(57)【要約】【課題】被洗浄物を超音波洗浄した後の洗浄ムラの発生を抑制できる超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、洗浄液２３が入れられる洗浄槽２１と、前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された被洗浄物２２に超音波振動を与える第１及び第２の超音波振動子３４ａ，３４ｂと、前記第１の超音波振動子に高周波出力を印加する第１の超音波発振器３６と、前記第２の超音波振動子に高周波出力を印加する第２の超音波発振器３７と、前記第１及び第２の超音波発振器の少なくとも一方の出力を変動させて制御するコントローラ３８と、を具備し、前記第１の超音波振動子から発振された第１の超音波を、前記第２の超音波振動子から発振された第２の超音波に干渉させることを特徴とする超音波洗浄装置である。【選択図】      図１
2011255274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液が入れられる洗浄槽と、
前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に超音波振動を与える第１及び第２の超音波振動子と、
前記第１の超音波振動子に高周波出力を印加する第１の超音波発振器と、
前記第２の超音波振動子に高周波出力を印加する第２の超音波発振器と、
前記第１及び第２の超音波発振器の少なくとも一方の出力を変動させて制御するコントローラと、
を具備し、
前記第１の超音波振動子から発振された第１の超音波を、前記第２の超音波振動子から発振された第２の超音波に干渉させることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記出力を変動させることは、０％以上の出力から１００％以下の出力に連続的に増加させるような出力変動、０％以上の出力から１００％以下の出力に階段状に増加させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に連続的に減少させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に階段状に減少させるような出力変動、０％超の出力から１００％未満の出力に瞬時に増加させるような出力変動、１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させるような出力変動のいずれか又は複数の出力変動であることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項３】
洗浄液が入れる洗浄槽と、
前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に超音波振動を与える複数の超音波振動子と、
前記複数の超音波振動子それぞれに高周波出力を印加する複数の超音波発振器と、
前記複数の超音波発振器のうち一つ以上の超音波発振器の出力を変動させて制御するコントローラと、
を具備し、
前記一つ以上の超音波発振器によって高周波出力が印加された超音波振動子から発振された超音波を、前記複数の超音波発振器のうち少なくとも一つの超音波発振器によって高周波出力が印加された超音波振動子から発振された超音波に干渉させることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記一つ以上の超音波発振器の出力を変動させることは、０％以上の出力から１００％以下の出力に連続的に増加させるような出力変動、０％以上の出力から１００％以下の出力に階段状に増加させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に連続的に減少させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に階段状に減少させるような出力変動、０％超の出力から１００％未満の出力に瞬時に増加させるような出力変動、１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させるような出力変動のいずれか又は複数の出力変動であることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記被洗浄物は、一つの被洗浄物又は複数の被洗浄物であることを特徴とする超音波発振器。
【請求項６】
洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬させ、
第１の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えながら、第２の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えることにより、前記被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
前記第１の超音波振動子から発振された第１の超音波を、前記第２の超音波振動子から発振された第２の超音波に干渉させながら、前記第１及び第２の超音波振動子の少なくとも一方に印加される高周波出力を変動させることを特徴とする超音波洗浄方法。
【請求項７】
洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬させ、
複数の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えることにより、前記被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
前記複数の超音波振動子のうち一つ以上の超音波振動子から発振された超音波を、前記複数の超音波振動子のうち少なくとも一つの超音波振動子から発振された超音波に干渉させながら、前記一つ以上の超音波振動子に印加される高周波出力を変動させることを特徴とする超音波洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄物に超音波洗浄を行う超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の超音波洗浄槽を示す断面図である。
この超音波洗浄槽は、被洗浄物であるウェーハ１と、洗浄かご２と、洗浄液３と、石英製の洗浄槽４と、洗浄かご２の位置決めのためのガイド５と、超音波輻射板６と、輻射板６に取り付けられた超音波振動子７と、超音波を輻射板６から洗浄槽４に伝達する媒体８と、洗浄かご２に設けたウェーハ１の支持部１１とを有している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来の超音波洗浄装槽では、超音波がウェーハ１の支持部１１により反射することで減衰するため、支持部１１の上方へ超音波が伝達される割合が小さくなる。そのため、ウェーハ１に支持部１１の影１３ができる。この影１３は支持部１１によって超音波がウェーハ１に伝達されていないために生ずる影である。そして、ウェーハ１の中央部は超音波が十分に伝達されるため、ウェーハ１の中央部と支持部の影１３との間に洗浄結果の著しい差が生ずる。このようなことから、支持部の影１３に洗浄効果を十分に得ようとすれば、洗浄に長時間が必要となり、またウェーハ１における超音波の伝達されやすいところに損傷が入りやすいことになる。
【０００４】
図９は、従来の超音波洗浄装置を示す模式図である。
この超音波洗浄装置は、被洗浄物Ｗを洗浄するための洗浄液４で満たされる洗浄槽１５と、洗浄液に超音波振動を伝播させる２個の振動子１１１、１１２と、これらの振動子に高周波電圧を印加する超音波発振器１６、１７とを具備する。２個の振動子１１１、１１２それぞれは輻射板１９ａ，１９ｂに取り付けられている。この超音波洗浄装置は、２個の振動子のうち、少なくとも１個の振動子の周波数を掃引させることにより、洗浄液内で発生したキャビテーション領域を移動させて被洗浄物を洗浄するものである（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
上記従来の超音波洗浄装置では、振動子の周波数を掃引させるには限度があり、限られた周波数範囲しか掃引できないため、移動できるキャビテーション領域の範囲も限られたものとなる。また、共振周波数から離れた周波数で発振させることになるので、音圧低下が発生し、洗浄効果の低下を招く。さらに、この音圧低下は、周波数や振動素子によってその程度が異なるので、管理が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許平４−４９６１９号公報（第４図）
【特許文献２】特開２００９−１２５６４５号公報（要約書、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一態様は、被洗浄物を超音波洗浄した後の洗浄ムラの発生を抑制できる超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、洗浄液が入れられる洗浄槽と、
前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に超音波振動を与える第１及び第２の超音波振動子と、
前記第１の超音波振動子に高周波出力を印加する第１の超音波発振器と、
前記第２の超音波振動子に高周波出力を印加する第２の超音波発振器と、
前記第１及び第２の超音波発振器の少なくとも一方の出力を変動させて制御するコントローラと、
を具備し、
前記第１の超音波振動子から発振された第１の超音波を、前記第２の超音波振動子から発振された第２の超音波に干渉させることを特徴とする超音波洗浄装置である。
なお、前記干渉は、斜めから干渉することも含む。
【０００９】
本発明の一態様は、洗浄液が入れる洗浄槽と、
前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に超音波振動を与える複数の超音波振動子と、
前記複数の超音波振動子それぞれに高周波出力を印加する複数の超音波発振器と、
前記複数の超音波発振器のうち一つ以上の超音波発振器の出力を変動させて制御するコントローラと、
を具備し、
前記一つ以上の超音波発振器によって高周波出力が印加された超音波振動子から発振された超音波を、前記複数の超音波発振器のうち少なくとも一つの超音波発振器によって高周波出力が印加された超音波振動子から発振された超音波に干渉させることを特徴とする超音波洗浄装置である。
【００１０】
また、本発明の一態様において、
前記一つ以上の超音波発振器の出力を変動させることは、０％以上の出力から１００％以下の出力に連続的に増加させるような出力変動、０％以上の出力から１００％以下の出力に階段状に増加させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に連続的に減少させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に階段状に減少させるような出力変動、０％超の出力から１００％未満の出力に瞬時に増加させるような出力変動、１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させるような出力変動のいずれか又は複数の出力変動であることも可能である。
