(57)【要約】【課題】比較的小型の振動子であっても、多様な種類の洗浄対象物に対する超音波洗浄を効率的かつ確実におこなうこと。【解決手段】洗浄槽１００と、洗浄槽１００の底面１１０側に備えられ、洗浄槽１００に注入された洗浄液１５０を振動させる振動子１０１と、を設け、振動子１０１を洗浄槽１００の底面１１０上を移動させる。さらに、洗浄液１５０に浸漬された洗浄対象物の上側に配置するように設けられ、洗浄液１５０を振動させる振動子を備える。これによって、洗浄対象物の上部と下部とにおける洗浄むらを防止することができる。【選択図】      図１
2004235366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄槽と、
前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる第１の振動子と、
前記洗浄液に浸漬された洗浄対象物の上側に配置するように設けられ、前記洗浄液を振動させる第２の振動子と、
を備えたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄槽の上面を覆う蓋部材を備え、
前記第２の振動子は、前記蓋部材の下面側に、前記蓋部材と一体として設けられたことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄装置。
【請求項３】
前記蓋部材を、前記洗浄対象物の出し入れに対応して開閉するように制御する蓋部材開閉制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の超音波洗浄装置。
【請求項４】
前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させる移動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波洗浄装置。
【請求項５】
前記移動制御手段は、前記第１の振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の超音波洗浄装置。
【請求項６】
前記移動制御手段は、前記第２の振動子を、前記洗浄槽に注入された洗浄の液面に沿って、あるいは前記液面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする請求項４または５に記載の超音波洗浄装置。
【請求項７】
前記移動制御手段は、前記第１の振動子と前記第２の振動子の周波数が同じまたは近似する場合に、前記第１の振動子が移動する面における座標位置と、前記第２の振動子が移動する面における座標位置とが近似しないように、前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の超音波洗浄装置。
【請求項８】
洗浄槽と、
前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる第１の振動子と、
さらに、前記洗浄槽の少なくとも一つの側面側に設けられ、前記洗浄液を振動させる第２の振動子を備えたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項９】
前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させる移動制御手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の超音波洗浄装置。
【請求項１０】
前記移動制御手段は、前記第１の振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする請求項９に記載の超音波洗浄装置。
【請求項１１】
前記移動制御手段は、前記第２の振動子を、前記洗浄槽の側面に沿って、あるいは前記側面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする請求項９または１０に記載の超音波洗浄装置。
【請求項１２】
前記移動制御手段は、前記第１の振動子と前記第２の振動子の周波数が同じまたは近似する場合に、対向する前記第２の振動子が移動する面における座標位置が近似しないように、前記第２の振動子うちの少なくともいずれか一方を移動させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載の超音波洗浄装置。
【請求項１３】
洗浄槽と、
前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる振動子と、
前記振動子を移動させる移動制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項１４】
前記移動制御手段は、前記振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする請求項１３に記載の超音波洗浄装置。
【請求項１５】
