JP2009136728A - Substrate cleaning device, and substrate cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ用やプラズマディスプレイ用のガラス基板などの各種基板の被洗浄表面を洗浄する基板洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a cleaning method for cleaning surfaces to be cleaned of various substrates such as glass substrates for liquid crystal displays and plasma displays.
従来、上記ガラス基板の製造工程においては、ガラス基板の側縁部に形成された電極に各種部品を実装する工程がある。その実装工程では、供給されたガラス基板における電極が配置されている側縁部に付着している汚れを除去する洗浄工程を行い、次に電極が配置されている側縁部に異方性導電膜(ACF)を貼り付けるACF貼付工程を行い、次に電極配置位置に部品を供給して仮圧着した後、仮圧着より高い熱と圧力を加えて本圧着する工程が行われる。 Conventionally, in the manufacturing process of the glass substrate, there is a process of mounting various components on the electrodes formed on the side edges of the glass substrate. In the mounting process, a cleaning process is performed to remove dirt adhering to the side edge where the electrode is arranged on the supplied glass substrate, and then the anisotropic conductive material is applied to the side edge where the electrode is arranged. An ACF attaching process for attaching a film (ACF) is performed, and then a component is supplied to the electrode placement position and temporarily bonded, and then a process of applying pressure and heat higher than the temporary bonding and performing a final bonding is performed.
上記基板の側縁部の表面付着物を洗浄する基板洗浄装置として、押圧子の基板表面に対する対向面にテープ状の洗浄クロスを供給するとともに、押圧子における前記対向面より洗浄クロスの送り方向上手側で吐出ヘッドから洗浄クロスに向けてエタノールやその他の有機溶剤などからなる洗浄液を吐出し、押圧子にて洗浄液を含んだ洗浄クロスを基板の側縁部に押し付けた状態で押圧子と基板を相対移動させて基板の側縁部表面を洗浄するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a substrate cleaning apparatus for cleaning the surface deposits on the side edge of the substrate, a tape-shaped cleaning cloth is supplied to the surface of the pressing element facing the substrate surface, and the cleaning cloth feed direction is better than the facing surface of the pressing element. On the side, the cleaning liquid made of ethanol or other organic solvent is discharged from the discharge head toward the cleaning cloth, and the pressing cloth and the substrate are held in a state where the cleaning cloth containing the cleaning liquid is pressed against the side edge of the substrate by the pressing element. A substrate that is relatively moved so as to clean the surface of the side edge of the substrate is known (see, for example, Patent Document 1).
また、単一の装置に、互いに異なる洗浄を行う第1と第2の洗浄部及び第1と第2の基板保持部を並列して配設し、各々の基板保持部にて基板を保持して各々の洗浄部を通過させ、それぞれで基板の洗浄を行い、かつ各基板保持部に対する基板の受け渡しを基板搬送手段にて行うようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。なお、洗浄の内容としては、例えば第1の洗浄部では超音波エアブロー洗浄と大気圧プラズマ洗浄を行い、第2の洗浄部では拭き取り洗浄と超音波エアブロー洗浄を行うようにしたものが記載されている。 In addition, the first and second cleaning units and the first and second substrate holding units that perform different cleanings are arranged in parallel in a single apparatus, and the substrate is held by each substrate holding unit. In other words, the substrate is passed through each cleaning unit, the substrate is cleaned by each, and the substrate is transferred to each substrate holding unit by a substrate transfer means (see, for example, Patent Document 2). . As the contents of cleaning, for example, the first cleaning unit performs ultrasonic air blow cleaning and atmospheric pressure plasma cleaning, and the second cleaning unit performs wiping cleaning and ultrasonic air blow cleaning. Yes.
この種の従来の基板洗浄装置の構成例を図17を参照して説明する。101は被洗浄物の基板である。102は拭き取り洗浄部で、洗浄液を含ませた洗浄クロスにて拭き取り洗浄する拭き取り洗浄手段103と、基板101を保持して水平なXY方向と垂直なZ方向及びZ軸回りのθ方向に位置決めして移動させる移動手段104を備えている。105はプラズマ洗浄部で、大気圧近傍の反応空間にガスを供給しつつ反応空間を間に挟んで配置した電極間に高周波電圧を印加して発生させた大気圧プラズマを照射して洗浄するプラズマ洗浄手段106と、基板101を位置決めして移動させる上記と同様の移動手段107を備えている。108基板101を拭き取り洗浄部102とプラズマ洗浄部105の間で搬送する搬送手段である。
A configuration example of this type of conventional substrate cleaning apparatus will be described with reference to FIG.
基板101の洗浄工程では、搬入手段(図示せず)にて拭き取り洗浄部102に搬入された基板101を移動手段104にて保持し、基板101を拭き取り洗浄手段103に位置決めして移動させ、被洗浄箇所の全長あるいは洗浄対象領域を拭き取り洗浄する。次に、基板101を搬送手段108に受け渡してプラズマ洗浄部105に搬送する。搬送されてきた基板101を移動手段107にて保持し、基板101をプラスズマ洗浄手段106に位置決めして移動させ、被洗浄箇所の全長あるいは洗浄対象領域をプラズマ洗浄する。その後、基板101を搬出手段(図示せず)にて次工程に向けて搬出するという動作を繰り返す。
ところで、基板101上に汚れやごみやガラス片などが付着している状態でそのまま部品を実装すると接合不良を発生するという問題があるため、特許文献1に記載されているように、部品実装の直前の工程として、洗浄液を含んだ洗浄クロスにて基板表面を拭き取り洗浄する工程を行っている。また、洗浄液としてエタノールやIPA(イソプロピルアルコール)などの有機溶剤を適用すると、基板上にごみやガラス片だけでなく、油分が付着している場合にも効果的に除去することができる。
By the way, there is a problem that if a component is mounted as it is in a state where dirt, dust, a glass piece or the like is adhered on the
また、基板に設けられた電極上には酸化膜が発生したり、ニッケルが析出していることがあり、その場合もそのまま部品の接合を行うと接合不良の発生原因となるという問題があるが、この基板電極上の酸化膜等の異物は大気圧プラズマを照射して除去することが可能である。そこで、図17を参照して説明したように、例えば拭き取り洗浄部102で拭き取り洗浄した後、プラズマ洗浄部105に搬送し、大気圧プラズマを照射して洗浄するようにすることによって、接合不良の発生を抑制することができる。
In addition, an oxide film or nickel may be deposited on the electrode provided on the substrate, and even in this case, there is a problem in that joining the components as it is may cause a bonding failure. Foreign substances such as an oxide film on the substrate electrode can be removed by irradiation with atmospheric pressure plasma. Therefore, as described with reference to FIG. 17, for example, after wiping and cleaning by the wiping and
ところが、従来は、有機溶剤を用いた拭き取り洗浄手段と比較的大型の平行平板電極で構成される大気圧プラズマによるプラズマ洗浄手段とを近距離で並列配置するのは、特に小型基板等の洗浄の際には困難であるため、特許文献2に記載され、図17に示したように、各々の洗浄手段と基板を保持して移動する移動手段とをそれぞれ備えた複数の洗浄装置を別々に設け、その間を搬送手段にて接続した構成とする必要があり、洗浄処理工程に複数の装置とその間の搬送装置を必要とするため、設備コストが高くなるという問題がある。
However, conventionally, wiping cleaning means using an organic solvent and plasma cleaning means using atmospheric pressure plasma composed of relatively large parallel plate electrodes are arranged in parallel at a short distance, particularly for cleaning small substrates and the like. However, as described in
本発明は、上記従来の問題に鑑み、基板の被洗浄表面を基板の一度の相対移動工程中に確実に洗浄することができる基板洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus and a cleaning method that can reliably clean a surface to be cleaned of a substrate during one relative movement process of the substrate.
