JPH0669550B2 - 超音波洗浄装置と被洗浄物保持具 - Google Patents
超音波洗浄装置と被洗浄物保持具Info
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- JPH0669550B2 JPH0669550B2 JP19904990A JP19904990A JPH0669550B2 JP H0669550 B2 JPH0669550 B2 JP H0669550B2 JP 19904990 A JP19904990 A JP 19904990A JP 19904990 A JP19904990 A JP 19904990A JP H0669550 B2 JPH0669550 B2 JP H0669550B2
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- cleaning liquid
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、超音波洗浄装置と被洗浄物保持具に関し、特
に、液晶表示器のガラス基板や半導体製造工程で用いら
れるガラス製のフォトマスク等薄い板状の被洗浄物の超
精密洗浄を行う500kHz以上の超音波による超音波洗浄装
置と被洗浄物保持具に関するものである。
に、液晶表示器のガラス基板や半導体製造工程で用いら
れるガラス製のフォトマスク等薄い板状の被洗浄物の超
精密洗浄を行う500kHz以上の超音波による超音波洗浄装
置と被洗浄物保持具に関するものである。
（従来技術とその問題点） 液晶表示器のガラス基板やフォトマスクのガラス板は厚
さが２〜5mm程度であり、0.1μｍ程度までの微細粒子
（異物）を除去する必要がある。これに適した超音波洗
浄装置は、波長が短く、また、キャビテーションによる
損傷を生じさせないため1MHz程度の周波数が利用されて
いる。即ち、一般の洗浄装置では26kHzが多く20℃の水
中における波長は約56mmであるが、1MHzでは波長は1.5m
mであり、洗浄液中での粒子速度や加速度が大きくキャ
ビテーションの発生もなく微細粒子の洗浄除去に適して
いる。
さが２〜5mm程度であり、0.1μｍ程度までの微細粒子
（異物）を除去する必要がある。これに適した超音波洗
浄装置は、波長が短く、また、キャビテーションによる
損傷を生じさせないため1MHz程度の周波数が利用されて
いる。即ち、一般の洗浄装置では26kHzが多く20℃の水
中における波長は約56mmであるが、1MHzでは波長は1.5m
mであり、洗浄液中での粒子速度や加速度が大きくキャ
ビテーションの発生もなく微細粒子の洗浄除去に適して
いる。
液晶表示器やフォトマスクのガラス基板等薄い板状の被
洗浄物を洗浄する場合、板の表面と裏面を洗浄する必要
がある。超音波振動の放射方向が板の面と平行になるよ
うにすると、一度に表裏両面を洗浄することになり複数
の板を同時に洗浄することができるが、超音波エネルギ
を受ける面積が小さいため洗浄効率が悪く長時間かかる
ことが大きい欠点である。
洗浄物を洗浄する場合、板の表面と裏面を洗浄する必要
がある。超音波振動の放射方向が板の面と平行になるよ
うにすると、一度に表裏両面を洗浄することになり複数
の板を同時に洗浄することができるが、超音波エネルギ
を受ける面積が小さいため洗浄効率が悪く長時間かかる
ことが大きい欠点である。
洗浄効率が最も良いのは板の面に対して直角方向に超音
波振動を放射する方法である。しかし、この場合超音波
振動を受ける面は良好な洗浄が行われるが、反対面は十
分な洗浄がなされない。即ち、超音波振動の波長（板内
の波長は５〜7mm）が板の厚さ（２〜5mm）に比べて十分
長くないため、板を透過する超音波エネルギーの透過率
は1/4程度であり、受波面が受ける超音波エネルギーの3
/4は反射してしまう。そのため受波面の反対側の面の超
音波振動の強度が弱く両面の洗浄効果に著しい差を生ず
るため表面と裏面とを２度に分けて洗浄しなければなら
ない。従って、洗浄作業に時間と手間がかかりコストダ
ウンする場合の大きな問題点となっている。更に、上述
の理由から複数の板状被洗浄物を同時に洗浄することは
できなかった。
波振動を放射する方法である。しかし、この場合超音波
振動を受ける面は良好な洗浄が行われるが、反対面は十
分な洗浄がなされない。即ち、超音波振動の波長（板内
の波長は５〜7mm）が板の厚さ（２〜5mm）に比べて十分
長くないため、板を透過する超音波エネルギーの透過率
