超音波洗浄の溶存気体制御効果

摘要

超音波洗浄は，金属加工部品，半導体デバイス，HDDコンポーネント，アルミやガラスHDD基板の洗浄など多くの工程で現在使われている。 その物理洗浄力を発揮するフィールドは，水の中である。 言い換えると水を使って大量に洗浄する，いわゆるバッチ処理の方法として，超音波が有効である。一方，一枚ずつ洗う，枚葉式もしくはセル方式での洗浄では，超音波以外の物理的な力も多く利用される。その方式としては，高圧ジェットスプレーやキャリアガスと水をノズル内で混合させ，高速な水滴をデバイスに衝突させて洗浄する2流体ジェットや低温で気体を粒子状もしくはゾル状にし，2流体ジェットと同様に洗浄対象物にアタックさせる，アイススクラブ方式もしくはエアロゾル方式などがある。 超音波の有効な使い方として，飽和蒸気圧の高い水素や窒素などの不揮発性ガスを添加し，超音波の効果を高める方法がある。半導体分野では，多く利用されている方法であるため，700kHz以上での洗浄効果は多く示されている。本文ではまず，200kHz以下の周波数での窒素濃度に対する微粒子洗浄依存性を示す。