JPH0531469A - Nozzle device for ultrasonic washing - Google Patents
Nozzle device for ultrasonic washingInfo
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- JPH0531469A JPH0531469A JP3188814A JP18881491A JPH0531469A JP H0531469 A JPH0531469 A JP H0531469A JP 3188814 A JP3188814 A JP 3188814A JP 18881491 A JP18881491 A JP 18881491A JP H0531469 A JPH0531469 A JP H0531469A
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
- B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は高い清浄度が要求され
る被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄用ノズル装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic cleaning nozzle device for cleaning an object to be cleaned which requires high cleanliness.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程におい
ては、被洗浄物としての半導体ウエハを高い清浄度で洗
浄することが要求される工程がある。半導体ウエハを洗
浄する方式には、複数枚を洗浄液中に一度に浸漬して洗
浄するディップ方式やノズルから洗浄液を噴出させて１
枚づつ洗浄する枚葉方式があり、最近では高い清浄度が
得られるとともに、コスト的に有利な枚葉方式が採用さ
れることが多くなってきている。2. Description of the Related Art For example, in a manufacturing process of a semiconductor device, there is a process required to clean a semiconductor wafer as an object to be cleaned with high cleanliness. As a method for cleaning semiconductor wafers, a dipping method in which a plurality of wafers are immersed in a cleaning solution at a time and cleaning is performed, or the cleaning solution is jetted from a nozzle to
There is a single-wafer method in which cleaning is performed one by one, and recently, a single-wafer method, which achieves high cleanliness and is cost-effective, has been increasingly adopted.
【０００３】枚葉方式の従来技術としては、特開昭６３
−３０５５１７号公報に示されるものがある。この従来
技術は、細長状のノズル口を有するノズル本体に、上記
ノズル口と対向して振動子を設けるとともに、上記ノズ
ル本体の側壁の上記ノズル口と振動子との間に洗浄液導
入管を接続して構成されている。そして、洗浄液に上記
振動子によって振動を付与し、上記ノズル口から帯状に
流出させ、このノズル口の長手方向に対して直交する方
向に上記半導体ウエハを相対的に移動させることで、こ
の半導体ウエハを洗浄するようになっている。As a conventional technique of the sheet-fed system, Japanese Patent Laid-Open No. 63-63
There is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 305517. In this conventional technology, a vibrator is provided in a nozzle body having an elongated nozzle opening so as to face the nozzle opening, and a cleaning liquid introducing pipe is connected between the nozzle opening and the vibrator on a side wall of the nozzle body. Is configured. Then, vibration is applied to the cleaning liquid by the vibrator, the cleaning liquid is caused to flow out in a band shape from the nozzle opening, and the semiconductor wafer is relatively moved in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the nozzle opening. Is to be washed.
【０００４】しかしながら、このような従来の構成によ
ると、ノズル口が細長状であるのに対して洗浄液導入管
がパイプ状である。そのため、ノズル口から流出する洗
浄液の流速は、このノズル口の長手方向において、上記
洗浄液導入管と対応する部分が最も速く、洗浄液導入管
から離れるにしたがい次第に遅くなる速度分布を示す。
つまり、ノズル口から流出する洗浄液の速度は均一とな
らない。また、流量が不均一となり、干渉で液流が乱れ
るということもある。そのため、半導体ウエハに対する
洗浄効果も洗浄液の流速に影響を受けるから、均一に洗
浄できないということがある。However, according to such a conventional structure, the nozzle opening is elongated, whereas the cleaning liquid introduction pipe is pipe-shaped. Therefore, the flow velocity of the cleaning liquid flowing out from the nozzle opening shows a velocity distribution in which the portion corresponding to the cleaning liquid introducing pipe is the fastest in the longitudinal direction of the nozzle opening and gradually decreases as the distance from the cleaning liquid introducing pipe decreases.
That is, the speed of the cleaning liquid flowing out from the nozzle opening is not uniform. In addition, the flow rate may become non-uniform, and interference may disturb the liquid flow. Therefore, the cleaning effect on the semiconductor wafer is also affected by the flow rate of the cleaning liquid, so that uniform cleaning may not be possible.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は細
長状のノズル口の長手方向において洗浄液の流出速度を
均一にできなかったので、被洗浄物に対する洗浄効果も
不均一になるということがあった。As described above, conventionally, it was not possible to make the outflow rate of the cleaning liquid uniform in the longitudinal direction of the elongated nozzle port, so that the cleaning effect on the object to be cleaned also becomes uneven. there were.
【０００６】この発明は、細長いスリット状のノズル口
の長手方向全長からほぼ均一な速度で洗浄液を流出させ
ることができるようにした超音波洗浄用ノズル装置を提
供することを主要な目的とする。The main object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaning nozzle device capable of flowing out the cleaning liquid at a substantially uniform speed from the entire length of the elongated slit-shaped nozzle opening in the longitudinal direction.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の第１の手段は、ノズル口がスリット状に形
成されたノズル本体と、このノズル本体に上記ノズル口
と対向して設けられた超音波振動する振動体と、この振
動体を超音波振動させる発振器と、上記ノズル口に洗浄
液を供給されるスリット状の洗浄液流通部とを具備した
ことを特徴とする。この発明の第２の手段は、上記洗浄
液流通部の一端部は上記振動体に向かって傾斜している
ことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the first means of the present invention is to provide a nozzle main body having a nozzle opening formed in a slit shape, and to provide the nozzle main body so as to face the nozzle opening. The ultrasonic vibrating body is provided, an oscillator for ultrasonically vibrating the vibrating body, and a slit-shaped cleaning liquid flow section for supplying the cleaning liquid to the nozzle opening. A second means of the present invention is characterized in that one end of the cleaning liquid flow section is inclined toward the vibrating body.
