(57)【要約】【課題】洗浄流体が満たされた洗浄槽に被洗浄物を設置して被洗浄物を洗浄する洗浄装置、洗浄槽および洗浄方法に関し、洗浄流体中の異物を排出し、洗浄流体の清浄度を維持して被洗浄物を洗浄槽より回収する際に異物の再付着を防止することを目的とする。【解決手段】洗浄流体が満たされた洗浄槽１内に被洗浄物を設置し、洗浄流体により被洗浄物を洗浄して被洗浄物の表面の異物を除去する際に、洗浄槽１内の洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段５と、洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、洗浄流体を排出する排出手段３とを備え、排出手段３によって洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄装置であって、
前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、前記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成されることを有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記流れ制御手段は、前記洗浄流体が、前記洗浄槽の各面に沿って流れた後に前記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記流れ制御手段は、前記洗浄流体あるいは前記洗浄流体と異なる流体の供給方向または供給量を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記流れ制御手段は、前記洗浄槽内に前記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、前記供給口と対向して設置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記流れ制御手段は、前記洗浄槽内に前記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、前記供給口と対向して設置され、かつ、前記被洗浄物に向かって配置される超音波振動子を内蔵することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記洗浄槽内に加熱源または冷却源が設けられ、前記加熱源または前記冷却源により前記洗浄流体の局部温度を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項７】
洗浄流体を満たした状態で被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄槽であって、
前記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、前記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成されることを有することを特徴とする洗浄槽。
【請求項８】
前記流れ制御手段は、前記洗浄流体が、前記洗浄槽の各面に沿って流れた後に前記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成することを特徴とする請求項７記載の洗浄槽。
【請求項９】
洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄方法であって、
流れ制御手段によって前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成するステップと、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に、前記被洗浄物および前記洗浄流体を排出する排出手段を配置するステップと、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するステップとを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１０】
洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄制御を行う場合、コンピュータに、
流れ制御手段によって前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成し、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に、前記被洗浄物および前記洗浄流体を排出する排出手段を配置し、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出することを実行させるための洗浄制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物（例えば、各種のデバイス）を設置し、洗浄流体により被洗浄物を洗浄して被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法および洗浄制御プログラムに関する。
【０００２】
特に、本発明は、ＨＤＤ（ハードディスク装置）の磁気ヘッド、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems：機構系と共に電子回路も微細化して組み込んだシステム）、および光学部品（ミラー、レンズ）等の小型デバイスを含む各種のデバイスを製造する工程において、洗浄槽内の洗浄流体により各種のデバイスを洗浄する際に高い洗浄品質を実現するための一手法について言及する。
【背景技術】
【０００３】
近年、ＨＤＤの磁気ヘッド、ＭＥＭＳ、および光学部品等の小型デバイスの高精度化や小型化に伴い、製造工程で生じるサブミクロン（直径０．５μｍ）以上の異物を除去するための精密洗浄を行うことが不可欠になっている。
【０００４】
小型デバイスの精密な洗浄を行うための従来の洗浄方法として、特開平６−５５１５１号公報（特許文献１として呈示されている）に記載されているような方法が開示されている。図１の洗浄槽の側面図を参照しながら、このような従来の洗浄方法を説明する。
