TW201138171A - Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate - Google Patents
Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate Download PDFInfo
- Publication number
- TW201138171A TW201138171A TW99138853A TW99138853A TW201138171A TW 201138171 A TW201138171 A TW 201138171A TW 99138853 A TW99138853 A TW 99138853A TW 99138853 A TW99138853 A TW 99138853A TW 201138171 A TW201138171 A TW 201138171A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- frequency
- converter
- mounting plate
- thickness
- converters
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000008911 qingzhi Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/44—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/38 - H01L21/428
- H01L21/449—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/38 - H01L21/428 involving the application of mechanical vibrations, e.g. ultrasonic vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B2203/00—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B2203/02—Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
- B08B2203/0288—Ultra or megasonic jets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
201138171 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明主要有關於超高頻音波處理設備及涉及以厚度模 式在至少300 KHz或更高之不同的超高頻音波頻率運作之兩 或更多壓電轉換器的關聯方法,詳言之,以關於藉由將多頻轉 換器的基本共振或更高階的諧波頻率匹配至其上安裝轉換器 之板或其他安裝結構的基本共振或更高階的諧波頻率來改呈 性能。 ° 【先前技術】 >超高頻音波處理涉及產生並使用在高於3〇〇 KHz頻率之 高頻能量。許多超高頻音波系統在1〇〇〇 KHz (丨ΜΗΖ)或接近 1000KHz的頻率下運作。雖然丨μηζ為共識,許多應用之較 佳的,率,其頻率範圍遠高於此,甚至高達1〇 MHz。超高頻 音波系統的典型用途包含清理需小心處理之物體,如半導體晶 圓以及碟片驅動媒體。此種超高頻音波清理程序涉及將欲清理 的,體放置在含錢體的射,麟槽的㈣(諸)表面施加在 超高頻音波頻率的振動能量。使用一或更多壓電轉換器(ρζτ) 來產生此振動能量。ΡΖΤ接合或以其他方式附接至一板或槽但 無外。ρ壓力或壓縮。產生II則供應交流電驅動信號給轉換器。 超高頻音波轉換器以厚度模式運作,其中壓電元件受到交^ ,動信號紐發而導致轉換H之交㈣擴張與收縮,主要擴張 轉換ϋ的厚度。射賴電轉換n具有麵ΚΗζ =厚度模式基本共振頻率。已知職鶴解通過 =高頻音波處理在比超音波處理高上許多 生’其涉及典型在25 ΚΗζ到40 ΚΗΖ _中之^員^ nh\0365_20IO\12032〇]〇\ECS\01923.〇〇〇〇5 3 201138171 士至fr3GGKHZ之更高_波。超音波轉換器典型為質量平衡 上具树'㈣4,並且具有鱗度成^ 聰的佐向運動成分。ρζτ為中心切除之圓環,且 徑對外部直徑的關係所決心超音波轉換器 Ϊ H冓為在兩個質量之間堆疊一或更多環狀壓電元 件,並藉由軸向壓縮螺栓將此裝配保持在一起。壓縮一徑向 PZT增加其振動振幅,其解度献ρζτ所發生的相反 曰^理係根據氣穴縣(eavitatiGn),其為在流體中之氣泡 的形成與崩潰。 