前記洗浄槽の材質が石英ガラスからなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の超音波洗浄装置。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれか一つの超音波洗浄装置を２つ以上直列に並べて配置したことを特徴とする超音波洗浄システム。
【請求項１７】
洗浄槽に注入された洗浄液を振動させることによって前記洗浄液に浸漬された洗浄対象物を洗浄する超音波洗浄方法において、
前記洗浄対象物の洗浄中に、前記洗浄液を振動させる振動子を移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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗浄槽に注入された洗浄液を振動させることによって前記洗浄液に浸漬された洗浄対象物を洗浄する超音波洗浄装置および超音波洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波洗浄装置は、洗浄槽の底面に振動子を固定して、固定された振動子からの振動によって、洗浄対象物の洗浄をおこなっていた。また、投げ込み式の振動子もあり、この投げ込み式振動子は、あらかじめ洗浄槽の底面に振動子を沈めておいて、その後に洗浄対象物を浸漬して、洗浄をおこなっていた。
【０００３】
超音波洗浄装置の内容については、たとえば、特許文献１などにその詳細が記載されている。
【特許文献１】
特開平１１−２２１５３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法にあっては、大きな問題点の一つとして、洗浄むらが生じてしまうということがあった。特に、３次元的にも複雑な形状の洗浄対象物にあっては、細部に至るまで完全に洗浄しきれないため、洗浄むらが発生するという問題はより顕著なものとなる。また、通常、洗浄槽の底面よりも、振動子の方が小さいため、振動子を底面の中央に配置するのが一般的である。そうすることによって、底面の端の部分へは十分振動が伝わらない場合があり、それが洗浄むらの原因の一つである。
【０００５】
その洗浄むらを回避すべく、十分振動が伝わらない部分の洗浄を考慮して、振動子の周波数を上げるなどして洗浄にかけると、洗浄し過ぎともなり、それによって洗浄対象物の破損、傷が生じてしまう。したがって、破損・傷などによって洗浄対象物の品質の劣化が生じたりして、製品の歩留まりが低くなってしまうという致命的な問題点があった。
【０００６】
また、これらの小さな振動子を洗浄槽の底面に多数個配置することによって上記のような問題点を解決する方法もおこなわれている。しかし、この場合は、振動子の個数が増加してしまうために、装置自体の製造コストの増大をきたしてしまう。
【０００７】
また、たとえば、近似３００ｍｍφ以上の大口径化が進むシリコンウエーハや大型石英ガラス基板などを洗浄する場合、これまでは、単に設置振動子の個数を増やすことで対応したり、振動子自体のサイズを大型化するなどして対応してきた。しかし、この場合も装置コストや消費電力エネルギーコストの浪費をきたしやすく、装置のメンテナンスのみならず、生産コストの面でも問題が解決されていなかった。
【０００８】
この発明は、上記課題（問題点）を解決するためになされたものであり、多様な素材、形状の種類、大きさの洗浄対象物に対する超音波洗浄を効率的かつ確実におこなうことが可能な超音波洗浄装置および超音波洗浄方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、洗浄槽と、前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる第１の振動子と、前記洗浄液に浸漬された洗浄対象物の上側に配置するように設けられ、前記洗浄液を振動させる第２の振動子と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載の発明によれば、洗浄対象物の上部と下部とにおける洗浄むらを防止することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項１に記載の発明において、前記洗浄槽の上面を覆う蓋部材を備え、前記第２の振動子が、前記蓋部材の下面側に、前記蓋部材と一体として設けられたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載の発明によれば、第２の振動子を洗浄対象物の上側に容易に配置することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項２に記載の発明において、前記蓋部材を、前記洗浄対象物の出し入れに対応して開閉するように制御する蓋部材開閉制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載の発明によれば、容易に洗浄対象物の出し入れをすることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させる移動制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載の発明によれば、洗浄液に浸漬した状態の洗浄対象物を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物の各箇所周辺の洗浄液を振動させることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項４に記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第１の振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５に記載の発明によれば、第１の振動子が洗浄対象物に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項４または５に記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第２の振動子を、前記洗浄槽に注入された洗浄の液面に沿って、あるいは前記液面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする。
【００２０】
この請求項６に記載の発明によれば、第２の振動子が洗浄対象物に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項４〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第１の振動子と前記第２の振動子の周波数が同じまたは近似する場合に、前記第１の振動子が移動する面における座標位置と、前記第２の振動子が移動する面における座標位置とが近似しないように、前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させることを特徴とする。
【００２２】
この請求項７に記載の発明によれば、第１および第２の振動子によって発生した振動が打ち消し合ってしまうのを防止することができる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、洗浄槽と、前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる第１の振動子と、さらに、前記洗浄槽の少なくとも一つの側面側に設けられ、前記洗浄液を振動させる第２の振動子を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項８に記載の発明によれば、洗浄対象物の側部における洗浄むらを防止することができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項８に記載の発明において、前記第１の振動子および前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させる移動制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項９に記載の発明によれば、洗浄液に浸漬した状態の洗浄対象物を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物の各箇所周辺の洗浄液を振動させることができる。
【００２７】
また、請求項１０に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項９に記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第１の振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする。
【００２８】
この請求項１０に記載の発明によれば、第１の振動子が洗浄対象物に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項９または１０に記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第２の振動子を、前記洗浄槽の側面に沿って、あるいは前記側面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１１に記載の発明によれば、第２の振動子が洗浄対象物に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００３１】
また、請求項１２に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の発明において、前記移動制御手段が、前記第１の振動子と前記第２の振動子の周波数が同じまたは近似する場合に、対向する前記第２の振動子が移動する面における座標位置が近似しないように、前記第２の振動子うちの少なくともいずれか一方を移動させることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１２に記載の発明によれば、対向する第２の振動子どうしによって発生した振動が打ち消し合ってしまうのを防止することができる。
