JP7513457B2 - Ultrasonic Cleaning Nozzle - Google Patents

Ultrasonic Cleaning Nozzle

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JP7513457B2 JP2020131633A JP2020131633A JP7513457B2 JP 7513457 B2 JP7513457 B2 JP 7513457B2 JP 2020131633 A JP2020131633 A JP 2020131633A JP 2020131633 A JP2020131633 A JP 2020131633A JP 7513457 B2 JP7513457 B2 JP 7513457B2
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本発明は、超音波洗浄ノズルに関する。 The present invention relates to an ultrasonic cleaning nozzle.

たとえば、特許文献1または2には、被洗浄物を洗浄する超音波洗浄ノズルが開示されている。この超音波洗浄ノズルは、超音波振動を伝播させた洗浄水を被洗浄物に噴き付けて、超音波振動によって被洗浄物の表面に付着しているゴミを振るわせて、該表面からゴミを離間させることにより、被洗浄物を洗浄する。これにより、洗浄効率が向上する。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose an ultrasonic cleaning nozzle for cleaning an object to be cleaned. This ultrasonic cleaning nozzle sprays cleaning water that has ultrasonic vibrations propagated through it onto the object to be cleaned, and cleans the object by shaking up any dirt adhering to the surface of the object with the ultrasonic vibrations and separating the dirt from the surface. This improves cleaning efficiency.

特開2013-257583号公報JP 2013-257583 A 特開2015-202545号公報JP 2015-202545 A

被洗浄物は、たとえば、研削砥石によって研削されたウェーハである。ウェーハの被研削面には、研削により発生した大きな研削屑や小さな研削屑が、混ざって、ゴミとして付着している。そのため、一つの周波数の超音波振動を伝播させた洗浄水では、ウェーハの被洗浄面(被研削面)にゴミが残ってしまうことがある。 The object to be cleaned is, for example, a wafer that has been ground using a grinding wheel. Large and small grinding debris generated during grinding are mixed together and adhere to the ground surface of the wafer as dirt. Therefore, when cleaning water that transmits ultrasonic vibrations of one frequency is used, dirt may remain on the cleaned surface (ground surface) of the wafer.

その対策として、少なくとも2つの異なる周波数の超音波振動を伝播させた洗浄水を用いて、ウェーハの洗浄を洗浄したい。このために、少なくとも2つの異なる周波数に対応した超音波振動板を1つずつ備えた、少なくとも2つの超音波洗浄ノズルを用いることが考えられる。 As a countermeasure, it is desirable to clean the wafers using cleaning water that propagates ultrasonic vibrations of at least two different frequencies. For this purpose, it is conceivable to use at least two ultrasonic cleaning nozzles, each equipped with an ultrasonic vibration plate corresponding to at least two different frequencies.

しかし、この場合、少なくとも2つの超音波洗浄ノズルが洗浄装置に配設されるため、洗浄装置が大きくなってしまう。 However, in this case, at least two ultrasonic cleaning nozzles must be arranged in the cleaning device, which makes the cleaning device larger.

したがって、本発明の目的は、少なくとも2つの異なる周波数の超音波振動を伝播させた洗浄水を噴射させて被洗浄物を洗浄する洗浄装置を小型化することにある。 Therefore, the object of the present invention is to miniaturize a cleaning device that cleans an object by spraying cleaning water through which ultrasonic vibrations of at least two different frequencies are propagated.

本発明の超音波洗浄ノズル(本超音波洗浄ノズル)は、超音波振動を伝播させた洗浄水を被洗浄物に噴射して洗浄する超音波洗浄ノズルであって、円板の超音波振動板と、該超音波振動板に対向配置される噴射口を備え、該超音波振動板の外周縁を支持することによって室を形成するケースと、該ケースの側壁に貫通形成され、該室内に洗浄水を供給する供給口と、を備え、該超音波振動板は、第1の周波数で該洗浄水を超音波振動させる第1領域と、該第1の周波数よりも高い周波数の第2の周波数で該洗浄水を超音波振動させる第2領域と、を少なくとも備え、該第1領域および該第2領域は、該超音波振動板の中心に中心角の頂点が位置している扇形の領域である
該第1領域および該第2領域は、90度の中心角を有する扇形の領域であってもよく、該第1領域および該第2領域は、2つずつ、該超音波振動板の円周方向に沿って交互に並ぶように形成されていてもよい。
The ultrasonic cleaning nozzle of the present invention (the present ultrasonic cleaning nozzle) is an ultrasonic cleaning nozzle that cleans an object by spraying cleaning water through which ultrasonic vibrations are propagated, and comprises a circular ultrasonic vibration plate, a spray port arranged opposite the ultrasonic vibration plate, a case that forms a chamber by supporting the outer peripheral edge of the ultrasonic vibration plate, and a supply port that is formed through the side wall of the case and supplies cleaning water into the chamber, and the ultrasonic vibration plate has at least a first region that ultrasonically vibrates the cleaning water at a first frequency, and a second region that ultrasonically vibrates the cleaning water at a second frequency that is higher than the first frequency, and the first region and the second region are sector-shaped regions whose apex of the central angle is located at the center of the ultrasonic vibration plate .
The first region and the second region may be sector-shaped regions having a central angle of 90 degrees, and the first region and the second region may be formed in pairs so as to be alternately arranged along the circumferential direction of the ultrasonic vibration plate.

本超音波洗浄ノズルでは、該超音波振動板は、該噴射口に対面する面が凹んでいる凹球面板であってもよい。 In this ultrasonic cleaning nozzle, the ultrasonic vibration plate may be a concave spherical plate with a concave surface facing the nozzle.

該超音波振動板は、その外周縁に、該第1領域および該第2領域の超音波振動を増幅するための、該ケースによって支持される円環状板を備えていてもよい。The ultrasonic vibration plate may include an annular plate at its outer periphery, the annular plate being supported by the case for amplifying ultrasonic vibrations in the first region and the second region.

本超音波洗浄ノズルは、少なくとも2種類の周波数の超音波振動を洗浄水に伝播することにより、少なくとも2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水によって被洗浄物を洗浄する。これにより、被洗浄物に付着している大きさの異なるゴミを、適切に除去することができる。また、超音波振動板が、第1の周波数で洗浄水を超音波振動させる第1領域と、第1の周波数よりも高い第2の周波数で洗浄水を超音波振動させる第2領域とを備えている。したがって、本超音波洗浄ノズルの大型化を抑制しながら、本超音波洗浄ノズルから、少なくとも2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水を噴射することができる。 This ultrasonic cleaning nozzle propagates ultrasonic vibrations of at least two different frequencies to the cleaning water, and cleans the object to be cleaned with the ultrasonic cleaning water through which ultrasonic vibrations of at least two different frequencies have been propagated. This allows for appropriate removal of dust particles of different sizes adhering to the object to be cleaned. In addition, the ultrasonic vibration plate has a first region that ultrasonically vibrates the cleaning water at a first frequency, and a second region that ultrasonically vibrates the cleaning water at a second frequency higher than the first frequency. Therefore, ultrasonic cleaning water through which ultrasonic vibrations of at least two different frequencies have been propagated can be sprayed from this ultrasonic cleaning nozzle while preventing the ultrasonic cleaning nozzle from becoming too large.

