JP6180245B2 - Cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動により基板を浮上させる基板浮上装置を清掃する清掃装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device for cleaning a substrate floating device that floats a substrate by ultrasonic vibration.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの(塗布基板と称す)が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成され、その後、熱処理装置により塗布膜を乾燥させることにより生産される。 A flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display uses a substrate coated with a resist solution (referred to as a coated substrate). The coated substrate is produced by forming a coating film by uniformly applying a resist solution on the substrate by a coating apparatus, and then drying the coating film by a heat treatment apparatus.
この熱処理装置の一種として、たとえば特許文献1および図4で示すような浮上搬送熱処理装置がある。図4に示すように、浮上搬送熱処理装置90は振動板92および超音波発生部93からなる基板浮上装置91と振動板92を加熱する加熱装置94とを有し、加熱装置94によって加熱された基板浮上装置91が基板Wを超音波振動浮上させることによって、基板Wを非接触で加熱することが可能である。
As one type of this heat treatment apparatus, for example, there is a floating conveyance heat treatment apparatus as shown in
このような浮上搬送熱処理装置90を使用し続けていると、パーティクルやガラスの微小片などの異物95が装置内の可動部、摺動部で発生したり、周囲環境から吹き込んできたり、搬入された基板Wに付着してきたりなどして、振動板92上に落ちる可能性がある。この異物95が振動板92に残されたままであると、別の基板Wの裏面に付着してしまう。そうすると、その基板Wを用いた最終製品に異物が混入したり、異物95を通じて基板Wに振動板92の振動が伝わることによって基板Wの浮上量に変化が生じて乾燥ムラが生じたり、基板Wが異物95を引きずることによって振動板92に傷が付いたりするおそれがあった。特に、振動板92に傷が付いてしまった場合、傷の形状が基板W上の塗布膜に転写されるように乾燥ムラが生じるおそれがあった。
If such a levitation transfer
これらの問題が生じないようにするために、振動板92上に異物95が存在することがないように定期的に振動板92の表面を清掃する必要がある。この清掃は、従来、作業員がウェスを用いて異物95を拭き取ることにより行っていたが、この場合、異物95を拭き取る際に異物95を振動板92にこすりつけてしまう可能性があった。このように異物95を振動板92にこすりつけてしまうと、振動板92に傷が付き、以後、基板W上の塗布膜に乾燥ムラが生じてしまうといった問題があった。
In order to prevent these problems from occurring, it is necessary to periodically clean the surface of the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、清掃対象物を傷つけることなく異物を除去することのできる清掃装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cleaning device that can remove foreign matter without damaging a cleaning object.
上記課題を解決するために本発明の清掃装置は、清掃対象物と対向する平坦な底面を有し、前記清掃対象物の超音波振動によって前記清掃対象物上で浮上するパッド部と、前記パッド部の上面との間および前記パッド部の側面との間に隙間を有しながら前記パッド部の上面および側面を覆うカバー部と、前記カバー部に接続され、前記パッド部と前記カバー部との隙間の気体を吸引する吸引手段と、を備え、前記カバー部の下端部と前記パッド部の側面との間には開口部が形成され、当該下端部は、前記パッド部の底面よりも高い位置にあることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a cleaning device of the present invention has a flat bottom surface facing a cleaning object, and a pad portion that floats on the cleaning object by ultrasonic vibration of the cleaning object; and the pad A cover portion that covers the upper surface and the side surface of the pad portion with a gap between the upper surface of the pad portion and the side surface of the pad portion, and is connected to the cover portion, and the pad portion and the cover portion A suction means for sucking the gas in the gap, and an opening is formed between the lower end portion of the cover portion and the side surface of the pad portion, and the lower end portion is positioned higher than the bottom surface of the pad portion. It is characterized by that.
