JP2004266089A

JP2004266089A - Cleaning device and method therefor

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Publication number: JP2004266089A
Application number: JP2003054502A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hirakawa; 弘幸平川; Tadashi Iwamatsu; 正岩松
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP4133448B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning device and method which can easily clean the surface of a plate-like element which has a nano thin film on the front surface of a substrate without damaging the nano thin film. <P>SOLUTION: Moving in a direction determined in advance by a driving section 7, a resin supply section 4 applies thermosetting resin 8 delivered from a resin accumulation section 2 onto the front surface of the plate-like element 9 having the metal nano thin film 11 whereon fine contaminant and dust are adhered. After being applied, the thermosetting resin 8 is heated by a heating section 5. After heating the thermosetting resin 8 by the heating section 5, a film of the thermosetting resin 8 hardened by heating is exfoliated by a reel 6 for lifting. When exfoliating the film of the thermosetting resin 8, the reel 6 for lifting is abutted with moderate pressure against the film of the thermosetting resin 8 applied to a part of the front surface of the plate-like element 9 whereon the metal nano thin film 11 is not deposited, and then exfoliation is carried out with a rotational movement of the reel 6 for lifting in a direction determined in advance. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状素子の表面に付着した微細なごみおよび埃などを除去し、板状素子の表面を清掃する清掃装置および清掃方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や表示装置などを製造するとき、基板表面に付着した微細なごみおよび埃は、その大きさに拘わらず、装置の歩留まりおよび信頼性に影響を及ぼす。したがって、基板表面に付着したごみおよび埃は、除去する必要がある。たとえば、基板表面に機械的強度が乏しいナノ薄膜を有する板状素子の表面を清掃する従来の技術においては、有機溶剤および純水などの活性液中に板状素子を浸漬し、超音波振動および沸騰などによる外来刺激を板状素子表面に与える。これによって、板状素子表面に付着した微細なごみおよび埃を除去している。このように、基板表面などの清掃対象を清掃する技術が、第１〜第５の従来技術に示されている。
【０００３】
第１の従来技術は、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ基板を製造するときの一工程において、搬送ローラ上にカラーフィルタ基板素材を載置し、搬送ローラを回転させて基板素材を搬送させながら、基板素材の樹脂保護膜上に非イオン界面活性剤溶液を均一に散布する。そして、基板素材の樹脂保護膜表面に、複数本の合成繊維が円周面に植設され、かつ搬送ローラによって回転されたブラシを接触させてブラシ洗浄を行う。次いで、ブラシ洗浄を行った基板素材の保護膜表面に純水を噴射して洗浄した後、この基板素材を洗浄槽に移送して、超音波発振器の駆動による極超音波洗浄を行う。第１の従来技術では、超音波洗浄を行う前に、ブラシ洗浄を行うことによって、超音波洗浄だけでは除去することができない微細なガラス片および樹脂片などを除去している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
第２の従来技術は、半導体製造装置を製造するときの一工程において、単結晶シリコン表面のシリコン酸化物を融解した後に生じるシリコン析出微粒子を、超音波洗浄を行うことによって除去する。超音波洗浄を行うときの振動周波数が低いと、超音波による振動が単結晶シリコン表面を破壊し、かつ単結晶シリコン表面に欠陥を与えるおそれがあるので、第２の従来技術では、振動周波数を、０．４ＭＨｚ以上４ＭＨｚ未満の比較的高い周波数に設定して超音波洗浄を行うことによって、超音波による洗浄能力を高めている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
第３の従来技術は、液晶ガラス基板などの薄板状体の表面を清掃する表面清掃装置において、粘着面を有する清掃用回転体が、清掃対象となる薄板状体の表面に押圧しながら転動することによって、薄板状体表面に付着した異物を粘着させて除去する。第３の従来技術において、薄板状体は、背後に配置された支持テーブルに安定して吸着保持されるので、清掃用回転体が局所的な加重によって薄板状体を押圧することはない。さらに、清掃用回転体が異物の付着に必要な押圧力を、薄板状体に十分に作用させたときでも、薄板状体を破損させることなく、薄板状体の表面を清掃することができる（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
第４の従来技術は、カラー画像形成装置において、転写ドラム上に付着したトナーを除去するときに、クリーナがファーブラシを介して転写ドラム上に当接することによって、ファーブラシが回転駆動される。そして、このファーブラシを介して、転写ドラム上に付着したトナーは、クリーナ本体内に引込まれる。クリーナ本体内に引込まれたトナーは、吸引ファンによって形成される空気流に沿ってダクトからフィルタが設置された方向へ送られて、フィルタによって捕集される（たとえば、特許文献４参照）。
【０００７】
第５の従来技術は、エレベータに設けられ、投光器と受光器とを含む光電装置において、光電装置のレンズの表面に指向したパイプから空気を噴射することによって、レンズ表面に付着している塵埃を除去する構成になっている（たとえば、特許文献５参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−１９８３１号公報
【特許文献２】
特開平２−２７７１７号公報
【特許文献３】
特開平７−２７５８０５号公報
【特許文献４】
特開平４−３４０９７９号公報
【特許文献５】
特開平１０−１２５１８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
第１および第２の従来技術は、基板素材の保護膜表面に付着したガラス片および単結晶シリコン表面のシリコン析出微粒子などの微細なごみを除去する清掃をするときには問題がないけれども、たとえば機械的強度が極めて乏しいナノ薄膜の表面を清掃するときには、超音波振動によってナノ薄膜が破壊および剥離される場合がある。したがって、前記ナノ薄膜表面の清掃を行うときには、第１および第２の従来技術を適用することができないという問題がある。また超音波洗浄を行うときは、清掃する基板素材を溶媒の中に浸漬するので、基板素材を構成する周辺の樹脂材料は、溶媒に対して不溶性の材料を用いる必要がある。したがって、基板素材を構成する樹脂材料が制限されてしまう。
【００１０】
第３の従来技術は、ガラス基板のような薄板状体の表面に付着した微細なごみを除去するときには問題がないけれども、第３の従来技術を用いて、たとえば機械的強度が極めて乏しいナノ薄膜の表面を清掃すると、ナノ薄膜表面に直接、回転ブラシや粘着面を有する清掃用回転体が接触するので、ナノ薄膜が容易に破壊されてしまう。したがって、前記ナノ薄膜表面の清掃を行うときには、第３の従来技術を適用することができないという問題がある。
