JP2005152706A

JP2005152706A - 板状部材の洗浄装置、洗浄方法および処理装置

Info

Publication number: JP2005152706A
Application number: JP2003391666A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ono; 仁史小野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】超音波を併用したり、ノズル口の幅を非常に小さくしたりしなくても
、高い洗浄能力を有する板状部材の洗浄装置および洗浄方法を提供する。また、
超音波を併用した場合であっても、従来の技術より洗浄能力を向上させた板状部
材の洗浄装置または洗浄方法を提供する。さらに、従来の技術より処理速度を向
上させた板状部材の処理装置を提供する。
【解決手段】板状部材の洗浄装置は、第１の洗浄液１１を膜状に噴射するノズ
ル１と、ノズル１から噴射される第１の洗浄液１１の通過経路から離れて配置さ
れ、ノズル１から第１の洗浄液１１が板状部材２６に衝突すべき位置までの区間
において、上記の通過経路に第２の洗浄液１２を散布するための洗浄液散布ヘッ
ド１７とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、製造工程における部品などの処理装置および処理方法に関する。特
に、ガラス基板、液晶パネル、ＩＣウエハなどの板状部材を洗浄する洗浄装置お
よび洗浄方法に関する。

板状部材の洗浄装置において、除去可能な粒子の径や除去率などといった洗浄
能力の向上は、重要な課題の一つである。板状部材の洗浄装置の一つとして、特
開２００１−９３５号公報に、スリット状のノズル口から洗浄液を噴射して基板
を洗浄する装置において、超音波を併用することによって洗浄能力を向上させた
洗浄装置が開示されている。
特開２００１−９３５号公報（第００２９−００５６段落、第１−３図）

スリット状のノズル口を有するノズルから洗浄液を噴射して板状部材を洗浄す
る装置においては、ノズル口の幅を非常に小さくすると洗浄能力を向上させるこ
とができる。この場合、使用する洗浄液の量も低減できるという利点もある。し
かし、ノズル口の幅はμｍのオーダで非常に小さく、ノズル口全体においてノズ
ル口の幅が均一になるようにノズルを製造することは困難である。また、ノズル
口の幅を小さくすると、ノズルに供給する洗浄液の圧力も高くしなくてはならず
、ノズルに洗浄液を供給するためのポンプについても、高い圧力を発生すること
ができるポンプが必要であるという問題があった。

特開２００１−９３５号公報に記載の方法においては、ノズルからの洗浄液の
噴射のみでは、十分な洗浄能力を有さず、洗浄能力を向上させるために超音波を
併用しなければならないという問題があった。

本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、超音波
を併用したり、ノズル口の幅を非常に小さくしたりしなくても、高い洗浄能力を
有する板状部材の洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。また、
超音波を併用した場合であっても、従来の技術より洗浄能力を向上させた板状部
材の洗浄装置または洗浄方法を提供することを目的とする。さらに、従来の技術
より処理能力を向上させた板状部材の処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく板状部材の洗浄装置は、第１の洗浄
液を膜状に噴射するノズルと、上記ノズルから噴射される上記第１の洗浄液の通
過経路から離れて配置され、上記ノズルから上記第１の洗浄液が板状部材に衝突
すべき位置までの区間において、上記通過経路に第２の洗浄液を散布するための
洗浄液散布ヘッドとを備える。この構成を採用することにより、超音波を併用し
たり、ノズル口の幅を非常に小さくしたりしなくても、高い洗浄能力を有する板
状部材の洗浄装置を提供することができる。

上記発明において好ましくは、上記ノズルと上記板状部材の運搬経路との間に
形成された覆い部材を備える。上記覆い部材は、上記第１の洗浄液と上記第２の
洗浄液とが合流した合流洗浄液が上記板状部材に衝突する線全体を上側から覆う
ように形成されている。さらに、好ましくは、上記覆い部材は、板状であり、上
記第１の洗浄液または上記合流洗浄液が通過するための通過スリットを含む。こ
の構成を採用することにより、上記合流洗浄液から発生するミストの拡散および
再付着を抑制することができ、歩留まりを向上させることができる。

上記発明において好ましくは、上記覆い部材と上記板状部材の運搬経路との間
の距離は５ｍｍ以下である。この構成を採用することにより、上記ミストの拡散
および再付着を抑制する効果が増大する。

上記発明において好ましくは、上記第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／
ｓ以下の流速で噴射する機能を有し、上記第２の洗浄液を１０ｍ／ｓ以下の流速
で放出する機能を有する。この構成を採用することにより、上記洗浄能力を向上
させることができる。

上記発明において好ましくは、上記第１の洗浄液、上記第２の洗浄液および上
記合流洗浄液のうち、少なくとも一つの洗浄液に超音波を印加するための超音波
印加装置を備える。この構成を採用することにより、従来の超音波を併用した洗
浄装置よりも洗浄能力を向上させることができる。

