エネルギ透過率にも問題がある。 （ロ）片面を凹状に加工した振動板を用いる場合、振動
板の厚さが一様でないために、すべての部分で板厚モー
ドの共振状態とすることは不可能であり、通常の強さの
振動が得られる部分は、厚さが半波長の部分のある一部
分のみの振動となり、他の部分は弱いという欠点があ
る。 （ハ）放射面が凹状の圧電振動子を用いる場合、５００
ｋＨｚ以上の例えば１ＭＨｚの圧電振動子の材料は、チ
タン酸鉛ジルコン酸鉛系の強誘電体セラミックであるた
め製作，加工が困難であり均一な製品を作ることは極め
て難しいという欠点がある。
【０００９】本発明の目的は、上記従来の欠点（イ），
（ロ），（ハ）を排除するために、音響レンズを用いる
ことなく、平板状の圧電振動子を用いて超音波エネルギ
を集束させ、洗浄効率を上げることのできる超音波洗浄
装置を提供することにある。
（ロ），（ハ）を排除するために、音響レンズを用いる
ことなく、平板状の圧電振動子を用いて超音波エネルギ
を集束させ、洗浄効率を上げることのできる超音波洗浄
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による噴射形超音波洗浄装置は、側面に洗浄
液の供給口が設けられ底部に細長いスリット状噴射口が
設けられた本体ケースと、高周波信号により超音波振動
を行う長方形の振動子と、該振動子が接合され前記超音
波振動を前記洗浄液に放射するために前記本体ケースの
内部に前記スリット状噴射口とほぼ平行に固定された振
動板とが備えられ、前記供給口から洗浄液が加圧供給さ
れたとき前記本体ケース内に充満した洗浄液に前記振動
板から超音波振動が放射され前記噴射口から該超音波振
動が加えられた洗浄液が噴射されるように構成された噴
射型超音波洗浄装置において、前記本体ケースは、前記
振動板から前記噴射口までの距離が、前記振動子の短辺
の長さと洗浄液中を伝搬する超音波振動の波長から算出
される近距離音場の範囲に設定された構成を有する。
に、本発明による噴射形超音波洗浄装置は、側面に洗浄
液の供給口が設けられ底部に細長いスリット状噴射口が
設けられた本体ケースと、高周波信号により超音波振動
を行う長方形の振動子と、該振動子が接合され前記超音
波振動を前記洗浄液に放射するために前記本体ケースの
内部に前記スリット状噴射口とほぼ平行に固定された振
動板とが備えられ、前記供給口から洗浄液が加圧供給さ
れたとき前記本体ケース内に充満した洗浄液に前記振動
板から超音波振動が放射され前記噴射口から該超音波振
動が加えられた洗浄液が噴射されるように構成された噴
射型超音波洗浄装置において、前記本体ケースは、前記
振動板から前記噴射口までの距離が、前記振動子の短辺
の長さと洗浄液中を伝搬する超音波振動の波長から算出
される近距離音場の範囲に設定された構成を有する。
【００１１】前記近距離音場の範囲は、前記振動板から
前記噴射口までの距離（Ｌ）が、前記振動子の短辺の長
さ（２ｄ）と洗浄液中を伝搬する超音波振動の波長
（λ）から算出されるＬ＝０．４×（ｄ2 ／λ）〜２×
（ｄ2 ／λ）なる範囲であるように設定することができ
る。
前記噴射口までの距離（Ｌ）が、前記振動子の短辺の長
さ（２ｄ）と洗浄液中を伝搬する超音波振動の波長
（λ）から算出されるＬ＝０．４×（ｄ2 ／λ）〜２×
（ｄ2 ／λ）なる範囲であるように設定することができ
る。
【００１２】前記長方形の振動子は、５００ｋＨｚ以上
の高周波信号により超音波振動を行う振動子であるよう
に構成することができる。
の高周波信号により超音波振動を行う振動子であるよう
に構成することができる。
【００１３】
【作用】一般に、平板の音源から伝搬する音の拡がりの
条件（指向性）は、音源を円板とし、半径をｄ、媒体中
の波長をλとすると、中心軸上の値に対して１／２にな
る角度を示す半減角θ1/2 ＝ sin-1（０．７１λ／ｄ）
で表される。これは音源から一定条件の距離２（ｄ2 ／
λ）以上で音が拡がることを示しており、この範囲は遠
距離音場と呼ばれている。この距離２（ｄ2 ／λ）以内
は近距離音場と呼ばれ、音の拡がりを示す現象は現れ
ず、音源の中心軸上と近傍との位相関係で強め合ったり
弱め合ったりし、中心軸上に集束する現象が現れる。本
発明はこの現象に着目して行われたものである。
条件（指向性）は、音源を円板とし、半径をｄ、媒体中
の波長をλとすると、中心軸上の値に対して１／２にな
る角度を示す半減角θ1/2 ＝ sin-1（０．７１λ／ｄ）
で表される。これは音源から一定条件の距離２（ｄ2 ／
λ）以上で音が拡がることを示しており、この範囲は遠
距離音場と呼ばれている。この距離２（ｄ2 ／λ）以内
は近距離音場と呼ばれ、音の拡がりを示す現象は現れ
ず、音源の中心軸上と近傍との位相関係で強め合ったり
弱め合ったりし、中心軸上に集束する現象が現れる。本
発明はこの現象に着目して行われたものである。
【００１４】図２は本発明の原理説明図であり、超音波