【００１１】
第４の従来技術では、転写ドラム上のトナーをファーブラシで除去した後に、除去したトナーを回収するための吸引ファン、エアダクトおよびフィルタなどの装置が別途必要になる。さらに、超微細化したトナー粒子を確実に捕捉するためには、きめが細かなフィルタを用意する必要がある。したがって転写ドラム上に付着したトナーを除去するための準備が煩雑であるという問題がある。
【００１２】
第５の従来技術では、空気を噴出することによって、レンズ表面に付着した塵埃を除去している。第５の従来技術は、直径が数十μｍオーダーの比較的大きな塵埃を除去する場合には問題とならないが、直径が数μｍまたは数百ｎｍ以下の比較的小さな塵埃を除去する場合には、塵埃とナノ薄膜との付着力が、塵埃の除去に必要な外力に対して著しく大きくなってしまう。これによって、塵埃の除去効率が低下するという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、基板表面にナノ薄膜を有する板状素子の表面を、ナノ薄膜を破壊することなく、容易に清掃することができる清掃装置および清掃方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板表面にナノ薄膜を有する板状素子の表面を清掃する清掃装置であって、
熱硬化性樹脂を供給する樹脂供給手段と、
前記熱硬化性樹脂を加熱して硬化させるための加熱手段と、
前記加熱手段による加熱によって硬化した熱硬化性樹脂の被膜を剥離する剥離手段と、
前記樹脂供給手段、前記加熱手段および前記剥離手段を予め定める方向へ移動させる駆動手段とを含むことを特徴とする清掃装置である。
【００１５】
本発明に従えば、樹脂供給手段は、微細なごみおよび埃が付着した、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に、予め定める厚み、たとえば２００μｍ程度の層厚になるように熱硬化性樹脂を均一に塗布する。板状素子表面に熱硬化性樹脂を塗布するときは、熱硬化性樹脂が板状素子の表面全体に行き渡るように、駆動手段によって樹脂供給手段を予め定める方向へ移動させながら行う。板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後は、加熱手段によって熱硬化性樹脂を、予め定める温度、たとえば摂氏１２０度で加熱する。板状素子の表面に均一に塗布した熱硬化性樹脂を加熱するときは、熱硬化性樹脂全体が均等に加熱されるように、駆動手段によって加熱手段を予め定める方向へ移動させながら行う。加熱手段によって熱硬化性樹脂を加熱した後は、加熱によって硬化した熱硬化性樹脂の被膜を、剥離手段によって剥離する。熱硬化性樹脂の被膜を剥離するときは、板状素子表面のナノ薄膜が堆積していない部分に塗布された熱硬化性樹脂の被膜に、適度の押圧力で剥離手段を当接させて、剥離手段を予め定める方向へ回転移動させながら行う。
【００１６】
前述のように、微細なごみおよび埃が付着した板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後に、熱硬化性樹脂を加熱すると、加熱によって熱硬化性樹脂は硬化するとともに、硬化する過程でごみおよび埃と一体になる。このごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂の被膜のうち、板状素子表面のナノ薄膜が堆積していない部分に塗布された熱硬化性樹脂の被膜に、適度の押圧力で剥離手段を当接させて、剥離手段を回転移動させながら、熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。これによって、板状素子の表面に直接、剥離手段が接触しないので、板状素子の表面に堆積しているナノ薄膜に損傷を与えない。したがって、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００１７】
また本発明は、前記熱硬化性樹脂として、基板とその表面に堆積したナノ薄膜との結合強度よりも、ナノ薄膜と熱硬化性樹脂との結合強度が弱い樹脂材料を用いることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、板状素子表面に塗布する熱硬化性樹脂は、基板とその表面に堆積したナノ薄膜との結合強度よりも、ナノ薄膜と熱硬化性樹脂との結合強度が弱くなるような樹脂材料を用いる。前述のような樹脂材料を基材とした熱硬化性樹脂を用いることによって、前記剥離手段によって熱硬化性樹脂の被膜を剥離するときに、ナノ薄膜を破壊および剥離することを防止することができるとともに、熱硬化性樹脂の被膜を容易に剥離することができる。
【００１９】
また本発明は、前記ナノ薄膜は、金属ナノ薄膜であることを特徴とする。
本発明に従えば、ナノ薄膜として、金属ナノ薄膜が用いられる。金属ナノ薄膜は、外部から与えられる機械的な力に対して弱い。このような機械的強度の乏しい金属ナノ薄膜が堆積している板状素子の表面を清掃するときでも、基板とその表面に堆積した金属ナノ薄膜との結合強度よりも、金属ナノ薄膜と熱硬化性樹脂との結合強度が弱くなるような樹脂材料を基材とした熱硬化性樹脂を、板状素子表面に塗布した後、加熱し、この加熱によって硬化した熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。したがって、機械的強度の乏しい金属ナノ薄膜が堆積している板状素子の表面を清掃するときでも、前記板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、金属ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、金属ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００２０】
また本発明は、基板表面にナノ薄膜を有する板状素子の表面を清掃する清掃方法であって、
前記板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後、加熱し、この加熱によって硬化した熱硬化性樹脂の被膜を剥離することを特徴とする清掃方法である。
【００２１】
本発明に従えば、微細なごみおよび埃が付着した、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に、予め定める厚み、たとえば２００μｍ程度の層厚になるように熱硬化性樹脂を均一に塗布する。板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後は、熱硬化性樹脂を予め定める温度、たとえば摂氏１２０度で加熱する。熱硬化性樹脂を加熱した後は、加熱によって硬化した熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。
【００２２】
前述のように、微細なごみおよび埃が付着した板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後に、熱硬化性樹脂を加熱すると、加熱によって熱硬化性樹脂は硬化するとともに、硬化する過程でごみおよび埃と一体になる。このごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。これによって、従来技術のように板状素子の表面に直接、たとえばブラシを接触させてごみおよび埃の除去を行わないので、板状素子の表面に堆積しているナノ薄膜に損傷を与えない。したがって、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である清掃装置１を簡略化して示す断面図である。半導体装置や表示装置などを製造するときは、基板表面に付着した微細なごみおよび埃は、その大きさに拘わらず、装置の歩留まりおよび信頼性に影響を及ぼすので、除去する必要がある。この微細なごみおよび埃を除去するときには、基板表面などの清掃対象を清掃する清掃装置１が用いられる。
【００２４】
清掃装置１は、樹脂蓄積部２、樹脂配送管３、樹脂供給部４、加熱部５、剥離用リール６および駆動部７を含んで構成される。樹脂蓄積部２は、たとえば熱硬化性樹脂８を蓄積し、この蓄積した熱硬化性樹脂８を、樹脂配送管３を介して樹脂供給部４に送る。樹脂供給部４は、樹脂配送管３を介して樹脂蓄積部２から送られた熱硬化性樹脂８を、板状素子９の表面に塗布する。加熱部５は、板状素子９の表面に塗布された熱硬化性樹脂８を加熱する。剥離用リール６は、板状素子９の表面に塗布され、加熱によって硬化された熱硬化性樹脂８の被膜を剥離する。駆動部７は、樹脂供給部４、加熱部５および剥離用リール６を、予め定める方向へ移動させる。本実施形態において、樹脂供給部４は樹脂供給手段であり、加熱部５は加熱手段である。また剥離用リール６は剥離手段であり、駆動部７は駆動手段である。
【００２５】