は1/4程度であり、受波面が受ける超音波エネルギーの3
/4は反射してしまう。そのため受波面の反対側の面の超
音波振動の強度が弱く両面の洗浄効果に著しい差を生ず
るため表面と裏面とを２度に分けて洗浄しなければなら
ない。従って、洗浄作業に時間と手間がかかりコストダ
ウンする場合の大きな問題点となっている。更に、上述
の理由から複数の板状被洗浄物を同時に洗浄することは
できなかった。
（発明の目的） 本発明の目的は、上述の問題点をすべて解決し、一度で
板状被洗浄物の両面を効率良く洗浄し、複数の板状被洗
浄物も一度で洗浄することのできる超音波洗浄装置と被
洗浄物保持具を提供することにある。
板状被洗浄物の両面を効率良く洗浄し、複数の板状被洗
浄物も一度で洗浄することのできる超音波洗浄装置と被
洗浄物保持具を提供することにある。
（発明の構成） 本発明の超音波洗浄装置は、薄い板状の被洗浄物と洗浄
液とを収容する有底箱型洗浄槽の側面または底面に500k
Hz以上の超音波振動を発生する超音波振動子が配置され
た超音波洗浄装置において、 前記洗浄槽の前記側面または前記底面の内側に配置され
る超音波振動子または該超音波振動子が密接して配置さ
れた前記側面または前記底面が、前記洗浄液内を伝搬す
る前記超音波振動の伝搬方向が前記被洗浄物に斜めに交
叉しかつ該被洗浄物の受波面の法線方向に対する傾斜角
が該被洗浄物を透過する前記超音波振動の振動エネルギ
ーの透過率が著しく改善される角度範囲内になるように
構成されたことを特徴とするものである。
液とを収容する有底箱型洗浄槽の側面または底面に500k
Hz以上の超音波振動を発生する超音波振動子が配置され
た超音波洗浄装置において、 前記洗浄槽の前記側面または前記底面の内側に配置され
る超音波振動子または該超音波振動子が密接して配置さ
れた前記側面または前記底面が、前記洗浄液内を伝搬す
る前記超音波振動の伝搬方向が前記被洗浄物に斜めに交
叉しかつ該被洗浄物の受波面の法線方向に対する傾斜角
が該被洗浄物を透過する前記超音波振動の振動エネルギ
ーの透過率が著しく改善される角度範囲内になるように
構成されたことを特徴とするものである。
また、本発明の被洗浄物保持具は、方形状の底面を有し
洗浄液を収容する箱型洗浄槽の側面または底面に500kHz
以上の超音波振動を発生する超音波振動子が密接して配
置された超音波洗浄装置によって薄い板状の被洗浄物を
洗浄するために、外形が箱型洗浄槽の内容積より小さく
内側に前記薄い板状の被洗浄物の複数枚を互いに並行し
て挿抜自在に保持するための溝を有する立方体の枠から
なり、該立方体の枠の内側の溝が、前記被洗浄物を保持
したとき前記洗浄液内を伝搬する前記超音波振動の伝搬
方向が前記被洗浄物に斜めに交叉しかつ該被洗浄物の受
波面の法線方向に対する傾斜角が該被洗浄物を透過する
前記超音波振動の振動エネルギーの透過率が著しく改善
される角度範囲内になるように構成されたことを特徴と
するものであり、また、 箱型洗浄槽の超音波振動子が取付けられた底面が傾斜を
有する超音波洗浄装置によって薄い板状の被洗浄物を洗
浄するために、外形が箱型洗浄槽の内容積より小さく内
側の相対する両側に前記薄い板状の被洗浄物の複数枚を
互いに並行して挿抜自在に保持するための溝を有し該溝
を有する片側の下方の脚部が長い立方体の枠からなり、
該立方体の枠の底部片側に、前記保持される薄い板状の
被洗浄物が水平になるように高さを調節するための高さ
調節具を備えたことを特徴とするものである。
洗浄液を収容する箱型洗浄槽の側面または底面に500kHz
以上の超音波振動を発生する超音波振動子が密接して配
置された超音波洗浄装置によって薄い板状の被洗浄物を
洗浄するために、外形が箱型洗浄槽の内容積より小さく
内側に前記薄い板状の被洗浄物の複数枚を互いに並行し
て挿抜自在に保持するための溝を有する立方体の枠から
なり、該立方体の枠の内側の溝が、前記被洗浄物を保持
したとき前記洗浄液内を伝搬する前記超音波振動の伝搬
方向が前記被洗浄物に斜めに交叉しかつ該被洗浄物の受
波面の法線方向に対する傾斜角が該被洗浄物を透過する
前記超音波振動の振動エネルギーの透過率が著しく改善
される角度範囲内になるように構成されたことを特徴と
するものであり、また、 箱型洗浄槽の超音波振動子が取付けられた底面が傾斜を
有する超音波洗浄装置によって薄い板状の被洗浄物を洗
浄するために、外形が箱型洗浄槽の内容積より小さく内
側の相対する両側に前記薄い板状の被洗浄物の複数枚を
互いに並行して挿抜自在に保持するための溝を有し該溝
を有する片側の下方の脚部が長い立方体の枠からなり、