本発明の基板洗浄装置は、基板の被洗浄表面を洗浄する複数の洗浄手段が並列して配設されるとともに基板の被洗浄表面を複数の洗浄手段に対して相対移動させる移動手段を備え、複数の洗浄手段を構成する第1の洗浄手段は、大気圧プラズマを吹き出すプラズマ洗浄手段であり、プラズマ洗浄手段は、第1の不活性ガスの誘導結合型プラズマからなる一次プラズマを吹き出す誘導結合型プラズマ発生部と、第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガス領域に一次プラズマを衝突させてプラズマ化した混合ガスから成る二次プラズマを発生するプラズマ展開部とを有するものである。 The substrate cleaning apparatus of the present invention is provided with a plurality of cleaning means for cleaning the surface to be cleaned of the substrate in parallel and a moving means for moving the surface to be cleaned of the substrate relative to the plurality of cleaning means, The first cleaning means constituting the plurality of cleaning means is a plasma cleaning means that blows out atmospheric pressure plasma, and the plasma cleaning means is an inductively coupled type that blows out primary plasma composed of inductively coupled plasma of the first inert gas. A plasma generating unit; and a plasma developing unit that generates a secondary plasma composed of a mixed gas obtained by causing the primary plasma to collide with the mixed gas region of the second inert gas and the reactive gas.
この構成によれば、第1の洗浄手段から大気圧プラズマを吹き付けることで被洗浄表面の酸化膜などの除去や濡れ性の向上などを図ることができ、特にその大気圧プラズマが、プラズマ密度の高い誘導結合型プラズマからなる一次プラズマが第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガス領域に衝突することで、第2の不活性ガスが雪崩れ現象(又は玉突き衝突)的にプラズマ化して混合ガス領域の全体に展開し、プラズマ化した第2の不活性ガスのラジカルなどにて反応性ガスがプラズマ化し、その結果プラズマ密度が高くしかもプラズマ温度が低い二次プラズマが発生し、この二次プラズマを吹き出してプラズマ処理を行うことで、コンパクトな構成にて基板を移動させながら、かつ被洗浄表面に熱ダメージを与えることなく確実にプラズマ洗浄することができ、したがってこのプラズマ洗浄手段と並列して他の洗浄手段を配設することができるとともに、他の洗浄手段にて被洗浄表面上の他の汚れや異物の除去などの洗浄を同時に行うことができ、基板の一度の移動工程中に被洗浄表面の洗浄を確実に行うことができ、簡単な装置構成にて効率的に洗浄することができる。 According to this configuration, it is possible to remove the oxide film on the surface to be cleaned and improve wettability by spraying atmospheric pressure plasma from the first cleaning means. In particular, the atmospheric pressure plasma has plasma density. When the primary plasma composed of high inductively coupled plasma collides with the mixed gas region of the second inert gas and the reactive gas, the second inert gas is turned into a plasma in an avalanche phenomenon (or ball collision). The reactive gas is developed into plasma by the radical of the second inert gas that has been developed and turned into plasma in the mixed gas region, and as a result, a secondary plasma having a high plasma density and a low plasma temperature is generated. By blowing out the next plasma and performing plasma treatment, it is possible to move the substrate in a compact configuration and ensure that the surface to be cleaned is not damaged by heat. Therefore, other cleaning means can be arranged in parallel with this plasma cleaning means, and other cleaning means such as removal of other dirt and foreign matter on the surface to be cleaned can be performed by other cleaning means. It can be performed simultaneously, and the surface to be cleaned can be reliably cleaned during a single movement process of the substrate, and can be efficiently cleaned with a simple apparatus configuration.
また、複数の洗浄手段は第1の洗浄手段と第2の洗浄手段を有し、第2の洗浄手段は、洗浄液を含んだテープ状の洗浄クロスにて基板の被洗浄表面を拭き取り洗浄する拭取洗浄手段であると、洗浄液を含んだ洗浄クロスにて拭き取り洗浄することで被洗浄表面にごみやガラス片に限らず油分などが付着していても確実に除去することが可能となる。ここで、洗浄液は有機溶剤やオゾン水などを適用すると、洗浄効果が大きく好適であり、かつ上記プラズマ洗浄手段から照射されるプラズマ温度が低温であるため、拭取洗浄手段による洗浄箇所の温度は室温に近い温度となっており、有機溶剤を適用しても全く問題はないが、好適には拭取洗浄手段による洗浄箇所を排気する手段が設けられる。 Further, the plurality of cleaning means include a first cleaning means and a second cleaning means, and the second cleaning means is a wiping means for wiping and cleaning the surface to be cleaned of the substrate with a tape-like cleaning cloth containing a cleaning liquid. When the cleaning means is used, it is possible to surely remove even if oil or the like adheres to the surface to be cleaned by wiping and cleaning with a cleaning cloth containing a cleaning liquid. Here, when an organic solvent or ozone water is used as the cleaning liquid, the cleaning effect is large and suitable, and the plasma temperature irradiated from the plasma cleaning means is low. Although the temperature is close to room temperature, there is no problem even if an organic solvent is applied. However, a means for exhausting the portion to be cleaned by the wiping cleaning means is preferably provided.
また、拭取洗浄手段は、基板の被洗浄表面に押圧される押圧子と、押圧子の被洗浄表面に対する対向面に洗浄クロスを間欠的に送る洗浄クロス送給手段と、洗浄クロスに洗浄液を吐出する洗浄液供給手段とを備えた構成とすると、押圧子の対向面にて洗浄液を含んだ洗浄クロスを基板の被洗浄表面に押し付けた状態で、基板と押圧子を相対移動することで、洗浄クロスにて基板の被洗浄表面を確実に拭き取り洗浄することができる。 Further, the wiping and cleaning means includes a pressing element pressed against the surface to be cleaned of the substrate, a cleaning cloth feeding means for intermittently sending the cleaning cloth to the surface of the pressing element facing the surface to be cleaned, and a cleaning liquid to the cleaning cloth. When the cleaning liquid supply means for discharging is configured, cleaning is performed by moving the substrate and the pressing element relative to each other while the cleaning cloth containing the cleaning liquid is pressed against the surface to be cleaned on the opposite surface of the pressing element. The surface to be cleaned of the substrate can be reliably wiped and cleaned with a cloth.
また、一対又は複数対の押圧子が、基板の被洗浄表面を有する側縁部を両面から挟むように配設され、移動手段は押圧子を基板の前記側縁部に沿って相対移動させるものであると、基板の側縁部の表裏両面の被洗浄表面を同時に洗浄できるとともに、基板の側縁部を裏面から支持する必要がないので、基板の支持構成を簡単にできて装置構成をコンパクトにできる。 In addition, a pair or a plurality of pairs of pressing elements are arranged so as to sandwich the side edge portion of the substrate having the surface to be cleaned from both sides, and the moving means relatively moves the pressing elements along the side edge portion of the substrate. In this case, the surface to be cleaned on both the front and back sides of the side edge of the substrate can be cleaned at the same time, and it is not necessary to support the side edge of the substrate from the back side. Can be.
また、第1と第2の洗浄手段が、基板の被洗浄表面の相対移動方向に並列して配置されていると、基板の相対移動に伴って基板の同じ被洗浄表面に対して、第1の洗浄手段のプラズマ洗浄による酸化膜の除去や析出したニッケルの除去及び濡れ性の向上と、第2の洗浄手段の拭き取り洗浄による異物や油分などの洗浄が相前後して行われることで、被洗浄表面を高品質の洗浄状態とすることができる。 In addition, when the first and second cleaning means are arranged in parallel in the relative movement direction of the surface to be cleaned of the substrate, the first cleaning unit performs the first cleaning on the same surface to be cleaned with the relative movement of the substrate. The removal of the oxide film by the plasma cleaning of the cleaning means, the removal of deposited nickel and the improvement of wettability, and the cleaning of foreign matter and oil by the wiping cleaning of the second cleaning means are performed in succession. The cleaning surface can be in a high quality cleaning state.
