JP2013248582A - Device and method for cleaning article such as substrate for electronic materials - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、被洗浄基板等の被洗浄物の洗浄装置およびその洗浄方法に関するものであり、特に、半導体用シリコン基板、液晶ガラス基板、ウェハなどを洗浄対象とするものである。 The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method for an object to be cleaned such as a substrate to be cleaned, and particularly to a semiconductor silicon substrate, a liquid crystal glass substrate, a wafer and the like.
従来、半導体製造工程及び液晶パネル製造工程においては、被洗浄物の洗浄工程の中でシャワーノズルおよび高圧噴射等の工程を設け、被洗浄物の異物を除去している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor manufacturing process and a liquid crystal panel manufacturing process, steps such as a shower nozzle and high pressure injection are provided in a cleaning process of an object to be cleaned to remove foreign matters from the object to be cleaned.
一方、被洗浄物に付着した液滴は、後続の工程でエアノズルにて水切りを行っている。 On the other hand, the droplets adhering to the object to be cleaned are drained by an air nozzle in a subsequent process.
その理由は、液晶パネル基板の切断工程での切滓やバリ等のパーティクルが発生し、これらのパーティクルをそのまま残しておくと、光電変換セル相互間の短絡が発生し、基板の出力特性、絶縁特性及び耐電圧特性が低下させられる原因となる。 The reason is that particles such as cuttings and burrs are generated in the cutting process of the liquid crystal panel substrate, and if these particles are left as they are, a short circuit occurs between the photoelectric conversion cells, and the output characteristics and insulation of the substrate. It becomes a cause by which a characteristic and a withstand voltage characteristic are reduced.
基板洗浄方法および基板洗浄装置は、存在する。例えば、特許文献1のように。
Substrate cleaning methods and substrate cleaning apparatuses exist. For example, as in
しかし、この技術は、基板要素の境界から臨む接着剤を選択的に除去するものであり、被洗浄物である基板に対してノズル配設部を5回も往復させて洗浄したり、また、基板を傾斜させたり、揺動させたりする構成であり、しかも、洗浄液は有機或いは無機のアルカリ性溶液を用いるものであった。
However, this technique is to selectively remove the adhesive facing from the boundary of the substrate element, and cleans by reciprocating the
そのため、この発明は、半導体用シリコン基板、液晶用ガラス基板、ウェハなどの高い洗浄度を要求される電子材料の洗浄に適用し、有機溶剤などを用いないで、微粒子汚染、ガラスレジストなどを除去することができる電子材料用基板等の被洗浄物の洗浄装置およびその洗浄方法を提供することを目的としてなされたものである。 Therefore, this invention is applied to the cleaning of electronic materials that require high cleanliness such as silicon substrates for semiconductors, glass substrates for liquid crystals, and wafers, and removes particulate contamination, glass resists, etc. without using organic solvents. It is an object of the present invention to provide a cleaning device for an object to be cleaned such as an electronic material substrate and a cleaning method thereof.
そこで、この発明は、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、被洗浄物を洗浄する際に、被洗浄物に対し、マイクロナノバブル(微細気泡)を含む気・液混合液体を被洗浄物の表面に接触させることで、マイクロナノバブルが異物に付着し、また、被洗浄物の表面で気・液混合液体の濡れ性により、効率的に液膜を形成し、後続工程の高圧噴射等により、物理的に異物を取り除く,電子材料用基板等の被洗浄物の洗浄装置およびその洗浄方法を提供するものである。 Therefore, as a result of intensive research to solve the above-described problems, the present invention provides a gas / liquid mixed liquid containing micro-nano bubbles (fine bubbles) to the object to be cleaned. By contacting the surface of the object to be cleaned, the micro / nano bubbles adhere to the foreign matter, and the liquid film is efficiently formed by the wettability of the gas / liquid mixed liquid on the surface of the object to be cleaned. An object of the present invention is to provide an apparatus for cleaning an object to be cleaned, such as an electronic material substrate, which physically removes foreign matters by spraying or the like and a cleaning method therefor.
上述した気・液混合液体は、噴霧ノズルにより、霧状に被洗浄物に供給することで、被洗浄物に付着している異物に対し、均一に気・液混合液体を供給することを特徴とする。 The gas / liquid mixed liquid described above is supplied to the object to be cleaned in a mist form by the spray nozzle, thereby supplying the gas / liquid mixed liquid uniformly to the foreign matter adhering to the object to be cleaned. And
この発明によると、洗浄する際に、被洗浄物に対し、マイクロナノバブル(微細気泡)を含む気・液混合液体が被洗浄物の表面に接触させることにより、該マイクロナノバブルが異物に付着し、また、被洗浄物の表面で気・液混合液体の濡れ性により、効率的に液膜を形成し、後続工程の高圧噴射等により、物理的に異物を取り除くことができる等の極めて有益なる効果を奏するものである。 According to the present invention, when cleaning, the gas / liquid mixed liquid containing micro-nano bubbles (fine bubbles) is brought into contact with the surface of the object to be cleaned, so that the micro-nano bubbles adhere to the foreign matter, In addition, the liquid film can be formed efficiently by the wettability of the gas / liquid mixed liquid on the surface of the object to be cleaned, and the foreign matter can be physically removed by high-pressure jet in the subsequent process. It plays.