該立方体の枠の底部片側に、前記保持される薄い板状の
被洗浄物が水平になるように高さを調節するための高さ
調節具を備えたことを特徴とするものである。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第１図，第２図は本発明の原理を説明する構造断面図と
部分断面図である。
部分断面図である。
第１図において、１は洗浄槽、２は洗浄液、３は洗浄槽
の底部に設けられた超音波振動子である。４は板状の被
洗浄物であり、傾斜した状態で保持されており、洗浄液
２を振動伝達の媒体かつ洗浄液として振動子３から振動
エネルギーV1が放射される。破線で示した４′は従来の
被洗浄物が水平に保持された状態を示している。但し、
被洗浄物の保持具は図示を省略した。板状被洗浄物４を
透過して反対側に伝達される振動エネルギーをV2とする
と、振動エネルギーの透過率はV2／V1×100（％）で表
すことができる。本発明の原理は、被洗浄物４を従来の
４′の水平姿勢ではなくθの角度をもたせて４の傾斜姿
勢に保持することにある。このθは、振動エネルギーが
受波面に直角（法線方向）に放射されるときを基準（θ
＝０）として表してあり、これは振動子３の取付けられ
た底面と相対する板状被洗浄物の面との傾斜角に相当す
る。
の底部に設けられた超音波振動子である。４は板状の被
洗浄物であり、傾斜した状態で保持されており、洗浄液
２を振動伝達の媒体かつ洗浄液として振動子３から振動
エネルギーV1が放射される。破線で示した４′は従来の
被洗浄物が水平に保持された状態を示している。但し、
被洗浄物の保持具は図示を省略した。板状被洗浄物４を
透過して反対側に伝達される振動エネルギーをV2とする
と、振動エネルギーの透過率はV2／V1×100（％）で表
すことができる。本発明の原理は、被洗浄物４を従来の
４′の水平姿勢ではなくθの角度をもたせて４の傾斜姿
勢に保持することにある。このθは、振動エネルギーが
受波面に直角（法線方向）に放射されるときを基準（θ
＝０）として表してあり、これは振動子３の取付けられ
た底面と相対する板状被洗浄物の面との傾斜角に相当す
る。
第３図は、本発明の原理を裏付ける特性図であり、入射
角（傾斜角）θに対する被洗浄物４の透過率の実測値を
示す。図において、縦軸の透過率は、被洗浄物４が存在
しないときのV2(=V1)の値を例えば水中マイクロホン等
で測定した音圧レベルを100％としている。板状被洗浄
物４は厚さが3mmであり、振動数は1MHzである。図から
明らかなように、従来のθ＝０のときの透過率は約26％
であるのに対してθ≒28°のときの透過率はほぼ100％
に近い値となっている。透過率が100％に近くなる傾斜
角θの値は被洗浄物４の材質によって多少異なるが、ど
のような材質でもほぼ100％の透過率を示す角度のある
ことが実験により確かめられた。
角（傾斜角）θに対する被洗浄物４の透過率の実測値を
示す。図において、縦軸の透過率は、被洗浄物４が存在
しないときのV2(=V1)の値を例えば水中マイクロホン等
で測定した音圧レベルを100％としている。板状被洗浄
物４は厚さが3mmであり、振動数は1MHzである。図から
明らかなように、従来のθ＝０のときの透過率は約26％
であるのに対してθ≒28°のときの透過率はほぼ100％
に近い値となっている。透過率が100％に近くなる傾斜
角θの値は被洗浄物４の材質によって多少異なるが、ど
のような材質でもほぼ100％の透過率を示す角度のある
ことが実験により確かめられた。
以上のような現象についてさらに詳しく述べる。
従来の一般の超音波洗浄装置は、超音波振動子の周波数
が20〜40kHzであり、周波数を26kHzとすると洗浄液
（例えば水）の中を伝達する縦波（疎密波）の速度Ｃは
1456m/secでありその縦波の波長λは次式で示されるよ
うに約56mmである。
が20〜40kHzであり、周波数を26kHzとすると洗浄液
（例えば水）の中を伝達する縦波（疎密波）の速度Ｃは
1456m/secでありその縦波の波長λは次式で示されるよ
うに約56mmである。
λ＝C/＝1456（m/sec）/26（kHz）＝56（mm） この場合、板状被洗浄物の肉厚は２〜5mm程度であり波
長λ＝56mmに対して無視できる位小さいため洗浄槽の底
部の振動子からの振動エネルギーの歪みの大きい疎の部
分と密の部分によって被洗浄物に縦波（Ｐ波）と横波
（Ｓ波）の振動が誘起されて振動エネルギーの殆どが被
洗浄物の反対面側に伝達される。しかし、洗浄対象物の
