超音波精密洗浄装置
本発明は、圧電素子の中心部で音圧が集中することなく広い面積に渡って均一な音圧が発生するようにし、被洗浄物に損傷を与えずに洗浄効率を高めることができる超音波精密洗浄装置に関する。本発明の超音波精密洗浄装置は、被洗浄物に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、セラミック体およびセラミック体の上部および下部にそれぞれ蒸着した上部電極、下部電極を備えて超音波を発生させる圧電素子と、圧電素子の端部に結合して被洗浄物と対向するように備えられ、圧電素子で発生する超音波を被洗浄物に伝達する超音波伝達体と、ハウジングと、電源線と、を含む超音波洗浄装置であって、圧電素子または超音波伝達体の中心には垂直ホールが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波洗浄装置に関し、より詳細には、圧電素子の中心部で音圧が集中することなく広い面積に渡って均一な音圧が発生するようにし、被洗浄物に損傷を与えずに洗浄効率を高めることができる超音波洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造の工程過程において最も基本的な技術の一つが洗浄技術である。
【０００３】
半導体製造過程は、ウエハの表面を形成するために多数の段階の工程を経るようになるが、各段階の工程過程において半導体ウエハおよび半導体製造装備には各種汚染物質が発生して残存するようになり、残存する汚染物質によってウエハ上に形成される素子パターンに欠陥が発生し、最終的には素子の信頼性を低下させる。
【０００４】
したがって、半導体ウエハおよび半導体製造装備を各工程段階において物理的および化学的方法によって洗浄し、汚染物質を除去しなければならない。
【０００５】
化学的な洗浄方法は、表面の汚染を水洗およびエッチングまたは酸化還元反応などによって除去するものであって、多様な化学薬品やガスを使用する。
【０００６】
物理的洗浄方法は、超音波エネルギーによって付着物を剥離したり、ブラシで払拭したり、高圧水を使用したりして付着物を除去する。
【０００７】
一般的に、効率的な洗浄方法のために物理的方法と化学的方法を併行する方法を適切に組み合わせる超音波洗浄方法などが適用されている。
【０００８】
すなわち、超音波洗浄とは、被洗浄物に付着した汚染物質を物理的（超音波）および化学的手段（化学洗浄液）を利用して除去し、除去した汚染物質が再び付着しないようにするものである。
【０００９】
超音波による物理的現象とは、超音波の空洞現象（キャビテーション）によってなされるものを意味し、空洞現象とは、超音波のエネルギーが液中に伝達されるとき、超音波の圧力によって微細気泡が生成されて消滅する現象であって、非常に大きな圧力（数十気圧から数百気圧）と高温（数百度から数千度）を伴う。
【００１０】
この空洞現象は極めて短い時間（数万分の一秒から数十万分の一秒）内に微細気泡の生成と消滅を繰り返すことによって衝撃波を発生し、この衝撃波によって液中に含まれている被洗浄物内部の奥深い見えない所まで短い時間内に洗浄が行われる。
【００１１】
実際の場合には、キャビテーションによる衝撃エネルギーに加え、超音波自体の放射圧による攪拌効果熱作用などが洗剤と相乗作用を引き起こして高い洗浄効果を出す。
【００１２】
超音波洗浄は主に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置用ガラス基板、半導体ウエハ、データ格納などのための磁気ディスクのような被洗浄物を洗浄したり濯いだりするのに用いられる。
【００１３】
このような超音波洗浄のための技術が、本出願人によって既に特許文献１にて「超音波洗浄装置」という題名で開示されている。
【００１４】
この技術は、図１および図２に示すように、洗浄液供給装置１００と振動子２００を含んで構成される。
【００１５】
ここで、洗浄液供給装置１００は、被洗浄物３００と一定の間隙を維持するように被洗浄物３００の上側に備えられ、被洗浄物３００に洗浄液１１０を供給する。
【００１６】
また、振動子２００、被洗浄物３００と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３００に伝達される。
【００１７】
このとき、振動子２００は、図１に示すように、圧電素子２１０で発生した超音波が近距離場領域の超音波伝達体２２０を通じて被洗浄物３００に伝達されるように構成されたり、図２に示すように、圧電素子２１０で発生した波長が遠距離場領域の超音波伝達体２２０を通じて被洗浄物３００に伝達されるように構成されている。
【００１８】
ここで、圧電素子２１０は、外部から印加される電源によって振動するものであって、振動子２００は、圧電素子２１０と、圧電素子２１０で発生した超音波を伝達する超音波伝達体２２０と、圧電素子２１０と超音波伝達体２２０が一体に結合するハウジング２３０と、圧電素子２１０に電源を印加する電源線２４０とで構成される。
【００１９】
しかし、このような構成によれば、近距離場内では圧電素子から距離に応じて比較的に均一な音圧分布が周期的に現れるが、遠距離場のうちでも近距離場に近い距離では、図３に示すように圧電素子の中心に音圧が集中し、超音波が被洗浄物に最終的に伝達される端部の中心に音圧が集中する。
【００２０】
この場合、当該端部中心の音圧集中が均一な洗浄を困難にさせるだけでなく、音圧が集中した部分によって洗浄される部分のパターンが損傷するという問題がある。
【００２１】
このようなパターンの損傷を防ごうと音圧を低くすれば、洗浄効率が低くなるという短所がある。
【００２２】
一方、従来の超音波洗浄装置は、多様な大きさの異物を効果的に除去することができないという短所がある。
【００２３】
図４は、一般的な超音波洗浄装置において、周波数と粒子状汚染物質の大きさに応じた洗浄効率を示すグラフ図であって、１ＭＨｚでは大きい粒子状汚染物質の洗浄効率が高くて小さい粒子状汚染物質の洗浄効率は低いが、３ＭＨｚでは大きい粒子状汚染物質の洗浄効率が低くて小さい粒子状汚染物質の洗浄効率が高く現れている。
【００２４】
すなわち、波長が長い低周波では空洞現象が大きく発生し、空洞現象の数が少ないため、大きい粒子状汚染物質に対する洗浄は適切に行われるが、汚染物質の数が多い小さい粒子状汚染物質の洗浄は適切に行われない。
【００２５】
この反面、波長が短い高周波では、サイズが小さい空洞現象が多く発生するが、このときの衝撃波が弱いため、小さい粒子状汚染物質の洗浄は適切に行われる反面、大きい異物の洗浄は適切に行われなくなる。
【００２６】
これにより、単一周波数を適用する従来の装置では、互いに異なる粒子の大きさを有する汚染物質に対する効率的な洗浄を期待し難しいという短所がある。
【００２７】
このような単一周波数を適用する場合の洗浄効率が低いという短所を解消するための方法が、特許文献２に開示されている。
【００２８】
特許文献２に開示された方法は、図５に示すように、支持部材上部が円板上に形成される回転テーブル６００で構成してあり、複数の超音波振動子７００を回転テーブルの中心部から周辺部に至る長さ方向に並列配置し、それぞれの超音波振動子７００を互いに異なる周波数で駆動するものである。
【００２９】