振動面から振動面に直角の方向に放射される超音波の伝
播方向と集束の状況を示す説明図である。波長λと振動
子の一辺の長さ２ｄとにより導かれる距離が２（ｄ2 ／
λ）程度より遠い範囲が超音波が拡がって伝播する遠距
離音場であり、この距離より近い範囲が超音波が集束す
る近距離音場である。例えば、超音波の周波数を１ＭＨ
ｚとした場合、水中での波長λは１．５ｍｍであり、音
源の放射面の寸法を１８ｍｍ（幅＝２ｄ）×１００ｍｍ
（長さ）の長方形とすると、１８ｍｍの短辺方向の遠距
離音場は２（９2 ／１．５）＝１０８ｍｍ以遠となり、
１００ｍｍの長辺方向の遠距離音場は２（５０2 ／１．
５）＝３．３３３ｍｍ≒３．３ｍ以遠となる。従って短
辺（２ｄ）方向では１００ｍｍ程度以内が近距離音場と
なり、超音波エネルギが効率良く集束され、長辺方向は
集束されず、あたかもシリンドリカルのレンズの作用を
することを確認した。
振動面から振動面に直角の方向に放射される超音波の伝
播方向と集束の状況を示す説明図である。波長λと振動
子の一辺の長さ２ｄとにより導かれる距離が２（ｄ2 ／
λ）程度より遠い範囲が超音波が拡がって伝播する遠距
離音場であり、この距離より近い範囲が超音波が集束す
る近距離音場である。例えば、超音波の周波数を１ＭＨ
ｚとした場合、水中での波長λは１．５ｍｍであり、音
源の放射面の寸法を１８ｍｍ（幅＝２ｄ）×１００ｍｍ
（長さ）の長方形とすると、１８ｍｍの短辺方向の遠距
離音場は２（９2 ／１．５）＝１０８ｍｍ以遠となり、
１００ｍｍの長辺方向の遠距離音場は２（５０2 ／１．
５）＝３．３３３ｍｍ≒３．３ｍ以遠となる。従って短
辺（２ｄ）方向では１００ｍｍ程度以内が近距離音場と
なり、超音波エネルギが効率良く集束され、長辺方向は
集束されず、あたかもシリンドリカルのレンズの作用を
することを確認した。
【００１５】長さが幅の約２倍以上という条件のもとで
長方形の圧電素子の幅（２ｄ）の寸法を種々変えて測定
した結果、集束可能な音源からの距離の範囲は、概略
０．４（ｄ2 ／λ）〜２（ｄ2 ／λ）であることが確か
められた。上記の具体例では、幅２ｄ＝１８ｍｍの場
合、放射面からの距離が２２〜１００ｍｍの範囲で超音
波エネルギが集束されることが確認された。このよう
に、音響レンズや凹状振動子を用いることなく四角形や
円形の平板状超音波振動子で、振動面の寸法を適宜設定
することにより、所定の距離での超音波エネルギを集束
することができるので、被洗浄物に強い超音波エネルギ
を照射させて洗浄効果を高めることができる。
長方形の圧電素子の幅（２ｄ）の寸法を種々変えて測定
した結果、集束可能な音源からの距離の範囲は、概略
０．４（ｄ2 ／λ）〜２（ｄ2 ／λ）であることが確か
められた。上記の具体例では、幅２ｄ＝１８ｍｍの場
合、放射面からの距離が２２〜１００ｍｍの範囲で超音
波エネルギが集束されることが確認された。このよう
に、音響レンズや凹状振動子を用いることなく四角形や
円形の平板状超音波振動子で、振動面の寸法を適宜設定
することにより、所定の距離での超音波エネルギを集束
することができるので、被洗浄物に強い超音波エネルギ
を照射させて洗浄効果を高めることができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明による噴射型超音波洗浄装置
の実施例を示す斜視図であり、（ａ）は全体斜視図、
（ｂ）は断面斜視図である。半導体材料としてのシリコ
ンウェハ，化合物半導体ウェハ，ガラスマスク，液晶の
ガラス基板等の枚葉処理方式の洗浄用として、これらの
被洗浄物７をべルトコンベア上に載せて１枚ずつ移動さ
せる装置に取付けて、洗浄液を上方から被洗浄物７に噴
射させて洗浄する。図において、１は本体ケース、２は
供給口、３は噴射口、４は振動源ケース、５は振動板、
６は圧電振動子である。純水その他の洗浄液を供給口２
から加圧注入し、下端に設けたスリット状噴出口３から
被洗浄物７に対して噴射し、この噴射する洗浄液を媒体
として超音波を被洗浄物７に伝達させ、常に新しい洗浄
液で洗浄する。
の実施例を示す斜視図であり、（ａ）は全体斜視図、
（ｂ）は断面斜視図である。半導体材料としてのシリコ
ンウェハ，化合物半導体ウェハ，ガラスマスク，液晶の
ガラス基板等の枚葉処理方式の洗浄用として、これらの
被洗浄物７をべルトコンベア上に載せて１枚ずつ移動さ
せる装置に取付けて、洗浄液を上方から被洗浄物７に噴
射させて洗浄する。図において、１は本体ケース、２は
供給口、３は噴射口、４は振動源ケース、５は振動板、
６は圧電振動子である。純水その他の洗浄液を供給口２
から加圧注入し、下端に設けたスリット状噴出口３から
被洗浄物７に対して噴射し、この噴射する洗浄液を媒体
として超音波を被洗浄物７に伝達させ、常に新しい洗浄
液で洗浄する。
【００１７】振動源は、平板状圧電振動子６が金属振動
板５の内側に固着され、振動源ケース４を覆って洗浄液