【０００５】
図１に示すように、従来の洗浄方法においては、洗浄液（洗浄流体）ＷＬで満たされた洗浄槽１００に小型デバイス等の被洗浄物Ｄを浸漬した状態で、超音波振動子１１０を用いて洗浄液ＷＬに超音波を印加し、キャビテーション現象により被洗浄物Ｄの表面の異物（コンタミネーション）ＣＴを剥離する。洗浄液ＷＬは、供給口１２０から洗浄槽１００に常時供給されており、被洗浄物Ｄから剥離した異物は洗浄槽１００の上面より洗浄液のオーバーフローと共に洗浄槽外に排出される。
【０００６】
しかしながら、図１のような従来の洗浄方法においては、被洗浄物の近傍や洗浄槽の隅等に洗浄液が滞留することによって異物が排出されず、これによって、洗浄液中の異物量が増加して洗浄液の清浄度が低下するという問題が発生する。洗浄槽内の洗浄液の清浄度が低下することによって、洗浄槽から小型デバイス等の被洗浄物を回収する際に、被洗浄物から剥離した異物が被洗浄物の表面に再度付着し、洗浄品質が低下してしまう。
【０００７】
ここで、参考のため、前述のような従来の洗浄方法に関連した下記の特許文献１〜特許文献４を先行技術文献として呈示する。
【０００８】
特許文献１では、例えば図１にも示したように、洗浄液を貯蔵し、下部に超音波振動子を組み込んだ洗浄槽と、洗浄槽内の洗浄液に水流を発生させるノズルと、オーバーフローする洗浄液を受けるオーバーフロー槽と、このオーバーフロー槽から流出する洗浄液を貯留する油分離槽と、この油分離槽からオーバーフローする油分を受ける油分オーバーフロー槽と、上記油分離槽内で油分を除去された洗浄液を洗浄槽内に戻す循環ポンプとを有する洗浄装置を使用して、小型デバイス等の被洗浄物を洗浄する方法に関する技術が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に関する技術では、前述のように、被洗浄物の近傍や洗浄槽の隅等に洗浄液が滞留して異物が排出されないので、洗浄液中の異物量が増加して洗浄液の清浄度が低下する。このため、洗浄槽から被洗浄物を回収する際に、被洗浄物から剥離した異物が被洗浄物の表面に再度付着し、洗浄品質が低下してしまう。
【００１０】
特許文献２においては、汚染物質に液滴を供給し、超音波ホーンを用いて液滴に超音波を印加し、洗浄物から汚染物質を脱離したり、脱離した汚染物質を液滴と共に吸引除去したりするような洗浄方法に関する技術が開示されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献２に関する技術では、本願発明と異なり、流れ制御手段によって洗浄槽内の洗浄流体に対し所定の流れを形成する点に関しては一切言及していない。それゆえに、除去する汚染物質が多い場合等に、被洗浄物の近傍や洗浄槽の隅等に洗浄流体が滞留して汚染物質が排出されないので、汚染物質の量が増加して洗浄流体の清浄度が低下するという問題に対処することはできない。
【００１２】
特許文献３においては、汚染物質剥離装置によって、シリコンプレートから汚染物質を剥離して溶解除去する還元洗浄過程を通過し、水素ガスの気液コロイドの溶解性による汚染物質の再汚染防止と制菌作用によって微生物による洗浄シリコンプレートの再汚染を防止するような、酸化および還元コロイド法に基づく原子価変換方式による物質の洗浄技術が開示されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献３に関する技術では、本願発明と異なり、流れ制御手段によって洗浄槽内の洗浄流体に対し所定の流れを形成する点に関しては一切言及していない。それゆえに、前述の特許文献２の場合と同様に、被洗浄物の近傍や洗浄槽の隅等に洗浄流体が滞留して汚染物質が排出されないので、汚染物質の量が増加して洗浄流体の清浄度が低下するという問題に対処することはできない。
【００１４】
特許文献４においては、ホーン部材中に洗浄液を満たし、この洗浄液中に被洗浄物を浸漬した状態で洗浄作業を行い、このときに、ホーン部材中の洗浄液は、流水状態にすることも、滞留した貯水状態にすることも可能であり、被洗浄物の表面により流水状態または貯水状態の選択が可能であるような超音波洗浄装置に関する技術が開示されている。
【００１５】
しかしながら、特許文献４に関する技術では、本願発明と異なり、流れ制御手段によって洗浄槽内の洗浄流体に対し所定の流れを形成する点に関しては一切言及していない。それゆえに、前述の特許文献２および特許文献３の場合と同様に、被洗浄物の近傍や洗浄槽の隅等に洗浄流体が滞留して汚染物質が排出されないので、汚染物質の量が増加して洗浄流体の清浄度が低下するという問題に対処することはできない。
【００１６】
【特許文献１】特開平６−５５１５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１１８５号公報
【特許文献３】特開２００５−５２８１０号公報
【特許文献４】特開２００４−１５４７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、洗浄流体（例えば、洗浄液）中に浮遊する異物を効率良く排出し、洗浄槽内の洗浄流体の清浄度を維持することで、被洗浄物を洗浄槽内より回収する際に被洗浄物の表面への異物の再付着を防止し、高い洗浄品質を実現することができるような洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法および洗浄制御プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記問題点を解決するために、本発明に係る洗浄装置は、洗浄流体（例えば、洗浄液）が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、上記洗浄流体により上記被洗浄物を洗浄して上記被洗浄物の表面の異物を除去する際に、上記洗浄槽内の上記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、上記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、上記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、上記排出手段によって上記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成される。