すなわち、この技術は、互いに異なる周波数で駆動し、ウエハ（Ｗ）の半径方向に長さが長い直方体形状を有する超音波振動子を並列配置することにより、互いに異なる粒子状汚染物質を効率的に洗浄するものである。
【００３０】
しかし、この技術によれば、超音波振動子の長さが半径方向に長いため、長さ方向に対して横波が発生してピーク音圧が現れるため、音圧分布が不均一であるという現象が発生する。
【００３１】
結果的に、ピーク音圧によって微細パターンが損傷するという問題が発生し、このようなピーク音圧を減らすために振動を弱くする場合、洗浄が効率的に行われないという短所がある。
【００３２】
さらに、音圧分布が不均一であるにもかかわらず、超音波振動子がスキャニング方式ではなく固定された方式であるため、不均一な音圧分布を改善することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】韓国特許出願第２００６−０１０２５１１号
【特許文献２】特許第３９２７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明の目的は、被洗浄物に洗浄液を供給し、超音波伝達体を通じて供給された洗浄液に圧電素子から発生する超音波を伝達する超音波精密洗浄装置を提供することを目的とし、当該超音波精密洗浄装置は、振動子を構成する圧電素子または超音波伝達体の中心部に垂直ホールを形成し、音圧が集中することなく広い面積に渡って均一に発生するようにできるものである。
【００３５】
また、本発明の他の目的は、振動子をスキャニング方式によって回転するウエハ上で移動させながら洗浄がなされるようにすることにより、回転するウエハ全体領域に対して均一な洗浄がなされるようにする超音波精密洗浄装置を提供する。
【００３６】
さらに、本発明の他の目的は、互いに異なる周波数で駆動する振動子を利用して、被洗浄物に互いに異なる少なくとも２つ以上の周波数で超音波を加えることにより、多様な粒子の大きさを有する汚染物質に対する洗浄効率を高められるようにする超音波精密洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明の目的を達成するために、本発明の超音波精密洗浄装置は、被洗浄物に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、セラミック体および当該セラミック体の上部および下部にそれぞれ蒸着された上下電極で構成されて超音波を発生させる圧電素子と、前記圧電素子の端部に結合して前記被洗浄物と対向するように備えられ、圧電素子で発生する超音波を被洗浄物に伝達する超音波伝達体と、を含む超音波洗浄装置であって、前記圧電素子または超音波伝達体の中心には垂直ホールが形成される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、超音波伝達体や圧電素子の中心に垂直ホールを形成し、垂直ホールの周りに高い音圧が広い面積に均等に分布するようにすることによって洗浄効率を高めることができる利点がある。
【００３９】
また、本発明は、互いに異なる２つ以上の周波数で駆動する振動子を利用して、被洗浄物に１つ以上の互いに異なる周波数の超音波を加えることにより、粒子の大きさには関係なく、多様な粒子の大きさを有する汚染物質すべてに対する洗浄効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の超音波洗浄装置の構造を示す図である。
【図２】従来の超音波洗浄装置のさらに他の構造を示す図である。
【図３】従来の超音波洗浄装置によって発生する音圧分布図である。
【図４】従来の超音波洗浄装置における周波数帯域別−粒子状汚染物質の大きさ別の洗浄効率を示すグラフである。
【図５】従来の多重周波数を利用した単一ウエハ超音波洗浄装置の構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【図７】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図８】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図９】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１０】図９の圧電素子の配置図である。
【図１１】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１２】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１３】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１４】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１５】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【図１７】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１８】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１９】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２０】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２１】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２２】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２３】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２４】本発明に係る超音波精密洗浄装置によって最高音圧分布が改善したことを示すグラフである。
【図２５】本発明の実施形態に係る超音波精密洗浄装置で発生した音圧の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図６は、本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図であって、本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置は、洗浄液供給装置１と振動子２を備える。
【００４２】
ここで、洗浄液供給装置１は、被洗浄物３と一定の間隙を維持するように被洗浄物３の上側に備えられ、被洗浄物３に洗浄液１１を供給する。
【００４３】
また、振動子２は、被洗浄物３と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３に伝達される。
【００４４】
このとき、振動子２は、超音波伝達体２２と、超音波伝達体２２に備えられた圧電素子２１と、ハウジング２３と、電源線２４とで構成され、ウエハ上部面でスキャニング方式によって移動しながら、回転するウエハ全体表面を均一に洗浄する。
【００４５】
ここで、圧電素子２１は、外部から印加される電源によって振動するものであって、セラミック体２１ｃと、セラミック体２１ｃの上下表面にそれぞれ蒸着した電極２１ａ、２１ｂとで構成される。
