JP3338926B2 - 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】この発明は、超音波洗浄装置
に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハや
ＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体を、超音波を利用して
洗浄する超音波洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等を薬液や
リンス液等の洗浄液が貯留された洗浄槽に順次浸漬して
洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている。

【０００３】このような洗浄処理方法を実施する洗浄処
理装置の一例として、超音波洗浄装置が挙げられる。従
来の超音波洗浄装置は、図１２に示すように、被処理体
例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）Ｗを浸漬す
る洗浄液例えば薬液ｄを貯留する洗浄槽Ａと、洗浄槽Ａ
の下部を浸漬する振動伝播用液体例えば純水ｈを貯留す
る中間槽ｅと、中間槽ｅの底部に配設され、下面側に超
音波振動素子ｇを装着してなる例えばステンレス製の振
動伝達板ｆとで主に構成されている。なお、上記洗浄槽
Ａは、薬液ｄを貯留し、実際にウエハＷの洗浄処理が行
われる内槽ａと、この内槽ａの上端開口部を包囲し、内
槽ａからオーバーフローした薬液ｄを受け止める外槽ｂ
とで構成されている。

【０００４】上記超音波洗浄装置において、薬液ｄを貯
留した上記内槽ａ内に、ウエハＷをウエハガイドｃで保
持した状態で浸漬し、上記超音波振動素子ｇに適当な周
波数の高周波電圧を印加して励振することにより超音波
振動が発生し、その超音波振動が純水ｈを伝播して上記
内槽ａ内に伝わって、ウエハＷに付着したパーティクル
等を除去し、洗浄処理をすることができる。

【０００５】なお、上記洗浄処理工程では、図示しない
薬液供給手段から内槽ａ内に絶えず薬液ｄが供給され、
内槽ａからオーバーフローした薬液ｄが外槽ｂに流出
し、図示しないドレン管から排液される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
上述したように外槽ｂ内の薬液ｄを排液したとしても、
薬液ｄが内槽ａから外槽ｂに流入する際の飛沫や、外槽
ｂ内で気化した薬液ｄの蒸気が外槽ｂの外部に出て薬液
雰囲気ｉを形成し、この薬液の飛沫や薬液雰囲気が中間
槽ｅと洗浄槽ａの隙間から純水ｈ内に混入する場合があ
った。更に上記薬液ｄには腐食性の強い酸例えばフッ酸
や塩酸等を使用する場合があり、このような薬液ｄが上
記の経路で純水ｈ中に混入した場合、次第に酸の濃度が
濃くなるので、超音波洗浄装置を長時間使用することに
より振動伝達板ｆが腐食されてしまうという問題があっ
た。また、腐食されることにより、超音波振動素子ｇか
ら発生される超音波振動が効率よく伝播されず、洗浄効
率が低下するという問題もあった。 この発明は上記事
情に鑑みなされたもので、中間槽内に貯留された純水中
に薬液雰囲気が混入することを防止すると共に、振動伝
達板の腐食を防止することにより、洗浄効率の向上を図
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の超音波洗浄装置は以下のように構成され
る。

【０００８】（１）請求項１記載の発明は、被処理体の
洗浄液を貯留する洗浄槽と、上記洗浄槽の下部を浸漬す
る振動伝播用液体を貯留する中間槽と、上記中間槽の底
部に配設される超音波発振手段と、を具備する超音波洗
浄装置において、上記中間槽の上端開口縁と、上記洗浄
槽との隙間を、排気口を有する蓋体にて閉塞し、上記蓋
体と、上記中間槽内に貯留される振動伝播用液体の液面
との間に形成される空間内に、不活性ガスを供給可能に
形成してなる、ことを特徴とする。

【０００９】このように構成することにより、中間槽の
上端開口縁と、洗浄槽との隙間を、排気口を有する蓋体
にて閉塞するので、中間槽内に貯留された振動伝播用液
体に薬液雰囲気が混入することを防止できる。また、蓋
体と、中間槽内に貯留される振動伝播用液体の液面との
間に形成される空間内に、不活性ガスを供給することに
より、更に確実に薬液雰囲気の混入を防止できる。

