CN102119060A - 超声波清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够容易地应对被清洗物的清洗面的大径化的超声波清洗装置。本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:对传送液(15)赋予超声波能量的超声波振动件(13);使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管(12);配置在所述超声波传送管的下方的保持被清洗物(21)的保持机构;向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面供给清洗液的清洗液供给机构,其中,所述超声波传送管(12)配置成其侧面与通过由所述清洗液供给机构向所述清洗面供给清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜(19)接触。
Description
技术领域
本发明涉及基于单晶圆旋转清洗(single-wafer spin cleaning)的超声波清洗装置、浸渍式的超声波清洗装置及清洗大型基板的超声波清洗装置。
背景技术
<单晶圆旋转清洗>
图24是表示现有的点型的基于单晶圆旋转清洗的超声波清洗装置的剖视图。该超声波清洗装置是对半导体晶片等那样具有平坦的平面的被清洗物101进行清洗的装置。为了清洗被清洗物101的整面,该装置具有:使被清洗物101旋转(spin)的机构(未图示);对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件103;向该超声波振动件103供给清洗液的清洗液供给口105;使赋予了超声波能量的清洗液102向被清洗物101点喷出的喷嘴104;使该喷嘴104摆动的机构(未图示)(例如参照专利文献1)。
如上所述,在图24所示的超声波清洗装置中,超声波照射域为一点(点),因此为了清洗被清洗物101上的整面,需要使喷嘴104摆动的机构。另外,作为被清洗物的基板越大型,摆动所需要的时间越长,存在无法应对装置的清洗时间的缩短化的问题。
另外,为了缩短喷嘴104与被清洗物101的距离,需要在被清洗物101上的附近设置喷嘴104,存在作业性恶化的问题。另外,喷嘴104的设置空间受到限制,因此设置多个喷嘴存在困难。
另外,清洗液除了使用纯水、在纯水中添加了用于提高清洗效果的气体(氮、氢、氦、臭氧等)或具有静电防止作用的气体(二氧化碳)而成的功能水外,还使用以除去微粒子为目的的氨过氧化氢水、具有蚀刻作用的稀氟酸、用于除去抗蚀膜的剥离液等。由于上述清洗液通过超声波振动件103的内部,因此作为接液部的箱体106、振动板、喷嘴104、密封件需要选择对清洗液具有抵抗性的部件。另外,为了防止来自部件的污染,需要维持各部件的清洁度。
图25是表示现有的探针型(日语:プロ一ブ型)的基于单晶圆旋转清洗的超声波清洗装置的剖视图。该超声波清洗装置是对半导体晶片等那样具有平坦的平面的被清洗物101进行清洗的装置。为了清洗被清洗物101的整面,该装置具有:使被清洗物101旋转(spin)的机构(未图示);向被清洗物101的表面供给清洗液102的清洗液供给喷嘴107;与供给到被清洗物101的表面的清洗液102接触的探针108;经由导热部件109向该探针108赋予超声波能量的超声波振动件103;供给冷却导热部件109的制冷剂的制冷剂供给口110及制冷剂排出口111(例如参照专利文献2)。
在上述的图25所示的超声波清洗装置中,超声波照射域在沿着探针108的线上,因此用于清洗被清洗物101上的整面所需要的时间与一点(点)相比能够大幅缩短。另外,由于不需要摆动探针108的机构,因此能够减小探针108的设置所需要的空间。
另外,由于接液部仅为探针108,因此只要探针108选择对清洗液102具有抵抗性的部件即可。探针108由石英等非活性的非污染物质构成,能够容易地防止来自接液部的污染。
另外,为了使由石英等固体密度高的材料形成的探针108振动,在振动元件上施加声音上大的负载,随之大量的发热。因此,在这样的探针型的超声波清洗装置中,为了冷却超声波振动件103和探针108,需要经由导热部件109向探针108传送能量。并且,为了有效地冷却导热部件109,需要使通过导热部件109的制冷剂循环。
另外,在通过超声波振动件103的驱动使探针108振动时,如图26所示,在探针108中产生驻波分布。驻波分布的波长λ可以由探针108中的声速V和动作频率F,根据λ=V/F计算得出。探针材质为石英的情况下,声速V=6000m/s,在动作频率F=1MHz时,波长λ=6mm。
由于探针108中的声速V和动作频率F具有温度特性,因此为了维持探针108中的驻波分布,需要将探针108和超声波振动件103的温度保持为一定。从而,需要进行基于制冷剂的冷却温度控制。
另外,为了形成驻波分布,需要以λ/2的整数倍设计探针长。即使探针长发生微小变化,也不会形成驻波分布,因此,在驱动超声波振动件103的情况下得不到规定的振动振幅。从而,需要以准确的探针长的尺寸制作探针108。
另外,在图26所示的变位振幅的波腹的位置能够获得清洗效果,在波节的位置清洗效果降低。波节与波节的间隔为λ/2=3mm时,以3mm的间隔清洗效果降低。
另外,在图25所示的超声波清洗装置中,需要使探针108的长度长至被清洗物101的半径左右。因此,为了应对被清洗物101的大口径化,也需要相应地增长探针108的长度。例如为200mm晶片时,探针108的长度需要为100mm程度,为300mm晶片时,探针108的长度需要为150mm程度。然而,能够驱动的探针长存在界限,当探针达到某种程度的长度时,无法由施加在超声波振动件上的声负载驱动。从而考虑到,在比300mm晶片大口径化的情况下,由图25的超声波清洗装置应对存在困难。
专利文献1:日本特开2007-289807号公报(图1)
专利文献2:日本专利第3493492号公报(第1图)
<浸渍式清洗>
图27(A)是表示现有的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,图27(B)是沿与图27(A)所示的截面垂直的方向剖开超声波清洗装置而得到的剖视图。
该超声波清洗装置具有在半导体晶片的浸渍式清洗中使用的通常的清洗槽,该清洗槽形成为在底面上设有超声波振动件113的外槽(未图示)上设置有充满清洗液的内槽112的间接清洗结构。从清洗液入口114a向喷流管114导入清洗液,如箭头所示将该导入的清洗液从喷流管114的侧面向内槽112内喷出,并使清洗液从内槽112的上部溢出。
设置在内槽112内的作为被清洗物115的晶片被支承在用于输送的搬运器(输送机)116上。超声波能量从底面照射,但存在如下问题:搬运器116的下部的承受台部分116a受到超声波能量,或者在晶片上出现超声波能量没有到达的盲区(日语:影)的部分,或者产生对清洗带来不好的影响的气泡。
另外,由于在清洗槽底面设置有超声波振动件113,因此需要将清洗液的排液口112a设置在内槽112的侧面。在侧面设置有排液口112a的情况下,存在清洗液的排出需要花费时间、或者清洗液无法从内槽112完全排出的问题。
<大型基板清洗>
