JP2005296722A - 洗浄用ノズル - Google Patents

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Abstract


【課題】 ノズル内に設置されたフィルタで異物除去能力を向上できると共に、ノズルを分解することなく容易にフィルタを取り外してフィルタを洗浄できる洗浄用ノズルを提供する。
【解決手段】 この洗浄用ノズル23では、着脱自在のフィルタ部材3を、第1の部材1の貫通部13に挿通して第2の部材2に形成した溝部16に嵌め込んでいる。これにより、ノズル23を分解することなく、第1の部材1の貫通部13と第2部材2の溝部16に対して容易にフィルタ部材3を着脱でき、フィルタ部材3を取り外して洗浄できるので、メンテナンス作業の効率化を図れる。
【選択図】 図1

Description

この発明は、一例として、半導体用基板、液晶表示パネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板等の基板を洗浄する際に用いられる洗浄装置が備える洗浄用ノズルに関する。
従来、半導体用基板や液晶表示パネル用ガラス基板等に対する表面洗浄処理として、基板の表面に付着したパーティクル等の汚れを除去する洗浄方法が知られている。
この洗浄方法では、シャワー洗浄、高圧ジェット洗浄、超音波洗浄、スクラブ洗浄等の洗浄手段が用いられる。
ガラス基板を洗浄する方法の一つとしての液晶表示パネル用ガラス基板の洗浄方法では、年々ガラス基板の大型化が進み、それに伴い、使用する洗浄装置および各種洗浄ツールも大型化する傾向に有る。
図9に、このような洗浄装置の概略構成を示す。図9に示すように、この洗浄装置は、ローダ126から投入されたガラス基板(被洗浄物)132を洗浄するための洗浄用のブラシ120を備えたスクラブ洗浄部128と、超音波洗浄部129と、高圧ノズル123を備えた高圧ジェット洗浄部130と、純水置換を行うアクアナイフ124およびエアナイフ125によって洗浄液を除去して基板表面を乾燥させる乾燥部131と、基板132を装置外に搬送するアンローダ部127を有する。
次に、この洗浄装置による洗浄動作を説明する。先ず、ローダ126より投入されたガラス基板132が、ブラシ120による洗浄を行うためにスクラブ洗浄部128に搬送され、上下方向に設けられた回転するブラシ120に洗浄液をかけながら、このブラシ120がガラス基板132に押し当てられてガラス基板132の表裏の洗浄が行われる。
次に、超音波洗浄部129において、ガラス基板132の搬送方向と直交する方向に所定間隔を在して設けられた超音波発振器122と洗浄液供給ノズル121との間の隙間にガラス基板132が搬送され、超音波洗浄によりパーティクル除去が行われる。
次に、高圧ジェット洗浄部130において、高圧ノズル123によって、数MPaの高圧が印加された洗浄液をガラス基板132の表面に吹き付ける洗浄を行い、ガラス基板132の表面に浮遊しているパーティクルの除去が行われる。続いて、ガラス基板132は、乾燥部131に搬送され、先ず、アクアナイフ124による純水置換後、エアナイフ125による基板表面の乾燥が行われ、アンローダ127に搬出されて、一連の洗浄工程を終了する。
上記高圧ジェット洗浄部130において、洗浄用高圧ノズル123は数MPaの高圧が印加された洗浄液をガラス基板132表面に吹き付けるが、この洗浄用高圧ノズル123へ洗浄液の供給は、高圧ポンプ(図示せず)をステンレス製の配管でもって高圧ノズル123へ接続することで実現される。ここで、通常は、上記高圧ポンプ側にフィルタ(図示せず)を設けて異物の除去が行われる。
ところで、高圧ノズル123のメンテナンス時に高圧ノズル123を洗浄装置内から取り外す際には、高圧ノズル123にテーパ面によるテーパ嵌合で接続されている配管部分から取り外しが行われる。その後、高圧ノズル123を分解し、洗浄した後、再び、高圧ノズル123の組立と配管部分への接続が行われる。