【００１０】（２）請求項２記載の発明は、被処理体の
洗浄液を貯留する洗浄槽と、上記洗浄槽の下部を浸漬す
る振動伝播用液体を貯留する中間槽と、上記中間槽の底
部に配設される超音波発振手段と、を具備する超音波洗
浄装置において、上記中間槽内に、振動伝播用液体を供
給可能に形成し、上記中間槽の上端開口縁と上記洗浄槽
との隙間を、蓋体にて閉塞し、上記蓋体に、オーバーフ
ローした振動伝播用液体が流出できるような排液口を穿
設してなる、ことを特徴とする。

【００１１】この場合、上記排液口の流出側の位置は、
オーバーフローした振動伝播用液体が外部へ流出できる
ものであれば任意でよく、例えば上記蓋体の外側面に設
けてもよいし、あるいは、上面側に流出するように設け
てもよい。なお、上面側に流出できるようにする場合、
好ましくは上記蓋体の上面は、外方側に向かって下り勾
配に形成してなる方がよい（請求項３）。

【００１２】このように構成することにより、中間槽の
上端開口縁と洗浄槽との隙間を、蓋体にて閉塞できるの
で、中間槽内に貯留された振動伝播用液体内に薬液雰囲
気が混入することを防止できる。また、中間槽内に振動
伝播用液体を供給し、オーバーフローした振動伝播用液
体を、蓋体に設けた排液口から排液することにより、更
に確実に薬液雰囲気の混入を防止できる（請求項２）。

【００１３】また、上記排液口に関して、オーバーフロ
ーした振動伝播用液体が蓋体の上面に流出できるように
形成した場合、蓋体の上面を外方側に向かって下り勾配
に形成することにより、流出した振動伝播用液体が速や
かに蓋体上面から流れ落ちるので、一旦流出した振動伝
播用液体が中間槽内に逆流することもなくなり、したが
って、更に確実に薬液雰囲気の混入を防止できる（請求
項３）。

【００１４】（３）請求項４記載の発明は、被処理体の
洗浄液を貯留する洗浄槽と、上記洗浄槽の下部を浸漬す
る振動伝播用液体を貯留する中間槽と、上記中間槽の底
部に配設される超音波発振手段と、を具備する超音波洗
浄装置において、上記中間槽内に、振動伝播用液体を供
給可能に形成し、上記中間槽内に貯留される振動伝播用
液体の液面に、上記中間槽と上記洗浄槽との隙間を閉塞
可能であり、かつ上記振動伝播用液体上に浮動可能な浮
き蓋体を配設してなる、ことを特徴とする。

【００１５】このように構成することにより、中間槽の
上端開口縁と洗浄槽との隙間を、浮き蓋体にて閉塞でき
るので、中間槽内に貯留された振動伝播用液体に薬液雰
囲気が混入することを防止できる。また、中間槽内に振
動伝播用液体を供給し、液面の上昇と共に浮き蓋体を押
し上げてオーバーフローさせることができるので、更に
確実に薬液雰囲気の混入を防止できる。

【００１６】（４）請求項５記載の発明は、被処理体の
洗浄液を貯留する洗浄槽と、上記洗浄槽の下部を浸漬す
る振動伝播用液体を貯留する中間槽と、上記中間槽の底
部に配設される超音波発振手段と、を具備する超音波洗
浄装置において、上記中間槽内に貯留された振動伝播用
液体を排液可能に形成し、上記中間槽内に振動伝播用液
体を供給できる振動伝播用液体供給手段を配設し、上記
振動伝播用液体供給手段から供給される振動伝播用液体
にて、上記超音波発振手段を構成する振動伝達板を洗浄
可能に形成してなる、ことを特徴とする。

【００１７】このように構成することにより、振動伝播
用液体に薬液雰囲気が混入したとしても、薬液の濃度が
高くなる前に、中間槽内の振動伝播用液体を定期的に交
換できるので、振動伝播用液体中の薬液濃度の上昇を防
止することができる。また、振動伝播用液体を交換する
際に振動伝達板を定期的に洗浄することができるので、
振動伝達板の腐食を更に確実に防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態につ
いて添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは半導
体ウエハ用の超音波洗浄装置に適用した場合について説
明する。