FPD或太阳能电池用的基板尺寸日渐大型化,基板尺寸例如达到2.8m×3.5m。以往,当为1m×1m尺寸的基板时,将基板水平配置,向该基板喷出由称作US shower的超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液。由此,用清洗液对基板进行清洗。
然而,随着基板尺寸变大,例如为1.5m×1.5m基板时,若考虑上述那样的清洗方法,则向基板供给的清洗液需要超过100L/min的大流量,振动件重量达到18kg,其结果是,清洗装置的制作或设置变得非常困难。从而,在使用上述那样的清洗方法的清洗装置中,存在无法应对超过1m×1m的基板尺寸的问题。
另外,将1.5m×1.5m以上的尺寸的基板水平配置时,可预测到基板因喷出的清洗液的重量发生挠曲、液体分离(日语:液切れ)存在困难或难以干燥的情况。
如上所述,在现有的探针型的基于单晶圆旋转清洗的超声波清洗装置及清洗大型基板的超声波清洗装置中,应对被清洗物的清洗面的大径化存在困难。因此,寻求能够容易应对被清洗物的清洗面的大径化的超声波清洗装置。
另外,在现有的浸渍式的超声波清洗装置中,使支承在搬运器116上的被清洗物115浸渍于清洗槽56,从清洗槽的底面照射超声波能量,因此存在搬运器116的下部的承受台部分116a受到超声波能量、或超声波能量没有到达被清洗物的问题。因此,寻求能够避免发生这样的问题的新型超声波清洗装置。
发明内容
本发明考虑上述的情况而提出,其目的在于解决上述的任一课题。
为了解决上述课题,本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:
对传送液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管;
配置在所述超声波传送管的下方的保持被清洗物的保持机构;
向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面供给清洗液的清洗液供给机构,
所述超声波传送管配置成其侧面与通过由所述清洗液供给机构向所述清洗面供给清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
根据上述超声波清洗装置,通过使由超声波振动件赋予了超声波能量的传送液在超声波传送管中流动,从而经由所述超声波传送管的侧面对供给到被清洗物的清洗面的清洗液赋予超声波能量。由此,能够通过所述清洗液和所述超声波能量对所述被清洗物的清洗面进行清洗。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,还具备:***述超声波传送管的一端及配置成与该一端对置的所述超声波振动件的箱体;向所述箱体内供给传送液的传送液供给装置;调整所述传送液的溶解气体浓度的溶解气体浓度调整器;回收从所述超声波传送管的另一端排出的传送液的传送液回收槽;将所述传送液回收槽内的传送液再次向所述箱体内供给的循环泵。
本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
配置在所述超声波传送管的下方的保持被清洗物的保持机构;
设置在所述超声波传送管的侧壁且用于向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面喷出所述清洗液的狭缝或多个孔。
根据上述超声波清洗装置,使由超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液在超声波传送管中流动,从设置在该超声波传送管的侧壁的狭缝或多个孔向被清洗物的清洗面喷出所述清洗液。由此,能够通过所述清洗液和所述超声波能量对所述被清洗物的清洗面进行清洗。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,所述超声波传送管配置成其侧面与通过从所述狭缝或多个孔向所述清洗面喷出所述清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:
对传送液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管;
在所述超声波传送管的外侧以覆盖该超声波传送管的方式配置的清洗液供给管;
配置在所述清洗液供给管的下方的保持被清洗物的保持机构;
设置在所述清洗液供给管上的导入清洗液的导入口;
设置在所述清洗液供给管的侧壁且用于将从所述导入口导入的清洗液向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面喷出的狭缝或多个孔。
根据上述超声波清洗装置,通过使由超声波振动件赋予了超声波能量的传送液在超声波传送管中流动,从而经由所述超声波传送管的侧面对导入到清洗液供给管中的清洗液赋予超声波能量。并且,赋予了超声波能量的清洗液被从所述狭缝或多个孔向被清洗物的清洗面喷出。由此,通过所述清洗液和所述超声波能量对所述被清洗物的清洗面进行清洗。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,所述清洗液供给管配置成其侧面与通过从所述狭缝或多个孔向所述清洗面喷出清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,优选所述超声波振动件配置成与所述超声波传送管的一端对置,且在所述超声波传送管的一端设置有一个或多个凸缘部。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,优选所述超声波振动件配置成与所述超声波传送管的一端对置,且所述超声波传送管的一端具有随着接近所述超声波振动件而管的内径变大的锥形形状。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,在所述超声波传送管的另一端设有吸收超声波能量的衰减体。
本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:
超声波振动件,其对传送液赋予超声波能量;
超声波传送管,其是使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管,形成为内侧的管与外侧的管的双重管结构,所述传送液被从所述内侧的管的一端导入,从所述内侧的管的另一端喷出,所述喷出的传送液通过所述外侧的管的内侧面而被从所述外侧的管的侧面排出;
保持机构,其配置在所述超声波传送管的下方且保持被清洗物;
清洗液供给机构,其向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面供给清洗液,
所述超声波传送管配置成,所述外侧的管的外侧面与通过由所述清洗液供给机构向所述清洗面供给清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,优选所述传送液为纯水,且所述纯水中的溶解气体浓度调整成2~4.5ppm。
本发明所涉及的超声波清洗装置是在清洗槽内的清洗液中浸渍被清洗物而对其进行清洗的超声波清洗装置,所述超声波清洗装置的特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