在超高頻音波使用的頻率下,不會發生明顯的氣穴現象, 因此/月理動作係根據另一種稱為微流動(micro_streaming)的 機制,其為從超高頻音波轉換器流離的分解粒子之一般的流 動。i流動由源自於安裝有轉換器之表面的平面波所構成。若 轉換器安裝在槽的底部,解面波㈣直方向往上移動。這些 微流的平®躲會影㈣麵之巾超高頻音波能量的分佈^ 相對超高頻音波轉換H之間㈣處賴祕少或沒有活動。改 善分佈的一種方法為將槽的高比例(如80至90%)之表面面 積佈滿轉換11。另—種效率概的方式為在整健崎盈或移 動欲處理之部件’使得所有的表面冑絲至夠高的超高頻音波 能量。 已知在超音波設備中使用多個不同頻率的轉換器,如美國 f利第6,019,582號中所示。此專利揭露在相較於較高頻轉換 器之更厚的板上安裝較低頻轉換器來對抗較低頻轉換器所導 致之過度磨損。 【發明内容】 本發明有關於超高頻音波處理設備,其具有以厚度模式在 至少300 KHz之基本共振頻率運作的兩個壓電轉換器 nh\0365_2010\l2032010\ECS\01923-00005 4 201138171 =ZT)。第—及第二轉換11具有不同之相應第-及第二運竹 t朗於安賴換器。在第—轉換11之位置 二iiif有—第—厚度並具有實質上等於第—運作頻率之 二ί 轉,棘裝板具有 二有流“欲處理 換从、應在該第一及第二運作頻率之驅動信號。 務明板具有匹配至轉換器之運作頻率的共振頻率。在本 例,所有轉換器具有實質上相同的尺寸,但S ,基本/、振頻率運作且其他在第三諧波頻率運作。該安 具有實質上等於一轉換器之基本共振頻“ 的亦具有實質亡等於轉換器之第三諧波頻率 頻率及約 4匹7=i基本共振頻率及約i5_z之第三,以 此實施例具有-優點在於安裝板具有__致 _ 谐波轉換贿基本舰鮮轉翻為_尺寸。&地且^ Ξΐϊ,ΐΐ根f較_ pzj,其取代較高階譜波在其基本共ϊ PZT更耐用且更抗裂縫形成。 +卿之㈣的 個第較第一轉換器(在基本共振頻率運作)及多 裝板上,換_顧_錄峨在: nh\O365.20l0\|20320l0\ECS\0l923^K)005 5 201138171 有長度延伸跨越安裝板之一維度。 在其他實施例中,安裝板具有非—致 ft匹配碰k基本·辭及财ί貞^者=裝= ,、盗之基本共振鮮可為匹配,但第 “ 板為:基她頻率,在第:.轉換器 ^ 一實施例中,安裝板具有經選擇之不同厚度,使盆之 ΐΐ二頻率匹配相應的第一及第二轉換器之運作頻率。i擇 藉由加I較厚板以移除多餘 =轉的位置之安裝板的減少厚度。替代地, 轉換器之較高運作頻率的基本共振頻率之 ,ΐί本共振頻率所需者。另一替代方式為在經圖案S造 金屬可用為製造安裝板之材料。較佳地,有在基:H 2 作=多個第-轉換ϋ及在不同之基本共振頻率運作的x多個 奐器。這些轉換器以交替序列配置在安裝板上。轉換器! ίϊΐ=?作並較佳地為長的長方形,具有長度延伸跨越; 在又另一實施例中,設置數個轉換器之陣列,其呈 許多不同的運作頻率。轉換器可配置在^最低至 ,同^作頻率的序列中’或也可在其他非序列的配置中。此 包括運輸機制的槽一起使用,該運輸機制將欲處理 種=至另—端,因此使它們受到由轉換器所 nh\0365_2〇]〇\l203201〇\£CS\〇i923.〇〇〇〇5 6 201138171 於此說明書中描述之特徵與優點並非完全,並 2額外的_:錢點在此技藝巾裝常知識者 =示,明書以及申請專利範圍後會變得_上閱此外, 中使用的語言主要針對閱讀性以及教示 目的而選擇’並且可能並未選擇來描述或定義 的,故須由申請專利範圍來決定此具發明性之標的x。 75 【實施方式】 發明之各種較佳實施例的圖示僅作為例示性。孰染 討論迅速理朗可利用在此所述G 構/、方法的替代貫施例而不背離在此描述之本發明的原理。 t發明之一態樣為將轉換器安裝板 ί;=;ΐ裝於其上之多頻轉換器的運作頻率= “沒人’不是基本共振就是更高諧波頻率,以 為:=頻二頻⑽ (亦稱為叫如鈦酸鋇二^為壓電晶體或壓電陶究 將安裝板之厚=====模式中運作。 運作頻率增進從魅H至槽的能量轉配至超_轉換器的 便,Ϊΐίίϊίίί裝板、槽表面、或其他結構上。為了方 a為包^有时裝結構, 好傳送以= 為根據不鏽鋼。上述引用的二以斤引用之頻率 式頻率。 不针之母者具有其自己的厚度模 nh\0365_20!0\l2〇32〇I〇\ECS\〇I923-〇〇〇〇5 7 201138171 如第1至6圖中所示,本發明之—實施例為清 其包括含有清理液體或溶液14以及一或更多之Ί二 成形之安裝板2G之超高頻音波頻率轉換器16及 頻音波能#至清理㈣14。替代地,超高頻音 定至槽的-或更多側或浸入槽之中。