その際、上記テーパ嵌合の接続部分に通常使用されるシールテープの切れ端および高圧ノズル123の組立時に付着したゴミが異物となり、スリットギャップ部より大きな異物に関しては、高圧ノズル123の噴出口(スリットギャップ部)に挟まり、洗浄液噴射時に水膜が部分的に途切れ、水膜の均一性を損なう原因となり、ガラス基板132の表面において未洗浄部分が生じる。
一方、上記噴出口より小さい異物の場合、高圧ノズル123により洗浄を行う筈が、逆にパーティクルを基板全面に撒き散らし、ガラス基板132に付着するパーティクルを増加させる原因となる。
また、高圧ノズル123に洗浄液を供給する配管が接続されている部分においては、他の部分と比べて、高圧ノズル123から噴射される洗浄液の流量が多くなる。このため、水膜の中で流量の分布が生じ、ガラス基板132のうちで、流量の弱い部分にパーティクルが残留する原因となる。
以上の問題点を解決する手段の一つとして、図10に、断面構造を簡略化して例示するように、洗浄用ノズル内にフィルタ143を設けることが提案されている。この一例では、洗浄用ノズルは、ノズルブロック140とノズルブロック141とノズルブロック142の3個のブロックを有する。なお、145は、高圧ポンプからの洗浄液が供給される供給口であり、144は噴出口である。上記3個のブロックのうちの1つのノズルブロック142に段差部146を設け、この段差部146にフィルタ143を嵌め込んで、組立が行われる。この洗浄用ノズルでは、高圧ポンプ(図示せず)の出口に設けたフィルタ(図示せず)の下流側で発生したパーティクルに関しては、上記洗浄用ノズル内に設けたフィルタ143で異物の除去を行うことができる。
ところで、図10の構成の洗浄用ノズルでは、ノズルブロック142の段差部146にフィルタ143を嵌め込んで固定するので、ノズル組立時および配管部分から発生した異物(シールテープの切れ端など)に対して、フィルタ143で除去することが可能となっている。
しかし、生産などで使用頻度が高まるに従って、フィルタ143自体に目詰まりが生じて、高圧ノズル123を通過する洗浄液の流量が減り、所定の数MPaの高圧が出なくなり、パーティクルを除去できなくなる原因となる。
一方、液晶表示パネル用ガラス基板の大型化に伴い、高圧ノズル123自体も寸法が2m近くに達して、重量も50kgを超える重量物となって、洗浄装置から高圧ノズル123を取り外すのに非常な労力が要求される。
尚、フィルタ143を高圧ノズル123内に設置することにより、従来は洗浄装置のメンテンナンス日に合わせて定期的に実施していた高圧ノズル123の分解作業の回数を減少させることができる反面、フィルタ143自身の目詰まりにより、高圧ノズル123から所定の圧力で洗浄液を噴射できない場合が生じる。その際には、洗浄装置のメンテナンス日以外に洗浄装置を止めて、高圧ノズル123を洗浄装置より取り外して、高圧ノズル123を分解して、フィルタ143を交換、若しくは清掃するなどの対応の必要が生じる。
特開2002−159885号公報
そこで、この発明の課題は、ノズル内に設置されたフィルタで異物除去能力を向上できると共に、ノズルを分解することなく容易にフィルタを取り外してフィルタを洗浄できる洗浄用ノズルを提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の洗浄用ノズルは、洗浄液が供給される供給口と、上記洗浄液を噴出する噴出口と、
第1の部材と、上記第1の部材に対向すると共に上記第1の部材に固定された第2の部材と、上記第1の部材と上記第2の部材との間に形成されると共に上記供給口と上記噴出口とに連通した内側空間部に配置され、上記第1の部材と上記第2の部材とに対して着脱自在のフィルタ部とを備えたことを特徴としている。
この発明の洗浄用ノズルでは、上記フィルタ部は、上記第1の部材と上記第2の部材とに対して着脱自在である。したがって、この洗浄用ノズルによれば、ノズル内に設置されたフィルタで異物除去能力を向上できると共に、ノズルを分解することなく容易にフィルタを取り外してフィルタを洗浄できる。