また、複数の洗浄手段は第1の洗浄手段と第3の洗浄手段を有し、第3の洗浄手段は、イオン化された超音波エアを基板の被洗浄表面に向けて吹き出し、両側で吸引する超音波洗浄手段であると、被洗浄表面に超音波エアを吹き付けて超音波エアの吹き出しの両側で吸引することで、被洗浄表面上に付着しているごみなどの各種パーティクルを吹き飛ばして吸引除去でき、かつその超音波エアがイオン化されているので、被洗浄表面から剥離したパーティクルが直ちに除電され、剥離したパーティクルが帯電して再付着するのを防止できるため、確実に洗浄することができる。 The plurality of cleaning means include a first cleaning means and a third cleaning means, and the third cleaning means blows ionized ultrasonic air toward the surface to be cleaned of the substrate and sucks it on both sides. With ultrasonic cleaning means, spraying ultrasonic air on the surface to be cleaned and sucking it on both sides of the ultrasonic air blow off blows away various particles such as dust adhering to the surface to be cleaned. In addition, since the ultrasonic air is ionized, the particles peeled off from the surface to be cleaned are immediately neutralized, and the peeled particles can be prevented from being charged and reattached.
また、第3の洗浄手段は、第1の洗浄手段に対して基板の被洗浄表面の相対移動方向に並列してまたは基板を挟んで対向して配置することができる。相対移動方向に並列配置すると、基板の相対移動に伴って基板の同じ被洗浄表面に対して、第1の洗浄手段のプラズマ洗浄による酸化膜の除去や析出したニッケルの除去及び濡れ性の向上と、第3の洗浄手段の超音波エアの吹き付けによるパーティクルの除去が相前後して行われることで、被洗浄表面を高品質の洗浄状態することができる。また、基板を挟んで対向配置すると、基板の裏面側の被洗浄表面のパーティクルの除去が、被洗浄表面のプラズマ洗浄と同時に行われることで、基板の被洗浄表面の表裏を非接触にて基板に大きな外力が作用させることなく効率的にかつ確実に洗浄することが可能となる。 Further, the third cleaning means can be arranged in parallel with the first cleaning means in parallel with the relative movement direction of the surface to be cleaned of the substrate or facing the substrate. When arranged in parallel in the relative movement direction, with the relative movement of the substrate, with respect to the same surface to be cleaned, removal of the oxide film by plasma cleaning of the first cleaning means, removal of deposited nickel, and improvement of wettability The surface to be cleaned can be brought into a high-quality cleaning state by removing particles by blowing ultrasonic air from the third cleaning means. In addition, when the substrates are placed facing each other, particles on the surface to be cleaned on the back side of the substrate are removed simultaneously with plasma cleaning of the surface to be cleaned, so that the front and back of the surface to be cleaned can be contacted without contact. Therefore, it is possible to clean efficiently and reliably without applying a large external force.
また、第1〜第3の洗浄手段が、基板の被洗浄表面の相対移動方向に並列して配置されていると、基板の被洗浄表面をプラズマ洗浄と拭き取り洗浄と超音波洗浄が相前後して行われることで、被洗浄表面に各種の異物が付着している場合でも確実に高品質の洗浄状態を確保することができる。例えば、超音波洗浄にて比較的大きな付着物やプラズマ洗浄時に発生することのある付着パーティクルを除去し、拭き取り洗浄にて微細なごみや油分を除去し、プラズマ洗浄にて酸化膜や析出したニッケル等を除去するとともに濡れ性を向上することで、被洗浄表面を極めて高品質に洗浄することができる。 In addition, when the first to third cleaning means are arranged in parallel in the relative movement direction of the surface to be cleaned of the substrate, the surface to be cleaned of the substrate is subjected to plasma cleaning, wiping cleaning, and ultrasonic cleaning. As a result, it is possible to reliably ensure a high-quality cleaning state even when various foreign substances adhere to the surface to be cleaned. For example, ultrasonic cleaning removes relatively large deposits and adhering particles that may occur during plasma cleaning, fine dust and oil are removed by wiping cleaning, oxide film and deposited nickel by plasma cleaning, etc. The surface to be cleaned can be cleaned with extremely high quality by removing the water and improving the wettability.
また、本発明の第1の基板洗浄方法は、大気圧プラズマを基板の被洗浄表面に向けて吹き付けてプラズマ洗浄するプラズマ洗浄工程と、洗浄液を含浸させたテープ状の洗浄クロスにて基板の被洗浄表面を拭き取って洗浄する拭取洗浄工程とを、基板の被洗浄表面を相対的に移動させつつその移動方向に間隔あけた位置で並行して行い、かつプラズマ洗浄は、第1の不活性ガスの誘導結合型プラズマからなる一次プラズマを発生させ、発生した一次プラズマを第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガスに衝突させてプラズマ化した混合ガスから成る二次プラズマを発生させ、発生した二次プラズマを基板の被洗浄表面に吹き付けて行うものであり、上記のようにプラズマ密度が高くしかもプラズマ温度が低い二次プラズマを吹き出してプラズマ処理を行うことで被洗浄表面に熱ダメージを与えることなく確実にプラズマ洗浄することができ、かつこのプラズマ洗浄と並列して洗浄クロスにて拭き取って洗浄することで、被洗浄表面に付着した他の異物や油分などの洗浄を同時に行うことができ、基板の一度の移動工程中に被洗浄表面の洗浄を確実にかつ効率的に行うことができる。 The first substrate cleaning method of the present invention includes a plasma cleaning step in which atmospheric pressure plasma is blown toward the surface to be cleaned of the substrate to perform plasma cleaning, and a substrate-like substrate is covered with a tape-like cleaning cloth impregnated with a cleaning solution. The wiping and cleaning step of wiping and cleaning the cleaning surface is performed in parallel at positions spaced in the moving direction while relatively moving the surface to be cleaned of the substrate, and the plasma cleaning is the first inactive Generating a primary plasma comprising a gas inductively coupled plasma, causing the generated primary plasma to collide with a mixed gas of a second inert gas and a reactive gas to generate a secondary plasma comprising a mixed gas; The generated secondary plasma is sprayed onto the surface to be cleaned of the substrate, and the secondary plasma having a high plasma density and a low plasma temperature is blown out as described above. By performing the process, the surface to be cleaned can be reliably cleaned without causing thermal damage, and in addition to this plasma cleaning, the surface can be cleaned by wiping with a cleaning cloth. The foreign matter and oil can be cleaned at the same time, and the surface to be cleaned can be reliably and efficiently cleaned during the single movement process of the substrate.
また、拭取洗浄は、洗浄クロスに洗浄液を吐出して洗浄クロスに洗浄液を含浸させ、洗浄液を含浸した部分を、基板の被洗浄表面に向けて押圧される押圧子の被洗浄表面に対する対向面に送り、押圧子を基板の被洗浄表面に沿って相対移動させて行うと、洗浄クロスにて基板の被洗浄表面を確実に拭き取り洗浄することができる。 Further, the wiping cleaning is performed by discharging the cleaning liquid onto the cleaning cloth, impregnating the cleaning cloth with the cleaning liquid, and pressing the surface impregnated with the cleaning liquid toward the surface to be cleaned of the pressing element facing the surface to be cleaned. When the pressing member is relatively moved along the surface to be cleaned of the substrate, the surface to be cleaned of the substrate can be reliably wiped and cleaned with the cleaning cloth.