【００４６】
また、圧電素子２１と超音波伝達体２２はハウジング２３に一体に結合し、ハウジング２３の内部には圧電素子２１に電源を印加する電源線２４が備えられる。
【００４７】
本発明の特徴的な様相により、圧電素子２１には垂直ホール２１１が形成されることが好ましい。
【００４８】
すなわち、図６に示すように、垂直ホール２１１がセラミック体２１ｃとセラミック体２１ｃの上下の電極２１ａ、２１ｂを貫通するように形成されてもよい。
【００４９】
または、垂直ホール２１１が上部電極と下部電極のうちのいずれか１つ以上の電極２１ａ、２１ｂの中心にセラミック層を除いて電極層だけを除去した形状で形成されてもよいが、具体的には、図７に示すように、垂直ホール２１１がセラミック体２１ｃを除いた上部電極２１ａの中心に形成されたり、図８に示すように、セラミック体２１ｃを除いた下部電極２１ｂの中心に形成されてもよく、他の変形した実施形態により、セラミック体２１ｃを除いた上部電極２１ａと下部電極２１ｂに両方に形成されてもよい。
【００５０】
このように、本発明の第１実施形態によれば、圧電素子２１の中心に垂直ホール２１１を形成することにより、垂直ホール２１１周辺に高い音圧を広く分布させ、超音波伝達体２２を通じて被洗浄物３に伝達することにより、洗浄効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、本発明の第１実施形態において、圧電素子２１は少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５２】
本発明の第１実施形態の変形した実施形態によれば、図９に示すように、圧電素子２１は超音波伝達体２２に少なくとも２つ以上備えられ、それぞれの圧電素子２１は互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５３】
例えば、圧電素子をそれぞれ１ＭＨｚで駆動する圧電素子２１と３ＭＨｚで駆動する圧電素子２１で構成してもよいが、それぞれの圧電素子２１は、図１０（ａ）に示すように円形状を有して相互に離隔して配置されたり、（ｂ）に示すように１つの圧電素子２１は環状で外側に配置され、さらに他の圧電素子２１は円形で環状圧電素子２１の内側に配置されてもよく、（ｃ）と（ｄ）に示すように２つの圧電素子が半円形状で互いに一定の距離だけ離隔するように対向して配置されてもよい。
【００５４】
さらに、圧電素子２１は、図１１に示すように、超音波伝達体２２上で互いに異なる高さに位置してもよい。
【００５５】
本発明の第１実施形態の他の変形した実施形態によれば、図１２に示すように、超音波伝達体２２が少なくとも２つ以上備えられ、各超音波伝達体２２には少なくとも１つ以上の圧電素子２１が備えられ、各圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５６】
また、図１３に示すように、各超音波伝達体２２が互いに異なる高さを有してもよい。
【００５７】
一方、本発明の第１実施形態では、遠距離場領域の超音波伝達体２２が圧電素子２１で発生した超音波を被洗浄物に伝達するように構成したが、図１４に示すように、近距離場領域の超音波伝達体を通じて伝達するように構成してもよく、超音波伝達体を除いた残りの構成および変形例は上述した本発明の第１実施形態と同じであるため、これに対する多様な実施形態についての説明は省略する。
【００５８】
また、本発明の第１実施形態は、圧電素子２１の中心にのみ垂直ホール２１１が形成されているが、追加される様相に応じ、図１５に示すように、超音波伝達体２２の中心にも垂直ホール２２１を形成してもよい。
【００５９】
そして、ここで超音波伝達体２２の垂直ホール２２１は、超音波伝達体２２の上端部の一部に形成されたものと示しているが、垂直ホール２２１を超音波伝達体２２の下端部の一部に形成したり、前記上端部と前記下端部の間を垂直に貫通するように形成してもよい。
【００６０】
図１６は、本発明の第２実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【００６１】
図１６を参照すれば、本発明の超音波精密洗浄装置は、洗浄液供給装置１と振動子２を含んで構成される。
【００６２】
ここで、洗浄液供給装置１は、被洗浄物３と一定の間隙を維持するように被洗浄物３の上側に備えられ、被洗浄物３に洗浄液１１を供給する。
【００６３】
また、振動子２は、被洗浄物３と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３に伝達される。
【００６４】
このとき、振動子２は、超音波伝達体２２と超音波伝達体２２に備えられた圧電素子２１と、ハウジング２３と、電源線２４とで構成され、ウエハ上部面でスキャニング方式によって移動しながら、回転するウエハ全体表面を均一に洗浄する。
【００６５】
すなわち、既存の振動子は、固定式によって回転するウエハ全体領域に対して均一な洗浄が困難であったが、本発明は振動子をスキャニング方式によって回転するウエハ上面で移動させながら洗浄するため、均一な洗浄が可能となる。
【００６６】
ここで、圧電素子２１は、外部から印加される電源によって振動するものであって、セラミック体２１ｃと当該セラミック体２１ｃの上下表面にそれぞれ蒸着した上部電極２１ａおよび下部電極２１ｂで構成される。
【００６７】
また、圧電素子２１および超音波伝達体２２はハウジング２３に一体に結合し、ハウジング２３の内部には圧電素子２１に電源を印加する電源線２４が備えられる。
【００６８】
本発明の特徴的な様相に応じ、超音波伝達体２２は、その中心に垂直ホール２２１が形成されることが好ましい。
【００６９】
すなわち、圧電素子２１で発生した超音波がその中心に集中することにより、微細パターン洗浄時に損傷を与えたり洗浄効率を低下させるという問題がある。しかし、本発明は超音波伝達体２２の中心に垂直ホール２２１を形成し、圧電素子２１の中心で発生した高い音圧を垂直ホール２２１の周辺に広く分布させることにより、高い音圧が分布する面積を広げて洗浄効率を向上させることができる。
【００７０】
このとき、図１６には、垂直ホール２２１が超音波伝達体２２の上端部の一部に形成されたものと示しているが、図１７に示すように垂直ホール２２１が超音波伝達体２２の下端部の一部に形成されたり、図１８に示すように上端部と下端部の間を垂直に貫通するように形成してもよい。
【００７１】
一方、本発明の第２実施形態において、圧電素子２１は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００７２】
すなわち、圧電素子２１が既存の単一周波数で駆動する場合、互いに異なる粒子の大きさを有する汚染物質に対する効率的な洗浄が困難であったり、圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動したとしても、長さ方向に長い超音波振動子の各地点別の音圧分布が均一でなく、均一な洗浄が行われなかったり、ピーク音圧が強く現れる部分によって微細パターンが損傷する問題、および固定式によって回転するウエハ全体の均一な洗浄が困難であった。しかし、本発明は互いに異なる周波数を発生する振動子をスキャニング方式によって移動させることによって均一な洗浄が行われるようにする。