【０００８】この発明の第３の手段は、上記ノズル口と
上記洗浄液流通部の一端との間には第１の貯液部が形成
され、上記ノズル口の長さ寸法は上記第１の貯液部の長
さ寸法よりもわずかに短く形成されていることを特徴と
する。この発明の第４の手段は、上記ノズル口は、断面
形状がほぼ指数関数ホ−ンとなるよう２段のテ−パ部か
ら形成されていることを特徴とする。この発明の第５の
手段は、上記振動体の幅寸法は、上記スリット口の幅寸
法とほぼ同じあるいはそれよりも小さく設定されている
ことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a first storage part is formed between the nozzle port and one end of the cleaning liquid flow part, and the length dimension of the nozzle port is the first storage part. It is characterized in that it is formed slightly shorter than the length dimension of the liquid portion. A fourth means of the present invention is characterized in that the nozzle port is formed of two-step taper portions so that the cross-sectional shape thereof is substantially exponential horn. A fifth means of the present invention is characterized in that the width of the vibrating body is set to be substantially the same as or smaller than the width of the slit opening.
【０００９】この発明の第６の手段は、上記洗浄液流通
部の他端には第２の貯液部が接続され、この第２の貯液
部には少なくとも１つの供給部から洗浄液が供給される
ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, a second liquid storage part is connected to the other end of the cleaning liquid flow part, and the cleaning liquid is supplied from at least one supply part to the second liquid storage part. It is characterized by
【００１０】この発明の第７の手段は、上記発振器から
出力される上記振動体の駆動信号は、変調手段によって
上記振動体の共振周波数を基準にして所定幅で変調され
ることを特徴とする。この発明の第８の手段は、上記振
動体側には、上記発振器とのインピ−ダンスのマッチン
グをとる電気部品が取付けられていることを特徴とす
る。A seventh means of the present invention is characterized in that the drive signal for the vibrating body output from the oscillator is modulated by the modulating means within a predetermined width with reference to the resonance frequency of the vibrating body. . An eighth means of the present invention is characterized in that an electric component for impedance matching with the oscillator is attached to the vibrating body side.
【００１１】[0011]
【作用】上記第１の手段によれば、洗浄液をノズル口の
ほぼ全長から均一な速度で流出させることができる。上
記第２の手段によれば、振動体に洗浄液が接触していな
い状態で上記振動体が駆動されるのが防止される。上記
第３の手段によれば、ノズル口の両端部で洗浄液の流速
が低下するのを防止できる。上記第４の手段によれば、
振動する洗浄液を効率よく反射させてノズル口から流出
させることができる。上記第５の手段によれば、振動体
の振動をほとんど減衰させることなくノズル口から洗浄
液とともに外部へ伝達することができる。上記第６の手
段によれば、スリット状の洗浄液流通部へほぼ均一な流
速で洗浄液を流すことができる。上記第７の手段によれ
ば、振動体から発生する振動の強さをその振動体の面内
において平均化することができる。上記第８の手段によ
れば、振動体を発振器によって効率よく確実に振動させ
ることができる。According to the above-mentioned first means, the cleaning liquid can be made to flow out from almost the entire length of the nozzle opening at a uniform speed. According to the second means, it is possible to prevent the vibrating body from being driven while the cleaning liquid is not in contact with the vibrating body. According to the third means, it is possible to prevent the flow velocity of the cleaning liquid from decreasing at both ends of the nozzle opening. According to the fourth means,
The vibrating cleaning liquid can be efficiently reflected and discharged from the nozzle port. According to the fifth means, the vibration of the vibrating body can be transmitted to the outside from the nozzle opening together with the cleaning liquid with almost no damping. According to the sixth means, the cleaning liquid can be flown into the slit-shaped cleaning liquid flow portion at a substantially uniform flow rate. According to the seventh means, the intensity of vibration generated from the vibrating body can be averaged within the plane of the vibrating body. According to the eighth means, the vibrating body can be vibrated efficiently and surely by the oscillator.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】図１はノズル装置の断面図であり、同図中
１はポリプロピレン、フッ素樹脂あるいはアルミナなど
の材料によって形成されたノズル本体である。このノズ
ル本体１は上部材１ａと、この上部材１ａの下面に接合
された下部材１ｂとによってほぼ直方体状をなしてい
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a nozzle device. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a nozzle body made of a material such as polypropylene, fluororesin or alumina. The nozzle body 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape including an upper member 1a and a lower member 1b joined to the lower surface of the upper member 1a.
