JPH05217985A - 噴射形超音波洗浄装置 - Google Patents
噴射形超音波洗浄装置Info
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- JPH05217985A JPH05217985A JP4072092A JP4072092A JPH05217985A JP H05217985 A JPH05217985 A JP H05217985A JP 4072092 A JP4072092 A JP 4072092A JP 4072092 A JP4072092 A JP 4072092A JP H05217985 A JPH05217985 A JP H05217985A
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Abstract
ンが溶出しないようにし、かつ、洗浄効果の低下を抑制
する。 【構成】 石英ガラス製貯液槽1に槽内を上下に区分す
るための隔壁11を設け、上の区分には供給口7から冷
却水を注入して振動部2からの超音波エネルギーを隔壁
11に伝達するように充満させて流出口8から流出さ
せ、下の区分には供給口9から洗浄液を加圧注入して隔
壁11に密接するように充満させるとともに噴出口10
から超音波振動の加わった洗浄液を噴射させ、隔壁11
に所定の傾斜をもたせて超音波振動の透過率をほぼ10
0%にした。
Description
特に、超音波振動を加えた洗浄液を被洗浄物に吹き付け
て洗浄を行う噴射形超音波洗浄装置に関するものであ
る。
半導体ウェーハ,液晶用のガラス基板等の精密洗浄用と
して1MHz程度の高周波の超音波洗浄装置が用いられ
ている。洗浄を行う際の除去せねばならない粒子の大き
さは0.1μmオーダであり、洗浄液中には金属イオン
の溶出があってはならない。
0mm、または半導体用シリコンウェーハのサイズが8イ
ンチ等、表面処理や加工する工程での寸法を大型にして
生産効率を上げることが現今のエレクトロニクス産業の
傾向であるが、この程度の大きさになると複数枚例えば
ウェーハでは25枚ずつの処理は種々の工程での処理が
難しく、一枚ずつの処理(これを枚葉処理という)で行
っている。この方法では通常コンベアでワーク(処理
物)を移送し、この過程で種々の必要な処理を行う。こ
の処理の形態としては、真空も含めた空中で行うものと
溶液中で行うものとがある。図5は超音波洗浄工程の説
明図であり、(A)は洗浄槽を備えた超音波洗浄装置5
1を用いた場合の側面図を示し、(B)は洗浄液54を
吹き付ける噴射形超音波洗浄装置53を用いた場合の側
面図を示している。(A)の場合、コンベア52を部分
的に洗浄槽内に沈める必要があり、コンベア52の動き
に上下方向の落差を設けるために構造が複雑になる。こ
のような構造を簡単にするために、図5(B)に示すよ
うにコンベア55の進行方向に対して水平状態のまま移
送して噴射形洗浄装置53によって洗浄を行う方法が試
みられいてる。
を示す斜視図(A)と原理を説明する断面図(B)であ
る。図4において、41は洗浄液の貯液槽であり、洗浄
液供給口42から所定の圧力がかけられた洗浄液が供給
される。44は洗浄液の噴射口であり下方の被洗浄物6
に対して洗浄液を噴射して吹き付ける。被洗浄物6は矢
印方向に水平移動する。2は振動子部であり貯液槽41
の上部にパッキン4によって固定されている。3は超音
波発振器(図示は省略した)からのコードである。
流出する液の量を加減することにより、貯液槽41内に
充満した洗浄液の圧力を調節して噴射口44からの噴出
速度を制御する。このようにして振動子部2からの超音
波振動が噴射洗浄液に伝えられる。5は貯液槽41の支
持具である。
ット、64メガビット用の集積回路の場合、配線導体の
パターン幅は0.2μmであり、付着する微粒子の大き
さは0.05μm以上は許されず、洗浄時に金属イオン
の溶出があってはならない。ところが従来の噴射形超音
波洗浄装置では、超音波振動子部や噴出口を構成する貯
液槽の材質としてステレンス等の金属が用いられてい
る。これは超音波振動発生部分の超音波振動子の損失
(通常は20〜30%程度)による温度上昇を抑えるた
めであり、樹脂(エンジニアリング・プラスチック)を
用いると熱伝達率が悪く、しかも耐熱温度が低いため軟
化して破損してしまう恐れがあるためである。しかし、
洗浄温度が低い(50℃以下)場合は樹脂(例えばフッ
素樹脂)が用いられることはある。本発明の目的は、上
記従来の欠点を解消し、噴射洗浄液に金属イオンの溶出
がなく、しかも、振動子部の発熱に対する冷却効果も併
せ備えた噴射形超音波洗浄装置を提供することにある。
なくすために貯液槽の材質に石英ガラスを用いる。しか
し、それだけでは洗浄液の一部が振動子部の放射面(金
属製振動板)に触れることが避けられないので貯液槽の
振動子部側と噴射口との間に隔壁を設け、噴射口側に洗
浄液を充満させ振動子部側は冷却水を充満させる。しか
し、隔壁面が超音波振動の伝搬方向に対して直角をなす