【００３３】
また、請求項１３に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、洗浄槽と、前記洗浄槽の底面側に備えられ、前記洗浄槽に注入された洗浄液を振動させる振動子と、前記振動子を移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３４】
この請求項１３に記載の発明によれば、洗浄液に浸漬した状態の洗浄対象物を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物の各箇所周辺の洗浄液を振動させることができる。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項１３に記載の発明において、前記移動制御手段が、前記振動子を、前記洗浄槽の底面に沿って、あるいは前記底面と略平行な平面に沿って移動させることを特徴とする。
【００３６】
この請求項１４に記載の発明によれば、振動子が洗浄対象物に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００３７】
また、請求項１５に記載の発明にかかる超音波洗浄装置は、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記洗浄槽の材質が石英ガラスからなることを特徴とする。
【００３８】
この請求項１５に記載の発明によれば、耐強酸性に適した、半導体洗浄用の洗浄槽を得ることができる。
【００３９】
また、請求項１６に記載の超音波洗浄システムは、請求項１〜請求項１５のいずれか一つの超音波洗浄装置を２つ以上直列に並べて配置したことを特徴とする。
【００４０】
この請求項１６に記載の発明によれば、製品の生産工程の中で大量の洗浄対象物を洗浄処理しなければならないような場合に、単一の超音波洗浄装置を連続的に配置させかつ効率的に洗浄処理をおこなうことができる。
【００４１】
また、請求項１７に記載の発明にかかる超音波洗浄方法は、洗浄槽に注入された洗浄液を振動させることによって前記洗浄液に浸漬された洗浄対象物を洗浄する超音波洗浄方法において、前記洗浄対象物の洗浄中に、前記洗浄液を振動させる振動子を移動させることを特徴とする。
【００４２】
この請求項１７に記載の発明によれば、洗浄液に浸漬した状態の洗浄対象物を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物の各箇所周辺の洗浄液を振動させることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波洗浄装置および超音波洗浄方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００４４】
（超音波洗浄装置の構成）
まず、超音波洗浄装置の構成について説明する。図１は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す説明図である。図１において、１００は洗浄槽であり、１０１は底面側の振動子であり、１０２はＸ方向移動用モータであり、１０３はＸ方向移動軸であり、１０４はＹ方向移動用モータであり、１０５はＹ方向移動軸であり、１０６はＸ方向支持軸であり、１０７はＹ方向支持軸であり、１０８は支持部材であり、１０９はＸ方向移動補助軸である。
【００４５】
さらに、図示は省略するが、Ｘ方向移動用モータ１０２およびＹ方向移動用モータ１０４の駆動を制御する制御部と、Ｘ方向移動用モータ１０２およびＹ方向移動用モータ１０４へ駆動電力を供給する駆動用電源と、各振動子へ電力を供給する振動子用電源と、を備えている。
【００４６】
洗浄槽１００は、ステンレスあるいは石英ガラスなどの材質によって構成される。特に、石英ガラスは、半導体洗浄用に耐強酸性に適している。そして、耐薬品性のフッ素樹脂コートがなされる。洗浄槽１００の形状は、図１に示すように直方体となっている。その他の形状としては円筒状などであってもよい。洗浄槽１００の材質、形状、大きさは、洗浄対象物の種類によって設計する。そして、洗浄槽１００には洗浄液１５０が所定量注入されている。また、図示を省略するが、洗浄槽１００を防音材で覆うようにしてもよい。
【００４７】