また、本発明の第2の基板洗浄方法は、大気圧プラズマを基板の被洗浄表面に向けて吹き付けてプラズマ洗浄するプラズマ洗浄工程と、基板の被洗浄表面にイオン化された超音波エアを基板の被洗浄表面に向けて吹き付けて洗浄する超音波洗浄工程とを、基板の被洗浄表面を相対的に移動させつつ並行して行い、かつプラズマ洗浄は、第1の不活性ガスの誘導結合型プラズマからなる一次プラズマを発生させ、発生した一次プラズマを第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガスに衝突させてプラズマ化した混合ガスから成る二次プラズマを発生させ、発生した二次プラズマを基板の被洗浄表面に吹き付けて行うものであり、上記のようにプラズマ密度が高くしかもプラズマ温度が低い二次プラズマを吹き出してプラズマ処理を行うことで被洗浄表面に熱ダメージを与えることなく確実にプラズマ洗浄することができ、かつこのプラズマ洗浄と並列して超音波エアを吹き付けて洗浄することで、被洗浄表面に付着したパーティクルなどの洗浄を同時に行うことができ、基板の一度の移動工程中に被洗浄表面の洗浄を確実にかつ効率的に行うことができる。 Further, the second substrate cleaning method of the present invention includes a plasma cleaning step in which atmospheric pressure plasma is sprayed toward the surface to be cleaned of the substrate to perform plasma cleaning, and ultrasonic air ionized on the surface to be cleaned of the substrate is An ultrasonic cleaning step of spraying and cleaning the surface to be cleaned is performed in parallel while relatively moving the surface to be cleaned of the substrate, and the plasma cleaning is performed by inductively coupled plasma of the first inert gas. A primary plasma comprising: a secondary plasma comprising a mixed gas formed by causing the generated primary plasma to collide with a mixed gas of a second inert gas and a reactive gas, and generating the generated secondary plasma. This is performed by spraying on the surface to be cleaned of the substrate. As described above, the plasma processing is performed by blowing out the secondary plasma having a high plasma density and a low plasma temperature. Plasma cleaning can be performed reliably without causing thermal damage to the surface, and by cleaning with ultrasonic air in parallel with this plasma cleaning, particles adhering to the surface to be cleaned can be simultaneously cleaned. Thus, the surface to be cleaned can be reliably and efficiently cleaned during a single movement process of the substrate.
また、超音波洗浄工程は、基板の被洗浄表面に対してプラズマ洗浄工程と並列して行い、または基板の被洗浄表面の裏面側に対して行うことができる。基板の被洗浄表面に対してプラズマ洗浄工程と並列して行うと、プラズマ洗浄による酸化膜の除去や析出したニッケルの除去及び濡れ性の向上と、超音波エアの吹き付けによるパーティクルの除去が相前後して行われることで、被洗浄表面を高品質の洗浄状態することができる。また、基板の被洗浄表面の裏面側に対して行うと、被洗浄表面のプラズマ洗浄と裏面側のパーティクルの除去が同時に行われ、基板の被洗浄表面の表裏を非接触にて基板に大きな外力が作用させることなく効率的にかつ確実に洗浄することができる。 Further, the ultrasonic cleaning step can be performed on the surface to be cleaned of the substrate in parallel with the plasma cleaning step, or can be performed on the back surface side of the surface to be cleaned of the substrate. When the surface to be cleaned is performed in parallel with the plasma cleaning process, the removal of oxide film by plasma cleaning, the removal of deposited nickel and the improvement of wettability, and the removal of particles by spraying ultrasonic air are in succession. As a result, the surface to be cleaned can be cleaned at a high quality. In addition, if it is performed on the back side of the surface to be cleaned, plasma cleaning of the surface to be cleaned and removal of particles on the back side are performed at the same time. Can be efficiently and surely cleaned without being acted on.
また、本発明の第3の基板洗浄方法は、大気圧プラズマを基板の被洗浄表面に向けて吹き付けてプラズマ洗浄するプラズマ洗浄工程と、洗浄液を含浸させたテープ状の洗浄クロスにて基板の被洗浄表面を拭き取って洗浄する拭取洗浄工程と、基板の被洗浄表面にイオン化された超音波エアを基板の被洗浄表面に向けて吹き付けて洗浄する超音波洗浄工程とを、基板の被洗浄表面を相対的に移動させつつその移動方向に間隔あけた位置で並行して行い、かつプラズマ洗浄は、第1の不活性ガスの誘導結合型プラズマからなる一次プラズマを発生させ、発生した一次プラズマを第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガスに衝突させてプラズマ化した混合ガスから成る二次プラズマを発生させ、発生した二次プラズマを基板の被洗浄表面に吹き付けて行うものであり、上記のように基板の被洗浄表面をプラズマ洗浄と拭き取り洗浄と超音波洗浄が相前後して行われることで、被洗浄表面に各種の異物が付着している場合でも確実に高品質の洗浄状態を確保することができる。 The third substrate cleaning method of the present invention includes a plasma cleaning step in which atmospheric pressure plasma is blown toward the surface to be cleaned of the substrate to perform plasma cleaning, and a substrate covering by a tape-shaped cleaning cloth impregnated with a cleaning solution. The surface to be cleaned of the substrate includes a wiping and cleaning step for wiping and cleaning the surface to be cleaned, and an ultrasonic cleaning step for blowing and cleaning ionized ultrasonic air onto the surface to be cleaned of the substrate toward the surface to be cleaned. The plasma cleaning is performed in parallel at a position spaced in the moving direction while moving the plasma, and the plasma cleaning generates a primary plasma composed of inductively coupled plasma of the first inert gas, and the generated primary plasma is A secondary plasma composed of a mixed gas that is made into plasma by colliding with a mixed gas of a second inert gas and a reactive gas is generated, and the generated secondary plasma is sprayed on the surface to be cleaned of the substrate. As described above, the surface to be cleaned of the substrate is subjected to plasma cleaning, wiping cleaning and ultrasonic cleaning in succession, so that even if various foreign substances are attached to the surface to be cleaned, it is ensured. A high-quality cleaning state can be ensured.
本発明の基板洗浄装置及び洗浄方法によれば、複数の洗浄手段を構成する第1の洗浄手段からプラズマ密度が高くしかもプラズマ温度が低い二次プラズマを吹き出してプラズマ処理を行うことで被洗浄表面に熱ダメージを与えることなく確実にプラズマ洗浄することができ、このプラズマ洗浄手段と並列して他の洗浄手段を並列して配設することで被洗浄表面上の他の異物の除去などの洗浄を同時に行うことができ、基板の一度の移動工程中に被洗浄表面の洗浄を確実に行うことができ、簡単な装置構成にて効率的に洗浄することができる。 According to the substrate cleaning apparatus and the cleaning method of the present invention, the surface to be cleaned is subjected to the plasma treatment by blowing out the secondary plasma having a high plasma density and a low plasma temperature from the first cleaning means constituting the plurality of cleaning means. It is possible to clean the plasma without causing heat damage, and by arranging other cleaning means in parallel with this plasma cleaning means, cleaning such as removal of other foreign matters on the surface to be cleaned Can be performed at the same time, the surface to be cleaned can be reliably cleaned during a single moving step of the substrate, and the cleaning can be efficiently performed with a simple apparatus configuration.