較佳地,超立 轉換器16及18具有黏接或以其他方式附接 ^安j 20之壓電元件(PZT) 18。轉換器16及18可黏 附接至碳僻板,其_接至槽12或絲板2G ^方J 轉換器16及18與槽12或安裝板2〇之間的接合在 銅结以及阻抗匹配黏接劑所構成。替代地曰:C =或用於晶粒接合半導體日日日片至封裝基板之其^[二;二 壓電元件可為正方形、長方形或圓形碟或其他 度=狀。例如,針對在1000KHz的標稱頻•之^作,g 豆,有約0.08英忖的厚度’且石英槽12的底部 $ 厚度。轉換H 16與18及清理魏1G 本明 之轉換器與設備的一範例。 匕a尽知明 ^第3至6圖中所示’轉換器16及18較佳為長方形 ^ ^包括數個每—轉換器之㈣順序互相平行配置較 ίί丨,轉換裔16及18涵蓋槽12之底表面的實質部分,較佳 為至>、8G%。較佳產生超高頻音波能量並遍及娜器16=8 的整____送至槽12與流體Μ。將 献例的表面積佈滿轉換器確保傳送至流體Η之超 南頻音波能量相對地均勻。 ^ 如第6圖中所示’轉換器Μ及ls由可編程產生器% 上提供之鶴錢所軸。由使用者透過使用者輸2 ^面28編程產生器以設定產生器所輸出之軸信號之特 nh\0365_2010\12〇3201〇\HCS\〇l923.〇〇〇〇i 8 201138171 超高頻音波頻率壓電轉換器以厚度模 電麼導致轉換器之厚度擴張與收縮。這 ,安裝板20傳遞至槽中的流體14與忒,5與2=槽 虛線所示,假設轉換器16及18在槽】〇第6圖之 頻,振動主要為水平波。這些波如第㈣ :又:上傳導並且載送已自槽中的物體15離 子。此程序稱為微流動,其中有自趙高月次刀離之粒 :向上移動。如第1與2圖中二 體與粒子之堰2丨,爾環並清理流體之===流 率地為轉換11之機械與電氣特性能最有效 ίϊ 峨㈣贿波轉換 U轉換器的厚度決疋基本共振頻率。例如, 趾的基本共振頻工為。: 率”: 像是轉換器及安裝板之結構亦具有在較高階 ίΐίΐ=如'約為基本共振頻t三倍的•三譜波頻率。ί換 i及i -二力來產生超局頻音波能量的基本共振頻 ,器傳送超高頻音波能量至槽的内含 ^譜波頻率兩者。第8⑷圖及第8⑻圖 =厚f之ϊ鏽鋼安裝板的頻率之函數的信號阻抗。第^ί)
Siting好傳送。第8(b)圖顯示出相同的不鏽鋼』ί ==== 料三财鮮具钱峨。這魏阻抗ί 致厚度 第9圖繪示本發明之—實施例,其中安裝板具有一 nh\O365_20l0\12032010\ECS\0|923-00005 9 201138171 且轉換器16及18分別在它們的基本共振(第一諳波)及第三 諧波頻率運作。轉換H 16及18為相同構造,但—者在其基 共振(第一諧波)頻率下被驅動而另一者在其第三諧波頻率下 被驅動。例如,為〇·23英叫·厚之ρζτ會具有470 KHz之第一 諧波頻率及1560 KHz的第三諧波頻率。較佳地,由一產生器 驅動較低頻轉換ϋ 16,且由另-產生器,鶴較高頻轉換器18。 、替代地,轉換器18可設計成在一致厚度安裝板之第三諧 波頻率的基本共振(第一諧波)頻率運作。156〇 ΚΗζ之第一 諧波會需要約為0.05英吋厚之ΡΖΤ,其比〇 23英吋薄許多。 較薄的ΡΖΤ在操作上味厚的ρζτ較不可靠,因紐厚的 較能抵抗裂縫之形成及破損。 藉由匹配轉換器及安裝板之基本共振(第一譜波)頻率, 第二諸波鮮亦應為匹配或接近匹配。若轉換S及安裝板 «白,頻率為匹配但第二譜波不夠匹配,則可調整安裝板之 J。藉由在第三諧波轉換器之安裝位置改變安裝板的厚度,安 裝板之第三雜鮮可減地被碰姐配職^的 度會降低安裝板的諧波鮮,且減少厚度會提高諧波頻率。 在另-實施例中,可在安裝板之基本共振(第一譜 配ί轉換器18的運作頻率。本發明之此實施例 =在第10及u圖中。第⑴圖中顯示出兩片安裝板;較厚 ^有二之,本共振(第—譜波)頻率且較薄板34 二ϋ ( eg)之基本共振(第一譜波)頻率。較厚 f 2振匹配至47G KHz轉換器16,且㈣板3車 至_KHz轉換器18。為了使用轉換器16及18兩者振^己 f 具有兩解度—在較低㈣換H 16的安纽置38較^ ”頻轉換器18的安裝位置40較薄。這顯示在第u ^ 得到針對較高頻之安裝板#正確厚度,可以匹配至3 厚板開始,il接著加工該板的區域以減S 較间頻轉換& 18所需之厚度。如第12圖中所示,較高頻轉換 nh\O365_2010\120320]0\ECS\01923-00005 10 201138171 較低頻轉㈣之 一可藉由顛倒程序來達成類似結果,如第及 匹配至較高頻轉換器18的㈣板34開始,在較 頻率所位料42以增加共振匹配較低運3 燒結、ίί=庠itm、銅焊、以膠水或其他黏劑接合、 X具他程序來添加材料42塊至較薄板34。 底模以造成安裝板之期望厚度之 具中壓鑄或親安裂板。