が入り込まないように密封した構造であり、本体ケース
１の側面に固定されている。圧電振動子６に高周波電力
を印加する導線は外部へ導出されているが図示を省略し
た。振動板５の内側に貼り付けられた圧電振動子５は、
図２（Ｂ）に表裏を逆に示したように、幅（２ｄ）の約
２倍以上の長さを有する長方形であり、強誘電体セラミ
ックを一体化形成してもよいし、正方形あるいは長方形
の圧電振動子を長さ方向に連接配置してもよい。
板５の内側に固着され、振動源ケース４を覆って洗浄液
が入り込まないように密封した構造であり、本体ケース
１の側面に固定されている。圧電振動子６に高周波電力
を印加する導線は外部へ導出されているが図示を省略し
た。振動板５の内側に貼り付けられた圧電振動子５は、
図２（Ｂ）に表裏を逆に示したように、幅（２ｄ）の約
２倍以上の長さを有する長方形であり、強誘電体セラミ
ックを一体化形成してもよいし、正方形あるいは長方形
の圧電振動子を長さ方向に連接配置してもよい。
【００１８】図１（ｂ）の圧電振動子６の幅を２ｄとし
たとき、振動板５の放射面から噴出口３までの距離Ｌ
は、振動エネルギが噴射口３に集束される距離０．４
（ｄ2 ／λ）〜２（ｄ2 ／λ）の範囲に設定されてい
る。超音波振動子６と振動板５は平板状で、厚味振動に
よって振動面から放射される超音波エネルギは集束して
スリット状噴出口３を通過する。このスリット３の幅を
広くすると超音波エネルギの透過量は増すが、洗浄液が
多量に消費される。反面、このスリット３の幅を狭くし
た場合は、洗浄液の消費量は少ないが、超音波エネルギ
の透過量が減ずることになる。実用的には、スリット３
の幅は２ｍｍのものが多く、１〜３ｍｍ程度が好まし
い。
たとき、振動板５の放射面から噴出口３までの距離Ｌ
は、振動エネルギが噴射口３に集束される距離０．４
（ｄ2 ／λ）〜２（ｄ2 ／λ）の範囲に設定されてい
る。超音波振動子６と振動板５は平板状で、厚味振動に
よって振動面から放射される超音波エネルギは集束して
スリット状噴出口３を通過する。このスリット３の幅を
広くすると超音波エネルギの透過量は増すが、洗浄液が
多量に消費される。反面、このスリット３の幅を狭くし
た場合は、洗浄液の消費量は少ないが、超音波エネルギ
の透過量が減ずることになる。実用的には、スリット３
の幅は２ｍｍのものが多く、１〜３ｍｍ程度が好まし
い。
【００１９】図３は音源の短辺の長さ（幅）２ｄが１８
ｍｍで、集束可能な音源からの距離Ｌが２２〜１０８ｍ
ｍの範囲のほぼ中間部分の距離６５ｍｍの点における音
圧分布図であり、振動板の幅の中心線上の音圧が最大と
なることを示している。中心の値に対して９０％程度ま
では音圧がほぼ実用的な値とみなせるため、１８ｍｍ幅
の音源から放射される超音波エネルギは、その幅の約１
／１０の２ｍｍに集束されている。
ｍｍで、集束可能な音源からの距離Ｌが２２〜１０８ｍ
ｍの範囲のほぼ中間部分の距離６５ｍｍの点における音
圧分布図であり、振動板の幅の中心線上の音圧が最大と
なることを示している。中心の値に対して９０％程度ま
では音圧がほぼ実用的な値とみなせるため、１８ｍｍ幅
の音源から放射される超音波エネルギは、その幅の約１
／１０の２ｍｍに集束されている。
【００２０】図４は超音波振動子の幅（２ｄ）に対する
集束可能な振動面からの距離を示すグラフであり、斜線
部分が集束範囲を示し、周波数が１ＭＨｚのときのグラ
フである。１ＭＨｚの水中での波長λは１．５ｍｍとな
り、音源の幅２ｄが１８ｍｍのときの集束可能な距離範
囲は２２〜１０８ｍｍとなる。超音波振動子の長さは１
００ｍｍ以上であり、長さ方向に対する集束距離範囲は
振動面から遠くに位置して、実用的な洗浄槽の深さや、
スリットを通過して被洗浄物までの距離を越えるため、
スリットまでの洗浄液中や、洗浄槽中で集束の現象は見
られない。図５は周波数が５００ｋＨｚのときの集束範
囲を示すグラフである。
集束可能な振動面からの距離を示すグラフであり、斜線
部分が集束範囲を示し、周波数が１ＭＨｚのときのグラ
フである。１ＭＨｚの水中での波長λは１．５ｍｍとな
り、音源の幅２ｄが１８ｍｍのときの集束可能な距離範
囲は２２〜１０８ｍｍとなる。超音波振動子の長さは１
００ｍｍ以上であり、長さ方向に対する集束距離範囲は
振動面から遠くに位置して、実用的な洗浄槽の深さや、
スリットを通過して被洗浄物までの距離を越えるため、
スリットまでの洗浄液中や、洗浄槽中で集束の現象は見
られない。図５は周波数が５００ｋＨｚのときの集束範
囲を示すグラフである。
【００２１】以上の図では、超音波振動子を駆動する超
音波発振器とこれらを接続するコードはいずれも省略し
てある。
音波発振器とこれらを接続するコードはいずれも省略し
てある。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、次の効果がある。枚葉処理方式に用