设置在所述超声波传送管的侧壁上的用于喷出所述清洗液的狭缝或多个孔,
所述超声波传送管***到所述清洗槽内,
从所述狭缝或多个孔向所述清洗槽内喷出所述清洗液。
根据上述超声波清洗装置,使由超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液在超声波传送管中流动,从设置在该超声波传送管的侧壁上的狭缝或多个孔向清洗槽内喷出所述清洗液。由此,通过所述清洗液和所述超声波能量对浸渍在所述清洗槽内的清洗液中的被清洗物进行清洗。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,还具备:***述超声波传送管的一端及配置成与该一端对置的所述超声波振动件的箱体;向所述箱体内供给清洗液的清洗液供给装置;调整所述清洗液的溶解气体浓度的溶解气体浓度调整器;回收从所述清洗装置的上部溢出的清洗液的清洗液回收槽;将所述清洗液回收槽内的清洗液再次向所述箱体内供给的循环泵。
本发明所涉及的超声波清洗装置的特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
设置在所述超声波传送管的侧面上的用于喷出所述清洗液的狭缝或多个孔;
以与所述狭缝或多个孔对置的方式保持被清洗物的保持机构;
使由所述保持机构保持的所述被清洗物与所述超声波传送管相对移动的移动机构,
通过所述移动机构使所述被清洗物与所述超声波传送管相对地移动,同时使赋予了所述超声波能量的清洗液从所述狭缝或多个孔向所述被清洗物喷出,由此对所述被清洗物进行清洗。
另外,在本发明所涉及的超声波清洗装置中,也可以构成为,通过所述保持机构将所述被清洗物倾斜保持。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的超声波清洗装置的剖视图。
图2是放大图1所示的超声波传送管及被清洗物的局部而得到的剖视图。
图3是放大图1所示的超声波传送管及被清洗物的局部而得到的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式1的超声波清洗装置的***的结构图。
图5是表示纯水中的溶解气体浓度与声压值的关系的图。
图6(A)是表示本发明的实施方式2的超声波清洗装置的超声波传送管的剖视图,图6(B)是从下方观察到的图6(A)所示的超声波传送管的图,图6(C)是表示将图6(A)、(B)所示的超声波传送管配置在被清洗物上而进行清洗的情况的剖视图。
图7(A)是表示图6所示的超声波传送管的变形例1的剖视图,图7(B)是从下方观察到的图7(A)所示的超声波传送管的图,图7(C)是表示将图7(A)、(B)所示的超声波传送管配置在被清洗物上而进行清洗的情况的剖视图。
图8是表示变形例2的超声波传送管的剖视图。
图9是表示变形例3的超声波传送管的剖视图。
图10(A)~(C)是表示变形例4~6的超声波传送管的剖视图。
图11是表示变形例7的超声波传送管的剖视图。
图12(A)是表示从上方观察到的图1所示的超声波清洗装置中的被清洗物及超声波传送管的配置的俯视图,图12(B)~(D)是表示变形例8~10的超声波传送管的俯视图。
图13(A)~(C)是表示实施方式2的变形例11~13的超声波传送管及被清洗物的俯视图。
图14(A)是表示实施方式1的变形例14的超声波传送管及清洗液供给机构的剖视图,图14(B)是表示将图14(A)所示的超声波传送管及清洗液供给机构配置在被清洗物上的状态的剖视图。图14(C)是表示将超声波传送管及清洗液供给机构配置在被清洗物上的状态的剖视图。
图15是表示实施方式1的变形例16的超声波传送管的剖视图。
图16(A)是表示本发明的实施方式3的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,图16(B)是沿与图16(A)所示的截面垂直的方向剖开超声波清洗装置而得到的剖视图。
图17是表示本发明的实施方式3的超声波清洗装置的***的结构图。
图18是表示实施方式3的变形例17的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图。
图19是表示实施方式3的变形例18的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图。
图20是表示实施方式3的变形例19的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图。
图21是表示本发明的实施方式4的对大型基板进行清洗的超声波清洗装置的剖视图。
图22是表示实施方式4的变形例20的超声波清洗装置的剖视图。
图23是表示实施方式4的变形例21的超声波清洗装置的剖视图。
图24是表示现有的点型的基于单晶圆旋转清洗的超声波清洗装置的剖视图。
图25是表示现有的探针型的基于单晶圆旋转清洗的超声波清洗装置的剖视图。
图26是表示在图25所示的探针上传送的驻波分布的图。
图27(A)是表示现有的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,图27(B)是沿与图27(A)所示的截面垂直的方向剖开超声波清洗装置而得到的剖视图。
图28是示意性地表示分别测定本实施方式的声压及现有技术的声压的方法的图。
图29是表示分别测定本实施方式的声压及现有技术的声压时的装置整体的照片。
图30是表示分别测定本实施方式的声压及现有技术的声压时的装置的管部分的照片。
图31是表示分别测定本实施方式的声压及现有技术的声压的测定结果的图。
图32是用于表示实心棒与管的振动传播比较模拟的图,是表示兆管(mega tube)的振动分布的图。
图33是用于表示实心棒与管的振动传送比较模拟的图,是表示实心棒的振动分布的图。
图34是表示兆管的模拟条件的图。
图35是表示实心棒的模拟条件的图。
符号说明
11…壳体(箱体)
12、37、40、42~53、55、63…超声波传送管
12a、44a~46a…后端部
12b、47b…前端部
13…超声波振动件
13a…圆板状的振动板
14…传送液给液口
15…传送液
16…台架
17…旋转支承部
18…清洗液供给喷嘴
19、57…清洗液
20…传送液供给装置
21…被清洗物
22…溶解气体浓度调整器
23…温度调整器
24…流量计
25…接头
26…排液管
27…传送液回收槽
28…循环泵
29…过滤器
30…振荡器
32…声压传感器
33…声压计
34…CPU
35…清洗液回收槽
36…***部
38…圆孔
39…清洗液
39a…膜液
41…狭缝(槽)
42a、42b…管壁
44b、45b…凸缘部
46b…锥形形状
47a…衰减体
54…清洗液供给管
54a…导入口
54b…圆孔
55a…内侧的管
55b…外侧的管
55a1…前端(前端部)
55b1…前端(前端部)
55b2…排出口
56…清洗槽
56a…排出口
58…搬运器(输送机)
58a…承受台部分
59…半导体晶片
60…清洗液入口
61…清洗液回收槽回收
62…清洗液供给装置
64…大型基板
65…输送轴
66…输送辊
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。然而,本发明并不局限于以下的说明,对于本领域技术人员来说容易理解在不脱离本发明的主旨及其范围的情况下可以对其方式及详细结构进行各种各样的变更。因此,本发明不应解释为限定于以下所示的实施方式的记载内容。
