JP5780890B2 - Ultrasonic cleaning method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェハやガラス基板を洗浄する装置及びその方法に係り、特に半導体ウェハやガラス基板に超音波振動をかけながら洗浄するのに適した超音波洗浄方法及びその装置に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for cleaning a semiconductor wafer or glass substrate, and more particularly to an ultrasonic cleaning method and apparatus suitable for cleaning a semiconductor wafer or glass substrate while applying ultrasonic vibration.

半導体集積装置の製造工程における洗浄方法は、バッチ式洗浄と枚葉式洗浄とに大別される。バッチ式洗浄とは、洗浄液を貯留した処理槽の中に、複数枚の被洗浄物を同時に浸漬して処理する洗浄方法である。一方、枚葉式洗浄とは、被洗浄物に洗浄液をかけ流しながら1枚ずつ処理する洗浄方法である。何れの方法も、洗浄液として用いられる水や薬品の使用量低減のため、洗浄液に対する超音波振動の照射が併用されている。   Cleaning methods in the manufacturing process of a semiconductor integrated device are roughly classified into batch cleaning and single wafer cleaning. Batch cleaning is a cleaning method in which a plurality of objects to be cleaned are simultaneously immersed in a processing tank in which a cleaning liquid is stored. On the other hand, single-wafer cleaning is a cleaning method in which a cleaning liquid is applied to an object to be cleaned and processed one by one. In any of the methods, irradiation of ultrasonic vibration to the cleaning liquid is used in combination to reduce the amount of water and chemicals used as the cleaning liquid.

従来の超音波洗浄装置として、例えば特開2003−320328号公報(特許文献1)には、洗浄槽に充填した洗浄液に被洗浄物を浸漬した状態で500KHz以上の周波数を洗浄槽の固有振動数を含んだ低周波で振幅変調または周波数変調して印加することにより洗浄槽を振動させ、洗浄槽内の一部に発生する停滞域を移動させることにより均一で安定した洗浄を行う超音波洗浄装置が記載されている。   As a conventional ultrasonic cleaning apparatus, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-320328 (Patent Document 1), a frequency of 500 KHz or more is set in a state where an object to be cleaned is immersed in a cleaning liquid filled in a cleaning tank. Ultrasonic cleaning device that performs uniform and stable cleaning by oscillating the cleaning tank by applying amplitude modulation or frequency modulation at a low frequency including the liquid, and moving the stagnant area generated in a part of the cleaning tank Is described.

また、特開2008−227300号公報(特許文献2)には、洗浄槽を内槽と外槽との二重構造とし、内槽の底面が外槽の底面に対して傾いた状態で取付け、それぞれの槽に洗浄液を供給した状態で単一の周波数を中心周波数として2つの周波数変調部から変調幅が異なる超音波振動をかけることにより、洗浄槽内の全領域において音圧を均一化して洗浄する構成が記載されている。   JP 2008-227300 A (Patent Document 2) has a cleaning tank having a double structure of an inner tank and an outer tank, and the bottom of the inner tank is attached in a state of being inclined with respect to the bottom of the outer tank, Washing with uniform sound pressure in the entire region of the washing tank by applying ultrasonic vibrations with different modulation widths from the two frequency modulators with a single frequency as the center frequency while supplying the washing liquid to each tank The structure to be described is described.

更に、特開2007−268448号公報(特許文献3)には、超音波洗浄装置の超音波振動体を複数の超音波振動素子を振動板上に並べて接着した複合素子配置構造体で形成し、振動板の各振動部位の厚さの差を小さく抑えることで被洗浄物に対して常に均一な精密洗浄が行えるようにすることが記載されている。   Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-268448 (Patent Document 3), an ultrasonic vibrator of an ultrasonic cleaning device is formed with a composite element arrangement structure in which a plurality of ultrasonic vibrators are arranged and bonded on a diaphragm, The document describes that uniform precision cleaning can always be performed on an object to be cleaned by suppressing a difference in thickness of each vibration part of the diaphragm.

特開2003−320328号公報JP 2003-320328 A 特開2008−227300号公報JP 2008-227300 A 特開2007−268448号公報JP 2007-268448 A

従来の一般的なバッチ式超音波洗浄装置は、特許文献1乃至3に記載されているように、洗浄処理槽に洗浄液を満たした状態で超音波振動発生部で発生させた超音波振動を洗浄処理槽内部の洗浄液に伝達して洗浄処理槽内で洗浄液中に浸漬された被処理物を洗浄する。   As described in Patent Documents 1 to 3, the conventional general batch type ultrasonic cleaning apparatus cleans the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration generating unit in a state where the cleaning treatment tank is filled with the cleaning liquid. The object to be processed immersed in the cleaning liquid is cleaned in the cleaning tank by being transmitted to the cleaning liquid inside the processing tank.

このとき、超音波振動を洗浄処理槽内部の洗浄液に伝達することで、洗浄液内には、減圧状態の空洞部(キャビティ)が局所的に発生する。さらに空洞部は、空洞部周囲にある洗浄液内の溶存ガスを直ちに空洞部の中に取り込み、微小な気泡(キャビテーション気泡)を形成する。このキャビテーション気泡は、振動を照射された洗浄液内で生じる圧力差によって、並進、膨張・収縮及び崩壊等の複雑な運動をする。洗浄処理槽内部の洗浄液に浸漬された被洗浄物の表面付近でこれらの運動が起こると、運動に伴って生じる洗浄液の強力な液流によって、被洗浄物の表面に付着した粒子状塵埃や膜状塵埃が剥離される。   At this time, by transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid inside the cleaning treatment tank, a cavity (cavity) in a decompressed state is locally generated in the cleaning liquid. Further, the cavity part immediately takes in the dissolved gas in the cleaning liquid around the cavity part into the cavity part to form minute bubbles (cavitation bubbles). The cavitation bubbles perform complicated movements such as translation, expansion / contraction and collapse due to a pressure difference generated in the cleaning liquid irradiated with vibration. When these movements occur near the surface of the object to be cleaned immersed in the cleaning liquid inside the cleaning tank, particulate dust or film adhered to the surface of the object to be cleaned due to the strong liquid flow of the cleaning liquid that accompanies the movement. The dust is peeled off.

このとき、洗浄処理槽内部の洗浄液に伝達される超音波振動に偏りが生じ一部に超音波振動が集中したり、発生させた超音波振動が被処理物の共振周波数と一致してしまうと、被処理物にダメージ(破損)が生じることが想定される。   At this time, if the ultrasonic vibration transmitted to the cleaning liquid inside the cleaning treatment tank is biased and the ultrasonic vibration is concentrated in part, or the generated ultrasonic vibration matches the resonance frequency of the object to be processed. It is assumed that damage (breakage) occurs in the workpiece.

これに対して特許文献1乃至3には、何れにも洗浄槽内全域において超音波振動を均一で安定させて洗浄を行うことについては記載されているが、駆動周波数を被処理物の共振周波数と一致させないようにして槽内で均一化することについては記載されていない。   On the other hand, Patent Documents 1 to 3 all describe that cleaning is performed with uniform and stable ultrasonic vibration in the entire area of the cleaning tank, but the drive frequency is set to the resonance frequency of the object to be processed. There is no description about homogenization in the tank so as not to coincide with.

そこで、本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、被洗浄物表面の局所部分において生じるダメージを抑制し、かつ安定した洗浄性能を得る超音波洗浄方法及びその装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides an ultrasonic cleaning method and apparatus for solving the above-described problems of the prior art, suppressing damage occurring in a local portion of the surface of the object to be cleaned, and obtaining stable cleaning performance. Objective.

上記課題を解決するために、本発明では、洗浄液を収容する処理槽と、この洗浄液を収
容した処理槽の内部で被洗浄物を洗浄液に浸漬した状態で保持する保持手段と、超音波振
動を発生させる超音波振動発生部と、超音波振動発生部にある範囲の周波数の高周波電力
を印加して超音波振動を発生させる発振器と、超音波振動発生部で発生させた超音波振動
を処理槽に収容された洗浄液に伝達させる振動伝達部と、この振動伝達部により洗浄液に
伝達された超音波振動により処理槽の内部で保持手段に保持されて洗浄液に浸漬されてい
る被洗浄物に生じる振動を検知する振動検知部と、振動検知部で検知した信号を受けて発
振器を制御する制御部とを備えた超音波洗浄装置において、制御部は、超音波振動発生部
に印加する高周波電力のある範囲の周波数の帯域において、被洗浄物の共振周波数帯に相
当する周波数帯の高周波電力を他の周波数帯の高周波電力に対して減少させるように前記
発振器を制御するように構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a processing tank for storing a cleaning liquid, a holding means for holding an object to be cleaned immersed in the cleaning liquid inside the processing tank for storing the cleaning liquid, and ultrasonic vibration An ultrasonic vibration generating unit to be generated, an oscillator for generating ultrasonic vibrations by applying high frequency power within a certain range in the ultrasonic vibration generating unit, and an ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration generating unit Vibration transmitted to the cleaning liquid contained in the cleaning liquid, and vibration generated in the object to be cleaned that is held in the holding means and immersed in the cleaning liquid inside the treatment tank by the ultrasonic vibration transmitted to the cleaning liquid by the vibration transmitting section In the ultrasonic cleaning apparatus including the vibration detection unit that detects the vibration and the control unit that receives the signal detected by the vibration detection unit and controls the oscillator, the control unit has high-frequency power applied to the ultrasonic vibration generation unit Model In a band of frequencies, and arranged to control said oscillator to reduce the high-frequency power of a frequency band corresponding to the resonance frequency band of the object to be cleaned with respect to the high frequency power of the other frequency bands.

