(57)【要約】【課題】本発明は、洗浄液中に発生する気泡の量を制御することで洗浄効果、洗浄効率の高い洗浄をすることができる超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法を提供する。【解決手段】超音波を洗浄液に伝搬させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄システムであって、前記洗浄液を貯留し前記被洗浄物を収容して洗浄する洗浄槽と、前記超音波を発生する超音波発振手段と、前記洗浄槽において発生する気泡の量を測定する測定手段と、前記気泡の量の測定の結果に基づき前記超音波発振手段の発振出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする超音波洗浄システムが提供される。【選択図】図１
2007326088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を洗浄液に伝搬させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄システムであって、
前記洗浄液を貯留し前記被洗浄物を収容して洗浄する洗浄槽と、
前記超音波を発生する超音波発振手段と、
前記洗浄槽において発生する気泡の量を測定する測定手段と、
前記気泡の量の測定の結果に基づき前記超音波発振手段の発振出力を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波洗浄システム。
【請求項２】
前記測定手段は、気泡が圧壊する際に発生するラジカルを測定可能であること、を特徴とする請求項１記載の超音波洗浄システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記測定された気泡の量が所定値となるように前記超音波発振手段の発振出力を制御すること、を特徴とする請求項１記載の超音波洗浄システム。
【請求項４】
前記測定手段は、気泡の数を測定可能であること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の超音波洗浄システム。
【請求項５】
超音波発振手段が発生した超音波を洗浄液に伝搬させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
前記被洗浄物が収容され洗浄される洗浄槽において発生する気泡の量を測定し、
その結果に基づき前記超音波発振手段の発振出力を制御すること、を特徴とする超音波洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄液中に発生する気泡の量の測定は、気泡が圧壊する際に発生するラジカルを測定して行うこと、を特徴とする請求項５記載の超音波洗浄方法。
【請求項７】
前記測定された気泡の量が所定値となるように前記超音波発振手段の発振出力を制御すること、を特徴とする請求項５記載の超音波洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄液中に発生する気泡の量の測定は、前記洗浄液中に前記被洗浄物がない時に行うこと、を特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の超音波洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄液中に発生する気泡の量の測定は、前記洗浄液中に前記被洗浄物がある時に行うこと、を特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の超音波洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法に関し、具体的には、被洗浄物である固体一般を液体中で超音波洗浄する際に用いて好適な超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品、精密機械部品、光学部品などの製造工程においては、表面を極めて清浄にすることが求められることがある。特に、液晶表示装置や半導体装置などに用いられる基板の表面は可能な限り付着物を取り除くことが求められる。
【０００３】