上記清掃装置によれば、清掃対象物を傷つけることなく異物を除去することが可能である。具体的には、清掃対象物の超音波振動によって清掃対象物上で浮上するパッド部を有することにより、清掃対象物と非接触の状態で清掃対象物上の異物を吸引除去することができるため、清掃対象物を傷つけることなく異物を除去することが可能である。また、カバー部の下端部とパッド部の側面との間には開口部が形成され、当該下端部は、パッド部の底面よりも高い位置にあることにより、パッド部の浮上量よりも大きい寸法の異物もパッド部とカバー部との隙間に吸い込んで吸引除去することができる。 According to the cleaning device, it is possible to remove foreign substances without damaging the object to be cleaned. Specifically, by having a pad portion that floats on the cleaning object by ultrasonic vibration of the cleaning object, foreign matter on the cleaning object can be sucked and removed in a non-contact state with the cleaning object. It is possible to remove foreign substances without damaging the object to be cleaned. In addition, an opening is formed between the lower end portion of the cover portion and the side surface of the pad portion, and the lower end portion is positioned higher than the bottom surface of the pad portion, so that the dimension is larger than the flying height of the pad portion. The foreign matter can also be sucked and removed by sucking it into the gap between the pad portion and the cover portion.
また、前記パッド部は、前記パッド部の上面もしくは側面と底面とを貫通する貫通孔を有し、前記吸引手段は、前記貫通孔を経由して前記パッド部の底面近傍の気体も吸引すると良い。 Further, the pad portion has a through hole penetrating the upper surface or side surface and bottom surface of the pad portion, and the suction means may suck gas near the bottom surface of the pad portion through the through hole. .
こうすることにより、パッド部の底面の直下に位置する異物も吸引除去することができるとともに、清掃対象物とパッド部との間に吸着力が発生し、この吸着力と超音波振動による浮揚力とのバランスによってパッド部の底面と平行な方向への移動に対して適度の抵抗力を持たせることが可能である。 In this way, foreign substances located immediately below the bottom surface of the pad portion can be removed by suction, and an adsorption force is generated between the object to be cleaned and the pad portion. Therefore, it is possible to give an appropriate resistance against movement in a direction parallel to the bottom surface of the pad portion.
本発明の清掃装置によれば、清掃対象物を傷つけることなく異物を除去することが可能である。 According to the cleaning device of the present invention, foreign matter can be removed without damaging the object to be cleaned.
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明の一実施形態における清掃装置の概略図であり、図1は清掃装置による清掃の形態を示す概略図であり、図2(a)は清掃装置の上面図、図2(b)は清掃装置の正面図である。 1 and 2 are schematic views of a cleaning device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic view showing a form of cleaning by the cleaning device, and FIG. 2 (a) is a top view of the cleaning device. FIG. 2B is a front view of the cleaning device.
清掃装置1は、パッド部2、カバー部3、および吸引手段4を備えており、浮上搬送熱処理装置90内の基板浮上装置91が有する振動板(清掃対象物)92の表面を清掃する。
The
ここで、浮上搬送熱処理装置90は塗布液が塗布された基板を乾燥させる工程に用いられるものであり、その工程において振動板92は超音波振動することによって基板Wを超音波振動浮上させ、この状態において基板の加熱乾燥が実施される。
Here, the levitation transfer
この振動板92を清掃装置91が清掃する際にも振動板92は超音波振動しており、パッド部2およびカバー部3は超音波振動浮上した状態で、図示しない移動手段によりたとえば図1に矢印で示すように振動板92上を移動しながら、振動板92の表面(清掃装置1と対向する面)の清掃を実施する。また、パッド部2とカバー部3との間には隙間が設けられており、この隙間の気体を吸引手段4が吸引することにより、この隙間へ振動板92上の異物が吸引されて、清振動板92の表面の清掃が行われる。
When the
なお、以降の説明では、水平方向の一方向をX軸方向、水平面上でX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向およびY軸方向の両方と直交する方向、すなわち鉛直方向をZ軸方向とする。 In the following description, one direction in the horizontal direction is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction on the horizontal plane is the Y-axis direction, the direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, the vertical direction. The Z axis direction.