【００１４】上記上部材１ａの幅方向中央部分には、そ
の上面側に開放した矩形断面の凹部２が形成されてい
る。この凹部２によって上記上部材１ａの幅方向の中央
部分には薄肉部３が形成されている。この薄肉部３には
第１の貯液部４が薄肉部３の厚さ方向に貫通し、かつ上
部材１ａの長手方向ぼぼ全長にわたって形成されてい
る。この第１の貯液部４の下半分の断面形状は、下端に
ゆくにしたがって次第に狭幅となる錐状部４ａに形成さ
れている。At the central portion in the width direction of the upper member 1a, there is formed a recess 2 having a rectangular cross section which is open to the upper surface side. A thin portion 3 is formed in the central portion of the upper member 1a in the width direction by the recess 2. A first liquid storage portion 4 penetrates the thin portion 3 in the thickness direction of the thin portion 3 and is formed over the entire length of the upper member 1a in the longitudinal direction. The cross-sectional shape of the lower half of the first liquid storage portion 4 is formed into a conical portion 4a that gradually narrows toward the lower end.
【００１５】上記第１の貯液部４の上端開口は振動体５
によって閉塞されている。この振動体５は、第１の貯液
部４の幅寸法に比べて十分に広幅な金属製の振動板６
と、この振動板６の上面に接合固定された圧電素子から
なる振動子７とから形成されている。The upper end opening of the first liquid storage section 4 is a vibrating body 5.
Is blocked by. The vibrating body 5 is a vibrating plate 6 made of metal, which is sufficiently wider than the width dimension of the first liquid storage section 4.
And a vibrator 7 composed of a piezoelectric element bonded and fixed to the upper surface of the vibration plate 6.
【００１６】上記下部材１ｂの上記第１の貯液部４と対
応する部位には、ノズル口８が下部材１ｂの長手方向に
沿って形成されている。図２に示すようにノズル口８の
長さ寸法をＬとすると、その長さ寸法Ｌは上記第１の貯
液部４の長さ寸法Ｌ1 よりも短く設定されている。それ
によって、ノズル口８の長手方向両端は、第１の貯液部
４の両端よりも所定寸法である（Ｌ1 −Ｌ）／２だけ内
方に位置している。A nozzle port 8 is formed along the longitudinal direction of the lower member 1b at a portion of the lower member 1b corresponding to the first liquid storage portion 4. As shown in FIG. 2, when the length dimension of the nozzle port 8 is L, the length dimension L is set shorter than the length dimension L 1 of the first liquid storage section 4. As a result, both longitudinal ends of the nozzle opening 8 are located inward by a predetermined dimension (L 1 −L) / 2 from both ends of the first liquid storage section 4.
【００１７】ノズル口８の長さ寸法が第１の貯液部４よ
りも短ければ、後述するごとく噴出した洗浄液が先端に
ゆくほどその幅狭となることにより、ノズル口８の両端
から流出する洗浄液の流速を、他の部分から流出する洗
浄液の流速とほぼ同じにすることができる（図７参
照）。つまり、上記ノズル口８の長さ方向全長にわたっ
て同じ流速で洗浄液を流出させることができる。If the length dimension of the nozzle port 8 is shorter than that of the first liquid reservoir 4, the cleaning liquid jetted out will become narrower toward the tip, as will be described later, and will flow out from both ends of the nozzle port 8. The flow rate of the cleaning liquid can be made almost the same as the flow rate of the cleaning liquid flowing out from other portions (see FIG. 7). That is, the cleaning liquid can flow out at the same flow rate over the entire length of the nozzle port 8 in the length direction.
【００１８】上記振動体５で発生する超音波振動は上記
ノズル口８の内面で反射しながらその先端開口から外部
へ放出される。したがって、上記ノズル口８の断面形状
は振動体５の振動に対する反射効率が高いことが要求さ
れる。そのような断面形状としては指数関数ホ−ン形状
が知られている。しかしながら、ノズル口８を指数関数
ホ−ン形状に加工することは、ノズル口８が小さいこと
や下部材１ｂが樹脂で形成されているなどのことによ
り、非常に困難である。The ultrasonic vibrations generated by the vibrating body 5 are reflected by the inner surface of the nozzle opening 8 and emitted to the outside from the tip opening. Therefore, the cross-sectional shape of the nozzle opening 8 is required to have high reflection efficiency for the vibration of the vibrating body 5. An exponential horn shape is known as such a cross-sectional shape. However, it is very difficult to process the nozzle opening 8 into an exponential horn shape because the nozzle opening 8 is small and the lower member 1b is made of resin.
【００１９】そこで、上記ノズル口８は、図３に示すよ
うに下部材１ｂの上面に一端を開放させた第１のテ−パ
部８ａと、一端を第１のテ−パ部８ａに接続し他端を下
部材１ｂの下面に開放させた上記第１のテ−パ部８ａに
比べて傾斜角度が大きい第２のテ−パ部８ｂとによって
断面形状がほぼ指数関数ホ−ン形状に近似するよう設定
されている。したがって、上記振動体５で発生する超音
波振動は、ノズル口８の第１、第２のテ−パ部８ａ、８
ｂで効率よく反射して外部に放出されることになる。Therefore, as shown in FIG. 3, the nozzle opening 8 is connected to a first taper portion 8a whose one end is opened on the upper surface of the lower member 1b, and one end of which is connected to the first taper portion 8a. The second taper portion 8b having a larger inclination angle than the first taper portion 8a having the other end opened to the lower surface of the lower member 1b makes the cross-sectional shape substantially exponential horn shape. It is set to approximate. Therefore, the ultrasonic vibration generated by the vibrating body 5 is generated by the first and second taper portions 8 a, 8 of the nozzle opening 8.