以下、本発明を、液晶表示パネルのガラス基板の側縁部の被洗浄表面を洗浄して付着した異物を除去する基板洗浄装置に適用した各実施形態について、図1〜図16を参照して説明する。 Hereinafter, each embodiment in which the present invention is applied to a substrate cleaning apparatus that cleans a surface to be cleaned of a side edge portion of a glass substrate of a liquid crystal display panel and removes adhered foreign substances will be described with reference to FIGS. explain.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態に係る基板洗浄装置について、図1〜図8を参照して説明する。
(First embodiment)
First, a substrate cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図5において、本実施形態の基板洗浄装置は、ガラス基板などの基板1を基板洗浄装置に搬入する基板搬送手段2と、基板搬送手段2から基板1を受け取って洗浄動作に伴う移動を行う移動手段3と、基板1の側端部の被洗浄表面にイオン化された超音波エアを吹き付けて洗浄する超音波洗浄手段4と、基板1の側端部の表裏両面の被洗浄表面の拭き取り洗浄を行う拭取洗浄手段5と、基板1の側端部の被洗浄表面に大気圧プラズマを吹き出してプラズマ洗浄を行うプラズマ洗浄手段6とを備え、各々基台19上に配設されている。なお、基板1の搬出は、後続工程であるACF貼付装置(図示せず)に設けられた、基板搬送手段2と同様の基板搬送手段(図示せず)にて行われる。
1 to 5, the substrate cleaning apparatus according to the present embodiment includes a substrate transfer means 2 that carries a
基板搬送手段2は、基板1を載置して両持支持する一対の支持アーム7a、7aを有する基板載置部7と、基板載置部7を基板搬送方向であるX方向に往復移動させる駆動機構8にて構成されている。駆動機構8は、基板載置部6を移動自在に支持する支持レール部8aと、モータ8cにて駆動されて基板載置部7を移動させる送りねじ機構8bにて構成されている。
The substrate transport means 2 reciprocates the
移動手段3は、基板1の中央部を載置支持する基板保持部9と、基板保持部9をX方向と、それに直交するY方向と、垂直なZ方向と、Z軸回りのθ方向の移動及び位置決めを行う移動テーブル10にて構成されている。この移動手段3にて、基板保持部9上に基板1を保持して移動させることで、基板1の側縁部の表面及び表裏両面の被洗浄表面の一端から他端が、超音波洗浄手段4、拭取洗浄手段5における後述の拭取洗浄部20、及びプラズマ洗浄手段6を通るように相対移動される。その相対移動速度は、40〜250mm/s程度に設定され、好適には100〜250mm/s程度の高速に設定される。
The moving means 3 includes a
次に、超音波洗浄手段4について説明する。超音波洗浄手段4は、図2〜図5に示すように、中央の吹き出し部11と吹き出し部11の両側に吸引部12とを基板1の移動方向(洗浄方向)に沿って並ぶ様に備えている。吹き出し部11は、圧縮エア源(図示せず)から圧縮エア13を供給すると、超音波発生部14にて超音波振動が発生するとともに、内蔵されたイオナイザー15にてイオン化されることでイオン化された超音波エア16を吹き出すように構成され、吸引部12は吸引源(図示せず)に接続され、被洗浄表面に吹き付けられた超音波エア16を、超音波エア16の吹き付けによって被洗浄表面から剥離したパーティクルとともに吸引するように構成されている。
Next, the ultrasonic cleaning means 4 will be described. As shown in FIGS. 2 to 5, the ultrasonic cleaning means 4 includes a
この超音波洗浄手段4によれば、吹き出し部11から被洗浄表面にイオン化された超音波エア16を吹き付けて超音波エア16の吹き出し口の両側の吸引部12で吸引することで、被洗浄表面上に付着しているごみなどの各種パーティクル17が効果的に吹き飛ばされて吸引除去され、かつ超音波エア16がイオン化されているので被洗浄表面から剥離したパーティクル17は直ちに除電され、剥離したパーティクル17が帯電して再付着するのを防止できるため、確実に洗浄することができる。
According to the ultrasonic cleaning means 4, the ionized
次に、拭取洗浄手段5について説明する。拭取洗浄部20は、図2〜図4に示すように、基板保持部9にて保持された基板1の側縁部の上下に対向するように配置された一対の押圧子21a、21bを備えている。押圧子21a、21bとしては、耐薬品性に優れるとともに摺動性に優れたポリアセタール(POM)などの材料で構成するのが好適である。そして、両押圧子21a、21bをチャック機構(図示せず)にて開閉駆動して、これら押圧子21a、21bにて基板1の側縁部の上下両面の被洗浄表面にテープ状の洗浄クロス22を押し付けるように構成されている。両押圧子21a、21bのチャック力は、4〜9N程度が好適である。なお、押圧子21a、21b及びチャック機構(図示せず)は、基板1の高さ位置との位置ずれを吸収できるように上下方向に弾性的に支持されている。
Next, the wiping / cleaning means 5 will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, the wiping /
洗浄クロス22は、図1に示すように、押圧子21a、21bにそれぞれ対応して設けられた、洗浄クロス送給手段としての供給リール23a、23bから適宜ガイドローラ24を介して押圧子21a、21bの相対移動方向と直交する方向から押圧子21a、21bに供給される。供給された洗浄クロス22は、押圧子21a、21bにおける基板1の被洗浄表面に対向する対向面25の上手側に傾斜形成されたガイド部26を通過して対向面25に導かれる。対向面25にて基板1の被洗浄表面に接触されて洗浄を行った後の洗浄クロス22は、適宜ガイドローラ24を介して回収リール27a、27bに巻き取られる。洗浄クロス22に作用させる張力は、0.5〜1.8N程度である。洗浄クロス22は、供給リール23a、23bと回収リール27a、27bにて1回の洗浄動作毎にピッチ送りされる。
As shown in FIG. 1, the cleaning
押圧子21a、21bのガイド部26には、洗浄液としてエタノールやIPA(イソプロピルアルコール)などの有機溶剤の水溶液を洗浄クロス22に向けて吐出するように、吐出口28が開口されている。洗浄液は、洗浄クロス22がピッチ送りされる前に、洗浄液供給手段(図示せず)から押圧子21a、21bに設けられた流路を介して吐出口28に所定量づつ圧送されて洗浄テープ22に向けて吐出される。押圧子21a、21bのガイド部26に対向して、洗浄クロス22が洗浄液で濡れることで生じる色調変化を検出する検出センサ29が配設され、洗浄クロス22に所要量のオゾン水が適正に吐出されたことを確認できるように構成されている。
押圧子21a、21bの対向面25には、押圧子21a、21bの相対移動方向と直交する方向に延びる突部25aが形成されている。対向面25及び突部25aの長さlは、基板1の被洗浄表面の幅寸法より大きく設定されている。突部25aの高さhは、洗浄クロス22の厚さの3〜5倍程度が好適であり、具体例では、洗浄クロス22の厚さが0.2〜0.3mmであるため、突部25aの高さは1mm程度が好適である。また、押圧子12a、21bの対向面25の両側部には、突部25aの両側に間隔をあけて洗浄クロス22の両側縁の位置規制を行う規制突部25bが設けられている。規制突部25bの高さh1は突部25aの高さhと同じ高さに設定され、突部25aと規制突部25bの頂面が同一平面上に位置するように構成されている。
On the opposing
次に、プラズマ洗浄手段6について、図2〜図4を参照して説明する。断面円形の反応空間31を形成する誘電体からなる円筒状の反応容器32の周囲にコイル状のアンテナ33を配設し、アンテナ33に高周波電源34から高周波電圧を印加して反応空間31に高周波電界を印加し、反応容器32の上端から第1の不活性ガス35を供給し、点火装置(図示せず)で高電圧を印加して点火することで、反応容器32の下端から、プラズマ密度が高く、高温の誘導結合型プラズマ(熱プラズマ)からなる一次プラズマ36を吹き出すように構成されている。この反応容器32が誘導結合型プラズマ発生部を構成している。
Next, the plasma cleaning means 6 will be described with reference to FIGS. A coiled
反応容器32の下端近傍の周囲に角筒形状の混合ガス容器37が配設され、その四周壁上部に、第2の不活性ガスと反応性ガスの混合ガス38を内部に供給する複数のガス供給口39が配設されている。混合ガス容器37は、反応容器32の下端より下方に延出され、反応容器32の下端より下方の部分に、一次プラズマ36が衝突して二次プラズマ41を発生する下端開放の混合ガス領域40が形成されている。この混合ガス容器37がプラズマ展開部を構成している。
A rectangular tube-shaped