このような高清浄度が要求される基板表面などを洗浄する方法としては、超音波洗浄法が一般に知られている。この洗浄方法は、被洗浄物を入れた洗浄槽を洗浄液で満たし、洗浄槽の底面または側面に取り付けられた超音波振動子から超音波を洗浄槽に放射して、洗浄液に超音波振動を加えることにより洗浄を行なうものである。そして、この方法では、洗浄液中の超音波の音圧変化により洗浄液内部で発生するキャビテーション（液体の運動によって、液中が局部的に低圧となり気泡が発生し、その気泡が圧力に押し潰されて破壊する）を利用して、洗浄液中に置かれた被洗浄物表面の付着物を除去することとしている。そのため、キャビテーションを利用した洗浄では、洗浄液中に発生する気泡が被洗浄物表面の洗浄に大きな影響を与えることになる。
【０００４】
ここで、超音波照射時の超音波伝播液中に発生する気泡の量を測定し、その結果に応じて超音波出力を制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、この技術は超音波伝播液中に発生する気泡の量を測定するものであり、被洗浄物が置かれた洗浄液中に発生する気泡の量を測定するものではなかった。そのため、洗浄液中に発生する気泡の量を制御して洗浄効果を高めるためには課題を有していた。
【特許文献１】特開２００１−９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、洗浄液中に発生する気泡の量を制御することで洗浄効果、洗浄効率の高い洗浄をすることができる超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、超音波を洗浄液に伝搬させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄システムであって、前記洗浄液を貯留し前記被洗浄物を収容して洗浄する洗浄槽と、前記超音波を発生する超音波発振手段と、前記洗浄槽において発生する気泡の量を測定する測定手段と、前記気泡の量の測定の結果に基づき前記超音波発振手段の発振出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする超音波洗浄システムが提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、超音波発振手段が発生した超音波を洗浄液に伝搬させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、前記被洗浄物が収容され洗浄される洗浄槽において発生する気泡の量を測定し、その結果に基づき前記超音波発振手段の発振出力を制御すること、を特徴とする超音波洗浄方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、洗浄液中に発生する気泡の量を制御することで洗浄効果、洗浄効率の高い洗浄をすることができる超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態に係る超音波洗浄システムを表す模式図である。
【００１１】
超音波洗浄システム１は、上部が開口し純水や薬液などの洗浄液２を収容可能とした直接槽３を有している。また、直接槽３の内部には被洗浄物Ｗを保持するための図示しない保持具が設けられている。直接槽３の底部には底部の全体を覆うようにして間接槽４が設けられており、間接槽４の底部には超音波発振手段５が固定されている。間接槽４は、内部が水などの超音波伝播液で満たされ、超音波発振手段５により発振させた超音波が直接槽３の底部を介して洗浄液２に伝搬するようになっている。尚、間接槽４は必ずしも必要ではなく、超音波発振手段５を直接槽３の底部に固定するようにしても良い。超音波発振手段５には、１メガヘルツ程度の高周波電力を供給可能な発振電源６が電気的に接続されている。発振電源６には超音波発振手段５の発振出力が制御可能となるように制御手段１５が電気的に接続されている。
【００１２】
間接槽４には、開閉弁７を設けた管路８が接続されており、超音波伝播液の供給または排出ができるようになっている。直接槽３の底部付近には開閉弁９を設けた管路１０が接続されており、管路１０の他端には図示しない洗浄液供給手段が接続されている。直接槽３の開口部周縁にはオーバーフローさせた洗浄液２を受け取るための樋１１が設けられ、樋１１の底部にはドレイン管１２が接続されている。ドレイン管１２の他端には図示しない洗浄液回収手段が接続されている。
【００１３】