壓鑄或壓模程序可使用叙充 、金屬。粉狀金屬可用為製造安裝板之材料。,$ 手之铩稱厚度的0.0005央吋内。可藉由壓镱 來獲得較窄的容限,最適合高容積朗。^由私或觀 伯太之本發明包括兩群轉換器,各具有不同的運作頻率。 月不僅限於兩個頻率,因為匹配安裝板及轉換器之共振 ,,頻率的基礎原理不僅限於兩個頻率。第15圖^洛^ 2 Γ同的轉換器之陣列的—實施例,各在其位置匹ϋ安 裝板。轉換器44的範圍從470 ΚΗζ至1〇6〇 ΚΗζ,其 2 為10 KHz。安裝板46具有變化的厚度,從在轉換器陣^ ,端的相對厚,至在轉換器陣列之高頻端的相對薄。這類J多:員 =在中提供-相的超高頻音波鮮。這可用於連續清理 知序’其中將欲處理之部件從槽—端自動或手動载送至另 以使其受鼎翻陣顺產生之所有鮮。鮮進行可為向上 代* L該陣列可具有交替的低與高頻轉換器,具有 至其他鮮的緩’&進行。根據本發明之此實施财以實行其他 的序列或進行。此多頻陣列的他點在於其實f減少被處理^ 件的處置上的危險,但使部件受到許多不同的超高頻音波。4 少由處置敏感的部件導致之破壞的危險亦改善產量。 /
nh\〇365_2010U2032010\ECS\01923^)0005 II 201138171 動二,方 如,觸動信ί之頻可率動^號=率作為時間的函數。例 並儲存在與產生g 26 Μ 範圍或頻寬 掃掠速 率且Γ需=程成為第根7據= 可例如為】=數 驅動U本身可為正弦、正方形、三角形、或 頁率)與向下掃掠(減;頻率〈而 。較佳地’使用者亦可設枝期數目並可建立4, 益關閉驅動信號時之休息時間。 田 常見地’聰-給杜務或祕使肋啊作 轉換器’在此情況中,常以相1^產生器及驅動作號 ^生能變化及製造容限,可能會沒有單一最佳】因 =造成具有在3%至4%的範圍内之共振頻率的超高= 換器。例如’ 4 1_ KHz,4%的範圍會是從標稱‘ 之加或減20 KHz,或980至1020 KHz的範圍。 在這類應用中,根據本發明,重複地掃掠驅動信 ,’以確保至少在一些時間轉換器16及18在或^近它=的 共振或諸波頻率運#。為了讓每一轉換器在或接近 = 或諧波頻率運作,產生H掃掠過-鮮制,其係設 ^ 並超過一群轉換器之最低及最高共振頻率。產生器% j 頻率函數涵蓋變異範圍。掃掠頻率函數可為固定或 = 就速度(每秒之掃掠)或範圍(最小及最大頻率)而變。為 本發明不限於與槽一體成形之安裝板或結構。轉換界可封 nh\O365_2010\l20320l0\ECS\01923.00005 12 201138171 包箱或容器中並放置在槽中。此箱或容器具有一表面, 具構成如在此所述的頻率匹配轉換器之安裝板。 必j發明之朗不限於清理操作。將安裝板匹超高頻音 k之ίΐϊίί運作頻率的相同原理可應用至超高頻音波能 微机動的其他用途,如非破壞性測試,或使用具有至少 ΚΗζ之基本共振頻率的厚度模式轉換器的任何其他應 將安裝板頻率匹配至多頻轉換器為轉移能量之—種有效 的其造狀善且更強的則動活動,纽善微流動清理 之效率及微流動之其侧途^微麟為由太弱而不會導致氣穴 2的超音波能量之槪所產生的受紐體之流動。在超過 辭’停止發生氣穴縣,蝴縫音_率能量 造成液體之流動。 從上述说明,在此揭露之發明很明顯地提供有新穎性且有 利用已匹配安裝板之超高頻音波處理設備以及方法。上 ϋ i僅揭露並且描述本發明之範例方法與實施例。熟悉該項 技六者可了解到’本發明可以各種其他形式體現*不背離本發 ,之精神,本質的特徵。因此,本發明之揭紐仙本發明的 範圍之例示而非限制,而本發明之制在下列中請專利範圍中 描。 【圖式簡單說明】 ^ 1圖為根據本發明之超高頻音❹頻處理祕之整體透視 圖。 m為用於本發明之超高頻音波多頻處理祕巾之槽的頂 邵迄視圖。 第3圖為該槽之底部透視圖。 第4圖為該槽之側正視圖。 nh\O365_2010\ 12032010\ECS\01923-00005 13 201138171 第5圖為該槽之底部圖。 音波多佩_統之示意_及槽與連接之 綱信號至轉 S圖為用於本發明之—實施例中之驅動信號賴率對時間 及第8 (b)圖為作為頻率函數之傳播經過金屬安 裝板之超s波信號的信號阻抗之圖。 第9圖為利用在第一及第二諧 板及轉換胃的—致厚度之安裝 第10圖為兩片安裝板之侧視圖。 第11圖為_在轉換H絲位置 明之-實__視圖。 、_厚度之女裝板的本發 第12圖為第_之安裝板的透視圖。 第13圖為一安裝板的側視圖。 第14圖為利用在轉換器安裴位 明之另一實施例的側視圖。 ,、有兩厚度之安裝板的本發 第15圖為利用轉換器陣列的本發 ㈣之另—實施例的侧視圖。 【主要元件符號說明】 W清理系統 12清理槽 14清理液體或溶液 15工件 祕咖20咖⑽一 5 201138171 16超高頻音波頻率轉換器 18超高頻音波頻率轉換器 20安裝板 21堰 22接合層 23泵 24電線 25過濾器 26可編程產生器 28使用者輸入或介面 30已編程掃掠頻率範圍 32較厚板 34較薄板 36安裝板 38安裝位置 40安裝位置 42材料 44轉換器 46安裝板 nh\0365_2010\l2032010\ECS\Ol923-00005