<单晶圆旋转清洗>
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的超声波清洗装置的剖视图。图2及图3是放大图1所示的超声波传送管12及被清洗物21的局部而得到的剖视图。
图1所示的超声波清洗装置具有壳体(箱体)11,在该壳体11的前端部安装有超声波传送管12。该超声波传送管12的材质由石英等非活性的非污染物质构成,能够容易防止来自接液部的污染。由于含有氟酸的溶液具有蚀刻石英的作用,因此在使用含有氟酸的溶液作为清洗液的情况下,作为超声波传送管12的材质,可以使用蓝宝石、碳化硅、高纯度铝(Al2O3)。另外,也可以使用碳化硅或高纯度铝(Al2O3)、氟树脂的PFA等、用耐氟酸溶液的物质涂覆石英而成的材质,石英、蓝宝石及碳化硅在冲击方面弱且价格高,因此也可以使用SUS316L等不锈钢。在使用不锈钢制作超声波传送管而可能引起耐药品性的问题或金属污染的溶出的情况下,也可以对超声波传送管实施电解研磨或表面改性处理。
另外,在壳体11内与超声波传送管12的后端部12a对置而配置有圆板状的超声波振动件13。该超声波振动件13一体构成而具有圆板状的振动板13a,该振动板13a的表面作为超声波振动件13的振动面与超声波传送管12的后端部12a对置。另外,在壳体11的侧面形成有用于供给传送超声波的传送液15的传送液给液口14,传送液15优选使用例如室温的纯水等。
另外,该超声波清洗装置具有保持半导体晶片等那样具有平坦的平面的被清洗物21的台架16,在该台架16的下部安装有旋转支承部17。在该旋转支承部17安装有使该旋转支承部17旋转的旋转机构(未图示)。
在台架16的上方配置有供给清洗液19的清洗液供给喷嘴18,由该清洗液供给喷嘴18向被清洗物21的表面供给清洗液19。超声波传送管12与供给到被清洗物21的表面的清洗液19接触。即,超声波传送管12配置成与被清洗物21的表面上的液膜(清洗液)19接触的高度,且从被清洗物21的一方的外周向另一方的外周延伸。超声波传送管12的前端部12b配置在所述另一方的外周的外侧,从前端部12b排出传送液15。
接下来,对图1所示的超声波清洗装置的动作进行说明。
在台架16上保持被清洗物21,通过使台架16旋转而使被清洗物21旋转,同时从清洗液供给喷嘴18向被清洗物21的表面供给清洗液19。另外,从传送液给液口14向壳体11的内部的超声波振动件13供给传送液,使由超声波振动件13赋予了超声波的传送液15从超声波传送管12的后端部12a朝向前端部12b流动,从作为开放端的前端部12b排出传送液15。
如图2所示,在超声波传送管12的内部流动的传送液15即纯水中传送的超声波的波长λ由纯水中的声速V=1500m/s和动作频率F=1MHz根据λ=V/F求解,计算得出波长λ=1.5mm。该超声波在超声波传送管12内反复反射并进行传送,而一部分透过超声波传送管12,在清洗液19中传送,并到达被清洗物21。由此,被清洗物21的表面被超声波及清洗液19清洗。
在上述实施方式1中,传送液15传送超声波振动,并且也作为除去来自超声波振动件13的热量的制冷剂而发挥作用。因此,能够有效地进行冷却,即使对超声波振动件13输入大的能量,超声波振动件13也不会发热,因此能够容易地将具有温度特性的传送液15中的声速V和动作频率F保持为一定。
另外,由于超声波传送管12的前端(前端部12b)为开放端,因此如图3所示,在传送液15中传送的超声波成为连续波,没有产生驻波分布。由此,由于不存在图25的探针型的超声波清洗装置中所示那样的振动振幅的波节,因此能够实现清洗效果的均匀化。另外,不需要准确地确定超声波传送管的长度,因此与探针型的超声波清洗装置相比,装置的制造变得容易。
另外,在为了应对被清洗物21的大口径化而增长超声波传送管12的情况下,传送液15的长度也同样变长,但作为传送液15的纯水施加在振动件上的声负载几乎没有变化。由此,能够驱动的超声波传送管的长度不存在界限,能够容易地应对被清洗物21的大口径化。
另外,在上述实施方式1中,超声波照射域在沿着超声波传送管12的线上,因此与图24所示的超声波清洗装置的一点(点)相比,能够大幅地缩短清洗被清洗物21上的整面所需要的时间。另外,不需要摆动超声波传送管12的机构,具有能够不费空间地设置超声波传送管12及壳体11的优点。
另外,接液部仅为超声波传送管12,仅超声波传送管12选择对清洗液19具有抵抗性的部件即可。另外,仅保持超声波传送管12的清洁度就能够容易地防止来自部件的污染。
另外,在上述实施方式1的超声波清洗装置中,从超声波振动件13对传送液15赋予超声波振动,传送液15使用室温的纯水等,纯水的密度大约为1000kg/m3,比形成图25所示的探针108的石英的密度2200kg/m3小。由此,与图25所示的装置相比,施加在超声波振动件13上的声负载小,能够减少超声波振动件13的发热。
另外,图25所示的现有的探针型的超声波清洗装置与本实施方式的超声波清洗装置中,如下所述存在明确的差异。
图25所示的超声波清洗装置是如下所述的装置:从超声波振动件103经由导热部件109使石英等固体密度高的探针108振动,探针自身成为带有驻波分布的振动体,对与探针108相接的液膜(清洗液)102赋予超声波能量,液膜102成为能量传送路径,向被清洗物供给超声波能量。
相对于此,本实施方式的超声波清洗装置是如下所述的装置:来自超声波振动件13的超声波振动能量向超声波传送管12内的传送液15传送,该传送液15内的超声波在超声波传送管12内反复反射并进行传送,而一部分透过超声波传送管12向清洗液19传送而到达被清洗物21,从而对该被清洗物21进行清洗。因此,充满在超声波传送管12中的传送液15为来自超声波振动件13的超声波能量的传送路径而非振动体。超声波传送管12具有保持传送液15并形成传送路径的作用而非振动体。
本实施方式的超声波清洗装置不是利用图25所示那样的探针108对清洗流体赋予兆声波能量(megasonic energy)的装置。对此以下进行详细说明。
在本实施方式的超声波清洗装置中,使赋予了超声波的传送液15从超声波传送管12的后端部12a朝向前端部12b流动,在传送液15中传送的超声波的一部分透过超声波传送管12而在清洗液19中传送。从而,在功能上来看,认为用于对清洗液赋予超声波的探针与在超声波传送管12的内部流动的传送液15相当。
然而,图25所示的探针108是由固体构成的探针,不是由液体构成的探针。
另外,本实施方式的超声波传送管12不相当于图25所示的探针108。对此以下进行详细说明。
如图1所示,超声波传送管12不与振动板13a接触,在振动板13a的表面与超声波传送管12的后端部12a之间存在传送液15。从而,来自振动板13a的超声波不会向超声波传送管12直接传递。这样,由于超声波传送管12不是对清洗液赋予超声波的结构,因此超声波传送管12不相当于图25所示的探针。
接下来,说明在超声波传送管12内流动的传送液15中传送的超声波的一部分透过超声波传送管12而向清洗液19中传送时的声压(以下称为“本实施方式的声压”)、及通过图25所示的探针108对清洗流体赋予兆声波能量时的声压(以下称为“现有技术的声压”)。