【００１９】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置において、上記流れ制御手段は、上記洗浄流体が、上記洗浄槽の各面に沿って流れた後に上記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成する。
【００２０】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置において、上記流れ制御手段は、上記洗浄流体あるいは上記洗浄流体と異なる流体の供給方向または供給量を制御することによって、上記洗浄流体に所定の流れを形成する。
【００２１】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置において、上記流れ制御手段は、上記洗浄槽内に上記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、上記供給口と対向して設置される。
【００２２】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置において、上記流れ制御手段は、上記洗浄槽内に上記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、上記供給口と対向して設置され、かつ、上記被洗浄物に向かって配置される超音波振動子を内蔵する。
【００２３】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置において、上記洗浄槽内に加熱源または冷却源が設けられ、上記加熱源または上記冷却源により上記洗浄流体の局部温度を制御することによって、上記洗浄流体に所定の流れを形成する。
【００２４】
好ましくは、本発明に係る洗浄装置は、排出された上記洗浄流体中に含まれる異物量を検出する異物検出手段を備える。この異物検出手段は、検出された異物量に応じて、上記洗浄流体の供給量および排出量を制御する。
【００２５】
さらに、本発明に係る洗浄槽は、洗浄流体を満たした状態で被洗浄物を設置し、上記洗浄流体により上記被洗浄物を洗浄して上記被洗浄物の表面の異物を除去する際に、上記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、上記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、上記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、上記排出手段によって上記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成される。
【００２６】
好ましくは、本発明に係る洗浄槽において、上記流れ制御手段は、上記洗浄流体が、上記洗浄槽の各面に沿って流れた後に上記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成する。
【００２７】
さらに、本発明に係る洗浄方法は、洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、上記洗浄流体により上記被洗浄物を洗浄して上記被洗浄物の表面の異物を除去する際に、流れ制御手段によって上記洗浄槽内の上記洗浄流体に対し所定の流れを形成するステップと、上記洗浄流体の所定の流れの流路上に、上記被洗浄物および上記洗浄流体を排出する排出手段を配置するステップと、上記排出手段によって上記洗浄流体を洗浄槽外に排出するステップとを有する。
【００２８】
また一方で、本発明は、洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、上記洗浄流体により上記被洗浄物を洗浄して上記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄制御を行う場合、コンピュータに、流れ制御手段によって上記洗浄槽内の上記洗浄流体に対し所定の流れを形成し、上記洗浄流体の所定の流れの流路上に、上記被洗浄物および上記洗浄流体を排出する排出手段を配置し、上記排出手段によって上記洗浄流体を洗浄槽外に排出することを実行させるための洗浄制御プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２９】
要約すれば、本発明では、第１に、洗浄槽内の洗浄流体の流れを制御したり排出したりすることによって、洗浄流体中に浮遊する異物を効率良く排出することができる。これによって、洗浄槽内の洗浄流体の清浄度を維持することができるようになり、被洗浄物を洗浄槽内より回収する際の表面への異物の再付着が抑止されるので、洗浄品質を大幅に向上させることが可能になる。
【００３０】
また一方で、本発明では、第２に、洗浄槽内の洗浄流体の清浄度を定量的に監視することができるので、安定した洗浄品質が得られる。さらに、被洗浄物の洗浄の進行状況も把握することができるので、洗浄時間を最適化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面（図２〜図１４）を参照しながら、本発明の好ましい実施例の構成および動作等を説明する。
【００３２】
図２は、本発明の基本的な実施例に係る洗浄装置の構成を示す側面図である。ただし、ここでは、本発明の基本的な実施例に係る洗浄装置の構成要素を簡略化して示す。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものについては、同一の参照番号を付して表すこととする。
【００３３】
図２の基本的な実施例に係る洗浄装置において、洗浄流体（例えば、洗浄液）ＷＦが満たされた洗浄槽１は、洗浄流体ＷＦを供給する供給口２と、排出手段３による排出口４とを備えている。さらに、流れ制御手段５により形成される洗浄流体ＷＦの所定の流れの流路ＦＰ上に、被洗浄物Ｄ（例えば、小型デバイス）の洗浄エリアＷＡが配置される。さらに、洗浄槽１の各面の接合部が曲面Ｒを呈しており、洗浄流体ＷＦが洗浄槽の隅等に滞留しない構造を有している。