Claims (1)
- 201138171 七、申請專利範圍: L 一種超高頻音波處理設備,包含: 一第-壓電轉換器’具有至少獅KH 並具有一第一運作頻率; 基本共振頻率 二第二壓電轉換II,具有至少·腿 並具有與該第一運作頻率不同之-第二運作it振頻率 ^上安裝該第一及第二轉換器之 ίϊίϊί:;裝板具有—第-厚度並 隹 項率之基本共振或諧波頻率,以及1中在1 敝置該安裝板具有—第二厚度之有ίί 4於对二運作頻率之—基本共振或譜波頻率;1 二調適成含有流體及欲處理之—或Μ部件, 至該槽使該些轉換器提供振動至該; 頻ίί=ί至該些轉換器以供應在該第-及第二運作 2·=請專利範圍第i項所述之設備,其中該第 其Ϊ基本共振頻率,以及其中該第:ί 換盗之該第—運作頻率為其之第三譜波頻率。 η 3. =Γί2ϊ圍第2項所述之設備,其中該第—及第一轉 換器具有實質上相同的尺寸。 ” μ一轉 4· 利範圍第2項所述之設備’其中該安裝板具有- 5. 之設備,其中該安裝板的該- ϊ二等於該第—轉換器之該基本共振頻率 ih\O365_2010\l20320l0\ECS\0l923.00005 16 201138171 4,述之設備,其中該安裝板的該-的-第三諧波頻#等於該第二轉換器之該第三譜波頻率 .第2項所述之設備’其中該安额的該第 的%以等於該第-轉換器之該基本共振4 波頻率。第一轉換益之該第三諧波頻率的一第三諧 8. 2項所述之設備,進—步包含複數個第 置在該安裝=轉換器’該些轉換器以交替序列配 換器之基本共振頻率’以及其中該第二轉 第乍頻率為其之基本共振頻率,以及其中註 第及第一轉換器之該些基本共振頻率為不同。、Μ 述之設備,其中該安裝板的該第 其中該安裝板的該第二厚&有 第二轉換器之該基本共振頻率的-基本Ϊ 11· ^申請專利範圍帛10項所述之設備,其中 第一厚度小於該安裝板的該第一厚度 材料至該安裝板形成該第一厚度。乂及其中糟由添加 12. 如申請專利範圍第10項所述之 第二厚度小於該安裝板的該第—厚度,亥 材料至該安裝板形成該第-厚度。及/、中藉由添加 13. 如申請專利範圍第9項所述之設備,進—步包含複數個第 nh\O365_2010M203201 〇\HCS\OI 923-00005 17 201138171 魏^触雜扣交替序列配 & 1 2項所述之設備,進—步包含具有至少 n说二。基本頻率的多個額外轉換器,且每一者具有 /、其他轉換益的運作頻率不同之一運作頻率。 15. 圍Ϊ」4項所述之設備,其中以從最低運作 σ、’進至最尚運作頻率的序列配製該些轉換器。 16. 3申第14項所述之設備,進一步包含運輸機 受到每i換;:===件經過該槽,以使該些部件 17. ΞΓί專利範_1項所述之設備,其中該安裝板包含在 18_ 圍第17項所述之設備’其中該安裝板與該 19· 專利範15第17項所述之設備,其中該安裝板附接 20.如申請專利範圍第17項所述之設備, 板具有實質上等於-運作 第其中該安裝板具有 質上等於-運作頻率中之選一擇基母本==^=裝板具有實 22. K睛專利範圍第1項所述之設備,其中該安裝板浸入該 nh\O365_201(AI20320l0\EC$\01923-00005 18 1 ^所述之設備,其中該產生器在一整 2 中的可變頻率供應該些驅動信號,該頻率範 201138171 圍包括該些轉換器的該些運作頻率。 nh\0365 2010\12032010\ECS\01923-00005 19
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/618,644 US9108232B2 (en) | 2009-10-28 | 2009-11-13 | Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201138171A true TW201138171A (en) | 2011-11-01 |
TWI517461B TWI517461B (zh) | 2016-01-11 |
Family
ID=43992015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW099138853A TWI517461B (zh) | 2009-11-13 | 2010-11-11 | 具有匹配的轉換器及安裝板之超高頻音波多頻設備 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9108232B2 (zh) |