いる噴射形超音波洗浄装置において、平板状の厚味振動
を利用した超音波振動子を振動板に固着した振動源から
放射される超音波エネルギは、レンズを用いることなく
集束して効率よくスリットを通過して被洗浄物に照射さ
れるため洗浄効果を高めることができる。
施することにより、次の効果がある。枚葉処理方式に用
いる噴射形超音波洗浄装置において、平板状の厚味振動
を利用した超音波振動子を振動板に固着した振動源から
放射される超音波エネルギは、レンズを用いることなく
集束して効率よくスリットを通過して被洗浄物に照射さ
れるため洗浄効果を高めることができる。
【図１】本発明の噴射型超音波洗浄装置の斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の原理説明図である。
【図３】本発明の音圧分布図である。
【図４】本発明の有効集束範囲を示すグラフである。
【図５】本発明の有効集束範囲を示すグラフである。
【図６】従来の構造断面図である。
【図７】従来の構造断面図である。
【図８】従来の構造断面図である。
【図９】従来の構造の部分断面図である。
１ 本体ケース ２ 供給口 ３ 噴射口 ４ 振動源ケース ５ 振動板 ６ 圧電振動子 ７ 被洗浄物 ２０ 被洗浄物 ２１ 本体ケース ２２ 圧電振動子 ２３ 振動板 ２４ 供給口 ２５ 噴射口 ２６ 音響レンズ ２７ 本体ケース ２８ 圧電振動子 ２９ 振動板 ３０ 供給口 ３１ 噴射口 ３２ 被洗浄物
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−221189（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99944（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106144（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93230（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−104872（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−269450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304
Claims (3)
- 【請求項１】 側面に洗浄液の供給口が設けられ底部に
細長いスリット状噴射口が設けられた本体ケースと、超
音波振動を行う長方形の振動子と、該振動子が接合され
前記超音波振動を前記洗浄液に放射するために前記本体
ケースの内部に前記スリット状噴射口とほぼ平行に固定
された振動板とが備えられ、 前記供給口から洗浄液が加圧供給されたとき前記本体ケ
ース内に充満した洗浄液に前記振動板から超音波振動が
放射され前記噴射口から該超音波振動が加えられた洗浄
液が噴射されるように構成された噴射型超音波洗浄装置
において、 前記本体ケースは、前記振動板から前記噴射口までの距
離が、前記振動子の短辺の長さと洗浄液中を伝搬する超
音波振動の波長から算出される近距離音場の範囲に設定
されていることを特徴とする噴射型超音波洗浄装置。 - 【請求項２】 前記近距離音場の範囲は、前記振動板か
ら前記噴射口までの距離（Ｌ）が、前記振動子の短辺の
長さ（２ｄ）と洗浄液中を伝搬する超音波振動の波長
（λ）から算出されるＬ＝０．４×（ｄ2 ／λ）〜２×
（ｄ2 ／λ）なる範囲であることを特徴とする請求項１
記載の噴射型超音波洗浄装置。 - 【請求項３】 前記長方形の振動子は、５００ｋＨｚ以
上の高周波信号により超音波振動を行う振動子であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の噴射型超音波洗浄
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09393494A JP3338175B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 噴射型超音波洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09393494A JP3338175B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 噴射型超音波洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283183A JPH07283183A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3338175B2 true