JP2016093801A - 乾式指紋洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波及び洗浄タオルを用いた物理的な洗浄とプラズマを用いた洗浄を併用して、被洗浄基板の表面に形成されている指紋をはじめとする汚染物質を除去することのできる乾式指紋洗浄装置を提供すること。【解決手段】被洗浄基板１を一方の方向に搬送する基板搬送部１１０と、前記基板搬送部の入口の上側に配設され、前記基板搬送部により搬送される被洗浄基板の上面を超音波を用いて洗浄する超音波洗浄部１２０と、前記超音波洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面を洗浄液が塗布されている洗浄タオル１３６でこすって洗浄する洗浄液洗浄部１３０と、前記洗浄液洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面にプラズマを噴射して洗浄するプラズマ洗浄部１４０と、を備えることを特徴とする乾式指紋洗浄装置１００。【選択図】図１

Description

本発明は、乾式指紋洗浄装置に係り、さらに詳しくは、超音波及び洗浄タオルを用いた物理的な洗浄とプラズマを用いた洗浄を併用して、被洗浄基板の表面に形成されている指紋をはじめとする汚染物質を除去することのできる乾式指紋洗浄装置に関する。

ディスプレイ素子に用いられるガラス基板及びプラスチック基板などは、その表面に対するいかなる汚染も許容されないという特性がある。ところが、作業中に基板の表面に各種の汚染が発生する虞があるため、これに対する徹底した洗浄作業が必ず伴われる。

このような基板汚染源のうち最も洗浄し難いものが、作業者の手作業中に発生する指紋である。基板に形成された指紋は非常に除去し難いため、ほとんどの場合、強力な洗浄剤などの化学物質を用いた湿式洗浄方法により指紋の除去作業が行われている。

ところが、このように湿式洗浄方法により指紋を除去する場合には洗浄及び乾燥などの作業が複雑になって作業時間が長引いてしまうという問題があり、洗浄液の処理などにより環境汚染が発生する虞があるなど各種の問題を引き起こす。

この理由から、基板に形成された指紋を簡単且つ迅速に除去することのできる乾式洗浄技術の開発が切望されている。

本発明が解決しようとする技術的課題は、超音波及び洗浄タオルを用いた物理的な洗浄とプラズマを用いた洗浄を併用して、被洗浄基板の表面に形成されている指紋をはじめとする汚染物質を除去することのできる乾式指紋洗浄装置を提供することである。

上述した技術的課題を解消するための本発明に係る乾式指紋洗浄装置は、被洗浄基板を一方の方向に搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部の入口の上側に配設され、前記基板搬送部により搬送される被洗浄基板の上面を超音波を用いて洗浄する超音波洗浄部と、前記超音波洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面を洗浄液が塗布されている洗浄タオルでこすって洗浄する洗浄液洗浄部と、前記洗浄液洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面にプラズマを噴射して洗浄するプラズマ洗浄部と、を備えることを特徴とする。

好ましくは、本発明に係る乾式指紋洗浄装置において、前記基板搬送部は、前記基板搬送部の両側端部に配設される一対の回転ローラと、多数の吸着孔が均一に形成され、前記一対の回転ローラに巻き取られた状態で無限軌道に沿って回動しながら前記被洗浄基板を水平に搬送するコンベヤと、前記基板搬送部における前記洗浄液洗浄部の下側に配設され、前記コンベヤの下面を真空吸着して前記コンベヤの上面に載置された洗浄用基板の下面を吸着する真空吸着モジュールと、を備える。

また、好ましくは、本発明に係る乾式指紋洗浄装置において、前記洗浄液洗浄部は、前記真空吸着モジュールの上側に配設され、洗浄タオルを巻き取った状態で供給する洗浄タオル繰出ロールと、前記洗浄タオル繰出ロールに隣設され、使用済みの洗浄タオルを巻き取って回収する洗浄タオル回収ロールと、前記洗浄タオル繰出ロールと洗浄タオル回収ロールとの間に配設され、前記洗浄タオルを前記洗浄用基板の上面に向かって押し付けて前記洗浄タオルを前記洗浄用基板の上面に押し当てる加圧ローラと、前記加圧ローラの前方に配設され、前記洗浄タオルに洗浄液を噴射する洗浄液噴射部と、前記洗浄液洗浄部を前後方向に往復駆動させる往復駆動部と、を備える。