EP (1) | EP2499681B1 (zh) |
KR (1) | KR101431643B1 (zh) |
CN (2) | CN105414104B (zh) |
AU (1) | AU2010319547B2 (zh) |
CA (1) | CA2786389C (zh) |
SG (1) | SG181661A1 (zh) |
TW (1) | TWI517461B (zh) |
WO (1) | WO2011060092A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102601074B (zh) * | 2012-03-19 | 2015-08-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Tft-lcd玻璃基板清洗方法 |
EP2703094B1 (en) | 2012-08-27 | 2019-10-02 | IMEC vzw | A system for delivering ultrasonic energy to a liquid and its use for cleaning of solid parts |
EP3298622B1 (en) | 2015-05-20 | 2021-08-04 | ACM Research (Shanghai) Inc. | Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers |
CA2946415C (en) * | 2015-11-11 | 2023-11-07 | Engineered Abrasives, Inc. | Part processing and cleaning apparatus and method of same |
JP6770757B2 (ja) * | 2016-04-06 | 2020-10-21 | エーシーエム リサーチ (シャンハイ) インコーポレーテッド | 半導体ウエハの洗浄方法及び洗浄装置 |
US10830654B2 (en) | 2017-08-25 | 2020-11-10 | Flexiv Ltd. | Robust torque sensor with moderate compliance |
US11581205B2 (en) | 2017-11-20 | 2023-02-14 | Acm Research, Inc. | Methods and system for cleaning semiconductor wafers |
CN110479687B (zh) * | 2019-08-01 | 2022-04-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种动力电池铝壳的超声清洗装置 |
US11390255B1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-07-19 | Spincycle Llc | Turntable rotation device for assisting with safe and controlled directional movement and pivoting of stationary motorcycles |
CN113814237B (zh) * | 2021-08-19 | 2023-04-18 | 江苏海创微电子有限公司 | 一种高效率二极管生产用清洗机及其操作方法 |
CN114101208B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-12-20 | 重庆芯洁科技有限公司 | 一种cvd用陶瓷基板超声清洗装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6016821A (en) * | 1996-09-24 | 2000-01-25 | Puskas; William L. | Systems and methods for ultrasonically processing delicate parts |
US5119840A (en) | 1986-04-07 | 1992-06-09 | Kaijo Kenki Co., Ltd. | Ultrasonic oscillating device and ultrasonic washing apparatus using the same |