本実施形態における清掃対象は、多孔質シリコン（ＰｏｒｏｕｓＳｉｌｉｃｏｎ；略称：ポーラスシリコン）層１０の最表面に電極として形成される金属ナノ薄膜１１を有する板状素子９の表面である。また本実施形態において、板状素子９表面に付着するごみおよび埃は、たとえば直径が数μｍ程度の微粒子および直径が数十μｍ以上数ｍｍ未満の不定形固体などである。
【００２６】
ポーラスシリコンは、フッ酸とエチルアルコールとの混合溶液中で、シリコン基板を、たとえば２．５ｍＡ／ｃｍ^２以上２５ｍＡ／ｃｍ^２未満の電流密度で電解反応させて、局所的な溶出反応を起こすことによって形成される多孔質状のシリコンである。本実施形態において、板状素子９に形成されるポーラスシリコン層１０の表面は多孔質化され、無数の凹凸が形成されている。
【００２７】
金属ナノ薄膜１１は、５ｎｍ以上５０ｎｍ未満の層厚から成る金属薄層であり、蒸着法またはスパッタ法を用いてポーラスシリコン層１０の表面に形成される。本実施形態の金属ナノ薄膜１１には、たとえば金およびアルミニウムが用いられる。金属ナノ薄膜１１は、ポーラスシリコン層１０と機械的に付着しているだけであるので、外部から与えられる力に対して非常に弱い。たとえば、旭化成株式会社製のベンコット（登録商標）などのセルロース繊維製の拭取りクロスに軽く触れただけでも、金属ナノ薄膜１１は破壊されてしまう。
【００２８】
ここで、金属ナノ薄膜１１および板状素子９の表面性状について説明する。たとえば、蒸着法を用いて金のナノ薄膜を１０ｎｍ以上２０ｎｍ未満の厚さで形成すると、微視的にその表面は均一な金薄膜層とはならず、６０ｎｍ程度の孤立した島状の塊が存在する状態となる。この島状の塊が存在する状態でも電気的には平面方向で導電状態である。前記ナノ薄膜の厚さが３０ｎｍ程度になると、金薄膜層は均一な層状態となる。巨視的に評価すると板状素子９表面にはさらに大きな起伏が存在する。板状素子９表面には多結晶シリコン層のグレイン部（結晶部）の凹凸が現れており、その高低差は１００ｎｍ以上２００ｎｍ未満である。１つのグレインの大きさは、約１０００ｎｍである。
【００２９】
本実施形態の板状素子９は、図１に示すように、半導電性基板１２表面に形成される。板状素子９は、たとえば層厚が１．５μｍの多結晶シリコン層によって実現され、半導電性基板１２は、たとえば層厚が５００μｍの単結晶シリコン層によって実現される。
【００３０】
樹脂供給部４は、半導電性基板１２上に形成された板状素子９の表面に対向する位置に設けられる。樹脂供給部４には、たとえば熱硬化性樹脂８を噴射させるための複数の噴射孔が形成される。また樹脂供給部４は、この樹脂供給部４を、板状素子９表面に対して平行に、かつ予め定める方向へ移動させるためのガイド部１３に取付けられる。
【００３１】
樹脂供給部４では、板状素子９の表面に、樹脂蓄積部２から樹脂配送管３を介して配送される熱硬化性樹脂８を、たとえば２００μｍ程度の層厚になるように均一に塗布する。熱硬化性樹脂８の塗布は、熱硬化性樹脂８が板状素子９の表面全体に行き渡るように、駆動部７によって樹脂供給部４を、ガイド部１３に沿って予め定める方向、たとえば本実施形態では、図１に示す矢符の方向へ移動させながら行う。
【００３２】
樹脂供給部４による板状素子９表面への熱硬化性樹脂８の塗布は、たとえばインクジェットプリンタに用いられているサーマル方式によるインク噴射技術、極細管からの滴下および押出しなどの技術を用いて行う。たとえば、サーマル方式によるインク噴射技術を用いるときは、樹脂配送管３を介して樹脂蓄積部２から配送された樹脂供給部４内の熱硬化性樹脂８を、ヒータによって熱して沸騰させて気泡を生じさせる。そして、この気泡によって樹脂供給部４内の圧力を増加させて、熱硬化性樹脂８を噴射孔から噴射させる。なお、図１において、樹脂供給部４から板状素子９表面に向けて示される破線は、樹脂供給部４の複数の噴射孔から噴射された粒状の熱硬化性樹脂８を表す。板状素子９の表面に熱硬化性樹脂８を塗布した後は、この塗布した熱硬化性樹脂８を、加熱部５によって加熱する。
【００３３】
図２は、板状素子９表面に塗布した熱硬化性樹脂８を加熱するときの動作を説明するための図である。加熱部５は、半導電性基板１２上に形成された板状素子９の表面に対向する位置で、かつ樹脂供給部４と動作空間が重ならないように設けられる。また加熱部５は、この加熱部５を、板状素子９表面に対して平行に、かつ予め定める方向へ移動させるためのガイド部１３に取付けられる。
【００３４】
加熱部５は、板状素子９の表面に塗布された熱硬化性樹脂８を、予め定める温度、たとえば摂氏１２０度で加熱する。板状素子９表面に均一に塗布した熱硬化性樹脂８の加熱は、熱硬化性樹脂８全体が均等に加熱されるように、駆動部７によって加熱部５を、ガイド部１３に沿って予め定める方向、たとえば本実施形態では図２に示す矢符の方向へ移動させながら行う。
【００３５】
加熱部５は、たとえば電熱線およびセラミックヒータなどによって実現され、加熱部に与える電力を制御することによって、樹脂の加熱温度を予め定める温度範囲、たとえば摂氏６０度以上１３０度未満の範囲で任意に制御することができる。加熱部５による加熱によって硬化した熱硬化性樹脂８は、この熱硬化性樹脂８の加熱温度を、前述のように摂氏６０度以上摂氏１３０度未満の範囲で任意に制御することによって、可撓性および弾発性を有する硬さで硬化を止めることができる。
【００３６】
前述のように、板状素子９の表面に塗布された熱硬化性樹脂８は、加熱することによって硬化し、液状から可撓性および弾発性を有する状態になる。この液状から可撓性および弾発性を有する状態に変化する過程で、板状素子９の表面に付着していた微細なごみおよび埃と熱硬化性樹脂８とが一体になる。
【００３７】
熱硬化性樹脂８を加熱した後は、加熱によって液状から可撓性および弾発性を有する硬さに硬化し、かつ板状素子９の表面に付着していた微細なごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂８の被膜を、剥離用リール６によって板状素子９表面から剥離する。
【００３８】
図３は、加熱によって硬化した熱硬化性樹脂８の被膜を剥離するときの動作を説明するための図である。図４は、図３のセクションＡを拡大して示す断面図である。剥離用リール６は、円筒形状に形成されるとともに、その表面には粘着層１４が形成される。剥離用リール６は、板状素子９の表面に対向する位置で、かつ樹脂供給部４および加熱部５と動作空間が重ならないように設けられる。また剥離用リール６は、この剥離用リール６を、板状素子９表面に対して平行に、かつ予め定める方向へ移動させるためのガイド部１３に取付けられる。
【００３９】
板状素子９の表面に塗布され、加熱によって硬化した熱硬化性樹脂８の被膜は、剥離用リール６によって剥離する。剥離用リール６によって、熱硬化性樹脂８の被膜を剥離するときは、まず剥離用リール６を、所定の押圧で可撓性および弾発性を有する硬さに硬化した熱硬化性樹脂８の被膜表面の一部で当接するようにする。この当接位置は、図４に示すように、剥離用リール６と熱硬化性樹脂８との当接部１５である。つまり、金属ナノ薄膜１１が堆積されていない板状素子９表面に塗布された熱硬化性樹脂８の被膜部分である。熱硬化性樹脂８の被膜の剥離は、剥離用リール６を、前記剥離用リール６と熱硬化性樹脂８との当接部１５に、予め定める当接圧で接触させた後、駆動部７によって剥離用リール６を、ガイド部１３に沿って予め定める方向、たとえば本実施形態では図３に示す矢符の方向へ移動させながら行う。前述のように剥離用リール６を移動させると、剥離用リール６は回転し、剥離用リール６の表面に形成される粘着層１４が、熱硬化性樹脂８の被膜を巻取り、板状素子９の表面から剥離する。
【００４０】
前述のように本実施形態によれば、微細なごみおよび埃が付着した、金属ナノ薄膜１１を有する板状素子９の表面に、樹脂供給部４の噴射孔から熱硬化性樹脂８を均一に塗布する。板状素子９表面に熱硬化性樹脂８を塗布するときは、熱硬化性樹脂８が板状素子９の表面全体に行き渡るように、駆動部７によって樹脂供給部４を予め定める方向へ移動させながら行う。板状素子９の表面に熱硬化性樹脂８を塗布した後は、加熱部５によって熱硬化性樹脂８を、予め定める温度、たとえば摂氏１２０度で加熱する。板状素子９の表面に均一に塗布した熱硬化性樹脂８を加熱するときは、熱硬化性樹脂８全体が均等に加熱されるように、駆動部７によって加熱部５を予め定める方向へ移動させながら行う。加熱部５によって加熱されて硬化した熱硬化性樹脂８の被膜を、剥離用リール６によって剥離する。熱硬化性樹脂８の被膜を剥離するときは、板状素子９表面の金属ナノ薄膜１１が堆積していない部分に塗布された熱硬化性樹脂８の被膜に、適度の押圧力で剥離用リール６を当接させて、剥離用リール６を予め定める方向へ回転移動させながら行う。
【００４１】
このように、微細なごみおよび埃が付着した板状素子９の表面に熱硬化性樹脂８を塗布した後に、熱硬化性樹脂８を加熱すると、加熱によって熱硬化性樹脂８は硬化するとともに、硬化する過程で、板状素子９表面に付着していたごみおよび埃と一体になる。このごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂８の被膜のうち、板状素子９表面の金属ナノ薄膜１１が堆積していない部分に塗布された熱硬化性樹脂８の被膜に、適度の押圧力で剥離用リール６を当接させて、剥離用リール６を回転移動させながら、熱硬化性樹脂８の被膜を剥離する。これによって、板状素子９の表面に直接、剥離用リール６が接触しないので、板状素子９の表面に堆積している金属ナノ薄膜１１に損傷を与えない。