JP3338175B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14096270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09393494A Expired - Fee Related JP3338175B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 噴射型超音波洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3338175B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19546988A1 (de) * | 1995-12-15 | 1997-06-19 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Halbleitermaterial |
| JP2003340386A (ja) | 2002-05-23 | 2003-12-02 | Toshiba Corp | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP09393494A patent/JP3338175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07283183A (ja) | 1995-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6276370B1 (en) | Sonic cleaning with an interference signal | |
| EP0550192B1 (en) | Acoustic ink printer | |
| KR101437301B1 (ko) | 초음파 세정 장치 및 초음파 세정 방법 | |
| AU679035B2 (en) | Ultrasound transducers with reduced sidelobes and method for manufacture thereof | |
| US4602184A (en) | Apparatus for applying high frequency ultrasonic energy to cleaning and etching solutions | |
| JPS6451162A (en) | Piezoelectric exciting type resonator | |
| JP3338175B2 (ja) | 噴射型超音波洗浄装置 | |
| KR101069457B1 (ko) | 초음파 세정장치 | |
| US20080029125A1 (en) | Method and apparatus for damage-free, single wafer, sonic boundary layer, megasonic cleaning | |
| JP2772167B2 (ja) | 超音波洗浄用ノズル装置 | |
| JP3783174B2 (ja) | 流水式超音波洗浄装置 | |
| JP3390497B2 (ja) | 超音波発生装置および超音波洗浄装置 | |
| JPH06343933A (ja) | 超音波反射板を用いた超音波洗浄法 | |
| JP2001085380A (ja) | 半導体基板の洗浄装置 | |
| JP2019153638A (ja) | 超音波洗浄装置、洗浄方法および振動子 | |
| JPH0888899A (ja) | 超音波振動子 | |
| JP3309749B2 (ja) | 超音波洗浄装置 | |
| JP3444574B2 (ja) | 基板洗浄ノズル | |
| KR20240054760A (ko) | 진동 전달 부재의 두께와 주파수 변화를 이용한 초음파 세정 장치 | |
| KR101448580B1 (ko) | 미세세정 노즐장치 | |
| JPS5780556A (en) | Concave transducer for focusing ultrasonic wave of ultrasonic microscope | |
| JP2989707B2 (ja) | 超音波洗浄装置 | |
| JP2925499B2 (ja) | 高周波音波音圧測定装置 | |
| JPH0924349A (ja) | 超音波洗浄装置 | |
| JP2909631B2 (ja) | 小型噴水装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110809 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130809 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |