JPH10242093A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で基板の洗浄面に対して洗浄具を
所定の押圧荷重で作用させ得る基板洗浄装置を提供す
る。 【解決手段】 支持アーム７の先端側アーム部分７ａに
回転体１０に対して昇降可能に洗浄具支持体１３が設け
られ、その下端部に洗浄ブラシ８が取り付けられてい
る。圧縮コイルスプリング１６の付勢力を利用した重量
均衡機構１７により洗浄ブラシ８や洗浄具支持体１３等
の自重と釣り合って洗浄ブラシ８が所定高さに維持され
ている。洗浄具支持体１３の上端に錘支持部１９が取り
付けられている。錘支持部１９に錘ＷＴを載置支持する
と、その錘ＷＴの自重によって洗浄具支持体１３が下降
され、洗浄ブラシ８が基板の洗浄面に近づけられ、錘Ｗ
Ｔの荷重に応じた押圧荷重で洗浄ブラシ８が基板の洗浄
面に作用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやフ
ォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基
板、光ディスク用の基板などの基板の洗浄面に対して、
洗浄ブラシなどの洗浄具を所定の押圧荷重で作用させて
基板の洗浄面を洗浄する基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板洗浄装置において、基板の
洗浄面に対して洗浄具を所定の押圧荷重で作用させる機
構は、従来、基板の洗浄面に掛ける洗浄具の押圧荷重を
近似的に圧力に換算し、その圧力を洗浄具に付与するよ
うに構成されている。

【０００３】そして、洗浄具に付与する圧力は、例え
ば、空気圧や、電磁力を駆動源とするリニアアクチュエ
ータなどで得るように構成されている。前者の場合は、
洗浄具に付与する空気圧はレギュレータで調節するよう
に構成され、後者の場合は、駆動源である電磁力を電気
的に調節するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板の
洗浄面に対して洗浄具を所定の押圧荷重で作用させる上
記従来の機構は、構造が複雑であり、故障などのトラブ
ルが発生し易く、メンテナンスなども行い難く、コスト
高になるなどの問題があった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、簡単な構造で基板の洗浄面に対して洗
浄具を所定の押圧荷重で作用させることができる基板洗
浄装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、基板の洗浄面に対して洗
浄具を所定の押圧荷重で作用させて前記基板の洗浄面を
洗浄する基板洗浄装置において、前記洗浄具を前記基板
の洗浄面に対して昇降可能に支持する昇降支持手段と、
前記昇降支持手段を下降または上昇させるように前記昇
降支持手段に錘を作用させて、前記洗浄具を前記基板の
洗浄面に近づけることで、前記基板の洗浄面に対して前
記洗浄具を所定の押圧荷重で作用させる押圧荷重付与手
段と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の基板洗浄装置において、前記洗浄具および洗浄具
と一体に昇降される部材の自重と釣り合って前記洗浄具
を所定高さに維持する重量均衡手段をさらに備えたこと
を特徴とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の基板洗浄装置において、前記昇降支持手
段に錘を支持する錘支持部を設けて前記押圧荷重付与手
段を構成したことを特徴とするものである。

【０００９】請求項４に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の基板洗浄装置において、所定の揺動支点
周りで揺動可能に支持された揺動アームに錘を支持し
て、前記揺動アームの作用点を前記昇降支持手段に作用
させて前記押圧荷重付与手段を構成したことを特徴とす
るものである。

【００１０】請求項５に記載の発明は、上記請求項４に
記載の基板洗浄装置において、前記揺動アームに沿って
錘をスライド移動させることで、揺動アームの作用点が
前記昇降支持手段に作用する力を変更可能に構成したこ
と特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。すなわち、押圧荷重付与手段は、洗浄具を基板の洗
浄面に対して昇降可能に支持する昇降支持手段を下降ま
たは上昇させるように昇降支持手段に錘を作用させて、
洗浄具を基板の洗浄面に近づけるという簡単な機械構造
で、基板の洗浄面に対して洗浄具を所定の押圧荷重で作
用させることができる。

【００１２】なお、水平姿勢に保持された基板の上面を
洗浄面として洗浄を行う場合は、昇降支持手段を下降さ
せて洗浄具を基板の洗浄面（上面）に近づけるように構
成し、水平姿勢に保持された基板の下面を洗浄面として
洗浄を行う場合は、昇降支持手段を上昇させて洗浄具を
基板の洗浄面（下面）に近づけるように構成する。

【００１３】また、錘の荷重を変えたり、支持位置を変
えるなどによって、基板の洗浄面に対して洗浄具を作用
させる押圧荷重を適宜に変更することもできる。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、重量均衡
手段によって、洗浄具および洗浄具と一体に昇降される
部材の自重と釣り合って洗浄具が所定高さに維持され
る。すなわち、昇降支持手段に錘を作用させていない状
態で、基板の洗浄面に対して作用させる洗浄具の押圧荷
重を「０」にすることができる。従って、昇降支持手段
への錘の作用の程度を変えるだけで、洗浄具などの自重
以下の押圧荷重で基板の洗浄面に洗浄具を作用させるこ
とも可能となる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、昇降支持
手段に設けた錘支持部に錘を支持させることで、錘の自
重によって昇降支持手段を下降させ、洗浄具を基板の洗
浄面に近づけて、錘の自重（荷重）に応じた押圧荷重
で、基板の洗浄面に対して洗浄具を作用させることがで
きる。

【００１６】なお、この請求項３に記載の発明の構成で
は、錘支持部に支持させる錘の荷重を変えることで、基
板の洗浄面に対して洗浄具を作用させる押圧荷重を適宜
に変更することができる。

【００１７】請求項４に記載の発明によれば、揺動アー
ムに支持された錘の自重によって揺動アームが揺動支点
周りで揺動され、揺動アームの作用点が昇降支持手段を
下降または上昇させ、洗浄具を基板の洗浄面に近づけ
て、基板の洗浄面に対して洗浄具を所定の押圧荷重で作
用させる。

【００１８】なお、この請求項４に記載の発明の構成で
は、錘の荷重を変えたり、揺動アームに対する錘の支持
位置を変えるなどによって、揺動アームの作用点が昇降
支持手段に作用する力を変更して、基板の洗浄面に対し
て洗浄具を作用させる押圧荷重を適宜に変更することが
できる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、上記請求
項４に記載の発明において、揺動アームに沿って錘をス
ライド移動させることで、揺動アームの作用点が昇降支
持手段に作用する力を変更可能に構成し、基板の洗浄面
に対して洗浄具を作用させる押圧荷重を適宜に変更す
る。

【００２０】例えば、揺動支点を挟んで揺動アームの作
用点と反対側に錘を支持させ、その錘を揺動アームに沿
ってスライド移動させてその錘と揺動支点との距離を変
えることで揺動アームの作用点が昇降支持手段に作用す
る力を変更することができるし、または、揺動支点を挟
んで揺動アームの作用点と反対側に錘を支持させるとと
もに、その錘とは別の錘を揺動支点と揺動アームの作用
点との間に支持させ、その別の錘を揺動支点と揺動アー
ムの作用点との間でスライド移動させて、揺動支点を挟
んで支持される各錘のバランス関係を変えることで揺動
アームの作用点が昇降支持手段に作用する力を変更する
こともできる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 ＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例に係る基板洗
浄装置全体の概略構成を示す縦断面図であり、図２はそ
の平面図である。

【００２２】電動モータ１の駆動によって鉛直方向の軸
芯周りで回転する回転軸２の上端に、基板Ｗを真空吸着
保持する回転台３が一体回転可能に取り付けられ、基板
Ｗを鉛直方向の軸芯周りで回転可能に保持する基板保持
機構４が構成されている。

【００２３】なお、基板保持機構４は真空吸着式のもの
に限らず、例えば、回転台３上に基板Ｗの外周部の複数
箇所を載置支持する基板支持部材を複数個設けるととも
に、この基板支持部材に支持された基板Ｗの水平方向の
位置を規制する位置決めピンを設けて基板保持機構を構
成し、基板Ｗを回転台３の上面から離間した状態で回転
可能に保持させるようにしてもよい。

【００２４】基板保持機構４およびそれによって保持さ
れた基板Ｗの周囲は、昇降駆動機構（図示せず）によっ
て昇降可能なカップ５で覆われている。カップ５の横外
側方に、基板Ｗの回転中心側に向けて純水などの洗浄液
を噴出供給するノズル６が設けられている。

【００２５】また、カップ５の横外側方に、アングル形
状の支持アーム７が、電動モータ（図示せず）により鉛
直方向の第１の軸芯Ｐ１周りで回転可能に設けられ、そ
の支持アーム７の先端側アーム部分７ａの下部に、鉛直
方向の第２の軸芯Ｐ２周りで回転可能に、基板Ｗの上面
（この実施例における洗浄面であって、通常は基板Ｗの
表面）を洗浄する洗浄具としての洗浄ブラシ８が設けら
れている。

【００２６】なお、洗浄ブラシ８としては、ナイロンブ
ラシやモヘアブラシ、あるいは、スポンジ製やフェルト
製、プラスチック製などのものが使用される。

【００２７】図３の要部の拡大縦断面図に示すように、
支持アーム７の先端側アーム部分７ａに、ベアリング９
を介して前記第２の軸芯Ｐ２周りで回転可能に回転体１
０が設けられ、回転体１０に一体回転可能に取り付けら
れたプーリー１１とモータＭとがタイミングベルト１２
を介して連動連結されている。回転体１０のプーリー１
１を挟む両側箇所それぞれにベアリング１０ａが設けら
れ、そのベアリング１０ａが洗浄具支持体１３の途中箇
所に形成されたスプライン部１３ａに作用するように構
成され、回転体１０と一体回転しながら抵抗少なく洗浄
具支持体１３を昇降できるように構成されている。

【００２８】なお、洗浄具支持体１３のスプライン部１
３ａは、図４の横断面図に示すように、円柱状の洗浄具
支持体１３の４側面が削られて略四角柱状に形成されて
いて、このスプライン部１３ａの４側面に対してベアリ
ング１０ａが作用するように構成されている。

【００２９】洗浄ブラシ８は洗浄具支持体１３の下端部
に着脱自在に取り付けられていて、基板Ｗの上面に形成
された膜の種類や洗浄条件などに応じて適宜に洗浄ブラ
シ８の種類を変えられるようになっている。なお、洗浄
ブラシ８の種類を変える必要がないときには、洗浄ブラ
シ８は洗浄具支持体１３の下端部に一体的に取り付ける
ように構成されていてもよい。

【００３０】洗浄具支持体１３のスプライン部１３ａの
上方の円柱部には、ネジが切られていて、このネジ部１
３ｂに螺合させてバネ座１４が取り付けられている。そ
のバネ座１４と、回転体１０に取り付けられたバネ座１
５とにわたって圧縮コイルスプリング１６が設けられて
いる。そして、洗浄具支持体１３に対するバネ座１４の
高さ位置を適宜に調節することで、圧縮コイルスプリン
グ１６の付勢力を調節し、この圧縮コイルスプリング１
６の付勢力で、洗浄ブラシ８や洗浄具支持体１３などの
重量に釣り合って、洗浄ブラシ８を先端側アーム部分７
ａに対して所定高さに維持させるように重量均衡機構１
７が構成されている。なお、洗浄ブラシ８の種類を変え
ることで、洗浄ブラシ８の自重が変わる場合には、洗浄
具支持体１３に対するバネ座１４の高さ位置を適宜に変
えればよい。また、圧縮コイルスプリング１６に代え
て、弾性変位の程度にかかわらず反発力が一定の非線形
バネを用いてもよい。

【００３１】洗浄具支持体１３の上端にベアリング１８
を介して相対回転のみ可能に錘支持部１９が取り付けら
れている。また、錘支持部１９は、支持アーム７の縦壁
に昇降可能に支持された支持部材２０に支持されてい
る。

【００３２】上記錘支持部１９に錘ＷＴを載置支持させ
ることで、その錘ＷＴの自重によって洗浄具支持体１３
が下降され、洗浄ブラシ８が基板Ｗの上面に近づけら
れ、錘ＷＴの自重（荷重）に応じた押圧荷重で、基板Ｗ
の上面に対して洗浄ブラシ８を作用させることができる
ように構成されている。

【００３３】前記バネ座１４、１５と圧縮コイルスプリ
ング１６とからなる重量均衡機構１７、および、錘支持
部１９に載置支持された錘ＷＴそれぞれの平面視におけ
る中心が洗浄ブラシ８の回転中心Ｐ２に一致するように
構成されている。

【００３４】また、錘支持部１９に載置支持する錘ＷＴ
を取り替えて、錘ＷＴの荷重を変えることで、基板Ｗの
上面に対して洗浄ブラシ８を作用させる押圧荷重を適宜
に変更することもできる。

【００３５】支持アーム７の上カバー２１はネジ２２に
よって着脱自在に取り付けられていて、この上カバー２
２を取り外すことで、錘支持部１９に載置支持する錘Ｗ
Ｔを取り替えることができるようなっている。

【００３６】下方のベアリング１０ａより下側におい
て、蛇腹部材２３の上端側が洗浄具支持体１３に固設さ
れている。この蛇腹部材２３の下端側は、回転体１０に
取り付けられた回転部材２４に連結されていて、蛇腹部
材２３は洗浄具支持体１３と一体回転されるように構成
されている。この回転部材２４と蛇腹部材２３、磁性流
体シール２５によって、回転体１０の回転や回転体１０
に対する洗浄具支持体１３の昇降によって発生するパー
テクィクルが基板Ｗ上に落下するのを回避できるように
構成されている。また、先端側アーム部分７ａの下端の
洗浄具支持体１３の導出部分にはラビリンス機構２６が
設けられ、先端側アーム部分７ａ内部に洗浄液が浸入す
ることを回避できるように構成されている。

【００３７】次に、上記構成の実施例装置の動作を説明
する。まず、基板Ｗの洗浄に先立ち、基板Ｗ上に形成さ
れた膜などの種類（アルミ膜、酸化膜、窒化膜、ポリシ
リコン膜、パターン膜、ベアシリコンなど）や、基板Ｗ
に付着している汚染物の性質、種類などに応じて、洗浄
時の押圧荷重が決められ、その洗浄時の押圧荷重に応じ
た荷重の錘ＷＴが錘支持部１９に載置支持される。

【００３８】そして、支持アーム７が上記第１の軸芯Ｐ
１周りで回転され、図２の実線で示す退避位置から、基
板保持機構４に保持された基板Ｗの上面の上に移動さ
れ、所定の洗浄高さに維持される。

【００３９】なお、上記支持アーム７の洗浄高さは、錘
支持部１９に錘ＷＴが載置されていない状態で、基板保
持機構４に保持された基板Ｗの上面に対する洗浄ブラシ
８の押圧荷重が「０(g) 」となる高さに設定されてい
る。従って、錘支持部１９に載置支持された錘ＷＴの荷
重に相当する押圧荷重で、基板Ｗの上面に対して洗浄ブ
ラシ８を作用させることができる。また、錘ＷＴが錘支
持部１９に載置されていない状態で、重量均衡機構１７
によって洗浄ブラシ８や洗浄具支持体１３、錘支持部１
９などの自重が基板Ｗの上面に掛かっていないので、基
板Ｗの上面に対する洗浄ブラシ８の押圧荷重を「０(g)
」から任意に設定でき、洗浄ブラシ８などの自重以下
の押圧荷重で基板Ｗの上面に対して洗浄ブラシ８を作用
させることもできる。

【００４０】次に、電動モータ１を駆動して基板保持機
構４に保持された基板Ｗを鉛直方向の軸芯周りで回転さ
せ、ノズル６から洗浄液を噴出供給させて、洗浄ブラシ
８を錘ＷＴの荷重に相当する押圧荷重で基板Ｗの上面に
作用させた状態で、支持アーム７を第１の軸芯Ｐ１周り
で回転させ、支持アーム７が上記洗浄高さに維持されて
上記洗浄ブラシ８を基板Ｗの上面に沿わせて水平移動さ
せ、基板Ｗの上面全面を洗浄ブラシ８で洗浄する。な
お、この洗浄中、ハイドロプレーン現象により基板Ｗの
上面と洗浄ブラシ８の毛とが非接触状態となることもあ
るが、本発明はこのような場合の洗浄も含み、本発明に
おいて洗浄具を基板の洗浄面に作用させるとは、洗浄具
を基板の洗浄面に押し付ける場合だけでなく、洗浄具と
基板の洗浄面とが非接触となる場合も含む。

【００４１】ところで、基板保持機構４に保持された基
板Ｗに反り変形などが生じて基板Ｗの上面に凹凸ができ
ている場合もあるが、このような場合でも、圧縮コイル
スプリング１６の弾性変形により、洗浄ブラシ８は基板
Ｗの上面の凹凸に追従して基板Ｗの上面に損傷などを与
えずに基板Ｗの上面を洗浄することができる。なお、圧
縮コイルスプリング１６の弾性変形により、基板Ｗの上
面に対する洗浄ブラシ８の押圧荷重が若干変動するが、
この変動は極く僅か（押圧荷重の変動は１％以下）であ
るので、基板Ｗの上面に凹凸があっても略一定の押圧荷
重で洗浄ブラシ８を基板Ｗの上面に作用させて基板Ｗの
上面を洗浄することができる。

【００４２】また、基板Ｗの上面に形成されている膜の
種類や、洗浄ブラシ８の種類などによっては、モータＭ
を駆動して洗浄ブラシ８を第２の軸芯Ｐ２周りで回転さ
せながら上記基板Ｗの上面の洗浄が行われることもある
が、このような場合でも、本実施例によれば、錘ＷＴの
荷重に相当する押圧荷重で洗浄ブラシ８を基板Ｗの上面
に作用させて基板Ｗの上面を洗浄することができる。な
お、本実施例では、錘支持部１９は支持部材２０で昇降
可能に支持されているとともに、ベアリング１８によっ
て錘支持部１９と洗浄具支持体１３の上端とが相対回転
可能に連結されているので、洗浄具支持体１３が第２の
軸芯Ｐ２周りで回転されても、錘支持部１９は回転され
ない。従って、錘支持部１９に載置支持された錘ＷＴが
回転によって振り落とされるなどの不都合も起きない。

【００４３】上記第１実施例では、錘支持部１９を洗浄
具支持体１３の上端に取り付けたが、本発明はこれに限
らず、例えば、図５に示すように、洗浄具支持体１３の
途中箇所に錘支持部１９を設け、リング状の錘ＷＴを洗
浄具支持体１３に貫通させて錘支持部１９に支持させる
ように構成してもよく、このような構成であっても、上
記第１実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４４】＜第２実施例＞次に、図６を参照して第２
実施例装置の構成を説明する。

【００４５】この第２実施例装置は、上記第１実施例装
置の錘支持部１９に代えて、当接部材３０が、ベアリン
グ３１によって相対回転可能に洗浄具支持体１３の上端
に取り付けれている。この当接部材３０も、支持アーム
７の縦壁に昇降可能に支持された支持部材２０に支持さ
れている。

【００４６】また、支持アーム７内には柱部材３２が立
設されている。図６、図７に示すように、柱部材３２の
上端部は側面から見て「コ」の字になっていて、中央の
凹部に第１の水平軸３３が架け渡されている。この第１
の水平軸３３に連結部材３４が回動可能に貫通支持され
た状態で、柱部材３２の上端部の凹部に嵌め込まれてい
る。連結部材３４には、揺動アーム３５が嵌入されてネ
ジ止めされている。これにより、揺動アーム３５は、第
１の水平軸３３の軸芯を揺動支点として揺動されるよう
に構成されている。

【００４７】揺動アーム３５の一端側（図６の左端部）
には部材３６が取り付けられている。図６、図８に示す
ように、この部材３６に第２の水平軸３７が取り付けら
れ、この第２の水平軸３７に回動可能にベアリング３８
が支持され、ベアリング３８が当接部材３０の上端面に
常に一点（一線）で当接されるようになっている。この
ベアリング３８と当接部材３０の当接点が揺動アーム３
５の作用点となり、この作用点は、第２の軸芯Ｐ２上に
とられている。なお、後述するように、揺動アーム３５
が揺動支点周りで揺動されることにより、作用点が第２
の軸芯Ｐ２からずれることもあるが、揺動アーム３５の
最大揺動角度は数度程度であり、作用点が第２の軸芯Ｐ
２からずれるずれ量は極く僅かである。従って、作用点
が洗浄具支持体１３を下降させる力は、略、洗浄ブラシ
８の回転中心Ｐ２上に働き、基板Ｗの上面に対して洗浄
ブラシ８を略均一に作用させることができる。

【００４８】揺動アーム３５の他端部（図６の右端部）
には、第１の錘ＷＴ１が支持されている。一方、第２の
錘ＷＴ２は、揺動アーム３５に嵌め付けられていて、ベ
アリング３８と揺動支点との間においてスライド移動で
きるように構成されている。また、第２の錘ＷＴ２はネ
ジ３９によって揺動アーム３５の適宜の位置で固定でき
るようにもなっている。

【００４９】上記構成により、第２の錘ＷＴを揺動アー
ム３５に沿わせてスライド移動させて適宜の位置に固定
することで、第１の錘ＷＴ１を含む揺動支点よりも右側
の揺動アーム３５側の重量に比べて、第２の錘ＷＴ２を
含む揺動支点よりも左側の揺動アーム３５側の重量が重
くなり、ベアリング３８が下がる方向に揺動アーム３５
が揺動され、揺動アーム３５の作用点が当接部材３０を
押し下げ、この押し下げる力により、洗浄具支持体１３
が下降され、洗浄ブラシ８が基板Ｗの上面に近づけられ
て、所定の押圧荷重で洗浄ブラシ８を基板Ｗの上面に作
用させることができる。第２の錘ＷＴをベアリング３８
側に近づけるに従って、基板Ｗの上面に対する洗浄ブラ
シ８の押圧荷重が大きくなる。なお、第２の錘ＷＴ２の
揺動アーム３５上の位置と基板Ｗの上面に対する洗浄ブ
ラシ８の押圧荷重との関係は、予め理論的に、あるい
は、実験的に求めておき、揺動アーム３５にその対応関
係を示す目盛りが付けられている。作業者は、支持アー
ム７の上カバー２１を取り外して前記目盛りに従って第
２の錘ＷＴ２を揺動アーム３５の適宜の位置に移動させ
て固定させることで、所望の押圧荷重で洗浄ブラシ８を
基板Ｗの上面に作用させることができる。なお、第２の
錘ＷＴ２を図６の二点鎖線の位置に位置させたときは、
第１の錘ＷＴ１を含む揺動支点よりも右側の揺動アーム
３５側の重量と、第２の錘ＷＴ２を含む揺動支点よりも
左側の揺動アーム３５側の重量とのバランスがとれて、
揺動アーム３５の作用点が当接部材３５を下降させる力
が働かなくなり、基板Ｗの上面に対する洗浄ブラシ８の
押圧荷重が「０(g) 」になるように構成されている。

【００５０】その他の構成は第１実施例装置と同じであ
るので、共通する部分は図３などと同一符号を付してそ
の詳述は省略する。そして、上述したように所望の押圧
荷重で洗浄ブラシ８を基板Ｗの上面に作用させ、上記第
１実施例で説明したように基板Ｗの上面が洗浄される。

【００５１】なお、上記第２実施例装置では、揺動アー
ム３５の作用点を洗浄具支持体１３の上方から作用させ
るように構成したが、請求項４に記載の発明はこれに限
らず、例えば、図９に示すように、揺動アーム３５の作
用点ＳＴを洗浄具支持体１３の途中箇所に作用させるよ
うに構成してもよく、このように構成しても、上記第２
実施例装置と同様の効果を得ることができる。なお、図
９中の符号４０は、洗浄具支持体１３の途中箇所に貫通
された水平軸であり、作用点ＳＴはこの水平軸４０を介
して洗浄具支持体１３を下降させる。

【００５２】また、請求項４、５に記載の発明は上記第
２実施例の構成に限定されず、原理的には例えば図１０
の各図のように構成することもできる。なお、図１０の
各図において、符号ＹＳは揺動支点を示し、ＳＴは揺動
アーム３５の作用点を示す。また、符号Ｆは作用点ＳＴ
が洗浄具支持体１３（図１０では図示せず）を下降させ
る力を示し、基板Ｗの上面に対する洗浄ブラシ８の押圧
荷重は、この力Ｆの大きさに比例する。

【００５３】図１０（ａ）は、揺動支点ＹＳを挟んで作
用点ＳＴと反対側において、錘ＷＴを揺動アーム３５に
沿ってスライド移動可能に支持させたものである。この
構成によれば、錘ＷＴを所定の位置に位置させることで
作用点ＳＴの力Ｆを無くすことができ、その位置よりも
錘ＷＴを揺動支点ＹＳに近づけるに従って作用点の力Ｆ
が大きくなる。なお、揺動支点ＹＳよりも作用点ＳＴ側
の揺動アーム３５などの重量が十分に重くない場合に
は、図１０（ｂ）に示すように、揺動アーム３５の揺動
支点ＹＳと作用点ＳＴとの間の適宜の位置に別の錘Ｗ
Ｔ’を支持させるようにしてもよい。

【００５４】図１０（ｃ）は、揺動支点ＹＳを挟んで作
用点ＳＴと反対側において、錘ＷＴを支持する錘支持部
４５を揺動アーム３５に取り付け、揺動アーム３５に対
して錘ＷＴを取り替え可能に支持させたものである。こ
の構成によれば、所定の荷重の錘ＷＴを錘支持部４５に
支持させれば作用点ＳＴの力Ｆが無くなり、それよりも
軽い錘ＷＴを錘支持部４５に支持させれば作用点ＳＴの
力Ｆが得られ、錘ＷＴの荷重を軽くするに従って作用点
の力Ｆが大きくなる。なお、揺動支点ＳＴよりも作用点
ＳＴ側の揺動アーム３５などの重量が十分に重くない場
合には、図１０（ｂ）と同様に、揺動アーム３５の揺動
支点ＹＳと作用点ＳＴとの間の適宜の位置に別の錘Ｗ
Ｔ’を支持させるようにしてもよい（図１０（ｄ））。

【００５５】図１０（ｅ）は、上記第２実施例におい
て、第２の錘ＷＴ２を揺動アーム３５に沿ってスライド
移動させて作用点ＳＴの力Ｆを変えたのに代えて、揺動
アーム３５の揺動支点ＹＳと作用点ＳＴとの間の適宜の
位置に錘支持部４５を取り付け、この錘支持部４５に支
持させる第２の錘ＷＴ２の荷重を変えることで、作用点
ＳＴの力Ｆを変えるように構成したものである。

【００５６】請求項４、５に記載の発明は、保持された
基板Ｗの上面を洗浄面とした洗浄に限らず、例えば、図
１１や図１２に示すようにように保持された基板Ｗの下
面（通常は裏面）を洗浄面とした洗浄にも同様に適用す
ることができる。

【００５７】図１１の基板保持機構５０は、電動モータ
１の駆動によって鉛直方向の軸芯周りで回転する回転軸
２の下端に回転台５１が一体回転可能に取り付けられ、
回転台５１の下面から下方に導出された複数本の基板保
持部材５２によって基板Ｗの外周部の複数箇所を保持す
るように構成されている。

【００５８】図１２の基板保持機構６０は、複数個の回
転保持ローラー６１で基板Ｗの外周部の複数箇所を保持
する。そして、複数個の回転保持ローラー６１のうちの
幾つかの回転保持ローラー６１（主動ローラー）が、図
示しない電動モータによって鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回
転されることで、主動ローラーと基板Ｗとの摩擦によっ
て基板Ｗが鉛直方向の軸芯周りで回転される。なお、主
動ローラー以外の回転保持ローラー６１（従動ローラ
ー）は、積極的に回転駆動されないが軸芯Ｊ周りに回転
可能に支持されている。

【００５９】図１１や図１２の装置において基板Ｗの下
面を洗浄ブラシ８で洗浄する場合には、図６と略同じ構
成の支持アーム７を上下逆転させて基板Ｗの下方に配置
される。ただしこの場合は、揺動アーム３５の作用点の
力が上向きに働き、洗浄具支持体１３を上昇させて、洗
浄ブラシ８を基板Ｗの下面（洗浄面）に近づけること
で、基板Ｗの下面に対して洗浄ブラシ８を所定の押圧荷
重で作用させることになる。

【００６０】このような構成は、原理的には図１３の各
図で示すような構成で実現することができる。なお、図
１３の各図の符号は図１０中の符号と同じである。

【００６１】図１３（ａ）は、第２実施例と同様の構成
であるが、この場合、第２の錘ＷＴ２が揺動支点ＹＳと
作用点ＹＳとの中間の所定位置に位置された状態で、作
用点ＳＴの力Ｆが無くなるように設定しておき、その位
置から第２の錘ＷＴ２を揺動支点ＹＳに近づけるに従っ
て作用点ＳＴの力Ｆが大きなる。

【００６２】図１３（ｂ）は、図１０（ａ）と同様の構
成であるが、この場合、錘ＷＴを揺動支点ＹＳ近くの位
置に位置させたとき作用点ＳＴの力が無くなり、その位
置より錘ＷＴを揺動支点ＹＳから離すに従って作用点Ｓ
Ｔの力Ｆが大きなる。

【００６３】図１３（ｃ）は、図１０（ｃ）と同様の構
成であるが、錘支持部４５に支持させる錘ＷＴの荷重を
重くするに従って作用点ＳＴの力Ｆが大きなる。

【００６４】上記機構を用いれば、さらに、基板Ｗの表
裏面を同時に洗浄することも可能である。

【００６５】なお、上記各実施例では、回転される基板
Ｗの洗浄面全面を洗浄ブラシ８で洗浄するために、支持
アーム７を第１の軸芯Ｐ１周りで回転させて、洗浄ブラ
シ８を基板Ｗの洗浄面に沿わせて基板Ｗの中心から外周
部へと円弧状に水平移動（必要に応じてその間を往復移
動）させているが、例えば、エアシリンダやボールネジ
などの周知の１軸方向移動機構により支持アーム７を直
線方向に移動させるように構成しても良い。

【００６６】本発明は、上記各実施例のような円形基板
に限らず、角型基板に対する基板洗浄装置にも同様に適
用できる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、洗浄具を基板の洗浄面に対し
て昇降可能に支持する昇降支持手段を下降または上昇さ
せるように昇降支持手段に錘を作用させて、洗浄具を基
板の洗浄面に近づけることで、基板の洗浄面に対して洗
浄具を所定の押圧荷重で作用させるという簡単な機械構
造で押圧荷重付与手段を構成したので、装置の構造が単
純になり、故障などのトラブルが発生し難く、メンテナ
ンスも行い易く、さらにコストを低減させることもでき
るようになった。

【００６８】また、錘の荷重を変えたり、支持位置を変
えるなどによって、基板の洗浄面に対して洗浄具を作用
させる押圧荷重を適宜に変更することもできる。

【００６９】請求項２に記載の発明によれば、洗浄具お
よび洗浄具と一体に昇降される部材の自重と釣り合って
洗浄具を所定高さに維持する重量均衡手段を備えたの
で、洗浄具などの自重以下の押圧荷重で基板の洗浄面に
洗浄具を作用させることもできる。