【００４２】
したがって、金属ナノ薄膜１１を有する板状素子９の表面に付着したごみおよび埃を、金属ナノ薄膜１１を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂８の被膜を剥離するだけで、金属ナノ薄膜１１を有する板状素子９の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子９の表面を容易に清掃することができる。
【００４３】
本実施形態において、ポーラスシリコン基板１０の表面に堆積する金属ナノ薄膜１１の付着力は非常に小さいので、金属ナノ薄膜１１を破壊させずに、板状素子９表面に付着したごみおよび埃を除去するには、板状素子９の表面に塗布する熱硬化性樹脂８の基材の選択が重要となる。そこで本実施形態では、板状素子９表面に塗布する熱硬化性樹脂８は、ポーラスシリコン基板１０とその表面に堆積した金属ナノ薄膜１１との結合強度よりも、金属ナノ薄膜１１と熱硬化性樹脂８との結合強度が弱くなるような樹脂材料を用いる。熱硬化性樹脂８は、有機溶剤に樹脂を溶解させることによって生成する。本実施形態では、たとえば有機溶剤としてテトラヒドロフラン（略称：ＴＨＦ）、樹脂材料としてポリカーボネート（略称：ＰＣ）樹脂を用いる。
【００４４】
前述のような樹脂材料を基材とした熱硬化性樹脂８を用いることによって、剥離用リール６によって熱硬化性樹脂８の被膜を剥離したときに、金属ナノ薄膜１１を破壊および剥離することを防止することができるとともに、熱硬化性樹脂８の被膜を容易に剥離することができる。
【００４５】
また本実施形態では、前述のように、駆動部７によって樹脂供給部４、加熱部５および剥離用リール６を、ガイド部１３に沿って予め定める方向へ移動させることができる。これによって、ポーラスシリコン基板１０表面に金属ナノ薄膜１１を有する板状素子９の面積および形状に拘わらず、板状素子９の表面全体に熱硬化性樹脂８を均一に塗布して、この塗布した熱硬化性樹脂８を均等に加熱し、加熱によって硬化した熱硬化性樹脂８の被膜を、金属ナノ薄膜１１を破壊および剥離することなく、容易に剥離することができる。
【００４６】
また駆動部７によって、樹脂供給部４、加熱部５および剥離用リール６と板状素子９とを相対移動させる駆動機構は、たとえばねじを回転させてナットを直線的に駆動させるときに用いるねじ送り機構によって実現される。
【００４７】
図５は、本発明の実施の他の形態における板状素子９表面に塗布した熱硬化性樹脂８を加熱するときの動作を説明するための図である。前述の実施形態では、板状素子９の表面に塗布された熱硬化性樹脂８の加熱は、加熱部５を、駆動部７によってガイド部１３に沿って予め定める方向へ移動させながら行っているが、本発明の実施の他の形態として、図５に示すように、加熱部５自体が、半導電性基板１２全体を覆って熱硬化性樹脂８を加熱するような構成にしてもよい。
【００４８】
前述のような構成にすることによって、半導電性基板１２上に形成された板状素子９の面積および形状に拘わらず、熱硬化性樹脂８を均等に加熱することができる。また、加熱部５自体が、半導電性基板１２全体を覆って熱硬化性樹脂８を加熱することによって、加熱部５を移動させながら熱硬化性樹脂８を加熱するときに比べて、熱硬化性樹脂８を加熱して所定の硬さに硬化させるまでに要する時間を短縮することができる。これによって、板状素子９の表面を清掃する時間を短縮することができる。
【００４９】
前述の実施形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更してもよい。たとえば、樹脂供給部４による熱硬化性樹脂８の塗布、加熱部５による熱硬化性樹脂８の加熱および剥離用リール６による熱硬化性樹脂８の被膜の剥離などの作業を、手作業によって行う構成にしてもよい。また前述の実施形態では、板状素子９の表面に塗布する樹脂として、熱硬化性樹脂８を用いているが、他の性質を有する樹脂、たとえば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化性樹脂や、加熱によって軟化し、かつ冷却によって硬化する熱可塑性樹脂などを用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、微細なごみおよび埃が付着した板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後に、熱硬化性樹脂を加熱すると、加熱によって熱硬化性樹脂は硬化するとともに、硬化する過程でごみおよび埃と一体になる。このごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂の被膜のうち、板状素子表面のナノ薄膜が堆積していない部分に塗布された熱硬化性樹脂の被膜に、適度の押圧力で剥離手段を当接させて、剥離手段を回転移動させながら、熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。これによって、板状素子の表面に直接、剥離手段が接触しないので、板状素子の表面に堆積しているナノ薄膜に損傷を与えない。したがって、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００５１】
また本発明によれば、基板とその表面に堆積したナノ薄膜との結合強度よりも、ナノ薄膜と熱硬化性樹脂との結合強度が弱くなるような樹脂材料を基材とした熱硬化性樹脂を用いることによって、剥離手段によって熱硬化性樹脂の被膜を剥離したときに、ナノ薄膜を破壊および剥離することを防止することができるとともに、熱硬化性樹脂の被膜を容易に剥離することができる。
【００５２】
また本発明によれば、機械的強度の乏しい金属ナノ薄膜が堆積している板状素子の表面を清掃するときでも、前記板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、金属ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、金属ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００５３】
また本発明によれば、微細なごみおよび埃が付着した板状素子の表面に熱硬化性樹脂を塗布した後に、熱硬化性樹脂を加熱すると、加熱によって熱硬化性樹脂は硬化するとともに、硬化する過程でごみおよび埃と一体になる。このごみおよび埃と一体になった熱硬化性樹脂の被膜を剥離する。これによって、従来技術のように板状素子の表面に直接、たとえばブラシを接触させてごみおよび埃の除去を行わないので、板状素子の表面に堆積しているナノ薄膜に損傷を与えない。したがって、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を、ナノ薄膜を破壊および剥離することなく除去することができる。また、熱硬化性樹脂の被膜を剥離するだけで、ナノ薄膜を有する板状素子の表面に付着したごみおよび埃を除去することができるので、板状素子の表面を容易に清掃することができる。
【００５４】
また本発明によれば、加熱手段自体が、板状素子全体を覆って熱硬化性樹脂を加熱する構成にすることによって、板状素子の面積および形状に拘わらず、熱硬化性樹脂を均等に加熱することができる。また、加熱手段自体が、板状素子全体を覆って熱硬化性樹脂を加熱することによって、加熱手段を移動させながら熱硬化性樹脂を加熱するときに比べて、熱硬化性樹脂を加熱して所定の硬さに硬化させるまでに要する時間を短縮することができる。これによって、板状素子の表面を清掃する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である清掃装置１を簡略化して示す断面図である。
【図２】板状素子９表面に塗布した熱硬化性樹脂８を加熱するときの動作を説明するための図である。
【図３】加熱によって硬化した熱硬化性樹脂８の被膜を剥離するときの動作を説明するための図である。
【図４】図３のセクションＡを拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態における板状素子９表面に塗布した熱硬化性樹脂８を加熱するときの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１清掃装置
２樹脂蓄積部
３樹脂配送管
４樹脂供給部
５加熱部
６剥離用リール
７駆動部
８熱硬化性樹脂
９板状素子
１０ポーラスシリコン層
１１金属ナノ薄膜
１２半導電性基板
１３ガイド部
１４粘着層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device and a cleaning method for removing fine dirt and dust attached to the surface of a plate-shaped element and cleaning the surface of the plate-shaped element.