本实施方式的声压与现有技术的声压完全不同,理由如下。
在本实施方式中,为了使传送液15流动而将超声波传送管12的前端(前端部12b)作为开放端,因此如图3所示,在传送液15中传送的超声波成为具有行波分布的连续波,不产生驻波分布。相对于此,图25所示的探针108为实心的固体的探针108,因此由于来自探针的前端(自由端)的反射波产生驻波分布。
为了证明上述的内容,进行分别测定本实施方式的声压及现有技术的声压的实验,图28表示这些声压的测定方法,图29及图30表示测定时的照片,图31表示测定结果。
测定条件如下所述。
水温…常温(大约20℃)
水质…脱气水(DO1ppm以下)
兆管流量…1.0L/min
槽给水流量…5~7L/min
槽容量…250×250×400mm
接通功率…30W
振荡频率…950kHz
测定次数…两次(平均值)
管径…φ6mm(内径φ4)
如图31所示,确认了如下情况:本实施方式的声压是以大致固定的振幅行进的连续波,现有技术的声压的振幅存在衰减倾向,但与本实施方式的声压相比,表示出振幅值大的驻波分布。即,可以说在最小振幅与最大振幅的差小的情况下为行波分布,在最小振幅与最大振幅的差大的情况下为驻波分布。本实施方式的声压的最小振幅与最大振幅的差小,为行波分布。另外,振幅大致固定,观察不到衰减倾向。现有技术的声压的最小振幅与最大振幅的差大,为驻波分布。另外,观察到振幅存在衰减倾向。
(关于衰减)
喇叭(日语:ホ一ン):从30dB向20dB衰减
→石英喇叭的负载大
管:在20dB左右固定
→纯水管的负载小
(关于分布)
喇叭:产生分布
→以驻波(波长:6mm)传送
管:不产生分布
→以行波传送
进而,为了证明上述内容,进行比较图25所示的探针的振动传播与本实施方式的在超声波传送管12内流动的传送液15的振动传播的模拟,图32及图33表示模拟的结果,图34及图35表示模拟条件。
如图32及图33所示,可知在图25所示的探针的情况下,没有观察到探针的中心部与外周部的振动振幅存在大的差异,因此由探针整体传播振动,相对于此,在本实施方式的情况下,主要由介质(水)传播振动。从而,可以说两者的振动传播的结构根本不同。这样,本实施方式的声压与现有技术的声压完全不同。
需要说明的是,清洗液19可以根据作为清洗对象的被清洗物21的不同而使用各种各样的清洗液,除例如纯水、在纯水中添加了提高清洗效果的气体(氮、氢、氦、臭氧等)或具有静电防止作用的气体(二氧化碳)而成的功能水外,还可以使用以除去微粒子为目的的氨过氧化氢水、具有蚀刻作用的稀氟酸、氯化钾(KOH)、用于除去抗蚀膜的剥离液等。
接下来,参照图4说明将图1所示的超声波清洗装置***化的例子。图4是表示实施方式1的超声波清洗装置的***的结构图,对与图1相同的部分标注同一符号。
如图4所示,由传送液供给装置20供给的传送液通过溶解气体浓度调整器22、温度调整器23、流量计24被向超声波传送管12供给。这里,能够将传送液15的特性(溶解气体浓度、温度、流量)设定成适于清洗的条件。
在超声波传送管12的前端(前端部12b)安装有接头25及排液管26。由此,传送液15被运送至传送液回收槽27。能够通过循环泵28使回收到该传送液回收槽27中的传送液15循环。通过了循环泵28的传送液15通过过滤器29而再生。该再生的传送液15通过同样的路径、即通过溶解气体浓度调整器22、温度调整器23、流量计24向超声波传送管12供给。
由振荡器30向超声波振动件供给电力,由超声波振动件对传送液赋予超声波,在充满于超声波传送管12内的传送液15中传送超声波能量。
由清洗液供给装置供给的清洗液被供给到超声波传送管12上或被清洗物21上,在被清洗物21上形成与超声波传送管12接触的液膜(清洗液)19。此时,被清洗物21与台架16一起旋转。透过了超声波传送管12的超声波能量在清洗液19中传送,到达被清洗物21。由此,通过被超声波及清洗液19对被清洗物21的表面进行清洗。清洗后的清洗液19被清洗液回收槽35回收,向***部36排出。
在超声波传送管12的侧面安装有声压传感器32,由该声压传感器32检测透过超声波传送管12内的超声波能量。该检测出的超声波能量的数据通过CPU34向声压计33发送,由声压计33转换成电压值,向CPU34发送。向CPU34同时还发送振荡器30的输出电压值,在声压值(超声波能量的电压值)比输出电压值低的情况下,可以判断为超声波能量降低。也将传送液15的特性(溶解气体浓度、温度、流量)作为数据分别从溶解气体浓度调整器22、温度调整器23及流量计24向CPU34发送。能够由CPU34进行控制,从而在确认该数据达到规定的值后开始振荡。由此,能够防止尤其因流量降低而引起的空动作。
根据清洗液19的种类不同,有时将温度升高至70℃左右,这种情况下,为了维持清洗品质,期望将温度保持为一定。因此,由温度调整器23将传送液15的温度升高至70℃左右,由此能够防止与超声波传送管12接触的清洗液15的温度降低。需要说明的是,超声波振动件的动作时的温度上升为液温+20℃左右。液温为70℃时,超声波振动件的温度成为90℃,超声波振动件的耐久温度为120℃左右,使用上没有问题。
图5是表示纯水中的溶解气体浓度与声压值(超声波能量的电压值)的关系的图。在作为传送液的纯水中溶解的气体浓度以溶解氧浓度计通常为7~8ppm左右,但如图5所示,通过将溶解氧浓度调整为得到高的声压值的2~4.5ppm(更为优选2~3ppm),能够得到高的清洗效果。因此,在图4所示的超声波清洗装置中,优选由CPU34控制溶解气体浓度调整器22,而将传送液的纯水中的溶解氧浓度调整为2~3ppm。
(实施方式2)
图6(A)是表示本发明的实施方式2的超声波清洗装置的超声波传送管的剖视图,图6(B)是从下方观察图6(A)所示的超声波传送管而得到的图,图6(C)是表示将图6(A)、(B)所示的超声波传送管配置在被清洗物21上而进行清洗的情况的剖视图。
图1所示的实施方式1的超声波清洗装置构成为将传送液15与清洗液19分开的结构,相对于此,实施方式2的超声波清洗装置构成为使用清洗液作为传送液,传送液与清洗液共用的结构。即,实施方式2的超声波清洗装置中,将图1所示的超声波清洗装置的超声波传送管12取代为图6所示的超声波传送管37,且没有设置清洗液供给喷嘴18。
如图6(A)、(B)所示,在超声波传送管37的侧面设有排列成一列的圆孔37,如图6(C)所示,超声波传送管37与超声波清洗装置上的被清洗物21接近而配置在被清洗物21上。被赋予了超声波能量的作为传送液的清洗液39在超声波传送管37中流动,该清洗液39从圆孔38向被清洗物21上喷出。即,超声波能量与清洗液39一起从圆孔38向被清洗物21上喷出。由此,在被清洗物21上形成与超声波传送管37接触的由清洗液39构成的液膜39a,超声波能量通过该液膜39a向被清洗物21供给并同时对被清洗物21进行清洗。
在上述实施方式2中,也能够得到与实施方式1同样的效果。
另外,由于使用清洗液作为传送液,因此不需要将供给清洗液的装置与传送液供给装置分开设置。
(变形例)
图7(A)是表示图6所示的超声波传送管的变形例1的剖视图,图7(B)是从下方观察而得到的图7(A)所示的超声波传送管的图,图7(C)是表示将图7(A)、(B)所示的超声波传送管配置在被清洗物21上而进行清洗的情况的剖视图。
