JPS646953Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この考案は、金属，ガラス，プラスチツク等か
らなり極めて精度の高い仕上げを必要とする物品
の製造加工工程において、表面研磨後等に、表面
に付着した塵埃，研磨材，あるいは研磨屑等の微
粒子を効果的に、しかもその表面を損傷すること
なく洗浄除去する洗浄装置に関するものである。 〔従来の技術〕 金属，ガラス等からなる物品の表面を極めて精
度の高い、いわゆる鏡面仕上げ（あるいは超仕上
げ）に仕上げるためには、固形砥石や遊離砥粒を
用いて段階的に高精度に仕上げていく方法がとら
れている。この場合、研磨屑や砥粒や空気中の塵
埃が表面に付着，残留するため、各段階の研磨作
業が終了する毎に、塵埃，研磨屑，砥粒等の微粒
子を適当な手段を用いて洗浄除去することが必要
である。これらの残留があると、次段階の研磨に
おいて、条痕の要因となる等の弊害を起こし、製
品の品質を著しく低下させることとなる。特に、
その物品が半導体の原材料であるウエハーやフオ
トマスク等である場合には、極めて微量の残留微
粒子が製品の欠陥となるため、歩留まりの著しい
低下要因となる。これらの微粒子を洗浄除去する
方法として、従来、平円板状の基板にフエルト，
ラシヤ等の不織布を貼着したものや上記基板に多
数の微細合成繊維単糸を植毛してなるブラシを洗
浄具として用い、水その他の洗浄液を供給しつつ
洗浄具を軸中心に回転させ、被洗浄体の表面を摩
擦洗浄する方法が実施されている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 しかし、これらの素材として用いられているフ
エルト，ラシヤ等の不織布や合成繊維糸ブラシ
は、柔軟性に欠け、また一般的に親水性にも乏し
いため、被洗浄体に与える応力が高く、その表面
を損傷させ、さらに微細繊維の脱落によりかえつ
て被洗浄体の表面を汚すという欠点があり、洗浄
具として完全なものとはいい難い。また、残留微
粒子の排出にも難点があり、残留微粒子がいつま
でも洗浄具の洗浄面に留まり、被洗浄体表面の損
傷の原因となるという問題も生じている。 この考案は、このような事情に鑑みなされたも
ので、脱落ブラシ毛や残留微粒子により被洗浄体
表面に損傷を与えることのない洗浄装置の提供を
その目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この考案の洗浄装
置は、円形洗浄板の表面を円周に沿つて複数の区
域に分割し、上記各区域にそれぞれ複数のポリビ
ニルアセタール製突起を、相互に間隔を保ちかつ
頂部を同一仮想水平面に位置させた状態で配設
し、かつ上記突起の頂部を被洗浄体の被洗浄面に
接触させた状態で上記円形洗浄板を円周方向に回
転させる回転機構および洗浄ノズルを設けた洗浄
装置において、上記複数の突起の分布態様を下記
のＡとＢの２種類に設定し、上記各区域に交互に
上記ＡおよびＢが現れるようにしたという構成を
とる。 (A) 突起が円板状洗浄板の円の中心側から外側に
向かつて末広がり状に分布している。 (B) 突起が円板状洗浄板の円の中心側から外側に
向かつて直線状に分布している。 つぎに、この考案を実施例にもとづいて説明す
る。 〔実施例〕 第１図はこの考案の一実施例の構成図である。
図において、１は全体がポリビニルアセタール
（以下「PVAt」と略す）製多孔質弾性体からな
る円形の洗浄板で、軸２の回転により回転する受
具３に接着剤等により固着されている。上記軸２
は図示されていないモータで回転駆動される。そ
して、上記洗浄板１の表面には多数の円柱状の突
起４が適宜間隔で分布形成されその頂部が同一仮
想水平面に位置決めされており、それらの円柱状
の突起４の頂部が洗浄に用いる面となつている。
５はその上面が上記円柱状の突起４の頂面（洗浄