直接槽３の開口部から内部に挿入するように、洗浄液２を抽出するためのサンプリング管１３が設けられている。サンプリング管１３の他端には気泡量測定手段１４が接続されている。気泡量測定手段１４は、サンプリング管１３を介して直接槽３から洗浄液２を吸い上げる機能をも有しており、測定が済んだ洗浄液２は排出管２１を介して樋１１に排出される。気泡量測定手段１４には、測定データの送受信が可能となるように制御手段１５が電気的に接続されている。制御手段１５は、気泡量測定手段１４から送られてきた測定データに基づいて超音波発振手段５の発振出力を制御する機能を有する。
【００１４】
以下、本実施形態の超音波洗浄システムの作用について説明する前に、まず、キャビテーションにより発生した気泡と洗浄効果の関係について説明する。  
図２は、洗浄液の中に保持された被洗浄物の界面付近を拡大した模式図である。
【００１５】
超音波発振手段から発振された超音波により、洗浄液２の内部にキャビテーションが発生すると、一部の気泡２０は、膨張・収縮を繰り返しながら球形の均一核として成長する。一方、他の一部の気泡２２ａ、２２ｂは非対称な形となり成長することなく圧壊する。図中の２２ａは被洗浄物Ｗの界面付近での圧壊を示し、２２ｂは被洗浄物Ｗの界面から離れた所での圧壊を示している。このような気泡の圧壊が起きると気泡の消滅時に圧力波が発生し、この圧力波により被処理物Ｗ表面の付着物が除去される。
【００１６】
本発明者は検討の結果、圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を測定すれば洗浄効果を知ることができるとの知見を得た。そして、気泡２２ａ、２２ｂが圧壊する際には洗浄液２が熱分解され水素ラジカルや酸素ラジカルなどが発生するので、ラジカルの発生量を測定すれば圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を知ることができるとの知見を得た。
【００１７】
ここで、ラジカルの寿命は数マイクロ秒程度であるため、これをそのまま測定することは困難である。そこで、ラジカルトラップ剤（例えば、5,5-Dimethyl-1-pyrroline N-oxide：ＤＭＰＯ）を添加してラジカルを安定させ、それを測定することとした。ラジカルトラップ剤によりラジカルを安定させればその寿命は数時間程度となるので、安定したラジカルを含む洗浄液２を抽出しそれをＥＳＲ（Electron  Spin  Resonance）分光装置で分析すればラジカル量を測定することができる。尚、ラジカルトラップ剤を添加する関係上、測定は被洗浄物がない状態で行うことが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、発生するラジカル量から圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を知ることができ、その際の洗浄効果も知ることができる。また、発生するラジカル量は超音波発振手段の出力に依存した挙動を示すので、超音波発振手段の出力を制御すればラジカルの発生量（圧壊する気泡の量）を制御することができ、その際の洗浄効果をも制御することができるようになる。
【００１９】
そして、本発明者はさらなる検討の結果、もっと簡易に圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を測定することができ、その際の洗浄効果を知ることができるとの知見を得た。
【００２０】
前述した均一核として成長する気泡２０（圧壊しない気泡）は圧力波を発生しないため洗浄効果には直接寄与しない。しかし、均一核として成長する気泡２０の量と圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量との間には相関関係があるとの知見を得た。すなわち、圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量が増えれば、それに比例するように均一核として成長する気泡２０の量も増える関係にあることが判明した。そこで、測定が容易な均一核として成長する気泡２０の量を測定すれば、圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を知ることもできるとの知見に達した。均一核として成長する気泡２０の量は、後述するレーザ散乱方式や超音波方式により測定できるので、前述のラジカル量の測定と合わせれば、均一核として成長する気泡２０の量と圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量との間の相関関係が判明することになる。そして、この相関関係に基づけば、均一核として成長する気泡２０の測定量から圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を知ることができ、その際の洗浄効果も知ることができる。
【００２１】
また、均一核として成長する気泡２０の発生量を指標としてこれを制御すれば、そのときの洗浄効果が制御できることにもなる。
【００２２】
図３は、均一核として成長する気泡２０の発生量（気泡の数）と超音波発振手段の出力との関係を例示するためのグラフ図である。縦軸は１０ミリリットルあたりの気泡検出数、横軸は超音波発振手段の出力である。ここで、均一核として成長する気泡２０は球形でありその直径が、０．３マイクロメートル〜０．５マイクロメートルのものがほとんどなので、気泡の発生量を気泡の数として測定することとした。また、洗浄液としては窒素の溶存量が１４ＰＰＭ（Ｐarts Ｐer Ｍillion）の窒素水を用いた。
【００２３】
図３から解るように、気泡検出数は超音波発振手段の出力に依存した挙動を示すので、超音波発振手段の出力を制御すれば気泡２０の発生量（気泡の数）を制御することができ、その際の洗浄効果をも制御することができることになる。また、均一核として成長する気泡２０の量を測定するだけなので、ラジカルトラップ剤を添加する必要もなくなり、被洗浄物の洗浄中にも測定が可能となる。そのため、より精密な洗浄条件下での洗浄も可能となる。
【００２４】
このように、気泡２０の発生量（気泡の数）を制御して、その際の洗浄効果をも制御することができるが、本発明者は検討の結果、気泡２０の発生量（気泡の数）とその際の洗浄効果との関係には最適範囲が存在するとの知見を得た。
【００２５】
図４は、均一核として成長する気泡２０の発生量（気泡の数）と付着物の除去率との関係を例示するためのグラフ図である。縦軸は付着物の除去率、横軸は１０ミリリットルあたりの気泡検出数である。気泡の数の検出、洗浄液については前述の場合と同様とした。グラフ図の下方に示す円形の図は、サンプルとして用いたウェーハ上の付着物の除去の程度を目視的に表すためのものである。
【００２６】
また、円形の図はサンプルの形状をも示し、円形の図の下方から上方に向けて洗浄液中を超音波が伝搬するようにしている。付着物の除去率（パーティクル除去率）の測定は、SiNパーティクルで強制汚染させたウェーハを用いた。
【００２７】
図４から解るように、気泡の検出数を３０個／１０ミリリットルより増加させれば、付着物の除去率も増加して行くが、６５個／１０ミリリットルを超えると逆に減少に転じる。これは、均一核として成長する気泡２０が増えすぎると、伝搬される超音波を吸収、反射、散乱させてしまうので、かえって付着物の除去率が低下するためであると考えられる。グラフ図の下方に示す円形の図において、８５個／１０ミリリットル、１００個／１０ミリリットル時に上方の付着物が除去されないのは、下方から伝搬される超音波が上方まで伝搬されず、キャビテーションが発生しにくいからと考えられる。尚、１００個／１０ミリリットルとした場合は除去率の改善が見られる。しかし、これは円形の図の下方部分の除去率が高かったためであり、上部の付着物の除去は行われていない。
【００２８】
このように、洗浄効果に対する気泡２０の発生量（気泡の数）には好適となる範囲が存在する。この範囲は、洗浄液の種類や気体の溶存量などの影響を受けるため画一的に定めることはできない。例えば、前述の条件では６５個／１０ミリリットル付近で最大の除去率を示すが、洗浄液の条件が変わればこのピーク値が現れる気泡の数も変わってくる。しかし、図４に示したような測定を洗浄液などの条件別に予めしておけば、その測定値に基づいて効果的かつ効率的な洗浄を行うことができるので、このような測定値をデータベース化しておけばこの問題は解決できる。
【００２９】
次に、図１に戻って、本実施形態に係る超音波洗浄システムについて説明する。本具体例の超音波洗浄システム１は、均一核として成長する気泡２０（圧壊しない気泡）を測定し、洗浄を行う構成を有する。  超音波洗浄システム１においては、発振電源６から供給された高周波電力により超音波発振手段５が振動して、超音波が発振する。超音波発振手段５から発振された超音波は、間接槽４内部の超音波伝播液、直接槽３を介して洗浄液２に伝搬される。それにより洗浄液２内部にキャビテーションが発生し被洗浄物Ｗの洗浄が行なわれる。
【００３０】