超音波洗浄装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic cleaning device. 超音波洗浄装置の構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an ultrasonic cleaning device. 超音波振動板のドーム部の構成を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing the configuration of a dome portion of an ultrasonic vibration plate. FIG. 超音波振動板のドーム部における他の構成を示す説明図である。11A and 11B are explanatory diagrams showing other configurations of the dome portion of the ultrasonic vibration plate. 超音波振動板のドーム部のさらに他の構成を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing still another configuration of the dome portion of the ultrasonic vibration plate. FIG. 超音波振動板の他の構成を示す説明図である。11A and 11B are explanatory diagrams showing other configurations of the ultrasonic vibration plate.

図1は、本実施形態に係る超音波洗浄装置1の構成を示す斜視図である。超音波洗浄装置1は、被洗浄物としてのウェーハ100を洗浄する。 Figure 1 is a perspective view showing the configuration of an ultrasonic cleaning device 1 according to this embodiment. The ultrasonic cleaning device 1 cleans a wafer 100 as an object to be cleaned.

ウェーハ100は、たとえば、シリコン母材等からなる円形板状の半導体ウェーハであり、略平坦な被洗浄面102を有している。被洗浄面102は、たとえば、研削砥石によって研削加工が施されている面である。したがって、被洗浄面102には、異なる大きさおよび粘着力を有する、図示しないゴミ(研削屑)が付着している。 The wafer 100 is, for example, a circular, plate-shaped semiconductor wafer made of a silicon base material or the like, and has a substantially flat surface to be cleaned 102. The surface to be cleaned 102 is, for example, a surface that has been ground using a grinding wheel. Therefore, the surface to be cleaned 102 has debris (grinding debris) (not shown) of different sizes and adhesive strengths attached to it.

図1において下方を向いているウェーハ100の表面101は、たとえば、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープによって保護されている。
なお、ウェーハ100は、シリコンインゴットから切出又は剥離された、デバイスを含まないアズスライスウェーハであってもよい。
A surface 101 of the wafer 100 facing downward in FIG. 1 has, for example, a plurality of devices formed thereon and is protected by a protective tape (not shown).
The wafer 100 may be an as-sliced wafer that does not include devices and is cut or peeled from a silicon ingot.

超音波洗浄装置1は、図1に示すように、ウェーハ100を保持する保持テーブル10と、超音波洗浄ノズル2と、超音波洗浄ノズル2をウェーハ100に対して相対移動させる移動手段4と、超音波洗浄装置1の動作を制御する制御部70と、を備える。 As shown in FIG. 1, the ultrasonic cleaning device 1 includes a holding table 10 that holds the wafer 100, an ultrasonic cleaning nozzle 2, a moving means 4 that moves the ultrasonic cleaning nozzle 2 relative to the wafer 100, and a control unit 70 that controls the operation of the ultrasonic cleaning device 1.

保持テーブル10は、円形の保持部11と、保持部11を支持する枠体12とを備える。保持部11は、ポーラス材からなる板であり、枠体12と面一に形成された保持面13を有する。保持部11が図示しない吸引源に連通されることにより、吸引源の吸引力が保持面13に伝達される。これにより、保持部11は、保持面13によって、ウェーハ100を吸引保持することができる。 The holding table 10 comprises a circular holding portion 11 and a frame 12 that supports the holding portion 11. The holding portion 11 is a plate made of a porous material, and has a holding surface 13 formed flush with the frame 12. The holding portion 11 is connected to a suction source (not shown), so that the suction force of the suction source is transmitted to the holding surface 13. This allows the holding portion 11 to suction-hold the wafer 100 by means of the holding surface 13.

なお、たとえば、ウェーハ100が、表面101に貼着されたウェーハ100よりも大径のテープと、テープに貼着された環状フレームとを含むワークセットを形成している場合もある。この場合においては、保持テーブル10は、保持部として、たとえば振り子式の固定クランプ、またはメカニカルクランプを備えていてもよい。そして、保持テーブル10は、各種クランプである保持部によって環状フレームを固定することで、環状フレームを介してウェーハ100を保持してもよい。 For example, the wafer 100 may form a work set including a tape with a larger diameter than the wafer 100 attached to the surface 101, and an annular frame attached to the tape. In this case, the holding table 10 may be equipped with, for example, a pendulum-type fixed clamp or a mechanical clamp as a holding part. The holding table 10 may hold the wafer 100 via the annular frame by fixing the annular frame with a holding part that is a type of clamp.

また、保持テーブル10は、エアシリンダ等からなる図示しない昇降手段によって、上下方向に移動可能に構成されていてもよい。図示しない昇降手段は、保持テーブル10を上昇させて、保持テーブル10を、ウェーハ100の搬入・搬出高さ位置に位置付ける。また、昇降手段は、ウェーハ100を保持した状態の保持テーブル10を下降させて、保持テーブル10を、ケーシング14内における洗浄作業高さ位置に位置付ける。 The holding table 10 may be configured to be movable up and down by a lifting means (not shown) such as an air cylinder. The lifting means (not shown) raises the holding table 10 to position it at the height for loading and unloading the wafer 100. The lifting means also lowers the holding table 10 holding the wafer 100 to position it at the height for cleaning work within the casing 14.

保持テーブル10は、図1に示すケーシング14の内部空間に収容されている。ケーシング14は、保持テーブル10を囲繞する外側壁120と、底板122とを備えている。底板122は、外側壁120の下部に一体的に連接されており、中央に、スピンドル41が挿通される挿通孔(図示せず)を有する。
なお、図1においては、ケーシング14の外側壁120の一部を切欠いて、ケーシング14の内部を示している。
The holding table 10 is housed in the internal space of a casing 14 shown in Fig. 1. The casing 14 includes an outer wall 120 surrounding the holding table 10, and a bottom plate 122. The bottom plate 122 is integrally connected to a lower portion of the outer wall 120, and has a through hole (not shown) in the center through which the spindle 41 is inserted.
In FIG. 1, a portion of an outer wall 120 of the casing 14 is cut away to show the inside of the casing 14 .

ケーシング14は、複数の脚部124により支持されている。脚部124の上端は、底板122の下面に固定されている。底板122には、図示しない排水口が、厚み方向に貫通形成されている。この排水口には、使用された洗浄水をケーシング14の外部に排出するための部材(ドレンホース等)が接続されている。 The casing 14 is supported by a number of legs 124. The upper ends of the legs 124 are fixed to the underside of the bottom plate 122. A drain port (not shown) is formed through the bottom plate 122 in the thickness direction. A member (such as a drain hose) is connected to this drain port for discharging used cleaning water to the outside of the casing 14.

移動手段4は、超音波洗浄ノズル2を、保持テーブル10に保持されているウェーハ100の被洗浄面102に対して、この面に平行に相対的に移動させる。移動手段4は、図1および図2に示すように、保持部11に保持されたウェーハ100を回転させる回転手段40と、超音波洗浄ノズル2を水平方向(XY面(被洗浄面102)に平行な方向)に移動させるスライド手段44と、を備える。 The moving means 4 moves the ultrasonic cleaning nozzle 2 relatively parallel to the surface 102 to be cleaned of the wafer 100 held on the holding table 10. As shown in Figs. 1 and 2, the moving means 4 includes a rotating means 40 that rotates the wafer 100 held on the holding part 11, and a sliding means 44 that moves the ultrasonic cleaning nozzle 2 in the horizontal direction (parallel to the XY plane (surface 102 to be cleaned)).

