TWI224031B - Cleaning apparatus - Google Patents

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TWI224031B
TWI224031B TW090104763A TW90104763A TWI224031B TW I224031 B TWI224031 B TW I224031B TW 090104763 A TW090104763 A TW 090104763A TW 90104763 A TW90104763 A TW 90104763A TW I224031 B TWI224031 B TW I224031B
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TW090104763A
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Hiroto Yoshioka
Takeshi Hara
Kazuki Kobayashi
Hitoshi Ono
Takashi Kimura
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Sharp Kk
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 卩24031 A7 __B7_ 五、發明說明（1 ) 〔發明領域〕 本發明係關於用來洗淨半導體、玻璃、塑膠、金屬等 的材料所形成之各種物件，例如洗淨I C (積體電路）晶 圓及用於I C晶圓之半導體晶圓、液晶面板及製造液晶面 板所使用之玻璃基板、電漿顯示器及製造電漿顯示器所使 用之玻璃基板、光電裝置、光纖、有關半導體之精密零件 (精密金屬零件）等之洗淨裝置；特別是關於使用洗淨刷 子及超音波振動子進行精密洗淨之洗淨裝置。 〔發明背景〕 用於製造半導體晶圓或液晶面板之玻璃基板等進行基 板的精密加工時，一般採用形成配線、絕緣膜、半導體層 等的膜層，經由與照相印刷技術類似之照相平版印刷製作 所要構造之方法。以照相平版印刷進行精密加工之際，若 污染物（塵埃）附著在基板表面的狀態，則因污染物而造 成斷線、短路、圖案不良等的缺陷，導致良品率降下。 因此，過去以來在以照相平版印刷精密加工基板之前 通常進行基板洗淨，對於基板洗淨採用各種多樣的洗淨裝 置。 過去的洗淨裝置則是個別具備沖刷洗淨槽及超音波洗 淨槽，分別進行沖刷洗淨及超音波洗淨。因此，洗淨裝置 變大型，成爲裝置佔用面積的增大因素。 此種過去的洗淨裝置一例，根據第5圖及第6圖說明 過去的輸送帶式單片洗淨裝置。 r---------!♦1----- —訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •4_ 1224031 A7 __B7_ 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此過去例的洗淨裝置具備第5圖所示的沖刷洗淨槽 1 0 1。沖刷洗淨槽1 0 1 ，如第5圖所示，由用來洗淨 基板1 1 0之滾刷1 0 2，及將洗淨液1 1 1供應到基板 1 1 0進行沖淋洗淨之沖淋噴嘴1 0 3、及使基板1 1 0 水平移動之輸送滾筒1 0 4等所構成。 滾刷1 0 2，具有旋轉機構（未圖示），經旋轉並且 磨擦基板1 1 0的上面而沖刷洗淨基板1 1 0的上面。沖 淋噴嘴1 0 3具有使洗淨液1 1 1噴到基板1 1 0的上面 而將洗淨液供應到基板1 1 0的上面之功能、及沖淋洗淨 基板1 1 0的上面之功能。輸送滾筒1 0 4接觸到基板 1 1 0的下面並且旋轉而朝水平方向輸送基板1 1 0。此 沖刷洗淨槽1 0 1 ，以獨立槽設在洗淨裝置，之後導入到 第6圖所示的超音波洗淨槽1 0 5，進行超音波洗淨。 超音波洗淨槽1 0 5，如第6圖所示，由從基板 1 1 0的上方經超音波洗淨基板1 1 0之超音波噴嘴 1 0 6、及使基板1 1 0水平移動之輸送滾筒1 0 7等所 構成。 經濟部智慧財產局員工消費合怍社印製 超音波噴嘴1 0 6從其先端使洗淨液1 1 0噴到基板 1 1 0上面，並且利用該內部所具備之超音波振動子使洗 淨液1 1 1超音波振動，而以超音波洗淨基板1 1 0上面 。輸送滾筒1 0 7接觸到基板1 1 0的下面並且旋轉而朝 水平方向輸送基板1 1 0。 此類上述過去的洗淨裝置，以獨立槽獨立進行沖刷洗 淨及超音波洗淨。