に用いる面）に接触し、受具３と逆方向に回転す
るホルダーで、その上面の上に第２図に示す被洗
浄体６を載せるようになつている。上記の受具３
はこのホルダー５の回転に従つて回転するように
なつている。７は第３図に示すように、水等の洗
浄液を被洗浄体６の表面（被洗浄面）に投射供給
するノズルである。注目すべきは、上記円形洗浄
板１の表面が、第４図に一点鎖線で示すように、
円周に沿つて複数の区域に仮想的に分割され、そ
の複数の区域に、２個の突起４と３個の突起４が
交互に配設され、２個の突起４は洗浄板１の円の
中心側から外側に向かつて直線状に分布され、３
個の突起４は洗浄板１の円の中心側から外側に向
かつて末広がり状に分布されていることである。 〔作用〕 このように構成した結果、被洗浄体６をホルダ
ー５の上面にセツトし一方向に回転させながら、
ノズル７から洗浄液を投射し洗浄板１をホルダー
５と逆方向に高速回転させて洗浄する際、洗浄と
残留微粒子の排出が極めて円滑に行われるように
なる。すなわち、洗浄板１の表面に、突起４を上
記のように特殊な態様で分布配設することによ
り、突起４の分布密度を高くしても、洗浄板１を
回転させた場合に、残存微粒子の排出路が洗浄板
１の中心側から外側に向けて直線状に多数形成さ
れるようになる。したがつて、突起４の頂部によ
つて形成される被洗浄面の面積をできるだけ大き
くして洗浄効率を高めながら、しかも残存微粒子
の排出を円滑に行うことができるようになる。こ
の場合、上記突起４はPVAtスポンジからなり、
水分を含んだ状態で被洗浄体６の表面に適度な柔
らかさで接するため、被洗浄体６の表面が洗浄に
よつて損なわれることがない。 なお、上記PVAtスポンジとしては、微粒子を
速やかに被洗浄体表面から解離せしめて完全に洗
浄板に吸着させて系外に除去させるという作用効
果を発揮せしめるために、つぎのようなものが用
いられる。すなわち、平均重合度300〜2000，ケ
ン化度80％以上のポリビニルアルコールを、一種
またはそれ以上混合して水溶液とし、それに架橋
剤としてアルデヒド類、触媒として鉱酸類および
気孔生成剤として澱粉類等を加え、50〜80℃で反
応させて得られたものであつて、気孔率85〜95
％，平均気孔径10〜200ミクロン，乾燥重量に対
して100％の水分を含んだ状態での30％圧縮応力
が15〜150g／cm²であるものが用いられる。すな
わち、気孔率が85％より小さいと柔軟性が不十分
となり、また95％を超えると実用的強度に乏しく
なる。また、平均気孔径が10ミクロンより小さい
と弾性に不足を生じ、洗浄用としての性能が小さ
くなり、また200ミクロンを超えると目が粗すぎ
て精密洗浄には適さなくなる。さらに、30％圧縮
応力が15g／cm²を下回ると柔らかすぎて使用時に
歪を生じ、また150g／cm²を超えると硬すぎて適
度な弾性を得るに不十分となるからである。ま
た、上記突起４の被洗浄体表面に対する接触圧
は、20g／cm²以下に設定することが効果の点で好
ましい。 〔考案の効果〕 この考案の洗浄装置は、以上のように洗浄板の
表面に、突起を前記のように特殊な態様で分布配
設しているため、突起４の分布密度を高くして
も、洗浄板１を回転させた場合に、残存微粒子の
排出路が洗浄板１の中心側から外側に向けて直線
状に多数形成されるようになる。したがつて、突
起の頂部によつて形成される被洗浄面の面積をで
きるだけ大きくして洗浄効率を高めながら、しか
も残存微粒子の排出を円滑に行うことができるよ
うになる。この場合、上記突起はPVAt系のもの
で、水を含んで適度な軟らかさになるため、傷が
つきやすいガラス製品，金属製品に対しても適用
することができる。すなわち、この考案の洗浄装
置は、30ミクロン以上の粗大粒子の除去において
顕著な効果を発揮し、殆ど100％の除去効果が得