回転手段40は、保持テーブル10の下側に配設されている。回転手段40は、保持部11に保持されたウェーハ100を、保持部11の中心を通る回転軸を中心に回転させる。回転手段40は、スピンドル41と、スピンドル41を回転駆動する回転駆動源42とを備えている。 The rotating means 40 is disposed below the holding table 10. The rotating means 40 rotates the wafer 100 held by the holding part 11 about a rotation axis passing through the center of the holding part 11. The rotating means 40 includes a spindle 41 and a rotation drive source 42 that rotates the spindle 41.

スピンドル41は、その上端が保持テーブル10における枠体12の下面に固定されており、Z軸方向に延びている。回転駆動源42は、モータ等を含んでおり、スピンドル41の下端側に連結されている。回転駆動源42がスピンドル41を回転させることにより、保持テーブル10が回転され、これにより、保持テーブル10に保持されているウェーハ100が回転される。 The upper end of the spindle 41 is fixed to the underside of the frame 12 of the holding table 10 and extends in the Z-axis direction. The rotation drive source 42 includes a motor and is connected to the lower end side of the spindle 41. When the rotation drive source 42 rotates the spindle 41, the holding table 10 is rotated, and the wafer 100 held on the holding table 10 is thereby rotated.

スライド手段44は、超音波洗浄ノズル2を、ウェーハ100の回転方向に交差する方向であって、ウェーハ100の被洗浄面102に平行な方向である、水平方向に移動させる。本実施形態においては、スライド手段44は、超音波洗浄ノズル2を、水平方向に旋回移動させるように構成されている。 The sliding means 44 moves the ultrasonic cleaning nozzle 2 in a horizontal direction, which is a direction that intersects with the rotation direction of the wafer 100 and is parallel to the surface 102 to be cleaned of the wafer 100. In this embodiment, the sliding means 44 is configured to rotate the ultrasonic cleaning nozzle 2 in the horizontal direction.

具体的には、スライド手段44は、側面視逆L字状の旋回アーム45と、旋回アーム45の下端側に連結された旋回モータ46とを備えている。旋回アーム45は、ケーシング14の底板122上に、図示しないベアリング等を介して立設されている。旋回アーム45の先端側には、超音波洗浄ノズル2が配設されている。旋回モータ46は、旋回アーム45を旋回移動させる。 Specifically, the slide means 44 includes a swivel arm 45 that is inverted L-shaped when viewed from the side, and a swivel motor 46 that is connected to the lower end of the swivel arm 45. The swivel arm 45 is erected on the bottom plate 122 of the casing 14 via a bearing or the like (not shown). The ultrasonic cleaning nozzle 2 is disposed on the tip side of the swivel arm 45. The swivel motor 46 moves the swivel arm 45 in a swivel manner.

超音波洗浄ノズル2は、超音波振動を伝播させた洗浄水をウェーハ100に噴射して洗浄する。図2に示すように、超音波洗浄ノズル2は、洗浄水供給源60から供給される洗浄水500を一時的に溜めるケース20、ケース20の下面に形成された噴射口241、および、噴射口241に対向してケース20内に配設される円板の超音波振動板3、を備えている。 The ultrasonic cleaning nozzle 2 cleans the wafer 100 by spraying cleaning water that has ultrasonic vibrations propagated therethrough. As shown in FIG. 2, the ultrasonic cleaning nozzle 2 includes a case 20 that temporarily stores cleaning water 500 supplied from a cleaning water supply source 60, a spray nozzle 241 formed on the underside of the case 20, and a circular ultrasonic vibration plate 3 disposed within the case 20 opposite the spray nozzle 241.

ケース20は、たとえば、略円柱状に形成されており、底板21と、底板21にZ軸方向において対向する天板22と、底板21と天板22とを連結する略円筒状の側壁23とを備えている。天板22の上面に、図1に示した旋回アーム45が固定されている。 The case 20 is formed, for example, in a substantially cylindrical shape and includes a bottom plate 21, a top plate 22 that faces the bottom plate 21 in the Z-axis direction, and a substantially cylindrical side wall 23 that connects the bottom plate 21 and the top plate 22. A swivel arm 45 shown in FIG. 1 is fixed to the upper surface of the top plate 22.

ケース20内は、超音波振動板3によって、上下の2部屋、即ち、超音波振動板3よりも上側の第一室221と、超音波振動板3よりも下側の第二室222とに区画されている。下側の第二室222の側壁23には、水供給口231が貫通形成されている。 The inside of the case 20 is divided by the ultrasonic vibration plate 3 into two chambers, an upper chamber 221 above the ultrasonic vibration plate 3, and a second chamber 222 below the ultrasonic vibration plate 3. A water supply port 231 is formed through the side wall 23 of the lower second chamber 222.

水供給口231は、ケース20内における超音波振動板3と噴射口241との間である第二室222に洗浄水500を供給するために用いられる。この水供給口231は、可撓性を備える樹脂チューブ等を介して、洗浄水供給源60に連通されている。洗浄水供給源60は、ポンプ等を備え、純水などの洗浄水500を供給するように構成されている。洗浄水供給源60から供給される洗浄水500は、ケース20の第二室222内に、一時的に溜められる。 The water supply port 231 is used to supply cleaning water 500 to the second chamber 222 between the ultrasonic vibration plate 3 and the injection port 241 in the case 20. This water supply port 231 is connected to the cleaning water supply source 60 via a flexible resin tube or the like. The cleaning water supply source 60 is equipped with a pump or the like and is configured to supply cleaning water 500 such as pure water. The cleaning water 500 supplied from the cleaning water supply source 60 is temporarily stored in the second chamber 222 of the case 20.

底板21には、-Z方向側に突き出るノズル部24が形成されている。ノズル部24は、先端に向かうにつれて、徐々に縮径されている。そして、ノズル部24は、先端に、ケース20の第二室222内に溜められた洗浄水500を噴射する噴射口241を備えている。なお、ノズル部24は、噴射口241に向けて縮径されていない形状であってもよい。 The bottom plate 21 is formed with a nozzle portion 24 that protrudes in the -Z direction. The nozzle portion 24 is gradually tapered toward the tip. The nozzle portion 24 is provided with an outlet 241 at its tip, which injects the cleaning water 500 stored in the second chamber 222 of the case 20. The nozzle portion 24 may have a shape that does not taper toward the outlet 241.

円板の超音波振動板3は、本実施形態では、上面視で円形のドーム型に形成されており、噴射口241に対面する面である下面が凹んでいる凹球面板である。噴射口241は、超音波振動板3に対向配置されている。 In this embodiment, the ultrasonic vibration plate 3 is a circular dome-shaped plate when viewed from above, and is a concave spherical plate with a concave lower surface that faces the injection port 241. The injection port 241 is disposed opposite the ultrasonic vibration plate 3.