さらに、好ましくは、本発明に係る乾式指紋洗浄装置において、前記洗浄液は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ：Ｉｓｏ Ｐｒｏｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）である。

さらに、好ましくは、本発明に係る乾式指紋洗浄装置において、前記加圧ローラは、伸縮性を有する発泡シリコン材質からなる。

さらに、好ましくは、本発明に係る乾式指紋洗浄装置において、前記プラズマ洗浄部は、常圧アルゴンプラズマ噴射装置である。

本発明に係る乾式指紋洗浄装置によれば、被洗浄基板に形成された指紋を乾式洗浄方法により簡単且つ迅速に除去することができて環境にやさしく、しかも、プロセス効率が高いというメリットがある。

本発明の一実施形態による乾式指紋洗浄装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態によるコンベヤ及びここに搭載された被洗浄基板の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるコンベヤの部分断面図である。 本発明の一実施形態による真空吸着モジュールの構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による加圧ローラ及び洗浄タオルによる洗浄作業状態を示す図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。

この実施形態による乾式指紋洗浄装置１００は、図１に示すように、基板搬送部１１０と、超音波洗浄部１２０と、洗浄液洗浄部１３０及びプラズマ洗浄部１４０を備える。

まず、前記基板搬送部１１０は、洗浄プロセスが行われる被洗浄基板１を一方の方向に所定の速度にて搬送する構成要素である。このため、被洗浄基板１は、前記基板搬送部１１０により所定の速度にて搬送されながら各洗浄区間を経ることになる。このために、この実施形態においては、前記基板搬送部１１０は、具体的に、図１に示すように、回転ローラ１１１、１１２と、コンベヤ１１３及び真空吸着モジュール１１５を備える。

ここで、前記回転ローラ１１１、１１２は、図１に示すように、前記基板搬送部１１０の両側端部にそれぞれ一対配設され、それ自体が回転駆動可能な構造を有する。なお、前記一対の回転ローラ１１１、１１２は、前記被洗浄基板１がプロセス中に搬送される全体の区間に亘って所定の間隔だけ離隔して配設される。

次いで、前記コンベヤ１１３は、図１に示すように、前記一対の回転ローラ１１１、１１２に巻き取られた状態で無限軌道に沿って回動しながら前記被洗浄基板１を水平に搬送する構成要素である。このため、被洗浄基板１は、図２に示すように、前記コンベヤ１１３に所定のマトリックス配列を有するように搬入されて水平に搬送される。

このとき、前記コンベヤ１１３には、図２及び図３に示すように、多数の吸着孔１１４が所定の間隔だけ離隔して形成される。これらの吸着孔１１４により、図５に示すように、後述する真空吸着モジュール１１５とともにその上面に取り付けられた被洗浄基板１が動かないように吸着する。このため、前記吸着孔１１４は非常に小さな直径を有し、多数が所定の間隔を有するようにコンベヤ１１３の全面に亘って均一に形成されることが好ましい。

次いで、前記真空吸着モジュール１１５は、図１及び図５に示すように、前記基板搬送部１１０における前記洗浄液洗浄部１３０の下側に配設され、前記コンベヤ１１３の下面を真空吸着して前記コンベヤ１１３の上面に載置された洗浄用基板１の下面を吸着する構成要素である。すなわち、この実施形態において、前記真空吸着モジュール１１５は、前記コンベヤ１１３が所定の速度にて水平に搬送される間にも前記コンベヤに形成されている吸着孔１１４を用いて被洗浄基板１を吸着固定するのである。

したがって、前記コンベヤ１１３は、摩擦力がなくて前記真空吸着モジュール１１５の表面を容易に摺動可能であることが好ましい。このため、前記コンベヤ１１３の背面は摩擦力低減コーティング面として形成される。なお、前記コンベヤ１１３の背面は、前記真空吸着モジュール１１５の表面と隙間なく密着されてはじめて真空の漏れが極力抑えられる。

一方、この実施形態において、前記真空吸着モジュール１１５は、具体的に、図４に示すように、全体的に直方体状の筒体であり、上面には多数の真空吸着孔１１６が形成される。このとき、前記真空吸着孔１１６は、前記コンベヤ１１３の水平の移動方向と同じ方向に細狭く形成されることが、前記コンベヤ１１３の変形を防ぎながらも被洗浄基板１に対する吸着力を前記コンベヤ１１３の水平への移動にも拘わらず持続的に維持することができるため好ましい。

また、前記真空吸着孔１１６は、図４に示すように、多数列に平行に配置されるが、隣り合う列に配置される真空吸着孔は互い違いに配置されることが、特定の被洗浄基板１に対する真空吸着力を途切れなく維持することができるため好ましい。

さらに、前記真空吸着モジュール１１５の一方の側には、図４に示すように、その内部のガスを吸入して排出する排出部１１７が配設される。

次いで、前記超音波洗浄部１２０は、図１に示すように、前記基板搬送部１１０の入口の上側に配設され、前記基板搬送部１１０により搬送される被洗浄基板１の上面を超音波を用いて洗浄する構成要素である。この実施形態において、前記超音波洗浄部１２０は、被洗浄基板１の表面に存在するパーティクルなどを完璧に除去する役割を果たし、次いで、洗浄液洗浄部１３０において洗浄タオルでこする動作が行われるとき、パーティクルなどにより被洗浄基板１の表面が引っ掻かれる現象を防ぐ。

次いで、前記洗浄液洗浄部１３０は、図１に示すように、前記超音波洗浄部１２０に隣設され、前記被洗浄基板１の上面を洗浄液が塗布されている洗浄タオル１３６でこすって洗浄する構成要素である。このために、この実施形態においては、前記洗浄液洗浄部１３０は、具体的に、洗浄タオル繰出ロール１３１と、洗浄タオル回収ロール１３２と、加圧ローラ１３３と、洗浄液噴射部１３４及び往復駆動部１３５を備える。

まず、前記洗浄タオル繰出ロール１３１は、図１に示すように、前記真空吸着モジュール１１５の上側に配設され、未使用のきれいな状態の洗浄タオル１３６を巻き取った状態で繰り出す構成要素である。また、前記洗浄タオル回収ロール１３２は、前記洗浄タオル繰出ロール１３１に隣設され、使用済みの洗浄タオル１３６を巻き戻して回収する構成要素である。前記洗浄タオル繰出ロール１３１及び洗浄タオル回収ロール１３２の駆動制御は種々の方法により行われ、例えば、前記加圧ローラ１３３により洗浄タオル１３６の一部が十分に使用された状態になると、前記洗浄タオル回収ロール１３２を回転させて洗浄タオル１３６の新たな部分が前記加圧ローラ１３３に巻き取られるようにしてもよい。

次いで、前記加圧ローラ１３３は、図１に示すように、前記洗浄タオル繰出ロール１３１と洗浄タオル回収ロール１３２との間に配設され、前記洗浄タオル１３６を前記洗浄用基板１の上面に押し当てる構成要素である。すなわち、前記加圧ローラ１３３は、前記被洗浄基板１の表面に対する物理的な洗浄を行うために、前記洗浄タオル１３６を前記被洗浄基板１に向かって押し付けるのである。

このとき、前記洗浄タオル１３６と被洗浄基板１との接触面積を最大化させ、且つ、被洗浄基板１の全面に亘って均一な力を加えるために、前記加圧ローラ１３３は、図５に示すように、伸縮性を有する素材からなることが好ましい。このように、前記加圧ローラ１３３が伸縮性を有する素材からなる場合には、加圧中に前記加圧ローラ１３３が押し付けられてその一部が前記被洗浄基板１の形状に倣って広がりながら接触面積が広くなる。

したがって、この実施形態において、前記加圧ローラ１３３は、伸縮性を有する発泡シリコン材質からなることが好ましい。

次いで、前記洗浄液噴射部１３４は、図１に示すように、前記加圧ローラ１３３の前方に配設され、前記洗浄タオル１３６に洗浄液を噴射する構成要素である。この実施形態においては、洗浄液を被洗浄基板１の表面に直接的に噴射するわけではなく、洗浄タオル１３６に噴射し、洗浄タオル１３６に洗浄液が塗布されて濡れた状態の洗浄タオル１３６で被洗浄基板１の表面をこすって洗浄する。このため、被洗浄基板１に塗布される洗浄液の量は最小となり、乾式状態を維持しながら速やかに洗浄を行うことができる。