アンテナ33に高周波電圧を供給する高周波電源34としては、その出力周波数帯が100MHzに代表されるVHF周波数帯が好適であるが、マイクロ波周波数帯のものなどを使用することもできる。高周波電源34とアンテナ33との間には、アンテナ33で発生する反射波を抑制する整合器(マッチング回路)(図示せず)が介装されている。また、第1及び第2の不活性ガスは、アルゴン、ネオン、キセノン、ヘリウム、窒素から選択された単独ガス又は複数の混合ガスが適用される。また、反応性ガスとしては、本実施形態では電極のクリーニングや表面改質に好適な酸素ガスが適用されている。
As the high
プラズマ洗浄手段6においては、図2、図4に示すように、それぞれ発生したオゾンガスが周囲に流出するのを防止するため、カバー体42で覆うとともに内部のガスを排気ファン(図示せず)にて吸引し、無害化処理した後大気中に放出するように構成されている。また、拭取洗浄部20においても、図4に示すように、周辺の雰囲気を吸引する排気手段43が設けられ、発生した有機溶剤ガスが周囲に流出するのを防止するように構成されている。
In the plasma cleaning means 6, as shown in FIGS. 2 and 4, in order to prevent the generated ozone gas from flowing out to the surroundings, the plasma cleaning means 6 is covered with a
この拭取洗浄部20に設けられる排気手段43の具体構成例としては、図6に示すように、拭取洗浄部20の下部近傍に吸込口を開口した吸込口部材44を配設し、吸引管45を介して基台19の下部に配設された排気ファン46にて吸引するように構成されている。排気ファン46の排出口は排気ダクト47にて工場設備の排風ダクト(図示せず)に接続されている。また、排気ファン46にて周辺の雰囲気が確実に吸引されて排出されていることを検知するため、吸込口部材44の吸込口近傍位置に外気吸入管48が分岐接続され、外気吸入管48の先端が拭取洗浄部20の上部空間から離れた斜め上方位置に配置され、その開口端にはフィルタ49が取り付けられ、その直下に流量検出手段50が配置されている。これにより、拭取洗浄部20近傍の有機溶剤ガスを含む雰囲気を吸引する際に、外気吸入管48に吸入される外気の流量を流量検出手段50にて検出することで、安価な流量検出手段50にて拭取洗浄部20部近傍の吸引状態を検出することができる。
As a specific configuration example of the exhaust means 43 provided in the wiping /
次に、このような構成の基板洗浄装置にて基板1の側縁部の被洗浄表面を洗浄する工程を、主として図1〜図4及び図7を参照して説明する。まず、基板1を基板搬送手段2にて基板洗浄装置に搬入する。搬入された基板1は移動手段3の基板保持部9上に受け取られ、移動手段3にて基板1の洗浄領域である側縁部が、超音波洗浄手段4と拭取洗浄部20とプラズマ洗浄手段5とを順次通過するように移動制御される。そのため、まず移動手段3にて基板1の側縁部の一端が超音波洗浄手段4に対向位置するように位置決めされる。この搬入動作と並行して、ガイド部26に対向位置している洗浄クロス22に対して吐出口28から洗浄液を吐出し、洗浄クロス22に所要量の洗浄液が含浸された状態とする。なお、洗浄クロス22に洗浄液を十分に含んでいることが検出センサ29にて検出される。
Next, the process of cleaning the surface to be cleaned at the side edge of the
次に、移動手段3にて基板1の側縁部を上記のように移動させることで、基板1の被洗浄表面が超音波洗浄手段4の下を通過し、上記のように被洗浄表面にイオン化された超音波エア16が吹き付けられるとともにその両側で吸引されることで、被洗浄表面上に付着している比較的大きなごみなどの各種パーティクル17が効果的に吹き飛ばされ、かつ直ちに除電されて再付着することなく吸引され、イオン化された超音波エア16にて効果的に超音波洗浄が行われる。また、基板1の側縁部の移動が開始されると、拭取洗浄部20で洗浄クロス22が所定量送給され、押圧子21a、21bの対向面25と基板1の被洗浄表面との間に洗浄剤を含んだ部分を送給される。
Next, by moving the side edge of the
次に、移動手段3による基板1の移動に伴って基板1の被洗浄表面の一端が拭取洗浄部20における一対の押圧子21a、21bの間に位置すると、拭取洗浄部20のチャック機構(図示せず)にて一対の押圧子21a、21b間の隙間が閉じられ、押圧子21a、21bの対向面25に形成された突部25aにて洗浄液が含浸された洗浄クロス22が基板1の被洗浄表面に接触された状態となる。このように押圧子21a、21bの突部25aにて洗浄クロス22が基板1の被洗浄表面に接触されている状態で基板1が継続して移動し、押圧子21a、21bが基板1の側縁部に沿って被洗浄表面の他端に向けて相対移動することで、基板1の被洗浄表面上に付着している微細なガラス片やごみや油分などの汚れ18が洗浄液を含浸された洗浄クロス22にて効果的に拭取洗浄される。被洗浄表面の他端まで拭取洗浄部20が相対移動すると、その後チャック機構(図示せず)にて一対の押圧子21a、21bは開かれる。
Next, when one end of the surface to be cleaned of the
次に、基板1の被洗浄表面がプラズマ洗浄手段6の下を通過し、大気圧プラズマが照射されて大気圧プラズマ洗浄が行われる。このプラズマ洗浄手段6による大気圧プラズマ洗浄においては、反応容器32の下端から誘導結合型プラズマから成る一次プラズマ36を吹き出している状態で、混合ガス容器37内に混合ガス38を供給することで、混合ガス領域40内で混合ガス38に一次プラズマ36が衝突して二次プラズマ41が発生し、その二次プラズマ41が混合ガス領域40の全領域に展開するとともにさらにこの混合ガス領域40から下方に吹き出す。その二次プラズマ41は、一次プラズマ36(約250℃)に比してプラズマ温度が低く(約80℃)、かつ従来のプラズマ密度が低い平行平板電極等で構成される容量結合型プラズマに比してプラズマ密度が数10倍から数百倍と高いものである。この二次プラズマ41を基板1の被洗浄表面に照射することで、短時間に効率的に所望のプラズマ処理を行うことができる。
Next, the surface to be cleaned of the
また、従来の大気圧プラズマ洗浄方式の容量結合型である平行平板電極方式では、電極間でプラズマが発生するが、加工のための相対プラズマ密度を向上させるために、加工対象である基板に電極を近付け過ぎると基板に対し放電が生じるためにあまり近付けられないが、本発明の二次プラズマ41を吹き付ける場合は、基板までの距離を2mm程度まで近付けることができ、基板に対して高いプラズマ密度を付与できる。以上のことにより、基板1を100〜150mm/sec程度で移動させながらでも適切なプラズマ処理を確実に行うことができる。このときの基板洗浄面の温度は40℃程度である。
In addition, in the parallel plate electrode method that is a capacitive coupling type of the conventional atmospheric pressure plasma cleaning method, plasma is generated between the electrodes, but in order to improve the relative plasma density for processing, the electrode is applied to the substrate to be processed. However, when the
また、一次プラズマ36の衝突により拡散する高密度の二次プラズマ41に対するプラズマ着火機能の役割を有する一次プラズマ36は、従来の他の例である一次プラズマを直接基板に照射する誘導結合型プラズマ(熱プラズマ)方式に比べて少ない量の不活性ガスを着火させるため、50W程度と小さな出力でかつ発熱量も1/50程度の250℃と低く、アンテナ33の空冷が可能であるため、よりコンパクトな構成とすることができ、またこのように二次プラズマ41が大きく展開するので、反応容器32の断面積に比して大きな領域のプラズマ処理を短時間で効率的かつ確実に行うことができ、また混合ガス38の供給・停止制御によって応答性良く二次プラズマ41の照射・ 停止制御を行うことができ、基板1の移動中に必要箇所のみプラズマ処理が可能である。以上のことにより、低出力の投入パワー比が小さい高密度プラズマで、コンパクトな大気圧プラズマ洗浄が構成できる。
The
その後、移動手段3による基板1の移動に伴って被洗浄表面が順次超音波洗浄手段4、拭取洗浄部20、及びプラズマ洗浄手段6から離間し、基板1が後続工程のACF貼付装置の基板搬送装置(図示せず)に受け渡されて搬出される。そして、基板搬送手段2にて次の基板1が搬入され、以上の洗浄工程が繰り返される。
Thereafter, as the