【００３４】
また一方で、洗浄槽１は、供給口２の近傍に、この供給口２と対向して設置される流れ制御手段５を備えている。この流れ制御手段５は、洗浄流体ＷＦが洗浄槽１の各面に沿って流れた後に洗浄槽１の中心部に合流する流れを形成する。さらに、この流れ制御手段５を構成する部材の周縁部は曲面（図２では図示されていない）を呈しており、洗浄流体が滞留しない構造を有している。
【００３５】
また一方で、洗浄槽１は、洗浄流体ＷＦの所定の流れの流路ＦＰ上に配置される排出手段３を備えている。この排出手段は、洗浄流体を洗浄槽外に排出する構造を有している。さらに、排出手段を構成する部材の周縁部は曲面（図２では図示されていない）を呈しており、洗浄液が滞留しない構造を有している。
【００３６】
また一方で、排出手段３により洗浄槽１の外部に排出された洗浄流体中に含まれる異物ＣＴの量を検出する（測定する）異物検出手段６を備えている。この異物検出手段６は、検出された異物ＣＴの量に応じて、洗浄流体ＷＦの供給量および排出量を制御する。
【００３７】
図２のような構成の流れ制御手段５、排出手段３および異物検出手段６を用いて、洗浄槽内の洗浄流体ＷＦの流れを制御し、洗浄流体中に浮遊する異物ＣＴを効率良く排出することで、洗浄槽内の洗浄流体ＷＦの清浄度を維持することが可能になる。
【００３８】
図３は、本発明の具体的な実施例に係る洗浄装置全体の構成を示す側面図である。ただし、ここでは、本発明の具体的な実施例に係る洗浄装置全体の主要部の構成を概略的に示す。
【００３９】
図３の実施例に示す洗浄装置は、小型デバイス等の被洗浄物Ｄを自動的に供給するローダ１０と、被洗浄物Ｄを超音波洗浄する超音波洗浄槽１１と、超音波洗浄後に被洗浄物Ｄを濯ぐリンス洗浄槽１２と、超音波洗浄槽１１およびリンス洗浄槽１２における洗浄後に被洗浄物Ｄを乾燥させる乾燥槽１３と、被洗浄物Ｄを自動的に排出するアンローダ１４と、ハンド部１５の操作によって被洗浄物Ｄを各槽（超音波洗浄槽１１、リンス洗浄槽１２および乾燥槽１３）およびアンローダ１４に移動させる移載機構１５と、洗浄流体ＷＦを貯留する洗浄液タンク１６とを備えている。
【００４０】
ここで、ハンド部１５は、超音波洗浄槽１１、リンス洗浄槽１２および乾燥槽１３およびアンローダ１４に対応する部分にそれぞれ設置されており、複数のハンド部１５が同時に動くような構造を有している。ただし、ハンド部を１個のみ設置することも可能である。本実施例で使用される洗浄流体ＷＦは、例えば純水からなる洗浄液ＷＬである。なお、超音波洗浄槽１１およびリンス洗浄槽１２の各々は、複数用意してもよい。
【００４１】
図３の実施例において、超音波洗浄槽１１は、洗浄液ＷＬの流れの流路ＦＰ上に配置される流れ制御手段として、洗浄液ＷＬの供給口２−１の近傍に流れ制御板５０−１を有しており、排出手段として、排出ノズル３０−１および排出口４−１を有している。リンス洗浄槽１２は、流れ制御手段として、洗浄液ＷＬの供給口２−２の近傍に流れ制御板３０−２を有しており、排出手段として、排出ノズル３０−２および排出口４−２を有している。超音波洗浄槽１１の流れ制御板５０−１には、超音波振動子５１−１が内蔵されている。なお、排出ノズル３０−１、３０−２によってその上部の超音波が減衰し、超音波洗浄の効果が減少する。したがって、排出ノズル３０−１、３０−２の直上以外の場所に被洗浄物Ｄを設置することが望ましい。
【００４２】
洗浄槽の上面（液面ＬＳ）は、被洗浄物Ｄの設置および回収のため、開放されている。洗浄液タンク１６内の洗浄液は、供給ポンプ２０および供給フィルタ２１を経て、リンス洗浄槽１２に常時供給される。リンス洗浄槽１２の排出ノズル３０−２から排出された洗浄液ＷＬは、異物検出手段である液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）６２、排出ポンプ２３および排出フィル２４を経て、超音波洗浄槽１１に常時供給される。また一方で、リンス洗浄槽１２の上面よりオーバーフローした洗浄液ＷＬは、超音波洗浄槽１１に供給される。超音波洗浄槽１１の排出ノズル３０−１により排出された洗浄液ＷＬは、液中パーティクルカウンタ６１、排出ポンプ２６および排出フィルタ２７を経て、洗浄液タンク１６に回収される。
【００４３】
また一方で、超音波洗浄槽の上面よりオーバーフローした洗浄液は、洗浄液タンク１６に回収される。一般に、洗浄液がオーバーフローする量は、排出される量より少ないので、洗浄液がオーバーフローする部分には液中パーティクルカウンタは設けられていない。
【００４４】
ここでは、３個の洗浄液タンク１６が記載されているが、これらの洗浄液タンクは共用であってもよく、個別に設置されていてもよい。なお、供給量および排出量を監視する流量センサ２２、２５および２８が、各々の流路上に設置されている。
【００４５】
図３の実施例において、被洗浄物Ｄは、洗浄ケースＷＣに設置され、洗浄装置に供給される。洗浄ケースＷＣは、移載機構７のハンド部１５で把持され、次槽あるいはアンローダ１４に移動される。乾燥槽１３では、ベーパー乾燥やエアブロー乾燥により、被洗浄物Ｄの表面に付着した洗浄液ＷＬを乾燥させる。
【００４６】
図４は、図３の洗浄槽の詳細な構成を示す上面図および側面図である。図４の（ａ）は、図３の洗浄槽の上面図を表しており、図４の（ａ）は、上記洗浄槽の側面図を表している。
【００４７】
図４の実施例において、超音波洗浄槽１１の底面部の中央には洗浄液ＷＬの供給口２−１が設けられており、側面部には洗浄液ＷＬの排出口４−１が設けられている。超音波洗浄槽１１の各面の接合部は、洗浄液ＷＬが滞留しないように、曲面Ｒを呈している。また一方で、リンス洗浄槽１２の底面部の中央には洗浄液の供給口２−２が設けられており、側面部には洗浄液ＷＬの排出口４−２が設けられている。リンス洗浄槽１２の各面の接合部は、洗浄液ＷＬが滞留しないように、曲面を呈している。
【００４８】