上記発明において好ましくは、上記超音波印加装置は、上記板状部材に対して
、上記合流洗浄液が衝突する側と反対側に配置されている。この構成を採用する
ことにより、上記超音波印加装置を容易に配置することができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づく板状部材の洗浄方法は、板状部材に
対して、第１の洗浄液をノズルから膜状に噴射して、上記板状部材を洗浄する洗
浄方法であって、上記ノズルから上記第１の洗浄液が上記板状部材に衝突すべき
位置までの区間において、上記第１の洗浄液に第２の洗浄液を散布しながら洗浄
を行なう洗浄工程を含む。この方法を採用することにより、超音波を併用したり
、ノズル口の幅を非常に小さくしたりしなくても、高い洗浄能力を有する板状部
材の洗浄方法を提供することができる。

上記発明において好ましくは、上記ノズルが配置された側に、上記第１の洗浄
液と上記第２の洗浄液が合流した合流洗浄液が上記板状部材に衝突する線全体を
、覆い部材で覆うようにして上記洗浄工程を行なう。この方法を採用することに
より、上記合流洗浄液から発生するミストの拡散を抑制することができ、歩留ま
りが向上する。

上記発明において好ましくは、上記覆い部材と上記板状部材の運搬経路との距
離を５ｍｍ以下にした状態で上記洗浄工程を行なう。この方法を採用することに
より、上記ミストの拡散を抑制する効果が増大する。

上記発明において好ましくは、上記第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／
ｓ以下の流速にして、かつ、上記第２の洗浄液を１０ｍ／ｓ以下の流速にして上
記洗浄工程を行なう。この方法を採用することにより、上記洗浄能力をさらに向
上させることができる。

上記発明において好ましくは、上記第１の洗浄液、上記第２の洗浄液および上
記合流洗浄液のうち、少なくとも一つの洗浄液に超音波を印加しながら上記洗浄
工程を行なう。この方法を採用することにより、従来の超音波を併用する洗浄方
法より、上記洗浄能力をさらに向上させることができる。

上記発明において好ましくは、上記超音波の印加は、上記板状部材に対して、
上記合流洗浄液が上記板状部材に衝突する側と反対側から行なう。この方法を採
用することにより、容易に上記合流洗浄液に超音波を印加することができる。

上記目的を達成するため、本発明に基づく板状部材の処理装置は、第１の処理
液を膜状に噴射するノズルと、上記ノズルから噴射される上記第１の処理液の通
過経路から離れて配置され、上記ノズルから上記第１の処理液が板状部材に衝突
すべき位置までの区間において、上記通過経路に第２の処理液を散布するための
処理液散布ヘッドとを備える。この構成を採用することにより、従来の技術に基
づく処理装置より、処理速度が向上して処理時間を短縮することができる。

本発明によれば、ノズルから噴射される第１の洗浄液に第２の洗浄液を噴射す
ることによって、洗浄液の内部に気泡を発生させて洗浄能力を向上させることが
でき、超音波を併用しなくても高い洗浄能力を有する板状部材の洗浄装置および
洗浄方法を提供することができる。また、超音波を併用した場合であっても、従
来の技術による板状部材の洗浄装置よりも高い洗浄能力を有する板状部材の洗浄
装置および洗浄方法を提供することができる。さらに、従来の技術より処理能力
を向上させた板状部材の処理装置を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における板状部材の洗
浄装置および洗浄方法について説明する。なお、本明細書における「上側」とは
、鉛直方向における上側（絶対的な上側）を示すものではなく、図に示す姿勢で
考えたときの相対的な位置関係を示すものである。

（構成）
図１に本実施の形態における洗浄装置５０の概略断面図を示す。洗浄装置５０
の内部には、ほぼ等間隔に回転ローラ２０が水平方向に配置され、回転ローラ２
０は制御部２４の制御に従って回転する。板状部材２６は、回転ローラ２０の上
側に置かれ、回転ローラ２０が回転することによって、矢印３０の向きに搬送さ
れる。板状部材２６の運搬経路の上側には、ノズル１が配置されており、ノズル
１は板状部材２６の運搬方向に対向する向きに洗浄液を噴射するように取りつけ
られている。本明細書においては、ノズル１から噴射される洗浄液を「第１の洗
浄液」という。第１の洗浄液は、ポンプ２３によって、洗浄液供給管２５を通っ
てノズル１に供給される。第１の洗浄液は、供給の際に加圧されており、ノズル
１から高圧で噴射される。本実施の形態においては第１の洗浄液１１は膜状に噴
射される。