如图7(A)、(B)所示,在超声波传送管40的侧面设有形成在一根线上的狭缝(槽)41,如图7(C)所示,与图6(C)相比,超声波传送管40隔开距离而配置在超声波清洗装置上的被清洗物21上。被赋予了超声波能量的作为传送液的清洗液39在超声波传送管40中流动,该清洗液39从狭缝41向被清洗物21上喷出。由此,超声波能量通过清洗液39向被清洗物21供给并同时对被清洗物21进行清洗。此时,由于与图6(C)相比,将超声波传送管40与被清洗物21分离配置,因此超声波传送管40不与被清洗物21上的由清洗液39构成的液膜接触。
在上述变形例1中,也能够得到与上述实施方式2同样的效果。
另外,既可以将图6(A)、(B)所示的超声波传送管37如图7(C)所示那样配置成不与液膜接触,也可以将图7(A)、(B)所示的超声波传送管40如图6(C)所示那样配置成与液膜接触。
图8是表示变形例2的超声波传送管的剖视图。可以将实施方式1、2及变形例1各自的超声波传送管变更成图8所示的超声波传送管42来进行实施。该超声波传送管42具有以使超声波透过的厚度形成的管壁42a、以不使超声波透过的厚度形成的管壁42b。由此,在超声波传送管42中,设有超声波透过的区域和不透过的区域。
图9是表示变形例3的超声波传送管的剖视图。可以将实施方式1、2及变形例1各自的超声波传送管变更成图9所示的超声波传送管43而进行实施。该超声波传送管43具有:由具有使超声波透过的密度的材料构成的管43a;覆盖了该管43a的局部的覆盖管43b,该覆盖管43b由具有使超声波不透过的密度的材料构成。
图10(A)~(C)是表示变形例4~6的超声波传送管的剖视图。可以将实施方式1、2及变形例1各自的超声波传送管变更成图10(A)~(C)分别所示的超声波传送管44~46而进行实施。这些超声波传送管44~46各自的前端(后端部44a~46a)具有相对于具有比超声波传送管的外径大的直径的超声波振动件13使超声波能量有效地传送的形状。
在图10(A)所示的超声波传送管44的后端部44a设有与超声波振动件13对置的凸缘部44b。通过该凸缘部44b能够使超声波多重反射而提高超声波强度。
在图10(B)所示的超声波传送管45的后端部45a设有与超声波振动件13对置的多个凸缘部45b。通过这些凸缘部45b能够使超声波多重反射而提高超声波强度,并同时具有传送液的整流效果。
图10(C)所示的超声波传送管46的后端部46a具有随着接近超声波振动件13而管的内径变大的锥形形状46b。通过该锥形形状46b能够使超声波聚集而提高超声波强度。
图11是表示变形例7的超声波传送管的剖视图。可以将实施方式1、2及变形例1各自的超声波传送管变更成图11所示的超声波传送管47而进行实施。在该超声波传送管47的前端(前端部47b)设有吸收超声波能量的衰减体47a。到达了衰减体47a的超声波不反射而被衰减体47a吸收,因此传送的超声波成为连续波,不产生驻波分布。由此,由于不存在图25的探针型的超声波清洗装置中所述那样的振动振幅的波节,因此实现清洗效果的均匀化。
图12(A)是从上方观察图1所示的超声波清洗装置的被清洗物及超声波传送管的配置而得到的俯视图,图12(B)~(D)是表示变形例8~10的超声波传送管的俯视图。
如图12(A)所示,实施方式1的超声波传送管12具有沿直线状延伸的形状。相对于此,如图12(B)~(D)所示,变形例8~10的超声波传送管48~50具有在被清洗物21的中央弯曲的形状。详细而言,图12(B)所示的超声波传送管48弯曲成锐角,图12(C)所示的超声波传送管49弯曲成直角,图12(D)所示的超声波传送管50以折回的方式弯曲。
根据上述变形例8~10,由于能够将超声波传送管弯曲成各种各样的形状来制作,因此在设置空间受到限制的装置中能够提高设计的自由度。
图13(A)~(C)是表示实施方式2的变形例11~13的超声波传送管及被清洗物的俯视图。变形例11~13的超声波传送管51~53适用于传送液与清洗液共用的超声波清洗装置。
如图13(A)~(C)所示,通过将作为传送液的清洗液流动的超声波传送管51~53的出口配置在被清洗物21上,由此能够将作为传送液的清洗液向被清洗物21上供给。另外,与实施方式2同样,不需要来自外部的清洗液供给装置。另外,超声波传送管的前端能够以向任意的方向弯曲的形状制作,能够配合装置来确定清洗液的喷出方向。
图14(A)是表示实施方式1的变形例14的超声波传送管及清洗液供给机构的剖视图,图14(B)是表示将图14(A)所示的超声波传送管及清洗液供给机构配置在被清洗物上的状态的剖视图。
形成为在与图1所示的实施方式1同样的超声波传送管12的外侧配置有清洗液供给管54的双重管结构。在清洗液供给管54的上部设有导入清洗液19的导入口54a,在清洗液供给管54的下部设有圆孔54b或狭缝(槽)。由导入口54a将清洗液19向清洗液供给管54内导入,清洗液供给管54内的清洗液19由圆孔54b或狭缝向被清洗物21上喷出。由于圆孔54b或狭缝接近被清洗物21配置,因此在被清洗物21上形成与清洗液供给管54接触的由清洗液19构成的液膜19a,超声波能量通过该液膜19a向被清洗物21供给并同时对被清洗物21进行清洗。
图14(C)是表示将实施方式1的变形例15的超声波传送管及清洗液供给机构配置在被清洗物上的状态的剖视图,与图14(B)相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
如图14(C)所示,清洗液供给管54的圆孔54b或狭缝与被清洗物21隔开距離配置。即使这样配置,也能够将传送超声波能量的清洗液19向被清洗物供给。
图15是表示实施方式1的变形例16的超声波传送管的剖视图。该超声波传送管55具有由内侧的管55a和外侧的管55b构成的双重管结构。内侧的管55a的前端(前端部)55a1开放,外侧的管55b的前端(前端部)55b1密封。在外侧的管55b的侧壁设有排出传送液的排出口55b2。由此,能够通过外侧的管55b将从内侧的管55a的前端55a1喷出的传送液15回收,并通过外侧的管55b的排出口55b2将该回收的传送液15排出。即,能够使从内侧的管55a的前端55a1与传送液15一起喷出的超声波能量在照射区域即外侧的管55b的内侧面循环,能够有效地利用超声波能量。另外,传送液15的出口可以设置在外侧的管55b的任意部位,能够配合装置的设置空间而进行设计。
变形例16的超声波清洗装置可以用图1所示的超声波清洗装置的超声波传送管12取代图15所示的超声波传送管55来实施。另外,变形例16的超声波清洗装置也可以用图4所示的超声波清洗装置的超声波传送管12取代图15所示的超声波传送管55来实施。这种情况下,图4所示的接头25安装在图15所示的排出口55b。
在上述变形例16中,也能够得到与实施方式2同样的效果。
<浸渍式清洗>
(实施方式3)
图16(A)是表示本发明的实施方式3的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,图16(B)是沿与图16(A)所示的截面垂直的方向剖开超声波清洗装置而得到的剖视图。
该超声波清洗装置是如下所述的装置:具有充满清洗液57的清洗槽56,在该清洗槽56中充满清洗液57,将保持有多个作为被清洗物的半导体晶片59的搬运器(输送机)58浸渍于清洗槽56内的清洗液57中而对多个半导体晶片59进行清洗。