【００１１】
また、本発明の一態様において、
前記被洗浄物は、一つの被洗浄物又は複数の被洗浄物であっても良い。
【００１２】
本発明の一態様は、洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬させ、
第１の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えながら、第２の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えることにより、前記被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
前記第１の超音波振動子から発振された第１の超音波を、前記第２の超音波振動子から発振された第２の超音波に干渉させながら、前記第１及び第２の超音波振動子の少なくとも一方に印加される高周波出力を変動させることを特徴とする超音波洗浄方法である。
【００１３】
本発明の一態様は、洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬させ、
複数の超音波振動子によって前記被洗浄物に超音波振動を与えることにより、前記被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
前記複数の超音波振動子のうち一つ以上の超音波振動子から発振された超音波を、前記複数の超音波振動子のうち少なくとも一つの超音波振動子から発振された超音波に干渉させながら、前記一つ以上の超音波振動子に印加される高周波出力を変動させることを特徴とする超音波洗浄方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、被洗浄物を超音波洗浄した後の洗浄ムラの発生を抑制できる超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示すコントローラ２８による第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれの出力制御の具体例を示す図である。
【図３】本発明の一態様の変形例による洗浄槽の構成を示す概略図である。
【図４】（Ａ）は本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を模式的に示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す洗浄槽の断面図、（Ｃ）は（Ａ）に示す洗浄槽の斜視図である。
【図５】図１に示す超音波洗浄装置を用いて洗浄槽内の音圧を測定した結果を示す図である。
【図６】図１に示す超音波洗浄装置を用いて洗浄槽内の気泡分布を測定した結果を示す図である。
【図７】（Ａ）は再度被洗浄物を洗浄した後の微粒子の分布を測定した結果を示す図、（Ｂ）は（Ａ）に示す測定結果から微粒子除去率を計算した結果を示す図である。
【図８】従来の超音波洗浄槽を示す断面図である。
【図９】従来の超音波洗浄装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。
超音波洗浄装置は、洗浄液２３で満たされる洗浄槽２１を有しており、この洗浄槽２１は複数の被洗浄物２２（例えば半導体ウェーハ、コンパクトディスク、ガラス基板、フラットパネルディスプレイ、薄肉ディスク又は基板など）を洗浄するバッチ処理槽である。
【００１８】
洗浄槽２１内には被洗浄物２２を保持する保持部２５が配置されている。洗浄槽２１は断面がＶ形状のＶ底を有しており、このＶ底の一方側の底には右側振動子２４ａ（第１の超音波振動子）が取り付けられており、Ｖ底の他方側には左側振動子２４ｂ（第２の超音波振動子）が取り付けられている。これにより、２方向から超音波を被洗浄物２２に照射することができる。
【００１９】
右側振動子２４ａには第１の超音波発振器２６が電気的に接続されており、左側振動子２４ｂには第２の超音波発振器２７が電気的に接続されている。第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれは、右側振動子２４ａ及び左側振動子２４ｂそれぞれに高周波出力を印加するものである。第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれにはコントローラ２８が電気的に接続されている。コントローラ２８は、第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれの出力を制御するものである。
【００２０】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示すコントローラ２８による第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれの出力制御の具体例を示す図である。
【００２１】