【００７３】
すなわち、超音波を利用した洗浄において、粒子が大きい汚染物質と粒子が小さい汚染物質の洗浄効率が周波数に応じてそれぞれ異なるため、粒子が大きい汚染物質と粒子が小さい汚染物質に対して何れも洗浄効率を上げるために、本発明は互いに異なる周波数を適用しなければならない。
【００７４】
したがって、本発明は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動される圧電素子を利用することにより、粒子状汚染物質の大きさには関係なく、全般的に洗浄効率を高めることができる。
【００７５】
他の実施形態として、図１９に示すように、少なくとも２つ以上の圧電素子２１を超音波伝達体２２に備え、それぞれの圧電素子２１を互いに異なる周波数で駆動させてもよい。
【００７６】
このような圧電素子の形状および配置に対する具体的な例示は、上述した図１０および図１０に対する説明に代替する。
【００７７】
ここで、圧電素子２１は、図２０に示すように、超音波伝達体２２上で互いに異なる高さに位置してもよい。
【００７８】
また、図２１に示すように、前記超音波伝達体２２が少なくとも２つ以上備えられ、各超音波伝達体２２に少なくとも１つ以上の圧電素子２１を配置し、各圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動するように構成してもよい。
【００７９】
これに対する変形した実施形態として、図２２に示すように、各超音波伝達体２２は互いに異なる高さを有してもよい。
【００８０】
一方、本発明の第２実施形態では、遠距離場領域の超音波伝達体２２が圧電素子２１で発生した超音波を被洗浄物に伝達するように構成したが、図２３に示すように、近距離場領域の超音波伝達体を通じて超音波を伝達するように構成してもよく、超音波伝達体を除いた残りの構成および変形例は上述した本発明の第２実施形態と同じであるため、これに対する多様な実施形態についての説明は省略する。
【００８１】
図２４は、本発明に係る超音波精密洗浄装置によって最高音圧分布が改善されたことを示すグラフである。
【００８２】
図２４（ａ）は改善前の区間別面積分布であり、（ｂ）は改善後の区間別面積分布を示すものであって、ｘ軸は音圧の強さを、ｙ軸は頻度を示している。
【００８３】
（ａ）の場合は、１０％以下の音圧が主に分布して、２０％以上の高い音圧が中心に一部集中していることが分かる。
【００８４】
（ｂ）の場合は、１０％以上の高い音圧が、ある一部分に集中することなく均等に分布していることが分かる。
【００８５】
このように、本発明は、超音波伝達体や圧電素子の中心に垂直ホールを形成することにより、垂直ホールの周辺に高い音圧を広く分布させることによって洗浄効率を向上させることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波洗浄装置に関し、より詳細には、圧電素子の中心部で音圧が集中することなく広い面積に渡って均一な音圧が発生するようにし、被洗浄物に損傷を与えずに洗浄効率を高めることができる超音波洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造の工程過程において最も基本的な技術の一つが洗浄技術である。
【０００３】
半導体製造過程は、ウエハの表面を形成するために多数の段階の工程を経るようになるが、各段階の工程過程において半導体ウエハおよび半導体製造装備には各種汚染物質が発生して残存するようになり、残存する汚染物質によってウエハ上に形成される素子パターンに欠陥が発生し、最終的には素子の信頼性を低下させる。
【０００４】
したがって、半導体ウエハおよび半導体製造装備を各工程段階において物理的および化学的方法によって洗浄し、汚染物質を除去しなければならない。
【０００５】
化学的な洗浄方法は、表面の汚染を水洗およびエッチングまたは酸化還元反応などによって除去するものであって、多様な化学薬品やガスを使用する。
【０００６】
物理的洗浄方法は、超音波エネルギーによって付着物を剥離したり、ブラシで払拭したり、高圧水を使用したりして付着物を除去する。
【０００７】
一般的に、効率的な洗浄方法のために物理的方法と化学的方法を併行する方法を適切に組み合わせる超音波洗浄方法などが適用されている。
【０００８】
すなわち、超音波洗浄とは、被洗浄物に付着した汚染物質を物理的（超音波）および化学的手段（化学洗浄液）を利用して除去し、除去した汚染物質が再び付着しないようにするものである。
【０００９】
超音波による物理的現象とは、超音波の空洞現象（キャビテーション）によってなされるものを意味し、空洞現象とは、超音波のエネルギーが液中に伝達されるとき、超音波の圧力によって微細気泡が生成されて消滅する現象であって、非常に大きな圧力（数十気圧から数百気圧）と高温（数百度から数千度）を伴う。
【００１０】
この空洞現象は極めて短い時間（数万分の一秒から数十万分の一秒）内に微細気泡の生成と消滅を繰り返すことによって衝撃波を発生し、この衝撃波によって液中に含まれている被洗浄物内部の奥深い見えない所まで短い時間内に洗浄が行われる。
【００１１】
実際の場合には、キャビテーションによる衝撃エネルギーに加え、超音波自体の放射圧による攪拌効果熱作用などが洗剤と相乗作用を引き起こして高い洗浄効果を出す。
【００１２】
超音波洗浄は主に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置用ガラス基板、半導体ウエハ、データ格納などのための磁気ディスクのような被洗浄物を洗浄したり濯いだりするのに用いられる。
【００１３】
このような超音波洗浄のための技術が、本出願人によって既に特許文献１にて「超音波洗浄装置」という題名で開示されている。
【００１４】
この技術は、図１および図２に示すように、洗浄液供給装置１００と振動子２００を含んで構成される。
【００１５】
ここで、洗浄液供給装置１００は、被洗浄物３００と一定の間隙を維持するように被洗浄物３００の上側に備えられ、被洗浄物３００に洗浄液１１０を供給する。
【００１６】
また、振動子２００、被洗浄物３００と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３００に伝達される。
【００１７】
このとき、振動子２００は、図１に示すように、圧電素子２１０で発生した超音波が近距離場領域の超音波伝達体２２０を通じて被洗浄物３００に伝達されるように構成されたり、図２に示すように、圧電素子２１０で発生した波長が遠距離場領域の超音波伝達体２２０を通じて被洗浄物３００に伝達されるように構成されている。
【００１８】
ここで、圧電素子２１０は、外部から印加される電源によって振動するものであって、振動子２００は、圧電素子２１０と、圧電素子２１０で発生した超音波を伝達する超音波伝達体２２０と、圧電素子２１０と超音波伝達体２２０が一体に結合するハウジング２３０と、圧電素子２１０に電源を印加する電源線２４０とで構成される。
【００１９】
しかし、このような構成によれば、近距離場内では圧電素子から距離に応じて比較的に均一な音圧分布が周期的に現れるが、遠距離場のうちでも近距離場に近い距離では、図３に示すように圧電素子の中心に音圧が集中し、超音波が被洗浄物に最終的に伝達される端部の中心に音圧が集中する。