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明においては、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においては適宜変更可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. It should be noted that the present invention is not limited to the following description, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
そこで、この発明のうち、装置の発明の一実施例を図1に基づいて詳述すると、例えば、クリーンルーム(A)内において、装置本体(X)は、一端側に被洗浄物(Y)の搬入口(Z1)、他端側に洗浄が完了した被洗浄物(Y)を搬出する搬出口(Z2)を有し、装置本体(X)の内部には、噴霧機構(1)、ブラシ機構(2)、噴射機構(3)を有しており、洗浄が完了した被洗浄物(Y)を搬出口(Z2)から搬出させる搬出機構(4)と、前記搬出口(Z2)側の搬送機構(4)に相対して設けられ、洗浄が完了した被洗浄物(Y)の表面に残留している水滴を吹き飛ばして水切りするエアー噴射機構(5)を備えたことを特徴とする電子材料用基板等の被洗浄物の洗浄装置から構成される。 Therefore, one embodiment of the invention of the apparatus will be described in detail with reference to FIG. 1. For example, in the clean room (A), the apparatus main body (X) has an object to be cleaned (Y) on one end side. It has a carry-in port (Z1) and a carry-out port (Z2) for carrying out the object to be cleaned (Y) on the other end side. Inside the apparatus main body (X), there are a spray mechanism (1) and a brush mechanism. (2) an unloading mechanism (4) having an injection mechanism (3) and carrying out the object (Y) to be cleaned from the unloading port (Z2), and carrying on the unloading port (Z2) side An electronic material provided with an air injection mechanism (5) provided to face the mechanism (4) and blows off water droplets remaining on the surface of the object to be cleaned (Y) which has been cleaned. It is composed of a cleaning device for an object to be cleaned such as an industrial substrate.
さらに、この発明に使用される装置本体の構成は、上記の外、噴霧、洗浄等に使用する液体を貯蔵する貯留タンク(6)、該貯留タンク(6)から液体にナノバブルを発生させるためのナノバブル発生装置(7)、ナノバブルが発生した微細気泡含有液体を噴霧するものである。 Furthermore, the configuration of the apparatus main body used in the present invention includes a storage tank (6) for storing liquid used for spraying, cleaning, and the like, and generating nanobubbles in the liquid from the storage tank (6). A nanobubble generator (7) sprays a liquid containing fine bubbles in which nanobubbles are generated.
尚、噴霧機構(1)の一例としては、ナノバブルが発生した微細気泡含有液体を噴霧する噴霧ノズルを用いるものであり、ブラシ機構(2)の一例としては、物理的洗浄を行うための洗浄ブラシを用いるものであるが、場合によっては、ブラシ機構(2)を不要とする場合もあり、噴射機構(3)の一例としては、高圧噴射するための噴射ノズルを用いるものであり、該噴射機構(3)は、図面においては2ケ所に設けているが、これに限定されることはなく、該噴射機構(3)の設置は、増減可能である。 As an example of the spray mechanism (1), a spray nozzle that sprays the liquid containing fine bubbles in which nano bubbles are generated is used. As an example of the brush mechanism (2), a cleaning brush for performing physical cleaning is used. In some cases, the brush mechanism (2) may be unnecessary. As an example of the injection mechanism (3), an injection nozzle for high-pressure injection is used. (3) is provided at two locations in the drawing, but is not limited to this, and the installation of the injection mechanism (3) can be increased or decreased.
さらに、被洗浄物(Y)に残った液滴を除去するためのエアー噴射機構(5)の一例としてはエアブラシを用いるものである。 Furthermore, an air brush is used as an example of the air injection mechanism (5) for removing the droplets remaining on the object to be cleaned (Y).
噴霧させる液体は、液体にナノバブルを発生させた微細気泡含有液体とし、ナノバブルを発生させる気体は、大気、窒素、水素等を用いることが可能であり、液体は、純水、その他の液体を用いることが可能である。そして、前記噴霧させる液体は純水が基本であるが、これをアルカリ電解水に変えることも可能であり、さらに、マイクロナノバブルを含む気・液混合液体を使用することも可能である。 The liquid to be sprayed is a fine bubble-containing liquid in which nanobubbles are generated in the liquid, and the gas that generates nanobubbles can use air, nitrogen, hydrogen, etc., and the liquid is pure water or other liquid It is possible. The liquid to be sprayed is basically pure water, but it can be changed to alkaline electrolyzed water, and a gas / liquid mixed liquid containing micro / nano bubbles can also be used.