さらに、図４の実施例において、流れ制御板５０−１は、超音波洗浄槽１１の供給口２−１の上部に設置されている。流れ制御板５０−１の側面部と超音波洗浄槽１１の内面は、所定の距離を以って設置されている。流れ制御板５０−１の周縁部は、洗浄液ＷＬが滞留しないように、曲面を呈している。また一方で、流れ制御板５０−２は、リンス洗浄槽１２の供給口２−２の上部に設置されている。流れ制御板５０−２の側面部とリンス洗浄槽１２の内面は、所定の距離を以って設置されている。流れ制御板５０−２の周縁部は、洗浄液ＷＬが滞留しないように、曲面を呈している。
【００４９】
さらに、図４の実施例において、超音波洗浄槽１１内の排出ノズル３０−１は、円筒形を呈しており、円筒軸を横にして、流れ制御板５０−１と被洗浄物の洗浄エリアＷＡとの間に設置される。排出ノズル３０−１の円筒面の上面には、開口部として複数の排出穴３１−１が設けられており、これらの複数の排出穴３１−１は排出ノズル内部で連結して、洗浄槽側面の排出口２−１および液体ポンプ（排出ポンプ）に接続される。排出穴３１−１の数は、例えば３個である。この液体ポンプの動作によって、排出穴３１−１から洗浄液ＷＬが洗浄槽外に排出される。
【００５０】
また一方で、リンス洗浄槽１２内の排出ノズル３０−２もまた、円筒形を呈しており、円筒軸を横にして、流れ制御板５０−２と被洗浄物の洗浄エリアＷＡとの間に設置される。排出ノズル３０−２の円筒面の上面には、開口部として複数の排出穴３１−２が設けられており、これらの複数の排出穴３１−２は排出ノズル内部で連結して、洗浄槽側面の排出口２−２および液体ポンプ（排出ポンプ）に接続される。この液体ポンプの動作によって、排出穴３１−２から洗浄液ＷＬが洗浄槽外に排出される。
【００５１】
図５は、図２の流れ制御手段の第１の変形例を示す側面図である。ここでは、図２の実施例に係る流れ制御手段として、流れ制御板を設置する代わりに、超音波洗浄槽１１およびリンス洗浄槽１２の各々の底面部の外周上に、供給口２ａ、２ｂを複数配置している。ここでは、供給口２ａおよび供給口２ｂから、洗浄液ＷＬがそれぞれ別個に供給されるので、洗浄液ＷＬの排出ノズル３０−１（または３０−２）への流れの流路ＦＰを左右で均等に形成することが可能になる。
【００５２】
図６は、図２の流れ制御手段の第２の変形例を示す側面図である。ここでは、図２の実施例に係る流れ制御手段として、流れ制御板を設置する代わりに、超音波洗浄槽１１およびリンス洗浄槽１２の各々の供給口２−１（または２−２）に放射ノズル５２を設置している。この放射ノズル５２により洗浄液ＷＬを供給することによって、排出ノズル３０−１（または３０−２）への流れの流路ＦＰを形成することも可能である。
【００５３】
図７は、図２の流れ制御手段の第３の変形例を示す側面図である。ここでは、洗浄液ＷＬを供給口２−１（または２−２）から供給すると共に、空気等の洗浄液ＷＬと異なる洗浄流体（例えば、流れ制御流体ＣＦ）を他の複数の供給口２ｃ、２ｄに供給するようになっている。
【００５４】
このように、洗浄液ＷＬと異なる洗浄流体により、洗浄液ＷＬの供給方向または供給量を制御することによって、排出ノズル３０−１（または３０−２）への流れの流路ＦＰを形成することも可能である。ここでは、被洗浄物の形状に応じて、供給口や排出ノズルの方向および配置を変更してもよい。洗浄液ＷＬと異なる洗浄流体で流れを制御する場合、洗浄液ＷＬの供給によって流れを妨げる可能性があるため、洗浄液ＷＬの供給口２−１（または２−２）を広くするか、または、供給口２−１（または２−２）からの流れを遮る部材（例えば、遮蔽板５３）を設置することが望ましい。
【００５５】
図８は、図２の流れ制御手段の第４の変形例を示す側面図である。ここでは、供給液ＷＬの供給方向を制御する代わりに、ヒータ等の加熱源５４を洗浄槽内の流路ＦＰ上に配置するか、または、冷却水５６を利用した冷却源５６を洗浄槽内の流路ＦＰ上に配置することで、洗浄液ＷＬの流れを制御している。
【００５６】
より詳しく説明すると、図８の変形例では、加熱源５４または冷却源５５により洗浄液ＷＬの局部温度を制御することによって、洗浄液ＷＬの排出ノズル３０−１（または３０−２）への流れの流路ＦＰを形成している。この場合も、前述の図７の場合と同様に、洗浄液ＷＬの供給口２−１（または２−２）を広くするか、または、供給口２−１（または２−２）からの流れを遮る部材（例えば、遮蔽板５３）を設置することが望ましい。
【００５７】
図９は、図２の流れ制御手段の第５の変形例を示す側面図である。ここでは、供給液ＷＬの供給方向を制御する代わりに、スクリュー５７のような機械的な機構を洗浄槽内の流路ＦＰ上に配置することで、洗浄液ＷＬの流れを制御している。
【００５８】
より詳しく説明すると、図９の変形例では、２つのスクリュー５７等を回転方向Ａまたは回転方向Ｂ（回転方向Ａと逆方向）に回転させることによって、洗浄液ＷＬの排出ノズル３０−１（または３０−２）への流れの流路ＦＰを形成している。この場合も、前述の図８の場合と同様に、洗浄液ＷＬの供給口２−１（または２−２）を広くするか、または、供給口２−１（または２−２）からの流れを遮る部材（例えば、遮蔽板５３）を設置することが望ましい。
【００５９】
図１０は、図２の流れ制御手段の第６の変形例を示す側面図である。ここでは、複数の排出穴３１−１（または３１−２）が形成された排出ノズルが、流れ制御板５０−１と被洗浄物の洗浄エリアＷＡとの間に設置される代わりに、洗浄液の供給口２−１（または２−２）の上部の流れ制御板５０−１（または５０−２））に内蔵されている。この場合、流れ制御板と排出ノズルとを別個に設ける必要がないので、洗浄槽内の構造が簡単になり、洗浄エリアＷＡをより大きくすることが可能となる。さらに、流れ制御板５０−１（または５０−２）に超音波振動子を内蔵してもよい。
【００６０】
図１１は、図２の実施例とパーソナルコンピュータとの接続関係を示すブロック図である。ここでは、図２の実施例の超音波洗浄槽１１、リンス洗浄槽１２および移載機構７の各種の構成要素と洗浄液の流れ制御を行うための汎用のパーソナルコンピュータ８との接続関係を示す配線図が例示されている。パーソナルコンピュータの代わりに、シーケンサを用いてもよい。
【００６１】