【００７０】請求項３に記載の発明によれば、昇降支持
手段に錘を支持させて、錘の自重（荷重）を昇降支持手
段に直接作用させ、その錘の荷重に応じた押圧荷重で基
板の洗浄面に対して洗浄具を作用させるように構成した
ので、押圧荷重付与手段を極めて簡単な構造で実現で
き、請求項１に記載の発明をより効果的に発揮させるこ
とができる。

【００７１】また、錘支持部に支持させる錘の荷重を変
えることで、基板の洗浄面に対して洗浄具を作用させる
押圧荷重を適宜に変更することもできる。

【００７２】請求項４に記載の発明によれば、所定の揺
動支点周りで揺動可能に支持された揺動アームに錘を支
持させ、揺動アームの作用点を昇降支持手段に作用させ
ることで押圧荷重付与手段を構成したので、比較的簡単
な構造で押圧荷重付与手段を実現でき、しかも、水平姿
勢で保持された基板の上面、下面のいずれの面を洗浄面
とした基板洗浄にも対応することができる。

【００７３】また、錘の荷重を変えたり、揺動アームに
対する錘の支持位置を変えるなどによって、揺動アーム
の作用点が昇降支持手段に作用する力を変更して、基板
の洗浄面に対して洗浄具を作用させる押圧荷重を適宜に
変更することもできる。

【００７４】請求項５に記載の発明によれば、揺動アー
ムに沿って錘をスライド移動させることで、揺動アーム
の作用点が昇降支持手段に作用する力を変更可能に構成
したので、多種類の荷重の錘を用意しなくても、基板の
洗浄面に対して洗浄具を作用させる押圧荷重を種々に変
更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る基板洗浄装置全体の
概略構成を示す縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】第１実施例装置の要部の拡大縦断面図である。

【図４】洗浄具支持体のスプライン部の構成を示す図で
ある。

【図５】第１実施例の変形例の要部構成を示す図であ
る。

【図６】第２実施例装置の要部の拡大縦断面図である。

【図７】揺動支点付近の構成を示す側面図である。

【図８】作用点付近の構成を示す一部省略平面図であ
る。

【図９】第２実施例装置の変形例の要部構成を示す図で
ある。

【図１０】請求項４、５に記載の発明のその他の実施形
態の原理を示す図である。

【図１１】基板の下面を洗浄する装置の一例の概略構成
を示す正面図である。

【図１２】基板の下面を洗浄する装置の他の例の概略構
成を示す正面図と平面図である。

【図１３】基板の下面を洗浄する場合の請求項４、５に
記載の発明の実施形態の原理を示す図である。

【符号の説明】

４：基板保持機構 ８：洗浄ブラシ １０：回転体 １３：洗浄具支持体 １７：重量均衡機構 １９：錘支持部 ３５：揺動アーム ３８：ベアリング Ｗ：基板 ＷＴ、ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ’：錘

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 征弘 京都府京都市伏見区羽束師古川町322 大 日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者 佐々木 忠司 京都府京都市伏見区羽束師古川町322 大 日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の洗浄面に対して洗浄具を所定の押
   圧荷重で作用させて前記基板の洗浄面を洗浄する基板洗
   浄装置において、 前記洗浄具を前記基板の洗浄面に対して昇降可能に支持
   する昇降支持手段と、 前記昇降支持手段を下降または上昇させるように前記昇
   降支持手段に錘を作用させて、前記洗浄具を前記基板の
   洗浄面に近づけることで、前記基板の洗浄面に対して前
   記洗浄具を所定の押圧荷重で作用させる押圧荷重付与手
   段と、 を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板洗浄装置におい
   て、 前記洗浄具および洗浄具と一体に昇降される部材の自重
   と釣り合って前記洗浄具を所定高さに維持する重量均衡
   手段をさらに備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の基板洗浄装置
   において、 前記昇降支持手段に錘を支持する錘支持部を設けて前記
   押圧荷重付与手段を構成したことを特徴とする基板洗浄
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の基板洗浄装置
   において、 所定の揺動支点周りで揺動可能に支持された揺動アーム
   に錘を支持して、前記揺動アームの作用点を前記昇降支
   持手段に作用させて前記押圧荷重付与手段を構成したこ
   とを特徴とする基板洗浄装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の基板洗浄装置におい
   て、 前記揺動アームに沿って錘をスライド移動させること
   で、揺動アームの作用点が前記昇降支持手段に作用する
   力を変更可能に構成したこと特徴とする基板洗浄装置。