また、一実施形態の洗浄用フィルタは、上記第1の部材と上記第2の部材とのうちの一方の部材に形成されると共に上記内側空間部から外部空間に貫通している貫通部と、上記第1の部材と上記第2の部材とのうちの他方の部材に形成されると共に上記内側空間部から外部空間に非貫通の溝部とを備え、上記フィルタ部は、上記貫通部に挿入されると共に上記溝部に嵌合して位置決めされる。
この実施形態の洗浄用ノズルでは、上記着脱自在のフィルタが上記一方の部材の貫通部に挿通されて、他方の部材に形成した溝部に嵌め込まれる。したがって、この実施形態では、上記貫通部と溝部の存在により、フィルタ部の位置決めが容易であり、フィルタ部の着脱が容易であり、フィルタ部を確実に取り付けることができる。
また、一実施形態の洗浄用フィルタは、上記フィルタと上記第1、第2の部材との間に配置されたOリングを備えた。
この実施形態の洗浄用ノズルでは、上記Oリングによって、供給口から供給されて第1の部材と第2の部材との間の内側空間部に達した洗浄液が、フィルタと第1、第2の部材との間の隙間を通り抜けることが防がれる。したがって、洗浄液中の異物を上記フィルタによって効率よく除去でき、異物除去能力を向上できる。
また、一実施形態の洗浄用ノズルでは、上記フィルタ部は、1枚または複数枚のフィルタ部材を有している。
この実施形態の洗浄用ノズルでは、上記フィルタ部が1枚のフィルタ部材を有している場合は、フィルタ部の部品点数が少なくなる。一方、上記フィルタ部が複数枚のフィルタ部材を有している場合は、洗浄用ノズルの大型化への対応が比較的容易になる。
また、一実施形態の洗浄用ノズルでは、上記フィルタ部が複数枚のフィルタ部材を有し、上記フィルタ部は、上記複数枚のフィルタ部材が嵌合されて装着されるアダプタを備えた。
この実施形態の洗浄用ノズルでは、フィルタ部が複数枚のフィルタ部材を有するので、フィルタ部が1枚のフィルタ部材からなる場合に比べて、1枚のフィルタ部材が小型化でき、フィルタ部の取り扱いが容易になる。また、例えば、フィルタ部の一部のフィルタ部材だけを取り外して洗浄することも可能となる。
この発明の洗浄用ノズルによれば、ノズル内に着脱自在のフィルタ部を設けることにより、メンテナンス時の配管作業で生じる配管内の異物およびノズルを分解した際に混入する可能性のある異物などによって生じる水膜の膜切れや、パーティクルの増加を防止することができる。さらに、上記フィルタ部に溜まった異物に関しても、その都度、ノズルを洗浄装置から取り外すことなく、ノズルからフィルタ部のみを取り外すことができる。したがって、ノズルのメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
さらに、洗浄用ノズル内に設けたフィルタがノズルの内側空間部における流路抵抗となり、供給口から供給される洗浄液の流量の局所的な集中を緩和して、流量分布の均一化を図れる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1に、この発明の洗浄用ノズル23の実施形態の断面を示す。この洗浄用ノズル23は、第1の部材1と第2の部材2とフィルタ部材3を備えている。図2の斜視図にも示すように、第1の部材1と第2の部材2は、概略台形状である。
上記第1の部材1の対向面1Aと第2の部材2の対向面2Aとは、スペーサ5を挟んで対向している。この第1の部材1に形成されたボルト穴11とスペーサ5に挿通されたボルト8を、第2の部材2のネジ孔12に螺合させることで、第1の部材1と第2の部材2とが締結されている。
第1の部材1は、内側凹部18と、この内側凹部18から外周面に連通する供給口としてのテーパ貫通孔15を有する。この内側凹部18は、第2の部材2の対向面2Cとで、内側空間部19を構成している。また、上記テーパ貫通孔15には、接続配管6の先端テーパ部6Aが嵌合される。この接続配管6は、ステンレス製配管等で高圧ポンプ(図示せず)に接続され、この高圧ポンプから一例として数MPaの高圧に加圧された洗浄液が供給される。