以上の本実施形態によれば、まず超音波洗浄手段4によってイオン化された超音波エア16にて洗浄することで、基板1の被洗浄表面上の比較的大きなごみなどのパーティクル17が確実に除去され、次に拭取洗浄手段5の拭取洗浄部20によって洗浄液を含浸させた洗浄クロス22にて拭き取り洗浄することで、被洗浄表面上に固着している微小なごみやガラス片のほか、付着している油分などの汚れ18も確実に除去され、その後プラズマ洗浄手段6によっ基板1の被洗浄表面に大気圧プラズマ(二次プラズマ41)を吹き付けることで、被洗浄表面の見えないような汚れや被洗浄表面の電極上に発生した酸化膜や析出したニッケルを効果的に除去し、また被洗浄表面の濡れ性を向上して接合性を向上することできる。また、拭取洗浄工程で濡れた被洗浄表面をプラズマ洗浄工程の熱で乾燥させることが可能で、次工程を速やかに実施することができる。かくして、単一の装置に超音波洗浄手段4と拭取洗浄手段5とプラズマ洗浄手段6を並列配置した簡単な装置構成にて、基板1の一度の移動工程中に、基板1の被洗浄表面上に付着あるいは析出した種類の異なる異物をすべて確実に除去することができ、基板1の洗浄を効率的に行うことができる。
According to the present embodiment described above, the
なお、以上の説明では、基板1の移動方向の上手側から下手側に、超音波洗浄手段4、拭取洗浄手段5、プラズマ洗浄手段6の順に配設した例を示したが、超音波洗浄手段4、プラズマ洗浄手段6、拭取洗浄手段5の順に配設し、図8に示すように、超音波洗浄を行った後、大気圧プラズマによる洗浄を行い、その後拭き取り洗浄を行うようにしても良い。
In the above description, the example in which the ultrasonic cleaning means 4, the wiping cleaning means 5, and the plasma cleaning means 6 are arranged in this order from the upper side to the lower side in the moving direction of the
さらに、以上の説明では、図7、図8に実線で示したように、超音波洗浄手段4による超音波洗浄を最初に行う例を示したが、図7、図8に仮想線で示すように、プラズマ洗浄手段6(図7の場合)や拭取洗浄手段5(図8の場合)の後に、超音波洗浄手段4を配設して、最後に超音波洗浄を行うようにしても良い。そうすると、大気圧プラズマ洗浄によって被洗浄表面が削られたときに発生することのある極々微細な残りかすを除去することができる。さらには、基板1の被洗浄表面の状態によるが、最初の超音波洗浄を省略することもできる。
Further, in the above description, as shown by solid lines in FIGS. 7 and 8, an example in which ultrasonic cleaning by the ultrasonic cleaning means 4 is performed first is shown, but as shown by virtual lines in FIGS. In addition, the ultrasonic cleaning means 4 may be disposed after the plasma cleaning means 6 (in the case of FIG. 7) and the wiping cleaning means 5 (in the case of FIG. 8), and finally ultrasonic cleaning may be performed. . In this case, it is possible to remove extremely fine residue that may be generated when the surface to be cleaned is scraped by atmospheric pressure plasma cleaning. Furthermore, depending on the state of the surface of the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る基板洗浄装置について、図9〜図12を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、先行する実施形態で説明したものと実質的同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略し、主として相違点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a substrate cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description of the embodiment, components that are substantially the same as those described in the preceding embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only differences are mainly described.
上記第1の実施形態では、移動手段3が移動テーブル10上に昇降及び回転可能な単一の基板保持部9が配設されている例を示したが、本実施形態では昇降及び回転可能な複数(一対の)基板保持部9、9が基板1の移動方向に所定の間隔をあけて配設されている。また、基板1の移動方向の上手側から下手側に、拭取洗浄手段5、プラズマ洗浄手段6、超音波洗浄手段4の順に配設されている。また、これら拭取洗浄手段5とプラズマ洗浄手段6と超音波洗浄手段4を配設した洗浄動作領域51は、100mm程度の大きさの範囲に収められている。これにより、移動手段3のX方向の移動範囲を、基板保持部9、9上に保持された1又は複数の基板1の全体が洗浄動作領域51を通過するように構成した基板洗浄装置においても、全体をコンパクトな構成とすることができる。
In the first embodiment, an example is shown in which the moving means 3 is provided with the
この構成において、図10に示すように、大型の基板1の被洗浄表面を洗浄する場合には、図10(a)に示すように、一方の基板保持部9にて基板1の中央部の一端側に偏った位置を保持するとともに、他方の基板保持部9にて基板1の他端を保持した状態で、基板1の長辺側の被洗浄表面1aを洗浄動作領域51に対向させ、この被洗浄表面1aに沿って洗浄動作領域51を相対移動させて洗浄を行う。その後、図10(b)に示すように、一方の基板保持部9を上昇させて90度回転させて、基板1の短辺側の被洗浄表面1bを洗浄動作領域51に対向させた後、図10(c)に示すように、この短辺側の被洗浄表面1bに沿って洗浄動作領域51を相対移動させて洗浄することで、基板1のL字状の被洗浄表面1a、1bの洗浄を行う。
In this configuration, as shown in FIG. 10, when cleaning the surface to be cleaned of the
また、図11に示すように、中型の基板1の被洗浄表面を洗浄する場合には、図11(a)に示すように、両基板保持部9、9にてそれぞれ基板1の略中央部を保持した状態で、各基板1の長辺側の被洗浄表面1aを洗浄動作領域51に対向させ、両基板1の被洗浄表面1aに沿って洗浄動作領域51を相対移動させて洗浄を行う。その後、図11(b)に示すように、両基板保持部9を90度回転させて各基板1の短辺側の被洗浄表面1bを洗浄動作領域51に対向させる。その際に、他方の基板保持部9と高さ方向で段差が生じる様に一方の基板保持部9を上昇させた後90度回転させることで、両基板保持部9上の基板1が近接して配置されていても、高さ方向で段差を設けて配置される為、回転時に基板1同士が干渉するのを避けることができる。その後、図11(c)に示すように、両基板1の短辺側の被洗浄表面1bに沿って洗浄動作領域51を相対移動させて洗浄することで、複数の基板1のL字状の被洗浄表面1a、1bの洗浄を一工程で行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 11, when the surface to be cleaned of the medium-
また、図12に示すように、小型の基板1の様に基板の1辺の段部のみが洗浄対象領域である被洗浄表面を洗浄する場合には、図12(a)に示すように、基板1の長辺側にのみ被洗浄表面1aが設けられ、又は図12(b)に示すように、基板1の短辺側にのみ被洗浄表面1bが設けられているので、図12(a)に示すように、各基板1の側縁部を両基板保持部9、9にて保持し、または図12(b)に示すように、各基板1を並列して保持させた治具52を両基板保持部9、9にて保持することで、各基板1の被洗浄表面1a又は1bを洗浄動作領域51に対向させ、各基板1の被洗浄表面1a又は1bに沿って洗浄動作領域51を相対移動させることで、各基板1の被洗浄表面1a又は1bの洗浄を一工程で行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 12, when cleaning the surface to be cleaned in which only one side of the substrate is a target region to be cleaned, like a
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係る基板洗浄装置について、図13を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a substrate cleaning apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記第1の実施形態においては、プラズマ洗浄手段6と拭取洗浄手段5とともに、単一の超音波洗浄手段4を基板1の表面(上面)側の被洗浄表面にのみ対向させて配設した例を示したが、本実施形態においては、図13(a)、(b)に示すように、一対の超音波洗浄手段4を基板1の表面(上面)側と裏面(下面)側の両方の被洗浄表面に対向させて配設している。この構成によると、基板1の裏面(下面)側の被洗浄表面も、超音波洗浄と拭取洗浄の両方で洗浄されることで、より高い清浄度が確保される。