超音波振動板3は、高周波電力を受けて超音波振動を発振するように構成されている。超音波振動板3は、ケース20の第二室222内に溜められた洗浄水500に、超音波振動600を伝播する。超音波振動板3は、ケース20内において、噴射口241に対向する位置に配置されている。超音波振動板3は、円弧形状の断面を有し、噴射口241に向かう面側が凹んでいる。すなわち、噴射口241は、超音波振動板3の凹んだ面に対向している。 The ultrasonic vibration plate 3 is configured to receive high-frequency power and generate ultrasonic vibrations. The ultrasonic vibration plate 3 propagates ultrasonic vibrations 600 to the cleaning water 500 stored in the second chamber 222 of the case 20. The ultrasonic vibration plate 3 is disposed in a position facing the nozzle 241 within the case 20. The ultrasonic vibration plate 3 has an arc-shaped cross section, and the surface facing the nozzle 241 is concave. In other words, the nozzle 241 faces the concave surface of the ultrasonic vibration plate 3.

超音波振動板3は、凹球面板状のドーム部30と、ドーム部30の外周縁から径方向に外側に張り出したツバ部31と、ツバ部31の外周縁から径方向に沿って外側に張り出した円環状板32と、を備えている。 The ultrasonic vibration plate 3 comprises a dome portion 30 in the form of a concave spherical plate, a flange portion 31 that protrudes radially outward from the outer periphery of the dome portion 30, and an annular plate 32 that protrudes radially outward from the outer periphery of the flange portion 31.

ドーム部30は、たとえば、セラミックスの一種であるピエゾ素子で構成されており、その下面261は凹面を形成している。図3に示すように、ドーム部30は、中央に配置された上方からみて円形の第2領域36と、第2領域36を同心円状に囲む、第2領域36よりも厚い第1領域35と、を含んでいる。すなわち、超音波振動板3(ドーム部30)は、超音波振動板3(ドーム部30)の中心を中心とする同心円状に形成された第1領域35および第2領域36を有している。 The dome portion 30 is composed of, for example, a piezoelectric element, which is a type of ceramic, and its lower surface 261 forms a concave surface. As shown in FIG. 3, the dome portion 30 includes a second region 36 that is circular when viewed from above and located in the center, and a first region 35 that is thicker than the second region 36 and concentrically surrounds the second region 36. In other words, the ultrasonic vibration plate 3 (dome portion 30) has the first region 35 and the second region 36 that are formed in concentric circles centered on the center of the ultrasonic vibration plate 3 (dome portion 30).

ドーム部30における第1領域35には、第1中央電極51が取り付けられている。一方、超音波振動板3のツバ部31の上面側には、周方向に等間隔を空けて、複数の第1周囲電極52が取り付けられている(図3では、1つの第1周囲電極52のみを示している)。そして、第1中央電極51および第1周囲電極52に、第1超音波発振器91が接続されている。 A first central electrode 51 is attached to the first region 35 of the dome portion 30. On the other hand, a plurality of first peripheral electrodes 52 are attached at equal intervals in the circumferential direction to the upper surface side of the flange portion 31 of the ultrasonic vibration plate 3 (only one first peripheral electrode 52 is shown in FIG. 3). A first ultrasonic oscillator 91 is connected to the first central electrode 51 and the first peripheral electrode 52.

第1超音波発振器91は、高周波電源等を備えており、第1中央電極51および第1周囲電極52を介して、第1の周波数の高周波電力(高周波エネルギー)を、ドーム部30の第1領域35に供給する。これにより、ドーム部30の第1領域35は、第1超音波発振器91によって、その全体が、第1の周波数で超音波振動する。
なお、本実施形態では、第1の周波数は、比較的に低い周波数であり、たとえば、200kHz~600kHzの範囲の周波数である。
The first ultrasonic oscillator 91 includes a high-frequency power source and supplies high-frequency power (high-frequency energy) of a first frequency to the first region 35 of the dome portion 30 via the first central electrode 51 and the first peripheral electrode 52. As a result, the first region 35 of the dome portion 30 is ultrasonically vibrated in its entirety at the first frequency by the first ultrasonic oscillator 91.
In this embodiment, the first frequency is a relatively low frequency, for example, a frequency in the range of 200 kHz to 600 kHz.

一方、ドーム部30における第2領域36の中央には、第2中央電極55が取り付けられている。超音波振動板3のツバ部31の上面側には、周方向に等間隔を空けて、複数の第2周囲電極56が取り付けられている(図3では、1つの第2周囲電極56のみを示している)。そして、第2中央電極55および第2周囲電極56に、第2超音波発振器92が接続されている。 On the other hand, a second central electrode 55 is attached to the center of the second region 36 of the dome portion 30. A plurality of second peripheral electrodes 56 are attached at equal intervals in the circumferential direction to the upper surface side of the flange portion 31 of the ultrasonic vibration plate 3 (only one second peripheral electrode 56 is shown in FIG. 3). A second ultrasonic oscillator 92 is connected to the second central electrode 55 and the second peripheral electrode 56.

第2超音波発振器92は、高周波電源等を備えており、第2中央電極55および第2周囲電極56を介して、第1の周波数よりも高い第2の周波数の高周波電力を、ドーム部30の第2領域36に供給する。これにより、ドーム部30の第2領域36は、第2超音波発振器92によって、その全体が、第2の周波数で超音波振動する。
なお、本実施形態では、第2の周波数は、比較的に高い周波数であり、たとえば、1MHz~2MHzの範囲の周波数である。
The second ultrasonic oscillator 92 includes a high-frequency power source and supplies high-frequency power of a second frequency higher than the first frequency to the second region 36 of the dome portion 30 via the second central electrode 55 and the second peripheral electrode 56. As a result, the second region 36 of the dome portion 30 is ultrasonically vibrated in its entirety at the second frequency by the second ultrasonic oscillator 92.
In this embodiment, the second frequency is a relatively high frequency, for example, a frequency in the range of 1 MHz to 2 MHz.

ドーム部30における第1領域35あるいは第2領域36の超音波振動は、ドーム部30の凹面状の下面261から、ケース20の第二室222内に一時的に溜められた洗浄水500に向けて、超音波振動600として輻射される。 The ultrasonic vibrations of the first region 35 or the second region 36 of the dome portion 30 are radiated as ultrasonic vibrations 600 from the concave lower surface 261 of the dome portion 30 toward the cleaning water 500 temporarily stored in the second chamber 222 of the case 20.

すなわち、本実施形態では、ドーム部30の下面261は、超音波振動600を輻射する輻射面となる。また、ドーム部30における第1領域35は、第1の周波数で洗浄水500を超音波振動させる領域であり、第2領域36は、第1の周波数よりも高い(大きい)第2の周波数で洗浄水500を超音波振動させる領域である。 That is, in this embodiment, the underside 261 of the dome portion 30 is a radiation surface that radiates ultrasonic vibrations 600. Also, the first region 35 in the dome portion 30 is a region that ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at a first frequency, and the second region 36 is a region that ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at a second frequency that is higher (greater) than the first frequency.

超音波振動板3における円環板状のツバ部31は、ドーム部30の外周縁から、径方向に外側に、一体的に張り出している。このツバ部31は、ドーム部30と同様に、ピエゾ素子等で構成されている。 The annular flange 31 of the ultrasonic vibration plate 3 protrudes radially outward from the outer periphery of the dome 30. The flange 31, like the dome 30, is made of a piezoelectric element, etc.