図１１のブロック図において、リンス洗浄槽１２の供給ポンプ２０、超音波洗浄槽１１の排出ポンプ２６、およびリンス洗浄槽１２の排出ポンプ２３は、それぞれ、インバータ７４、７５および７６を介してパーソナルコンピュータ８のＩ／Ｏボード８１に接続されている。さらに、移載機構７のハンド移動ロボット７２は、ドライバ７０を介してＩ／Ｏ（入力／出力）ボード８１に接続されており、移載機構７のハンド昇降シリンダ７３は、ソレノイドバルブ７１を介してＩ／Ｏボード８１に接続されている。さらに、流量センサ２２、２５および２８と、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）６１、６２は、パーソナルコンピュータ８のＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）ボード８２に接続されている。
【００６２】
また一方で、パーソナルコンピュータ８は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）ボード８２から入力されるデータの処理を行ったりユーザ等が入力部８４を操作して入力するデータの処理を行ったりするＣＰＵ８０と、本実施例の洗浄方法を実行するためのプログラム（ソフトウェア）を含む各種のデータを格納する記憶部（メモリ）８３と、入力部８４を操作して入力されるデータを表示したり本実施例の洗浄方法が実行されている様子を表示したりする表示部８５とを備えている。上記のＣＰＵ８０、記憶部８３、入力部８４および表示部８５は、バスＢＬを介して相互に接続されている。なお、ここでは、記憶部８３は、ＲＯＭ（Read-only Memory：リード・オンリ・メモリ）またはＲＡＭ（Random Access Memory：ランダム・アクセス・メモリ）等により構成されているが、この記憶部８３の代わりに、ＣＰＵ８０に内蔵のＲＯＭまたはＲＡＭを使用することも可能である。
【００６３】
図１１の実施例では、パーソナルコンピュータ８のＣＰＵ８０を用いて、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）６１，６２からの信号に応じて、供給ポンプおよび排出ポンプの吐出量、ならびに移載機構７のハンド移動ロボット７２およびハンド昇降シリンダ７３の動作タイミングを制御する。供給ポンプおよび排出ポンプの吐出量は、常時流量センサ２２、２５および２８により監視される。
【００６４】
好ましくは、本実施例の洗浄方法における洗浄液の流れ制御の機能は、図１１のＣＰＵ８０により実現される。より具体的にいえば、図１１の記憶部８３のＲＯＭ等に格納されている洗浄方法を実行するためのプログラム、およびプログラム実行に必要なＲＡＭ等に格納されている各種のデータをＣＰＵ８０により読み出して上記プログラムを実行させることによって、供給ポンプおよび排出ポンプの吐出量を制御する機能やハンド移動ロボットおよびハンド昇降シリンダの動作タイミングを制御する機能がＣＰＵ８０（ソフトウェア）により実現される。
【００６５】
図１２は、本発明の実施例の洗浄槽の制御フローを説明するためのフローチャートである。ここでは、パーソナルコンピュータのＣＰＵ上で動作する洗浄槽の洗浄液の供給量および排出量を制御するプログラムの処理フローが示されている。
【００６６】
図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ１に示すように、流量センサを用いて、供給流量Fsおよび排出流量Feがそれぞれ所定の設定値fs1、fe1であることを確認する。つぎに、ステップＳ２に示すように、被洗浄物を洗浄槽に投入し、洗浄を開始する。
【００６７】
さらに、ステップＳ３およびステップＳ４において、所定時間Ｔだけ時間（ｔ）が経過した後（Ｔ≧ｔ→Ｔ＜ｔ）、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）にて洗浄液の異物量Ｃを測定する。ステップＳ５において、異物量Ｃがc2≧Ｃ＞c1の場合、ステップＳ７に進み、同一流量にて洗浄が継続される。また一方で、ステップＳ５において、異物量ＣがＣ＞c2の場合、ステップＳ６に進み、供給流量Fsおよび排出流量Feをfs2、fe2に変更する。
【００６８】
さらに、ステップＳ８において、異物量ＣがＣ≦c1となった時点で、供給流量Fsおよび排出流量Feがfs1、fe1であることを確認し、ステップＳ９において、他槽の動作完了を待つ。
【００６９】
全ての槽の動作が終了したら、ステップＳ１０において、被洗浄物を回収し、次槽あるいはアンローダに移動する。なお、各設定値の関係は、fs1＜fs2、fe1＜fe2、fs1＞fe1、fs2＞fe2、およびc1＜c2である。また、供給流量および排出流量の制御に際しては、下流の槽の設定値が優先される。
【００７０】
図１３は、本発明の実施例の洗浄槽による異物の制御モデルを示す模式図である。
【００７１】
図１３の制御モデルにおいて、供給口２−１（または２−２）から供給された洗浄液ＷＬは、流れ制御板５０−１（または５０−２）の下面に当たり、四方に分流される。分流された洗浄液ＷＬは、洗浄槽１（例えば、図３の超音波洗浄槽１１またはリンス洗浄槽１２）の側面部に沿って上昇し、一部の洗浄液ＷＬがオーバーフローし、それ以外は洗浄槽１の中央付近で下降する流れを作る。下降した先には排出ノズル３０−１（または３０−２））の排出穴３１−１（または３１−２）があり、所定量の洗浄液ＷＬが洗浄槽外に排出される。供給、排出、およびオーバーフローされる洗浄液ＷＬの流量は、例えば、リンス洗浄槽において１２Ｌ／ｍｉｎ（リットル／分）、１０Ｌ／ｍｉｎ、および２Ｌ／ｍｉｎである。
【００７２】
さらに、図１３の制御モデルにおいて、洗浄液によって被洗浄物のＤの表面から剥離した異物ＣＴは、直下の排出ノズル３１−１（または３１−２）によって排出される。排出ノズルにより排出されなかった異物、あるいはオーバーフローで排出されなかった異物は、流れ制御板５０−１（または５０−２）によって作り出された流れに乗って、再度排出ノズル３０−１（または３０−１）の上部に集まり、排出口４−１（または４−２）を経由して洗浄槽外に排出される。
【００７３】