図示しない洗浄液供給手段から管路１０を介して供給された洗浄液２は、直接槽３の開口部周縁からオーバーフローして樋１１、ドレイン管１２を介して図示しない洗浄液回収手段に排出される。すなわち、直接槽３内部に底部から開口部に向けて洗浄液２の流れができるので、被洗浄物Ｗの表面から取り除かれた付着物はこの流れに乗るようにして直接槽３の外部に排出されることになる。
【００３１】
サンプリング管１３を介して抽出された洗浄液２に含まれる気泡量が気泡量測定手段１４により測定され、この測定値が制御手段１５に送られる。送られてきた測定値が、前述したような予め定められた範囲（値）に入るように超音波発振手段５の発振出力が制御手段１５により制御される。尚、超音波発振手段５の発振出力の制御は、制御手段１５により供給される高周波電力を制御することにより行う。
【００３２】
図５は、レーザ散乱方式による気泡量測定手段１４を例示するための模式図である。    気泡量測定手段１４の内部にはサンプリング管１３、排出管２１に連通した測定槽１６が設けられ、測定槽１６にはレーザダイオードの投光部１７と受光部１８が設けられている。図示しないポンプにより抽出された洗浄液２は測定槽１６に供給されるが、洗浄液中に気泡２０が存在するとレーザ光１９が散乱されてその一部の散乱光１９ａが受光部１１に入射する。受光部１１に入射するレーザ光量は、気泡量に応じて増加するため、受光部１１からの電圧出力を測定することにより気泡の数や大きさを知ることができる。この方法だと、径が０．３マイクロメータ程度の微小な気泡でも測定できる。測定が済んだ洗浄液２は排出管２１を介して樋１１に排出される。尚、気泡量の測定の光源としては、発光ダイオードのような他の光学手段を用いることもできる。
【００３３】
また、投光部１７と受光部１８とを略同軸に配置して、レーザ光１９のうちで、気泡により減衰された透過光の光量を受光部１８により測定してもよい。この方法だと径のより大きい気泡を測定することも可能となる。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態に係る超音波洗浄方法について説明する。  
この場合も、均一核として成長する気泡２０（圧壊しない気泡）を測定し、洗浄を行う場合で説明する。
【００３５】
図６は、本発明の実施の形態に係る超音波洗浄方法の手順を例示するためのフローチャートである。  
まず、図示しない搬送手段により被洗浄物Ｗを直接槽３内に載置する（ステップ１）。図示しない洗浄液供給手段から管路１０を介して洗浄液２を直接槽３内に供給する（ステップ２）。発振電源６から高周波電力を超音波発振手段５に供給して超音波を発振させる（ステップ３）。サンプリング管１３を介して洗浄液２を抽出し、洗浄液２中に含まれる気泡量を気泡量測定手段１４により測定する（ステップ４）。尚、気泡量の測定対象は、前述したように気泡の数とした。気泡量（気泡の数）の測定値を制御手段１５に送り、予め定められた範囲（値）にあるか否かを判断する（ステップ５）。この予め定められた範囲（値）は、作業者により個別的に入力されたり、図示しないデータベースから送られてくるようにすることができる。気泡量（気泡の数）の測定値が予め定められた範囲（値）にないときは、超音波発振手段５の発振出力を制御手段１５により制御する（ステップ６）。所定の時間経過後、または、図示しないパーティクル測定手段で洗浄具合を確認した後、図示しない搬送手段により被洗浄物Ｗを直接槽３から搬出する（ステップ７）。
【００３６】
以後、必要があればこれらのステップを繰り返すことにより洗浄作業を継続することができる。また、被処理物Ｗの洗浄に先立ち、直接槽３を予め洗浄しておくこともできる。このようにすれば、前の洗浄で除かれた付着物が再び被洗浄物Ｗに付着することを防止できるだけではなく、付着物を気泡として測定することが少なくなるので気泡量（気泡の数）の測定精度が高まることにもなる。
【００３７】
尚、前述の説明は被洗浄物Ｗの洗浄中に気泡量（気泡の数）の測定を行う場合であるが、洗浄前（被処理物Ｗがない状態）に気泡量（気泡の数）の測定を行い、超音波発振手段５の適切な発振出力を決定して、その発振出力で洗浄を行うようにすることもできる。このようにすれば、除かれた付着物を気泡として測定することがなくなるので気泡量（気泡の数）の測定精度がさらに高まることになる。
【００３８】
次に、圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量を測定し、洗浄を行う場合の超音波洗浄システムについて説明する  