サブミクロン級の微細な汚れを落とすために周波数を高
くして約500kHz〜2MHzにすると、洗浄液中の縦波の波長
は約0.7〜2.8mmとなり被洗浄物の肉厚に比べて十分長く
ないため、境界面の影響を大きく受けるようになり縦波
や横波の振動が誘起されず実験で求められたように振動
エネルギーの70〜80％が反射して透過率が著しく低下し
約20〜30％の振動エネルギーしか反対側に伝達されな
い。
長λ＝56mmに対して無視できる位小さいため洗浄槽の底
部の振動子からの振動エネルギーの歪みの大きい疎の部
分と密の部分によって被洗浄物に縦波（Ｐ波）と横波
（Ｓ波）の振動が誘起されて振動エネルギーの殆どが被
洗浄物の反対面側に伝達される。しかし、洗浄対象物の
サブミクロン級の微細な汚れを落とすために周波数を高
くして約500kHz〜2MHzにすると、洗浄液中の縦波の波長
は約0.7〜2.8mmとなり被洗浄物の肉厚に比べて十分長く
ないため、境界面の影響を大きく受けるようになり縦波
や横波の振動が誘起されず実験で求められたように振動
エネルギーの70〜80％が反射して透過率が著しく低下し
約20〜30％の振動エネルギーしか反対側に伝達されな
い。
本発明の原理の詳細を示す第２図において、洗浄槽１の
底部と被洗浄物４とは角度θの傾斜で相対している。洗
浄液は図示を省略した。矢印は洗浄槽１の駆動面（底
面）から洗浄液中を伝達する縦波の方向を示す。被洗浄
物４を傾けることにより、A1点から伝達される縦波は距
離ａにある被洗浄物４のA2点に入射角θで到達し、B1点
からの縦波は距離ｂにあるB2点に到達する。角度θを加
減して図のように（ｂ−ａ）が縦波の１波長λ1となっ
て被洗浄物４上に誘起する板波の振動の波長λ2がA2とB
2との距離に一致したとき、被洗浄物４にLamb波と呼ば
れる板波の振動が誘起され振動エネルギーは効率良く反
対側へ伝達されることになる。即ち、sinθ＝λ1／λ2
と表すことができる。このように傾斜角（入射角）θを
透過率が大きくなる角度に設定すれば被洗浄物４を能率
良く振動させることができる。
底部と被洗浄物４とは角度θの傾斜で相対している。洗
浄液は図示を省略した。矢印は洗浄槽１の駆動面（底
面）から洗浄液中を伝達する縦波の方向を示す。被洗浄
物４を傾けることにより、A1点から伝達される縦波は距
離ａにある被洗浄物４のA2点に入射角θで到達し、B1点
からの縦波は距離ｂにあるB2点に到達する。角度θを加
減して図のように（ｂ−ａ）が縦波の１波長λ1となっ
て被洗浄物４上に誘起する板波の振動の波長λ2がA2とB
2との距離に一致したとき、被洗浄物４にLamb波と呼ば
れる板波の振動が誘起され振動エネルギーは効率良く反
対側へ伝達されることになる。即ち、sinθ＝λ1／λ2
と表すことができる。このように傾斜角（入射角）θを
透過率が大きくなる角度に設定すれば被洗浄物４を能率
良く振動させることができる。
このLamb波は、板の境界面の存在によって長手方向に導
かれる被導波（guided wave）の一種であり、Lamb波
（板の波）,Pochammer−Chree波（棒の波）,Love波（表
面層の波）などと呼ばれる板の断面に応じた特別な波で
ある。板を伝搬するこのような被導波は総称して板波と
呼ばれている。
かれる被導波（guided wave）の一種であり、Lamb波
（板の波）,Pochammer−Chree波（棒の波）,Love波（表
面層の波）などと呼ばれる板の断面に応じた特別な波で
ある。板を伝搬するこのような被導波は総称して板波と
呼ばれている。
一例として、洗浄液を水（温度20℃）とし周波数＝1MHz
とすると、水中の音速＝1456m/secとなるから洗浄液内
の縦波の波長λ1は次式となる。
とすると、水中の音速＝1456m/secとなるから洗浄液内
の縦波の波長λ1は次式となる。
一方、被洗浄物４が厚さ3mmのガラス板の場合、板波の
音速は3100m/secとなるので板波の振動の波長λ2は次式
となる。
音速は3100m/secとなるので板波の振動の波長λ2は次式
となる。
従って、前記のsinθ＝λ1／λ2からθを求めると、 θ＝sin-1（λ1／λ2）＝sin-1（1.456/3.1） ＝sin-10.47＝28° となり第３図の実測値と一致する。
次に、本発明の実施例について説明する。
第４図〜第８図は本発明の実施例の概略を示す構造図で
ある。
ある。
第４図（Ａ）は従来の超音波洗浄層１に板状の被洗浄物
４を複数枚、洗浄液２の中へ底面との角度がθとなるよ
うに浸した状態を示す縦断面図である。第４図（Ｂ）
