JPH076987A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は被洗浄基板を洗浄することによって
ロ−ルブラシのブラシ毛に付着した微粒子が上記被洗浄
基板に転移するのを防止した洗浄装置を提供することに
ある。 【構成】 所定方向に搬送される被洗浄基板２の表裏両
面をロ−ルブラシ１０で洗浄する洗浄装置において、上
記ロ−ルブラシは、上記被洗浄基板の搬送方向に対して
交差する方向に対向して配設され、かつ対向する一対の
ロ−ルブラシは、これらの間から上記被洗浄基板が搬出
されたときに、互いのブラシ毛１０ａが接触する間隔で
配置されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被洗浄基板に付着した
微粒子をロ−ルブラシを用いて洗浄する洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶表示装置や半導体装置の製
造工程においては、被洗浄基板としての液晶用ガラス基
板や半導体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求さ
れる工程がある。このような被洗浄基板を洗浄する方式
としては、洗浄液中に複数枚の被洗浄基板を浸漬するデ
イップ方式や被洗浄基板に向けて洗浄液を噴射して一枚
づつ洗浄する枚葉方式があり、最近では高い清浄度が得
られるとともに、コスト的に有利な枚葉方式が採用され
ることが多くなってきている。

【０００３】枚葉方式の１つとしてロ−ルブラシを用い
た洗浄装置が知られている。この洗浄装置は被洗浄基板
を搬送機構によって所定方向に搬送するとともに、その
搬送途中に、上記被洗浄基板の表裏両面に接触する複数
のロ−ルブラシを配置し、洗浄液を供給しながら各ロ−
ルブラシのブラシ毛を上記被洗浄基板に接触させること
で、上記ロ−ルブラシのブラシ毛によって微粒子を除去
するようにしている。

【０００４】このような洗浄方式によれば、ロ−ルブラ
シのブラシ毛が被洗浄基板に付着した微粒子を擦り落と
すので、高い清浄度が得られる。しかしながら、ブラシ
毛によって擦り落とされた微粒子はブラシ毛に付着し、
洗浄液によって流出されずに残留することがある。その
ような場合、つぎの被洗浄基板を洗浄するときに、ブラ
シ毛に付着した微粒子がその洗浄基板に転移し、洗浄効
果が低下してしまうということがある。

【０００５】また、被洗浄基板の表面はエッチングなど
によって形成された回路パタ−ンなどによって凹凸状と
なっていることがある。そのような場合、たとえば図８
に示すように矢印ａ方向に回転する複数のロ−ルブラシ
１に対して矢印ｂ方向に被洗浄基板２が搬送されてくる
とすると、上記ロ−ルブラシ１のブラシ毛１ａによって
擦られた微粒子ｐが上記被洗浄基板２の凹部２ａの搬送
方向後端側の角部に押し付けられて残留し易いため、洗
浄効果が低下するということもあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のロ
−ルブラシを用いた洗浄装置においては、洗浄作用によ
ってブラシ毛に付着した微粒子がつぎの被洗浄基板に転
移し、洗浄効果が低下するということがあった。

【０００７】また、被洗浄物の表面に凹部があると、所
定方向に回転されるロ−ルブラシによって上記凹部の一
端部に微粒子が残留し易いため、高い洗浄効果が得られ
ないということがあった。

【０００８】この発明の第１の目的は、ロ−ルブラシの
ブラシ毛に微粒子が付着しても、その微粒子をつぎの被
洗浄基板に付着させずに、除去できるようにした洗浄装
置を提供することにある。

【０００９】この発明の第２の目的は、被洗浄基板の表
面に凹部が形成されていても、その凹部の一端部に微粒
子を残すことなく洗浄できるようにした洗浄装置を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の第１の手段は、所定方向に搬送される被洗
浄基板の表裏両面をロ−ルブラシで洗浄する洗浄装置に
おいて、上記ロ−ルブラシは、上記被洗浄基板の搬送方
向に対して交差する方向に対向して配設され、かつ対向
する一対のロ−ルブラシは、これらの間から上記被洗浄
基板が搬出されたときに、互いのブラシ毛が接触する間
隔で配置されていることを特徴とする。

