JP4691638B2 - 超音波洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶硝子基板等の被洗浄物のエッジを洗浄するようにした超音波洗浄装置に関するものである。
従来の超音波洗浄装置としては、図４に示すように、ノズル１に装着した洗浄液供給管２からノズル１の内部に洗浄液を供給し、超音波発振器からリード線３を介してノズル１内の超音波振動子に発振出力を供給することにより、回転する半導体ウエハのような被洗浄物５の上にノズル１から洗浄液４が供給されるとともに、この洗浄液４に超音波振動子からの超音波を乗せて被洗浄物５に照射して洗浄するようにした洗浄装置が提案されている。
又、図５に示すように、超音波発生部６の下面に超音波振動子（図示せず）が装着され、超音波振動子は超音波発生部６の上部に装着したコネクタ７に電気的に接続され、このコネクタ７にケーブル８を介して超音波発振器９から発振出力が供給され、さらに、超音波発生部６の超音波振動子と対向して半導体ウエハのような被洗浄物５が微小間隙を設けて保持され、超音波発生部６の両側に洗浄液供給装置１１から洗浄液が供給されるノズル１０が装着され、このノズル１０から供給された洗浄液は超音波振動子と被洗浄物５の間隙に流入して、超音波振動子から照射された超音波によって被洗浄物５の表面を洗浄するようにした超音波洗浄装置が提案されている。
しかしながら、このような超音波洗浄装置では、超音波が照射される被洗浄物５の平面部は十分に洗浄されるが、表面で除去された汚れが洗浄液とともに流れ、被洗浄物５のエッジやノッチ部に引っ掛かってしまうという欠点があり、又、このような流水式の超音波洗浄装置で、流水をこのエッジ部に集中して洗浄しても、エッジ部の汚れが取れないという問題があった。。
特願２０００−３６９４９０
解決しようとする問題点は、従来の超音波洗浄装置では、被洗浄物の平面部で洗浄した汚れが洗浄液とともに流れて、被洗浄物のエッジ及びノッチの部分にに引っ掛かるという点である。
本発明では、回転可能に支持された被洗浄物と、該被洗浄物の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、先端に鋭角に切込みを形成して二股部を形成し、該二股部に前記被洗浄物のエッジを微小間隙を開けて装着し、後端に拡大部を形成したホーンと、該ホーンの拡大部に接着された超音波振動子とからなり、前記被洗浄物のエッジ近傍に洗浄液を供給して、前記超音波振動子から発生した超音波が前記ホーンから前記二股部に供給され、前記二股部の間に装着された前記被洗浄物のエッジと流れ込んだ前記洗浄液に照射することにより、前記被洗浄物のエッジを前記超音波と前記洗浄液によって洗浄するものであり、又、前記ホーンの先端の前記二股部の下方部分を短く形成することにより、前記二股部に供給された洗浄液を前記二股部の前記下方部分より落下しやすくするものである。
本発明の超音波洗浄装置では、ホーンの先端に形成した二股部を被洗浄物のエッジと微小間隙を開けて装着し、ホーンの拡大部に接着した超音波振動子を駆動し、被洗浄物のエッジ近傍に装着された洗浄液供給部から供給される洗浄液に、ホーンの先端の二股部から超音波をエッジに照射することにより、被洗浄物のエッジを洗浄することができるという利点がある。
図１は本発明の実施例の超音波洗浄装置の斜視図、図２は図１の超音波洗浄装置の側面で、半導体ウエハのような被洗浄物１２は回転するように支持され、被洗浄物１２のエッジ１２ａの近傍に洗浄液供給部１３が装着され、又、円錐形状に形成されたホーン１４の先端に鋭角（９０度以下）に切り込みを設けて二股部１４ａ、１４ｂが構成され、この二股部１４ａ、１４ｂは被洗浄物１２のエッジ１２ａを挟むように微小間隙を開けて装着され、さらに、ホーン１４の後端に形成された拡大部１４ｃに超音波振動子１５が装着され、超音波振動子１５に超音波発振器１６から発振出力が印加されている。
このように構成された本実施例の超音波洗浄装置では、洗浄液供給部１３から洗浄液１３ａが供給されることにより、洗浄液１３ａが被洗浄物１２のエッジ１２ａとホーン１４の二股部１４ａ、１４ｂの間に注入され、ここで、超音波発振器１６をオンさせると、超音波は円錐形状に形成されたホーン１４を先端の二股方向にパワーを収束しながら伝播し、被洗浄物１２の回転による遠心力でホーン１４の先端の二股部１４ａ、１４ｂに保持された洗浄液を通して照射され、それによって、被洗浄物１２のエッジ１２ａが洗浄され、又、この洗浄によって除去された汚れは洗浄液とともに、被洗浄物１２の回転による遠心力で弾き飛ばされるか、又は、ホーン１４の二股部１４ｂの下部に回りこんだ後、落下するように構成されている。
本実施例の超音波洗浄装置では、このように、円錐形状に形成されたホーン１４の先端に形成した二股部１４ａ、１４ｂで被洗浄物１２のエッジ１２ａを微小間隙を開けて挟持することにより、この二股部１４ａ、１４ｂから集中して発生する超音波と洗浄液供給部１３から供給される洗浄液とにより、被洗浄物１２のエッジに付着する汚れを効果的に速やかに除去することができる。
図３は本発明の他の実施例の超音波洗浄装置の一部側面図で、１２は被洗浄物、１３は洗浄液供給部、１４は円錐形状に形成されたホーンであり、これらの構成は上記実施例と同じであるので説明は省略するが、本実施例では、ホーン１４の先端の二股部１４ａ、１４ｂの下方になる一方の先端１４ｂを短く構成する。
このように構成することにより、本実施例の超音波洗浄装置では、被洗浄物１２のエッジ１２ａから下方に洗浄後の洗浄液が容易に下方に流れ易くなる。
なお、上記実施例では、ホーン１４を円錐形状に形成するようにしたが、四角錐で構成しても良いし、又、二股部１４ａ、１４ｂをそれぞれ鋭角に形成したが、円みをつけるようにしてもよい。
本発明の実施例の超音波洗浄装置の斜視図である。 図１の超音波洗浄装置の一部側面図である。 本発明の他の実施例の超音波洗浄装置の一部側面図である。 従来の超音波洗浄装置の斜視図である。 従来の他の超音波洗浄装置の斜視図である。
１２ 被洗浄物
１３ 洗浄液供給部
１４ ホーン
１５ 超音波振動子
１６ 発振器

Claims (2)

  1. 回転可能に支持された被洗浄物と、該被洗浄物の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、先端に鋭角に切込みを形成して二股部を形成し、該二股部に前記被洗浄物のエッジを微小間隙を開けて装着し、後端に拡大部を形成したホーンと、該ホーンの拡大部に接着された超音波振動子とからなり、前記被洗浄物のエッジ近傍に洗浄液を供給して、前記超音波振動子から発生した超音波が前記ホーンから前記二股部に供給され、前記二股部の間に装着された前記被洗浄物のエッジと流れ込んだ前記洗浄液に照射することにより、前記被洗浄物のエッジを前記超音波と前記洗浄液によって洗浄することを特徴とする超音波洗浄装置。
  2. 前記ホーンの先端の前記二股部の下方部分を短く形成することにより、前記二股部に供給された洗浄液を前記二股部の前記下方部分より落下しやすくすることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
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