この実施形態において、前記洗浄液は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）だであることが好ましく、前記洗浄液噴射部１３４は、前記洗浄タオル１３６に向かって洗浄液が噴射可能であれば、例えば、スリットノズル構造など様々な構造を有することができる。

次いで、前記往復駆動部１３５は、図１に示すように、前記洗浄タオル繰出ロール１３１と、洗浄タオル回収ロール１３２と、加圧ローラ１３３及び洗浄液噴射部１３４を備える全体の洗浄液洗浄部１３０を前記被洗浄基板１の搬送方向と同じ方向に往復駆動させる構成要素である。前記加圧ローラ１３３により洗浄タオル１３６が被洗浄基板１に押し当てられた状態で前記往復駆動部１３５を駆動すると、図５に示すように、洗浄タオル１３６が前記被洗浄基板１の表面を往復接触しながら洗浄作業が円滑に行われる。具体的には、前記洗浄タオル繰出ロール１３１と、洗浄タオル回収ロール１３２と、加圧ローラ１３３及び洗浄液噴射部１３４が一つのブロック１３７に配設され、前記ブロック１３７を前記往復駆動部１３５が水平に移動するような構造を有する。

次いで、前記プラズマ洗浄部１４０は、図１に示すように、前記洗浄液洗浄部１３０に隣設され、前記被洗浄基板１の上面にプラズマを噴射して洗浄する構成要素である。前記プラズマ洗浄部１４０により前記被洗浄基板１に残留する洗浄タオルの痕跡などが完璧に除去される。このとき、この実施形態においては、前記プラズマ洗浄部１４０を常圧アルゴンプラズマ噴射装置により構成することが洗浄効果を極大化させることができるため好ましい。

１：被洗浄基板
１００：本発明の一実施形態による乾式指紋洗浄装置
１１０：基板搬送部
１２０：超音波洗浄部
１３０：洗浄液洗浄部
１４０：プラズマ洗浄部

Claims (6)

1. 被洗浄基板を一方の方向に搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部の入口の上側に配設され、前記基板搬送部により搬送される被洗浄基板の上面を超音波を用いて洗浄する超音波洗浄部と、
   前記超音波洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面を洗浄液が塗布されている洗浄タオルでこすって洗浄する洗浄液洗浄部と、
   前記洗浄液洗浄部に隣設され、前記被洗浄基板の上面にプラズマを噴射して洗浄するプラズマ洗浄部と、
   を備えることを特徴とする乾式指紋洗浄装置。
2. 前記基板搬送部が、
   前記基板搬送部の両側端部に配設される一対の回転ローラと、
   多数の吸着孔が均一に形成され、前記一対の回転ローラに巻き取られた状態で無限軌道に沿って回動しながら前記被洗浄基板を水平に移動させるコンベヤと、
   前記基板搬送部における前記洗浄液洗浄部の下側に配設され、前記コンベヤの下面を真空吸着して前記コンベヤの上面に載置された洗浄用基板の下面を吸着する真空吸着モジュールと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の乾式指紋洗浄装置。
3. 前記洗浄液洗浄部が、
   前記真空吸着モジュールの上側に配設され、洗浄タオルを巻き取った状態で供給する洗浄タオル繰出ロールと、
   前記洗浄タオル繰出ロールに隣設され、使用済みの洗浄タオルを巻き取って回収する洗浄タオル回収ロールと、
   前記洗浄タオル繰出ロールと洗浄タオル回収ロールとの間に配設され、前記洗浄タオルを前記洗浄用基板の上面に向かって押し付けて前記洗浄タオルを前記洗浄用基板の上面に押し当てる加圧ローラと、
   前記加圧ローラの前方に配設され、前記洗浄タオルに洗浄液を噴射する洗浄液噴射部と、
   前記洗浄液洗浄部を前後方向に往復駆動させる往復駆動部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の乾式指紋洗浄装置。
4. 前記洗浄液が、
   イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることを特徴とする請求項３に記載の乾式指紋洗浄装置。
5. 前記加圧ローラが、
   伸縮性を有する発泡シリコン材質からなることを特徴とする請求項３に記載の乾式指紋洗浄装置。
6. 前記プラズマ洗浄部が、
   常圧アルゴンプラズマ噴射装置であることを特徴とする請求項１に記載の乾式指紋洗浄装置。