【００２０】
この場合、当該端部中心の音圧集中が均一な洗浄を困難にさせるだけでなく、音圧が集中した部分によって洗浄される部分のパターンが損傷するという問題がある。
【００２１】
このようなパターンの損傷を防ごうと音圧を低くすれば、洗浄効率が低くなるという短所がある。
【００２２】
一方、従来の超音波洗浄装置は、多様な大きさの異物を効果的に除去することができないという短所がある。
【００２３】
図４は、一般的な超音波洗浄装置において、周波数と粒子状汚染物質の大きさに応じた洗浄効率を示すグラフ図であって、１ＭＨｚでは大きい粒子状汚染物質の洗浄効率が高くて小さい粒子状汚染物質の洗浄効率は低いが、３ＭＨｚでは大きい粒子状汚染物質の洗浄効率が低くて小さい粒子状汚染物質の洗浄効率が高く現れている。
【００２４】
すなわち、波長が長い低周波では空洞現象が大きく発生し、空洞現象の数が少ないため、大きい粒子状汚染物質に対する洗浄は適切に行われるが、汚染物質の数が多い小さい粒子状汚染物質の洗浄は適切に行われない。
【００２５】
この反面、波長が短い高周波では、サイズが小さい空洞現象が多く発生するが、このときの衝撃波が弱いため、小さい粒子状汚染物質の洗浄は適切に行われる反面、大きい異物の洗浄は適切に行われなくなる。
【００２６】
これにより、単一周波数を適用する従来の装置では、互いに異なる粒子の大きさを有する汚染物質に対する効率的な洗浄を期待し難しいという短所がある。
【００２７】
このような単一周波数を適用する場合の洗浄効率が低いという短所を解消するための方法が、特許文献２に開示されている。
【００２８】
特許文献２に開示された方法は、図５に示すように、支持部材上部が円板上に形成される回転テーブル６００で構成してあり、複数の超音波振動子７００を回転テーブルの中心部から周辺部に至る長さ方向に並列配置し、それぞれの超音波振動子７００を互いに異なる周波数で駆動するものである。
【００２９】
すなわち、この技術は、互いに異なる周波数で駆動し、ウエハ（Ｗ）の半径方向に長さが長い直方体形状を有する超音波振動子を並列配置することにより、互いに異なる粒子状汚染物質を効率的に洗浄するものである。
【００３０】
しかし、この技術によれば、超音波振動子の長さが半径方向に長いため、長さ方向に対して横波が発生してピーク音圧が現れるため、音圧分布が不均一であるという現象が発生する。
【００３１】
結果的に、ピーク音圧によって微細パターンが損傷するという問題が発生し、このようなピーク音圧を減らすために振動を弱くする場合、洗浄が効率的に行われないという短所がある。
【００３２】
さらに、音圧分布が不均一であるにもかかわらず、超音波振動子がスキャニング方式ではなく固定された方式であるため、不均一な音圧分布を改善することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】韓国特許出願第２００６−０１０２５１１号
【特許文献２】特許第３９２７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
本発明の目的は、被洗浄物に洗浄液を供給し、超音波伝達体を通じて供給された洗浄液に圧電素子から発生する超音波を伝達する超音波精密洗浄装置を提供することを目的とし、当該超音波精密洗浄装置は、振動子を構成する圧電素子または超音波伝達体の中心部に垂直ホールを形成し、音圧が集中することなく広い面積に渡って均一に発生するようにできるものである。
【００３５】
また、本発明の他の目的は、振動子をスキャニング方式によって回転するウエハ上で移動させながら洗浄がなされるようにすることにより、回転するウエハ全体領域に対して均一な洗浄がなされるようにする超音波精密洗浄装置を提供する。
【００３６】
さらに、本発明の他の目的は、互いに異なる周波数で駆動する振動子を利用して、被洗浄物に互いに異なる少なくとも２つ以上の周波数で超音波を加えることにより、多様な粒子の大きさを有する汚染物質に対する洗浄効率を高められるようにする超音波精密洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明の目的を達成するために、本発明の超音波精密洗浄装置は、被洗浄物に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、セラミック体および当該セラミック体の上部および下部にそれぞれ蒸着された上下電極で構成されて超音波を発生させる圧電素子と、前記圧電素子の端部に結合して前記被洗浄物と対向するように備えられ、圧電素子で発生する超音波を被洗浄物に伝達する超音波伝達体と、を含む超音波洗浄装置であって、前記圧電素子または超音波伝達体の中心には垂直ホールが形成される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、超音波伝達体や圧電素子の中心に垂直ホールを形成し、垂直ホールの周りに高い音圧が広い面積に均等に分布するようにすることによって洗浄効率を高めることができる利点がある。
【００３９】
また、本発明は、互いに異なる２つ以上の周波数で駆動する振動子を利用して、被洗浄物に１つ以上の互いに異なる周波数の超音波を加えることにより、粒子の大きさには関係なく、多様な粒子の大きさを有する汚染物質すべてに対する洗浄効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の超音波洗浄装置の構造を示す図である。
【図２】従来の超音波洗浄装置のさらに他の構造を示す図である。
【図３】従来の超音波洗浄装置によって発生する音圧分布図である。
【図４】従来の超音波洗浄装置における周波数帯域別−粒子状汚染物質の大きさ別の洗浄効率を示すグラフである。
【図５】従来の多重周波数を利用した単一ウエハ超音波洗浄装置の構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【図７】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図８】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図９】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１０】図９の圧電素子の配置図である。
【図１１】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１２】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１３】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１４】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１５】図６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【図１７】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１８】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図１９】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２０】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２１】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２２】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２３】図１６の超音波精密洗浄装置の変形した実施形態を示す構成図である。