It is efficiently reflected by b and is emitted to the outside.
【００２０】なお、振動子７から発生する超音波振動は
直進性が高い。そのため、振動体５の振動子７の幅寸法
を上記ノズル口８の幅寸法とほぼ同じあるいはそれ以下
に設定すれば、振動子７で発生する超音波振動をノズル
口８の内面でほとんど反射吸収させることなく効率よく
外部に放出させることができる。この場合、ノズル口８
の断面形状は指数関数ホ−ンに近似させなくともよい。The ultrasonic vibration generated from the vibrator 7 has a high straightness. Therefore, if the width dimension of the vibrator 7 of the vibrating body 5 is set to be substantially the same as or smaller than the width dimension of the nozzle opening 8, the ultrasonic vibration generated in the vibrator 7 is almost reflected and absorbed by the inner surface of the nozzle opening 8. It can be efficiently released to the outside without causing it. In this case, the nozzle mouth 8
The cross-sectional shape of does not have to approximate to the exponential horn.
【００２１】上記ノズル本体１の上部材１ａには、その
長手方向に沿って長いスリット状の洗浄液流通部１１が
上記第１の貯液部４と同じ長さ寸法で形成されている。
この洗浄液流通部１１の一端部は上部材１ａの下面側か
ら上面側に向かって傾斜した傾斜部１１ａに形成され、
この傾斜部１１ａの先端は上記第１の貯液部４の一側に
連通している。したがって、上記洗浄液流通部１１に後
述するごとく供給された洗浄液は傾斜部１１ａから振動
体５に向かって流出するようになっている。The upper member 1a of the nozzle body 1 is provided with a slit-shaped cleaning liquid flow portion 11 which is long in the longitudinal direction and has the same length as the first liquid storage portion 4.
One end of the cleaning liquid flow section 11 is formed into an inclined portion 11a inclined from the lower surface side of the upper member 1a toward the upper surface side thereof,
The tip of the inclined portion 11a communicates with one side of the first liquid storage section 4. Therefore, the cleaning liquid supplied to the cleaning liquid flow section 11 as described later flows out from the inclined portion 11a toward the vibrating body 5.
【００２２】上記洗浄液流通部１１の他端側はクランク
状に曲成され、その末端は円筒あるいは楕円筒状の空間
からなる第２の貯液部１２に連通している。この第２の
貯液部１２は洗浄液流通部１１と同様、上部材１ａの長
手方向ほぼ全長にわたって形成されている。The other end of the cleaning liquid flow section 11 is bent in a crank shape, and its end communicates with a second liquid storage section 12 having a cylindrical or elliptic cylindrical space. The second liquid storage section 12 is formed over substantially the entire length of the upper member 1a in the longitudinal direction, like the cleaning liquid flow section 11.
【００２３】上記第２の貯液部１２には、図２に示すよ
うに長手方向に沿って所定間隔で形成された複数の供給
口１３の一端が連通している。これら供給口１３の他端
には、図示しない洗浄液の供給源に連通した供給管１４
がそれぞれ接続されている。As shown in FIG. 2, one end of a plurality of supply ports 13 formed at predetermined intervals along the longitudinal direction is in communication with the second liquid storage section 12. At the other end of these supply ports 13, a supply pipe 14 communicating with a supply source of a cleaning liquid (not shown) is provided.
Are connected respectively.
【００２４】上記各供給管１４から供給口１３を介して
第２の貯液部１２に供給された洗浄液は、この第２の貯
液部１２で滞留してスリット状の洗浄液流通部１１へ流
れる。それによって、上記洗浄液流通部１１へ流入する
洗浄液は、この流通部１１の長手方向における流速があ
る程度、均一化される。The cleaning liquid supplied from each of the supply pipes 14 to the second liquid storage section 12 through the supply port 13 stays in the second liquid storage section 12 and flows into the slit-shaped cleaning liquid flow section 11. . As a result, the flow rate of the cleaning liquid flowing into the cleaning liquid flow section 11 in the longitudinal direction of the flow section 11 is made uniform to some extent.
【００２５】洗浄液がスリット状の洗浄液流通部１１を
流れ、しかもこの流通部１１がクランク状に屈曲してい
ることで、その長手方向における流速はさらに均一化さ
れて第１の貯液部４に流入し、この第１の貯液部４に連
通したノズル口８から流出する。それによって、ノズル
口８からは、その長手方向全長から洗浄液をほぼ均一な
速度で、かつ洗浄液の幅が新興方向前部側で拡大せず、
むしろ縮小するように流出させることができる。その結
果、洗浄液が衝突する半導体ウエハ３１上における洗浄
効果は，どの部位においても均一となり、より効率的な
洗浄が可能となる。Since the cleaning liquid flows through the slit-shaped cleaning liquid flow section 11 and the flow section 11 is bent in a crank shape, the flow velocity in the longitudinal direction thereof is further uniformized, and the first liquid storage section 4 is provided. It flows in and flows out from the nozzle port 8 communicating with the first liquid storage section 4. As a result, from the nozzle opening 8, the cleaning liquid does not expand from the entire length in the longitudinal direction at a substantially uniform speed, and the width of the cleaning liquid does not expand on the front side in the emerging direction,
Rather, it can be drained to shrink. As a result, the cleaning effect on the semiconductor wafer 31 with which the cleaning liquid collides is uniform at any part, and more efficient cleaning becomes possible.