振動子１０１は、たとえば圧電素子に対して交流電流を印加することによって超音波振動を発生させるものである。また、Ｘ方向移動用モータは１０２は、Ｘ方向移動軸１０３を回転駆動する。Ｘ方向移動軸１０３には、螺旋状の溝が構成されており、その溝とＹ方向移動用モータ１０４を含む部材を貫通している。さらに、上記貫通孔にも上記溝と同様の螺旋状の溝が構成されている。Ｘ方向移動用モータ１０２を回転させることによって、Ｘ方向移動軸１０３が自転し、その自転にともなって、Ｙ方向移動用モータ１０４を含む部材がＸ方向移動軸１０３に沿って移動する。また、移動をより円滑におこなわせるために、Ｘ方向移動軸１０３の近傍には、Ｘ方向移動軸１０３と平行して設けられた２本のＸ方向支持軸１０６を設ける。Ｘ方向支持軸１０６の本数は２本に限らず、１本でもよく、また３本以上であってもよい。
【００４８】
また、Ｘ方向移動補助軸１０９は、Ｘ方向移動軸１０３が設置された洗浄槽１００側面と対向する側面側（図１の奥側）に、Ｘ方向移動軸１０３と平行に設けられる。Ｘ方向移動補助軸１０９は、Ｙ方向移動軸１０５およびＹ方向支持軸１０７を支持する支持部材１０８を貫通しており、Ｙ方向移動用モータ１０４を含む部材が移動するのにともなって、支持部材１０８はＸ方向移動補助軸１０９に沿って移動する。
【００４９】
また、Ｙ方向移動用モータ１０４は、Ｙ方向移動軸１０５を回転駆動する。Ｙ方向移動軸１０５には、螺旋状の溝が構成されており、その溝と振動子１０１を含む部材を貫通している。さらに、上記貫通孔にも上記溝と同様の螺旋状の溝が構成されている。Ｙ方向移動用モータ１０４を回転させることによって、Ｙ方向移動軸１０５が自転し、その自転にともなって、振動子１０１を含む部材がＹ方向移動軸１０５に沿って移動する。また、移動をより円滑におこなわせるために、Ｙ方向移動軸１０５の近傍には、Ｙ方向移動軸１０５と平行して設けられた２本のＹ方向支持軸１０７を設ける。Ｙ方向支持軸１０７の本数は２本に限らず、１本でもよく、また３本以上であってもよい。
【００５０】
このように、Ｘ方向とＹ方向で同様の構成を有する、振動子１０１の移動機構を備える。また、振動子１０１は、底面１１０に接触する状態で配置されていてもよく、あるいは底面１１０との間隔を設けた状態で配置されていてもよい。底面１１０に接触する状態で配置されると、振動が洗浄槽１００にも伝えることができる。それによって、洗浄槽１００全体を振動させ、洗浄効果を高めることができる。逆に、底面１１０との間隔を設けた状態で配置されると、洗浄槽１００へは振動が伝わらないので、防音効果を高めることができる。振動子１０１の移動機構の詳細については後述する。
【００５１】
また図２および図３は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す別の説明図（断面図）である。図２および図３において、２００は洗浄対象物であり、２０１は蓋部材であり、２０２は上面側の振動子であり、２０３は蓋部材支持ワイヤーであり、２０４は洗浄対象物支持ワイヤーであり、２０５および２０６は側面側の振動子であり、２５０はワイヤー昇降装置である。
【００５２】
図２において、洗浄対象物２００は、図示を省略する挟持部材によって洗浄対象物支持ワイヤー２０４に接続された状態でつり下げられ、洗浄槽１００に注水された洗浄液１５０に浸漬されている。また、蓋部材２０１も同様に蓋部材支持ワイヤー２０３によってつり下げられている。蓋部材２０１の下側、すなわち洗浄液１５０の洗浄面に面した側に振動子２０２が配置されている。振動子２０２は、蓋部材２０１に接触する状態で配置されていてもよく、あるいは蓋部材２０１との間隔を設けた状態で配置されていてもよい。
【００５３】
また、洗浄槽１００の内側の両側面には、同様に振動子２０５および２０６が設けられている。また、振動子２０５，２０６は、各側面に接触する状態で配置されていてもよく、あるいは各側面との間隔を設けた状態で配置されていてもよい。さらにまた洗浄槽１００の内側の底面１１０には、図１に示した振動子１０１が設けられている。
【００５４】
なお、図２および図３では、振動子１０１，２０２，２０５および２０６を移動させるための移動手段については図示を省略しているが、振動子２０２，２０５および２０６も振動子１０１と同様に、接している面に対して、縦横方向に自在に移動する機構を有している。
【００５５】
図２では、洗浄対象物２００のみが、洗浄液１５０に浸漬されている状態を示しており、図３では、洗浄対象物２００と、その上側に、振動子２０２とが、洗浄液１５０に浸漬されている状態を示している。洗浄対象物２００および蓋部材２０１の昇降は、ワイヤー昇降装置２５０によって制御される。これによって、洗浄対象物２００を出し入れする際に、蓋部材２０１が邪魔にならないようにすることができる。
【００５６】
図４は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す別の説明図であり、洗浄槽１００の底面１１０を上側から見た図である。なお、図４においても、振動子１０１，２０５，２０６，４０１および４０２を移動させるための移動手段については図示を省略している。各振動子１０１，２０５，２０６４０１および４０２は、接している面に対して、縦横方向に自在に移動する機構を有している。図４に示すように、四方の側面に、振動子をそれぞれ設けているので、洗浄対象物２００がいかなる形状であっても、また、いかなる浸漬方向であって、洗浄むらを生じさせることなく、効率的に洗浄することができる。