不過以各別的槽進行此沖刷洗淨及超音 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 A7 B7 __ 五、發明說明（3 ) 波洗淨之洗淨裝置，無法完全除去污染物（塵埃）；另外 裝置佔用面積也增大。 因此，在1個裝置內進行沖刷洗淨及超音波洗淨之基 板洗淨裝置也被提案。 例如在日本專利特開平1 1 一 8 7 2 8 8號公報中（ 1999年3月30日公告），載示爲了有效率地除去.附 著在基板的塵埃（污染物）及洗淨刷子所產生的纖維屑， 而在基板的單面側並排配置洗淨刷子汲超音波噴嘴，同時 進行沖刷洗淨及超音波洗淨。 另外，曰本專利特開平7 — 8 6 2 2 2號公報中（ 1995年3月31日公告），載示爲了提高基板的洗淨 能力且同時抑制洗淨刷子的污染，而相鄰配置洗淨刷子及 超音波噴嘴之基板洗淨裝置。 進而，日本專利特開平6 — 5 5 7 7號公報中（ 1994年1月14日公告），提案針對在洗淨槽內進行 沖刷洗淨之基板洗淨裝置，爲了解決洗淨刷子的污染，而 將洗淨槽變成溢流槽並且在溢流槽內一倂設置超音波振盪 器之基板洗淨裝置。 不過，曰本專利特開平1 1 — 8 7 2 8 8號公報中所 載示之洗淨裝置，因此洗淨刷子及超音波噴嘴未洗淨同一 處所，所以著眼於1個洗淨處所而從其觀點觀察洗淨過程 ，則爲在洗淨沖刷通過後超音波噴嘴通過。也就是嚴格而 言，並不是同時進行2種的洗淨’只不過是在短時間內相 繼進行2種的洗淨。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 B7 五、發明說明（4 ) 因而，依據上述構成，藉由縮短從沖刷洗淨移往超音 波洗淨的時間，防止附著在基板上之纖維屑乾燥，只提昇 從基板表面除去纖維屑的效果。此洗淨裝置，與以各別的 裝置進行沖刷洗淨及超音波洗淨的方法作比較，幾乎未提 昇污染物（塵埃）的除去能力，也無法期待改善因污染物 (塵埃）所造成的良品率降低。因而近年更加要求洗淨的 精密化則洗淨效果變爲不完善。 另外，上述構成，因洗淨刷子和超音波噴嘴並排配置 在同一面上，所以洗淨刷子自體未施行超音波洗淨。因而 洗淨裝置的運轉時間變長，而造成洗淨刷子自體將從基板 表面所除去之污染物（塵埃）積存在其內部，逐漸變成污 染基板表面的污染源。過去的洗淨裝置則爲了解決此問題 ，而必須進行洗淨刷子的定期性維護作業，例如必須進行 卸下洗淨刷子後加以洗淨等的作業。此維護作業必須停止 洗淨裝置的動作而耗費大量的時間，導致洗淨效率的降低 〇 檢討日本專利特開平1 1 一 8 7 2 8 8號公報中所載 示之洗淨裝置的缺點，如以下所述： (1 )因同時使洗淨刷子和超音波噴嘴動作之裝置其 洗淨刷子和超音波噴嘴並排配置在基板的同一面上，所以 無法洗淨基板表面的同一處所。也就是洗淨刷子和超音波 噴嘴同時動作，不過對於基板表面的各處所，並未同時進 行沖刷洗淨及超音波洗淨。因而，從洗淨刷子所產生之纖 維屑的除去能力提昇，不過污染物（塵埃）的除去能力並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） r-------!<·!訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224031 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 未提昇。因此，與洗淨處理的精密化相對應之洗淨技術並 不完善。 (2 )因洗淨刷子與超音波噴嘴並列配置在同一面上 ，所以洗淨刷子自體並未洗淨。因而必須經過耗費工時的 維護作業。 其次，在日本專利特開平7 — 8 6 2 2 2號公報中所 載示之洗淨裝置，因超音波噴嘴安裝在洗淨刷子的側方， 所以從超音波噴嘴所形成的超音波及洗淨液，存在於該刷 子中却不容易到達基板表面的沖刷洗淨部位。因此，超音 波洗淨，只作用到洗淨刷子的周圍，幾乎沒有作用到基板 表面的沖刷洗淨部位。 另外，上述的洗淨裝置也是利用超音波噴嘴將洗淨刷 子洗淨之構造，不過從超音波噴嘴所形成之超音波及洗淨 液都不容易達到洗淨沖刷的內部。因而洗淨刷子之利用超 音波噴嘴的洗淨，只對圓盤狀刷子（洗淨刷子）的側面施 行，對於圓盤狀刷子的中心部則未施行。其結果：容易在 圓盤狀刷子的中心部殘留污染物（塵埃），易於造成基板 的污染。 因而，上述的洗淨裝置，由於是從超音波噴嘴所形成 的洗淨液及超音波利用基板表面反射而到達洗淨刷子的表 面之構造，因而當沒有基板時，從超音波噴嘴所送來的洗 淨液和超音波完全未到達洗淨刷子。