【００２６】上記振動体５の振動子７は図５に示すよう
に発振器１５に同軸ケ−ブル１６およびマッチング回路
１７を介して接続されている。マッチング回路１７は発
振器１５とのインピ−ダンスの整合をとるためのもので
あって、発振器１５から送り出された電流を効率よく振
動体５で共振させるためには不可欠である。The vibrator 7 of the vibrating body 5 is connected to an oscillator 15 via a coaxial cable 16 and a matching circuit 17, as shown in FIG. The matching circuit 17 is for impedance matching with the oscillator 15, and is essential for efficiently resonating the current sent from the oscillator 15 in the vibrating body 5.
【００２７】マッチング回路１７を形成する電気部品
は、上記振動体５の振動板６を上記上部材１ａに取付け
固定する矩形枠状のフランジ金具１８に設けられてい
る。つまり、このフランジ金具１８の両側上面には、図
１と図４に示すように複数のコンデンサ１９の一方の電
極１９ａが固着されている。各コンデンサ１９の他方の
電極１９ｂには導電板２１が接続されている。この導電
板２１と振動子７との間にはコイルばね兼用の電気部品
としてのコイル２２が設けられ、これら振動子７、コン
デンサ１９およびコイル２２に上記同軸ケ−ブル１６が
接続されている。The electric components forming the matching circuit 17 are provided on a rectangular frame-shaped flange metal fitting 18 for mounting and fixing the diaphragm 6 of the vibrating body 5 to the upper member 1a. That is, as shown in FIGS. 1 and 4, one electrode 19a of the plurality of capacitors 19 is fixed to the upper surfaces of both sides of the flange fitting 18. A conductive plate 21 is connected to the other electrode 19b of each capacitor 19. A coil 22 as an electric component that also serves as a coil spring is provided between the conductive plate 21 and the vibrator 7, and the coaxial cable 16 is connected to the vibrator 7, the capacitor 19 and the coil 22.
【００２８】振動子７と発信器１５とのインピ−ダンス
のマッチングは、通常、これらを接続する同軸ケ−ブ１
６の長さを調整し、その長さに見合った電気部品を発信
器１５に組み込むことで行われる。その場合、インピ−
ダンスの設定後に、同軸ケ−ブル１５と振動子７との間
でインピ−ダンスに種々のロスが生じることが避けられ
ないので、最適のマッチングがとれなくなるということ
がある。The impedance matching between the oscillator 7 and the oscillator 15 is usually performed by the coaxial cable 1 connecting them.
It is performed by adjusting the length of 6 and incorporating an electric component corresponding to the length in the oscillator 15. In that case,
After setting the dance, it is inevitable that various losses occur in impedance between the coaxial cable 15 and the vibrator 7, so that the optimum matching may not be achieved.
【００２９】しかしながら、振動子７側に電気部品を設
けてマッチングを取るようにすれば、設定後に、振動子
７側のインピ−ダンスが変動するということがほとんど
ないから、発信器１５からの出力のロスを少なくするこ
とができる。However, if an electric component is provided on the vibrator 7 side for matching, the impedance on the vibrator 7 side hardly changes after the setting, so the output from the oscillator 15 The loss of can be reduced.
【００３０】上記振動子７は共振周波数が６００ＫＨｚ
以上であって、発信器１５には図５に示すように振動子
７の共振周波数ｆを基準にして、周波数が±αで変調す
るＦＭ波（変調波）を与える変調器２３が設けられてい
る。この変調器２３によって、振動体５で発生する振動
の強さを平均化することができる。The resonator 7 has a resonance frequency of 600 KHz.
As described above, the oscillator 15 is provided with the modulator 23 that gives the FM wave (modulation wave) whose frequency is modulated by ± α with reference to the resonance frequency f of the vibrator 7, as shown in FIG. There is. With this modulator 23, the intensity of vibration generated in the vibrating body 5 can be averaged.
【００３１】つまり、振動体５の振動が６００ＫＨｚ以
上の高周波であると、振動子７や振動板６の面内におけ
るわずかな寸法誤差や局部的な接合状態の違いにより、
振動体５を単一の周波数で振動させても、部分的に振動
の強さに違いが生じることが避けられない。つまり、共
振周波数に差異がある。That is, when the vibration of the vibrating body 5 is a high frequency of 600 KHz or more, due to a slight dimensional error in the plane of the vibrator 7 or the diaphragm 6 and a local difference in the bonding state,
Even if the vibrating body 5 is vibrated at a single frequency, it is unavoidable that the vibration intensity partially varies. That is, there is a difference in resonance frequency.
【００３２】そこで、振動子７にその共振周波数を基準
にして周波数が±αで変調するＦＭ波を与えれば、振動
体５の面内において局部的に共振周波数に差異があって
も、全体を平均的に共振させることができる。つまり、
振動の強さを平均化することができる。Therefore, if an FM wave whose frequency is modulated by ± α with respect to the resonance frequency is applied to the vibrator 7, even if there is a local difference in the resonance frequency in the plane of the vibrating body 5, It can resonate on average. That is,
Vibration intensity can be averaged.