また、上記目的を達成するために、本発明では、洗浄液を収容した処理槽の内部で被洗
浄物を洗浄液に浸漬して保持し、超音波振動発器によりある範囲で周波数を変化させて
発生させた高周波電力を超音波振動発生部に印加して超音波振動を発生させ、この発生さ
せた超音波振動を処理槽の内部の被洗浄物が浸漬されている洗浄液に伝播させ被洗浄物を
超音波洗浄する超音波洗浄方法において、超音波振動発器から超音波振動発生部に印加
するある範囲で周波数を変化させて発生させた高周波電力のうち被洗浄物の共振周波数帯
に相当する周波数帯の高周波電力を他の周波数帯の高周波電力に対して減少させて超音波
振動発生部に印加するようにした。
In order to achieve the above object, the present invention, the object to be cleaned inside of the processing tank containing a washing liquid and held immersed in the cleaning liquid, by changing the frequency range of the ultrasonic vibration Oscillator The generated high-frequency power is applied to the ultrasonic vibration generating unit to generate ultrasonic vibration, and the generated ultrasonic vibration is propagated to the cleaning liquid in which the object to be cleaned is immersed in the processing tank. the in ultrasonic cleaning method of ultrasonic cleaning, it corresponds to the resonance frequency band of the object to be cleaned out of the high-frequency power which is generated by changing the frequency range to be applied from the ultrasonic vibration Oscillator ultrasonic vibration generating unit The high frequency power of the frequency band to be applied is reduced with respect to the high frequency power of other frequency bands and applied to the ultrasonic vibration generating unit.

本発明によれば、被洗浄物の強い振動に起因する、被洗浄物表面の局所部分において瞬間的に高い音圧が加わる現象が抑えられる。これにより、局所部分においてダメージ(破損)が生じることが抑制され、かつ安定した洗浄性能を得ることができる超音波洗浄装置を提供することができる。尚、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the present invention, it is possible to suppress a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion of the surface of the object to be cleaned due to strong vibration of the object to be cleaned. Thereby, it is possible to provide an ultrasonic cleaning apparatus capable of suppressing damage (breakage) in the local portion and obtaining stable cleaning performance. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

実施例1における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning device in Embodiment 1. FIG. 実施例1における超音波振動発生部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic vibration generation unit according to the first embodiment. 実施例1における振動伝達部の構成を示す正面の断面図である。FIG. 3 is a front cross-sectional view illustrating a configuration of a vibration transmission unit according to the first embodiment. 実施例1における洗浄処理部の構成を示す正面の断面図である。2 is a front cross-sectional view illustrating a configuration of a cleaning processing unit in Embodiment 1. FIG. 実施例1における振動検知部と搬送機構の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a vibration detection unit and a transport mechanism in Embodiment 1. 実施例1における制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit according to the first embodiment. 実施例1における制御部の処理を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating processing of a control unit according to the first embodiment. 実施例1における高周波電力の電圧波形図で、初期の電圧振幅が一定な状態を示すグラフである。It is a voltage waveform figure of the high frequency electric power in Example 1, and is a graph which shows a state with an initial voltage amplitude constant. 実施例1における高周波電力の周波数波形を示すグラフの例である。2 is an example of a graph showing a frequency waveform of high-frequency power in Example 1. 実施例1における被洗浄物における振動強度の経時変化を示すグラフである。3 is a graph showing a change with time of vibration intensity in an object to be cleaned in Example 1. 実施例1において演算部が算出するデータの例で、共振周波数帯における電圧振幅を調整する前における周波数と電圧振幅の関係を示すグラフである。It is an example of the data which a calculating part calculates in Example 1, and is a graph which shows the relationship between the frequency and voltage amplitude before adjusting the voltage amplitude in a resonant frequency band. 実施例1において演算部が算出するデータの例で、共振周波数帯における電圧振幅を調整した後における周波数と電圧振幅の関係を示すグラフである。It is an example of the data which a calculating part calculates in Example 1, and is a graph which shows the relationship between the frequency and voltage amplitude after adjusting the voltage amplitude in a resonant frequency band. 実施例1における高周波電力の電圧波形図で、共振周波数帯における電圧振幅を調整した状態を示すグラフである。It is a voltage waveform figure of the high frequency electric power in Example 1, and is a graph which shows the state which adjusted the voltage amplitude in a resonant frequency band. 共振周波数帯において、電圧印加のデューティ比D(T0/T)がDの状態を示す印加電圧波形図である。FIG. 6 is an applied voltage waveform diagram showing a state in which a voltage application duty ratio D (T 0 / T) is D 0 in a resonance frequency band. 共振周波数帯において、電圧印加のデューティ比D(T1/T)がDの状態を示す印加電圧波形図である。FIG. 6 is an applied voltage waveform diagram showing a state in which a voltage application duty ratio D (T 1 / T) is D 1 in a resonance frequency band. 共振周波数帯において、電圧印加のデューティ比D(T2/T)がDの状態を示す印加電圧波形図である。FIG. 6 is an applied voltage waveform diagram showing a state in which a voltage application duty ratio D (T 2 / T) is D 2 in a resonance frequency band. 実施例2における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning device in Embodiment 2. 実施例2における振動検知部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vibration detection part in Example 2. FIG. 実施例2において被洗浄物における振動強度の経時変化を示すグラフである。6 is a graph showing changes over time in vibration intensity in an object to be cleaned in Example 2. 実施例3における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning device in Embodiment 3. 実施例3における超音波振動発生部の構成を示す正面の断面図である。FIG. 6 is a front cross-sectional view illustrating a configuration of an ultrasonic vibration generating unit according to a third embodiment. 実施例3における洗浄処理部の構成を示す正面の断面図である。FIG. 6 is a front cross-sectional view illustrating a configuration of a cleaning processing unit in Example 3. 実施例3における振動検知部と搬送機構の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a vibration detection unit and a transport mechanism in Embodiment 3. 実施例4における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning device according to a fourth embodiment. 実施例4における超音波振動発生部と振動検知部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic vibration generation part in Example 4, and a vibration detection part. 実施例5における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic cleaning device according to a fifth embodiment. 実施例5における振動検知部の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a vibration detection unit according to a fifth embodiment.

以下、図面を用いて実施例を説明する。   Embodiments will be described below with reference to the drawings.

本実施例では、圧電素子を利用して被洗浄物の振動を直接的に検知する方式を利用したバッチ式超音波洗浄装置の例を説明する。   In this embodiment, an example of a batch type ultrasonic cleaning apparatus using a method of directly detecting vibration of an object to be cleaned using a piezoelectric element will be described.

図1は、実施例1に係る超音波洗浄装置100の構成図の例である。超音波洗浄装置100は、発振器110と、超音波振動発生部120と、振動伝達部130と、洗浄処理部140と、振動検知部150と、制御部160とを備える。   FIG. 1 is an example of a configuration diagram of an ultrasonic cleaning apparatus 100 according to the first embodiment. The ultrasonic cleaning apparatus 100 includes an oscillator 110, an ultrasonic vibration generation unit 120, a vibration transmission unit 130, a cleaning processing unit 140, a vibration detection unit 150, and a control unit 160.

発振器110は、周波数20kHz以上で、かつ所定の振幅の電気信号(高周波電力)を超音波振動発生部120に付与する。被洗浄物Wの表面に配線パターン等の繊細な構造体が形成されている場合、微細な構造体が破壊されるのを抑制するためには、前記周波数は500kHz以上であることが望ましい。   The oscillator 110 applies an electrical signal (high frequency power) having a frequency of 20 kHz or more and a predetermined amplitude to the ultrasonic vibration generating unit 120. In the case where a delicate structure such as a wiring pattern is formed on the surface of the object to be cleaned W, the frequency is preferably 500 kHz or more in order to suppress the destruction of the fine structure.

図2は、超音波振動発生部120の構成図の例である。超音波振動発生部120は、圧電振動子121と、振動板122と、振動子ケース123と、給電ケーブル124a, 124bとを備える。   FIG. 2 is an example of a configuration diagram of the ultrasonic vibration generator 120. The ultrasonic vibration generator 120 includes a piezoelectric vibrator 121, a diaphragm 122, a vibrator case 123, and power supply cables 124a and 124b.