也就是上述的洗淨裝 置，只在有基板時將洗淨刷子以超音波洗淨。因而，會有 從洗淨刷子所除去之污染物（塵埃）返回到基板表面而再 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線 .w -I ϋ ϋ I n ·1 1· n I I I* ϋ n >1 ϋ 1 gmme 1 —i I ^ < 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- A7 1224031 _ B7__ 五、發明說明（6 ) 次污染基板表面的可能性。 檢討日本專利特開平7 — 8 6 2 2 2號公報中所載示 之洗淨裝置的缺點，如下所述： (1 )超音波洗淨，只作用到洗淨刷子的周圍，幾乎 未作用到基板表面的沖刷洗淨部位。也就是洗淨刷子和·超 音波噴嘴同時動作，不過對基板表面的各處所未同時進行 沖刷洗淨和超音波洗淨。因此，與洗淨處理的精密化相對 應之洗淨技術並不完善。 (2 )洗淨刷子之利用超音波噴嘴的洗淨，因只對洗 淨刷子側面施行，所以洗淨刷子的中心部則無法洗淨。 (3 )因只在有基板時進行洗淨刷子的洗淨，所以會 有從洗淨刷子所除去的污染物（塵埃）將基板污染的可能 性。 · 針對在洗淨槽內進行沖刷洗淨之基板洗淨裝置，爲了 解決洗淨刷子的污染，而提案使洗淨槽成爲溢流槽並且在 溢流槽內加設超音波振盪器之基板洗淨裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進而，日本專利特開平6 — 5 5 7 7號公報中，爲了 將洗淨刷子洗淨，而設置用來使洗淨刷子和基板浸漬在洗 淨液中之溢流槽，在該溢流槽組裝超音波振盪器。因而隨 時淸洗洗淨刷子及基板。 不過，上述構成，因使洗淨刷子及基板浸漬在洗淨液 中，所以與從噴嘴噴射洗淨液的情況作比較，洗淨液的循 環較爲順暢。因而洗淨液滯留，且從基板上所除去的塵埃 浮游在洗淨液表面。進而，浮游在洗淨液表面之塵埃，由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " ip4031 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 於洗淨液流平順而未迅速排出，再度附著到基板，造成嚴 重的問題。因此，上述構成，能抑制洗淨刷子的時間經過 劣化，不過導致對基板的洗淨造成障礙的結果。因此’與 洗淨處理的精密化相對應之洗淨技術並不完善。 另外，上述構成，形成爲不斷淸洗洗淨刷子。因而’ 洗淨液因從洗淨刷子所除去的塵埃而不斷地受到污染’無 法成爲淸潔的狀態。其結果；無法進行精密洗淨。 檢討日本專利特開平6 - 5 5 7 7號公報中所載示之 洗淨裝置的缺點，如下所述： (1 )因使洗淨刷子和基板浸漬在洗淨液中，所以從 基板上所除去的塵埃浮游在洗淨液表面，再度附著到基板 。因而，洗淨刷子的時間經過劣化被抑制，不過基板的洗 淨能力却惡化。因此，當作與洗淨處理的精密化相對應之 洗淨技術並不完善。 (2 )由於不斷淸洗洗淨刷子，因而洗淨液無法維持 淸淨狀態。其結果：無法進行精密洗淨。 〔發明開示〕 本發明之目的係爲提供能夠精密地洗淨被洗淨物，且 可以減低維護作業的工時，更能將裝置佔用面積縮小化。 爲了達成上述的目的，本發明的洗淨裝置，其特徵爲 :具備：用來磨擦洗淨物表面之磨擦手段、及朝向被洗淨 物表面供應洗淨液並且使其產生超音波之超音波照射手段 ;磨擦手段與超音波照射手段爲相互對向配置，能在磨擦 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 1224031 A7 B7 五、發明說明（8 ) 手段與超音波照射手段之間配置被洗淨物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據上述構牟，被洗淨物表面中以磨擦手段磨擦的部 位，以磨擦手段施予磨擦洗淨並且以從超音波照射手段經 由被洗淨物所傳播之超音波施予超音波洗淨。因此，被洗 淨物表面的同一處所能夠同時進行磨擦洗淨及超音波洗淨 ，可以實現精密的洗淨。 另外，依據上述構成，當沒有被洗淨物時，因從超音 波照射手段對磨擦手段噴射洗淨液同時並對磨擦手段照射 超音波，所以能以超音波洗淨磨擦手段。因而，就是不卸 下磨擦手段也能維持乾淨的狀態，節省維護作業的工時。 另外，磨擦手段的洗淨因只在沒有被洗淨物時施行，所以 可以避免當有被洗淨物時從淸洗磨擦手段所除去的污染物 再度附著到被洗淨物上。 