【００１１】この発明の第２の手段は、所定方向に搬送
される被洗浄基板の表裏両面をロ−ルブラシで洗浄する
洗浄装置において、上記ロ−ルブラシは、被洗浄基板の
搬送方向に対して交差する方向に上下２つで対をなすよ
う対向し、かつ上記被洗浄基板の搬送方向に沿って所定
の間隔で複数対配設され、隣り合う各対のロ−ルブラシ
は異なる方向に回転駆動されることを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記第１の手段によれば、一対のロ−ルブラシ
の間から洗浄された被洗浄基板が搬出されると、これら
のブラシ毛が互いに接触することで、ブラシ毛に付着し
た微粒子が除去されることになる。

【００１３】上記第２の手段によれば、被洗浄基板に付
着した微粒子が一対のロ−ルブラシによってその回転方
向一端側に押し寄せられると、その回転方向と逆方向に
回転するつぎの一対のロ−ルブラシによって一方向に押
し寄せられた微粒子はすくい取られて除去され易い。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図６を
参照して説明する。図１と図２に示す洗浄装置１１に
は、ガラス基板や半導体ウエハなどの被洗浄基板２が搬
送手段１２によって搬送されてくる。この搬送手段１２
は上記被洗浄基板２の幅方向両端部の上下面を挟持する
上下一対の搬送ロ−ラ１３が被洗浄基板２の搬送方向に
沿って所定の間隔で複数対配置されてなる。上記搬送ロ
−ラ１３はロ−ラ軸１３ａの両端部に設けられ、このロ
−ラ軸１３ａは図示しない駆動源によって回転駆動され
る。それによって、上記被洗浄基板２を矢印方向に所定
の速度で搬送できるようになっている。

【００１５】上記洗浄装置１１は一端面に導入口１４
ａ、他端面に導出口１４ｂが形成された洗浄槽１４を備
えている。この洗浄槽１４の内部には、上記被洗浄基板
２の表面（上面）と裏面（下面）に上下２本で対をなす
２組のロ−ルブラシ１０が上記被洗浄基板２の搬送方向
に沿って所定の間隔で、かつ上記搬送方向に対して交差
する方向、この実施例では直交して配設されている。各
組のロ−ルブラシ１０の一方は、その軸方向一端側に連
結された駆動モ−タ１５によって回転駆動され、他方の
ロ−ルブラシ１０には歯車やプ−リ（図示せず）などに
よって回転が伝達されるようになっている。上記ロ−ラ
軸１３ａと上記ロ−ルブラシ１０とは、それぞれ上記洗
浄槽１４の両側壁に両端部が回転自在に支持されてい
る。

【００１６】図１に実線の矢印で示すように各組の上下
一対のロ−ルブラシ１０は逆方向に回転駆動されるとと
もに、一方の組と他方の組の隣り合うロ−ルブラシ１０
の回転方向も逆方向となっている。この実施例では、被
洗浄基板２の搬送方向上流側に位置する第１組Ｘの一対
のロ−ルブラシ１０は、上記被洗浄基板２の搬送方向と
逆方向に回転駆動されるようになっており、下流側に位
置する第２組Ｙの一対のロ−ルブラシ１０は被洗浄基板
２の搬送方向と同方向に回転駆動されるようになってい
る。

【００１７】なお、各組Ｘ、Ｙの一対のロ−ルブラシ１
０を回転駆動する駆動モ−タ１５は図２に示す制御装置
１６によって回転方向や回転速度を制御できるようにな
っている。