は、（Ａ）図の状態を保持するための本発明による板状
被洗浄物４の保持具５の第１の実施例を示す斜視図であ
り、複数の板状被洗浄物４が角度θを保つように斜めに
挿抜自在に保持するための溝10が設けられている。角度
θは被洗浄物４の材質により超音波振動の透過率がほぼ
最大となる角度に設定され、６はその角度θを微細調整
するための調節ねじ足（高さ調節具）である。前述のよ
うに被洗浄物４は超音波振動の透過率がほぼ100％に近
い角度に保持されるため複数枚の被洗浄物４を同時に、
しかも、それぞれの表裏両面が一度に十分な洗浄が行わ
れる。
４を複数枚、洗浄液２の中へ底面との角度がθとなるよ
うに浸した状態を示す縦断面図である。第４図（Ｂ）
は、（Ａ）図の状態を保持するための本発明による板状
被洗浄物４の保持具５の第１の実施例を示す斜視図であ
り、複数の板状被洗浄物４が角度θを保つように斜めに
挿抜自在に保持するための溝10が設けられている。角度
θは被洗浄物４の材質により超音波振動の透過率がほぼ
最大となる角度に設定され、６はその角度θを微細調整
するための調節ねじ足（高さ調節具）である。前述のよ
うに被洗浄物４は超音波振動の透過率がほぼ100％に近
い角度に保持されるため複数枚の被洗浄物４を同時に、
しかも、それぞれの表裏両面が一度に十分な洗浄が行わ
れる。
第５図（Ａ）は本発明による超音波洗浄装置の第１の実
施例を示す縦断面図であり、洗浄槽１の振動子が配置さ
れる底面が角度θをなしている。（Ｂ）は（Ａ）に示し
た洗浄槽１の中に被洗浄物４を水平に保つための本発明
による保持具７の第２の実施例を示す斜視図であり、洗
浄槽１の斜めの底面に設置したとき挿抜自在の複数の被
洗浄物４が水平になるように調節ねじ足（高さ調節具）
８が設けられている。この保持具７の枠の両側の一方の
高さを予め下方に長くしておき、底部のいずれか一方に
高さを微細調節するための高さ調節具８を設けてもよ
い。この高さ調節具８によって洗浄液２中を伝わる超音
波振動の伝搬方向が板状被洗浄物４の面の法線方向に対
して透過率が最大となる角度θになるようにセットされ
る。
施例を示す縦断面図であり、洗浄槽１の振動子が配置さ
れる底面が角度θをなしている。（Ｂ）は（Ａ）に示し
た洗浄槽１の中に被洗浄物４を水平に保つための本発明
による保持具７の第２の実施例を示す斜視図であり、洗
浄槽１の斜めの底面に設置したとき挿抜自在の複数の被
洗浄物４が水平になるように調節ねじ足（高さ調節具）
８が設けられている。この保持具７の枠の両側の一方の
高さを予め下方に長くしておき、底部のいずれか一方に
高さを微細調節するための高さ調節具８を設けてもよ
い。この高さ調節具８によって洗浄液２中を伝わる超音
波振動の伝搬方向が板状被洗浄物４の面の法線方向に対
して透過率が最大となる角度θになるようにセットされ
る。
第６図は本発明による超音波洗浄装置の第２の実施例を
示す平面図であり、洗浄槽１の振動子３を固定する側面
が角度θとなるような傾斜を有している。複数の板状被
洗浄物４は従来のウエハキャリア型の保持具（図示は省
略）で保持される。
示す平面図であり、洗浄槽１の振動子３を固定する側面
が角度θとなるような傾斜を有している。複数の板状被
洗浄物４は従来のウエハキャリア型の保持具（図示は省
略）で保持される。
第７図（Ａ）は従来の方形状底面を有する箱型洗浄槽１
の１つの側面に振動子３が固定されている超音波洗浄装
置の平面図であり、洗浄槽１内に複数の板状被洗浄物４
を内壁面に対して斜めに保持した状態を示している。
（Ｂ）図は複数の板状被洗浄物４を（Ａ）図の状態に保
持するための本発明の保持具９の第３の実施例を示す斜
視図である。
の１つの側面に振動子３が固定されている超音波洗浄装
置の平面図であり、洗浄槽１内に複数の板状被洗浄物４
を内壁面に対して斜めに保持した状態を示している。
（Ｂ）図は複数の板状被洗浄物４を（Ａ）図の状態に保
持するための本発明の保持具９の第３の実施例を示す斜
視図である。
この保持具９はその周辺が洗浄槽１の内壁に沿ったよう
に入れたとき複数の板状被洗浄物４の洗浄面の法線方向
と洗浄液２を伝わる超音波振動の方向とが所定の角度θ
になるように溝10により挿抜自在に保持される。
に入れたとき複数の板状被洗浄物４の洗浄面の法線方向
と洗浄液２を伝わる超音波振動の方向とが所定の角度θ
になるように溝10により挿抜自在に保持される。
以上述べた第４図〜第７図までの実施例は、いずれも従
来被洗浄物を１枚ずつ表面と裏面を２回に分けて洗浄し
ていた枚葉式洗浄方法に代わって本発明により複数枚し