超音波振動板3の円環状板32は、ツバ部31の外周縁から、径方向に外側に張り出している。この円環状板32は、その外周部分の端部がケース20の側壁23に支持されていて、ドーム部30をケース20内で中空固定している。円環状板32は、側壁23に支持されていない部分によって、超音波振動600を増幅させる。 The annular plate 32 of the ultrasonic vibration plate 3 projects radially outward from the outer periphery of the flange portion 31. The end of the outer periphery of this annular plate 32 is supported by the side wall 23 of the case 20, and fixes the dome portion 30 in the hollow inside the case 20. The portion of the annular plate 32 that is not supported by the side wall 23 amplifies the ultrasonic vibrations 600.

このように、ケース20は、超音波振動板3の円環状板32を支持しており、その第二室222は、超音波振動板3の凹んだ面側に水を溜める水溜部として機能する。また、ケース20は、超音波振動板3の外周縁である円環状板32を支持することによって、室としての第二室222を形成している。 In this way, the case 20 supports the annular plate 32 of the ultrasonic vibration plate 3, and the second chamber 222 functions as a water reservoir that stores water on the recessed surface side of the ultrasonic vibration plate 3. In addition, the case 20 forms the second chamber 222 as a chamber by supporting the annular plate 32, which is the outer periphery of the ultrasonic vibration plate 3.

図1に示した制御部70は、超音波洗浄装置1の各部材を制御して、保持テーブル10に保持されているウェーハ100に対する洗浄動作を実施する。
以下に、超音波洗浄装置1によるウェーハ100の洗浄動作について説明する。
The control unit 70 shown in FIG. 1 controls each component of the ultrasonic cleaning device 1 to perform a cleaning operation on the wafer 100 held on the holding table 10 .
The cleaning operation of the ultrasonic cleaning device 1 for cleaning the wafer 100 will be described below.

まず、作業者は、図2に示すように、ウェーハ100の中心が保持テーブル10の保持部11の中心におおよそ合致するように、保持部11上に保持テーブル10を載置する。その後、制御部70が、図示しない吸引源を作動させて、吸引力を保持部11に伝達する。これにより、保持テーブル10の保持部11が、ウェーハ100の表面101を吸引保持する。 First, as shown in FIG. 2, the operator places the holding table 10 on the holding part 11 so that the center of the wafer 100 roughly coincides with the center of the holding part 11 of the holding table 10. The control unit 70 then activates a suction source (not shown) to transmit suction force to the holding part 11. As a result, the holding part 11 of the holding table 10 suction-holds the front surface 101 of the wafer 100.

その後、制御部70が、回転手段40を制御して、ウェーハ100を保持している保持テーブル10を、矢印R2方向に回転させる。また、制御部70は、スライド手段44の旋回モータ46を制御して、旋回アーム45を、矢印R1方向に回転させる。これにより、超音波洗浄ノズル2が、保持テーブル10の外側の退避位置からウェーハ100の上方に移動され、超音波洗浄ノズル2の噴射口241が、ウェーハ100の被洗浄面102に対向する。 Then, the control unit 70 controls the rotating means 40 to rotate the holding table 10 holding the wafer 100 in the direction of the arrow R2. The control unit 70 also controls the rotating motor 46 of the sliding means 44 to rotate the rotating arm 45 in the direction of the arrow R1. As a result, the ultrasonic cleaning nozzle 2 is moved from a retracted position outside the holding table 10 to above the wafer 100, and the nozzle 241 of the ultrasonic cleaning nozzle 2 faces the surface 102 to be cleaned of the wafer 100.

その後、制御部70は、洗浄水供給源60からの洗浄水500の送出を開始する。洗浄水500は、水供給口231を通り、超音波洗浄ノズル2におけるケース20の第二室222に、一時的に溜められる。 Then, the control unit 70 starts to send out the cleaning water 500 from the cleaning water supply source 60. The cleaning water 500 passes through the water supply port 231 and is temporarily stored in the second chamber 222 of the case 20 in the ultrasonic cleaning nozzle 2.

ケース20の第二室222内に所定量の洗浄水500が溜められていき、第二室222内の圧力が上昇すると、洗浄水500が、噴射口241から下方に向かって噴射される。なお、洗浄水供給源60から洗浄水500が供給され続けることで、第二室222内における洗浄水500の量は、所定量に維持される。 A predetermined amount of cleaning water 500 is stored in the second chamber 222 of the case 20, and when the pressure in the second chamber 222 rises, the cleaning water 500 is sprayed downward from the nozzle 241. Note that as the cleaning water 500 continues to be supplied from the cleaning water supply source 60, the amount of cleaning water 500 in the second chamber 222 is maintained at a predetermined amount.

また、この際、制御部70は、第1超音波発振器91を制御して、超音波振動板3におけるドーム部30の第1領域35(図3参照)に、第1の周波数の高周波電力を供給する。これにより、第1超音波発振器91によって、第1の周波数で、電圧の印加のオンとオフとが繰り返され、第1領域35に、上下方向における伸縮運動が発生する。そして、この伸縮運動が、機械的な超音波振動となる。 At this time, the control unit 70 also controls the first ultrasonic oscillator 91 to supply high-frequency power of a first frequency to the first region 35 (see FIG. 3) of the dome portion 30 of the ultrasonic vibration plate 3. As a result, the first ultrasonic oscillator 91 repeatedly turns on and off the application of voltage at the first frequency, causing expansion and contraction motion in the up and down direction in the first region 35. This expansion and contraction motion then becomes mechanical ultrasonic vibration.

これにより、ドーム部30の第1領域35が、第1の周波数で洗浄水500を超音波振動させる。すなわち、第1領域35を含むドーム部30の下面261から、ケース20の第二室222に一時的に溜められた洗浄水500に、第1の周波数の超音波振動600が伝播される。また、洗浄水500に伝播される超音波振動600は、噴射口241に向かって集中する。 As a result, the first region 35 of the dome portion 30 ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at the first frequency. That is, ultrasonic vibrations 600 of the first frequency are propagated from the underside 261 of the dome portion 30, which includes the first region 35, to the cleaning water 500 temporarily stored in the second chamber 222 of the case 20. In addition, the ultrasonic vibrations 600 propagated to the cleaning water 500 are concentrated toward the nozzle 241.

この超音波振動600は、噴射口241から下方の、たとえば数ミリ~数十ミリ程度の範囲内の所定の位置に位置づけられたウェーハ100の被洗浄面102において、焦点を結び、この位置に集中される。すなわち、超音波振動600の集束点が、被洗浄面102上に形成される。 The ultrasonic vibrations 600 are focused on the surface 102 to be cleaned of the wafer 100, which is positioned at a predetermined position, for example within a range of several millimeters to several tens of millimeters, below the nozzle 241, and are concentrated at this position. In other words, a focal point of the ultrasonic vibrations 600 is formed on the surface 102 to be cleaned.

このような超音波振動の伝播により、ノズル部24の噴射口241から、第1の周波数の超音波振動600を伝播させた超音波洗浄水(第1の周波数で振動する超音波洗浄水)が、ウェーハ100の被洗浄面102に向かってが噴射される。 By the propagation of such ultrasonic vibrations, ultrasonic cleaning water (ultrasonic cleaning water vibrating at the first frequency) that has propagated ultrasonic vibrations 600 of the first frequency is sprayed from the nozzle 241 of the nozzle portion 24 toward the surface 102 to be cleaned of the wafer 100.