【００１８】各組Ｘ、Ｙの上下一対のロ−ルブラシ１０
は、図３に示す矢印方向に搬送されてくる被洗浄基板２
の上面と下面に対して接触するとともに、これらの間か
ら被洗浄基板２が搬出された状態において、それぞれの
ブラシ毛１０ａが接触する間隔で配設されている。ロ−
ルブラシ１０のブラシ毛１０ａが互いに接触すること
で、これらブラシ毛１０ａに微粒子Ｐが付着しても、後
述するごとく払い落とされるようになっている。

【００１９】各組Ｘ、Ｙのロ−ルブラシ１０の上流側に
は、上記ロ−ルブラシ１０および被洗浄基板２に向けて
洗浄液Ｌを噴出するノズル１７が設けられている。各ノ
ズル１７から洗浄液Ｌが噴出されることで、上記ロ−ル
ブラシ１０によるかきとり作用と相俟って被洗浄基板２
から微粒子ｐが除去される。

【００２０】上記ロ−ルブラシ１０は、図４（ａ）、
（ｂ）に示すようにステンレス製の中空軸２１の外周面
に、上記ブラシ毛１０ａが設けられている。つまり、ブ
ラシ毛１０ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように所定
長さのナイロン繊維を２つに折り曲げ、その折り曲げ部
分を、ステンレス製の帯状板を断面コ字状に曲成したホ
ルダ２２の内部に挿入し、芯線２３によって押えたの
ち、上記ホルダ２２をかしめることで一体化されてい
る。そして、ブラシ毛１０ａを保持した上記ホルダ２２
を図４（ａ）に示すように上記中空軸２１の外周面に螺
旋状に捲着することで、上記ロ−ルブラシ１０が形成さ
れている。

【００２１】このようにしてブラシ毛１０ａを設けるよ
うにしたロ−ルブラシ１０によると、ブラシ毛１０ａの
植毛密度を高密度化することが可能となる。この実施例
では、直径が0.06〜0.1mm のブラシ毛１０ａを、1500本
／cm² 以上の密度で設けることが可能となった。

【００２２】上記構成の洗浄装置１１において、各組
Ｘ、Ｙのロ−ルブラシ１０を所定方向に回転させ、ノズ
ル１７から洗浄液Ｌを噴出させて被洗浄基板２を搬送ロ
−ラ１３によって洗浄槽１４内へ導入口１４ａから搬入
すると、その被洗浄基板２の上下面に各組のロ−ルブラ
シ１０が順次接触し、その表面に付着した微粒子ｐがか
き取られ、洗浄液Ｌによって除去される。

【００２３】第１組Ｘの一対のロ−ルブラシ１の回転方
向と、第２組Ｙの一対のロ−ルブラシ１０の回転方向と
は逆方向に設定されている。そのため、上記被洗浄基板
２の表面（上面）に図６（ａ）に示すようにエッチング
加工などによって凹部２ａが形成されていて、その凹部
２ａ内に付着した微粒子ｐが第１組Ｘのロ−ルブラシ１
０によってその回転方向一端側に押し寄せられて残留し
ても、回転方向が異なる第２組Ｙのロ−ルブラシ１０に
よって上記凹部２ａの一端側に押し付けられた微粒子ｐ
はすくい上げるようにしてかき取られることになる。