パッド部2は、本実施形態では円柱状の物体であり、底面11が清掃対象物である振動板92と対向する。
The
ここで、上記の通り、清掃装置1による清掃はパッド部2が振動板92の超音波振動によって浮上した状態の下で実施される。
Here, as described above, the cleaning by the
この場合、超音波発生部93によって超音波振動する振動板92から発せられる放射音圧をパッド部2の底面11が受けることによりパッド部2は浮上するが、パッド部2が安定して浮上するためには、底面11の全面において均等に放射音圧を受ける必要がある。そのためには、底面11が平坦面であり、底面11の全面において振動板との距離が均一である必要がある。
In this case, the
また、この振動板92は加熱装置94によって120℃〜140℃に加熱されて用いられているため、このような加熱状態においても清掃動作が可能なように、パッド部2の材質は耐熱温度が高く、熱伝導率が低いことが望ましい。また、パッド部2の温度上昇によりパッド部2が反ってしまい、底面11の平坦度が失われると、パッド部2が安定して超音波振動浮上することが困難となるため、パッド部2は線膨張係数が低く、反りにくいことが望ましい。これらの特徴を踏まえると、パッド部2の素材はフッ素樹脂であることが最も好ましい。また、フッ素樹脂は軟らかく、摩擦係数が少ないため、万が一パッド部2が振動板と接触しても振動板が傷付くおそれはない。
In addition, since the
また、パッド部2の上面には、パッド部2とカバー部3とを連結するための連結部材23を取り付けるための機構(取り付け穴など)が同心円上に設けられている。
Further, on the upper surface of the
また、本実施形態では、パッド部2にはその上面と底面11とを貫通する貫通孔12が設けられている。これにより、パッド部2の上面近傍で吸引力が働いている場合は、この貫通孔12を通って底面11の近傍でも吸引力が働く。なお、貫通孔12はパッド部2の側面と底面11とを貫通するものであっても構わない。この場合、パッド部2の側面近傍で吸引力が働いている際に、この貫通孔12を通って底面11の近傍でも吸引力が働く。
In the present embodiment, the
カバー部3は、天板21、側板22、および配管接続口25を有し、パッド部2の上面との間およびパッド部2の側面との間に隙間24を有しながら、パッド部2の上方から被さるようにパッド部2の上面および側面を覆う。このカバー部3により、隙間24は配管接続口25の開口部、側板22とパッド部2との間に形成される開口部28、および貫通孔12の部分でのみ外気と通じた状態となっている。
The
天板21は、本実施形態では後述する配管接続口25の開口部の径と略同一の径の貫通穴を中心部に有する円盤状の板状体であり、天板21の外径はパッド部2の径よりも大きい。なお、天板21を含め、カバー部3を構成する部材には、たとえばステンレスなどが用いられている。
The
また、天板21の下面には、連結部材23を取り付けるための機構(取り付け穴など)が、パッド部2に設けられたそれと同じ径の同心円上に設けられている。この機構を用いて、連結部材23により天板21とパッド部2の中心がZ軸方向に並んだ状態で天板21がパッド部2とが連結される。そして、天板21とパッド部2との間には、隙間が確保される。なお、本実施形態では、この隙間の寸法(図2(b)における寸法d1)は5mm〜10mmに設定している。
Further, on the lower surface of the
側板22は、外径が天板21の外径と略同一であり、内径がパッド部2の径よりも大きい管状体であり、天板21の外周部と側板22の外周部の位置が一致するように天板21の下面と側板22の上端部とが突き合わされた状態で溶接などにより側板22は天板21と接合される。なお、この接合部は気密性を有している。
The
このように側板22が接合された天板21が連結部材23を介してパッド部2に連結されることにより、パッド部2の上面および側面との間に隙間24を有しながら、パッド部2の上方から被さるようにパッド部2の上面および側面を覆う形態をとる。そして、側板22の下端部27において、側板22とパッド部2との間に開口部28が形成される。なお、本実施形態では、開口部28はパッド部2の全周にわたって形成されており、側板22とパッド部2の隙間の寸法および開口部28の幅(図2(b)における寸法d2)は2mm〜3mmに設定している。
The
また、側板22の高さは、側板22が接合された天板21が連結部材23を介してパッド部2に連結された状態において側板22の下端部27が所定の寸法分パッド部2の底面11よりも高い位置にあるように設定されている。なお、本実施形態では、下端部27と底面11の高さの差(図2(b)における寸法d3)は2mm〜3mmとし、上記寸法d2と略同一の寸法に設定している。