US4804007A (en) * | 1987-04-29 | 1989-02-14 | Verteq, Inc. | Cleaning apparatus |
US4836684A (en) * | 1988-02-18 | 1989-06-06 | Ultrasonic Power Corporation | Ultrasonic cleaning apparatus with phase diversifier |
US7629726B2 (en) | 2007-07-11 | 2009-12-08 | Puskas William L | Ultrasound system |
US5865199A (en) | 1997-10-31 | 1999-02-02 | Pedziwiatr; Michael P. | Ultrasonic cleaning apparatus |
US6314974B1 (en) * | 1999-06-28 | 2001-11-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Potted transducer array with matching network in a multiple pass configuration |
US7451774B2 (en) * | 2000-06-26 | 2008-11-18 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
JP2004515053A (ja) | 2000-06-26 | 2004-05-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ウェーハ洗浄方法及び装置 |
KR100455218B1 (ko) | 2001-12-27 | 2004-11-06 | 주식회사 에스세라 | 압전 세라믹 조성물과 그 압전 세라믹 조성물을 이용한 압전소자 |
US6954021B2 (en) | 2002-07-12 | 2005-10-11 | Applied Materials, Inc. | Matching circuit for megasonic transducer device |
WO2004112093A2 (en) | 2003-06-06 | 2004-12-23 | P.C.T. Systems, Inc. | Method and apparatus to process substrates with megasonic energy |
US7645344B2 (en) | 2003-10-08 | 2010-01-12 | Micron Technology, Inc. | Method of cleaning semiconductor surfaces |
KR101004073B1 (ko) | 2003-11-05 | 2010-12-27 | 더 크레스트 그룹, 인코포레이티드 | 초음파 처리 방법 및 다중 주파수 변환기를 구비한 장치 |
TWI393595B (zh) * | 2006-03-17 | 2013-04-21 | Michale Goodson J | 具有頻率掃描的厚度模式轉換器之超高頻音波處理設備 |
US9492686B2 (en) * | 2006-12-04 | 2016-11-15 | Koninklijke Philips N.V. | Devices and methods for treatment of skin conditions |
US20080312460A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Goodson J Michael | Multi-Frequency Ultrasonic Apparatus and Process for Producing Biofuels |
-
2009
- 2009-11-13 US US12/618,644 patent/US9108232B2/en active Active
-
2010
- 2010-11-10 CN CN201510544545.3A patent/CN105414104B/zh active Active
- 2010-11-10 CA CA2786389A patent/CA2786389C/en active Active