また、制御部70は、第1超音波発振器91によって第1領域35に第1の周波数の高周波電力を供給してから所定時間の経過後、ドーム部30に与える高周波電力の周波数を切り換える。 The control unit 70 also switches the frequency of the high-frequency power provided to the dome portion 30 after a predetermined time has elapsed since the first ultrasonic oscillator 91 supplied high-frequency power of the first frequency to the first region 35.

すなわち、制御部70は、第1超音波発振器91からの高周波電力の供給を停止し、第2超音波発振器92を制御して、ドーム部30の第2領域36(図3参照)に、第2の周波数の高周波電力を供給する。これにより、第2超音波発振器92によって、第2の周波数で、電圧の印加のオンとオフとが繰り返され、第2領域36に、上下方向における伸縮運動が発生する。そして、この伸縮運動が、機械的な超音波振動となる。 That is, the control unit 70 stops the supply of high-frequency power from the first ultrasonic oscillator 91 and controls the second ultrasonic oscillator 92 to supply high-frequency power of the second frequency to the second region 36 (see FIG. 3) of the dome portion 30. As a result, the second ultrasonic oscillator 92 repeatedly turns on and off the application of voltage at the second frequency, causing expansion and contraction motion in the vertical direction in the second region 36. This expansion and contraction motion becomes mechanical ultrasonic vibration.

これにより、ドーム部30の第2領域36が、第2の周波数で洗浄水500を超音波振動させる。すなわち、第2領域36を含むドーム部30の下面261から、ケース20の第二室222に一時的に溜められた洗浄水500に、第2の周波数の超音波振動600が伝播される。また、洗浄水500に伝播される超音波振動600は、噴射口241に向かって集中する。そして、上述したように、この超音波振動600の集束点が、被洗浄面102上に形成される。 As a result, the second region 36 of the dome portion 30 ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at the second frequency. That is, ultrasonic vibrations 600 of the second frequency are propagated from the underside 261 of the dome portion 30, including the second region 36, to the cleaning water 500 temporarily stored in the second chamber 222 of the case 20. Furthermore, the ultrasonic vibrations 600 propagated to the cleaning water 500 are concentrated toward the nozzle 241. Then, as described above, a focal point of the ultrasonic vibrations 600 is formed on the surface 102 to be cleaned.

このような超音波振動の伝播により、ノズル部24の噴射口241から、第2の周波数の超音波振動600を伝播させた超音波洗浄水(第2の周波数で振動する超音波洗浄水)が、ウェーハ100の被洗浄面102に向かってが噴射される。 By the propagation of such ultrasonic vibrations, ultrasonic cleaning water (ultrasonic cleaning water vibrating at the second frequency) that has propagated ultrasonic vibrations 600 of the second frequency is sprayed from the nozzle 241 of the nozzle portion 24 toward the surface 102 to be cleaned of the wafer 100.

また、ウェーハ100の被洗浄面102に向かって、第1の周波数あるいは第2の周波数で振動する超音波洗浄水が噴射されているとき、制御部70は、回転手段40によってウェーハ100を回転させるとともに、スライド手段44によって超音波洗浄ノズル2を旋回させる。すなわち、制御部70は、ウェーハ100と超音波洗浄ノズル2とを、ウェーハ100の被洗浄面102に平行な方向に相対的に移動させる。その結果、ウェーハ100における被洗浄面102の全面が、2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水の噴射を受けて、洗浄される。 When ultrasonic cleaning water vibrating at the first or second frequency is being sprayed toward the surface 102 of the wafer 100 to be cleaned, the control unit 70 rotates the wafer 100 using the rotation means 40 and rotates the ultrasonic cleaning nozzle 2 using the slide means 44. That is, the control unit 70 moves the wafer 100 and the ultrasonic cleaning nozzle 2 relatively in a direction parallel to the surface 102 of the wafer 100 to be cleaned. As a result, the entire surface 102 of the wafer 100 to be cleaned is cleaned by being sprayed with ultrasonic cleaning water through which ultrasonic vibrations of two different frequencies are propagated.

すなわち、ウェーハ100の被洗浄面102に付着していたゴミが、超音波洗浄水によって振動して被洗浄面102から離れ、ゴミを含んだ超音波洗浄水が、保持テーブル10の回転に応じて、被洗浄面102上を径方向外側に向かって流れていき、ケーシング14へと流下して、外部に排出される。 That is, the dirt adhering to the surface 102 of the wafer 100 to be cleaned is vibrated by the ultrasonic cleaning water and separated from the surface 102 to be cleaned, and the ultrasonic cleaning water containing the dirt flows radially outward over the surface 102 to be cleaned in accordance with the rotation of the holding table 10, flows down into the casing 14, and is discharged to the outside.

以上のように、本実施形態では、超音波洗浄ノズル2が、2種類の周波数の超音波振動を洗浄水に伝播することにより、2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水によってウェーハ100の被洗浄面102を洗浄する。したがって、被洗浄面102に付着している大きさの異なるゴミを、適切に除去することができる。 As described above, in this embodiment, the ultrasonic cleaning nozzle 2 propagates ultrasonic vibrations of two different frequencies to the cleaning water, and the surface 102 to be cleaned of the wafer 100 is cleaned by the ultrasonic cleaning water to which the ultrasonic vibrations of the two different frequencies have been propagated. Therefore, dust particles of different sizes adhering to the surface 102 to be cleaned can be appropriately removed.

また、本実施形態では、1つの超音波振動板3におけるドーム部30に、第1の周波数で洗浄水500を超音波振動させる第1領域35と、第1の周波数よりも高い第2の周波数で洗浄水500を超音波振動させる第2領域36とが形成されている。したがって、超音波洗浄ノズル2の大型化を抑制しながら、超音波洗浄ノズル2から、2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水を噴射することができる。 In addition, in this embodiment, the dome portion 30 of one ultrasonic vibration plate 3 is formed with a first region 35 that ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at a first frequency, and a second region 36 that ultrasonically vibrates the cleaning water 500 at a second frequency higher than the first frequency. Therefore, ultrasonic cleaning water to which ultrasonic vibrations of two different frequencies are propagated can be sprayed from the ultrasonic cleaning nozzle 2 while preventing the ultrasonic cleaning nozzle 2 from becoming too large.

また、本実施形態では、超音波振動600を発生するドーム部30が、ケース20の側壁23に、ツバ部31および円環状板32を介して保持されている。このため、超音波振動板3に高周波電力を供給した際に、ドーム部30が振動しやすくなる。これにより、洗浄水500に、効果的に、円環状板32によって増幅された大きな振幅の超音波振動を伝播させることができる。
なお、噴射口241と保持面13に保持されたウェーハ100の被洗浄面102との距離を、第1の周波数で洗浄する際と、第2の周波数で洗浄する際とで変更してもよい。
そのため、保持テーブル10を昇降させる昇降手段、または、超音波洗浄ノズル2を昇降させる昇降手段を備えてもよい。
In this embodiment, the dome portion 30 that generates the ultrasonic vibration 600 is held on the side wall 23 of the case 20 via the flange portion 31 and the annular plate 32. Therefore, the dome portion 30 is likely to vibrate when high-frequency power is supplied to the ultrasonic vibration plate 3. This allows the ultrasonic vibration of large amplitude, amplified by the annular plate 32, to be effectively propagated to the cleaning water 500.
In addition, the distance between the ejection port 241 and the surface 102 to be cleaned of the wafer 100 held on the holding surface 13 may be changed between when cleaning with the first frequency and when cleaning with the second frequency.
For this reason, a lifting means for lifting and lowering the holding table 10 or a lifting means for lifting and lowering the ultrasonic cleaning nozzle 2 may be provided.