In the first embodiment, together with the plasma cleaning means 6 and the wiping cleaning means 5, the single ultrasonic cleaning means 4 is disposed so as to face only the surface to be cleaned on the surface (upper surface) side of the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る基板洗浄装置について、図14を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a substrate cleaning apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記第1の実施形態においては、超音波洗浄手段4と拭取洗浄手段5とプラズマ洗浄手段6を並列して配設した例を示したが、本実施形態においては、図14(a)、(b)に示すように、超音波洗浄手段4を配設しない構成としている。前工程から搬入されてくる基板1の被洗浄表面の清浄度が比較的高く、比較的大きなごみなどのパーティクルがあまり付着していない場合には、拭取洗浄手段5にてごみ等や油分を一度に洗浄することができるので、このような構成とすることもできる。
In the first embodiment, the example in which the ultrasonic cleaning means 4, the wiping cleaning means 5 and the plasma cleaning means 6 are arranged in parallel is shown. However, in this embodiment, FIG. As shown in (b), the ultrasonic cleaning means 4 is not provided. When the surface to be cleaned of the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態に係る基板洗浄装置について、図15を参照して説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a substrate cleaning apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記第1の実施形態においては、超音波洗浄手段4と拭取洗浄手段5とプラズマ洗浄手段6を並列して配設した例を示したが、本実施形態においては、図15(a)、(b)に示すように、拭取洗浄手段5を配設せず、一対の超音波洗浄手段4を基板1の表面(上面)側と裏面(下面)側の両方の被洗浄表面に対向させて配設し、基板1の被洗浄表面に上下から均等に超音波エアを吹き付けて両面を洗浄するようにしている。前工程から搬入されてくる基板1の被洗浄表面の清浄度が比較的高く、特に強く固着した有機物のごみや油分が比較的少ない場合には、このように基板1の表裏両面の被洗浄表面を超音波洗浄にて洗浄し、その後表面側の被洗浄表面を大気圧プラズマ洗浄することで、裏面側の被洗浄表面をごみ等が付着していない状態にできるとともに、表面側の被洗浄表面に固着している有機物や油分は、プラズマにて確実に分解洗浄することができるとともに、酸化膜や析出したニッケルを効果的に除去でき、また被洗浄表面の濡れ性を向上して接合性を向上することできる。また、この実施形態では、拭取洗浄手段5のように接触して洗浄するのではなく、非接触で洗浄するので、基板1の厚さが0.5mm程度から0.2mm程度に向けて薄板化がさらに進んでも、洗浄動作中に押圧子がうまく追従できずに過大な応力が加わって割れを生じるというような恐れがなく、薄板化する基板1の洗浄に有効である。
In the first embodiment, the example in which the ultrasonic cleaning means 4, the wiping cleaning means 5 and the plasma cleaning means 6 are arranged in parallel has been shown, but in this embodiment, FIG. As shown in (b), the wiping and cleaning means 5 is not disposed, and the pair of ultrasonic cleaning means 4 is opposed to the surface to be cleaned on both the front surface (upper surface) side and the back surface (lower surface) side of the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態に係る基板洗浄装置について、図16を参照して説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a substrate cleaning apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記第5の実施形態においては、表面側の被洗浄表面に対するプラズマ洗浄手段6と表裏両面の被洗浄表面に対する上下一対の超音波洗浄手段4とを並列して配設した例を示したが、本実施形態においては、図16(a)、(b)に示すように、表面側の被洗浄表面に対するプラズマ洗浄手段6と裏面側の被洗浄表面に対する超音波洗浄手段4とを基板1を挟んで対向して配設している。前工程から搬入されてくる基板1の被洗浄表面の清浄度が比較的高く、特に強く固着した有機物のごみや油分が比較的少ない場合には、このように基板1の裏面の被洗浄表面を超音波洗浄にて洗浄し、その後表面側の被洗浄表面を大気圧プラズマ洗浄することで、裏面側の被洗浄表面をごみ等が付着していない状態にできるとともに、表面側の被洗浄表面に固着している有機物や油分は、プラズマにて確実に分解洗浄することができるとともに、酸化膜や析出したニッケルを効果的に除去でき、また被洗浄表面の濡れ性を向上して接合性を向上することできる。
In the fifth embodiment, the example in which the plasma cleaning means 6 for the surface to be cleaned and the pair of upper and lower ultrasonic cleaning means 4 for the surfaces to be cleaned are arranged in parallel is shown. In this embodiment, as shown in FIGS. 16A and 16B, the
本発明の基板洗浄装置及び洗浄方法によれば、基板の一度の相対移動工程中に基板の被洗浄表面上に付着あるいは析出した種類の異なる異物や油分等を確実に除去することができ、コンパクトでかつ簡単な装置構成にて基板の洗浄を効率的に行うことができることができるので、各種基板に各種部品を実装する部品実装装置に好適に利用することができる。 According to the substrate cleaning apparatus and the cleaning method of the present invention, it is possible to reliably remove different kinds of foreign matters and oils that have adhered or deposited on the surface to be cleaned of the substrate during one relative movement process of the substrate. In addition, since the substrate can be efficiently cleaned with a simple apparatus configuration, it can be suitably used for a component mounting apparatus for mounting various components on various substrates.
1 基板
3 移動手段
4 超音波洗浄手段
5 拭取洗浄手段
6 プラズマ洗浄手段
16 イオン化した超音波エア
20 拭取洗浄部
21a、21b 押圧子
22 洗浄クロス
23a、23b 供給リール(洗浄クロス送給手段)
28 吐出口(オゾン水供給手段)
32 反応容器(誘導結合型プラズマ発生部)
35 第1の不活性ガス
36 一次プラズマ
37 混合ガス容器(プラズマ展開部)
38 混合ガス
40 混合ガス領域
41 二次プラズマ
DESCRIPTION OF
28 Discharge port (ozone water supply means)
32 reaction vessel (inductively coupled plasma generator)
35 1st
38
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