圧電振動子121は、板状のジルコン・チタン酸鉛(PZT)の焼結体であり、その主面(振動板122と対向する面)は長方形である。圧電振動子121は、アレイ状に配置されており、その主面側は振動板122の裏面に接着され、主面の反対側は振動子ケース123によって外部から遮蔽されている。圧電振動子121の主面の側にはグランド電極層121aが、主面と反対側の面には高周波印加電極層121bが形成されている。給電ケーブル124aは、一端は発振器110に接続し、他端はグランド電極層121aに接続している。給電ケーブル124bは、一端は発振器110に接続し、他端は高周波印加電極層121bに接続している。   The piezoelectric vibrator 121 is a plate-like sintered body of zircon lead titanate (PZT), and its main surface (surface facing the vibration plate 122) is rectangular. The piezoelectric vibrators 121 are arranged in an array, the main surface side is bonded to the back surface of the diaphragm 122, and the opposite side of the main surface is shielded from the outside by the vibrator case 123. A ground electrode layer 121a is formed on the main surface side of the piezoelectric vibrator 121, and a high-frequency applying electrode layer 121b is formed on the surface opposite to the main surface. The power supply cable 124a has one end connected to the oscillator 110 and the other end connected to the ground electrode layer 121a. The power supply cable 124b has one end connected to the oscillator 110 and the other end connected to the high-frequency applying electrode layer 121b.

圧電振動子121は、給電ケーブル124a,124b及びグランド電極層121a、高周波印加電極層121bを介して、発振器110から高周波電力を付与されると、逆ピエゾ効果によって厚さ方向に伸縮振動し、この振動は振動板122に伝搬し、振動板122の主面から振動伝達部130に向かって超音波振動として放射される。   When high frequency power is applied from the oscillator 110 via the power supply cables 124a and 124b, the ground electrode layer 121a, and the high frequency application electrode layer 121b, the piezoelectric vibrator 121 expands and contracts in the thickness direction due to the inverse piezoelectric effect. The vibration propagates to the diaphragm 122 and is emitted as ultrasonic vibration from the main surface of the diaphragm 122 toward the vibration transmission unit 130.

図3は、振動伝達部130の構成図の例である。振動伝達部130は、脱気水131と、それを貯留する間接槽132とを備える。133aは間接槽132に脱気水131を供給するための供給口、133bは間接槽132から脱気水131を排出するための排出口である。間接槽132の底部には、開口部132aが設けられ、開口部132aには振動板122が取り付けられている。振動板122の表面から放射された超音波振動は、脱気水131を介して、洗浄処理部140へ伝搬する。そのため、間接槽132内は、本実施例のように、超音波振動の伝搬を阻害する障害物や気体等を含まないことが望ましい。   FIG. 3 is an example of a configuration diagram of the vibration transmission unit 130. The vibration transmission unit 130 includes deaerated water 131 and an indirect tank 132 that stores the deaerated water 131. 133 a is a supply port for supplying the deaerated water 131 to the indirect tank 132, and 133 b is an outlet for discharging the deaerated water 131 from the indirect tank 132. An opening 132a is provided at the bottom of the indirect tank 132, and the diaphragm 122 is attached to the opening 132a. The ultrasonic vibration radiated from the surface of the diaphragm 122 propagates to the cleaning processing unit 140 via the deaerated water 131. Therefore, it is desirable that the inside of the indirect tank 132 does not include an obstacle, gas, or the like that hinders propagation of ultrasonic vibration as in the present embodiment.

図4は、洗浄処理部140の構成図の例である。洗浄処理部140は、処理槽141と、搬送機構142とを備え、何れの材質も石英である。   FIG. 4 is an example of a configuration diagram of the cleaning processing unit 140. The cleaning processing unit 140 includes a processing tank 141 and a transport mechanism 142, and any material is quartz.

処理槽141は、底部から見た断面が方形状の槽であり、底部付近には洗浄液Lの給液管141aを備え、処理槽141の上部外壁面には外槽141bを備えている。外槽141bの底部には局所的に開口部が設けられ、開口部には廃液管141cが取り付けられている。洗浄液Lは、給液管141aを通して供給され、処理槽141に貯留される。処理槽141より溢れ出た洗浄液Lは、一時的に外槽141bに貯留され、廃液管141cを通して系外へ排出される。尚、洗浄液Lは、溶存ガス濃度が調整された溶液であることが望ましい。振動伝達部130を介して放射された超音波振動は、処理槽141の底部を介して、洗浄液Lに伝搬されることによって、被洗浄物Wに対する洗浄効果が発現する。   The processing tank 141 is a tank having a square section when viewed from the bottom, and includes a supply pipe 141a for the cleaning liquid L near the bottom, and an outer tank 141b on the upper outer wall surface of the processing tank 141. An opening is locally provided at the bottom of the outer tank 141b, and a waste liquid pipe 141c is attached to the opening. The cleaning liquid L is supplied through the liquid supply pipe 141 a and stored in the processing tank 141. The cleaning liquid L overflowing from the processing tank 141 is temporarily stored in the outer tank 141b and discharged out of the system through the waste liquid pipe 141c. Note that the cleaning liquid L is preferably a solution having a dissolved gas concentration adjusted. The ultrasonic vibration radiated through the vibration transmitting unit 130 is propagated to the cleaning liquid L through the bottom of the treatment tank 141, so that a cleaning effect on the object to be cleaned W appears.

図5は、振動検知部150の構成図の例と、搬送機構142の構成図の例である。振動検知部150は、圧電素子151と、増幅器152と、波形計測器153とを備え、搬送機構142は、リフタ142aと、保持部142bとを備え、圧電素子151と一体化している。   FIG. 5 is an example of a configuration diagram of the vibration detection unit 150 and an example of a configuration diagram of the transport mechanism 142. The vibration detection unit 150 includes a piezoelectric element 151, an amplifier 152, and a waveform measuring instrument 153. The transport mechanism 142 includes a lifter 142a and a holding unit 142b, and is integrated with the piezoelectric element 151.

リフタ142aは、処理槽141の内部において、保持部142bごと被洗浄物Wの位置を調整する。保持部142bには、複数の保持溝142cが刻まれており、圧電素子151は、少なくとも1つ以上の保持溝142cの表面に設置されている。被洗浄物Wは、保持溝が被洗浄物Wの外周部の一部を挟む際に、圧電素子151の主面と接触する。一端において圧電素子151と接続するケーブル151aは、処理槽141の内部で露出しないように、リフタ142aの内部と、保持部142bの内部に埋め込まれている。ケーブル151aの他端は、洗浄処理部140の外部に設置された増幅器152に接続している。   The lifter 142 a adjusts the position of the object to be cleaned W together with the holding part 142 b inside the processing tank 141. A plurality of holding grooves 142c are carved in the holding part 142b, and the piezoelectric element 151 is installed on the surface of at least one holding groove 142c. The object to be cleaned W comes into contact with the main surface of the piezoelectric element 151 when the holding groove sandwiches a part of the outer peripheral portion of the object to be cleaned W. The cable 151a connected to the piezoelectric element 151 at one end is embedded in the lifter 142a and the holding portion 142b so as not to be exposed inside the processing bath 141. The other end of the cable 151 a is connected to an amplifier 152 installed outside the cleaning processing unit 140.

圧電素子151は、被洗浄物Wの振動(ラム波)を検知すると、ピエゾ効果によって電圧信号へ変換する。増幅器152は、前記電圧信号を増幅し、波形計測器153は、増幅された電圧信号を計測し、表示画面154に計測した信号波形を表示する。   When detecting the vibration (Lamb wave) of the cleaning object W, the piezoelectric element 151 converts it into a voltage signal by the piezo effect. The amplifier 152 amplifies the voltage signal, and the waveform measuring instrument 153 measures the amplified voltage signal and displays the measured signal waveform on the display screen 154.

図6は、制御部160の構成図の例である。制御部160は、外部通信部161と、発振器モニタ162と、振動検知部モニタ163と、記録部164と、演算部165とを備える。   FIG. 6 is an example of a configuration diagram of the control unit 160. The control unit 160 includes an external communication unit 161, an oscillator monitor 162, a vibration detection unit monitor 163, a recording unit 164, and a calculation unit 165.

図7は、超音波洗浄装置100による処理の一連の動作を説明するフロー図である。先ず、初期段階の処理として、外部通信部161は、超音波洗浄装置100の外部から洗浄処理開始の入力を受け(S701)、発振器110に対して高周波電力の発生を開始させ(S702)、振動検知部150に対して振動検知を開始させる(S703)。発振器110は、外部通信部161からの入力を受け、一定の電圧振幅と、一定の周波数変調範囲と、一定の周波数変調周期を有する高周波電力を発生する(洗浄処理開始)。発振器モニタ162は、洗浄処理開始からの経過時間と、前記高周波電力の周波数とを入力として受け、周波数の経時変化として記録部164へ格納する(S704)。振動検知部モニタ163は、洗浄処理開始からの経過時間と、波形計測器153において数値化された振動強度とを入力として受け、振動強度の経時変化として記録部164へ格納する(S705)。   FIG. 7 is a flowchart for explaining a series of operations performed by the ultrasonic cleaning apparatus 100. First, as an initial stage process, the external communication unit 161 receives an input of a cleaning process start from the outside of the ultrasonic cleaning apparatus 100 (S701), starts generation of high frequency power to the oscillator 110 (S702), and vibrates. The detection unit 150 is caused to start vibration detection (S703). The oscillator 110 receives an input from the external communication unit 161, and generates high-frequency power having a constant voltage amplitude, a constant frequency modulation range, and a constant frequency modulation period (start of a cleaning process). The oscillator monitor 162 receives the elapsed time from the start of the cleaning process and the frequency of the high-frequency power as inputs, and stores them in the recording unit 164 as changes in the frequency with time (S704). The vibration detection unit monitor 163 receives the elapsed time from the start of the cleaning process and the vibration intensity quantified by the waveform measuring instrument 153 as inputs, and stores them in the recording unit 164 as changes in vibration intensity over time (S705).