第１の洗浄液１１の通過経路の上側の離れた位置に、第１の洗浄液の通過経路
に向かって洗浄液を散布するように、洗浄液散布ヘッド１７が形成されている。
本明細書においては、洗浄液散布ヘッドから噴射される洗浄液を「第２の洗浄液
」という。洗浄液散布ヘッド１７は、ノズル１から第１の洗浄液１１が噴射され
て板状部材２６に衝突するまでの区間において、第２の洗浄液１２が第１の洗浄
液１１に衝突するように配置されている。本明細書においては、第１の洗浄液と
第２の洗浄液とが合流した洗浄液を合流洗浄液という。すなわち、合流洗浄液１
４が板状部材２６の表面の汚染物を除去する役割を果たす。板状部材２６は回転
ローラ２０で運搬されると同時に、合流洗浄液１４が衝突することによって洗浄
が行なわれる。

合流洗浄液１４で洗浄された板状部材２６は、回転ローラ２０で運搬され、乾
燥前シャワー２１から散布される純水によって洗浄液が洗い落とされる。乾燥前
シャワー２１は板状部材２６の運搬経路の上側と下側とに配置され、板状部材２
６の表裏が同時に洗浄される。

洗浄液が洗い落とされた板状部材２６は、回転ローラ２０で運搬され、エアナ
イフ２２から噴射される圧縮空気が当てられて乾燥が行なわれる。エアナイフ２
２は板状部材２６の運搬経路の上側と下側とに配置されており、板状部材２６の
表裏が同時に乾燥される。この後、板状部材２６は、洗浄装置５０からロボット
で搬出される（図示せず）。

高圧の第１の洗浄液を噴射するためのノズル１の断面を図２に示す。ノズル１
には狭い間隔から洗浄液を噴射できるように、噴射口９が形成されている。ポン
プで加圧された第１の洗浄液は、液だめ１６に溜められたのち、噴射口９を通過
して水膜状となる。本実施の形態における噴射口９の幅であるノズルギャップｔ
の大きさは２０μｍである。ノズル１は、図２の断面図の紙面に垂直な方向（以
下、ノズル１について、この方向を「長手方向」という。）に、横長に形成され
ており、第１の洗浄液は膜状に噴出される。

図３にノズル１から第１の洗浄液を噴射して、板状部材２６を洗浄している状
態を説明する概略断面図を示す。ノズル１は、板状部材２６の進行方向である矢
印３０の向きに対して対向するように、第１の洗浄液１１を噴射する向きに配置
されている。また、板状部材２６の主表面に対して斜めに第１の洗浄液１１を噴
射するように形成されている。ノズル１の長手方向の長さは、板状部材２６の幅
方向全域にわたって第１の洗浄液１１を噴射することができるように十分に長く
形成されている。本実施の形態における板状部材の洗浄装置は、第１の洗浄液の
流速を調整できる機能を有している。本実施の形態においては、少なくとも１０
ｍ／ｓ以上３００ｍ／ｓ以下の範囲において、第１の洗浄液の流速を調整できる
ように形成されている。

図４に洗浄液散布ヘッド１７の正面図を示す。洗浄液散布ヘッド１７は、第２
の洗浄液１２を放出するためのシャワー口５と、第２の洗浄液１２を供給するた
めのコネクタ３と、内部が空洞でありコネクタ３およびシャワー口５とを連通さ
せる中空パイプ４とを含む。洗浄液散布ヘッド１７は、第１の洗浄液全体に対し
て第２の洗浄液を散布できるように横長に形成されている。本実施の形態におけ
る板状部材の洗浄装置は、第２の洗浄液の流速を調整できる機能を有している。
本実施の形態においては、少なくとも２ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下の範囲におい
て、第２の洗浄液の流速を調整できるように形成されている。

シャワー口５はスプレー式のシャワーの構成を有する。シャワー口５は中空パ
イプ４の軸方向において略等間隔に形成され、シャワー口５から放出される第２
の洗浄液１２は略円錐形に噴射される。本実施の形態における円錐形の噴出角度
αは６０°であるが、この角度に限定される訳ではなく、また、散布される形状
についても円錐形に限定される訳ではない。たとえば、本実施の形態においては
、第２の洗浄液はシャワー状に散布されているが、このようなシャワー口の代わ
りに図２に示したノズルなどを使用して、水膜状に第２の洗浄液が噴射されても
よい。

洗浄液散布ヘッド１７から散布される第２の洗浄液１２は、図３に示すように
、鉛直方向の真下に向けて散布されている。第２の洗浄液を供給するポンプ（図
示せず）は、第１の洗浄液を供給するために使用する高圧ポンプなどの特殊なポ
ンプを必要とせず、渦巻きポンプやメカニカルポンプなど安い価格で市販されて
いるポンプを使用することができる。