排出された洗浄液中の異物の数は液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）により測定され、洗浄槽内の洗浄液ＷＬの清浄度を定量的に監視する。これによって、被洗浄物の洗浄の進行状況を把握することができ、測定値に応じて、洗浄液ＷＬの供給量および排出量を制御することで、洗浄品質を低下させずに洗浄時間を短縮することが可能になる。なお、洗浄液の清浄度の監視指標として、ｐＨメータや超音波メータ等の測定機を用いて、洗浄液のｐＨや粘度を測定してもよい。
【００７４】
図１４は、従来の洗浄方法と本発明の実施例の洗浄方法による洗浄液の異物量推移の一例を示すグラフである。ここでは、最終のリンス洗浄槽において、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）を用いて測定した洗浄液の異物量推移の一例が例示されている。
【００７５】
図１４のグラフにおいて、比較の対象となる被洗浄物は、ハードディクス装置に使用される部品である。図１４のグラフから明らかなように、本発明の実施例の洗浄方法（△でプロットした曲線）は、従来のオーバーフローのみを用いた洗浄方法（◆でプロットした曲線）と比較して、被洗浄物を投入してから一定時間（ｍｉｎ）が経過した後の直径０．５μｍ以上の異物量（ｐｃｓ／１０ｍｌ）が最大で１／６以下に抑えられている。したがって、本発明の実施例の洗浄方法では、異物量が急増することなく、常時安定して洗浄液の清浄度を維持していることがわかる。
【００７６】
これまでに説明した実施例に関連して、下記に示すような付記を記載しておく。
【００７７】
（付記１）洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄装置であって、
前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、前記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成されることを有することを特徴とする洗浄装置。
【００７８】
（付記２）前記流れ制御手段は、前記洗浄流体が、前記洗浄槽の各面に沿って流れた後に前記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成することを特徴とする付記１記載の洗浄装置。
【００７９】
（付記３）前記流れ制御手段は、前記洗浄流体あるいは前記洗浄流体と異なる流体の供給方向または供給量を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする付記１または２記載の洗浄装置。
【００８０】
（付記４）前記流れ制御手段は、前記洗浄槽内に前記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、前記供給口と対向して設置されることを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【００８１】
（付記５）前記流れ制御手段は、前記洗浄槽内に前記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、前記供給口と対向して設置され、かつ、前記被洗浄物に向かって配置される超音波振動子を内蔵することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【００８２】
（付記６）前記洗浄槽内に加熱源または冷却源が設けられ、前記加熱源または前記冷却源により前記洗浄流体の局部温度を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする付記１または２記載の洗浄装置。
【００８３】
（付記７）前記洗浄槽内に機械的な機構部が設置され、前記機械的な機構部の動作によって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする付記１または２記載の洗浄装置。
【００８４】
（付記８）前記排出手段において、上面に開口部を有する排出ノズルが流体ポンプに接続され、前記流体ポンプの動作によって、前記開口部から前記洗浄流体を洗浄槽外に排出することを特徴とする付記１記載の洗浄方法。
【００８５】
（付記９）前記洗浄槽を含む槽内に設置される任意の部材の周縁部が曲面であることを特徴とする付記１から８のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【００８６】
（付記１０）前記洗浄装置が、さらに、排出された前記洗浄流体中に含まれる異物量を検出する異物検出手段を備え、前記異物検出手段は、検出された前記異物量に応じて、前記洗浄流体の供給量および排出量を制御することを特徴とする付記１記載の洗浄装置。
【００８７】
（付記１１）洗浄流体を満たした状態で被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄槽であって、
前記洗浄流体に対し所定の流れを形成する流れ制御手段と、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に配置され、かつ、前記洗浄流体を排出する排出手段とを備え、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するように構成されることを有することを特徴とする洗浄槽。
【００８８】
（付記１２）前記流れ制御手段は、前記洗浄流体が、前記洗浄槽の各面に沿って流れた後に前記洗浄槽の中心部に合流するように所定の流れを形成することを特徴とする付記１１記載の洗浄槽。
【００８９】
（付記１３）前記流れ制御手段は、前記洗浄流体あるいは前記洗浄流体と異なる流体の供給方向または供給量を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする付記１１または１２記載の洗浄槽。
【００９０】
（付記１４）前記流れ制御手段は、前記洗浄槽内に前記洗浄流体を供給する供給口の近傍に、前記供給口と対向して設置されることを特徴とする付記１１から１３のいずれか一項に記載の洗浄槽。
【００９１】
（付記１５）洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄方法であって、