図２（Ａ）に示す出力制御は、第１の超音波発振器２６によって右側振動子２４ａに印加される出力を０％の出力から１００％の出力に連続的に増加させるとともに、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を１００％の出力から０％の出力に連続的に減少させ、その後、第１の超音波発振器２６によって右側振動子２４ａに印加される出力を１００％の出力から０％の出力に連続的に減少させるとともに、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を０％の出力から１００％の出力に連続的に増加させ、その後はこれを繰り返すような出力制御である。
【００２２】
図２（Ｂ）に示す出力制御は、第１の超音波発振器２６によって右側振動子２４ａに印加される出力を１００％の出力で一定とし、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を１００％の出力から０％の出力に連続的に減少させ、その後、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を０％の出力から１００％の出力に連続的に増加させ、その後はこれを繰り返すような出力制御である。
【００２３】
図２（Ｃ）に示す出力制御は、第１の超音波発振器２６によって右側振動子２４ａに印加される出力を１００％の出力で一定とし、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を０％の出力から１００％の出力に階段状に増加させ、その後、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を１００％の出力から０％の出力に瞬時に減少させ、その後はこれを繰り返すような出力制御である。
【００２４】
図２（Ｄ）に示す出力制御は、第１の超音波発振器２６によって右側振動子２４ａに印加される出力を１００％の出力で一定とし、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を０％超の出力から１００％未満の出力に連続的に増加させ、その後、第２の超音波発振器２７によって左側振動子２４ｂに印加される出力を１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させ、その後はこれを繰り返すような出力制御である。
【００２５】
上述したコントローラ２８による第１及び第２の超音波発振器２６，２７それぞれの出力制御は例示であり、他の様々な出力制御を行うことも可能であり、図２に示す出力制御以外の次の出力制御を行うことも可能である。
【００２６】
コントローラ２８による第１及び第２の超音波発振器２６，２７の少なくとも一方の出力制御は、出力を変動させて制御するものであって、０％以上の出力から１００％以下の出力に連続的に増加させるような出力変動、０％以上の出力から１００％以下の出力に階段状に増加させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に連続的に減少させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に階段状に減少させるような出力変動、０％超の出力から１００％未満の出力に瞬時に増加させるような出力変動、１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させるような出力変動のいずれか又は複数の出力変動であることも可能である。
【００２７】
次に、上記超音波洗浄装置を用いた超音波洗浄方法について説明する。
まず、図１に示すように、洗浄槽２１内の洗浄液２３に被洗浄物２２を浸漬させる。詳細には、保持部２５によって保持した複数の被洗浄物２２を、洗浄液２３で満たされた洗浄槽２１内に浸漬させる。
【００２８】
次いで、第１の超音波発振器２６から右側振動子２４ａに高周波出力を印加し、右側振動子２４ａによって被洗浄物２２に超音波振動を与えながら、第２の超音波発振器２７から左側振動子２４ｂに高周波出力を印加し、左側振動子２４ｂによって被洗浄物２２に超音波振動を与える。この際、右側振動子２４ａから発振された第１の超音波を、左側振動子２４ｂから発振された第２の超音波に干渉させながら、右側振動子２４ａ及び左側振動子２４ｂの少なくとも一方に第１及び第２の超音波発振器２６，２７から印加される高周波出力をコントローラ２８によって変動させる。このコントローラ２８による具体的な制御方法は、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すいずれかの出力制御であっても良いし、上述した他の様々な出力制御であっても良い。このようにして被洗浄物２２を超音波洗浄する。
【００２９】
上記超音波洗浄方法によれば、右側振動子２４ａから発振された第１の超音波を、左側振動子２４ｂから発振された第２の超音波に干渉させながら、右側振動子２４ａ及び左側振動子２４ｂの少なくとも一方の出力を変動させる。これにより、第１の超音波と第２の超音波が干渉して形成される超音波を変化させ、超音波による音響流の方向を変化させて、洗浄液、気泡、超音波などの流れを動かすことができる。その結果、被洗浄物２２の全体を均一性良く洗浄することができる。
【００３０】