かも表裏両面を同時に洗浄することのできるバッチ式洗
浄方法が実用されることとなり一挙に洗浄作業能率を向
上することができることを明らかにするものである。
来被洗浄物を１枚ずつ表面と裏面を２回に分けて洗浄し
ていた枚葉式洗浄方法に代わって本発明により複数枚し
かも表裏両面を同時に洗浄することのできるバッチ式洗
浄方法が実用されることとなり一挙に洗浄作業能率を向
上することができることを明らかにするものである。
次に、ベルトコンベア式の流れ作業によって多数の板状
被洗浄物を連続して順次洗浄することのできる本発明の
実施例について説明する。
被洗浄物を連続して順次洗浄することのできる本発明の
実施例について説明する。
第８図は本発明による流れ作業式超音波洗浄装置の実施
例を示す平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。図におい
て、11は洗浄槽であり、洗浄液２は洗浄槽11の内側に設
けられた壁12の内部に内部の洗浄液噴出口（図示は省略
する）から供給され板状の被洗浄物４の上面を浸して壁
12から溢れ出るようになっている。
例を示す平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。図におい
て、11は洗浄槽であり、洗浄液２は洗浄槽11の内側に設
けられた壁12の内部に内部の洗浄液噴出口（図示は省略
する）から供給され板状の被洗浄物４の上面を浸して壁
12から溢れ出るようになっている。
被洗浄物４は２段に設けられたシャフト13に固定された
ローラ14によって上下から挟まれ、シャフト13の両端に
固定された回転用ローラ15が外部よりベルトで駆動され
る（図示は省略した）ことにより矢印ａの方向に洗浄さ
れながら移動する。
ローラ14によって上下から挟まれ、シャフト13の両端に
固定された回転用ローラ15が外部よりベルトで駆動され
る（図示は省略した）ことにより矢印ａの方向に洗浄さ
れながら移動する。
洗浄槽11の底面には投げ込み式の超音波振動子３が前述
の所定の角度θで配置されている。16は角度θを調節す
るための足部である。振動子３を振動させるための駆動
電源と接続コードは図示を省略した。この実施例の図は
洗浄槽11を１つだけ示してあるが、実際には被洗浄物４
の進行方向（矢印ａ）に複数台連設して複数回の洗浄を
行うことにより洗浄効果を上げている。被洗浄物４を挿
入したり洗浄後取り出したりする両端の洗浄槽のシャフ
ト13は挿入，取り出しが容易なように進行方向に沿って
上へ傾斜をもたせている。
の所定の角度θで配置されている。16は角度θを調節す
るための足部である。振動子３を振動させるための駆動
電源と接続コードは図示を省略した。この実施例の図は
洗浄槽11を１つだけ示してあるが、実際には被洗浄物４
の進行方向（矢印ａ）に複数台連設して複数回の洗浄を
行うことにより洗浄効果を上げている。被洗浄物４を挿
入したり洗浄後取り出したりする両端の洗浄槽のシャフ
ト13は挿入，取り出しが容易なように進行方向に沿って
上へ傾斜をもたせている。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明を実施することによ
り、液晶表示器のガラス基板や半導体製造工程で用いら
れるフォトマスクなどの薄い板状の被洗浄物を複数枚し
かも表裏両面を同時に超精密洗浄することができるので
洗浄作業効果の向上，コストダウンに極めて大きい効果
がある。
り、液晶表示器のガラス基板や半導体製造工程で用いら
れるフォトマスクなどの薄い板状の被洗浄物を複数枚し
かも表裏両面を同時に超精密洗浄することができるので
洗浄作業効果の向上，コストダウンに極めて大きい効果
がある。
第１図は本発明の原理の概要を示す断面図、第２図は本
発明の原理の詳細を説明する部分断面図、第３図は本発
明の原理を証明する特性図、第４図（Ａ）は本発明の洗
浄状態を示す断面図、（Ｂ）はその状態を保持する保持
具の第１の実施例を示す斜視図、第５図（Ａ）は本発明
の超音波洗浄装置の第１の実施例を示す断面図、（Ｂ）
はその保持具の第２の実施例を示す斜視図、第６図は本
発明の超音波洗浄装置の第２の実施例を示す平面図、第
７図（Ａ）は本発明の洗浄状態を示す平面図、（Ｂ）は
その保持具の第３の実施例を示す斜視図、第８図は本発
明の超音波洗浄装置の第３の実施例を示す平面図と断面
図である。 1,11……洗浄槽、２……洗浄液、３……超音波振動子、
４……被洗浄物、5,7,9……保持具、6,8,16……高さ調