図７は、本発明の他の実施の形態に係る超音波洗浄システムを説明するための模式図である。同図については、図１に関して前述したものと同様の要素には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３９】
本具体例の超音波洗浄システム２５には、ラジカルトラップ剤添加手段２３が設けられている。また、サンプリング管１３は、外部から直接槽３の中を通過し、気泡量測定手段１４に連通している。そして、このサンプリング管１３には、洗浄液と同様の液体などからなるモニタ液が外部から供給され、またラジカルトラップ剤添加手段２３からラジカルトラップ剤が添加されて、直接槽３の中を通過し、気泡量測定手段１４に導かれる。つまり、ラジカルトラップ剤が添加されたモニタ液は、ウェーハなどの被洗浄物Ｗが沈積されている直接槽３に貯留された洗浄液と混じることなく、直接槽３の中を通過する。
【００４０】
ラジカルトラップ剤添加手段２３は制御手段１５と電気的に接続されている。サンプリング管１３の他端はＥＳＲ（Electron  Spin  Resonance）分光装置２４に接続されている。ＥＳＲ分光装置２４と制御手段１５とは電気的に接続されているが、必ずしも接続する必要はなく記録媒体によるデータの受け渡しや作業者による入力などであっても良い。
【００４１】
次に、作用について説明するが、図１に関して前述したものと同様のものについては、その説明を省略する。  
ラジカルトラップ剤添加手段２３は、制御手段１５からの指令に基づき所定量のラジカルトラップ剤をサンプリング管１３に供給されるモニタ液に添加する機能を有する。ラジカルトラップ剤が添加されたモニタ液は、被洗浄物Ｗが収容された直接槽３の中で超音波を受けることによりラジカルを発生する。そして、添加されたラジカルトラップ剤により安定化したラジカルを含むモニタ液は、サンプリング管１３を流れてＥＳＲ分光装置２４に送られラジカル量の測定が行われる。測定されたラジカル量が制御手段１５へ送られ、これに基づき圧壊する気泡２２ａ、２２ｂの量が判断される。
【００４２】
次に、洗浄方法について説明する。  
図８は、本発明の他の実施の形態に係る超音波洗浄方法の手順を例示するためのフローチャートである。
【００４３】
ラジカルトラップ剤添加手段２３から、所定量のラジカルトラップ剤がサンプリング管１３を流れるモニタ液に添加される（ステップ１１）。モニタ液をサンプリング管１３を介して抽出し、ＥＳＲ分光装置２４に送りラジカル量を測定する（ステップ１２）。ラジカル量の測定値を制御手段１５に送り、予め定められた範囲（値）にあるか否かを判断する（ステップ１３）。この予め定められた範囲（値）は、作業者により個別的に入力されたり、図示しないデータベースから送られてくるようにすることができる。ラジカル量の測定値が予め定められた範囲（値）にないときは、超音波発振手段５の発振出力を制御手段１５により制御する（ステップ１４）。ラジカル量の測定値が予め定められた範囲（値）となるような超音波発振手段５の発振出力が確認されたときは、以後はこの出力により被洗浄物Ｗの洗浄を行う。また、被洗浄物Ｗの載置や搬出などは図６の場合と同様なので説明は省略する。
【００４４】
なお、図７においては、直接槽３を通過するサンプリング管１３を設け、ラジカルトラップ剤を添加したモニタ液を流してＥＳＲ分光装置２４によりラジカルを測定するシステムを例示したが、本発明はこれには限定されない。この他にも、例えば、ラジカルトラップ剤を添加したモニタ液を封入した測定用セルを用意し、これを直接槽３の中に投入して超音波によりラジカルを形成させ、測定用セルを直接槽３から取り出してＥＳＲ分光装置によりラジカル量を測定してもよい。いずれの場合にも、本発明によれば、直接槽３の中で超音波により生ずる気泡を直接的に測定できるので、正確なフィードバック制御が可能となる。
【００４５】
図９は、超音波方式による気泡量測定手段２９を例示するための模式図である。  
気泡量測定手段２９の内部にはサンプリング管１３、排出管２１に連通した測定槽１６が設けられ、測定槽１６には超音波発振部２７と超音波受信部２８が設けられている。図示しないポンプにより抽出された洗浄液２は測定槽１６に供給されるが、洗浄液中に気泡２０が存在すると超音波３０が散乱されて超音波受信部２８に入射する超音波量が減少する。超音波受信部２８に入射する超音波量は気泡量に応じて減衰するため、超音波受信部２８からの電圧出力を測定することにより気泡の数や大きさを知ることができる。測定が済んだ洗浄液２は排出管２１を介して樋１１に排出される。