また、この第1の部材1は、テーパ状の先端部1Bを有し、このテーパ先端部1Bの対向面1B-1が、第2の部材2のテーパ状の先端部2Bに所定のギャップを隔てて対向して、噴出口7が構成されている。このギャップは、上記スペーサ5の厚さで規定される。
この噴出口7は、上記内側空間部19に連通している。また、この第1の部材1は、カバー4を嵌めるための溝14を有する。この溝14は底に環状溝14Aを有しこの環状溝14AにOリング9が嵌合されている。このOリング9により、溝14に嵌めたカバー4と第1の部材1との接触面から内部空間部19への水漏れを防止する。
また、この第1の部材1は、上記溝14から上記内側空間部19に連通する貫通孔13Aと、上記貫通孔13Aに連なると共に上記第1の部材1の側部1Dの内側面に形成されてこの内側面を横断して第2の部材2の対向面2Cに至る横断溝13Bを有する。この貫通孔13Aと横断溝13Bとが貫通部13を構成している。一方、上記第2の部材2の対向面2Cには、上記横断溝13Bに連なる溝部16が形成されている。図2に示すように、上記第1の部材1のテーパ貫通孔15と溝14は、フィルタ部材3を挿入する側の面1Eに形成されている。
図1に示すように、上記フィルタ13は、上記第1の部材1の溝14から上記貫通部13に挿入されて、第2の部材2の溝部16に嵌合して位置決めされている。これにより、噴出口7から数MPaの高圧の洗浄液を噴射する場合でも、フィルタ部材3の位置ずれが発生しないようにしている。このフィルタ部材3の外周面には周溝17が形成され、この周溝17にOリング10が嵌め込まれている。このOリング10によって、フィルタ部材3とカバー4との接触面およびフィルタ部材3と第2の部材2との接触面の液密性を保ち、内側空間部19に導入された洗浄液がフィルタ部材3を通過せずに噴出口7に至ることを防止している。このフィルタ部材3のメッシュの粗さは、一例として、3μm未満のメッシュを用いる。この場合、液晶基板の後工程の成膜工程で問題となる欠陥サイズ3μm以上の異物を洗浄工程で除去する必要性を満たすことができる。
なお、図3に、上記第1の部材1の溝14からカバー4を外した状態で面1Eを見た様子を部分的に示す。
上記構成の洗浄用ノズル23によれば、上記フィルタ部をなすフィルタ部材3は、上記第1の部材1と上記第2の部材2とに対して着脱自在である。したがって、この洗浄用ノズル23によれば、ノズル23内に設置されたフィルタ部材3で異物除去能力を向上できると共に、ノズル23を分解することなく容易にフィルタ部材3を取り外して洗浄できる。また、この実施形態の洗浄用ノズル23では、上記着脱自在のフィルタ部材3を第1の部材1の貫通部13に挿通して、第2の部材2に形成した溝部16に嵌め込んでいる。したがって、この貫通部13と溝部16により、フィルタ部材3の位置決めが容易であり、フィルタ部材3の着脱が容易であり、フィルタ部材3をノズル23に確実に取り付けることができる。
また、この実施形態の洗浄用ノズル23では、上記Oリング10によって、供給口であるテーパ貫通孔15から供給されて第1の部材1と第2の部材2との間の内側空間部19に達した洗浄液が、フィルタ部材3と第1、第2の部材1、2との間の隙間を通り抜けることが防がれる。したがって、洗浄液中の異物を上記フィルタ部材3によって効率よく除去でき、異物除去能力を向上できる。
次に、図4に、上記構成の洗浄用ノズル23を備えた高圧ジェット洗浄部30を概略的に示す。この高圧ジェット洗浄部30は、洗浄用ノズル23と、この洗浄用ノズル23の固定用スタンド33とを有し、搬送用ローラ35で矢印Xの方向に搬送されるガラス基板32にスリット形状の噴出口7から洗浄液を噴射してガラス基板32を洗浄する。なお、上記洗浄用ノズル23には複数の接続配管6が接続され、この複数の接続配管6は複数のステンレス製配管34に接続されている。また、この複数のステンレス製配管34は高圧ポンプ(図示せず)に接続されている。