節具、10……溝、12……壁、13……シャフト、14,15…
…ローラ。
発明の原理の詳細を説明する部分断面図、第３図は本発
明の原理を証明する特性図、第４図（Ａ）は本発明の洗
浄状態を示す断面図、（Ｂ）はその状態を保持する保持
具の第１の実施例を示す斜視図、第５図（Ａ）は本発明
の超音波洗浄装置の第１の実施例を示す断面図、（Ｂ）
はその保持具の第２の実施例を示す斜視図、第６図は本
発明の超音波洗浄装置の第２の実施例を示す平面図、第
７図（Ａ）は本発明の洗浄状態を示す平面図、（Ｂ）は
その保持具の第３の実施例を示す斜視図、第８図は本発
明の超音波洗浄装置の第３の実施例を示す平面図と断面
図である。 1,11……洗浄槽、２……洗浄液、３……超音波振動子、
４……被洗浄物、5,7,9……保持具、6,8,16……高さ調
節具、10……溝、12……壁、13……シャフト、14,15…
…ローラ。
Claims (5)
- 【請求項１】薄い板状の被洗浄物と洗浄液とを収容する
有底箱型洗浄槽の側面または底面に500kHz以上の超音波
振動を発生する超音波振動子が配置された超音波洗浄装
置において、 前記洗浄液内を伝搬する前記超音波振動の伝搬方向が前
記被洗浄物に斜めに交叉しかつ該被洗浄物の受波面の法
線方向に対する傾斜角θが、超音波振動の前記洗浄液中
を伝搬する縦波の波長をλ1とし、前記被洗浄物に誘起
される板波の波長をλ2としたとき、θ＝sin-1（λ1／
λ2）となる角度になるように構成されたことを特徴と
する超音波洗浄装置。 - 【請求項２】薄い板状の被洗浄物と洗浄液とを収容する
有底箱型洗浄槽の側面または底面に500kHz以上の超音波
振動を発生する超音波振動子が配置された超音波洗浄装
置において、 前記洗浄槽の前記側面または前記底面の内側に配置され
る前記超音波振動子が、前記洗浄液内を伝搬する前記超
音波振動の伝搬方向が前記被洗浄物に斜めに交叉しかつ
該被洗浄物の受波面の法線方向に対する傾斜角θが、超
音波振動の前記洗浄液中を伝搬する縦波の波長をλ1と
し、前記被洗浄物に誘起される板波の波長をλ2とした
とき、θ＝sin-1（λ1／λ2）となる角度になるように
傾斜して配置されたことを特徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項３】薄い板状の被洗浄物と洗浄液とを収容する
有底箱型洗浄槽の側面または底面に500kHz以上の超音波
振動を発生する超音波振動子が配置された超音波洗浄装
置において、 前記超音波振動子が密接して配置された前記洗浄槽の前
記側面または前記底面が、前記洗浄液内を伝搬する前記
超音波振動の伝搬方向が前記被洗浄物に斜めに交叉しか
つ該被洗浄物の受波面の法線方向に対する傾斜角θが、
超音波振動の前記洗浄液中を伝搬する縦波の波長をλ1
とし、前記被洗浄物に誘起させる板波の波長をλ2とし
たときθ＝sin-1（λ1／λ2）となる角度になるように
傾斜して構成されたことを特徴とする超音波洗浄装置。 - 【請求項４】方形状の底面を有し洗浄液を収容する箱型
洗浄槽の側面または底面に500kHz以上の超音波振動を発
生する超音波振動子が密接して配置された超音波洗浄装
置によって薄い板状の被洗浄物を洗浄するために、 外形が前記箱型洗浄槽の内容積より小さく内側に前記薄
い板状の被洗浄物の複数枚を互いに並行して挿抜自在に
保持するための溝を有する立方体の枠からなり、 前記内側の溝が、前記被洗浄物を保持したとき前記洗浄
液内を伝搬する前記超音波振動の伝搬方向が前記被洗浄
物に斜めに交叉しかつ該被洗浄物の受波面の法線方向に
対する傾斜角θが、超音波振動の前記洗浄液中を伝搬す
る縦波の波長をλ1とし、前記被洗浄物に誘起される板
波の波長をλ2としたとき、θ＝sin-1（λ1／λ2）とな
る角度になるように構成され、 前記立方体の枠の底部片側に前記被洗浄物の前記傾斜角
を調節するための高さ調節具を備えた超音波洗浄装置用
の被洗浄物保持具。 - 【請求項５】被洗浄物と洗浄液とを収容する有底箱型洗
浄槽の500kHz以上の超音波振動を発生する超音波振動子
が配置された底面が、前記洗浄液内を伝搬する前記超音
波振動の伝搬方向が前記被洗浄物に斜めに交叉しかつ該
被洗浄物の受波面の法線方向に対する傾斜角θが、超音
波振動の前記洗浄液中を伝搬する縦波の波長をλ1と
し、前記被洗浄物に誘起される板波の波長をλ2とした
とき、θ＝sin-1（λ1／λ2）となる角度になるように
傾斜して構成された超音波洗浄装置によって薄い板状の
被洗浄物を洗浄するために、 外形が前記箱型洗浄槽の内容積より小さく内側の相対す