【図２４】本発明に係る超音波精密洗浄装置によって最高音圧分布が改善したことを示すグラフである。
【図２５】本発明の実施形態に係る超音波精密洗浄装置で発生した音圧の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図６は、本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図であって、本発明の第１実施形態に係る超音波精密洗浄装置は、洗浄液供給装置１と振動子２を備える。
【００４２】
ここで、洗浄液供給装置１は、被洗浄物３と一定の間隙を維持するように被洗浄物３の上側に備えられ、被洗浄物３に洗浄液１１を供給する。
【００４３】
また、振動子２は、被洗浄物３と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３に伝達される。
【００４４】
このとき、振動子２は、超音波伝達体２２と、超音波伝達体２２に備えられた圧電素子２１と、ハウジング２３と、電源線２４とで構成され、ウエハ上部面でスキャニング方式によって移動しながら、回転するウエハ全体表面を均一に洗浄する。
【００４５】
ここで、圧電素子２１は、外部から印加される電源によって振動するものであって、セラミック体２１ｃと、セラミック体２１ｃの上下表面にそれぞれ蒸着した電極２１ａ、２１ｂとで構成される。
【００４６】
また、圧電素子２１と超音波伝達体２２はハウジング２３に一体に結合し、ハウジング２３の内部には圧電素子２１に電源を印加する電源線２４が備えられる。
【００４７】
本発明の特徴的な様相により、圧電素子２１には垂直ホール２１１が形成されることが好ましい。
【００４８】
すなわち、図６に示すように、垂直ホール２１１がセラミック体２１ｃとセラミック体２１ｃの上下の電極２１ａ、２１ｂを貫通するように形成されてもよい。
【００４９】
または、垂直ホール２１１が上部電極と下部電極のうちのいずれか１つ以上の電極２１ａ、２１ｂの中心にセラミック層を除いて電極層だけを除去した形状で形成されてもよいが、具体的には、図７に示すように、垂直ホール２１１がセラミック体２１ｃを除いた上部電極２１ａの中心に形成されたり、図８に示すように、セラミック体２１ｃを除いた下部電極２１ｂの中心に形成されてもよく、他の変形した実施形態により、セラミック体２１ｃを除いた上部電極２１ａと下部電極２１ｂに両方に形成されてもよい。
【００５０】
このように、本発明の第１実施形態によれば、圧電素子２１の中心に垂直ホール２１１を形成することにより、垂直ホール２１１周辺に高い音圧を広く分布させ、超音波伝達体２２を通じて被洗浄物３に伝達することにより、洗浄効率を向上させることができる。
【００５１】
さらに、本発明の第１実施形態において、圧電素子２１は少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５２】
本発明の第１実施形態の変形した実施形態によれば、図９に示すように、圧電素子２１は超音波伝達体２２に少なくとも２つ以上備えられ、それぞれの圧電素子２１は互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５３】
例えば、圧電素子をそれぞれ１ＭＨｚで駆動する圧電素子２１と３ＭＨｚで駆動する圧電素子２１で構成してもよいが、それぞれの圧電素子２１は、図１０（ａ）に示すように円形状を有して相互に離隔して配置されたり、（ｂ）に示すように１つの圧電素子２１は環状で外側に配置され、さらに他の圧電素子２１は円形で環状圧電素子２１の内側に配置されてもよく、（ｃ）と（ｄ）に示すように２つの圧電素子が半円形状で互いに一定の距離だけ離隔するように対向して配置されてもよい。
【００５４】
さらに、圧電素子２１は、図１１に示すように、超音波伝達体２２上で互いに異なる高さに位置してもよい。
【００５５】
本発明の第１実施形態の他の変形した実施形態によれば、図１２に示すように、超音波伝達体２２が少なくとも２つ以上備えられ、各超音波伝達体２２には少なくとも１つ以上の圧電素子２１が備えられ、各圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００５６】
また、図１３に示すように、各超音波伝達体２２が互いに異なる高さを有してもよい。
【００５７】
一方、本発明の第１実施形態では、遠距離場領域の超音波伝達体２２が圧電素子２１で発生した超音波を被洗浄物に伝達するように構成したが、図１４に示すように、近距離場領域の超音波伝達体を通じて伝達するように構成してもよく、超音波伝達体を除いた残りの構成および変形例は上述した本発明の第１実施形態と同じであるため、これに対する多様な実施形態についての説明は省略する。
【００５８】
また、本発明の第１実施形態は、圧電素子２１の中心にのみ垂直ホール２１１が形成されているが、追加される様相に応じ、図１５に示すように、超音波伝達体２２の中心にも垂直ホール２２１を形成してもよい。
【００５９】
そして、ここで超音波伝達体２２の垂直ホール２２１は、超音波伝達体２２の上端部の一部に形成されたものと示しているが、垂直ホール２２１を超音波伝達体２２の下端部の一部に形成したり、前記上端部と前記下端部の間を垂直に貫通するように形成してもよい。
【００６０】
図１６は、本発明の第２実施形態に係る超音波精密洗浄装置の分解斜視図である。
【００６１】
図１６を参照すれば、本発明の超音波精密洗浄装置は、洗浄液供給装置１と振動子２を含んで構成される。
【００６２】
ここで、洗浄液供給装置１は、被洗浄物３と一定の間隙を維持するように被洗浄物３の上側に備えられ、被洗浄物３に洗浄液１１を供給する。
【００６３】
また、振動子２は、被洗浄物３と対向するように備えられて超音波を発生し、発生した超音波は洗浄液を通じて被洗浄物３に伝達される。
【００６４】
このとき、振動子２は、超音波伝達体２２と超音波伝達体２２に備えられた圧電素子２１と、ハウジング２３と、電源線２４とで構成され、ウエハ上部面でスキャニング方式によって移動しながら、回転するウエハ全体表面を均一に洗浄する。
【００６５】
すなわち、既存の振動子は、固定式によって回転するウエハ全体領域に対して均一な洗浄が困難であったが、本発明は振動子をスキャニング方式によって回転するウエハ上面で移動させながら洗浄するため、均一な洗浄が可能となる。
【００６６】
ここで、圧電素子２１は、外部から印加される電源によって振動するものであって、セラミック体２１ｃと当該セラミック体２１ｃの上下表面にそれぞれ蒸着した上部電極２１ａおよび下部電極２１ｂで構成される。
【００６７】
また、圧電素子２１および超音波伝達体２２はハウジング２３に一体に結合し、ハウジング２３の内部には圧電素子２１に電源を印加する電源線２４が備えられる。