（作用・効果）
図３に示すように、ノズル１から噴射された第１の洗浄液１１は、洗浄液散布
ヘッド１７から散布された第２の洗浄液１２と合流して、合流洗浄液１４となる
。合流洗浄液１４は、板状部材２６に衝突することによって板状部材２６の主表
面を洗浄する。第１の洗浄液１１に、第２の洗浄液１２が散布されることによっ
て、適度に第１の洗浄液１１の流れを乱して、合流洗浄液１４の内部に気泡１３
を多数発生させる。この気泡１３が板状部材２６の主表面上を高速で移動して、
細かい粒子の除去性能を向上させることができる。

本発明の効果を確認するために、実際の洗浄試験を行なった。板状部材２６と
してアルミナ−ホウ素−珪素系ガラスを用いて、板状部材２６の運搬速度は３２
００ｍｍ／分で洗浄を行なった。以下の全ての試験において、この条件は共通で
ある。

第２の洗浄液の散布がある場合とない場合とについて、それぞれの粒子の除去
能力の比較試験を行なった。まず、第２の洗浄液の散布がない従来の技術に基づ
く洗浄装置について試験を行なった。試験においては、第１の洗浄液の流速を変
化させて洗浄を行ない、３μｍ以上の大きさの粒子の除去率を求めている。第１
の洗浄液の厚さ（ノズルギャップの大きさ）は２０μｍとした。板状部材の主表
面と第１の洗浄液とのなす角度を変化させると粒子の除去率も変化するが、本試
験においてはノズルの傾斜角（第１の洗浄液の噴射方向と板状部材の主表面との
なす角度）を２０°とした。結果を表１に示す。

表１の試験結果が示すように第１の洗浄液１１の流速が速いほど粒子の除去率
が高くなる。流速を３０ｍ／ｓ程度まで上昇させると３μｍ以上の粒子のうち６
０％の粒子を除去できた。流速を１００ｍ／ｓにすると、３μｍ以上の粒子を板
状部材から９０％取り去ることができた。さらに、３００ｍ／ｓまで流速を上昇
させると、３μｍ以上の粒子は１００％除去することができた。これらの結果よ
り、板状部材から３μｍ以上の粒子を除去するためには、第１の洗浄液の流速を
速くすることが有効である。しかし、第１の洗浄液の流速を速くするためには、
第１の洗浄液の速度上昇に対応する圧力を発生できる高圧ポンプが必要であった
り、第１の洗浄液の厚さを非常に薄くすることが困難であったりすることは前述
の通りである。

本発明に基づく第２の洗浄液の散布がある場合の除去率の試験結果を以下の表
２に示す。試験においては、第２の洗浄液を散布しない試験と同様に、第１の洗
浄液の厚さは２０μｍ、ノズルの傾斜角を２０°として、第１の洗浄液の流速を
変化させて試験を行なった。また、第２の洗浄液の流速も変化させて試験を行な
った。試験に使用した洗浄液散布ヘッドは本実施の形態にかかる図４に示した洗
浄液散布ヘッドであり、略円錐形に第２の洗浄液が散布される。試験結果につい
ては、３μｍ以上の粒子の除去率を求めた。

表２の試験結果より、３μｍ以上の粒子の除去率６０％を得ようとすると、従
来の技術においては、第１の洗浄液の流速を３０ｍ／ｓにしなくてはならないが
、本発明に基づく装置では、第１の洗浄液の流速は１０ｍ／ｓで同じ除去率を達
成することができる。

第１の洗浄液の流速が３０ｍ／ｓおよび１００ｍ／ｓの各場合の結果に注目す
ると、第２の洗浄液の流速に関わらず、３μｍ以上の粒子の除去率は向上してい
る。たとえば、第１の洗浄液の流速３０ｍ／ｓにおいて、第２の洗浄液の散布が
ない場合は、３μｍ以上の粒子の除去率は６０％であったのに対し、第２の洗浄
液を散布した結果においては、全ての試験結果において除去率は約８０％以上を
達成している。流速１００ｍ／ｓの試験結果についても同様に、第２の洗浄液を
散布した方が除去率が向上する結果が得られた。

表２の試験結果より、第２の洗浄液があった場合においても、第１の洗浄液の
流速を上昇すると除去率は向上する。また、第２の洗浄液の流速を速くすると、
第２の洗浄液の流速が２ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ以下の範囲内で、除去率が向上す
る傾向が観察される。一方で、第２の洗浄液の流速を１０ｍ／ｓから５０ｍ／ｓ
に速くしても、除去の効果は同程度であった。よって、第２の洗浄液の流速は１
０ｍ／ｓ以下でもその効果を十分に発揮している。この流速は比較的遅いため、
高圧ポンプなどの特殊なポンプを必要とせず、安価な渦巻きポンプやメカニカル
ポンプを用いて、第２の洗浄液の供給を行なうことができる。