また、図5に、上記高圧ジェット洗浄部30を有する洗浄装置全体を概略的に示す。
図5に示す洗浄装置は、枚葉式の洗浄装置であり、半導体用基板や液晶表示パネル用ガラス基板等に対する表面洗浄処理などの洗浄に用いられる。上記洗浄装置は、図5に示すように、ローダ26から投入されたガラス基板(被洗浄物)32を洗浄するための洗浄用のブラシ20を備えたスクラブ洗浄部28、超音波洗浄部29、高圧ノズルを備えた高圧ジェット洗浄部30、純水置換を行うアクアナイフ24およびエアナイフ25によって洗浄液を除去して基板表面を乾燥させる乾燥部31、基板を装置外に搬送するアンローダ部27で構成される。
この洗浄装置による洗浄動作を説明する。先ず、ローダ26より投入されたガラス基板32がスクラブ洗浄部28に搬送され、このスクラブ洗浄部28において、上下に配置されて回転するブラシ20による洗浄が行なわれる。このブラシ20に洗浄液をかけながら、ブラシ20を回転させつつガラス基板32に押し当ててガラス基板32の表裏の洗浄が行われる。
次に、超音波洗浄部29では、ガラス基板32の搬送方向と直交する方向に所定間隔を在して上下に設けられた超音波発振器22と洗浄液供給ノズル21との間の隙間にガラス基板32が搬送される。この超音波発振器22と洗浄液供給ノズル21によってガラス基板32が超音波洗浄されて、パーティクル除去が行われる。
次に、上記高圧ジェット洗浄部30では、洗浄用ノズル23が、数MPaの高圧が印加された洗浄液をガラス基板32の表面に吹き付ける。図4に示したように、上記洗浄用ノズル23は、固定用スタンド33によって、ガラス基板32に対して所定の角度だけ傾斜させた状態で洗浄装置本体に対して固定される。
そして、この洗浄用ノズル23が数MPaの高圧が印加された洗浄液をガラス基板32の表面に噴射することで、ガラス基板32の表面に浮遊しているパーティクルの除去が行われる。続いて、ガラス基板32は、乾燥部31に搬送され、先ず、アクアナイフ24による純水置換がなされた後、エアナイフ25による基板表面の乾燥が行われ、アンローダ27に搬出されて、一連の洗浄工程を終了する。
図4に例示する高圧ジェット洗浄部30では、高圧ポンプ(図示せず)から複数本のステンレス製配管34と複数本の接続配管6とを経由して、数MPaの高圧が印加された洗浄液を洗浄用ノズル23へ供給している。通常、高圧ポンプ側でもフィルタ(図示せず)を備えており、このフィルタでもって異物の除去が行われる。そして、このフィルタの下流で発生した異物については、上記実施形態の洗浄用ノズル23が内蔵するフィルタ部材3によって、洗浄液中の異物を除去することができる。
更に、洗浄用ノズル23では、複数本の接続配管6から内側空間部19の異なる複数の箇所に向かって洗浄液が供給されるが、内蔵するフィルタ部材3が内側空間部19に流れる洗浄液に対する流路抵抗となるので、内側空間部19における流量分布の均一化を図ることができる。
なお、上記実施形態では、図6(A)に示すように、フィルタ部を1枚のフィルタ部材3で構成したが、図6(B)に示すように、フィルタ部が2枚のフィルタ部材41と42を有していてもよい。さらには、図6(C)に示すように、フィルタ部が3枚のフィルタ部材45、46、47を有していてもよい。図6(B)や図6(C)に示すように、フィルタ部が複数枚のフィルタ部材を備える場合は、この複数枚のフィルタ部材が嵌合されて装着されるアダプタを備えることが望ましい。一例として、図6(C)に示すように、フィルタ部が3枚のフィルタ部材45〜47を有する場合には、フィルタ部は、図7に示すように、上記3枚のフィルタ部材45〜47が嵌め込まれて装着される3つの窓52を有するアダプタ51を備える。このアダプタ51は、図8に部分的に拡大して示すように、窓52の窓枠部に溝53が形成され、この溝53にフィルタ部材45をスライドさせながら嵌め込む。なお、この溝53の外側にはシール材62が取り付けられる。このシール材62は、アダプタ51を上記第1の部材1の貫通部13に嵌め込んだときに、アダプタ51と第1の部材1との間をシールして水漏れを防止する。