図8は、初期段階において、発振器110が発生させる高周波電力の電圧波形801の例である。図中の横軸811は洗浄処理開始からの経過時間t、図中の縦軸812は電圧Vである。電圧振幅Vは一定であるが、位相が元の値に戻るまでの時間(周波数fの逆数)は、経過時間とともに変化する。電圧Vは(1)式で与えられる。 FIG. 8 shows an example of a voltage waveform 801 of high frequency power generated by the oscillator 110 in the initial stage. The horizontal axis 811 in the figure is the elapsed time t from the start of the cleaning process, and the vertical axis 812 in the figure is the voltage V. Although the voltage amplitude V 0 is constant, the time until the phase returns to the original value (the reciprocal of the frequency f) varies with the elapsed time. The voltage V is given by equation (1).

Figure 0005780890
Figure 0005780890


図9は、初期段階において、発振器110が発生させる高周波電力の周波数波形901の例であり、発振器モニタ162が入力として受け、記録部164へ格納するデータである。図中の横軸911は洗浄処理開始からの経過時間t、図中の縦軸912は周波数fである。周波数変調の範囲f−Δf乃至f+Δfと、周波数変調の周期τは、ともに一定である。周波数fは(2)式で与えられる。

FIG. 9 is an example of a frequency waveform 901 of high-frequency power generated by the oscillator 110 in the initial stage, and is data received by the oscillator monitor 162 as input and stored in the recording unit 164. The horizontal axis 911 in the figure is the elapsed time t from the start of the cleaning process, and the vertical axis 912 in the figure is the frequency f. The frequency modulation range f 0 −Δf to f 0 + Δf and the frequency modulation period τ are both constant. The frequency f is given by equation (2).

Figure 0005780890
Figure 0005780890

図10は、初期段階において、被洗浄物Wの振動強度1001の経時変化の例であり、振動検知部モニタ163が入力として受け、記録部164へ格納するデータである。図中の横軸1011は洗浄処理開始からの経過時間t、図中の縦軸1012は振動強度の変換と増幅によって得られた電圧信号vである。振動強度1001の電圧信号vの振幅|v|が大きい状態、即ち被洗浄物Wの振動が強い状態が時間周期的に現れる。   FIG. 10 is an example of the change over time of the vibration intensity 1001 of the cleaning object W in the initial stage, and is data received by the vibration detection unit monitor 163 as input and stored in the recording unit 164. The horizontal axis 1011 in the figure is the elapsed time t from the start of the cleaning process, and the vertical axis 1012 in the figure is the voltage signal v obtained by vibration intensity conversion and amplification. A state where the amplitude | v | of the voltage signal v having the vibration intensity 1001 is large, that is, a state where the vibration of the cleaning target W is strong appears periodically.

図7のフロー図に戻って、制御部160における初期段階経過後の処理を説明する。記録部164は、演算部165に対し、周波数fの経時変化データ901(図9)と、振動強度の電圧信号vの経時変化データ1001(図10)とを入力する(S706)。演算部165は、記録部164からの入力を受け、夫々の周波数fに対する振幅|v|を算出し(S707)、何れの周波数変調範囲f−Δf乃至f+Δfにおいても、振幅|v|が基準範囲vmin乃至vmaxに入るか否かを診断する(S708)。 Returning to the flowchart of FIG. 7, processing after the initial stage has elapsed in the control unit 160 will be described. The recording unit 164 inputs the temporal change data 901 of the frequency f (FIG. 9) and the temporal change data 1001 (FIG. 10) of the vibration intensity voltage signal v to the arithmetic unit 165 (S706). The calculation unit 165 receives the input from the recording unit 164, calculates the amplitude | v | for each frequency f (S707), and the amplitude | v | is the reference range in any frequency modulation range f−Δf to f + Δf. It is diagnosed whether or not v min to v max are entered (S708).

振幅|v|が基準範囲に入る場合、演算部165は、外部通信部110に対して、初期段階の処理の継続を命令する(S704,S705)。一方、振幅|v|が基準範囲に入らない場合、外部通信部110に対して、その時の周波数fにおける電圧振幅Vを変化させるように命令する(S709)。命令の内容は、|v|<vminの場合、Vを増大させ、|v|>vmaxの場合、Vを減少させることである。 When the amplitude | v | falls within the reference range, the arithmetic unit 165 instructs the external communication unit 110 to continue the initial stage processing (S704, S705). On the other hand, if the amplitude | v | does not fall within the reference range, the external communication unit 110 is commanded to change the voltage amplitude V 0 at the frequency f at that time (S709). The content of the instruction is to increase V 0 if | v | <v min and decrease V 0 if | v |> v max .

外部通信部161は、演算部165からの入力を受け、発振器110に対して、夫々の周波数fにおける高周波電力の電圧振幅Vを再設定する。演算部165は、何れの周波数変調範囲f−Δf乃至f+Δfにおいても、振幅|v|が基準範囲に入るまで、電圧振幅Vの再設定を繰り返し行う。尚、発振器モニタ162、振動検知部モニタ163及び記録部164は、振幅|v|が基準範囲に入るか否かに関わらず、夫々の処理を継続する。 The external communication unit 161 receives the input from the calculation unit 165 and resets the voltage amplitude V 0 of the high frequency power at each frequency f to the oscillator 110. In any frequency modulation range f−Δf to f + Δf, the calculation unit 165 repeatedly resets the voltage amplitude V 0 until the amplitude | v | falls within the reference range. The oscillator monitor 162, the vibration detection unit monitor 163, and the recording unit 164 continue the respective processes regardless of whether or not the amplitude | v | falls within the reference range.

図11Aは、演算部165が算出するデータの例である。図中の横軸1111は周波数f、図中の縦軸1112は振動強度の電圧信号v1101の振幅|v|である。本図の場合、初期の電圧振幅Vが一定の段階では、周波数f0a乃至f0b、周波数f1a乃至f1b及び周波数f2a乃至f2bにおいて、振幅|v|>vmaxとなる。前記の周波数範囲を共振周波数帯と定義する。 FIG. 11A is an example of data calculated by the calculation unit 165. The horizontal axis 1111 in the figure is the frequency f, and the vertical axis 1112 in the figure is the amplitude | v | of the vibration intensity voltage signal v1101. In the case of this figure, when the initial voltage amplitude V 0 is constant, the amplitudes | v |> v max at the frequencies f 0a to f 0b , the frequencies f 1a to f 1b, and the frequencies f 2a to f 2b . The frequency range is defined as a resonance frequency band.

この場合は、演算部165は、夫々の共振周波数帯における電圧振幅をV00、V01及びV02に再設定すると(図12に、周波数f1a乃至f1bの範囲の電圧振幅をV01に再設定した状態の波形1201を示す)、図11Bに波形1102として示すように、周波数f0a乃至f0b、周波数f1a乃至f1b及び周波数f2a乃至f2bにおいて、振幅|v|即ち被洗浄物Wの振動が小さくなる。その結果、被洗浄物W表面の局所部分に対して、瞬間的に高い音圧が加わる現象が防止され、ダメージ(破損)が抑制される。尚、夫々の共振周波数帯において、電圧振幅Vの再設定の代りに、電圧印加のデューティ比D(Ti/T)を図13Aに示すようにD、図13Bに示すようにD及び図13Cに示すように
と再設定しても同様の効果が得られる。
In this case, the arithmetic unit 165 resets the voltage amplitude in each resonance frequency band to V 00 , V 01 and V 02 (in FIG. 12, the voltage amplitude in the range of frequencies f 1a to f 1b is set to V 01 . As shown in FIG. 11B as a waveform 1102, the amplitude | v |, that is, the object to be cleaned is obtained at the frequencies f 0a to f 0b , the frequencies f 1a to f 1b, and the frequencies f 2a to f 2b . The vibration of the object W is reduced. As a result, a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion on the surface of the object to be cleaned W is prevented, and damage (breakage) is suppressed. In each resonance frequency band, instead of resetting the voltage amplitude V 0 , the voltage application duty ratio D (T i / T) is D 0 as shown in FIG. 13A and D 1 as shown in FIG. 13B. and the same effect can be obtained by resetting the D 2 as shown in FIG. 13C.