Further, the height of the
配管接続口25は、内径が天板21の穴の径と略同一の管状体であり、他端が吸引手段4と連結された配管26の端部がこの配管接続口25に連結される。
The
この配管接続口25は、天板21の内周部と配管接続口25の内周部の位置が一致するように天板21の上面と配管接続口25の下端部とが突き合わされた状態で、天板21と溶接などにより接合される。なお、この接合部は気密性を有している。
The
吸引手段4は、吸引力を発生する手段であり、工場真空、市販の掃除機などがこれに相当する。 The suction means 4 is a means for generating a suction force, such as a factory vacuum or a commercially available vacuum cleaner.
この吸引手段4は配管26と連結しており、配管26を介して吸引手段4がカバー部3に接続されることにより、吸引手段4が動作することにより隙間24に存在する気体を吸引する。
The suction means 4 is connected to the
なお、配管26は樹脂ホースなどであり、可撓性を有する。そのため、パッド部2およびカバー部3の移動が配管26によって妨げられることは無く、清掃対象物全面の清掃が可能となる。
The
次に、本実施形態における清掃装置による異物の吸引形態を図3に示す。 Next, FIG. 3 shows a suction form of foreign matter by the cleaning device in the present embodiment.
本発明の清掃装置1による清掃対象物は、先述の通り主に浮上搬送熱処理装置が有する振動板92であり、清掃装置1による清掃は、パッド部2が振動板92の超音波振動によって浮上した状態の下で図示しない移動手段により振動板92上を移動しながら実施される。
As described above, the object to be cleaned by the
このようにパッド部2が浮上した状態で吸引手段4を動作させて配管26および配管接続口25を通って隙間24に吸引力が発生した際、隙間24に通じる開口部28および貫通孔12において下から上に向かう気流が発生する。これにより、異物95はこの開口部28と貫通孔12を通って吸引され、清掃される。
When the suction means 4 is operated in a state where the
ここで、振動板92は超音波発生部からの振動を浮上させる物体(清掃装置1、基板Wなど)へ効率良く伝達することが要求されるため、通常は振動の伝達率の良いアルミで形成されている。そのため、振動板92は比較的軟らかく、ガラス微小片などの異物95を引きずってしまうと、振動板92に容易に傷が付いてしまうおそれがあるが、本発明の清掃装置1は振動板92の振動によって超音波振動浮上した状態で振動板92の表面の清掃を行う、すなわち、非接触の状態で清掃を行うため、清掃装置1自身が振動板92を傷付けることは無く、また、清掃装置1が異物95を引きずる可能性も少ない。
Here, since the
次に、清掃装置1で清掃することのできる異物の大きさについて述べる。
Next, the size of foreign matter that can be cleaned by the
まず、貫通孔12を通って吸引される異物95は、浮上しているパッド部2の底面11と振動板92との間をくぐり抜けてから吸引されるため、貫通孔12で吸引できる異物95の大きさは、径がパッド部2の浮上量(振動板92と底面11との距離。本実施形態では、50um〜100um)よりも小さいものに限られる。したがって、貫通孔12からは比較的大きな異物は吸引することができない。
First, the
これに対し、前述の通りカバー部3の下端部27の高さはパッド部2の底面11よりも高い位置にあるため、パッド部2の浮上量よりも径の大きい異物、たとえば図3に示す異物96であっても、下端部27と振動板92の間を通り抜けて開口部28の直下に到達することができ、このような異物96も開口部28を通じて清掃装置1内に吸引して清掃することが可能である。
On the other hand, since the height of the