【００３３】実験によれば、振動子７の共振周波数が１
４００ＫＨｚである場合、ＦＭ波を与えないと、振動子
７に加わる電圧の変動は５〜１０Ｖであった。これに対
して、振動子７に１３００〜１４００ＫＨｚのＦＭ波を
与えたところ、振動子７に加わる電圧の変動は７〜８Ｖ
であった。つまり、振動子７にＦＭ波を与えることによ
って振動子７に加わる電圧（振動の強さ）が平均化され
ることが確認できた。According to the experiment, the resonance frequency of the vibrator 7 is 1
In the case of 400 KHz, the fluctuation of the voltage applied to the vibrator 7 was 5 to 10 V unless the FM wave was applied. On the other hand, when an FM wave of 1300 to 1400 KHz is applied to the vibrator 7, the fluctuation of the voltage applied to the vibrator 7 is 7 to 8V.
Met. That is, it was confirmed that the voltage (vibration intensity) applied to the vibrator 7 was averaged by applying the FM wave to the vibrator 7.
【００３４】このように、振動の強さが平均化されれ
ば、ノズル口８の長さ方向において洗浄液に付与される
振動の強さも平均化されるから、ノズル口８の長さ方向
における洗浄効果も均一化されることになる。In this way, if the vibration intensity is averaged, the vibration intensity imparted to the cleaning liquid in the length direction of the nozzle port 8 is also averaged, so that cleaning in the length direction of the nozzle port 8 is performed. The effect will also be made uniform.
【００３５】このような構成によれば、ノズル装置を図
６に示すように被洗浄物である半導体ウエハ３１の上方
に配置し、ノズル本体１に接続された供給管１４に洗浄
液を供給するとともに、発振器１５から振動体５の振動
子７に、この振動子７の共振周波数である、たとえば１
４００ＫＨｚの高周波信号を変調器２３で所定幅で変調
して与え、振動子７を振動板６とともに振動させる。According to this structure, the nozzle device is arranged above the semiconductor wafer 31 to be cleaned as shown in FIG. 6, and the cleaning liquid is supplied to the supply pipe 14 connected to the nozzle body 1. , From the oscillator 15 to the vibrator 7 of the vibrating body 5, the resonance frequency of the vibrator 7, for example, 1
A high frequency signal of 400 KHz is modulated by a modulator 23 with a predetermined width and given, and the vibrator 7 is vibrated together with the diaphragm 6.
【００３６】上記供給管１４から供給された洗浄液は第
２の貯液部１２に流入し、この第２の貯液部１２の長手
方向において流速が平均化されてから、洗浄液流通部１
１へ流れる。洗浄液流通部１１はスリット状であり、し
かもクランク状に屈曲しているから、洗浄液はこの流通
部１１でさらに長手方向に沿う流速が平均化されて第１
の貯液部４へ流入する。The cleaning liquid supplied from the supply pipe 14 flows into the second liquid storage section 12, and the flow velocity is averaged in the longitudinal direction of the second liquid storage section 12, and then the cleaning liquid flow section 1
Flow to 1. Since the cleaning liquid flow section 11 has a slit shape and is bent in a crank shape, the flow speed of the cleaning liquid in the flow section 11 is further averaged in the first flow path.
Flowing into the liquid storage section 4 of.
【００３７】上記洗浄液流通部１１の第１の貯液部４に
連通する一端部は振動体５に向かって高く傾斜してい
る。そのため、洗浄液は振動体５の振動板６に接触し、
振動板５の表面の気泡を確実に除去できるばかりか、第
１の貯液部４に気泡が残留するのも防止できるから、気
泡による振動の減衰が避けられるとともに、振動体５が
空発振して損傷するのを防ぐこともできる。One end of the cleaning liquid flow section 11 which communicates with the first liquid storage section 4 is inclined toward the vibrating body 5 at a high angle. Therefore, the cleaning liquid contacts the vibrating plate 6 of the vibrating body 5,
Not only can the bubbles on the surface of the vibration plate 5 be reliably removed, but also the bubbles can be prevented from remaining in the first liquid storage section 4, so that the vibrations due to the bubbles can be prevented from being damped and the vibrating body 5 can be oscillated in an idle state. It can also be prevented from being damaged.
【００３８】このようにして流速が均一化され、しかも
振動体５から振動が付与された洗浄液はスリット状のノ
ズル口８から帯状かつ先端にいくほど狭幅となるように
流出する。したがって、上記半導体ウエハ３１を図６に
矢印で示すノズル口８の長手方向に対して直交する方向
へ相対的に移動させれば、この半導体ウエハ３１の表面
から微細なダストを効率よく、しかも長手方向全長にわ
たって均一に除去することができる。In this way, the flow velocity is made uniform, and the cleaning liquid vibrated by the vibrating body 5 flows out from the slit-shaped nozzle port 8 in a strip shape and becomes narrower toward the tip. Therefore, if the semiconductor wafer 31 is relatively moved in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the nozzle opening 8 shown by the arrow in FIG. 6, fine dust can be efficiently and efficiently removed from the surface of the semiconductor wafer 31. It can be removed uniformly over the entire length in the direction.