【００１９】◎第一実施形態 図１はこの発明に係る超音波洗浄装置の第一実施形態を
示す概略側断面図であり、図２は図１の要部拡大断面図
である。

【００２０】第一実施形態の超音波洗浄装置は、被処理
体例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）Ｗを浸漬
する洗浄液例えば薬液Ｌが貯留される洗浄槽１と、洗浄
槽１の下部を浸漬する振動伝播用液体例えば純水Ｐを貯
留する中間槽５と、中間槽５の底部に配設される振動伝
達板７と超音波振動素子７Ａとからなる超音波発振手段
６と、中間槽５の上端開口縁と洗浄槽１との隙間を閉塞
する蓋体１０と、この蓋体１０と純水Ｐの水面との間に
形成される空間（以下にパージエリアという）１２に、
不活性ガス例えば窒素ガスを供給できる窒素ガス供給源
１３とで主に構成されている。

【００２１】上記洗浄槽１は、例えば石英製等にて形成
され、貯留された薬液Ｌに複数例えば５０枚のウエハＷ
が浸漬される内槽２と、内槽２の上端開口部を包囲し、
内槽２からオーバーフローした薬液Ｌを受け止める外槽
３とで構成されている。また、内槽２内には、ウエハ保
持手段例えばウエハガイド４が配設されており、このウ
エハガイド４に複数例えば５０枚のウエハＷが保持され
た状態で、ウエハＷが薬液Ｌに浸漬されるように構成さ
れている。

【００２２】更に内槽２の底部は、側面から見たときに
緩やかに傾斜するように形成されている（図１参照）。
このように内槽２の底部を傾斜させた理由は、純水Ｐに
溶け込んでいた酸素等の気体が超音波振動によって純水
Ｐから分離されることにより気泡が発生し、これにより
内槽２の底部に付着した気泡を速やかに除去するためで
ある。また、内槽２の底面の最下位には、薬液Ｌを排液
するためのドレン管２ａが接続され、このドレン管２ａ
にはドレン弁２ｂが介設されている。また、外槽３の下
部にもドレン管３ａが接続され、ドレン管３ａにはドレ
ン弁３ｂが介設されている。なお、内槽２付近には図示
しない薬液供給手段が配設され、内槽２内に薬液を随時
供給できるように形成されている。

【００２３】上記中間槽５は例えばポリプロピレン樹脂
等にて形成され、内部に貯留された純水Ｐに上記内槽２
の下部が浸漬されるように配設されている。また、中間
槽５内の振動伝達板７の側方上部にはノズル９が配設さ
れている。このノズル９は、中間槽５の側壁を貫通する
純水供給管８ａを介して純水供給源８に接続されてい
る。なお、純水供給管８ａにおける純水供給源８側には
開閉バルブ８ｂが介設されている。

【００２４】また、上記中間槽５の底部には略矩形状の
底部開口部５Ａが設けられており、この底部開口部５Ａ
に超音波発振手段６が配設されている。この超音波発振
手段６は、底部開口部５Ａの周辺上面に接着剤等で水密
性が保たれるように固着される振動伝達板７と、この振
動伝達板７の下面に接着剤等により固着される複数例え
ば８個の超音波振動素子７Ａとで構成されている。この
場合、振動伝達板７は、例えばステンレス製の板部材に
て形成されている。また、超音波振動素子７Ａは、例え
ば略矩形状のセラミックス製板材にて形成されており、
各超音波振動素子７Ａは、発振源と電源ユニットを具備
する発振器（図示せず）に接続され、発振器の駆動によ
り超音波振動素子７Ａが適当な周波数の超音波振動を発
生するように構成されている。なお、中間槽５の底部に
は、上記振動伝達板７と重ならない位置に排水のための
ドレン管５ａが接続され、ドレン管５ａにはドレン弁５
ｂが介設されている。

【００２５】また、上記中間槽５の上端開口縁と上記内
槽２との隙間は、断面略矩形状の蓋体１０によって閉塞
されている。蓋体１０は、中間槽５の上端開口縁部に、
例えば接着剤等によって気密性が保たれるように固着さ
れ、他端側は内槽２と適宜隙間をあけて排気口１１を形
成している。また、蓋体１０には、上下に貫通する供給
口１０ａが設けられており、この供給口１０ａに、不活
性ガス供給管例えば窒素（Ｎ2）ガス供給管１３ａを介
してＮ2ガス供給源１３が接続されている。なお、Ｎ2ガ
ス供給管１３ａには流量調整弁１３ｂが介設されてい
る。

【００２６】このように構成することにより、Ｎ2ガス
供給源１３からＮ2ガス供給管１３ａを介して上記パー
ジエリア１２にＮ2ガスが供給され、パージエリア１２
内がＮ2ガスで充満されると、排気口１１から外部へ排
気される。したがって、パージエリア１２内にＮ2ガス
が充満するので、中間槽５内に、薬液Ｌや薬液雰囲気が
混入するのを防止できる。