なお、本実施形態では、前述の通り下端部27は底面11よりも2mm〜3mm高い位置にあり、また、隙間24の幅もこの寸法以上であるため、清掃装置1は2mm〜3mm程度の径の異物96も吸引清掃することが可能である。ここで、振動板92上の2mm〜3mmを超える径の異物はクリーンルーム内のイエローランプ環境下であっても目視で容易に確認することができて手で除去するのも可能であるのに対し、2mm〜3mm以下の微小異物やパーティクルは目視での確認が難しくなる。これに対し、本発明の清掃装置1は目視で確認することが難しい異物95および異物96を全て吸引することを可能とし、振動板92全面を容易に清掃することが可能である。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態ではパッド部2に貫通孔12が設けられているが、この貫通孔12は異物95を吸引するだけでなく、清掃装置1のがたつきを抑え、清掃装置1の移動の制御を容易にする効果を有する。
In the present embodiment, the through-
清掃装置1が振動板92上で超音波振動浮上した状態だと、振動板92の面と平行な方向(図3におけるXY平面と平行な方向)への移動に対して抵抗がほとんど無くなるため、僅かな外力によって清掃装置1が大きく移動し、かえって清掃装置1の移動の制御が困難になるおそれがある。これに対し、パッド部2に貫通孔12が設けられ、この貫通孔12を通して底面11近傍の外気が吸引されることにより、振動板92と底面11との間に吸着力が発生し、清掃装置1を振動板92に押さえつける効果が生じる。この吸着力と超音波振動による浮揚力(放射音圧)とのバランスによって振動板92の面と平行な方向への移動に対して適度の抵抗力を持たせることが可能である。これにより、清掃装置1の移動の制御が容易になる。
When the
一方、貫通孔12が無い場合でも、開口部28から外気を吸引することにより上記押さえつけの効果を得ることができるが、貫通孔12が設けられることにより、その効果を強化することができる。
On the other hand, even if there is no through-
以上の清掃装置により、清掃対象物を傷つけることなく異物を除去することが可能である。 With the above cleaning device, foreign substances can be removed without damaging the object to be cleaned.
1 清掃装置
2 パッド部
3 カバー部
4 吸引手段
11 底面
12 貫通孔
21 天板
22 側板
23 連結部材
24 隙間
25 配管接続口
26 配管
27 下端部
28 開口部
90 浮上搬送熱処理装置
91 基板浮上装置
92 振動板
93 超音波発生部
94 加熱装置
95 異物
96 異物
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記パッド部の上面との間および前記パッド部の側面との間に隙間を有しながら前記パッド部の上面および側面を覆うカバー部と、
前記カバー部に接続され、前記パッド部と前記カバー部との隙間の気体を吸引する吸引手段と、
を備え、
前記カバー部の下端部と前記パッド部の側面との間には開口部が形成され、当該下端部は、前記パッド部の底面よりも高い位置にあることを特徴とする、清掃装置。 A pad portion that has a flat bottom surface facing the object to be cleaned, and floats on the object to be cleaned by ultrasonic vibration of the object to be cleaned;
A cover portion covering the upper surface and the side surface of the pad portion with a gap between the upper surface of the pad portion and the side surface of the pad portion;
A suction means connected to the cover part, for sucking a gas in a gap between the pad part and the cover part;
With
An opening is formed between the lower end part of the cover part and the side of the pad part, and the lower end part is in a position higher than the bottom face of the pad part.
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