【００４６】
図５に例示したレーザ散乱方式の気泡量測定手段１４は、微小径の気泡でも感度良く測定することができるので、微小径の気泡の個数、大きさ、粒径分布を計測するのに適する。しかし、その反面、洗浄により除かれた付着物（微粒子）を誤検出するおそれもある。図９に例示した超音波方式による気泡量測定手段２９は、微小径の気泡に対する感度は落ちるものの洗浄により除かれた付着物（微粒子）を誤検出するおそれが少ないという利点がある。そのため、洗浄により除かれた付着物（微粒子）の多少などによりレーザ散乱方式と超音波方式を使い分けることもできる。また、微小径の気泡はレーザ散乱方式、比較的大きな気泡は超音波方式として使い分けることもできるし、両方式の気泡量測定手段を使い相互に異常を判定させるようにすることもできる。
【００４７】
図１０は、レーザ散乱方式による気泡量測定手段１４と超音波方式による気泡量測定手段２９とを備える超音波洗浄システムを例示する模式図である。  
このように、予め両方式の気泡量測定手段を備えていれば、前述の使い分けなどを容易に行うことができる。尚、図１０では、レーザ散乱方式による気泡量測定手段１４と超音波方式による気泡量測定手段２９とを並列に接続したが、これらを直列に接続しても良い。
【００４８】
以上、前述した説明から解るように、本発明に係る超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法によれば、洗浄液中に発生する気泡の量を制御することができるので、洗浄効果、洗浄効率の高い洗浄をすることができる。
【００４９】
また、具体例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの具体例には限定されない。前述の具体例に係る超音波洗浄システムや気泡量測定手段に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に含有される。例えば、直接槽、間接槽、超音波発振手段、これらに付設される要素は、図示した形状、サイズのものには限定されず、その断面形状、壁面厚、開口の形状やサイズ、材質などは本発明の範囲内において適宜変更して同様の作用効果が得られ、これらも本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態の超音波洗浄システムを説明するための模式図である。
【図２】洗浄液の中に保持された被洗浄物の界面付近を拡大した模式図である。
【図３】均一核として成長する気泡の発生量（気泡の数）と超音波発振手段の出力との関係を例示するためのグラフ図である。
【図４】均一核として成長する気泡の発生量（気泡の数）と付着物の除去率との関係を例示するためのグラフ図である。
【図５】レーザ散乱方式による気泡量測定手段を例示するための模式図である。
【図６】超音波洗浄方法の手順を例示するためのフローチャートである。
【図７】超音波洗浄システムを説明するための模式図である。
【図８】超音波洗浄方法の手順を例示するためのフローチャートである。
【図９】超音波方式による気泡量測定手段を例示するための模式図である。
【図１０】レーザ散乱方式による気泡量測定手段と超音波方式による気泡量測定手段とを備える  超音波洗浄システムを例示するための模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  超音波洗浄システム、２  洗浄液、３  直接槽、４  間接槽、５  超音波発振手段、６  発振電源、１４  気泡量測定手段、１５  制御手段、２０  気泡、２２ａ  気泡、２２ｂ  気泡、２３  ラジカルトラップ剤添加手段、２９  気泡量測定手段、３１  超音波洗浄システム
【図１】
2007326088.tif 000003
【図２】
2007326088.tif 000004
【図３】
2007326088.tif 000005
【図５】
2007326088.tif 000006
【図６】
2007326088.tif 000007
【図７】
2007326088.tif 000008
【図８】
2007326088.tif 000009
【図９】
2007326088.tif 000010
【図１０】
2007326088.tif 000011
【図４】
2007326088.tif 000012