[发明专利]水流式超声波清洗机及其喷头、超声波清洗方法

说明书

提供一种水流式超声波清洗机喷头，其能够与清洗液的供给开始几乎同时地启动超声波，并能够容许短时间的干烧。本发明的水流式超声波清洗机喷头(11)将叠加有超声波的清洗液(W1)作为水流喷出而对被清洗物(2)进行超声波清洗，其具备喷头主体(12)、板状的超声波振子(31)、振动体(41)。喷头主体(12)具有成为供清洗液(W1)流动的流路(R1)的一部分的前端尖细形状的空洞部(14)、和将空洞部(14)内的清洗液(W1)喷出的喷出口(15)。板状的超声波振子(31)配置于空洞部(14)的基端侧。振动体(41)由具有耐化学腐蚀性的非金属无机材料构成。振动体(41)紧密固定于超声波振子(31)的前端面(31b)，并占有空洞部(14)的内部空间(18)的一半以上的容积。清洗液(W1)从振动体(41)的外表面与空洞部(14)的内壁面之间的间隙(46)流过。

技术领域

本发明涉及通过将传递有超声波的清洗液作为水流喷出而对被清洗物进行超声波清洗的、水流式超声波清洗机喷头及具备该喷头的水流式超声波清洗机、和使用该清洗机的超声波清洗方法。

背景技术

在以IC芯片等为代表的半导体的制造工艺中，需要将附着于硅片或划片刀等上的细小灰尘去除干净。为此，以往使用例如水流式的超声波清洗机对被清洗物即硅片或划片刀等进行超声波清洗。

图8中示出了以往的水流式超声波清洗机中的喷头101。构成喷头101的喷头主体102具有成为供清洗液103流动的流路104的一部分的前端尖细形状的空洞部105。在空洞部105的前端设有将空洞部105内的清洗液103喷出的喷出口106。在空洞部105的基端侧配置有在例如陶瓷制的振子主体上粘接保护层而成的板状的超声波振子107。在使用这样构成的喷头101时，驱动超声波振子107，并将清洗液103经由流路104向空洞部105内导入。这样，在空洞部105的内部空间108内叠加了超声波的清洗液103作为水流从喷出口106被排出。而且，使该成为水流的清洗液103与被清洗物接触，由此使附着于被清洗物的表面上的灰尘等因超声波振动的作用而被高效地去除。此外，这种水流式超声波清洗机喷头在以往被提出了多种方案(例如参照专利文献1、2)。另外，以往也提出了一种被清洗物为牙齿或假牙的情况下的水流式超声波清洗机(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-334403号公报

专利文献2：日本特开2004-148179号公报

专利文献3：日本专利第5786166号公报

不过，在图8所示的上述以往的水流式超声波清洗机喷头101的情况下，若在空洞部105内由清洗液103充满的状态下不驱动超声波振子107，则超声波振子107会成为空载运转而成为干烧状态。其结果是，因振动所导致的发热的影响而在超声波振子107上发生粘接剥离，超声波振子107会在极短时间内破损。因此，需要采取如下等的措施：预先规定最小流量，并设置在流量成为该最小流量以下的情况下停止超声波振荡的联锁机构。另外，在为了避免超出必要地使用清洗液103而由电磁阀进行流路104的开闭控制的情况下，存在从流入开始直到空洞部105的内部空间108由清洗液103充满为止需要很长时间的问题。因此，为了降低运行成本，期望一种能够尽可能在短时间内成为可启动状态的装置。

另外，由于硅片或划片刀要求高洁净度，所以优选将清洗效果高的发泡性药液用作清洗液103进行清洗，但当使用这种药液时，超声波会因气泡的存在而无法被传递。因此，在以往无法实施有效的超声波清洗。再者，由于上述那种半导体清洗用的发泡性药液比较贵，所以从成本降低的观点出发有想要尽可能减少使用量的要求。

发明内容