【００２７】上記説明では、排気口１１が内槽２と蓋体
１０との間に形成される場合について説明したが、排気
口１１は、上記のような内槽２と蓋体１０との間に形成
される隙間である必要はなく、例えば内槽２にも気密に
接着された蓋体１０の適宜位置に、パージエリア１２内
に供給される窒素ガスを中間槽５外側方へ流出させるこ
とができ、かつ適当な幅と長さを有する１又は複数の排
気用孔を穿設してもよい。

【００２８】以下に、上述したように構成される超音波
洗浄装置の動作態様について説明する。まず、純水供給
源８から中間槽５内に純水Ｐを供給することにより、少
なくとも内槽２の底部下面全体を浸漬でき、かつ上記蓋
体１０との間に適当な容積の空間すなわちパージエリア
１２を形成できる量の純水Ｐを、中間槽５内に予め貯留
しておく。更に、内槽２内にはウエハＷを浸漬し、洗浄
するための薬液Ｌを図示しない薬液供給手段により随時
供給し続け、上端開口縁付近まで予め貯留しておく。な
お、薬液Ｌには、例えばウエハＷ表面に付着した酸化膜
等を除去するためのフッ酸希釈液（ＤＨＦ液）や、金属
不純物等を除去するためのＨＰＭ液（塩酸及び過酸化水
素の混合水溶液）等が用いられる。

【００２９】次に、上記Ｎ2ガス供給管１３ａに介設さ
れた流量調整弁１３ｂを開状態にして、Ｎ2ガス供給源
１３からパージエリア１２内にＮ2ガスを随時供給する
と共に、供給されたＮ2ガスを排気口１１から随時流出
する。それと同時に、図示しないウエハ搬送手段によっ
て保持された複数例えば５０枚のウエハＷを、内槽２内
に配設された上記ウエハボート４に受け渡して、ウエハ
Ｗを薬液Ｌに浸漬する。その後、超音波振動素子７Ａに
接続された図示しない発振器を駆動して超音波振動素子
７Ａに高周波電圧を印加して励振することにより、振動
伝達板７が超音波振動を発生する。この超音波振動が中
間槽５内の純水Ｐを伝播して内槽２に貯留された薬液Ｌ
まで伝わり、この超音波振動によってウエハＷに付着し
たパーティクル等が除去されることにより、ウエハＷが
超音波洗浄される。なお、この間にも図示しない薬液供
給手段によって、内槽２内に薬液Ｌを適量ずつ随時供給
し続ける。このように、薬液Ｌを随時供給することによ
り、ウエハＷから除去されて液面に浮かんだパーティク
ル等を、オーバーフローする薬液Ｌと共に効果的に外槽
３へ流出させることができるので、内槽２内の薬液Ｌを
清浄な状態に保つことができる。また、外槽３内に流入
した使用済みの薬液Ｌは、ドレン弁３ｂを開状態にして
ドレン管３ａから排液される。

【００３０】上述のように、中間槽５の上端開口縁と内
槽２との間の隙間を蓋体１０にて閉塞し、これによって
形成されたパージエリア１２内に随時Ｎ2ガスを供給す
ると共に、排気口１１から随時排気することにより、薬
液Ｌが外槽３に流入するときに生じる飛沫や、外槽３内
で薬液Ｌが気化することによって発生する薬液雰囲気
が、中間槽５に貯留された純水Ｐに混入することを防止
することができる。したがって、純水Ｐが薬液Ｌ中に含
まれる酸によって酸性を帯びることもなく、中間槽５の
底部に設けられた振動伝達板７が腐食することを防止で
きる。

【００３１】なお、上記純水Ｐは、超音波振動の影響を
受けて温度が上昇することにより密度が小さくなり、超
音波振動の伝播効率が低下し、洗浄効率が低下する虞れ
がある。したがって、純水Ｌを適温に保てるように中間
槽５に冷却手段を設けるか、あるいは純水供給源８に冷
却手段を設けて予め冷却された純水Ｌを随時供給すると
共に、それと同量の純水Ｌをドレン管２ａから排水する
ことにより、温度を一定に保てるようにすることが好ま
しい。