さらに詳細に説明する。右側振動子２４ａ及び左側振動子２４ｂそれぞれの出力を変動させずに一定にすると、第１の超音波と第２の超音波が干渉してそれぞれの音響流が押されあっても、干渉して形成された超音波が変化しない為、洗浄液、気泡などの流れは一定になり、洗浄槽の構造によっては洗浄ムラが発生することがある。これに対し、右側振動子２４ａ及び左側振動子２４ｂそれぞれの出力を変動させると、第１の超音波と第２の超音波が干渉して形成される超音波が変化して、音響流が変動し、洗浄液、気泡などの流れは一定にならず動かすことができる。その結果、被洗浄物を超音波洗浄した後の洗浄ムラの発生を抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、２個の振動子２４ａ，２４ｂを用いて被洗浄物２２を超音波洗浄しているが、振動子の数は２個に限定されるものではなく、３個以上の振動子を用いて被洗浄物２２を超音波洗浄しても良い。例えば、３個以上の複数の振動子によって被洗浄物に超音波振動を与える場合は、複数の振動子のうち一つ以上の振動子から発振された超音波を、前記複数の振動子のうち少なくとも一つの振動子から発振された超音波に干渉させながら、前記一つ以上の振動子の出力を変動させることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態では、図１に示すように断面がＶ形状の洗浄槽２１を用いているが、洗浄槽の形状は、Ｖ形状に限定するものではなく、洗浄槽の複数の振動子の取付け面に角度がついている形状であれば他の形状の洗浄槽を用いることも可能であり、例えば、図３に示すように断面が台形形状の洗浄槽２１ａであってその洗浄槽２１ａの左右の振動子２４ａ，２４ｂの取付け面によって形成される角度θが０°超であるような洗浄槽２１ａを用いることも可能である。
【００３３】
（第２の実施形態）
図４（Ａ）は、本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を模式的に示す平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す超音波洗浄装置の洗浄槽を示す断面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す洗浄槽の斜視図である。
【００３４】
超音波洗浄装置は、洗浄液３３で満たされる洗浄槽３１を有しており、この洗浄槽３１は一枚の被洗浄物３２（例えば半導体ウェーハ、コンパクトディスク、ガラス基板、フラットパネルディスプレイ、薄肉ディスク又は基板など）を洗浄する枚葉処理槽である。
【００３５】
洗浄槽３１内には被洗浄物３２を保持する保持部３５が配置されている。洗浄槽３１は平面が四角形状を有しており、この洗浄槽３１の４つの側面には第１〜第４の超音波振動子３４ａ〜３４ｄが取り付けられている。これにより、４方向から超音波を被洗浄物３２に照射することができる。なお、本実施形態では、洗浄槽３１の底面又は上面には超音波振動子が取り付けられていないが、洗浄槽３１の底面又は上面にも超音波振動子を取り付けても良い。
【００３６】
第１の超音波振動子３４ａには第１の超音波発振器３６が電気的に接続されており、第２の超音波振動子３４ｂには第２の超音波発振器３７が電気的に接続されている。第３の超音波振動子３４ｃには第３の超音波発振器（図示せず）が電気的に接続されており、第４の超音波振動子３４ｄには第４の超音波発振器（図示せず）が電気的に接続されている。第１〜第４の超音波発振器３６，３７それぞれは、第１〜第４の超音波振動子３４ａ，３４ｂそれぞれに高周波出力を印加するものである。第１〜第４の超音波発振器３６，３７それぞれにはコントローラ３８が電気的に接続されている。コントローラ３８は、第１〜第４の超音波発振器３６，３７それぞれの出力を制御するものである。
【００３７】
図４（Ａ）に示すコントローラ３８による第１〜第４の超音波発振器３６，３７それぞれの出力制御は、超音波と超音波が干渉して形成される超音波を変化させ、音響流が変動し、洗浄液、気泡などの流れを動かすことができるものであれば、様々な出力制御を行うことが可能である。例えば、第１〜第４の超音波振動子３４ａ，３４ｂのうち一つ以上の振動子から発振された超音波を、第１〜第４の超音波振動子３４ａ，３４ｂのうち少なくとも一つの振動子から発振された超音波に干渉させながら、前記一つ以上の振動子の出力を変動させることが好ましい。
【００３８】
前記一つ以上の振動子の出力を変動させることは、０％以上の出力から１００％以下の出力に連続的に増加させるような出力変動、０％以上の出力から１００％以下の出力に階段状に増加させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に連続的に減少させるような出力変動、１００％以下の出力から０％以上の出力に階段状に減少させるような出力変動、０％超の出力から１００％未満の出力に瞬時に増加させるような出力変動、１００％未満の出力から０％超の出力に瞬時に減少させるような出力変動のいずれか又は複数の出力変動であることも可能である。
【００３９】
次に、上記超音波洗浄装置を用いた超音波洗浄方法について説明する。
まず、図４に示すように、洗浄槽３１内の洗浄液３３に被洗浄物３２を浸漬させる。詳細には、保持部３５によって保持した一枚の被洗浄物３２を、洗浄液３３で満たされた洗浄槽３１内に浸漬させる。
【００４０】
次いで、第１〜第４の超音波発振器それぞれから第１〜第４の超音波振動子に高周波出力を印加し、第１〜第４の超音波振動子それぞれによって被洗浄物３２に超音波振動を与える。この際、第１〜第４の超音波振動子のうち一つ以上の振動子から発振された超音波を、第１〜第４の超音波振動子のうち少なくとも一つの振動子から発振された超音波に干渉させながら、前記一つ以上の振動子に第１〜第４の超音波発振器から印加される高周波出力をコントローラ３８によって変動させる。このコントローラ３８による具体的な制御方法は、上述したような様々な出力制御であっても良い。このようにして被洗浄物３２を超音波洗浄する。