る両側に前記薄い板状の被洗浄物の複数枚を互いに並行
して挿抜自在に保持するための溝を有し、該溝を有する
片側の下方の脚部が長い立方体の枠からなり、 該立方体の枠の底部片側に、前記保持される薄い板状の
被洗浄物が水平になるように高さを調節するための高さ
調節具を備えた前記超音波洗浄装置用の被洗浄物保持
具。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19904990A JPH0669550B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 超音波洗浄装置と被洗浄物保持具 |
| KR1019910001071A KR0150466B1 (ko) | 1990-01-29 | 1991-01-23 | 초음파 세정장치와 피세정물 지지구 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19904990A JPH0669550B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 超音波洗浄装置と被洗浄物保持具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487675A JPH0487675A (ja) | 1992-03-19 |
| JPH0669550B2 true JPH0669550B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=16401263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19904990A Expired - Lifetime JPH0669550B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-07-30 | 超音波洗浄装置と被洗浄物保持具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669550B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4317068C2 (de) * | 1993-05-21 | 1996-08-29 | Grundig Emv | Anordnung zur Reinigung von Oberflächen oder Oberflächenbereichen von Unterwassergeräten |
| US7040332B2 (en) * | 2003-02-28 | 2006-05-09 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for megasonic cleaning with reflected acoustic waves |
| US8327861B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-12-11 | Lam Research Corporation | Megasonic precision cleaning of semiconductor process equipment components and parts |
| DE112008002140B4 (de) * | 2007-09-21 | 2014-01-30 | Mitsubishi Electric Corp. | Befestigungsstruktur und Befestigungsanordnung mit einer flexiblen Leiterplatte |
| JPWO2012043090A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-02-06 | コニカミノルタ株式会社 | 情報記録媒体用基板の製造方法およびその製造に用いられる洗浄装置 |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP19904990A patent/JPH0669550B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487675A (ja) | 1992-03-19 |
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