このように、本実施の形態における板状部材の洗浄装置は、第１の洗浄液に第
２の洗浄液を散布することによって、粒子の除去率を向上させることができる。
それぞれの洗浄液の流速については、第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／
ｓ以下の流速として、第２の洗浄液の流速は１０ｍ／ｓ以下とすることが好まし
い。

合流洗浄液の内部に発生する気泡の数や大きさは、第１の洗浄液の流速や厚さ
、第２の洗浄液の流速で変化させることができる。また、第１の洗浄液に対して
第２の洗浄液が衝突する角度や、第１の洗浄液とシャワー口との距離によっても
気泡の発生状況を変化させることができる。図５に示すように、第１の洗浄液１
１と第２の洗浄液１２との衝突角度θを、第２の洗浄液１２の最外面のうち、ノ
ズル１側の面の方向３５と第１の洗浄液１１の噴射方向である方向３６とのなす
角度とする。衝突角度θを９０°として、第１の洗浄液１１の厚さが２０μｍ、
第１の洗浄液１１の流速が３０ｍ／ｓで、第２の洗浄液１２の流速を５ｍ／ｓと
して板状部材を洗浄した場合、合流洗浄液の内部に発生する気泡は、直径１ｍｍ
の気泡が１分間、１ｃｍ²当たり２００個程度観察された。直径５ｍｍ以上の大
きな気泡も同時に３０個程度観察された。第１の洗浄液および第２の洗浄液の流
速を変化させて、合流洗浄液に含まれる気泡の数を計測した結果を表３に示す。

表３に示すように第１の洗浄液の流速を上昇させると、気泡の大きさは小さく
なり、単位時間、単位面積あたりの気泡の通過数が増加した。第２の洗浄液の速
度を上昇させると、気泡の大きさが大きくなり、単位時間、単位面積当たりの気
泡の通過数は減少することが確認できた。

上記は、主に洗浄装置について説明したが、本発明は洗浄方法に適用すること
ができる。すなわち、膜状に噴射した第１の洗浄液に対して、第２の洗浄液を散
布しながら洗浄を行なうことによって、上記の効果と同様の効果を得ることがで
きる。また、第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／ｓ以下にして、かつ、第
２の洗浄液の流速を１０ｍ／ｓ以下とすることによって、上記の効果と同様の効
果を得ることができる。

（実施の形態２）
図６から図８を参照して、本発明に基づく実施の形態２における板状部材の洗
浄装置および洗浄方法について説明する。

（構成）
図６に本実施の形態における洗浄装置の概略断面図を示す。回転ローラ２０の
上側には板状部材２６が置かれ、回転ローラ２０が回転することによって、板状
部材２６が運搬されることや、ノズル１から噴射される第１の洗浄液１１と洗浄
液散布ヘッド１７から散布される第２の洗浄液１２とが合流した合流洗浄液１４
によって、板状部材２６が洗浄されることは実施の形態１と同様である。

本実施の形態においては、板状部材２６の運搬経路とノズル１との間に板状の
覆い部材７を備える。覆い部材７の主表面は、板状部材２６の運搬経路と略平行
になるように配置されており、合流洗浄液１４と板状部材２６との衝突線全体を
覆うように形成されている。また、この衝突線から下流側も覆うように形成され
ている。覆い部材７には上側から下側に貫通する通過スリット８が形成されてお
り、通過スリット８の中を洗浄液が通過する。

第２の洗浄液１２は、第１の洗浄液１１のみに衝突して、覆い部材７には衝突
しないように形成されている。本実施の形態においては、通過スリット８の中を
第１の洗浄液１１が完全に通過する前に、第２の洗浄液１２が散布されるように
配置されている。

覆い部材７の平面図を図７（ａ）に、図７（ａ）におけるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ
線に関する矢視断面図を図７（ｂ）に示す。本実施の形態における覆い部材７は
直方体に形成されている。一の主表面から他の主表面に貫通するように、通過ス
リット８が形成されている。通過スリット８は、洗浄液の流れを阻害することな
く通過させるためのものであり、ノズル１の長手方向に平行な方向において、洗
浄液が完全に通過するように形成されている。すなわち、通過スリット８の長手
方向の長さは、ノズル１の噴射口の長手方向の長さより長くなるように形成され
ている。また、通過スリット８は、その幅が洗浄液の厚さより十分大きくなるよ
うに形成され、ノズル１の傾斜角度に合わせて斜めに貫通するように形成されて
いる。本実施の形態においては、覆い部材は板状であるが特に板状に限られず、
たとえば、立方体のような形状であってもよい。