【００３９】なお、上記一実施例ではノズル口と洗浄液
流通部との間に第１の貯液部を形成したが、この第１の
貯液部はなくてもよい。その場合、上記洗浄液流通部の
一端部の長さ寸法に対してノズル口の長さ寸法を短くす
ることで、このノズル口の両端からの洗浄液の流出速度
を、他の部分とほぼ同じにすることができる。つまり、
第１の貯液部は洗浄液流通部の一部と見なすことができ
る。Although the first liquid storage part is formed between the nozzle port and the cleaning liquid flow part in the above-mentioned embodiment, the first liquid storage part may be omitted. In that case, the outflow speed of the cleaning liquid from both ends of the nozzle opening is made substantially the same as that of the other portion by shortening the length of the nozzle opening with respect to the length of one end of the cleaning solution flowing portion. be able to. That is,
The first liquid storage part can be regarded as a part of the cleaning liquid flow part.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、ノ
ズル本体に形成されたスリット状のノズル口に連通す
る、同じくスリット状の洗浄液流通部を形成し、この洗
浄液流通部を経て上記ノズル口へ洗浄液を供給するよう
にした。As described above, according to the present invention, the same slit-shaped cleaning liquid flow portion communicating with the slit-shaped nozzle opening formed in the nozzle body is formed, and the nozzle is passed through this cleaning liquid flow portion. The cleaning solution was supplied to the mouth.
【００４１】そのため、上記洗浄液流通部により、ノズ
ル口の長手方向全長にわたって流速を均一化して洗浄液
を供給することができるから、上記ノズル口から流出す
る洗浄液によって被洗浄物の洗浄を均一かつ能率よく行
える。Therefore, since the cleaning liquid can be supplied with a uniform flow rate over the entire length in the longitudinal direction of the nozzle port, the cleaning liquid can be uniformly and efficiently cleaned by the cleaning liquid flowing out from the nozzle port. You can do it.
【００４２】また、洗浄液流通部の一端部を振動体に向
かって傾斜させたから、この振動体の表面の気泡を確実
に除去し、気泡による振動の減衰や空発振を防止するこ
とができる。Further, since one end of the cleaning liquid flow section is inclined toward the vibrating body, the bubbles on the surface of the vibrating body can be surely removed, and the vibrations caused by the bubbles and the idle oscillation can be prevented.
【００４３】また、ノズル口の長さ寸法を、洗浄液流通
部の長さ寸法よりもわずかに短くしたので、上記ノズル
口の両端からの洗浄液の流出速度を他の部分と同じにす
ることができる。つまり、洗浄液をノズル口のほぼ全長
から均一な速度で流出させることができる。Further, since the length dimension of the nozzle port is made slightly shorter than the length dimension of the cleaning liquid flow section, the outflow speed of the cleaning liquid from both ends of the nozzle port can be made equal to that of the other portions. . That is, the cleaning liquid can be flowed out from almost the entire length of the nozzle opening at a uniform speed.
【００４４】また、ノズル口の断面形状がほぼ指数関数
ホ−ンとなるよう、２段のテ−パ部によって形成したか
ら、このノズル口による振動の反射が効率よく行われる
ばかりか、ノズル口の加工も容易となる。Further, since the two-step taper portion is formed so that the cross-sectional shape of the nozzle port becomes an exponential horn, not only the vibration of the nozzle port is efficiently reflected, but also the nozzle port is efficiently reflected. Can be easily processed.
【００４５】また、振動体の幅寸法をスリット口の幅寸
法とほぼ同じあるいはそれよりも小さくすれば、振動体
からの振動をスリット口の内部で反射吸収させずに直接
放出させることができるから、その振動の減衰を小さく
できる。Further, if the width dimension of the vibrating body is substantially the same as or smaller than the width dimension of the slit mouth, the vibration from the vibrating body can be directly emitted without being reflected and absorbed inside the slit mouth. , The vibration damping can be reduced.
【００４６】また、少なくとも１つの供給部から供給さ
れる洗浄液を、洗浄液流通部の他端に接続された第２の
貯液部を介して上記洗浄液供給部へ供給するようにし
た。そのため、洗浄液の上記洗浄液供給部の長さ方向に
沿う流速は、上記第２の貯液部によっても均一化され
る。また、振動体の振動を、その共振周波数を中心にし
て所定幅で変調したから、振動体の面内における振動の
強さを平均化することができる。Further, the cleaning liquid supplied from at least one supply unit is supplied to the cleaning liquid supply unit via the second liquid storage unit connected to the other end of the cleaning liquid flow unit. Therefore, the flow velocity of the cleaning liquid along the length direction of the cleaning liquid supply unit is also made uniform by the second liquid storage unit. Further, since the vibration of the vibrating body is modulated with a predetermined width around the resonance frequency thereof, the strength of the vibration in the plane of the vibrating body can be averaged.
【００４７】また、発振器と振動体とのインピ−ダンス
のマッチングをとる電気部品を、上記振動体側に取付け
るようにしたから、これらのマッチングを確実に行うこ
とができる。Further, since the electric component for impedance matching between the oscillator and the vibrating body is mounted on the vibrating body side, these matching can be surely performed.
【図１】この発明の一実施例を示すノズル本体の拡大断
面図。FIG. 1 is an enlarged sectional view of a nozzle body showing an embodiment of the present invention.
【図２】同じく下面側から見た平面図。FIG. 2 is a plan view similarly seen from the lower surface side.