[0002]
[Prior art]
When manufacturing a semiconductor device, a display device, or the like, fine dust and dust attached to the substrate surface affect the yield and reliability of the device regardless of its size. Therefore, it is necessary to remove dust and dirt attached to the substrate surface. For example, in a conventional technique for cleaning the surface of a plate-like element having a nano-thin film having poor mechanical strength on the substrate surface, the plate-like element is immersed in an active liquid such as an organic solvent and pure water, and is subjected to ultrasonic vibration and An external stimulus such as boiling is applied to the surface of the plate-like element. This removes fine dust and dust adhering to the surface of the plate-like element. As described above, techniques for cleaning an object to be cleaned such as a substrate surface are described in the first to fifth conventional techniques.
[0003]
A first prior art is a method of manufacturing a color filter substrate for a liquid crystal display, in which a color filter substrate material is placed on a transport roller, and the transport roller is rotated to transport the substrate material. A nonionic surfactant solution is evenly sprayed on the resin protective film of the material. Then, a plurality of synthetic fibers are implanted on the surface of the resin protective film of the substrate material on the circumferential surface, and the brush rotated by the transport roller is brought into contact with the resin to perform brush cleaning. Next, pure water is sprayed onto the surface of the protective film of the substrate material that has been subjected to the brush cleaning to wash the substrate material, and then the substrate material is transferred to a cleaning tank, and ultra-sonic cleaning is performed by driving an ultrasonic oscillator. In the first related art, fine glass pieces and resin pieces that cannot be removed by ultrasonic cleaning alone are removed by performing brush cleaning before performing ultrasonic cleaning (for example, see Patent Document 1). 1).
[0004]
In a second conventional technique, in one step of manufacturing a semiconductor manufacturing apparatus, silicon precipitated fine particles generated after melting silicon oxide on the surface of single crystal silicon are removed by ultrasonic cleaning. If the vibration frequency at the time of performing ultrasonic cleaning is low, the vibration caused by the ultrasonic wave may destroy the single crystal silicon surface and give a defect to the single crystal silicon surface. By performing ultrasonic cleaning at a relatively high frequency of 0.4 MHz or more and less than 4 MHz, the cleaning ability by ultrasonic waves is enhanced (for example, see Patent Document 2).
[0005]
A third conventional technique is a surface cleaning apparatus for cleaning the surface of a thin plate such as a liquid crystal glass substrate, in which a cleaning rotary member having an adhesive surface rolls while pressing against the surface of the thin plate to be cleaned. By doing so, the foreign substances adhering to the surface of the thin plate member are adhered and removed. In the third related art, the thin plate is stably held by suction at the support table disposed behind, so that the cleaning rotary member does not press the thin plate by local load. Furthermore, even when the cleaning rotating body sufficiently applies a pressing force necessary for the attachment of foreign matter to the thin plate, the surface of the thin plate can be cleaned without damaging the thin plate ( For example, see Patent Document 3).
[0006]
According to a fourth conventional technique, in a color image forming apparatus, when removing toner adhered on a transfer drum, a cleaner abuts on the transfer drum via a fur brush, whereby the fur brush is driven to rotate. Then, the toner adhered to the transfer drum is drawn into the cleaner main body via the fur brush. The toner drawn into the cleaner main body is sent from the duct in the direction in which the filter is installed along the airflow formed by the suction fan, and is collected by the filter (for example, see Patent Document 4).
[0007]
According to a fifth related art, in a photoelectric device provided in an elevator and including a light projector and a light receiver, dust adhering to a lens surface is blown by blowing air from a pipe directed to a surface of a lens of the photoelectric device. It is configured to be removed (for example, see Patent Document 5).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2-19831
[Patent Document 2]
JP-A-2-27717
[Patent Document 3]
JP-A-7-275805
[Patent Document 4]
JP-A-4-34097
[Patent Document 5]
JP-A-10-125188
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The first and second prior arts have no problem when cleaning to remove fine particles such as glass fragments adhered to the surface of the protective film of the substrate material and silicon precipitated fine particles on the surface of the single crystal silicon. When cleaning the surface of a nano thin film with extremely poor surface roughness, the nano thin film may be broken and peeled off by ultrasonic vibration. Therefore, there is a problem that the first and second prior arts cannot be applied when cleaning the nano thin film surface. In addition, when performing ultrasonic cleaning, the substrate material to be cleaned is immersed in a solvent, so that the resin material around the substrate material must be insoluble in the solvent. Therefore, the resin material constituting the substrate material is limited.
[0010]
Although the third conventional technique has no problem when removing fine dust adhered to the surface of a thin plate such as a glass substrate, the third conventional technique uses, for example, a nano thin film having extremely poor mechanical strength. When the surface is cleaned, a rotating brush or a cleaning rotating body having an adhesive surface directly contacts the nano thin film surface, so that the nano thin film is easily broken. Therefore, there is a problem that the third conventional technique cannot be applied when cleaning the nano thin film surface.
[0011]
In the fourth prior art, after the toner on the transfer drum is removed by a fur brush, devices such as a suction fan, an air duct, and a filter for collecting the removed toner are separately required. Further, in order to reliably capture the ultra-fine toner particles, it is necessary to prepare a fine-grained filter. Therefore, there is a problem that preparation for removing the toner adhered to the transfer drum is complicated.
[0012]
In the fifth related art, dust adhering to the lens surface is removed by ejecting air. The fifth conventional technique does not pose a problem when removing relatively large dust having a diameter of the order of several tens of μm, but removes a relatively small dust having a diameter of several μm or several hundred nm or less. The adhesive force between the dust and the nano thin film is significantly increased with respect to the external force required for removing the dust. As a result, there is a problem that the dust removal efficiency is reduced.
[0013]
An object of the present invention is to provide a cleaning device and a cleaning method that can easily clean a surface of a plate-like element having a nano thin film on a substrate surface without destroying the nano thin film.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a cleaning device for cleaning the surface of a plate-like element having a nano thin film on the substrate surface,
Resin supply means for supplying a thermosetting resin,
Heating means for heating and curing the thermosetting resin,
Peeling means for peeling off the thermosetting resin film cured by heating by the heating means,
A cleaning device comprising: a driving unit that moves the resin supply unit, the heating unit, and the peeling unit in a predetermined direction.
[0015]
According to the present invention, the resin supply means uniformly distributes the thermosetting resin on the surface of the plate-like element having the nano thin film to which fine dust and dust adhere so that the thermosetting resin has a predetermined thickness, for example, a layer thickness of about 200 μm. Apply to. When the thermosetting resin is applied to the surface of the plate element, the driving means moves the resin supply means in a predetermined direction so that the thermosetting resin spreads over the entire surface of the plate element. After the thermosetting resin is applied to the surface of the plate-like element, the thermosetting resin is heated at a predetermined temperature, for example, 120 degrees Celsius by a heating unit. When heating the thermosetting resin uniformly applied to the surface of the plate-shaped element, the heating means is moved by the driving means in a predetermined direction so that the entire thermosetting resin is uniformly heated. After heating the thermosetting resin by the heating means, the coating of the thermosetting resin cured by heating is peeled off by the peeling means. When peeling off the thermosetting resin film, the peeling means is brought into contact with the thermosetting resin film applied to the portion of the plate-shaped element surface where the nano thin film is not deposited, with an appropriate pressing force, This is performed while rotating the peeling means in a predetermined direction.