上記以外の洗浄装置の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここ
では説明を繰返さない。

（作用・効果）
本実施の形態における板状部材の洗浄装置は、実施の形態１の洗浄装置の構成
に加えて覆い部材を備える。合流洗浄液が板状部材に衝突して洗浄すると同時に
、合流洗浄液の中に存在する気泡がはじけて、洗浄液のミストが発生する。ミス
トは空中を漂って、洗浄が完了した部分に再付着することがある。その結果、板
状部材は汚染物付着による洗浄不良となって歩留まりが低下することがある。本
実施の形態における板状部材の洗浄装置は、覆い部材を配置することによって、
ミストの発生を抑制し、またミストが空中を漂って板状部材に再付着することを
抑制して歩留まりを向上させることができる。

本実施の形態における洗浄装置を使用して、洗浄試験を行なった。試験におい
ては、第１の洗浄液の厚さは２０μｍとし、ノズル１の傾斜角は２０°とした。
第１の洗浄液の流速と第２の洗浄液の流速とを変化させて洗浄試験を繰返した。
結果の判定においては、３μｍ以上の粒子の除去率を測定した。この洗浄試験の
結果を表４に示す。

第１の洗浄液の流速を３０ｍ／ｓ以上１００ｍ／ｓ以下の範囲内で変化させ、
第２の洗浄液の流速は２ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下の範囲内で変化させた結果、
全ての流速の組合せにおいて、覆い部材が配置されていない実施の形態１の試験
結果（表２参照）より良好な結果が得られた。たとえば、第１の洗浄液の流速を
３０ｍ／ｓ、第２の洗浄液の流速を５ｍ／ｓとした場合、覆い部材が配置されて
いない場合の３μｍ以上の粒子の除去率は８５％であったのに対して、覆い部材
が配置されている場合の３μｍ以上の粒子の除去率は９８％であった。

次に、板状部材の運搬経路と覆い部材との距離を変化させて試験を行なった。
図８に示すように、板状部材２６の運搬経路のうち、板状部材２６上面が通過す
る面と覆い部材７の下面との距離ｄを板状部材の運搬経路と覆い部材との間の距
離としている。第１の洗浄液の流速は３０ｍ／ｓ、第２の洗浄液の流速は１０ｍ
／ｓの一定の条件下で、板状部材２６と覆い部材７との距離ｄを変化させて試験
を繰返した。第１の洗浄液の厚さは２０μｍ、ノズルの傾斜角度は２０°で試験
を行なった。試験結果は３μｍ以上の粒子の除去率で評価した。結果を表５に示
す。

板状部材２６の運搬経路と覆い部材７との距離ｄは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の
範囲内で変化させながら試験を行なった。その結果、板状部材と覆い部材との間
の距離は近い方が除去率が高くなる結果が得られた。特に、５ｍｍ以下で除去率
９５％以上を達成しており、板状部材の運搬経路と覆い部材との距離は５ｍｍ以
下とすることが好ましい。さらに、板状部材と覆い部材との間の距離を１ｍｍ以
下にすることによって、除去能力を向上させることができる。

このように、覆い部材を配置することによって、発生したミストの拡散および
再付着を防止することができて歩留まりを向上させることができる。

本実施の形態における覆い部材には、洗浄液を通過させるために通過スリット
を形成したが、ノズルの傾斜角が小さく十分に板状部材の上側を覆うことができ
る場合は、通過スリットを有しない平板状の覆い部材を使用してもよい。

上記は、主に洗浄装置について説明したが、本発明は洗浄方法に適用すること
ができる。すなわち、ノズルが配置された側に、合流洗浄液が板状部材に衝突す
る線全体を、覆い部材で覆うようにして洗浄を行なうことによって、上記の装置
の効果と同様の効果を得ることができる。また、覆い部材と板状部材の運搬経路
との距離を５ｍｍ以下にすることによって、上記の装置の効果と同様の効果を得
ることができる。

上記以外の洗浄装置の作用および効果については、実施の形態１と同様である
ので、ここでは説明を繰返さない。

（実施の形態３）
（構成）
図９を参照して本発明に基づく実施の形態３における板状部材の洗浄装置およ
び洗浄方法について説明する。図９は本実施の形態における洗浄装置の概略断面
図である。回転ローラ２０の上に板状部材２６が置かれ、回転ローラ２０が回転
して、板状部材２６が運搬されることや、ノズル１から噴射される第１の洗浄液
１１と洗浄液散布ヘッド１７から散布される第２の洗浄液１２とが合流した合流
洗浄液１４によって、板状部材２６が洗浄されることは実施の形態２と同様であ
る。板状部材２６の運搬経路と略平行になるように、板状の覆い部材７が配置さ
れ、覆い部材７に形成されている通過スリット８を洗浄液が通過して、板状部材
２６に衝突することも実施の形態２と同様である。

本実施の形態における板状部材の洗浄装置は、板状部材２６の運搬経路の直下
に超音波印加装置６が配置されている。すなわち、洗浄される板状部材２６に対
して、合流洗浄液１４が衝突する側と反対側に超音波印加装置６が配置されてい
る。本実施の形態においては、超音波印加装置６は合流洗浄液１４と板状部材２
６とが衝突する位置より下流側に配置され、合流洗浄液１４に超音波を印加する
ように配置されている。