なお、本実施形態では、制御部70は、ドーム部30に供給する高周波電力の周波数を切り換えながら、ウェーハ100の被洗浄面102の洗浄を実施している。これに代えて、制御部70は、2種類の周波数の高周波電力を、同時にドーム部30に供給してもよい。 In this embodiment, the control unit 70 cleans the surface 102 of the wafer 100 to be cleaned while switching the frequency of the high-frequency power supplied to the dome unit 30. Alternatively, the control unit 70 may simultaneously supply high-frequency power of two different frequencies to the dome unit 30.

すなわち、制御部70は、第1超音波発振器91によって第1領域35に第1の周波数の高周波電力を供給するとともに、第2超音波発振器92によって、第2領域36に、第2の周波数の高周波電力を供給してもよい。これにより、制御部70は、ドーム部30の下面261から、第二室222内の洗浄水500に、第1の周波数による超音波振動および第2の周波数による超音波振動を伝播する。 That is, the control unit 70 may supply high-frequency power of a first frequency to the first region 35 by the first ultrasonic oscillator 91, and supply high-frequency power of a second frequency to the second region 36 by the second ultrasonic oscillator 92. As a result, the control unit 70 propagates ultrasonic vibrations of the first frequency and ultrasonic vibrations of the second frequency from the underside 261 of the dome portion 30 to the cleaning water 500 in the second chamber 222.

その結果、噴射口241からウェーハ100の被洗浄面102に向かって、第1の周波数および第2の周波数で振動する超音波洗浄水が噴射される。すなわち、第1の周波数の超音波振動と第2の周波数の超音波振動とが重畳されて(混ぜ合わされて)伝播された超音波洗浄水が、被洗浄面102に噴射される。
この構成でも、2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水によって、被洗浄面102に付着している大きさの異なるゴミを、適切に除去することができる。
As a result, ultrasonic cleaning water vibrating at the first frequency and the second frequency is sprayed from the spray nozzle 241 toward the surface 102 to be cleaned of the wafer 100. That is, ultrasonic cleaning water in which the ultrasonic vibrations of the first frequency and the ultrasonic vibrations of the second frequency are superimposed (mixed) and propagated is sprayed onto the surface 102 to be cleaned.
Even with this configuration, dust particles of different sizes adhering to the surface 102 to be cleaned can be appropriately removed by the ultrasonic cleaning water to which ultrasonic vibrations of two different frequencies are propagated.

また、本実施形態では、ドーム部30が、中央に配置された上方からみて円形の第2領域36と、第2領域36を同心円状に囲む第1領域35と、を備えている。これに関し、ドーム部30に形成される第1領域35および第2領域36の形状は、これに限られない。 In addition, in this embodiment, the dome portion 30 includes a second region 36 that is circular when viewed from above and is located in the center, and a first region 35 that concentrically surrounds the second region 36. In this regard, the shapes of the first region 35 and the second region 36 formed in the dome portion 30 are not limited to this.

たとえば、超音波振動板3(ドーム部30)は、超音波振動板3(ドーム部30)の中心に中心角の頂点が位置している、少なくとも2つの扇型の領域を有していてもよい。そして、隣同士の扇型の領域が、第1領域35および第2領域36であってもよい。なお、扇形の中心角の頂点とは、扇形の中心角をなす扇形の2本の径(直線)の交点である。 For example, the ultrasonic vibration plate 3 (dome portion 30) may have at least two sector-shaped regions with the apex of the central angle located at the center of the ultrasonic vibration plate 3 (dome portion 30). The adjacent sector-shaped regions may be a first region 35 and a second region 36. The apex of the central angle of the sector is the intersection of two radii (straight lines) of the sector that form the central angle of the sector.

すなわち、第1領域35および第2領域36は、上方からみて扇形の領域として形成されていてもよい。
図4に示す例では、第1領域35および第2領域36は、ドーム部30を2等分するような、180度の中心角を有する半円形状の扇形の領域として形成されている。この構成でも、第1領域35および第2領域36の中心に、それぞれ、第1中央電極51および第2中央電極55が形成されている。
That is, the first region 35 and the second region 36 may be formed as sector-shaped regions when viewed from above.
4, the first region 35 and the second region 36 are formed as semicircular sector regions having a central angle of 180 degrees so as to bisect the dome portion 30. In this configuration as well, a first central electrode 51 and a second central electrode 55 are formed at the centers of the first region 35 and the second region 36, respectively.

そして、図3に示した構成と同様に、第1中央電極51および第1周囲電極52に第1超音波発振器91が接続され、第2中央電極55および第2周囲電極56に、第2超音波発振器92が接続されている。 In the same manner as in the configuration shown in FIG. 3, a first ultrasonic oscillator 91 is connected to the first central electrode 51 and the first peripheral electrode 52, and a second ultrasonic oscillator 92 is connected to the second central electrode 55 and the second peripheral electrode 56.

また、図5に示す例では、第1領域35および第2領域36は、ドーム部30を4等分するような、90度の中心角を有する扇形の領域として形成されている。すなわち、ドーム部30に、90度の中心角を有する扇形の第1領域35および第2領域36が、2つずつ、形成されている。この構成では、ドーム部30の円周方向に沿って、第1領域35および第2領域36が、交互に並ぶように形成されている。 In the example shown in FIG. 5, the first region 35 and the second region 36 are formed as sector-shaped regions with a central angle of 90 degrees, dividing the dome portion 30 into four equal parts. That is, two each of the first region 35 and the second region 36, each of which is a sector with a central angle of 90 degrees, are formed in the dome portion 30. In this configuration, the first region 35 and the second region 36 are formed so as to be alternately arranged along the circumferential direction of the dome portion 30.

各第1領域35および各第2領域36は、その中心に、それぞれ、第1中央電極51および第2中央電極55を有している。そして、各第1中央電極51および各第1周囲電極52に第1超音波発振器91が接続され、各第2中央電極55および各第2周囲電極56に、第2超音波発振器92が接続されている。 Each of the first regions 35 and each of the second regions 36 has a first central electrode 51 and a second central electrode 55 at its center, respectively. A first ultrasonic oscillator 91 is connected to each of the first central electrodes 51 and each of the first peripheral electrodes 52, and a second ultrasonic oscillator 92 is connected to each of the second central electrodes 55 and each of the second peripheral electrodes 56.

図4および図5に示した構成のドーム部30を用いる場合においても、図3に示したドーム部30を用いる場合と同様に、2種類の周波数の超音波振動が伝播された超音波洗浄水によって、ウェーハ100の被洗浄面102に付着している大きさの異なるゴミを、適切に除去することができる。 When using the dome portion 30 of the configuration shown in Figures 4 and 5, as in the case of using the dome portion 30 shown in Figure 3, the ultrasonic cleaning water to which ultrasonic vibrations of two different frequencies are propagated can properly remove dust particles of different sizes adhering to the surface 102 to be cleaned of the wafer 100.