在清洗槽56内***安装两根图6(A)、(B)所示的超声波传送管37。需要说明的是,在本实施方式中,也可以使用图7(A)、(B)所示的超声波传送管40。在超声波传送管37的前端(前端部)安装有与图11同样的吸收超声波能量的衰减体47a,该衰减体47a起到与图11所示的变形例7同样的效果。
在超声波传送管37的基端(后端部)以对置的方式配置有超声波振动件(未图示),该超声波振动件配置在箱体11内。在该箱体11设有清洗液入口60。
由所述超声波振动件对还作为传送液发挥作用的清洗液赋予超声波能量,该清洗液从超声波传送管37的圆孔向清洗槽56内喷出,从清洗槽56的上部溢出,该溢出的清洗液被清洗液回收槽回收61回收。
根据上述实施方式3,由于超声波传送管37配置为能够使超声波能量避开搬运器58的承受台部分58a而向半导体晶片59供给,因此能够抑制像现有的浸渍式的超声波清洗装置那样因承受台部分引起盲区的部分或气泡的产生。
另外,由于没有像现有的浸渍式的超声波清洗装置那样设置振动板的必要,因此能够将排出口56a设置在清洗槽56的底面,能够缩短排出时间且将清洗液完全排出。另外,即使不重新准备清洗槽,通过在现有的浸渍式的超声波清洗装置的清洗槽中追加超声波传送管37也能够实现本实施方式的超声波清洗装置。
接下来,参照图17说明将图16所示的超声波清洗装置***化的例子。图17是表示实施方式3的超声波清洗装置的***的结构图,对与图16相同的部分标注同一符号。
如图17所示,由供给还作为传送液发挥作用的清洗液的清洗液供给装置62供给的清洗液通过溶解气体浓度调整器22、温度调整器23、流量计24、清洗液入口60向超声波传送管37供给。这里,能够将清洗液的特性(溶解气体浓度、温度、流量)设定为适于清洗的条件。
从设置在超声波传送管37的侧面的孔喷出被赋予了超声波能量的清洗液,清洗液与超声波能量一起向清洗槽56内供给。清洗槽56内的清洗液57从清洗槽56的上部溢出,这些溢出的清洗液被清洗液回收槽回收61回收。这些回收的清洗液在循环泵28的作用下循环,通过过滤器29而再生。这些再生的清洗液通过同样的路径、即通过溶解气体浓度调整器22、温度调整器23、流量计24被向超声波传送管37供给。
由振荡器30向超声波振动件供给电力,由超声波振动件对清洗液赋予超声波,超声波能量在充满于超声波传送管37内的清洗液中传送。
在超声波传送管37的侧面安装有声压传感器32,由该声压传感器32检测透过超声波传送管37内的超声波能量。该检测出的超声波能量的数据通过CPU34向声压计33发送,由声压计33转换为电压值,向CPU34发送。向CPU34同时还发送振荡器30的输出电压值,在声压值(超声波能量的电压值)比输出电压值低的情况下,可以判断为超声波能量降低。还将传送液57的特性(溶解气体浓度、温度、流量)作为数据分别从溶解气体浓度调整器22、温度调整器23及流量计24向CPU34发送。能够由CPU34进行控制,从而在确认该数据达到规定的值后开始振荡。此外,能够防止因流量降低而引起的空动作。
另外,在更换清洗液57的情况下,清洗槽56内的清洗液从排出口56a排出,排向***部36。
根据清洗液57的种类不同,有时将温度升高至70℃左右,这种情况下,为了维持清洗品质,期望将温度保持为一定。因此,可以由温度调整器23将传送液57的温度保持为70℃左右。需要说明的是,超声波振动件的动作时的温度上升为液温+20℃左右。液温为70℃时,超声波振动件的温度为90℃,超声波振动件的耐久温度为120℃左右,使用上没有问题。
(变形例)
图18是表示实施方式3的变形例17的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,对与图16(A)相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
超声波传送管63以在中途弯曲的形状制作,能够将作为传送液发挥作用的清洗液的入口和出口设置在清洗槽外。即,在图16所示的超声波清洗装置中,在清洗槽56的壁面设有超声波传送管37的安装孔,从该孔将超声波传送管37***到清洗槽56内,但在变形例17中,没有必要在清洗槽56的壁面设置超声波传送管的安装孔。因此,若为本变形例的话,则在没有安装孔的清洗槽中也容易追加超声波传送管。
在上述变形例17中,也能够得到与实施方式3同样的效果。
图19是表示实施方式3的变形例18的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,对与图16(B)相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
通过将超声波传送管37在清洗槽56内配置多个,从而能够扩大清洗面积。即,在图16所示的超声波清洗装置中,在清洗槽56内配置有两根超声波传送管37,但在变形例18中,在清洗槽56内配置有六根超声波传送管37。
在上述变形例18中,也能够得到与实施方式3同样的效果。
图20是表示实施方式3的变形例19的浸渍式的超声波清洗装置的剖视图,对与图16(B)相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
变形例19的超声波清洗装置如下所述:在图27(B)所示的现有的浸渍式的清洗槽112中追加超声波传送管37,并用超声波传送管37和振动板113。这种情况下,通过将四根超声波传送管37配置在承受台58a的附近,且在承受台58a的附近喷出被赋予了超声波能量的清洗液,从而具有除去在承受台58a附近产生的气泡的效果。
<大型基板清洗>
(实施方式4)
图21是表示本发明的实施方式4的对大型基板进行清洗的超声波清洗装置的剖视图。
图21所示的超声波清洗装置中使用了图6(A)、(B)所示的超声波传送管37。需要说明的是,在本实施方式中,也可以使用图7(A)、(B)所示的超声波传送管40。在超声波传送管37的前端(前端部)安装有与图11同样的吸收超声波能量的衰减体47a,该衰减体47a起到与图11所示的变形例7同样的效果。
在超声波传送管37的基端(后端部)以对置的方式配置有超声波振动件(未图示),该超声波振动件配置在箱体11内。在该箱体11设有清洗液入口60。
由所述超声波振动件对还作为传送液发挥作用的清洗液赋予超声波能量,该清洗液从超声波传送管37的圆孔向作为被清洗物的大型基板64的表面喷出。
大型基板64被保持机构保持为其表面与超声波传送管37的侧面对置。该保持机构具有以规定间隔配置的多个输送轴65、安装在输送轴65上的多个输送辊66、使输送轴65旋转的旋转机构(未图示)。
通过由所述旋转机构使输送轴65旋转而使旋转辊66旋转,由此使大型基板64相对于超声波传送管37相对地移动,同时使所述被赋予了超声波能量的清洗液如箭头所示从多个圆孔向大型基板64的表面(清洗面)喷出。这样,能够对大型基板64的表面进行清洗。
在将上述超声波清洗装置适用于例如1.5m×1.5m的尺寸的大型基板64的情况下,与现有的超声波清洗装置相比,能够将从超声波传送管37喷出的清洗液的流量减少至1/5即20L/min左右,且能够将超声波振动件的重量减轻至1/3即6kg左右。从而,与现有的装置相比,超声波清洗装置的制作和设置变得非常容易。