[0016]
As described above, when the thermosetting resin is heated after the thermosetting resin is applied to the surface of the plate-shaped element to which fine dust and dust are attached, the thermosetting resin is cured by heating, and in the process of curing. Integrates with dirt and dust. Of the thermosetting resin film integrated with the dirt and dust, the thermosetting resin film applied to the portion of the plate-shaped element surface where the nano thin film is not deposited is peeled off by a moderate pressing force. And peel off the thermosetting resin film while rotating the peeling means. Accordingly, since the peeling means does not directly contact the surface of the plate-like element, the nano thin film deposited on the surface of the plate-like element is not damaged. Therefore, dust and dirt adhering to the surface of the plate-like element having the nano thin film can be removed without destroying and peeling the nano thin film. In addition, since the dirt and dust attached to the surface of the plate element having the nano thin film can be removed only by peeling off the coating of the thermosetting resin, the surface of the plate element can be easily cleaned. .
[0017]
Further, the present invention is characterized in that, as the thermosetting resin, a resin material having a weaker bonding strength between the nano thin film and the thermosetting resin than the bonding strength between the substrate and the nano thin film deposited on the surface thereof is used. .
[0018]
According to the present invention, the thermosetting resin applied to the surface of the plate-like element has a weaker bonding strength between the nano thin film and the thermosetting resin than the bonding strength between the substrate and the nano thin film deposited on the surface thereof. Use a suitable resin material. By using a thermosetting resin based on the resin material as described above, it is possible to prevent the nano thin film from being broken and peeled when the thermosetting resin film is peeled off by the peeling means. At the same time, the coating of the thermosetting resin can be easily peeled off.
[0019]
Further, the present invention is characterized in that the nano thin film is a metal nano thin film.
According to the present invention, a metal nano thin film is used as the nano thin film. Metal nano thin films are vulnerable to externally applied mechanical forces. Even when cleaning the surface of a plate-shaped element on which such a metal nano-thin film with poor mechanical strength is deposited, the metal nano-thin film and the thermosetting are harder than the bonding strength between the substrate and the metal nano-thin film deposited on the surface. After applying a thermosetting resin based on a resin material such that the bonding strength with the thermosetting resin is weakened to the surface of the plate-like element, heating is performed, and the coating of the thermosetting resin cured by this heating is peeled off. . Therefore, even when cleaning the surface of the plate-shaped element on which the metal nano-thin film having poor mechanical strength is deposited, dust and dust attached to the surface of the plate-shaped element can be destroyed and peeled without breaking the metal nano-thin film. Can be removed. Also, by simply peeling off the thermosetting resin film, dirt and dust attached to the surface of the plate element having the metal nano thin film can be removed, so that the surface of the plate element can be easily cleaned. it can.
[0020]
Further, the present invention is a cleaning method for cleaning the surface of a plate-like element having a nano thin film on the substrate surface,
A cleaning method is characterized in that a thermosetting resin is applied to the surface of the plate-like element and then heated, and a coating of the thermosetting resin cured by the heating is removed.
[0021]
According to the present invention, a thermosetting resin is uniformly applied to a surface of a plate-like element having a nano thin film to which fine dust and dust are attached so as to have a predetermined thickness, for example, a layer thickness of about 200 μm. After the thermosetting resin is applied to the surface of the plate element, the thermosetting resin is heated at a predetermined temperature, for example, at 120 degrees Celsius. After heating the thermosetting resin, the coating of the thermosetting resin cured by heating is peeled off.
[0022]
As described above, when the thermosetting resin is heated after the thermosetting resin is applied to the surface of the plate-shaped element to which fine dust and dust are attached, the thermosetting resin is cured by heating, and in the process of curing. Integrates with dirt and dust. The coating of the thermosetting resin integrated with the dust and dust is peeled off. As a result, since the dirt and dust are not removed by directly contacting the surface of the plate element with, for example, a brush, as in the prior art, the nano thin film deposited on the surface of the plate element is not damaged. Therefore, dust and dirt adhering to the surface of the plate-like element having the nano thin film can be removed without destroying and peeling the nano thin film. In addition, since the dirt and dust attached to the surface of the plate element having the nano thin film can be removed only by peeling off the coating of the thermosetting resin, the surface of the plate element can be easily cleaned. .
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a cleaning device 1 according to an embodiment of the present invention. When manufacturing a semiconductor device, a display device, or the like, fine dust and dust attached to the substrate surface affect the yield and reliability of the device irrespective of its size, and thus need to be removed. When removing the fine dust and dirt, a cleaning device 1 for cleaning an object to be cleaned such as a substrate surface is used.
[0024]
The cleaning device 1 includes a resin storage unit 2, a resin delivery pipe 3, a resin supply unit 4, a heating unit 5, a peeling reel 6, and a drive unit 7. The resin storage unit 2 stores, for example, a thermosetting resin 8 and sends the stored thermosetting resin 8 to the resin supply unit 4 via the resin delivery pipe 3. The resin supply unit 4 applies the thermosetting resin 8 sent from the resin storage unit 2 via the resin delivery pipe 3 to the surface of the plate element 9. The heating unit 5 heats the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9. The peeling reel 6 peels off the coating of the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 and cured by heating. The drive unit 7 moves the resin supply unit 4, the heating unit 5, and the peeling reel 6 in a predetermined direction. In the present embodiment, the resin supply unit 4 is a resin supply unit, and the heating unit 5 is a heating unit. The peeling reel 6 is a peeling unit, and the driving unit 7 is a driving unit.
[0025]
The object to be cleaned in the present embodiment is the surface of the plate element 9 having the metal nano thin film 11 formed as an electrode on the outermost surface of the porous silicon (porous silicon) layer 10. In the present embodiment, the dust and dust adhering to the surface of the plate element 9 are, for example, fine particles having a diameter of about several μm and amorphous solids having a diameter of several tens μm or more and less than several mm.
[0026]
In a mixed solution of hydrofluoric acid and ethyl alcohol, a porous silicon is coated with a silicon substrate at, for example, 2.5 mA / cm. ² More than 25mA / cm ² It is a porous silicon formed by causing an electrolytic reaction at a current density of less than and causing a local elution reaction. In the present embodiment, the surface of the porous silicon layer 10 formed on the plate-shaped element 9 is made porous, and countless irregularities are formed.
[0027]
The metal nano thin film 11 is a thin metal layer having a layer thickness of 5 nm or more and less than 50 nm, and is formed on the surface of the porous silicon layer 10 by using a vapor deposition method or a sputtering method. For example, gold and aluminum are used for the metal nano thin film 11 of the present embodiment. Since the metal nano thin film 11 is only mechanically attached to the porous silicon layer 10, it is very weak against an externally applied force. For example, the metal nano-thin film 11 is destroyed even by lightly touching a wipe made of cellulose fiber such as Bencott (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Corporation.
[0028]
Here, the surface properties of the metal nano thin film 11 and the plate element 9 will be described. For example, when a gold nano-thin film is formed to a thickness of 10 nm or more and less than 20 nm by a vapor deposition method, the surface thereof does not microscopically become a uniform gold thin film layer, and an isolated island-like lump of about 60 nm is formed. It will be in an existing state. Even in a state where the island-shaped lump exists, it is electrically conductive in the plane direction. When the thickness of the nano thin film becomes about 30 nm, the gold thin film layer becomes a uniform layer state. When macroscopically evaluated, the surface of the plate element 9 has more unevenness. The surface of the plate-like element 9 has irregularities in the grain portion (crystal portion) of the polycrystalline silicon layer, and the height difference is 100 nm or more and less than 200 nm. The size of one grain is about 1000 nm.
[0029]
As shown in FIG. 1, the plate element 9 of the present embodiment is formed on the surface of the semiconductive substrate 12. Plate-like element 9 is realized by, for example, a polycrystalline silicon layer having a layer thickness of 1.5 μm, and semiconductive substrate 12 is realized by, for example, a single-crystal silicon layer having a layer thickness of 500 μm.
[0030]
The resin supply unit 4 is provided at a position facing the surface of the plate-shaped element 9 formed on the semiconductive substrate 12. A plurality of injection holes for injecting the thermosetting resin 8, for example, are formed in the resin supply unit 4. The resin supply section 4 is attached to a guide section 13 for moving the resin supply section 4 in a direction parallel to the surface of the plate element 9 and in a predetermined direction.