【００５７】
（振動子の移動機構の内容）
つぎに、振動子の移動機構について説明する。図５は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の振動子の移動機構を示す説明図である。また、図６は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の振動子の移動機構を示す別の説明図（斜視図）である。
【００５８】
図５において、Ｘ方向移動用モータ１０２を、所定の方向に回転させることによって、Ｙ方向移動用モータ１０４を含む部材を、Ｘ方向移動軸１０３に沿ってＡ方向へ移動させることができる。この際、移動量はＸ方向移動用モータ１０２の回転数に依存する。Ｙ方向移動用モータ１０４を含む部材のＡ方向への移動にともなって、Ｙ方向移動軸１０５をＹ方向移動用モータ１０４を含む部材を反対方向で支えている支持部材１０８も同様に、Ｘ方向移動補助軸１０９に沿ってＡ方向へ移動する。これによって、Ｙ方向移動軸１０５が貫通している振動子１０１は、Ａ方向へ移動することになる。Ｘ方向移動用モータ１０２を、所定の方向とは反対の方向へ回転させると、上述の説明からも明らかなように、振動子１０１はＢ方向へ移動する。
【００５９】
また、Ｙ方向移動用モータ１０４を、所定の方向に回転させることによって、振動子１０１を含む部材を、Ｙ方向移動軸１０５に沿ってＣ方向へ移動させることができる。この際、移動量はＹ方向移動用モータ１０４の回転数に依存する。Ｙ方向移動用モータ１０４を、所定の方向とは反対の方向へ回転させると、上述の説明からも明らかなように、振動子１０１はＤ方向へ移動する。このようにして、Ｘ方向移動用モータ１０２およびＹ方向移動用モータ１０４の回転駆動（回転方向および回転数）を制御することによって、振動子１０１の底面１１０上の２次元の位置を設定することができる。
【００６０】
なお、図５および図６では、振動子１０１の移動機構について説明したが、他の振動子２０２，２０５，２０６，４０１および４０２においても同様な移動機構を備えている。
【００６１】
（超音波洗浄装置の洗浄の手順）
つぎに、洗浄の手順について説明する。図７は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の洗浄の手順を示すフローチャートである。図７のフローチャートにおいて、まず、振動子用電源をオンして、振動子（たとえば振動子１０１）の振動を開始する（ステップＳ７０１）。つぎに、移動領域を細分化した複数のエリアのうち、あらかじめ定められた第１のエリアへ振動子１０１を移動させ（ステップＳ７０２）、移動後、停止させる。
【００６２】
つぎに、停止した状態で所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７０３）。この所定時間は任意に定めることができる。また、エリアごとに時間を可変にするとよい。たとえば、洗浄対象物２００の凹凸が多い部分に該当するエリアの場合は、通常よりも長い時間を設置し、洗浄対象物２００の平板部分に該当するエリアの場合は、通常よりも短い時間を設定するようにする。
【００６３】
また、振動子の振動は連続的であっても、また、間欠的であってもよい。そして、移動の際も連続して振動させておいてもよく、あるいは、移動の際は振動を停止させるようにしてもよい。これらの選択も、洗浄対象物の種類によって適宜おこなうようにすればよい。
【００６４】
ステップＳ７０３において、所定時間が経過するのを待って（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、所定時間が経過した場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）は、当該エリアにおける洗浄が完了したと判断する。そして、当該エリアが未洗浄の最後のエリアか否かを判断する（ステップＳ７０４）。ここで、最後のエリアではない場合（ステップＳ７０４：Ｎｏ）は、未洗浄のつぎのエリアへ振動子を移動させる（ステップＳ７０５）。その後、ステップＳ７０３へ戻って、以後、ステップＳ７０３〜Ｓ７０５の各処理を繰り返しおこなう。
【００６５】
そして、ステップＳ７０５において、最後のエリアである場合（ステップＳ７０４：Ｙｅｓ）は、すべてのエリアについて洗浄を完了したと判断し、一連の処理を終了する。なお、洗浄対象物によっては、同一の洗浄対象物に対してステップＳ７０２〜７０５までの各処理を複数回繰り返した後、洗浄完了とするようにしてもよい。
【００６６】
つぎに、移動エリアの決定処理について説明する。図８は、この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の洗浄の手順を示す別のフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、まず、つぎのエリアへ移動する（図７のステップＳ７０５）前に、つぎの移動エリア候補を決定する（ステップＳ８０１）。これは、たとえば、未洗浄のエリアのうち、現エリアから移動距離が最短のものを選択することによっておこなうことができる。