その他の構成については、実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を繰
返さない。

（作用・効果）
超音波印加装置６から発振された超音波は、板状部材２６の中を伝播して、板
状部材２６の表面に付着した細かい粒子を持ち上げることができる。持ち上げら
れた細かい粒子は、合流洗浄液１４の流れに沿って流されて板状部材２６が洗浄
される。

本実施の形態における洗浄装置の効果を確認するための試験を行なった。第１
の洗浄液の流速は３０ｍ／ｓまたは１０ｍ／ｓとして、第２の洗浄液の流速は１
０ｍ／ｓ一定、板状部材の運搬経路と覆い部材との距離は５ｍｍ一定の条件下で
、超音波の印加がありの場合となしの場合について、試験を行なった。超音波の
周波数は１ＭＨｚ±１００ｋＨｚ、第１の洗浄液の厚さは２０μｍ、ノズルの傾
斜角度は２０°とし、試験結果は３μｍ以上の粒子の除去率で評価した。結果を
表６に示す。

第１の洗浄液の流速が３０ｍ／ｓまたは１０ｍ／ｓいずれの場合においても、
板状部材の裏面から超音波を印加することによって洗浄能力が向上する結果が得
られている。このように、超音波を併用することによって、さらに洗浄能力を向
上させることができる。

本実施の形態においては、超音波印加装置は、板状部材に対して合流洗浄液が
衝突する側の面と反対側に配置されている。この構成を採用することにより、超
音波印加装置を容易に配置することができる。たとえば、図９においては、板状
部材の上側に超音波印加装置を配置するのは困難であるが、板状部材の下側には
、容易に装置を配置することができる。

また、本実施の形態においては、超音波は板状部材を介して合流洗浄液に印加
されているが、いずれの洗浄液に超音波が印加されても、洗浄能力は向上する。
たとえば、第１の洗浄液に対して第２の洗浄液と衝突する前に超音波が印加され
ていてもよい。

上記は、主に洗浄装置について説明したが、本発明は洗浄方法に適用すること
ができる。すなわち、第１の洗浄液、第２の洗浄液および合流洗浄液のうち、少
なくとも一つの洗浄液に超音波を印加しながら洗浄を行なうことによって、上記
の装置と同様の効果を得ることができる。また、板状部材に対して、合流洗浄液
が板状部材に衝突する側と反対側から、超音波を印加することによって、上記の
装置と同様の効果を得ることができる。

その他の作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるので
ここでは説明を繰返さない。

上記の実施の形態においては、ほとんどの試験において、板状部材と洗浄液と
のなす角度（ノズルの傾斜角度）を２０°としたが、この角度に限定される訳で
はない。板状部材と洗浄液とのなす角度に関わらず、本発明の装置および方法を
用いれば粒子の除去性能は向上する。また、板状部材と洗浄液のなす角度を小さ
くしすぎると、回転ローラの上を板状部材がスリップする可能性があり、逆に、
板状部材と洗浄液とのなす角度を大きくしすぎると、板状部材を損傷させる恐れ
がある。よって、板状部材の強度や搬送方法によって、この角度は適宜調整され
ることが好ましい。洗浄に使用する洗浄水としては、超純水、アルカリ還元水素
水、脱気超純水および窒素飽和超純水などを使用することができる。

また、上記のすべての実施の形態においては、汚染物質の除去を取り挙げて説
明を行なったが、本発明は汚染物質の除去に限られず、汚染物質以外の異物の除
去を行なう板状部材の処理にも適用することができる。板状部材の処理としては
、有機膜状の汚染物の除去、イオン性汚染物の除去などの汚染物質の除去の他に
、剥離やエッチングなどが挙げられる。たとえば、レジスト剥離、金属エッチン
グまたはガラスエッチングなどに適用することができる。

これらの板状部材の処理装置は、上記の板状部材の洗浄装置とほぼ同じ構成を
備えており、第１の処理液を膜状に噴射するノズルと、第１の処理液に第２の処
理液を散布するための処理液散布ヘッドとを備える。本装置における処理液とし
てアミン系アルカリ有機溶剤、アセトンまたはエーテル系溶剤などを用いると、
剥離処理を行なうことができ、処理液としてフッ酸、硝酸または酢酸などを用い
ると、エッチング処理を行なうことができる。本発明に基づく処理装置をレジス
ト剥離やエッチングなどの板状部材の処理に用いると、従来の技術に基づく処理
装置より処理速度が向上して、短時間で処理を行なうことができる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なもの
ではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものであ
る。