【００２４】つまり、被洗浄基板２の表面に、たとえば
回路用の凹部２ａが形成されていても、微粒子ｐを上記
凹部２ａ内に残留させることなく除去することができ
る。下記表１は２組のロ−ルブラシＸ、Ｙを本件発明の
ように逆方向に回転させた場合と、従来のように同方向
に回転させた場合に、被洗浄基板２の凹部２ａの図６
（ｂ）に（ア）と（イ）で示す箇所に残留する微粒子ｐ
を計数した実験結果を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】以上の結果より、２組のロ−ルブラシ１０
を逆方向に回転させる、本件発明の方が同方向に回転さ
せる従来に比べて洗浄効果が向上することが分かる。被
洗浄基板２が各組の上下一対のロ−ルブラシ１０間から
搬出されると、それら一対のロ−ルブラシ１０は図３に
示すように互いのブラシ毛１０ａが接触する。それによ
って、上記被洗浄基板２から除去された微粒子ｐが上記
ロ−ルブラシ１０のブラシ毛１０ａに付着していても、
互いのブラシ毛１０ａが接触することで、それらブラシ
毛１０ａから払い落とされて洗浄液Ｌとともに流出す
る。そのため、つぎの被洗浄基板２を洗浄するときに、
ブラシ毛１０ａから被洗浄基板２へ微粒子ｐが転移し、
洗浄効果が低下するということが防止される。

【００２７】この発明の高密度ロ−ルブラシ１０と、従
来のロ−ルブラシとにより、被洗浄基板２を洗浄し、そ
の洗浄効果を測定した実験結果を表２に示す。この発明
のロ−ルブラシ１０は直径70mm、長さ400mm 、ブラシ毛
１０ａが直径0.07mmのナイロン繊維、同じく毛足の長さ
が16mm、毛束の幅（ホルダ２２の幅）３mmで、そのホル
ダ２２を中空軸２１の外周面に隙間なく螺旋状に捲着し
たもので、それによってブラシ毛１０ａの植毛密度は15
00本／cm² 以上が達成された。

【００２８】これに対して従来のロ−ルブラシは、直径
70mm、長さ400mm 、ブラシ毛１０ａが直径0.07mmのナイ
ロン繊維、同じく毛足の長さが16mm、毛束の径4.2mm 、
毛束のピッチ（Ｐ）9.1mm で、軸方向に１２列、円周方
向に１／３・Ｐづつ、ずらして植毛した構成で、そのよ
うな構成によって植毛密度は300 本／cm² 程度となる。

【００２９】各ブラシの回転数は300rpm、被洗浄基板２
の搬送速度は0.9 ｍ／min 、被搬送基板２は大きさは30
0mm ×400mm 、厚さは1.1 mmで、図７に示すパタ−ン３
１が形成されており、微粒子ｐがなくなるよう、十分に
洗浄したのち、その面に、微粒子ｐとして1 μｍ、5 μ
ｍ、10μｍのＳｉＣ粒子を散布して汚染させたのち、被
洗浄基板２に対するブラシ毛の押付け量を0.5mm と2.0m
m で洗浄し、図７に示すそのパタ−ン３１のＬ、Ｓ、
ａ、ｂ、ｃ、ｄの６カ所において残った微粒子ｐを金属
顕微鏡で計数した。その結果を下記表１に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】このように、押付け量が1.0mm と2.0mm の
いずれの場合にも、本件発明のロ−ルブラシ１０を用い
た方が、従来のブラシに比べて高い洗浄効果が得られる
ことが確認された。つまり、ブラシ毛１０ａをホルダ２
２に保持して中空軸２１の外周面に螺旋状に捲着するこ
とで、1500本／cm² の植毛密度を達成できたのため、30
0 本／cm² 程度の植毛密度しか達成できない従来のロ−
ルブラシに比べて洗浄効果に大きな差が生じたものと考
察される。

【００３２】また、従来のロ−ルブラシにおいては、ブ
ラシ毛の押付け量を大きくすることで、洗浄効果を向上
させることができるものの、押付け量を大きくしたので
は、接触圧力が増大し、被洗浄基板２に傷を付ける虞が
あるから、精密洗浄には適さない。

【００３３】なお、この発明は上記実施例だけに限定さ
れず、その発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
である。たとえば、上記一実施例では被洗浄基板の搬送
方向に２組のロ−ルブラシを配設したが、３組以上のロ
−ルブラシを配置するようにしてもよく、その点はなん
ら限定されるものでない。