【００４１】
上記超音波洗浄方法によれば、第１の実施形態と同様に、超音波と超音波が干渉して形成される超音波を変化させ、超音波による音響流の方向を変化させて、洗浄液、気泡、超音波などの流れを動かすことができる。その結果、被洗浄物３２の全体を均一性良く洗浄することができる。
【００４２】
さらに詳細に説明する。第１〜第４の超音波振動子それぞれの出力を変動させずに一定にすると、超音波と超音波が干渉して、それぞれの音響流が押されあっても、洗浄液、気泡などの流れは一定になり、洗浄槽の構造によっては洗浄ムラが発生することがある。これに対し、第１〜第４の超音波振動子のうち一つ以上の振動子の出力を変動させると、超音波と超音波が干渉して形成される超音波が変化し、音響流が変化して、洗浄液、気泡などの流れは一定にならず動かすことができる。その結果、被洗浄物を超音波洗浄した後の洗浄ムラの発生を抑制することができる。
【実施例】
【００４３】
図５は、図１に示す超音波洗浄装置を用いて洗浄槽内の音圧を測定した結果を示す図である。図６は、図１に示す超音波洗浄装置を用いて洗浄槽内の気泡分布を測定した結果を示す図である。
【００４４】
図５は、左側振動子２４ｂを１００％の出力とし、右側振動子２４ａを０％の出力とした場合の音圧測定結果と、左側振動子２４ｂを７５％の出力とし、右側振動子２４ａを２５％の出力とした場合の音圧測定結果と、左側振動子２４ｂを５０％の出力とし、右側振動子２４ａを５０％の出力とした場合の音圧測定結果を示している。これらの測定結果から洗浄槽内の音圧は、左側振動子からの超音波と右側振動子からの超音波を合わせた状態になっていることが分かる。
【００４５】
図６は、左側振動子２４ｂを１００％の出力とし、右側振動子２４ａを０％の出力とした場合の気泡分布と、左側振動子２４ｂを７５％の出力とし、右側振動子２４ａを２５％の出力とした場合の気泡分布と、左側振動子２４ｂを５０％の出力とし、右側振動子２４ａを５０％の出力とした場合の気泡分布を示している。
【００４６】
これらの気泡分布から洗浄槽内の気泡の停滞は、左側振動子の超音波出力と右側振動子の超音波出力を変えることにより大きく変化することが分かる。つまり、左右の振動子の出力変化により、気泡の流れをワイパーのように動かすことができ、洗浄槽内の気泡の停滞位置を大きく移動させることができることが確認された。
【００４７】
図７（Ａ）は、図１に示す超音波洗浄装置によって被洗浄物を洗浄した後の微粒子の分布を測定した結果を示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す測定結果から微粒子除去率を計算した結果を示す図である。
【００４８】
図７（Ａ）は、左側振動子２４ｂを１００％の出力とし、右側振動子２４ａを０％の出力として被洗浄物を洗浄した後に被洗浄物表面の微粒子の分布を測定した結果（以下、「左１００％−右０％」という。）と、左側振動子２４ｂを５０％の出力とし、右側振動子２４ａを５０％の出力として被洗浄物を洗浄した後に被洗浄物表面の微粒子の分布を測定した結果（以下、「左５０％−右５０％」という。）と、左側振動子２４ｂの出力と右側振動子２４ａの出力を図２（Ａ）に示すように変動させて被洗浄物を洗浄した後に被洗浄物表面の微粒子の分布を測定した結果（以下、「出力変動」という。）を示している。
【００４９】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す被洗浄物表面の微粒子除去率を示している。「出力変動」が１００％に近い微粒子除去率なのに対し、「左１００％−右０％」や「左５０％−右５０％」は微粒子除去率が低くなっている。これらの結果より、左右の振動子の出力を一定にした場合に比べて左右の振動子の出力を変動させた方が微粒子除去率を高くできることが確認された。
【００５０】
図７に示すように、左右の振動子の出力を一定にした場合は被洗浄物表面に洗浄ムラが発生するのに対し、左右の振動子の出力を変動させた場合は被洗浄物表面の洗浄ムラの発生を抑制することができ、被洗浄物の表面全体を均一性良く洗浄することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…ウェーハ
２…洗浄かご
３…洗浄液
４…洗浄槽
５…位置決めのためのガイド
６…超音波輻射板
７…超音波振動子
８…超音波を伝達する媒体
１１…支持部
１３…支持部の影
１６，１７…超音波発振器
１９ａ，１９ｂ…輻射板
２１，２１ａ，３１…洗浄槽
２２，３２…被洗浄物
２３，３３…洗浄液
２４ａ…右側振動子（第１の超音波振動子）
２４ｂ…左側振動子（第２の超音波振動子）
２５，３５…保持部
２６，３６…第１の超音波発振器
２７，３７…第２の超音波発振器
２８，３８…コントローラ
３４ａ…第１の超音波振動子
３４ｂ…第２の超音波振動子
３４ｃ…第３の超音波振動子
３４ｄ…第４の超音波振動子
１１１，１１２…振動子
【図１】
2011255274.tif 000003
【図２】
2011255274.tif 000004
【図３】
2011255274.tif 000005
【図４】
2011255274.tif 000006
【図７】
2011255274.tif 000007
【図８】
2011255274.tif 000008
【図９】
2011255274.tif 000009
【図５】
2011255274.tif 000010
【図６】
2011255274.tif 000011