(变形例)
图22是表示实施方式4的变形例20的超声波清洗装置的剖视图,对与图21相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
在超声波传送管37的两端安装有超声波振动件(未图示)。由此,能够提高对清洗液赋予的超声波能量。
在上述变形例20中,也能够得到与实施方式4同样的效果。
图23是表示实施方式4的变形例21的超声波清洗装置的剖视图,对与图21相同的部分标注同一符号,仅对不同的部分进行说明。
在为例如1.5m×1.5m以上的尺寸的大型基板64时,若像实施方式4那样水平配置,则存在大型基板因喷出的清洗液的重量发生挠曲、液体分离存在困难或难以干燥的可能性。
因此,由于超声波传送管37重量轻,即使是纵型也容易设置,因此利用大型基板64的纵型输送。即,通过所述保持机构将大型基板64倾斜地保持而进行输送。由此,能够使大型基板64清洗后的液体分离变得容易,易于干燥。
在上述变形例21中,也能够得到与实施方式4同样的效果。
需要说明的是,本发明不限定于上述实施方式及变形例,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更来实施。例如,也可以适当组合实施方式及变形例来实施。
Claims (15)
1.一种超声波清洗装置,其特征在于,具备:
对传送液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管;
配置在所述超声波传送管的下方的保持被清洗物的保持机构;
向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面供给清洗液的清洗液供给机构,
所述超声波传送管配置成其侧面与通过由所述清洗液供给机构向所述清洗面供给清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
2.根据权利要求1所述的超声波清洗装置,其特征在于,
还具备:***述超声波传送管的一端及配置成与该一端对置的所述超声波振动件的箱体;向所述箱体内供给传送液的传送液供给装置;调整所述传送液的溶解气体浓度的溶解气体浓度调整器;回收从所述超声波传送管的另一端排出的传送液的传送液回收槽;将所述传送液回收槽内的传送液再次向所述箱体内供给的循环泵。
3.一种超声波清洗装置,其特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
配置在所述超声波传送管的下方的保持被清洗物的保持机构;
设置在所述超声波传送管的侧壁且用于向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面喷出所述清洗液的狭缝或多个孔。
4.根据权利要求3所述的超声波清洗装置,其特征在于,
所述超声波传送管配置成其侧面与通过从所述狭缝或多个孔向所述清洗面喷出所述清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
5.一种超声波清洗装置,其特征在于,具备:
对传送液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管;
在所述超声波传送管的外侧以覆盖该超声波传送管的方式配置的清洗液供给管;
配置在所述清洗液供给管的下方的保持被清洗物的保持机构;
设置在所述清洗液供给管上的导入清洗液的导入口;
设置在所述清洗液供给管的侧壁且用于将从所述导入口导入的清洗液向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面喷出的狭缝或多个孔。
6.根据权利要求5所述的超声波清洗装置,其特征在于,
所述清洗液供给管配置成其侧面与通过从所述狭缝或多个孔向所述清洗面喷出清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的超声波清洗装置,其特征在于,
所述超声波振动件配置成与所述超声波传送管的一端对置,在所述超声波传送管的一端设置有一个或多个凸缘部。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的超声波清洗装置,其特征在于,
所述超声波振动件配置成与所述超声波传送管的一端对置,所述超声波传送管的一端具有随着接近所述超声波振动件而管的内径变大的锥形形状。
9.根据权利要求1、5、6中任一项所述的超声波清洗装置,其特征在于,
在所述超声波传送管的另一端设有吸收超声波能量的衰减体。
10.一种超声波清洗装置,其特征在于,具备:
超声波振动件,其对传送液赋予超声波能量;
超声波传送管,其为使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的传送液流动的超声波传送管,形成为内侧的管与外侧的管的双重管结构,所述传送液被从所述内侧的管的一端导入,从所述内侧的管的另一端喷出,所述喷出的传送液通过所述外侧的管的内侧面而被从所述外侧的管的侧面排出;
保持机构,其配置在所述超声波传送管的下方且保持被清洗物;
清洗液供给机构,其向由所述保持机构保持的被清洗物的清洗面供给清洗液,
所述超声波传送管配置成所述外侧的管的外侧面与通过由所述清洗液供给机构向所述清洗面供给清洗液而在该清洗面形成的该清洗液的液膜接触。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的超声波清洗装置,其特征在于,
所述传送液为纯水,且所述纯水中的溶解气体浓度调整成2~4.5ppm。
12.一种超声波清洗装置,其是在清洗槽内的清洗液中浸渍被清洗物而对其进行清洗的超声波清洗装置,所述超声波清洗装置的特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
设置在所述超声波传送管的侧壁上的用于喷出所述清洗液的狭缝或多个孔,
所述超声波传送管***到所述清洗槽内,
从所述狭缝或多个孔向所述清洗槽内喷出所述清洗液。
13.根据权利要求12所述的超声波清洗装置,其特征在于,
还具备:***述超声波传送管的一端及配置成与该一端对置的所述超声波振动件的箱体;向所述箱体内供给清洗液的清洗液供给装置;调整所述清洗液的溶解气体浓度的溶解气体浓度调整器;回收从所述清洗装置的上部溢出的清洗液的清洗液回收槽;将所述清洗液回收槽内的清洗液再次向所述箱体内供给的循环泵。
14.一种超声波清洗装置,其特征在于,具备:
对清洗液赋予超声波能量的超声波振动件;
使由所述超声波振动件赋予了超声波能量的清洗液流动的超声波传送管;
设置在所述超声波传送管的侧面上的用于喷出所述清洗液的狭缝或多个孔;
以与所述狭缝或多个孔对置的方式保持被清洗物的保持机构;
使由所述保持机构保持的所述被清洗物与所述超声波传送管相对地移动的移动机构,
通过所述移动机构使所述被清洗物与所述超声波传送管相对地移动,同时使赋予了所述超声波能量的清洗液从所述狭缝或多个孔向所述被清洗物喷出,由此对所述被清洗物进行清洗。
15.根据权利要求14所述的超声波清洗装置,其特征在于,
通过所述保持机构将所述被清洗物倾斜保持。
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