[0031]
In the resin supply unit 4, the thermosetting resin 8 delivered from the resin storage unit 2 via the resin delivery pipe 3 is uniformly applied to the surface of the plate-like element 9 so as to have a layer thickness of, for example, about 200 μm. . The application of the thermosetting resin 8 is performed by moving the resin supply unit 4 by the driving unit 7 along the guide unit 13 in a predetermined direction such that the thermosetting resin 8 spreads over the entire surface of the plate element 9, for example, in the present embodiment. In the embodiment, it is performed while moving in the direction of the arrow shown in FIG.
[0032]
The application of the thermosetting resin 8 to the surface of the plate-like element 9 by the resin supply unit 4 is performed by using, for example, an ink jetting technique by a thermal method used in an ink jet printer, or a technique such as dropping and extrusion from a microtube. . For example, when using the thermal ink jetting technique, the thermosetting resin 8 in the resin supply unit 4 delivered from the resin storage unit 2 via the resin delivery pipe 3 is heated by a heater to boil to remove bubbles. Cause. Then, the pressure inside the resin supply unit 4 is increased by the bubbles, and the thermosetting resin 8 is ejected from the ejection holes. In FIG. 1, a broken line shown from the resin supply unit 4 toward the surface of the plate-shaped element 9 represents the granular thermosetting resin 8 injected from the plurality of injection holes of the resin supply unit 4. After the thermosetting resin 8 is applied to the surface of the plate-like element 9, the applied thermosetting resin 8 is heated by the heating unit 5.
[0033]
FIG. 2 is a view for explaining the operation when heating the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate-like element 9. The heating unit 5 is provided at a position facing the surface of the plate-shaped element 9 formed on the semiconductive substrate 12 so that the operation space does not overlap with the resin supply unit 4. The heating unit 5 is attached to a guide unit 13 for moving the heating unit 5 in a direction parallel to the surface of the plate element 9 and in a predetermined direction.
[0034]
The heating unit 5 heats the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 at a predetermined temperature, for example, 120 degrees Celsius. The heating of the thermosetting resin 8 uniformly applied to the surface of the plate-like element 9 is performed by driving the heating section 5 by the driving section 7 along the guide section 13 in advance so that the entire thermosetting resin 8 is uniformly heated. This is performed while moving in a predetermined direction, for example, the direction of the arrow shown in FIG. 2 in the present embodiment.
[0035]
The heating unit 5 is realized by, for example, a heating wire and a ceramic heater, and controls the power applied to the heating unit to arbitrarily set the heating temperature of the resin in a predetermined temperature range, for example, in a range from 60 degrees Celsius to less than 130 degrees Celsius. Can be controlled. The thermosetting resin 8 cured by heating by the heating unit 5 can be flexibly controlled by arbitrarily controlling the heating temperature of the thermosetting resin 8 within the range of 60 degrees Celsius or more and less than 130 degrees Celsius as described above. Curing can be stopped at a hardness that is elastic and resilient.
[0036]
As described above, the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 is cured by heating and changes from a liquid state to a state having flexibility and elasticity. In the process of changing from the liquid state to a state having flexibility and elasticity, fine dust and dust attached to the surface of the plate element 9 and the thermosetting resin 8 are integrated.
[0037]
After heating the thermosetting resin 8, the resin is cured from the liquid state to a hardness having flexibility and elasticity by heating, and is integrated with fine dust and dust adhered to the surface of the plate element 9. The coating of the thermosetting resin 8 is peeled off from the surface of the plate element 9 by the peeling reel 6.
[0038]
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation when the coating of the thermosetting resin 8 cured by heating is peeled off. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing section A of FIG. The peeling reel 6 is formed in a cylindrical shape, and an adhesive layer 14 is formed on the surface thereof. The peeling reel 6 is provided at a position facing the surface of the plate-like element 9 so that the operation space does not overlap with the resin supply unit 4 and the heating unit 5. The peeling reel 6 is attached to a guide portion 13 for moving the peeling reel 6 in a predetermined direction in parallel with the surface of the plate element 9.
[0039]
The coating of the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 and cured by heating is peeled off by the peeling reel 6. When the coating of the thermosetting resin 8 is peeled off by the peeling reel 6, first, the peeling reel 6 is made of the thermosetting resin 8 cured to a flexibility and elasticity by a predetermined pressure. Make contact with a part of the coating surface. The contact position is a contact portion 15 between the peeling reel 6 and the thermosetting resin 8 as shown in FIG. That is, it is the coating portion of the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate-shaped element 9 on which the metal nano thin film 11 is not deposited. The peeling of the coating of the thermosetting resin 8 is performed by bringing the peeling reel 6 into contact with a contact portion 15 between the peeling reel 6 and the thermosetting resin 8 at a predetermined contact pressure. This is performed while moving the peeling reel 6 in a predetermined direction along the guide portion 13, for example, the direction of the arrow shown in FIG. 3 in the present embodiment. When the peeling reel 6 is moved as described above, the peeling reel 6 rotates, and the adhesive layer 14 formed on the surface of the peeling reel 6 winds up the coating of the thermosetting resin 8 to form a plate-like element. 9 from the surface.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, the thermosetting resin 8 is uniformly applied from the injection holes of the resin supply unit 4 to the surface of the plate-like element 9 having the metal nano thin film 11 to which fine dust and dust adhere. I do. When applying the thermosetting resin 8 to the surface of the plate element 9, the resin supply unit 4 is moved in a predetermined direction by the drive unit 7 so that the thermosetting resin 8 spreads over the entire surface of the plate element 9. While doing. After the thermosetting resin 8 is applied to the surface of the plate-like element 9, the heating unit 5 heats the thermosetting resin 8 at a predetermined temperature, for example, 120 degrees Celsius. When heating the thermosetting resin 8 uniformly applied to the surface of the plate-like element 9, the driving unit 7 moves the heating unit 5 in a predetermined direction so that the entire thermosetting resin 8 is uniformly heated. Perform while doing. The coating of the thermosetting resin 8 that has been heated and cured by the heating unit 5 is peeled off by the peeling reel 6. When peeling off the coating of the thermosetting resin 8, the coating of the thermosetting resin 8 applied to the portion of the surface of the plate-like element 9 where the metal nano thin film 11 is not deposited is applied with a moderate pressing force to the peeling reel. 6 while the peeling reel 6 is rotated in a predetermined direction.
[0041]
As described above, when the thermosetting resin 8 is heated after the thermosetting resin 8 is applied to the surface of the plate-shaped element 9 to which fine dust and dust adhere, the heating causes the thermosetting resin 8 to be cured and cured. In the process, dust and dust adhering to the surface of the plate-like element 9 become integrated. Of the coating of the thermosetting resin 8 integrated with the dust and dust, the coating of the thermosetting resin 8 applied to the portion of the surface of the plate-shaped element 9 where the metal nano thin film 11 is not deposited is moderately applied. The peeling reel 6 is brought into contact with the pressing force, and the coating of the thermosetting resin 8 is peeled while rotating the peeling reel 6. As a result, the peeling reel 6 does not directly contact the surface of the plate element 9, so that the metal nano thin film 11 deposited on the surface of the plate element 9 is not damaged.
[0042]
Therefore, dust and dust adhering to the surface of the plate-shaped element 9 having the metal nano thin film 11 can be removed without breaking and peeling the metal nano thin film 11. Further, only by peeling off the coating of the thermosetting resin 8, dirt and dust attached to the surface of the plate-like element 9 having the metal nano thin film 11 can be removed, so that the surface of the plate-like element 9 can be easily removed. Can be cleaned.