【００３４】また各組のロ−ルブラシ１０の回転方向
は、図１に破線の矢印で示すように、上下一対のロ−ル
ブラシ１０を同方向に回転させ、隣り合う各組のロ−ル
ブラシ１０を逆方向に回転させてもよく、要は隣り合う
ロ−ルブラシ１０の回転方向が逆方向であればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように請求項１に記載された
発明によれば、被洗浄基板を挟んで対向する一対のロ−
ルブラシ間から被洗浄基板が搬出されたときに、上記一
対のロ−ルブラシのブラシ毛が接触するよう、上記一対
のロ−ルブラシの配置間隔を設定した。

【００３６】そのため、洗浄作用にともないブラシ毛に
微粒子が付着しても、被洗浄基板が一対のロ−ルブラシ
間から搬出されたときに、ブラシ毛が互いに接触し、こ
れらブラシ毛に付着した微粒子が払い除かれるから、つ
ぎの洗浄のときにブラシ毛から被洗浄基板へ微粒子が転
移するということが防止される。

【００３７】請求項２に記載された発明によれば、被洗
浄基板を複数対のロ−ルブラシで洗浄する場合に、隣り
合う各対のロ−ルブラシを異なる方向に回転駆動するよ
うにした。

【００３８】そのため、最初の一対のロ−ルブラシで被
洗浄基板に付着した微粒子がその回転方向に沿う、たと
えばエッチングパタ−ンなどの凹部の一方向に押付けら
れると、つぎの一対のロ−ルブラシの回転方向が異なる
ことで、一方向に押付けられた微粒子がすくい取られる
ため、洗浄効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の全体構成を示す縦断面
図。

【図２】同じく横断面図。

【図３】同じくロ−ルブラシ間から被洗浄基板が搬出さ
れたときの一対のロ−ルブラシのブラシ毛が接触してい
る状態の側面図。

【図４】（ａ）は同じくロ−ルブラシの一部分の拡大正
面図、（ｂ）は同じく側面図。

【図５】同じく（ａ）はブラシ毛を保持したホルダの正
面図、（ｂ）は同じく側面図。

【図６】（ａ）、（ｂ）は被洗浄基板の上面に凹部が形
成されている場合の２組のロ−ルブラシにより微粒子が
除去される状態を順次示す説明図。

【図７】同じく被搬洗浄基板に形成されたパタ−ンの一
部を示す平面図。

【図８】従来の洗浄方式によって被洗浄基板の上面に形
成された凹部に微粒子が残留する状態の説明図。

【符号の説明】

２…被洗浄基板、１０…ロ−ルブラシ、１０ａ…ブラシ
毛、１３…搬送ロ−ラ、１４…洗浄槽、１５…駆動モ−
タ、１６…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 禎明 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所大船工場内 (72)発明者 佐藤 均 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所大船工場内 (72)発明者 土井 敏 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所大船工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に搬送される被洗浄基板の表裏
   両面をロ−ルブラシで洗浄する洗浄装置において、上記
   ロ−ルブラシは、上記被洗浄基板の搬送方向に対して交
   差する方向に対向して配設され、かつ対向する一対のロ
   −ルブラシは、これらの間から上記被洗浄基板が搬出さ
   れたときに、互いのブラシ毛が接触する間隔で配置され
   ていることを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 所定方向に搬送される被洗浄基板の表裏
   両面をロ−ルブラシで洗浄する洗浄装置において、上記
   ロ−ルブラシは、被洗浄基板の搬送方向に対して交差す
   る方向に上下２つで対をなすよう対向し、かつ上記被洗
   浄基板の搬送方向に沿って所定の間隔で複数対配設さ
   れ、隣り合う各対のロ−ルブラシは異なる方向に回転駆
   動されることを特徴とする洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記ロ−ルブラシのブラシ毛は、直径が
   0.06〜0.1mm のナイロン繊維が、1500本／cm² 以上の植
   毛密度で設けられていることを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の洗浄装置。