【００６７】
つぎに、当該振動子と対向する振動子の位置情報を取得する（ステップＳ８０２）。対向する振動子とは、底面用の振動子１０１にあっては上面用の振動子２０２であり、側面用の振動子２０５にあっては側面用の振動子２０６、あるいは側面用の振動子４０１にあっては側面用の振動子４０２である。位置情報とは、当該振動子が現時点で存在している位置に関する情報、あるいは、つぎに移動する移動先の位置に関する情報である。また、位置情報は、Ｘ方向移動用モータ１０２およびＹ方向移動用モータ１０４の駆動を制御する上記制御部から取得する。あるいは、図示を省略するが、モニタカメラなどを設置し、そのモニタカメラからの画像情報に基づいて位置情報を取得するようにしてもよい。
【００６８】
ここで、ステップＳ８０１によって決定したエリア候補の移動平面上における座標と、ステップＳ８０２において取得した位置情報にかかるエリアの座標とが同一か否かを判断する（ステップＳ８０３）。
【００６９】
ここで、同一の場合（ステップＳ８０３：Ｙｅｓ）は、他の移動エリア候補を未洗浄のエリアの中から選択することによって決定する（ステップＳ８０４）。その後、ステップＳ８０３へ戻る。ステップＳ８０３において、同一エリアでない場合（ステップＳ８０３：Ｎｏ）は、当該エリアへの移動処理をおこない（ステップＳ８０５）、一連の移動エリア決定処理を終了する。
【００７０】
以上説明したように本実施の形態にあっては、洗浄槽１００と、前記洗浄槽の底面１１０側に備えられ、洗浄槽１００に注入された洗浄液１５０を振動させる振動子１０１と、洗浄液１５０に浸漬された洗浄対象物２００の上側に配置するように設けられ、洗浄液１５０を振動させる振動子２０２と、を備えたため、洗浄対象物２００の上部と下部とにおける洗浄むらを防止することができ、これによって、比較的小型の振動子であっても、多様な種類の洗浄対象物に対する超音波洗浄を効率的かつ確実におこなうことができる。
【００７１】
また、本実施の形態にあっては、洗浄槽１００の上面を覆う蓋部材２０１を備え、振動子２０２が、蓋部材２０１の下面側に、蓋部材２０１と一体として設けられたため、振動子２０２を洗浄対象物２００の上側に容易に配置することができる。
【００７２】
また、本実施の形態にあっては、蓋部材２０１を、洗浄対象物２００の出し入れに対応して開閉するように制御するワイヤー昇降装置２５０を備えたため、容易に洗浄対象物２００の出し入れをすることができる。
【００７３】
また、本実施の形態にあっては、振動子１０１および振動子２０２の少なくともいずれか一方を移動させる制御部を備えたため、洗浄液１５０に浸漬した状態の洗浄対象物２００を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物２００の各箇所周辺の洗浄液１５０を振動させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態にあっては、振動子１０１または振動子２０２が、洗浄槽１００の底面１１０に沿って、あるいは底面１１０と略平行な平面に沿って移動するので、振動子１０１が洗浄対象物２００に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００７５】
また、本実施の形態にあっては、振動子１０１が移動する面における座標位置と、振動子２０２が移動する面における座標位置（エリア）とが近似しないように、振動子１０１および振動子２０２の少なくともいずれか一方を移動させるため、振動子によって発生した振動が打ち消し合ってしまうのを防止することができる。
【００７６】
また、本実施の形態にあっては、洗浄槽１００と、洗浄槽１００の底面１１０側に備えられ、洗浄槽１００に注入された洗浄液１５０を振動させる振動子１０１と、さらに、洗浄槽１００の少なくとも一つの側面側に設けられ、洗浄液１５０を振動させる振動子２０５，２０６，４０１，４０２を備えたため、洗浄対象物２００の側部における洗浄むらを防止することができる。
【００７７】
また、本実施の形態にあっては、振動子１０１をおよび前記第２の振動子の少なくともいずれか一方を移動させるので、洗浄液１５０に浸漬した状態の洗浄対象物２００を移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物２００の各箇所周辺の洗浄液１５０を振動させることができる。
【００７８】
また、本実施の形態にあっては、振動子２０５，２０６，４０１，４０２を、洗浄槽１００の側面に沿って、あるいは側面と略平行な平面に沿って移動させるため、振動子２０５，２０６，４０１，４０２が洗浄対象物２００に接触することなく、効率的に移動することができる。
【００７９】