【００３２】◎第二実施形態 図３はこの発明に係る超音波洗浄装置の第二実施形態を
示す概略側断面図であり、図４は図３の要部拡大断面図
である。

【００３３】第二実施形態は、洗浄工程中も中間槽５内
に純水Ｐを随時供給できるようにすると共に、中間槽５
の上端開口縁と内槽２との隙間を蓋体２０にて閉塞し、
更に、中間槽５からオーバーフローした純水Ｐが流出で
きるような排水口２０ａを蓋体２０に穿設した場合であ
る。

【００３４】上記蓋体２０は断面略矩形状に成形され、
その一端を中間槽５の上端開口縁に接着剤等で固着する
ことにより、中間槽５の上端開口縁と内槽２との間の隙
間を閉塞するように配設されている。また、蓋体２０と
内槽２との間には適当な間隔を有する隙間を形成してお
り、この隙間が中間槽５からオーバーフローする純水Ｐ
を排水するための排水口２１として機能する。更に、蓋
体２０の適宜位置には適当な幅と長さを有し、上記排水
口２１と同様にオーバーフローした純水Ｐを流出させる
機能を持つ複数の排水口２０ａが穿設されている。この
場合、排水口２０ａの流出側出口は、オーバーフローし
た純水Ｐを中間槽５の外部へ流出できるものであれば、
その位置は例えば蓋体２０の上面でも、あるいは外方側
面でもよい。このように形成された蓋体２０を上記のよ
うに配設することにより、中間槽５内に貯留された純水
Ｐ中に薬液雰囲気が混入することを防止することができ
るので、純水Ｐが酸性を帯びることがなくなる。したが
って、振動伝達板７が酸によって腐食されることを防止
できる。

【００３５】また、蓋体２０の形状は、上記のものに限
定されるものではなく、例えば図５及び図６に示すよう
に、断面略直角三角形状の蓋体３０を形成してもよい。
この場合、蓋体３０の排水口３０ａは、オーバーフロー
した純水Ｐが蓋体３０の上面側に流出するように形成さ
れ、更に蓋体３０の上面は外方側に向かって下り勾配に
形成されている。また、蓋体３０と内槽２との間に形成
される隙間は、排水口３１として機能する。蓋体３０を
このような形状にすることにより、蓋体３０の上面側に
流出した純水Ｐが、逆流することもなく速やかに外方側
へ流れ落ちる。したがって、流出した純水Ｐが薬液雰囲
気の影響を受けて酸性を帯びたとしても、逆流して中間
槽５内に戻ることがなくなるので、中間槽５内に貯留さ
れる純水Ｐも酸性を帯びることはなくなる。したがっ
て、振動伝達板７が腐食することをより確実に防止する
ことができる。

【００３６】なお、上記蓋体３０の上面は、中間槽５か
らオーバーフローした純水Ｐが速やかに流れ落ちるよう
に形成されればよいので、例えば外方側に向かって下り
勾配に形成される斜面が弧状を形成してもよい。

【００３７】第二実施形態及びその変形例におけるその
他の部分は、上記第一実施形態と同様なので、同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。

【００３８】◎第三実施形態 図７はこの発明に係る超音波洗浄装置の第三実施形態を
示す概略側断面図であり、図８はオーバーフローしてい
ない状態（ａ）と、オーバーフロー状態（ｂ）をそれぞ
れ示す図７の要部拡大断面図である。

【００３９】第三実施形態は、上記第二実施形態におけ
る蓋体２０又は３０を、純水Ｐの水面上を浮動可能に形
成される浮き蓋体４０に置き換えた場合である。

【００４０】上記浮き蓋体４０は、中間槽５の内壁から
内槽２の外壁までの距離と略同じ幅を有し、中間槽５の
上端開口縁と内槽２との間の隙間を閉塞する上部蓋体４
０ａと、上部蓋体４０ａ下部の外方側に適当な幅を持っ
て形成される排水溝４０ｂとで構成されている。なお、
浮き蓋体４０の材質には、少なくとも純水Ｐより比重の
軽いものを用いるか、あるいは内部を中空に形成するこ
とにより、全容積に占める重量を純水Ｐより軽くして、
水面上を浮動可能に形成する。なお、図７及び図８に示
すように、上部蓋体４０ａの上面に外方側へ突出するス
トッパ４０ｃを突設してもよい。このようなストッパ４
０ｃを設けることにより、ストッパ４０ｃが中間槽５の
上端開口縁に係止されるので、水面が下がっても浮き蓋
体４０はストッパ４０ｃの係止位置より下がることはな
い。したがって、中間槽５内の純水Ｐを排水するとき、
浮き蓋体４０が下がって純水供給管８ａに接触してしま
うことを防止できると共に、上部蓋体４０ａの上面側に
付着した薬液雰囲気を中間槽５内に持ち込むことも防止
できる。