図7のフロー図に戻って、制御部160における終期段階の処理においては、外部通信部161は、超音波洗浄装置100の外部から洗浄処理停止の入力が有るか否かをチェックする(S710)。その結果、停止の入力が無い場合(NOの場合)にはS704及びS705のステップに戻って一連の処理を継続する。一方、停止の入力が有った場合(YESの場合)には、発振器110に対して高周波電力の発生を停止させ(S711)、振動検知部150に対して振動検知を停止させる(S712)。発振器モニタ162は、発振器110における高周波電力発生の停止を受けて停止し(S713)、振動検知部モニタ163は、振動検知部150における振動検知停止を受けて停止する(S714)。記録部164は、発振器モニタ162または振動検知部モニタ163の少なくとも一方が停止するのを受けて停止する(S715)。演算部165は、記録部164が停止するのを受けて停止する(S716)。これにより、一連の動作を終了する。   Returning to the flowchart of FIG. 7, in the final stage processing in the control unit 160, the external communication unit 161 checks whether or not there is an input to stop the cleaning process from the outside of the ultrasonic cleaning apparatus 100 (S710). . As a result, when there is no stop input (in the case of NO), the process returns to the steps of S704 and S705 to continue the series of processes. On the other hand, if there is a stop input (in the case of YES), generation of high-frequency power is stopped for the oscillator 110 (S711), and vibration detection is stopped for the vibration detection unit 150 (S712). The oscillator monitor 162 stops in response to the stop of high-frequency power generation in the oscillator 110 (S713), and the vibration detector monitor 163 stops in response to the vibration detection stop in the vibration detector 150 (S714). The recording unit 164 stops when at least one of the oscillator monitor 162 and the vibration detection unit monitor 163 stops (S715). The calculation unit 165 stops in response to the stop of the recording unit 164 (S716). As a result, the series of operations is completed.

本実施例では、光学式変位センサを利用して被洗浄物の振動を間接的に検知する方式を利用したバッチ式超音波洗浄装置の例を説明する。   In this embodiment, an example of a batch type ultrasonic cleaning apparatus using a method of indirectly detecting vibration of an object to be cleaned using an optical displacement sensor will be described.

図14は、実施例2に係る超音波洗浄装置200の構成図の例である。超音波洗浄装置200は、発振器110と、超音波振動発生部120と、振動伝達部130と、洗浄処理部140と、振動検知部250と、制御部160とを備える。   FIG. 14 is an example of a configuration diagram of the ultrasonic cleaning apparatus 200 according to the second embodiment. The ultrasonic cleaning apparatus 200 includes an oscillator 110, an ultrasonic vibration generation unit 120, a vibration transmission unit 130, a cleaning processing unit 140, a vibration detection unit 250, and a control unit 160.

実施例1で説明した図1の超音波洗浄装置100のうち、振動検知部150を振動検知部250に変更したものである。その他の構成は、既に説明した図1乃至図4及び図6に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。   In the ultrasonic cleaning apparatus 100 of FIG. 1 described in the first embodiment, the vibration detection unit 150 is changed to the vibration detection unit 250. The other configurations have the same functions as the configurations denoted by the same reference numerals shown in FIGS. 1 to 4 and FIG. 6 described above, and thus description thereof is omitted.

図15は、振動検知部250の構成図の例である。振動検知部250は、駆動回路251と、光源252と、投光レンズ253と、受光レンズ254と、光位置検出素子255と、増幅器256と、波形計測器257とを備える。尚、振動検知部250の何れの構成要素ともに、搬送機構142とは一体化しておらず、完全に独立している。   FIG. 15 is an example of a configuration diagram of the vibration detection unit 250. The vibration detection unit 250 includes a drive circuit 251, a light source 252, a light projection lens 253, a light reception lens 254, an optical position detection element 255, an amplifier 256, and a waveform measuring instrument 257. Note that none of the components of the vibration detection unit 250 is integrated with the transport mechanism 142 and is completely independent.

駆動回路251は、光源252に対して電力を供給する。光源252は、入力される電力の種類(直流か交流か)、周波数、電圧振幅に対して、発光のタイミングや発光強度の応答性が高い、発光ダイオードである。投光レンズ253は、処理槽141の側面のうち被洗浄物Wの一端が対向する側の面の外側に配置され、光源252において発光した光を集光させ、処理槽141の内部へ入射する。受光レンズ254は、処理槽141の側面のうち投光レンズ253が配置される側の面に対向する面の外側に配置され、処理槽141の内部を通過した光を集光し、光位置検出素子255へ入射する。光位置検出素子255は、素子内の所定の座標において、検出される光の強度を電圧信号へ変換する。増幅器256は、前記電圧信号を増幅し、波形計測器257は、増幅された電圧信号を計測する。   The drive circuit 251 supplies power to the light source 252. The light source 252 is a light-emitting diode that has high responsiveness of light emission timing and light emission intensity with respect to the type of input power (DC or AC), frequency, and voltage amplitude. The light projecting lens 253 is disposed outside the surface of the processing tank 141 on the side where one end of the object to be cleaned W faces, condenses the light emitted from the light source 252, and enters the processing tank 141. . The light receiving lens 254 is disposed outside the surface of the processing tank 141 that faces the surface on which the light projection lens 253 is disposed. The light receiving lens 254 collects light that has passed through the processing tank 141 and detects the optical position. Incident on element 255. The optical position detection element 255 converts the intensity of the detected light into a voltage signal at a predetermined coordinate in the element. The amplifier 256 amplifies the voltage signal, and the waveform measuring instrument 257 measures the amplified voltage signal.

図16は、被洗浄物Wにおける振動強度1501の経時変化の例であり、光位置検出素子255のうち被洗浄物Wの表面付近に対応する座標における検出光強度の経時変化である。図中の横軸1511は洗浄処理開始からの経過時間t、図中の縦軸1512は検出光強度の変換と増幅によって得られた電圧信号vである。被洗浄物Wの振動が強い場合、被洗浄物Wの表面付近では、洗浄液Lの密度が大きく変動するのに伴い、光に対する屈折率も大きく変動するため、電圧信号vの変動の振幅|v|が増大する。   FIG. 16 is an example of the change over time of the vibration intensity 1501 in the object W to be cleaned, and is the change over time in the detected light intensity at coordinates corresponding to the vicinity of the surface of the object W to be cleaned in the optical position detection element 255. The horizontal axis 1511 in the figure is the elapsed time t from the start of the cleaning process, and the vertical axis 1512 in the figure is the voltage signal v obtained by conversion and amplification of the detected light intensity. When the vibration of the object to be cleaned W is strong, the refractive index with respect to the light greatly varies with the density of the cleaning liquid L in the vicinity of the surface of the object to be cleaned W. Therefore, the amplitude | v of the voltage signal v varies. | Increases.

本実施例の場合においても、図11A及び図11Bで示したデータの算出が可能である。よって、図7で示したフローチャートに基づいて処理を実行することで、被洗浄物W表面の局所部分に対して、瞬間的に高い音圧が加わる現象が防止され、ダメージ(破損)が抑制される。   Even in the case of the present embodiment, the data shown in FIGS. 11A and 11B can be calculated. Therefore, by executing the processing based on the flowchart shown in FIG. 7, a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion of the surface of the object to be cleaned W is prevented, and damage (breakage) is suppressed. The

本実施例では、圧電素子を利用して被洗浄物の振動を直接的に検知する方式を利用した枚葉式超音波洗浄装置の例を説明する。   In the present embodiment, an example of a single wafer ultrasonic cleaning apparatus using a method of directly detecting vibration of an object to be cleaned using a piezoelectric element will be described.

図17は、実施例3に係る超音波洗浄装置300の構成図の例である。超音波洗浄装置300は、発振器110と、超音波振動発生部320と、洗浄処理部340と、振動検知部350と、制御部160とを備える。   FIG. 17 is an example of a configuration diagram of an ultrasonic cleaning apparatus 300 according to the third embodiment. The ultrasonic cleaning apparatus 300 includes an oscillator 110, an ultrasonic vibration generation unit 320, a cleaning processing unit 340, a vibration detection unit 350, and a control unit 160.

実施例1で説明した図1の超音波洗浄装置100のうち、超音波振動発生部120を超音波振動発生部320に変更し、振動伝達部130を省き、洗浄処理部140を洗浄処理部340に変更し、振動検知部150を振動検知部350に変更したものである。その他の構成は、図1に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。   In the ultrasonic cleaning apparatus 100 of FIG. 1 described in the first embodiment, the ultrasonic vibration generating unit 120 is changed to the ultrasonic vibration generating unit 320, the vibration transmitting unit 130 is omitted, and the cleaning processing unit 140 is replaced with the cleaning processing unit 340. The vibration detection unit 150 is changed to the vibration detection unit 350. The other configuration has the same function as the configuration denoted by the same reference numeral shown in FIG.

図18は、超音波振動発生部320の構成図である。超音波振動発生部320は、圧電振動子321と、振動板322と、振動子ケース323と、給電ケーブル324とを備え、全体として円筒形状の外観を有する。超音波振動発生部320は、主面が上方を向くように設置された被洗浄物Wに対して、その主面より1mm乃至3mmの距離を保って設置されている。   FIG. 18 is a configuration diagram of the ultrasonic vibration generator 320. The ultrasonic vibration generator 320 includes a piezoelectric vibrator 321, a diaphragm 322, a vibrator case 323, and a power supply cable 324, and has a cylindrical appearance as a whole. The ultrasonic vibration generating unit 320 is installed at a distance of 1 mm to 3 mm from the main surface with respect to the object to be cleaned W installed so that the main surface faces upward.