と、周波数が高い場合隔壁を通過する超音波エネルギー
の一部が反射されて洗浄液への透過率が低下してしま
う。具体的には周波数が500kHz〜1.5MHz、
隔壁の厚さが1〜5mmとすると透過率は約25%とな
り洗浄効果が小さくなる。
原理を応用した超音波洗浄装置は本発明者が先に提案し
た(特願平2−16220参照)。この原理によると、
周波数の高い500kHz〜1.5MHzの超音波振動
の場合、超音波伝搬方向の直角面に対する隔壁面の傾斜
角を約10°〜40°の範囲に設定することにより超音
波の隔壁を通過する透過率をほぼ100%にすることが
できる。この傾斜角は隔壁の厚さ,材質,洗浄液の材質
(音速),温度等によって決定される。
に構成される。すなわち、洗浄液を連続供給して充満さ
せた貯液槽の上部に設けた超音波振動子からの超音波振
動を前記洗浄液に加え、前記貯液槽の下端部の洗浄液噴
射口から該洗浄液を噴射して被洗浄物に吹きつけるよう
に構成された噴射形超音波洗浄装置において、前記貯液
槽は、石英ガラスによって作られ、かつ、該貯液槽の内
部に、前記超音波振動子側の貯液部と前記噴射口側の貯
液部とを完全に隔離するとともに前記超音波振動子から
放射される超音波振動の伝搬方向の直角面に対して超音
波振動の透過率を上げるために所定の傾斜を有する隔壁
を設け、前記超音波振動子側貯液部には超音波振動子の
発熱による温度上昇を抑えるための冷却水が供給され、
前記噴射口側貯液部には前記噴射口から洗浄液を噴射さ
せるための洗浄液が供給されるように構成したことを特
徴とするものである。
原理を説明する断面図(B)である。図において、1は
本発明の要部をなす貯液槽、2は振動子部、3は発振器
(図示は省略した)からのコード、4はパッキン、5は
貯液槽1の支持具、6は矢印方向に水平移動する被洗浄
物、7は超音波媒体液(冷却水)の供給口、8は冷却水
の流出口、9は洗浄液(例えば純水)の供給口、10は
洗浄液の噴射口である。11は隔壁であり、洗浄液と冷
却水を完全に隔離するとともに超音波伝搬方向の直角面
に対して約10°〜40°の傾斜角θを有している。例
えば、隔壁11の厚さが3mmで40℃の洗浄液の場合θ
は約24°となる。
位時間当りの流量は、洗浄液が槽内に充満し、かつ、洗
浄液の噴射速度を制御するように決められる。また、冷
却水は振動子部2の放射面と隔壁11との間に充満して
超音波エネルギーの媒体液となるように供給され、振動
子部2の温度上昇を抑制する。例えば、水温が10℃〜
30℃の市水が毎分1〜3リットルの流量で供給され
る。
(A)は厚さ一定の場合、(B)は厚さに傾斜をもたせ
た場合を示す。貯液槽1内の隔壁11の傾斜角θは、前
述のように、隔壁の厚さ,材質,洗浄液の材質,温度等
によって微調整する必要があるため、図2(B)のよう
に厚さに何種類かの傾斜をもたせたパッキン4が用意さ
れる。図3(A)は本発明の第2の実施例を示す仰角傾
視図であり、(B),(C)はそのパッキン40の平面
図,中央縦断面図である。この第2の実施例は、図1の
第1の実施例の全体を円筒形にしたものであり、原理的
構造は全く同じである。この場合は(B),(C)に示
すように、パッキン40は図2の場合と同様に厚さに傾
斜を有しているが、装置全体が円筒形であるため、貯液
槽1内の隔壁の傾斜角の微調整を行うとき、矢印の円周
方向に必要なだけ回転させ、取付けねじが貫通する楕円
形の孔の許す範囲でずらして固定する。以上の第1及び
第2の実施例では、貯液槽は箱形及び円筒形の場合を示
したが、この形状はこれらに限定されるものでないこと
はいうまでもない。また、第1及び第2の実施例では、
超音波エネルギーを収束しない構造について説明した
が、超音波エネルギーを収束する手段を併用すればさら
に洗浄効果が上がる。
図6は図1の第1の実施例の応用例を示す平面図(A)
と側面図(B)である。被洗浄物6がガラス板等の板状
の場合、ガラス板6を垂直にして搬送用ローラ56でガ
ラス板6の上端と下端を挟み、ローラ56を回転させて
ガラス板6を矢印の方向へ移動させ、その両側面の所定
の位置に配置した箱形貯液槽を有する面噴射形超音波洗
浄装置53から斜めに洗浄液54を噴射して洗浄が行わ
れる。噴射方向を斜めにすることによって剥離した汚れ
が再付着することはない。
斜視図である。被洗浄物59が半導体ウェーハのような
円板状の場合、ウェーハ59を回転台60の上に載置し
て回転させ、上方に配置した同筒形貯液槽を有する線噴
射形超音波洗浄装置57から洗浄液58を斜めに噴射し
て洗浄が行われる。この場合、回転しているウェーハ5
9に向かって洗浄装置57の先端を左右に振って一様洗
浄を行う。なお、図6,図7は説明のために作図したの
で主要部のみを画き他は図示を省略した。
施することにより、洗浄液に金属イオンが溶出する恐れ
はなく、しかも、隔壁による洗浄効果の低下がないた
め、半導体製造関連の洗浄装置として実用上極めて大き
い効果がある。
用断面図である。
分の平面図並びに断面図である。
である。