[0043]
In the present embodiment, since the adhesive force of the metal nano thin film 11 deposited on the surface of the porous silicon substrate 10 is very small, dust and dirt attached to the surface of the plate element 9 are removed without destroying the metal nano thin film 11. For this purpose, it is important to select a base material of the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9. Therefore, in the present embodiment, the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate-like element 9 has a higher thermosetting property than the bonding strength between the porous silicon substrate 10 and the metal nanofilm 11 deposited on the surface. A resin material whose bonding strength with the resin 8 becomes weak is used. The thermosetting resin 8 is generated by dissolving the resin in an organic solvent. In the present embodiment, for example, tetrahydrofuran (abbreviation: THF) is used as the organic solvent, and polycarbonate (abbreviation: PC) resin is used as the resin material.
[0044]
By using the thermosetting resin 8 based on the resin material as described above, when the coating of the thermosetting resin 8 is peeled off by the peeling reel 6, the metal nano thin film 11 is broken and peeled off. In addition to preventing the thermosetting resin 8, the coating of the thermosetting resin 8 can be easily peeled off.
[0045]
In the present embodiment, as described above, the resin supply unit 4, the heating unit 5, and the peeling reel 6 can be moved in the predetermined direction along the guide unit 13 by the drive unit 7. As a result, the thermosetting resin 8 was uniformly applied to the entire surface of the plate-shaped element 9 regardless of the area and the shape of the plate-shaped element 9 having the metal nano thin film 11 on the surface of the porous silicon substrate 10. The thermosetting resin 8 is evenly heated, and the coating of the thermosetting resin 8 cured by heating can be easily peeled off without breaking and peeling the metal nano thin film 11.
[0046]
A driving mechanism for relatively moving the plate-like element 9 with the resin supply unit 4, the heating unit 5, and the peeling reel 6 by the driving unit 7 is, for example, a screw used for rotating a nut to linearly drive a nut. This is realized by a feed mechanism.
[0047]
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation when heating the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 according to another embodiment of the present invention. In the above-described embodiment, the heating of the thermosetting resin 8 applied to the surface of the plate element 9 is performed while the heating unit 5 is moved by the driving unit 7 along the guide unit 13 in a predetermined direction. However, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the heating unit 5 itself may be configured to cover the entire semiconductive substrate 12 and heat the thermosetting resin 8.
[0048]
With the above-described configuration, the thermosetting resin 8 can be uniformly heated regardless of the area and the shape of the plate element 9 formed on the semiconductive substrate 12. Further, the heating unit 5 itself covers the entire semiconductive substrate 12 and heats the thermosetting resin 8, so that the thermosetting resin 8 is moved while the heating unit 5 is being moved, so that the thermosetting resin 8 is heated. The time required for heating the conductive resin 8 to harden it to a predetermined hardness can be reduced. Thus, the time for cleaning the surface of the plate element 9 can be reduced.
[0049]
The above embodiments are merely examples of the present invention, and the configuration may be changed within the scope of the present invention. For example, operations such as application of the thermosetting resin 8 by the resin supply unit 4, heating of the thermosetting resin 8 by the heating unit 5, and stripping of the coating of the thermosetting resin 8 by the stripping reel 6 are performed manually. It may be configured. In the above-described embodiment, the thermosetting resin 8 is used as the resin applied to the surface of the plate element 9. However, a resin having another property, for example, an ultraviolet curable resin which is cured by irradiating ultraviolet rays. Alternatively, a thermoplastic resin which is softened by heating and hardened by cooling may be used.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after applying the thermosetting resin to the surface of the plate-shaped element to which fine dust and dust adhere, and then heating the thermosetting resin, the thermosetting resin is cured by heating and In the process of curing, it becomes integral with dirt and dust. Of the thermosetting resin film integrated with the dirt and dust, the thermosetting resin film applied to the portion of the plate-shaped element surface where the nano thin film is not deposited is peeled off with an appropriate pressing force. And peel off the thermosetting resin film while rotating the peeling means. Accordingly, since the peeling means does not directly contact the surface of the plate element, the nano thin film deposited on the surface of the plate element is not damaged. Therefore, dust and dirt adhering to the surface of the plate-like element having the nano thin film can be removed without destroying and peeling the nano thin film. In addition, only by peeling off the coating of the thermosetting resin, dust and dirt attached to the surface of the plate element having the nano thin film can be removed, so that the surface of the plate element can be easily cleaned. .
[0051]
Further, according to the present invention, a thermosetting resin based on a resin material in which the bonding strength between the nano thin film and the thermosetting resin is weaker than the bonding strength between the substrate and the nano thin film deposited on the surface thereof By using, when the thermosetting resin film is peeled off by the peeling means, it is possible to prevent the nano thin film from being broken and peeled off, and it is possible to easily peel off the thermosetting resin film. .
[0052]
Further, according to the present invention, even when cleaning the surface of the plate-like element on which the metal nano-thin film having poor mechanical strength is deposited, the dust and the dust attached to the surface of the plate-like element are destroyed. And can be removed without peeling. Also, by simply peeling off the thermosetting resin film, dirt and dust attached to the surface of the plate element having the metal nano thin film can be removed, so that the surface of the plate element can be easily cleaned. it can.
[0053]
According to the present invention, the thermosetting resin is heated after the thermosetting resin is applied to the surface of the plate-shaped element to which fine dust and dust adhere, and the thermosetting resin is cured by heating and is cured. In the process it becomes integrated with dirt and dust. The coating of the thermosetting resin integrated with the dust and dust is peeled off. As a result, since the dirt and dust are not removed by directly contacting the surface of the plate element with, for example, a brush, as in the prior art, the nano thin film deposited on the surface of the plate element is not damaged. Therefore, dust and dirt adhering to the surface of the plate-like element having the nano thin film can be removed without destroying and peeling the nano thin film. In addition, since the dirt and dust attached to the surface of the plate element having the nano thin film can be removed only by peeling off the coating of the thermosetting resin, the surface of the plate element can be easily cleaned. .
[0054]
According to the present invention, the heating means itself is configured to cover the entire plate element and heat the thermosetting resin, so that the thermosetting resin is uniformly distributed regardless of the area and shape of the plate element. Can be heated. Further, the heating means itself heats the thermosetting resin by covering the entire plate-shaped element, thereby heating the thermosetting resin as compared with heating the thermosetting resin while moving the heating means. The time required for curing to a predetermined hardness can be reduced. Thus, the time for cleaning the surface of the plate element can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a cleaning device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an operation when heating a thermosetting resin 8 applied to a surface of a plate-like element 9;
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation when a coating of a thermosetting resin 8 cured by heating is peeled off.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing section A in FIG. 3;
FIG. 5 is a view for explaining an operation when heating a thermosetting resin 8 applied to the surface of a plate element 9 according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 cleaning device
2 Resin storage
3 Resin delivery pipe
4 Resin supply section
5 heating section
6 Reel for peeling
7 Drive unit
8 Thermosetting resin
9 Plate element
10 Porous silicon layer
11 Metal nano thin film
12. Semiconductive substrate
13 Guide part
14 Adhesive layer

Claims

A cleaning device for cleaning the surface of a plate-like element having a nano thin film on a substrate surface,
Resin supply means for supplying a thermosetting resin,
Heating means for heating and curing the thermosetting resin,
Peeling means for peeling off the thermosetting resin film cured by heating by the heating means,
A cleaning device comprising: a driving unit that moves the resin supply unit, the heating unit, and the peeling unit in a predetermined direction.

2. The thermosetting resin according to claim 1, wherein a bonding strength between the nano thin film and the thermosetting resin is lower than a bonding strength between the substrate and the nano thin film deposited on the surface thereof. Cleaning device.

The cleaning device according to claim 1, wherein the nano thin film is a metal nano thin film.

A cleaning method for cleaning the surface of a plate-like element having a nano thin film on a substrate surface,
A cleaning method, characterized in that a thermosetting resin is applied to the surface of the plate-like element, and then heated, and the coating of the thermosetting resin cured by the heating is removed.