また、本実施形態では、超音波振動板3が凹球面板であり、第1領域35および第2領域36を含む部材として、凹面状の下面261を含むドーム部30を備えている。これに関し、円板の超音波振動板3は、ドーム部30のようなドーム状の部材を備えなくてもよい。 In addition, in this embodiment, the ultrasonic vibration plate 3 is a concave spherical plate, and includes a dome portion 30 including a concave lower surface 261 as a member including the first region 35 and the second region 36. In this regard, the ultrasonic vibration plate 3, which is a circular plate, does not need to include a dome-shaped member such as the dome portion 30.

たとえば、超音波振動板3は、図6に示すように、ドーム部30に代えて、上面視で円形の、第1領域35および第2領域36を含む平板部材34を有していてもよい。なお、平板部材34に形成される第1領域35および第2領域36は、図3に示したような同心円状の領域であってもよいし、図4および図5に示したような扇形の領域であってもよい。 For example, as shown in FIG. 6, the ultrasonic vibration plate 3 may have a flat plate member 34 including a first region 35 and a second region 36 that are circular in top view, instead of the dome portion 30. The first region 35 and the second region 36 formed in the flat plate member 34 may be concentric regions as shown in FIG. 3, or may be sector-shaped regions as shown in FIGS. 4 and 5.

また、本実施形態では、超音波振動板3のドーム部30は、ピエゾ素子で構成されている。これに関し、ドーム部30は、ピエゾ素子以外の振動体を備えていてもよい。 In addition, in this embodiment, the dome portion 30 of the ultrasonic vibration plate 3 is composed of a piezoelectric element. In this regard, the dome portion 30 may be equipped with a vibration body other than a piezoelectric element.

また、本実施形態では、超音波洗浄ノズル2は、超音波振動板3に第1領域35および第2領域36を備えており、2種類の周波数の超音波を洗浄水に伝播するように構成されている。これに関し、超音波洗浄ノズル2は、3種類以上の周波数の超音波を洗浄水に伝搬するように構成されていてもよい。この場合、超音波洗浄ノズル2は、超音波振動板3に、3種類以上の周波数の超音波を発振するための、3種類以上の領域を備えていてもよい。 In addition, in this embodiment, the ultrasonic cleaning nozzle 2 has a first region 35 and a second region 36 on the ultrasonic vibration plate 3, and is configured to propagate ultrasonic waves of two different frequencies into the cleaning water. In this regard, the ultrasonic cleaning nozzle 2 may be configured to propagate ultrasonic waves of three or more different frequencies into the cleaning water. In this case, the ultrasonic cleaning nozzle 2 may have three or more regions on the ultrasonic vibration plate 3 for oscillating ultrasonic waves of three or more different frequencies.


1:超音波洗浄装置、70:制御部、
14:ケーシング、120:外側壁、122:底板、124:脚部、
10:保持テーブル、11:保持部、12:枠体、13:保持面、
4:移動手段、40:回転手段、41:スピンドル、42:回転駆動源、
44:スライド手段、45:旋回アーム、46:旋回モータ、
2:超音波洗浄ノズル、
20:ケース、21:底板、22:天板、23:側壁、24:ノズル部、
221:第一室、222:第二室、231:水供給口、241:噴射口、
3:超音波振動板、
30:ドーム部、31:ツバ部32:円環状板、34:平板部材、261:下面、
35:第1領域、36:第2領域、
51:第1中央電極、52:第1周囲電極、
55:第2中央電極、56:第2周囲電極、
60:洗浄水供給源、91:第1超音波発振器、92:第2超音波発振器、
100:ウェーハ、101:表面、102:被洗浄面、
500:洗浄水、600:超音波振動
,
1: ultrasonic cleaning device, 70: control unit,
14: casing, 120: outer wall, 122: bottom plate, 124: legs,
10: holding table, 11: holding portion, 12: frame, 13: holding surface,
4: moving means, 40: rotating means, 41: spindle, 42: rotation drive source,
44: slide means, 45: swivel arm, 46: swivel motor,
2: ultrasonic cleaning nozzle,
20: case, 21: bottom plate, 22: top plate, 23: side wall, 24: nozzle portion,
221: first chamber, 222: second chamber, 231: water supply port, 241: jet port,
3: ultrasonic vibration plate,
30: dome portion, 31: flange portion, 32: annular plate, 34: flat plate member, 261: lower surface,
35: first region, 36: second region,
51: first central electrode; 52: first peripheral electrode;
55: second central electrode; 56: second peripheral electrode;
60: cleaning water supply source, 91: first ultrasonic oscillator, 92: second ultrasonic oscillator,
100: wafer, 101: front surface, 102: surface to be cleaned,
500: cleaning water, 600: ultrasonic vibration

Claims (4)

超音波振動を伝播させた洗浄水を被洗浄物に噴射して洗浄する超音波洗浄ノズルであって、
円板の超音波振動板と、
該超音波振動板に対向配置される噴射口を備え、該超音波振動板の外周縁を支持することによって室を形成するケースと、
該ケースの側壁に貫通形成され、該室内に洗浄水を供給する供給口と、を備え、
該超音波振動板は、
第1の周波数で該洗浄水を超音波振動させる第1領域と、
該第1の周波数よりも高い周波数の第2の周波数で該洗浄水を超音波振動させる第2領域と、を少なくとも備え、
該第1領域および該第2領域は、該超音波振動板の中心に中心角の頂点が位置している扇形の領域である、
超音波洗浄ノズル。
An ultrasonic cleaning nozzle that sprays cleaning water through which ultrasonic vibrations are propagated onto an object to be cleaned,
A circular ultrasonic vibration plate;
a case including an injection port disposed opposite to the ultrasonic vibration plate and supporting an outer periphery of the ultrasonic vibration plate to form a chamber;
a supply port formed through a side wall of the case for supplying cleaning water into the chamber;
The ultrasonic vibration plate is
a first region for ultrasonically vibrating the cleaning water at a first frequency;
and a second region for ultrasonically vibrating the cleaning water at a second frequency higher than the first frequency,
The first region and the second region are sector-shaped regions whose central angle vertices are located at the center of the ultrasonic vibration plate.
Ultrasonic cleaning nozzle.
該第1領域および該第2領域が、90度の中心角を有する扇形の領域であり、the first region and the second region are sector-shaped regions having a central angle of 90 degrees,
該第1領域および該第2領域が、2つずつ、該超音波振動板の円周方向に沿って交互に並ぶように形成されている、The first regions and the second regions are formed in pairs so as to be alternately arranged along the circumferential direction of the ultrasonic vibration plate.
請求項1記載の超音波洗浄ノズル。The ultrasonic cleaning nozzle according to claim 1.
該超音波振動板は、該噴射口に対面する面が凹んでいる凹球面板である、
請求項1記載の超音波洗浄ノズル。
The ultrasonic vibration plate is a concave spherical plate having a concave surface facing the injection port.
The ultrasonic cleaning nozzle according to claim 1.
該超音波振動板が、その外周縁に、該第1領域および該第2領域の超音波振動を増幅するための、該ケースによって支持される円環状板を備えている、the ultrasonic vibration plate has an annular plate at its outer periphery, the annular plate being supported by the case for amplifying ultrasonic vibrations in the first region and the second region;
請求項1記載の超音波洗浄ノズル。The ultrasonic cleaning nozzle according to claim 1.
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