本発明に基づく実施の形態１における板状部材の洗浄装置の概略断面図である。本発明に基づく実施の形態１におけるノズルの概略断面図である。本発明の基づく実施の形態１における洗浄装置の主要部の概略断面図である。本発明に基づく実施の形態１における洗浄液散布ヘッドの正面図である。第１の洗浄液と第２の洗浄液とのなす角度の説明図である。本発明に基づく実施の形態２における洗浄装置の主要部の概略断面図である。本発明に基づく実施の形態２における覆い部材の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に関する矢視断面図である。板状部材の運搬経路と覆い部材との距離の説明図である。本発明に基づく実施の形態３における板状部材の洗浄装置の主要部の断面図である。

符号の説明

１ノズル、３コネクタ、４中空パイプ、５シャワー口、６超音波印
加装置、７覆い部材、８通過スリット、９噴射口、１１第１の洗浄液、
１２第２の洗浄液、１３気泡、１４合流洗浄液、１６液だめ、１７洗
浄液散布ヘッド、２０回転ローラ、２１乾燥前シャワー、２２エアナイフ
、２３ポンプ、２４制御部、２５洗浄液供給管、２６板状部材、３０
矢印、３５，３６方向、５０洗浄装置、ｄ距離、ｔノズルギャップ、θ
衝突角度、α 噴出角度。

Claims

第１の洗浄液を膜状に噴射するノズルと、
前記ノズルから噴射される前記第１の洗浄液の通過経路から離れて配置され、
前記ノズルから前記第１の洗浄液が板状部材に衝突すべき位置までの区間におい
て、前記通過経路に第２の洗浄液を散布するための洗浄液散布ヘッドと
を備える、板状部材の洗浄装置。
前記ノズルと前記板状部材の運搬経路との間に形成された覆
い部材を備え、
前記覆い部材は、前記第１の洗浄液と前記第２の洗浄液とが合流した合流洗浄
液が前記板状部材に衝突する線全体を上側から覆うように形成された、請求項１
に記載の板状部材の洗浄装置。
前記覆い部材は、板状であり、前記第１の洗浄液または前記
合流洗浄液が通過するための通過スリットを含む、請求項２に記載の板状部材の
洗浄装置。
前記覆い部材と前記板状部材の運搬経路との間の距離は５ｍ
ｍ以下である、請求項２に記載の板状部材の洗浄装置。
前記第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／ｓ以下の流速
で噴射する機能を有し、前記第２の洗浄液を１０ｍ／ｓ以下の流速で放出する機
能を有する、請求項１に記載の板状部材の洗浄装置。
前記第１の洗浄液、前記第２の洗浄液および前記合流洗浄液
のうち、少なくとも一つの洗浄液に超音波を印加するための超音波印加装置を備
える、請求項１に記載の板状部材の洗浄装置。
前記超音波印加装置は、前記板状部材に対して、前記合流洗
浄液が衝突する側と反対側に配置された、請求項６に記載の板状部材の洗浄装置
。
板状部材に対して、第１の洗浄液をノズルから膜状に噴射し
て、前記板状部材を洗浄する洗浄方法であって、
前記ノズルから前記第１の洗浄液が前記板状部材に衝突すべき位置までの区間
において、前記第１の洗浄液に第２の洗浄液を散布しながら洗浄を行なう洗浄工
程を含む、板状部材の洗浄方法。
前記ノズルが配置された側に、前記第１の洗浄液と前記第２
の洗浄液が合流した合流洗浄液が前記板状部材に衝突する線全体を、覆い部材で
覆うようにして前記洗浄工程を行なう、請求項８に記載の板状部材の洗浄方法。
前記覆い部材と前記板状部材の運搬経路との距離を５ｍｍ
以下にした状態で前記洗浄工程を行なう、請求項９に記載の板状部材の洗浄方法
。
前記第１の洗浄液を１０ｍ／ｓ以上３００ｍ／ｓ以下の流
速にして、かつ、前記第２の洗浄液を１０ｍ／ｓ以下の流速にして前記洗浄工程
を行なう、請求項８に記載の板状部材の洗浄方法。
前記第１の洗浄液、前記第２の洗浄液および前記合流洗浄
液のうち、少なくとも一つの洗浄液に超音波を印加しながら前記洗浄工程を行な
う、請求項８に記載の板状部材の洗浄方法。
前記超音波の印加は、前記板状部材に対して、前記合流洗
浄液が前記板状部材に衝突する側と反対側から行なう、請求項１２に記載の板状
部材の洗浄方法。
第１の処理液を膜状に噴射するノズルと、
前記ノズルから噴射される前記第１の処理液の通過経路から離れて配置され、
前記ノズルから前記第１の処理液が板状部材に衝突すべき位置までの区間におい
て、前記通過経路に第２の処理液を散布するための処理液散布ヘッドと
を備える、板状部材の処理装置。