また、本実施の形態にあっては、周波数が同じまたは近似し、対向するような振動子２０５と２０６、あるいは４０１と４０２であって周波数が同じか近似するものが移動する面における座標位置が近似しないように、振動子うちの少なくともいずれか一方を移動させるため、対向する振動子どうしによって発生した振動が打ち消し合ってしまうのを防止することができる。
【００８０】
また、本実施の形態にあっては、洗浄槽１００と、洗浄槽１００の底面側に備えられ、洗浄槽１００に注入された洗浄液１５０を振動させる振動子１０１と、振動子１０１を移動させる制御部を備えたため、移動させたり、回転させたりすることなく、洗浄対象物２００の各箇所周辺の洗浄液１５０を振動させることができる。また、比較的廉価な小型の振動子であっても、比較的高価な大型の振動子の洗浄効果と同等の効果を得ることができる。
【００８１】
すなわち、洗浄槽１００が略直方体の場合に、振動子は、（１）底面１１０のみに設けられたもの、（２）上面のみに設けられたもの、（３）側面１箇所に設けられたもの、（４）側面２箇所に設けられたもの、（５）側面３箇所に設けられたもの、（６）側面４箇所に設けられたもののいずれであってもよい。
【００８２】
また、（４）側面２箇所に設けられたものの場合、（４−１）対向して設けられたもの、（４−２）隣接する側面に２箇所設けられたものが挙げられる。それぞれの振動子を「固定型」あるいは「移動型」のいずれかに設定することができる。これらの設定は、洗浄対象物２００の材質や形状、洗浄液１５０へ浸漬する際の浸入方向によって選ぶことができる。
【００８３】
また、すべての面に振動子を設けておいて、洗浄対象物２００を変更した場合に、その洗浄対象物２００に合わせて、どの位置に配置した振動子を稼動させるかを選択するようにしてもよい。さらに、同一の洗浄対象物２００に対して、洗浄液１５０に浸漬した状態で、当該洗浄対象物２００を洗浄液１５０内において移動・回転などさせることなく、均一に洗浄することができるため、洗浄対象物を洗浄液１５０内で移動させることによって生じる洗浄液１５０の水圧によって破損することを確実に防止することができる。
【００８４】
このようにして、より簡易な構成で、多くの種類の洗浄対象物２００に対して容易に対応することが可能となる。
【００８５】
また、上記超音波洗浄装置を２つ以上直列に並べて配置した超音波洗浄システムを構成してもよい。これによって、製品の生産工程の中で大量の洗浄対象物を洗浄処理しなければならないような場合に、単一の超音波洗浄装置を連続的に配置させかつ効率的に洗浄処理をおこなうことができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、比較的小型の振動子であっても、多様な種類の洗浄対象物に対する超音波洗浄を効率的かつ確実におこなうことが可能な超音波洗浄装置および超音波洗浄方法が得られるという効果を奏する。特に、大口径が進むシリコンウエーハや大型石英ガラス基板などを効率的かつ低コストで洗浄する装置として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す説明図である。
【図２】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す別の説明図（断面図）である。
【図３】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す別の説明図（断面図）である。
【図４】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の構成を示す別の説明図である。
【図５】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の振動子の移動機構を示す説明図である。
【図６】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の振動子の移動機構を示す別の説明図である。
【図７】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の洗浄の手順を示すフローチャートである。
【図８】この発明の本実施の形態にかかる超音波洗浄装置の洗浄の手順を示す別のフローチャートである。
【符号の説明】
１００  洗浄槽
１０１  （底面側）振動子
１０２  Ｘ方向移動用モータ
１０３  Ｘ方向移動軸
１０４  Ｙ方向移動用モータ
１０５  Ｙ方向移動軸
１０６  Ｘ方向支持軸
１０７  Ｙ方向支持軸
１０８  支持部材
１０９  Ｘ方向移動補助軸
１５０  洗浄液
２００  洗浄対象物
２０１  蓋部材
２０２  （上面側）振動子
２０３  蓋部材支持ワイヤー
２０４  洗浄対象物支持ワイヤー
２０５，２０６，４０１，４０２  （側面側）振動子
２５０  ワイヤー昇降装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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