図6は図1の第1の実施例の応用例を示す平面図(A)
と側面図(B)である。被洗浄物6がガラス板等の板状
の場合、ガラス板6を垂直にして搬送用ローラ56でガ
ラス板6の上端と下端を挟み、ローラ56を回転させて
ガラス板6を矢印の方向へ移動させ、その両側面の所定
の位置に配置した箱形貯液槽を有する線噴射形超音波洗
浄装置53から斜めに洗浄液54を噴射して洗浄が行わ
れる。噴射方向を斜めにすることによって剥離した汚れ
が再付着することはない。
斜視図である。被洗浄物59が半導体ウェーハのような
円板状の場合、ウェーハ59を回転台60の上に載置し
て回転させ、上方に配置した円筒形貯液槽を有する点噴
射形超音波洗浄装置57から洗浄液58を斜めに噴射し
て洗浄が行われる。この場合、回転しているウェーハ5
9に向かって洗浄装置57の先端を左右に振って一様洗
浄を行う。なお、図6,図7は説明のために作図したの
で主要部のみを画き他は図示を省略した。
Claims (1)
- 【請求項1】 洗浄液を連続供給して充満させた貯液槽
の上部に設けた超音波振動子からの超音波振動を前記洗
浄液に加え、前記貯液槽の下端部の洗浄液噴射口から該
洗浄液を噴射して被洗浄物に吹きつけるように構成され
た噴射形超音波洗浄装置において、 前記貯液槽は、石英ガラスによって作られ、かつ、該貯
液槽の内部に、前記超音波振動子側の貯液部と前記噴射
口側の貯液部とを完全に隔離するとともに前記超音波振
動子から放射される超音波振動の伝搬方向の直角面に対
して超音波振動の透過率を上げるために所定の傾斜を有
する隔壁を設け、前記超音波振動子側貯液部には超音波
振動子の発熱による温度上昇を抑えるための冷却水が供
給され、前記噴射口側貯液部には前記噴射口から洗浄液
を噴射させるための洗浄液が供給されるように構成した
ことを特徴とする噴射形超音波洗浄装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4072092A JPH0777209B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 噴射形超音波洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4072092A JPH0777209B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 噴射形超音波洗浄装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05217985A true JPH05217985A (ja) | 1993-08-27 |
JPH0777209B2 JPH0777209B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=12588439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4072092A Expired - Fee Related JPH0777209B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 噴射形超音波洗浄装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0777209B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010070779A (ko) * | 2001-06-07 | 2001-07-27 | 박용석 | 엘씨디기판 세정용 장방형 노즐장치 |
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KR100641026B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2006-11-02 | 주식회사 케이씨텍 | 슬릿형 노즐을 가지는 혼합 유체 분사 기구 |
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JP2013165291A (ja) * | 2013-04-25 | 2013-08-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板洗浄方法および基板洗浄装置 |
US10699894B2 (en) | 2008-08-29 | 2020-06-30 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4072092A patent/JPH0777209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0777209B2 (ja) | 1995-08-16 |
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