【００４１】次に、第三実施形態に係る超音波洗浄装置
の動作態様の主要な部分について、図８の要部拡大断面
図に基づいて説明する。上述したように、超音波洗浄中
にも中間槽５内には純水供給源８から随時純水Ｐが供給
されるので、純水Ｐの水面が上昇する。これにより、上
部蓋体４０ａが中間槽５の上端開口縁と内槽２との間を
閉塞した状態にある浮き蓋体４０を押し上げる（図８
（ａ）参照）。その後、水面の上昇と共に浮き蓋体４０
も上昇し、上記排水溝４０ｂの上端が中間槽５の上端開
口縁の位置より高くなり、外方側へ露出すると、その露
出した部分の排水溝４０ｂからオーバーフローした純水
Ｐが流出する（図８（ｂ）参照）。これにより、水面が
下降すると共に浮き蓋体４０も下降して、再び上部蓋体
４０ａが中間槽５の上端開口縁と内槽２との間の隙間を
閉塞するようになる（図８（ａ）参照）。

【００４２】上記のように形成される浮き蓋体４０を配
設することにより、上部蓋体４０ａが中間槽５の上端開
口縁と内槽２との間を閉塞するので、薬液雰囲気が純水
Ｐに混入することを防止できる。したがって、純水Ｐが
酸性を帯びることを防止できると共に、振動伝達板７が
腐食することを防止できる。

【００４３】なお、第三実施形態のその他の部分は、上
記第一又は第二実施形態と同様なので、同一部分には同
一符号を付してその説明を省略する。 ◎第四実施形態 図９は、この発明に係る超音波洗浄装置の第四実施形態
において、振動伝達板６の洗浄過程を示す概略側断面図
であり、図１０は図９の正面断面図である。

【００４４】第四実施形態は、中間槽５内に貯留された
純水Ｐを定期的に交換可能に形成すると共に、交換時
に、純水供給源８から供給される純水Ｐをノズル９から
噴出させることにより、振動伝達板７を純水Ｐで洗浄可
能にした場合である。この場合、中間槽５内に配設され
るノズル９は、略円筒形状に形成されると共に、その下
部側に複数（図では１２箇所）の噴出孔９ａを穿設して
おり、これら噴出孔９ａから振動伝達板７の上面側に純
水Ｐを噴出できるように形成されている。なお、中間槽
５下部にはドレン管５ａが接続され、ドレン管５ａには
ドレン弁５ｂが介設されている。

【００４５】以下に、第四実施形態の超音波洗浄装置の
動作態様について、図９及び図１０に基づいて説明す
る。ここでは上記第一実施形態の超音波洗浄装置に適用
した場合について説明する。

【００４６】予め決められた時間又は洗浄回数毎に、ド
レン弁５ｂを開状態にすることにより、中間槽５内の純
水Ｐをドレン管５ａから排水する。排水した後、純水供
給管８ａに介設されたバルブ８ｂを開状態にして、純水
供給源８から純水Ｐを供給すると共に、供給された純水
Ｐをノズル９に設けられた複数例えば１２箇所の噴出孔
９ａから下方に位置する振動伝達板７に向かって噴出さ
せる。このようにして噴出された純水Ｐによって振動伝
達板７が洗浄されると共に、洗浄に供された純水Ｐは、
そのままドレン管５ａから排水される。洗浄終了後、純
水Ｐの供給を続けたままバルブ５ｂを閉状態にして、中
間槽５内に再び純水Ｐを貯留する。

【００４７】なお、ノズル９に関して、図１１に示すよ
うに、２本のノズル９を、互いに平行かつ適当な間隔を
おいて振動伝達板７の上方に配設し、両方のノズル９か
ら純水Ｐを噴出させるようにしてもよい。また、ノズル
９を移動可能に形成し、振動伝達板７の洗浄中に純水Ｐ
を噴出させながら、ノズル９を振動伝達板７に平行にス
ライドさせてもよい（図示せず）。上記のように構成す
ることにより、振動伝達板７に万遍なく純水Ｐを噴射で
きるので、より確実に振動伝達板７を洗浄できる。した
がって、振動伝達板７が腐食することを、より確実に防
止できる。