尚、上記洗浄用ノズル23を備えた洗浄装置では、被洗浄物をガラス基板としたが、被洗浄物はガラス基板に限らないことは勿論である。
本発明の洗浄用ノズルの実施形態の構成を示す断面図である。 上記実施形態においてフィルタ部材3とカバー4を分解した様子を示す斜視図である。 上記実施形態におけるフィルタ部材3とOリング10との位置関係を示す部分的な詳細図である。 上記実施形態の洗浄用ノズル23を備えた高圧ジェット洗浄部30の構成を示す斜視図である。 上記高圧ジェット洗浄部30を備えた洗浄装置の構成を示す図である。 図6(A)は上記洗浄用ノズル23が有するフィルタ部材3を示す図であり、図6(B)は上記実施形態の変形例としてフィルタ部が有する2枚のフィルタ部材を示す図であり、図6(C)は上記実施形態の変形例としてフィルタ部が有する3枚のフィルタ部材を示す図である。 図6(C)の3枚のフィルタ部材をアダプタ51に装着する様子を示す図である。 図7に示すアダプタ51の部分的な構造図である。 従来の洗浄装置の構成を示す図である。 上記従来の洗浄用ノズルの構造を示す断面図である。
符号の説明
1 第1の部材
1A 対向面
1B 先端部
1B-1 対向面
1D 側部
1E 面
2 第2の部材
2A 対向面
2B 先端部
2C 対向面
3、41、42、45〜47 フィルタ部材
4 カバー
5 スペーサ
6 接続配管
7 噴出口
8 ボルト
9、10 Oリング
13 貫通部
13A 貫通孔
13B 横断溝
14 溝
14A 環状溝
15 テーパ貫通孔
16 溝部
17 周溝
19 内側空間部
20 ブラシ
21 洗浄液供給ノズル
22 超音波発振器
23 洗浄用ノズル
24 アクアナイフ
25 エアナイフ
26 ローダ
27 アンローダ
28 スクラブ洗浄部
29 超音波洗浄部
30 高圧ジェット洗浄部
31 乾燥部
32 ガラス基板
33 固定用スタンド
34 ステンレス製配管
35 搬送コロ
51 アダプタ
52 窓
62 シール材
140、141、142 ノズルブロック
143 フィルタ

Claims (5)

  1. 洗浄液が供給される供給口と、
    上記洗浄液を噴出する噴出口と、
    第1の部材と、
    上記第1の部材に対向すると共に上記第1の部材に固定された第2の部材と、
    上記第1の部材と上記第2の部材との間に形成されると共に上記供給口と上記噴出口とに連通した内側空間部に配置され、上記第1の部材と上記第2の部材とに対して着脱自在のフィルタ部と
    を備えたことを特徴とする洗浄用ノズル。
  2. 請求項1に記載の洗浄用ノズルにおいて、
    上記第1の部材と上記第2の部材とのうちの一方の部材に形成されると共に上記内側空間部から外部空間に貫通している貫通部と、
    上記第1の部材と上記第2の部材とのうちの他方の部材に形成されると共に上記内側空間部から外部空間に非貫通の溝部とを備え、
    上記フィルタ部は、
    上記貫通部に挿入されると共に上記溝部に嵌合して位置決めされることを特徴とする洗浄用ノズル。
  3. 請求項1に記載の洗浄用ノズルにおいて、
    上記フィルタと上記第1、第2の部材との間に配置されたOリングを備えたことを特徴とする洗浄用ノズル。
  4. 請求項1に記載の洗浄用ノズルにおいて、
    上記フィルタ部は、1枚または複数枚のフィルタ部材を有していることを特徴とする洗浄用ノズル。
  5. 請求項4に記載の洗浄用ノズルにおいて、
    上記フィルタ部は、上記複数枚のフィルタ部材と、上記複数枚のフィルタ部材が嵌合されて装着されるアダプタとを備えたことを特徴とする洗浄用ノズル。
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