圧電振動子321は、板状のジルコン・チタン酸鉛(PZT)の焼結体であり、その主面は円形で、振動板322の裏面に接着されている。圧電振動子321の主面及びその反対側の面には、電極層321aが形成されている。振動板322は、板状の石英であり、その主面の直径は圧電振動子321の主面と同じである。振動子ケース323は、円筒形状のフッ素樹脂であり、圧電振動子321、振動板322及び給電ケーブル324を内包する。振動子ケース323の底部には円形の開口部323aが設けられ、開口部323aの直径は、振動板322の直径より小さい。圧電振動子321及び振動板322は、開口部323a付近に取り付けられ、振動板322の主面における内側の一部が、開口部323aに露出している。給電ケーブル324は、一端は発振器110に接続し、他端は電極層321aに接続している。   The piezoelectric vibrator 321 is a plate-like sintered body of zircon lead titanate (PZT), and its main surface is circular and is bonded to the back surface of the vibration plate 322. An electrode layer 321a is formed on the main surface of the piezoelectric vibrator 321 and the opposite surface. The diaphragm 322 is plate-like quartz, and the diameter of the main surface thereof is the same as that of the main surface of the piezoelectric vibrator 321. The vibrator case 323 is a cylindrical fluororesin and includes the piezoelectric vibrator 321, the diaphragm 322, and the power supply cable 324. A circular opening 323 a is provided at the bottom of the vibrator case 323, and the diameter of the opening 323 a is smaller than the diameter of the diaphragm 322. The piezoelectric vibrator 321 and the diaphragm 322 are attached in the vicinity of the opening 323a, and a part of the inside of the main surface of the diaphragm 322 is exposed to the opening 323a. The power supply cable 324 has one end connected to the oscillator 110 and the other end connected to the electrode layer 321a.

圧電振動子321は、給電ケーブル324及び電極層321aを介して、発振器110から高周波電力を付与されると、逆ピエゾ効果によって厚さ方向に伸縮振動し、この振動は振動板322に伝搬し、振動板322の主面から超音波振動として放射される。   When high frequency power is applied from the oscillator 110 via the power supply cable 324 and the electrode layer 321a, the piezoelectric vibrator 321 expands and contracts in the thickness direction due to the inverse piezo effect, and this vibration propagates to the diaphragm 322. Radiated as ultrasonic vibrations from the main surface of the diaphragm 322.

図19は、洗浄処理部340の構成図の例である。洗浄処理部340は、給液管341a及び341bと、搬送機構342と、スイングアーム343とを備える。   FIG. 19 is an example of a configuration diagram of the cleaning processing unit 340. The cleaning processing unit 340 includes liquid supply pipes 341a and 341b, a transport mechanism 342, and a swing arm 343.

給液管341a及び341bは、円形管状のフッ素樹脂である。給液管341aは、被洗浄物Wの主面の上方かつ超音波振動発生部320の近隣に並設されている。給液管341aの先端は、被洗浄物Wの主面を向いている。給液管341bは、被洗浄物Wの裏面の下方に設置されている。給液管341bの先端は、被洗浄物Wの裏面を向いている。スイングアーム343は、超音波振動発生部320と給液管341aとを同時に保持し、被洗浄物Wの主面に対して平行方向に旋回軸344を回転中心として揺動する。洗浄液Lは、給液管341aから被洗浄物Wの主面に向かって吐出され、給液管341bから被洗浄物Wの裏面にも吐出される。被洗浄物Wの主面及び裏面には、洗浄液Lの液膜が形成され、振動板322の主面より放射された超音波振動が洗浄液Lに伝搬することによって、被洗浄物Wの主面及び裏面に対する洗浄効果が発現する。   The liquid supply pipes 341a and 341b are circular tubular fluororesins. The liquid supply pipe 341a is arranged in parallel above the main surface of the article W to be cleaned and in the vicinity of the ultrasonic vibration generator 320. The tip of the liquid supply pipe 341a faces the main surface of the object to be cleaned W. The liquid supply pipe 341b is installed below the back surface of the article W to be cleaned. The tip of the liquid supply pipe 341b faces the back surface of the article to be cleaned W. The swing arm 343 simultaneously holds the ultrasonic vibration generating unit 320 and the liquid supply pipe 341a, and swings around the turning shaft 344 as a rotation center in a direction parallel to the main surface of the workpiece W. The cleaning liquid L is discharged from the liquid supply pipe 341a toward the main surface of the object to be cleaned W, and is also discharged from the liquid supply pipe 341b to the back surface of the object to be cleaned W. A liquid film of the cleaning liquid L is formed on the main surface and the back surface of the object to be cleaned W, and the ultrasonic vibration radiated from the main surface of the vibration plate 322 propagates to the cleaning liquid L. And the cleaning effect with respect to the back surface is expressed.

図20は、振動検知部350の構成図と、搬送機構342の構成図である。振動検知部350は、圧電素子351と、増幅器352と、波形計測器353とを備え、搬送機構342は、スピンベース342aと、保持部342bと、回転軸342cと、モータ342dとを備え、圧電素子351と一体化している。   FIG. 20 is a configuration diagram of the vibration detection unit 350 and a configuration diagram of the transport mechanism 342. The vibration detection unit 350 includes a piezoelectric element 351, an amplifier 352, and a waveform measuring device 353, and the transport mechanism 342 includes a spin base 342a, a holding unit 342b, a rotating shaft 342c, and a motor 342d, and is piezoelectric. It is integrated with the element 351.

スピンベース342aは、被洗浄物Wの裏面の下方に位置し、保持部342bごと被洗浄物Wを支える。保持部342bは、スピンベース342aの上面の周縁部に沿って、少なくとも3本以上配置され、圧電素子351は、少なくとも1つ以上の保持部342bの表面に設置されている。被洗浄物Wの外周部の一部は、保持部342bにおいて保持されると同時に、圧電素子351の主面と接触する。回転軸342cは、一端においてスピンベース342aの裏面の中央部に固定され、他端においてモータ342dに接続している。モータ342dを駆動すると、回転軸342cが回転するとともに、スピンベース342aと保持部342bと被洗浄物Wとが一体的に水平回転する。一端において圧電素子351と接続するケーブル351aは、洗浄液Lに晒されないように、スピンベース342aの内部と、保持部342bの内部と、回転軸342cの内部に埋め込まれている。ケーブル351aの他端は、洗浄処理部340の外部に設置された増幅器352に接続している。   The spin base 342a is located below the back surface of the object to be cleaned W and supports the object to be cleaned W together with the holding portion 342b. At least three holding parts 342b are arranged along the peripheral edge of the upper surface of the spin base 342a, and the piezoelectric elements 351 are installed on the surface of at least one holding part 342b. A part of the outer peripheral portion of the article to be cleaned W is held by the holding portion 342b and simultaneously contacts the main surface of the piezoelectric element 351. The rotating shaft 342c is fixed at one end to the center of the back surface of the spin base 342a and connected to the motor 342d at the other end. When the motor 342d is driven, the rotating shaft 342c rotates and the spin base 342a, the holding portion 342b, and the article W to be cleaned integrally rotate horizontally. The cable 351a connected to the piezoelectric element 351 at one end is embedded in the spin base 342a, the holding portion 342b, and the rotating shaft 342c so as not to be exposed to the cleaning liquid L. The other end of the cable 351a is connected to an amplifier 352 installed outside the cleaning processing unit 340.

圧電素子351、増幅器352及び波形計測器353は、図5に示された圧電素子151と、増幅器152及び波形計測器153と同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。   The piezoelectric element 351, the amplifier 352, and the waveform measuring instrument 353 have the same functions as the piezoelectric element 151, the amplifier 152, and the waveform measuring instrument 153 shown in FIG.

本実施例の場合においても、図8乃至図11Bで示したデータの算出が可能である。よって、図7で示したフローチャートに基づいて処理を実行することで、被洗浄物W表面の局所部分に対して、瞬間的に高い音圧が加わる現象が防止され、ダメージ(破損)が抑制される。   Also in the case of the present embodiment, the data shown in FIGS. 8 to 11B can be calculated. Therefore, by executing the processing based on the flowchart shown in FIG. 7, a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion of the surface of the object to be cleaned W is prevented, and damage (breakage) is suppressed. The

本実施例では、超音波振動発生部と振動検知部とが一体化した枚葉式超音波洗浄装置の例を説明する。   In the present embodiment, an example of a single wafer ultrasonic cleaning apparatus in which an ultrasonic vibration generating unit and a vibration detecting unit are integrated will be described.

図21は、実施例4に基づく超音波洗浄装置400の構成図である。超音波洗浄装置400は、発振器110と、超音波振動発生部420と、洗浄処理部340と、振動検知部450と、制御部160とを備える。   FIG. 21 is a configuration diagram of an ultrasonic cleaning apparatus 400 based on the fourth embodiment. The ultrasonic cleaning apparatus 400 includes an oscillator 110, an ultrasonic vibration generation unit 420, a cleaning processing unit 340, a vibration detection unit 450, and a control unit 160.

実施例3で説明した図17の超音波洗浄装置300のうち、超音波振動発生部320を超音波振動発生部420に変更し、振動検知部350を振動検知部450に変更したものである。その他の構成は、図1、図17及び図19に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。   In the ultrasonic cleaning apparatus 300 of FIG. 17 described in the third embodiment, the ultrasonic vibration generator 320 is changed to the ultrasonic vibration generator 420 and the vibration detector 350 is changed to the vibration detector 450. Other configurations have the same functions as the configurations denoted by the same reference numerals shown in FIG. 1, FIG. 17 and FIG.