次に、この発明のうち、方法の発明のを図2に基づいて詳述すると、例えば、クリーンルーム(A)内において、装置本体(X)の一端側に被洗浄物(Y)の搬入口(Z1)、他端側に洗浄が完了した被洗浄物(Y)を搬出する搬出口(Z2)を有し、内部に噴霧機構(1)、ブラシ機構(2)、噴射機構(3)を有し、洗浄が完了した被洗浄物(Y)を搬出口(Z2)から搬出させる搬出機構(4)を有する洗浄装置において、前記搬出口(Z2)側の搬送機構(4)に相対して設けられた洗浄が完了した被洗浄物(Y)の表面に残留している水滴を、エアー噴射機構(5)で吹き飛ばして水切りすることを特徴とする電子材料用基板等の被洗浄物の洗浄方法から構成される。 Next, the invention of the method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. For example, in the clean room (A), the inlet ( Z1) has a carry-out port (Z2) for carrying out the object to be cleaned (Y) on the other end side, and has a spray mechanism (1), a brush mechanism (2), and an injection mechanism (3) inside. In the cleaning apparatus having the carry-out mechanism (4) for carrying out the object to be cleaned (Y) that has been cleaned from the carry-out port (Z2), the cleaning device is provided relative to the transfer mechanism (4) on the carry-out port (Z2) side. A method for cleaning an object to be cleaned such as a substrate for electronic materials, characterized in that water droplets remaining on the surface of the object to be cleaned (Y) which has been cleaned are blown off by an air injection mechanism (5) and drained. Consists of
しかし、この発明は、クリーンルーム(A)以外の場所で使用してもよく、さらに、装置本体(X)の構成は、噴霧、洗浄等に使用する液体を貯蔵する貯水タンク(6)、貯水槽(6)から液体にナノバブルを発生させるためのナノバブル発生装置(7)、ナノバブルが発生した微細気泡含有液体を噴霧する噴霧機構(3)、物理的洗浄を行うための洗浄ブラシ(2)、貯留タンク(6)よりポンプ(8)によって噴射機構(3)により、噴射され、高圧噴射するエア噴射機構(5)により、被洗浄物(Y)に残った液滴を除去するために用いるものは、エアブラシである。 However, the present invention may be used in places other than the clean room (A), and the structure of the apparatus main body (X) is a water storage tank (6) for storing liquid used for spraying, cleaning, etc., a water storage tank Nanobubble generator (7) for generating nanobubbles in liquid from (6), spray mechanism (3) for spraying liquid containing fine bubbles generated by nanobubbles, cleaning brush (2) for performing physical cleaning, storage What is used to remove liquid droplets remaining on the object to be cleaned (Y) by the air injection mechanism (5) which is injected from the tank (6) by the injection mechanism (3) by the pump (8) and is injected at high pressure. Is an airbrush.
噴霧させる液体は、液体にナノバブルを発生させた微細気泡含有液体とし、ナノバブルを発生させる気体は、大気、窒素、水素等を用いることが可能であり、液体は、純水、その他の液体を用いることも可能であり、さらに、純水は、噴射、噴霧に使用する際には温度を上げたものを利用することも可能である。 The liquid to be sprayed is a fine bubble-containing liquid in which nanobubbles are generated in the liquid, and the gas that generates nanobubbles can use air, nitrogen, hydrogen, etc., and the liquid is pure water or other liquid In addition, pure water can be used at an elevated temperature when used for jetting and spraying.
前記噴霧機構より噴霧される液体は、マイクロナノバブルを含む気・液混合液体であり、該マイクロナノバブルを含む気・液混合液体は、洗浄装置に備えられたマイクロナノバブル発生装置(例えば、本願出願人が特許を取得している特許第4563496号発明)により生成され、噴霧されるものより構成される。 The liquid sprayed from the spray mechanism is a gas / liquid mixed liquid containing micro / nano bubbles, and the gas / liquid mixed liquid containing micro / nano bubbles is a micro / nano bubble generating device (for example, the applicant of the present application) provided in a cleaning device. Is produced and sprayed according to the patent No. 4556396 (patented invention).
この発明によると、電子材料用基板等の被洗浄物の洗浄装置および洗浄方法の技術を確立し、その確立された技術に基づいて、製造・販売することにより、産業上の利用可能性があるものである。 According to the present invention, a technology for a cleaning apparatus and a cleaning method for an object to be cleaned such as an electronic material substrate is established, and manufacturing and sales are performed based on the established technology, and thus there is industrial applicability. Is.
1 噴霧機構
2 ブラシ機構
3 噴射機構
4 搬出・搬送機構
5 エアー噴射機構
6 貯留タンク
7 ナノバブル発生装置
8 ポンプ
A クリーンルーム
X 装置本体
Y 被洗浄物
Z1 搬入口
Z2 搬出口
DESCRIPTION OF
前記噴霧機構より噴霧される液体は、マイクロナノバブルを含む気・液混合液体であり、該マイクロナノバブルを含む気・液混合液体は、洗浄装置に備えられたマイクロナノバブル装置(例えば、本願発明者が特許を取得している特許第4563496号発明)により生成され、噴霧されるものより構成される。 The liquid sprayed from the spray mechanism is a gas / liquid mixed liquid containing micro / nano bubbles, and the gas / liquid mixed liquid containing micro / nano bubbles is a micro / nano bubble device (for example, the inventor of the present application). And is sprayed on according to the patent No. 4556396 (patented invention).
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