- 2010-11-10 SG SG2012043311A patent/SG181661A1/en unknown
- 2010-11-10 AU AU2010319547A patent/AU2010319547B2/en active Active
- 2010-11-10 WO PCT/US2010/056265 patent/WO2011060092A1/en active Application Filing
- 2010-11-10 CN CN201080061384.8A patent/CN102823006B/zh active Active
- 2010-11-10 KR KR1020127015309A patent/KR101431643B1/ko active IP Right Grant
- 2010-11-10 EP EP10830678.8A patent/EP2499681B1/en active Active
- 2010-11-11 TW TW099138853A patent/TWI517461B/zh active
-
2015
- 2015-08-13 US US14/825,891 patent/US9610617B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9108232B2 (en) | 2015-08-18 |
EP2499681B1 (en) | 2019-07-17 |
CA2786389A1 (en) | 2011-05-19 |
CA2786389C (en) | 2017-07-18 |
CN105414104B (zh) | 2019-03-26 |
CN102823006A (zh) | 2012-12-12 |
EP2499681A1 (en) | 2012-09-19 |
SG181661A1 (en) | 2012-07-30 |
AU2010319547A1 (en) | 2012-07-12 |
EP2499681A4 (en) | 2014-10-01 |
WO2011060092A1 (en) | 2011-05-19 |
US20110094548A1 (en) | 2011-04-28 |
TWI517461B (zh) | 2016-01-11 |
KR101431643B1 (ko) | 2014-08-20 |
CN102823006B (zh) | 2015-10-07 |
AU2010319547B2 (en) | 2014-10-30 |
KR20120101071A (ko) | 2012-09-12 |
US20150343499A1 (en) | 2015-12-03 |
CN105414104A (zh) | 2016-03-23 |
AU2010319547A2 (en) | 2012-12-20 |
US9610617B2 (en) | 2017-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201138171A (en) | Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate | |
TWI393595B (zh) | 具有頻率掃描的厚度模式轉換器之超高頻音波處理設備 | |
US3198489A (en) | Compound ultrasonic transducer and mounting means therefor | |
Zhou et al. | Self-focused high frequency ultrasonic transducers based on ZnO piezoelectric films | |
TW200300369A (en) | Radial power megasonic transducer | |
JPS6053117A (ja) | 台所シンクユニツト | |
Eiras et al. | Vibration modes in ultrasonic Bessel transducer | |
US20090133712A1 (en) | Methods for cleaning generator coils | |
Gallego-Juárez | High power ultrasonic transducers | |
CN102397838A (zh) | 随机相移混频型压电振子组合兆声波换能器装置 | |
JP2007301538A (ja) | 超音波洗浄器 | |
JPWO2006095738A1 (ja) | 超音波洗浄器 |