図22は、超音波振動発生部420の構成図と、振動検知部450の構成図である。超音波振動発生部420は、圧電振動子321と、振動板322と、振動子ケース323と、給電ケーブル424とを備え、全体として円筒形状の外観を有する。振動検知部450は、増幅器452と、波形計測器453とを備える。   FIG. 22 is a configuration diagram of the ultrasonic vibration generation unit 420 and a configuration diagram of the vibration detection unit 450. The ultrasonic vibration generator 420 includes a piezoelectric vibrator 321, a diaphragm 322, a vibrator case 323, and a power supply cable 424, and has a cylindrical appearance as a whole. The vibration detection unit 450 includes an amplifier 452 and a waveform measuring instrument 453.

図18で示した超音波振動発生部320のうち、給電ケーブル324を給電ケーブル424に変更し、図20で示した振動検知部350のうち、圧電素子351を省いたものである。   In the ultrasonic vibration generating unit 320 shown in FIG. 18, the power supply cable 324 is changed to the power supply cable 424, and in the vibration detection unit 350 shown in FIG. 20, the piezoelectric element 351 is omitted.

給電ケーブル424は、主ケーブル424a及び424bと、分岐ケーブル424c及び424dと、中継部424eとを備える。主ケーブル424a及び424bは、一端において発振器110に接続し、他端において圧電振動子321の電極層321aに接続している。分岐ケーブル424c及び424dは、一端において増幅器452に接続し、他端において、夫々中継部424e内で主ケーブル424a及び424bに接続している。分岐ケーブル424cは電圧計測に用いられ、分岐ケーブル424dは電流計測に用いられる。   The power supply cable 424 includes main cables 424a and 424b, branch cables 424c and 424d, and a relay unit 424e. The main cables 424a and 424b are connected to the oscillator 110 at one end and to the electrode layer 321a of the piezoelectric vibrator 321 at the other end. The branch cables 424c and 424d are connected to the amplifier 452 at one end and are connected to the main cables 424a and 424b in the relay unit 424e at the other end, respectively. The branch cable 424c is used for voltage measurement, and the branch cable 424d is used for current measurement.

波形計測器453は、発振器110が超音波振動発生部320に付与する高周波電力の
電圧及び電流の経時変化を計測する。被洗浄物Wが強く振動すると、超音波振動は、被洗浄物Wの裏面へ強く透過し、洗浄液L内における乱反射現象が顕著となる。この時、被洗浄物Wの主面から振動板322に対して直接入射する反射波成分が弱まり、圧電振動子321は、負荷が軽減されて強く振動する。そのため、波形計測器453で計測される電圧及び電流は増大する。以上の原理を利用することで、波形計測器453によって、被洗浄物Wの振動状態を観測することが可能になる。
The waveform measuring instrument 453 measures changes over time in the voltage and current of the high-frequency power applied by the oscillator 110 to the ultrasonic vibration generating unit 320. When the object to be cleaned W vibrates strongly, the ultrasonic vibration is strongly transmitted to the back surface of the object to be cleaned W, and the irregular reflection phenomenon in the cleaning liquid L becomes remarkable. At this time, the reflected wave component directly incident on the vibration plate 322 from the main surface of the workpiece W is weakened, and the piezoelectric vibrator 321 vibrates strongly with the load reduced. Therefore, the voltage and current measured by the waveform measuring instrument 453 increase. By using the above principle, the waveform measuring device 453 can observe the vibration state of the cleaning object W.

本実施例の場合においても、図8乃至図11Bで示したデータの算出が可能である。よって、図7で示したフローチャートに基づいて処理を実行することで、被洗浄物W表面の局所部分に対して、瞬間的に高い音圧が加わる現象が防止され、ダメージ(破損)が抑制される。   Also in the case of the present embodiment, the data shown in FIGS. 8 to 11B can be calculated. Therefore, by executing the processing based on the flowchart shown in FIG. 7, a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion of the surface of the object to be cleaned W is prevented, and damage (breakage) is suppressed. The

本実施例では、ハイドロフォンプローブ(音圧計)を利用して被洗浄物の振動を間接的に検知する方式を利用したバッチ式超音波洗浄装置の例を説明する。   In the present embodiment, an example of a batch type ultrasonic cleaning apparatus using a method of indirectly detecting vibration of an object to be cleaned using a hydrophone probe (sound pressure gauge) will be described.

図23は、実施例5に係る超音波洗浄装置500の構成図の例である。超音波洗浄装置500は、発振器110と、超音波振動発生部120と、振動伝達部130と、洗浄処理部140と、振動検知部550と、制御部160とを備える。   FIG. 23 is an example of a configuration diagram of an ultrasonic cleaning apparatus 500 according to the fifth embodiment. The ultrasonic cleaning apparatus 500 includes an oscillator 110, an ultrasonic vibration generation unit 120, a vibration transmission unit 130, a cleaning processing unit 140, a vibration detection unit 550, and a control unit 160.

実施例1で説明した図1の超音波洗浄装置100のうち、振動検知部150を振動検知部550に変更したものである。その他の構成は、既に説明した図1乃至図4及び図6に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有するので、それらの説明は省略する。   In the ultrasonic cleaning apparatus 100 of FIG. 1 described in the first embodiment, the vibration detection unit 150 is changed to the vibration detection unit 550. The other configurations have the same functions as the configurations denoted by the same reference numerals shown in FIGS. 1 to 4 and FIG. 6 described above, and thus description thereof is omitted.

図24は、振動検知部550の構成図の例である。振動検知部550は、ハイドロフォンプローブ551と、増幅器552と、波形計測器553とを備える。   FIG. 24 is an example of a configuration diagram of the vibration detection unit 550. The vibration detection unit 550 includes a hydrophone probe 551, an amplifier 552, and a waveform measuring device 553.

ハイドロフォンプローブ551は、計測範囲の指向性が高く、通常は音圧測定を目的として、先端部551aが超音波振動発生部120に対向するように配置される。本実施例におけるハイドロフォンプローブ551は、処理槽141の内部において、先端部551aが被洗浄物Wの主面に対向するように配置されている。よって、被洗浄物Wの振動に伴って、被洗浄物Wの主面から洗浄液Lへ放射される圧力波が高感度に検出される。ハイドロフォンプローブ551は、圧力波をピエゾ効果によって電圧信号へ変換する。増幅器552は、前記電圧信号を増幅し、波形計測器553は、増幅された電圧信号を計測し、大きさと伝搬方向を有するベクトル量として出力する。   The hydrophone probe 551 has a high directivity in the measurement range, and is usually disposed so that the tip 551a faces the ultrasonic vibration generator 120 for the purpose of measuring sound pressure. The hydrophone probe 551 in the present embodiment is disposed in the processing tank 141 so that the tip 551a faces the main surface of the article W to be cleaned. Therefore, a pressure wave radiated from the main surface of the cleaning object W to the cleaning liquid L with the vibration of the cleaning object W is detected with high sensitivity. The hydrophone probe 551 converts a pressure wave into a voltage signal by a piezo effect. The amplifier 552 amplifies the voltage signal, and the waveform measuring device 553 measures the amplified voltage signal and outputs it as a vector quantity having a magnitude and a propagation direction.

本実施例の場合においても、図8乃至図11Bで示したデータの算出が可能である。よって、図7で示したフローチャートに基づいて処理を実行することで、被洗浄物W表面の局所部分に対して、瞬間的に高い音圧が加わる現象が防止され、ダメージ(破損)が抑制される。   Also in the case of the present embodiment, the data shown in FIGS. 8 to 11B can be calculated. Therefore, by executing the processing based on the flowchart shown in FIG. 7, a phenomenon in which a high sound pressure is instantaneously applied to a local portion of the surface of the object to be cleaned W is prevented, and damage (breakage) is suppressed. The

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。   Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

100、200、300,400,500,600…超音波洗浄装置 110,610…発振器 120、320、420,620…超音波振動発生部 121、321…圧電振動子 130…振動伝達部 132…間接槽 140、340,640…洗浄処理部 141…処理槽 141b 外槽 142…搬送機構 150、250、350、450、550…振動検知部 151、351…圧電素子 152、352,552…増幅器 153、353,453,553…波形計測器 160…制御部 161…外部通信部 162…発振器モニタ 163…振動検知部モニタ 164…記録部 165…演算部 251…駆動回路 252…光源 253…投光レンズ 254…受光レンズ 255…光位置検出素子 256…増幅器 257…波形計測器 551…ハイドロフォンプローブ。   100, 200, 300, 400, 500, 600 ... Ultrasonic cleaning device 110, 610 ... Oscillator 120, 320, 420, 620 ... Ultrasonic vibration generating unit 121, 321 ... Piezoelectric vibrator 130 ... Vibration transmitting unit 132 ... Indirect tank 140, 340, 640 ... cleaning processing unit 141 ... processing tank 141b outer tank 142 ... transport mechanism 150, 250, 350, 450, 550 ... vibration detection unit 151, 351 ... piezoelectric element 152, 352, 552 ... amplifier 153, 353 453, 553 ... Waveform measuring device 160 ... Control unit 161 ... External communication unit 162 ... Oscillator monitor 163 ... Vibration detection unit monitor 164 ... Recording unit 165 ... Calculation unit 251 ... Drive circuit 252 ... Light source 253 ... Projection lens 254 ... Light receiving lens 255: Optical position detection Output element 256 ... Amplifier 257 ... Waveform measuring instrument 551 ... Hydrophone probe.