【００４８】上記のように中間槽５内の純水Ｐを定期的
に交換すると共に、交換時に振動伝達板７を純水Ｐによ
って洗浄することにより、中間槽５内に薬液雰囲気が混
入する可能性があったとしても、薬液Ｌに含まれる酸の
影響によって純水Ｐが帯びる酸性の度合いは、振動伝達
板７が腐食するほど強くなることはない。したがって、
振動伝達板７の腐食を防止できる。また、純水Ｐの交換
時に振動伝達板７を洗浄するので、振動伝達板７が酸に
よって腐食することを更に確実に防止できる。

【００４９】なお、第四実施形態のその他の部分は上記
第一実施形態と同様なので、同一部分には同一符号を付
してその説明を省略する。また、図９ないし図１２では
第一実施形態に適用した場合について示したが、それ以
外にも上記第二又は第三実施形態にも適用できることは
勿論である。更に、これら以外の実施形態すなわち蓋体
１０，２０，３０又は４０を使用しない場合についても
勿論適用できるが、第一ないし第三実施形態のいずれか
に適用したほうが、その効果は増大する。

【００５０】なお、上記実施形態では、この発明を半導
体ウエハ用の超音波洗浄装置に適用する場合について説
明したが、必ずしも半導体ウエハに限定されるものでは
なく、例えばＬＣＤ用ガラス基板等を洗浄するための超
音波洗浄装置に適用してもよいし、それ以外の超音波洗
浄装置に適用してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、以下のような効果が得られる。

【００５２】（１）請求項１記載の発明によれば、中間
槽の上端開口縁と洗浄槽との隙間を、排気口を有する蓋
体にて閉塞すると共に、蓋体と、中間槽内に貯留される
振動伝播用液体の液面との間に形成される空間内に、不
活性ガスを供給することにより、中間槽内に貯留された
振動伝播用液体に薬液雰囲気が混入することを確実に防
止できる。したがって、振動伝播用液体が酸性になるこ
とを防止できるので、振動伝達板の腐食を防止できると
共に、超音波振動の伝播効率も向上し、これにより洗浄
効率の向上を図ることができる。

【００５３】（２）請求項２，３記載の発明によれば、
中間槽の上端開口縁と洗浄槽との隙間を、排液口を有す
る蓋体にて閉塞すると共に、中間槽内に振動伝播用液体
を供給し、オーバーフローした振動伝播用液体を、蓋体
に設けた排液口から排液することにより、中間槽内に貯
留された振動伝播用液体に薬液雰囲気が混入することを
確実に防止できる（請求項２）。また、排液口に関し
て、オーバーフローした振動伝播用液体が蓋体の上面に
流出できるように形成した場合、蓋体の上面を外方側に
向かって下り勾配に形成することにより、流出した振動
伝播用液体が速やかに蓋体上面から流れ落ちるので、い
ったん流出した振動伝播用液体が中間槽内に逆流するこ
ともなくなり、更に確実に薬液雰囲気の混入を防止でき
る（請求項３）。したがって、振動伝播用液体が酸性に
なることを防止できるので、振動伝達板の腐食を防止で
きると共に、超音波振動の伝播効率も向上し、これによ
り洗浄効率の向上を図ることができる。

【００５４】（３）請求項４記載の発明によれば、中間
槽の上端開口縁と洗浄槽との隙間を、浮き蓋体にて閉塞
すると共に、中間槽内に振動伝播用液体を供給し、液面
の上昇と共に浮き蓋体を押し上げてオーバーフローさせ
ることにより、中間槽内に貯留された振動伝播用液体に
薬液雰囲気が混入することを確実に防止できる。したが
って、振動伝播用液体が酸性になることを防止できるの
で、振動伝達板の腐食を防止できると共に、超音波振動
の伝播効率も向上し、これにより洗浄効率の向上を図る
ことができる。

【００５５】（４）請求項５記載の発明によれば、振動
伝播用液体に薬液雰囲気が混入したとしても、薬液の濃
度が高くなる前に中間槽内の振動伝播用液体を定期的に
交換できるので、振動伝播用液体中の薬液濃度の上昇を
防止することができる。また、交換時に振動伝播用液体
供給源から供給される振動伝播用液体によって振動伝達
板を洗浄することができる。したがって、振動伝達板の
腐食を防止できると共に、超音波振動の伝播効率も向上
し、これにより洗浄効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る超音波洗浄装置の第一実施形態
を示す概略側断面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】この発明に係る超音波洗浄装置の第二実施形態
の一例を示す概略側断面図である。