【００６８】
本発明の特徴的な様相に応じ、超音波伝達体２２は、その中心に垂直ホール２２１が形成されることが好ましい。
【００６９】
すなわち、圧電素子２１で発生した超音波がその中心に集中することにより、微細パターン洗浄時に損傷を与えたり洗浄効率を低下させるという問題がある。しかし、本発明は超音波伝達体２２の中心に垂直ホール２２１を形成し、圧電素子２１の中心で発生した高い音圧を垂直ホール２２１の周辺に広く分布させることにより、高い音圧が分布する面積を広げて洗浄効率を向上させることができる。
【００７０】
このとき、図１６には、垂直ホール２２１が超音波伝達体２２の上端部の一部に形成されたものと示しているが、図１７に示すように垂直ホール２２１が超音波伝達体２２の下端部の一部に形成されたり、図１８に示すように上端部と下端部の間を垂直に貫通するように形成してもよい。
【００７１】
一方、本発明の第２実施形態において、圧電素子２１は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動してもよい。
【００７２】
すなわち、圧電素子２１が既存の単一周波数で駆動する場合、互いに異なる粒子の大きさを有する汚染物質に対する効率的な洗浄が困難であったり、圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動したとしても、長さ方向に長い超音波振動子の各地点別の音圧分布が均一でなく、均一な洗浄が行われなかったり、ピーク音圧が強く現れる部分によって微細パターンが損傷する問題、および固定式によって回転するウエハ全体の均一な洗浄が困難であった。しかし、本発明は互いに異なる周波数を発生する振動子をスキャニング方式によって移動させることによって均一な洗浄が行われるようにする。
【００７３】
すなわち、超音波を利用した洗浄において、粒子が大きい汚染物質と粒子が小さい汚染物質の洗浄効率が周波数に応じてそれぞれ異なるため、粒子が大きい汚染物質と粒子が小さい汚染物質に対して何れも洗浄効率を上げるために、本発明は互いに異なる周波数を適用しなければならない。
【００７４】
したがって、本発明は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動される圧電素子を利用することにより、粒子状汚染物質の大きさには関係なく、全般的に洗浄効率を高めることができる。
【００７５】
他の実施形態として、図１９に示すように、少なくとも２つ以上の圧電素子２１を超音波伝達体２２に備え、それぞれの圧電素子２１を互いに異なる周波数で駆動させてもよい。
【００７６】
このような圧電素子の形状および配置に対する具体的な例示は、上述した図１０および図１０に対する説明に代替する。
【００７７】
ここで、圧電素子２１は、図２０に示すように、超音波伝達体２２上で互いに異なる高さに位置してもよい。
【００７８】
また、図２１に示すように、前記超音波伝達体２２が少なくとも２つ以上備えられ、各超音波伝達体２２に少なくとも１つ以上の圧電素子２１を配置し、各圧電素子２１が互いに異なる周波数で駆動するように構成してもよい。
【００７９】
これに対する変形した実施形態として、図２２に示すように、各超音波伝達体２２は互いに異なる高さを有してもよい。
【００８０】
一方、本発明の第２実施形態では、遠距離場領域の超音波伝達体２２が圧電素子２１で発生した超音波を被洗浄物に伝達するように構成したが、図２３に示すように、近距離場領域の超音波伝達体を通じて超音波を伝達するように構成してもよく、超音波伝達体を除いた残りの構成および変形例は上述した本発明の第２実施形態と同じであるため、これに対する多様な実施形態についての説明は省略する。
【００８１】
図２４は、本発明に係る超音波精密洗浄装置によって最高音圧分布が改善されたことを示すグラフである。
【００８２】
図２４（ａ）は改善前の区間別面積分布であり、（ｂ）は改善後の区間別面積分布を示すものであって、ｘ軸は音圧の強さを、ｙ軸は頻度を示している。
【００８３】
（ａ）の場合は、１０％以下の音圧が主に分布して、２０％以上の高い音圧が中心に一部集中していることが分かる。
【００８４】
（ｂ）の場合は、１０％以上の高い音圧が、ある一部分に集中することなく均等に分布していることが分かる。
【００８５】
このように、本発明は、超音波伝達体や圧電素子の中心に垂直ホールを形成することにより、垂直ホールの周辺に高い音圧を広く分布させることによって洗浄効率を向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物（３）に洗浄液を供給する洗浄液供給装置（１）と、
セラミック体（２１ｃ）および当該セラミック体（２１ｃ）の上部および下部にそれぞれ蒸着した上部電極（２１ａ）、下部電極（２１ｂ）を備えて超音波を発生させる圧電素子（２１）と、前記圧電素子（２１）の端部に結合して前記被洗浄物（３）と対向するように備えられ、前記圧電素子（２１）で発生する超音波を被洗浄物（３）に伝達する超音波伝達体（２２）と、ハウジング（２３）と、電源線（２４）と、を有する振動子を含む超音波洗浄装置であって、
前記圧電素子（２１）には垂直ホール（２１１）が形成してある超音波精密洗浄装置。
【請求項２】
前記垂直ホール（２１１）は、前記セラミック体（２１ｃ）、前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）を貫通するように形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項３】
前記垂直ホール（２１１）は、前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）のうちのいずれか１つ以上の前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）の中心にセラミック層を除いて電極層のみを除去した形状で形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項４】
前記超音波伝達体（２２）の中心には垂直ホールがさらに形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項５】
前記垂直ホール（２２１）は、前記超音波伝達体（２２）の上端部の一部または下端部の一部に形成される、或いは、前記上端部および前記下端部の間を垂直に貫通するように形成される請求項４に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項６】
被洗浄物（３）に洗浄液（１１）を供給する洗浄液供給装置（１）と、
セラミック体（２１ｃ）および当該セラミック体（２１ｃ）の上部および下部にそれぞれ蒸着した上部電極（２１ａ）、下部電極（２１ｂ）を備えて超音波を発生させる圧電素子（２１）と、前記圧電素子（２１）の端部に結合して前記被洗浄物（３）と対向するように備えられ、前記圧電素子（２１）で発生する超音波を被洗浄物（３）に伝達する超音波伝達体（２２）と、ハウジング（２３）と、電源線（２４）と、を有する振動子を含む超音波洗浄装置であって、
前記超音波伝達体（２２）の中心には垂直ホール（２２１）が形成してある超音波精密洗浄装置。
【請求項７】