Claims (8)

洗浄液を収容する処理槽と、
該洗浄液を収容した処理槽の内部で被洗浄物を前記洗浄液に浸漬した状態で保持する保
持手段と、
超音波振動を発生させる超音波振動発生部と、
前記超音波振動発生部にある範囲の周波数の高周波電力を印加して超音波振動を発生さ
せる発振器と、
前記超音波振動発生部で発生させた超音波振動を前記処理槽に収容された洗浄液に伝達
させる振動伝達部と、
該振動伝達部により前記洗浄液に伝達された超音波振動により前記処理槽の内部で前記
保持手段に保持されて前記洗浄液に浸漬されている前記被洗浄物に生じる振動を検知する
振動検知部と、
前記振動検知部で検知した信号を受けて前記発振器を制御する制御部と
を備えた超音波洗浄装置であって、
前記制御部は、前記超音波振動発生部に印加する高周波電力の前記ある範囲の周波数の帯
域において、前記被洗浄物の共振周波数帯に相当する周波数帯の高周波電力を他の周波数
帯の高周波電力に対して減少させるように前記発振器を制御することを特徴とする超音波
洗浄装置。
A treatment tank containing a cleaning liquid;
Holding means for holding the object to be cleaned immersed in the cleaning liquid inside the treatment tank containing the cleaning liquid;
An ultrasonic vibration generator for generating ultrasonic vibrations;
An oscillator that generates ultrasonic vibrations by applying high-frequency power in a range of frequencies to the ultrasonic vibration generating unit;
A vibration transmission unit configured to transmit the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration generation unit to the cleaning liquid stored in the processing tank;
A vibration detection unit that detects vibration generated in the object to be cleaned that is held in the holding unit and immersed in the cleaning liquid inside the processing tank by ultrasonic vibration transmitted to the cleaning liquid by the vibration transmission unit;
An ultrasonic cleaning apparatus comprising a control unit that receives the signal detected by the vibration detection unit and controls the oscillator,
The control unit converts high-frequency power in a frequency band corresponding to a resonance frequency band of the object to be cleaned into high-frequency power in another frequency band in the certain frequency band of the high-frequency power applied to the ultrasonic vibration generating unit. The ultrasonic cleaning apparatus is characterized in that the oscillator is controlled so as to decrease the frequency.
請求項1に記載の超音波洗浄装置であって、前記制御部は、前記発器が発振する周波
数と前記振動検知部が検知する振動強度との関係から前記被洗浄物の共振周波数帯を導出
し、前記発振器に対して、前記導出した被洗浄物の共振周波数帯においては前記超音波振
動発生部に印加する高周波電力を減少させることを特徴とする超音波洗浄装置。
An ultrasonic cleaning device according to claim 1, wherein the control unit, a resonance frequency band of the cleaning object from the relationship between the vibration intensity of the vibration detection unit and the frequency at which the Oscillator oscillates detects An ultrasonic cleaning apparatus, wherein the high frequency power applied to the ultrasonic vibration generating unit is reduced with respect to the oscillator in the derived resonance frequency band of the object to be cleaned.
請求項1又は2に記載の超音波洗浄装置であって、前記制御部は、前記被洗浄物の共振
周波数帯に相当する周波数帯の高周波電力の電圧振幅を前記周波数帯以外の高周波電力の
電圧振幅に対して減少させるように前記発振器を制御することを特徴とする超音波洗浄装
置。
3. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets a voltage amplitude of a high frequency power in a frequency band corresponding to a resonance frequency band of the object to be cleaned to a voltage of a high frequency power other than the frequency band. An ultrasonic cleaning apparatus, wherein the oscillator is controlled to decrease with respect to amplitude.
請求項1又は2に記載の超音波洗浄装置であって、前記振動検知部は、前記被洗浄物と
接するように配置された圧電素子、又は投光器と受光器とを備えて前記投光器により前記
被洗浄物の表面近傍に照射した光を前記受光器で検出した信号から前記被洗浄物の振動を
検知する光学的振動検知手段、又は音圧計の何れかを備えることを特徴とする超音波洗浄
装置。
3. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit includes a piezoelectric element or a projector and a light receiver arranged so as to be in contact with the object to be cleaned. An ultrasonic cleaning apparatus comprising: an optical vibration detecting unit that detects vibration of the object to be cleaned from a signal detected by the light receiver with respect to light irradiated near the surface of the object to be cleaned; or a sound pressure meter .
洗浄液を収容した処理槽の内部で被洗浄物を前記洗浄液に浸漬して保持し、
超音波振動発器によりある範囲で周波数を変化させて発生させた高周波電力を超音波
振動発生部に印加して超音波振動を発生させ
該発生させた超音波振動を前記処理槽の内部の前記被洗浄物が浸漬されている前記洗浄
液に伝播させ前記被洗浄物を超音波洗浄する
超音波洗浄方法であって、
前記超音波振動発器から前記超音波振動発生部に印加する前記ある範囲で周波数を変
化させて発生させた高周波電力のうち前記被洗浄物の共振周波数帯に相当する周波数帯の
高周波電力を他の周波数帯の高周波電力に対して減少させて前記超音波振動発生部に印加
することを特徴とする超音波洗浄方法。
The object to be cleaned is immersed and held in the cleaning liquid inside the treatment tank containing the cleaning liquid,
Internal ultrasonic vibration Oscillator by some the processing bath to ultrasonic vibration frequency power which is generated by varying the frequency applied to the ultrasonic vibration generating unit to generate ultrasonic vibrations were the generated range An ultrasonic cleaning method for ultrasonically cleaning the object to be cleaned by propagating to the cleaning liquid in which the object to be cleaned is immersed,
A high frequency power of a frequency band corresponding to the resonance frequency band of the object to be cleaned out of the high-frequency power which is generated by varying the frequency at the certain range is applied to the ultrasonic vibration generating unit from the ultrasonic vibration Oscillator A method for ultrasonic cleaning, comprising reducing the high frequency power in another frequency band and applying the power to the ultrasonic vibration generator.
請求項5に記載の超音波洗浄方法であって、前記被洗浄物の共振周波数帯を、前記超音
波振動発器から前記超音波振動発生部に印加する前記高周波電力を前記ある範囲で周波
数を減少させたときの前記被洗浄物の振動の状態を検知して得た情報に基づいて求めるこ
とを特徴とする超音波洗浄方法。
An ultrasonic cleaning method according to claim 5, the frequency range of the resonance frequency band, the certain the said high-frequency power applied to the ultrasonic vibration generating unit from the ultrasonic vibration Oscillator of the object to be cleaned An ultrasonic cleaning method characterized in that the ultrasonic cleaning method is obtained based on information obtained by detecting a vibration state of the object to be cleaned when the amount is reduced .
請求項5又は6に記載の超音波洗浄方法であって、前記被洗浄物の共振周波数帯に相当
する周波数帯の高周波電力を変化させて前記超音波振動発生部に印加することを、前記被
洗浄物の共振周波数帯に相当する周波数帯の高周波電力の電圧振幅を前記周波数帯以外の
高周波電力の電圧振幅に対して減少させて前記超音波振動発生部に印加することを特徴と
する超音波洗浄方法。
The ultrasonic cleaning method according to claim 5 or 6, wherein the high frequency power in a frequency band corresponding to a resonance frequency band of the object to be cleaned is changed and applied to the ultrasonic vibration generating unit. An ultrasonic wave characterized in that a voltage amplitude of a high frequency power in a frequency band corresponding to a resonance frequency band of the cleaning object is reduced with respect to a voltage amplitude of a high frequency power other than the frequency band and applied to the ultrasonic vibration generating unit. Cleaning method.
請求項6記載の超音波洗浄方法であって、前記被洗浄物の振動の状態を検知することを
、前記被洗浄物と接するように配置された圧電素子で検出すること、又は投光器と受光器
とを備えて前記投光器により前記被洗浄物の表面近傍に照射した光を前記受光器で検出し
た信号から前記被洗浄物の振動を検知すること、又は音圧計を用いて振動している前記被
洗浄物から発生する圧力波を検出することの何れかにより行うことを特徴とする超音波洗
浄方法。
The ultrasonic cleaning method according to claim 6, wherein detecting a vibration state of the object to be cleaned is detected by a piezoelectric element arranged so as to be in contact with the object to be cleaned, or a projector and a light receiver And detecting the vibration of the object to be cleaned from the signal detected by the light receiver with the light irradiated to the vicinity of the surface of the object to be cleaned by the projector, or using the sound pressure meter to vibrate the object to be cleaned. An ultrasonic cleaning method characterized by performing any one of detecting pressure waves generated from a cleaning object.
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