られる。さらに５ミクロン以下の微粒子の除去に
おいても従来の不織布方式に比較して10倍以上の
効果がある。これらの場合に、被洗浄体表面の条
痕等は全く認められない。特に、金属，ガラス等
の表面に固着した粒子は、その粒径が極めて微小
な場合には、分子間吸引力あるいは静電気力によ
り強固に固着しているため、その除去が困難であ
り、近年のエレクトロニクスを中心としたフアイ
ンインダストリーにおいては、冒頭に述べたよう
にこれらの微粒子の残留の有無が製品の良否を決
定し製品の歩留まりに大きな影響を与えることが
多い。この考案の洗浄装置は、このような強固に
固着している微粒子をも除去しうる点が大きな特
徴である。 つぎに、具体例について、比較例と併せて説明
する。 〔具体例 １〕 洗浄に用いる面が円柱状突起の頂部に形成され
ている洗浄板（第４図，第５図参照）を備えた洗
浄装置（第１図のものと同じ）を準備した。この
洗浄板は、全体が平均孔径130ミクロン，気孔率
90％，乾燥重量に対して100％の水分を含んだ状
態での圧縮応力が60g／cm²のポリビニルアセター
ル多孔質弾性体から構成されており、外径120mm
で，直径30mmの中心穴を備えている。他方、被洗
浄体として、ロツクウエル硬度HRB−70の銅製
円板（直径４インチ《10.16cm》）の表面を研磨し
最終的にラツピング方式でポリツシングを行つて
鏡面仕上げし、流水洗浄したのち室温下で24時間
放置したものを準備した。つぎに、上記の洗浄装
置を用い第１図に示すようにして被洗浄体の洗浄
を行つた。この場合、ノズルから投射する洗浄液
として、粒子コントロールを施した純水を用い、
被洗浄体の洗浄前、洗浄中および洗浄後の各段階
で被洗浄体にシヤワー状に投射した。洗浄条件は
つぎの通りである。 被洗浄体送り速度： 5m／分 洗浄板回転速度 ：300R／Ｍ 洗浄後金属顕微鏡により表面を観察し、残留付
着粒子をカウントし、さらに10000燭光の光源下
で表面の条痕の有無を観察した。その結果を、フ
エルトを貼着した洗浄板を備えた洗浄装置を用
い、同様にして洗浄した結果（比較例）と対比し
て次表に示した。

【表】 なお、上記具体例の洗浄板に代えて、第６図，
第７図に示すような形状の突起を備えた洗浄板も
しくは第８図，第９図に示すような形状の突起を
備えた洗浄板を用いても上記具体例と略同様の結
果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成図、第２図
は被洗浄体の説明図、第３図は洗浄後の洗浄液の
投射説明図、第４図はこの考案に用いる洗浄板の
一例の平面図、第５図はその中心線での断面図、
第６図は洗浄板の他の例の平面図、第７図はその
中心線での断面図、第８図は洗浄板のさらに他の
例の平面図、第９図はその中心線での断面図であ
る。 １…円形洗浄板、２…軸、３…受具、４…突
起、５…ホルダー、６…被洗浄体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円形洗浄板１の表面を円周に沿つて複数の区域
   に分割し、上記各区域にそれぞれ複数のポリビニ
   ルアセタール製突起４を、相互に間隔を保ちかつ
   頂部を同一仮想水平面に位置させた状態で配設
   し、かつ上記突起４の頂部を被洗浄体６の被洗浄
   面に接触させた状態で上記円形洗浄板１を円周方
   向に回転させる回転機構２，３および洗浄ノズル
   ７を設けた洗浄装置において、上記複数の突起４
   の分布態様を下記のＡとＢの２種類に設定し、上
   記各区域に交互に上記ＡおよびＢが現れるように
   したことを特徴とする洗浄装置。 (A) 突起４が円板状洗浄板１の円の中心側から外
   側に向かつて末広がり状に分布している。 (B) 突起４が円板状洗浄板１の円の中心側から外
   側に向かつて直線状に分布している。