前記垂直ホール（２２１）は、前記超音波伝達体（２２）の上端部の一部または下端部の一部に形成される、或いは、前記上端部および前記下端部の間を垂直に貫通するように形成される請求項６に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項８】
前記圧電素子（２１）は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項９】
前記圧電素子（２１）は、前記超音波伝達体（２２）に少なくとも２つ以上備えられ、それぞれの圧電素子（２１）は互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１０】
前記圧電素子（２１）は、前記超音波伝達体（２２）上で互いに異なる高さに位置する請求項９に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１１】
前記超音波伝達体（２２）は少なくとも２つ以上備えられ、
前記各超音波伝達体（２２）は少なくとも１つ以上の圧電素子（２１）で構成され、
前記各圧電素子（２１）はそれぞれ互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１２】
前記各超音波伝達体（２２）は、互いに異なる高さを有する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１】
被洗浄物（３）に洗浄液を供給する洗浄液供給装置（１）と、
セラミック体（２１ｃ）および当該セラミック体（２１ｃ）の上部および下部にそれぞれ蒸着した上部電極（２１ａ）、下部電極（２１ｂ）を備えて超音波を発生させる圧電素子（２１）と、前記圧電素子（２１）の端部に結合して前記被洗浄物（３）と対向するように備えられ、前記圧電素子（２１）で発生する超音波を被洗浄物（３）に伝達する超音波伝達体（２２）と、ハウジング（２３）と、電源線（２４）と、を有する振動子を含む超音波洗浄装置であって、
前記圧電素子（２１）には垂直ホール（２１１）が形成してある超音波精密洗浄装置。
【請求項２】
前記垂直ホール（２１１）は、前記セラミック体（２１ｃ）、前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）を貫通するように形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項３】
前記垂直ホール（２１１）は、前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）のうちのいずれか１つ以上の前記上部電極（２１ａ）および前記下部電極（２１ｂ）の中心にセラミック層を除いて電極層のみを除去した形状で形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項４】
前記超音波伝達体（２２）の中心には垂直ホールがさらに形成される請求項１に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項５】
前記垂直ホール（２２１）は、前記超音波伝達体（２２）の上端部の一部または下端部の一部に形成される、或いは、前記上端部および前記下端部の間を垂直に貫通するように形成される請求項４に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項６】
被洗浄物（３）に洗浄液（１１）を供給する洗浄液供給装置（１）と、
セラミック体（２１ｃ）および当該セラミック体（２１ｃ）の上部および下部にそれぞれ蒸着した上部電極（２１ａ）、下部電極（２１ｂ）を備えて超音波を発生させる圧電素子（２１）と、前記圧電素子（２１）の端部に結合して前記被洗浄物（３）と対向するように備えられ、前記圧電素子（２１）で発生する超音波を被洗浄物（３）に伝達する超音波伝達体（２２）と、ハウジング（２３）と、電源線（２４）と、を有する振動子を含む超音波洗浄装置であって、
前記超音波伝達体（２２）の中心には垂直ホール（２２１）が形成してある超音波精密洗浄装置。
【請求項７】
前記垂直ホール（２２１）は、前記超音波伝達体（２２）の上端部の一部または下端部の一部に形成される、或いは、前記上端部および前記下端部の間を垂直に貫通するように形成される請求項６に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項８】
前記圧電素子（２１）は、少なくとも２つ以上の互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項９】
前記圧電素子（２１）は、前記超音波伝達体（２２）に少なくとも２つ以上備えられ、それぞれの圧電素子（２１）は互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１０】
前記圧電素子（２１）は、前記超音波伝達体（２２）上で互いに異なる高さに位置する請求項９に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１１】
前記超音波伝達体（２２）は少なくとも２つ以上備えられ、
前記各超音波伝達体（２２）は少なくとも１つ以上の圧電素子（２１）で構成され、
前記各圧電素子（２１）はそれぞれ互いに異なる周波数で駆動する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【請求項１２】
前記各超音波伝達体（２２）は、互いに異なる高さを有する請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の超音波精密洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公表番号】特表２０１３−５１６７９７（Ｐ２０１３−５１６７９７Ａ）
【公表日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４８８６８（Ｐ２０１２−５４８８６８）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００３４５９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１５２５７３
【国際公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【出願人】（３０４０５９９３７）コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズ (27)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００３４５９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１５２５７３
【国際公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【出願人】（３０４０５９９３７）コリア・インスティテュート・オブ・マシナリー・アンド・マテリアルズ (27)
【Ｆターム（参考）】
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