【図３】同じくノズル口の部分の拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a nozzle opening portion of the same.
【図４】同じく振動体の上面側の一部分の平面図。FIG. 4 is a plan view of a part of the vibrating body on the upper surface side.
【図５】同じく電気回路図。FIG. 5 is an electric circuit diagram of the same.
【図６】同じくノズル装置の使用状態の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of the nozzle device in use.
【図７】同じくスリットからの洗浄液の流出状態を示す
正面図。FIG. 7 is a front view showing the outflow state of the cleaning liquid from the slit.
１…ノズル本体、４…第１の貯液部、５…振動体、６…
振動板、７…振動子、８…ノズル口、８ａ…第１のテ−
パ部、８ｂ…第２のテ−パ部、１１…洗浄液流通部、１
１ａ…傾斜部、１２…第２の貯液部、１４…供給管、１
５…発振器、１７…マッチング回路、１９…コンデン
サ、２２…コイル。1 ... Nozzle body, 4 ... 1st liquid storage part, 5 ... Vibrating body, 6 ...
Vibration plate, 7 ... Vibrator, 8 ... Nozzle port, 8a ... First tape
Pa part, 8b ... Second taper part, 11 ... Cleaning liquid flow part, 1
1a ... Inclined part, 12 ... Second liquid storage part, 14 ... Supply pipe, 1
5 ... Oscillator, 17 ... Matching circuit, 19 ... Capacitor, 22 ... Coil.
Claims (8)
ル本体と、このノズル本体に上記ノズル口と対向して設
けられた超音波振動する振動体と、この振動体を超音波
振動させる発振器と、上記ノズル口に洗浄液を供給する
スリット状の洗浄液流通部とを具備したことを特徴とす
る超音波洗浄用ノズル装置。1. A nozzle body having a nozzle opening formed in a slit shape, an ultrasonic vibrating body provided in the nozzle body so as to face the nozzle opening, and an oscillator for ultrasonically vibrating the vibrating body. A nozzle device for ultrasonic cleaning, comprising: a slit-shaped cleaning liquid flow portion for supplying the cleaning liquid to the nozzle opening.
に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記
載の超音波洗浄用ノズル装置。2. The ultrasonic cleaning nozzle device according to claim 1, wherein one end of the cleaning liquid flow portion is inclined toward the vibrating body.
との間には第１の貯液部が形成され、上記ノズル口の長
さ寸法は上記第１の貯液部の長さ寸法よりもわずかに短
く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超
音波洗浄用ノズル装置。3. A first liquid storage part is formed between the nozzle port and one end of the cleaning liquid flow part, and a length dimension of the nozzle port is larger than a length dimension of the first liquid storage part. The nozzle device for ultrasonic cleaning according to claim 1, wherein the nozzle device is also formed to be slightly shorter.
数ホ−ンとなるよう２段のテ−パ部から形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄用ノズル
装置。4. The nozzle for ultrasonic cleaning according to claim 1, wherein the nozzle opening is formed of two-step taper portions so that the cross-sectional shape thereof is substantially exponential horn. apparatus.
の幅寸法とほぼ同じあるいはそれよりも小さく設定され
ていることを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄用
ノズル装置。5. The ultrasonic cleaning nozzle device according to claim 1, wherein a width dimension of the vibrating body is set to be substantially equal to or smaller than a width dimension of the slit opening.
部が接続され、この第２の貯液部には少なくとも１つの
供給部から洗浄液が供給されることを特徴とする請求項
１に記載の超音波洗浄用ノズル装置。6. A second liquid storage part is connected to the other end of the cleaning liquid flow part, and the cleaning liquid is supplied to the second liquid storage part from at least one supply part. Item 2. A nozzle device for ultrasonic cleaning according to Item 1.
駆動信号は、変調手段によって上記振動体の共振周波数
を基準にして所定幅で変調されることを特徴とする請求
項１に記載の超音波振動用ノズル装置。7. The super driving device according to claim 1, wherein a drive signal for the vibrating body output from the oscillator is modulated by a modulating unit with a predetermined width with reference to a resonance frequency of the vibrating body. Nozzle device for sound wave vibration.
ピ−ダンスのマッチングをとる電気部品が取付けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄用ノ
ズル装置。8. The nozzle device for ultrasonic cleaning according to claim 1, wherein an electric component for impedance matching with the oscillator is attached to the vibrating body side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188814A JP2772167B2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Ultrasonic cleaning nozzle device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP3188814A JP2772167B2 (en) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | Ultrasonic cleaning nozzle device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531469A true JPH0531469A (en) | 1993-02-09 |
| JP2772167B2 JP2772167B2 (en) | 1998-07-02 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772167B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0919665A (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Ultrasonic washing device |
| JPH0994544A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Ultrasonic cleaning device |
| US5771403A (en) * | 1993-12-28 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image blur detection apparatus for use with apparatus including operation portion |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101950766B1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-31 | (주)햇빛일루콤 | Dispenser and light cylinder manufacturing method using the same |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188814A patent/JP2772167B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771403A (en) * | 1993-12-28 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image blur detection apparatus for use with apparatus including operation portion |
| JPH0919665A (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Ultrasonic washing device |
| JPH0994544A (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Ultrasonic cleaning device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2772167B2 (en) | 1998-07-02 |
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