【図４】図３の要部拡大断面図である。

【図５】第二実施形態の変形例を示す概略側断面図であ
る。

【図６】図５の要部拡大断面図である。

【図７】この発明に係る超音波洗浄装置の第三実施形態
を示す概略側断面図である。

【図８】第三実施形態の動作態様を示す要部拡大断面図
である。

【図９】この発明に係る超音波洗浄装置の第四実施形態
における振動伝達板の洗浄過程を示す概略側断面図であ
る。

【図１０】図９の正面断面図である。

【図１１】第四実施形態の変形例を示す概略側断面図で
ある。

【図１２】従来の超音波洗浄装置の一例を示す概略側断
面図である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ（被処理体） Ｌ 薬液 Ｐ 純水（振動伝播用液体） １ 洗浄槽 ５ 中間槽 ５ａ ドレン管 ６ 超音波発振手段 ７ 振動伝達板 ７Ａ 超音波振動素子 ８ 純水供給源（振動伝播用液体供給源） ８ａ 純水供給管（振動伝播用液体供給管） ９ ノズル ９ａ 噴出孔 １０ 蓋体 １０ａ 供給口 １１ 排気口 １２ パージエリア １３ Ｎ2ガス供給源（不活性ガス供給源） １３ａ Ｎ2ガス供給管（不活性ガス供給管） ２０，３０ 蓋体 ２０ａ，２１，３０ａ，３１ 排水口 ４０ 浮き蓋体 ４０ｂ 排水溝

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
   上記洗浄槽の下部を浸漬する振動伝播用液体を貯留する
   中間槽と、上記中間槽の底部に配設される超音波発振手
   段と、を具備する超音波洗浄装置において、 上記中間槽の上端開口縁と、上記洗浄槽との隙間を、排
   気口を有する蓋体にて閉塞し、 上記蓋体と、上記中間槽内に貯留される振動伝播用液体
   の液面との間に形成される空間内に、不活性ガスを供給
   可能に形成してなる、ことを特徴とする超音波洗浄装
   置。
2. 【請求項２】 被処理体の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
   上記洗浄槽の下部を浸漬する振動伝播用液体を貯留する
   中間槽と、上記中間槽の底部に配設される超音波発振手
   段と、を具備する超音波洗浄装置において、 上記中間槽内に、振動伝播用液体を供給可能に形成し、 上記中間槽の上端開口縁と上記洗浄槽との隙間を、蓋体
   にて閉塞し、 上記蓋体に、オーバーフローした振動伝播用液体が流出
   できるような排液口を穿設してなる、ことを特徴とする
   超音波洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記排液口は、オーバーフローした振動
   伝播用液体が蓋体の上面側に流出できるように穿設さ
   れ、 上記蓋体の上面は、外方側に向かって下り勾配に形成し
   てなる、ことを特徴とする請求項２記載の超音波洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 被処理体の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
   上記洗浄槽の下部を浸漬する振動伝播用液体を貯留する
   中間槽と、上記中間槽の底部に配設される超音波発振手
   段と、を具備する超音波洗浄装置において、 上記中間槽内に、振動伝播用液体を供給可能に形成し、 上記中間槽内に貯留される振動伝播用液体の液面に、上
   記中間槽と上記洗浄槽との隙間を閉塞可能であり、かつ
   上記振動伝播用液体上に浮動可能な浮き蓋体を配設して
   なる、ことを特徴とする超音波洗浄装置。
5. 【請求項５】 被処理体の洗浄液を貯留する洗浄槽と、
   上記洗浄槽の下部を浸漬する振動伝播用液体を貯留する
   中間槽と、上記中間槽の底部に配設される超音波発振手
   段と、を具備する超音波洗浄装置において、 上記中間槽内に貯留された振動伝播用液体を排液可能に
   形成し、 上記中間槽内に振動伝播用液体を供給できる振動伝播用
   液体供給手段を配設し、 上記振動伝播用液体供給手段から供給される振動伝播用
   液体にて、上記超音波発振手段を構成する振動伝達板を
   洗浄可能に形成してなる、ことを特徴とする超音波洗浄
   装置。