流れ制御手段によって前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成するステップと、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に、前記被洗浄物および前記洗浄流体を排出する排出手段を配置するステップと、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出するステップとを有することを特徴とする洗浄方法。
【００９２】
（付記１６）前記洗浄流体あるいは前記洗浄流体と異なる流体の供給方向または供給量を制御することによって、前記洗浄流体に所定の流れを形成することを特徴とする付記１４または１５記載の洗浄方法。
【００９３】
（付記１７）排出された前記洗浄流体中に含まれる異物量を検出する異物検出手段を設け、前記異物検出手段は、検出された前記異物量に応じて、前記洗浄流体の供給量および排出量を制御することを特徴とする付記１５記載の洗浄方法。
【００９４】
（付記１８）洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄制御を行う場合、コンピュータに、
流れ制御手段によって前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成し、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に、前記被洗浄物および前記洗浄流体を排出する排出手段を配置し、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出することを実行させるための洗浄制御プログラム。
【００９５】
（付記１９）洗浄流体が満たされた洗浄槽内に被洗浄物を設置し、前記洗浄流体により前記被洗浄物を洗浄して前記被洗浄物の表面の異物を除去するための洗浄制御を行う場合、コンピュータに、
流れ制御手段によって前記洗浄槽内の前記洗浄流体に対し所定の流れを形成し、
前記洗浄流体の所定の流れの流路上に、前記被洗浄物および前記洗浄流体を排出する排出手段を配置し、
前記排出手段によって前記洗浄流体を洗浄槽外に排出し、
排出された前記洗浄流体中に含まれる異物量を検出し、検出された前記異物量に応じて、前記洗浄流体の供給量および排出量を制御することを実行させるための洗浄制御プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、ＨＤＤの磁気ヘッド、ＭＥＭＳ、および光学部品等のデバイスを製造する工程において、洗浄槽内の洗浄流体により被洗浄物のデバイスを洗浄する際に高い洗浄品質を保証することが要求されるようなデバイスの洗浄装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】従来の洗浄方法を説明するための洗浄槽の側面図である。
【図２】本発明の基本的な実施例に係る洗浄装置の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の具体的な実施例に係る洗浄装置全体の構成を示す側面図である。
【図４】図３の洗浄槽の詳細な構成を示す上面図および側面図である。
【図５】図２の流れ制御手段の第１の変形例を示す側面図である。
【図６】図２の流れ制御手段の第２の変形例を示す側面図である。
【図７】図２の流れ制御手段の第３の変形例を示す側面図である。
【図８】図２の流れ制御手段の第４の変形例を示す側面図である。
【図９】図２の流れ制御手段の第５の変形例を示す側面図である。
【図１０】図２の流れ制御手段の第６の変形例を示す側面図である。
【図１１】図２の実施例とパーソナルコンピュータとの接続関係を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例の洗浄槽の制御フローを説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例の洗浄槽による異物の制御モデルを示す模式図である。
【図１４】従来の洗浄方法と本発明の実施例の洗浄方法による洗浄液の異物量推移の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１    洗浄槽
２    供給口
２−１、２−２    供給口
２ａ、２ｂ    複数の供給口
２ｃ、２ｄ    複数の供給口
３    排出手段
４    排出口
４−１、４−２    排出口
５    流れ制御手段
６    異物検出手段
７    移載機構
８    パーソナルコンピュータ
１０    ローダ
１１    超音波洗浄槽
１２    リンス洗浄槽
１３    乾燥槽
１４    アンローダ
１５    ハンド部
１６    洗浄液タンク
２０    供給ポンプ
２２    流量センサ
２３    排出ポンプ
２５    流量センサ
２６    排出ポンプ
２８    流量センサ
３０−１、３０−２    排出ノズル
３１−１、３１−２    排出穴
５０−１、５０−２    流れ制御板
５１−１    超音波振動子
５２    放射ノズル
５３    遮蔽板
５４    加熱源
５５    冷却源
５７    スクリュー
６１、６２    液中パーティクルカウンタ
８０    ＣＰＵ
８１    Ｉ／Ｏボード
８２    Ａ／Ｄボード
８３    記憶部
８４    入力部
８５    表示部
【図１】
2009039604.tif 000003
【図２】
2009039604.tif 000004
【図３】
2009039604.tif 000005
【図４】
2009039604.tif 000006
【図５】
2009039604.tif 000007
【図６】
2009039604.tif 000008
【図７】
2009039604.tif 000009
【図８】
2009039604.tif 000010
【図９】
2009039604.tif 000011
【図１０】
2009039604.tif 000012
【図１１】
2009039604.tif 000013
【図１２】
2009039604.tif 000014
【図１３】
2009039604.tif 000015
【図１４】
2009039604.tif 000016