進而，依據上述構成，由於將磨擦手段及超音波照射 手段集中在1個處所，因而可以達到裝置佔用面積的縮小 化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，依據上述構成，能夠以高水準實現與精密加工 相對應之基板等其被洗淨物的精密洗淨及磨擦手段的精密 洗淨，且能夠達到裝置佔用面積的縮小化。 本發明的另外目的、特徵以及優點從以下所示的載示 中能充分明瞭。另外，本發明的益處，經參照附圖加以說 明就能明白。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 _____B7 五、發明說明（9 ) 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係爲表示本發明洗淨裝置的一實施形態之側面 圖。 第2圖係爲表示上述實施形態其洗淨裝置的變形例之 側面圖。 第3圖係爲表示洗淨實驗的結果之圖形。 第4圖係爲表示本發明洗淨裝置的其他實施形態之側 面圖。 第5圖係爲表示過去的洗淨裝置中沖刷洗淨槽的部位 之部分側面圖。 第6圖係爲表示過去的洗淨裝置中超音波洗淨槽的部 位之部分側面圖。 〔圖號說明〕 1 滾刷 ( 洗 淨刷 子 磨 擦 手 段 ) 2 超音 波 噴 嘴 ( 超 音 波 照 射 手 段 ) 3 沖淋 噴 嘴 ( 噴 霧 器 洗淨 液 供 應手段） 4 輸送 滾 筒 ( 輸 送 手 段 ) 5 高壓 噴 射 噴 嘴 ( 洗淨 液 噴 射 手 段） 1 0 基板 ( 被 洗 淨 物 ) 1 1 洗淨 液 1 2 洗淨 液 〔實施形態〕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1224031 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ίο ) (第1實施形態） 以下’根據第1〜3圖說明本發明的一實施形態。 本實施形態的洗淨裝置，如第1圖所示，具備：用來 沖刷洗淨當作被洗淨物的玻璃基板或半導體晶圓等的基板 1〇之滾刷（洗淨磨擦、磨擦手段）1、及被配置成與滾 刷1相對向之用來超音波洗淨之超音波噴嘴（超音波照射 手段）2、及將洗淨液1 1供應到基板1 〇進行沖淋洗淨 之沖淋噴嘴（噴霧器、洗淨液供應手段）3、及基板1 〇 表面保持水平並且使基板10水平移動之輸送滾筒（輸送 手段）4等。 滾刷1具有由聚醯胺（尼龍）等所形成的多數條纖維 1 b......呈放射狀植毛在芯材1 a的側面之圓筒形狀的 刷子部1 c、及爲使刷子部1 c旋轉而結合在芯材1 a之 旋轉驅動裝置（旋轉機構）1 d。另外，配置滾刷1使芯 材1 a與基板1 0成垂直，並且使纖維1 b......接觸到 基板1 0的上面（洗淨面）。滾刷1以旋轉驅動裝置1 d 所旋轉之刷子部1 c磨擦基板1 0的上面而沖刷洗淨（以 刷子磨擦洗淨）基板1 0的上面。 本實施形態，因使用滾刷1作爲洗淨刷子，所以能夠 減少從刷子部1 c再度污染基板1 0的上面之洗淨。此理 由係因每次都以乾淨纖維1 b......磨擦基板1 〇的上面 ，經磨擦過後的纖維1 b......立即以洗淨液1 1沖洗之 故。 滾刷1的刷子部1 C長度被設定爲順沿刷子部1 C的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) έ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13- «Mu I ^^1 mmmme in I ^^1 i^i i^i ft— ammme ammmm mmmaw I Hi ϋ I -1 i^i 1·1 i^i n ^^1 n Ha emmmmm 1224031 Α7 Β7 五、發明說明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 長邊方向之基板1 0的尺寸以上。滾刷1其刷子部1 C的 旋轉方向，爲了提升洗淨效果，而期望是與基板1 0的輸 送方向相反方向刷洗基板1 ϋ的方向。即是滾刷1其刷子 部1 C的旋轉方向期望是與輸送滾筒4的旋轉方向相同。 由於此因，滾刷1與基板1 0表面的相對速度更快速，提 升洗淨效果。 超音波噴嘴其內部具有從先端朝向滾刷1的中心之方 向（沿著鉛直線之上方向）使其噴出洗淨液1 2並且朝向 滾刷1的中心之方向（沿著鉛直線之上方向）照射超音波 之超苜波振動子2a。 因此，超音波噴嘴2當存有基板1 0時，對基板1 0 的下面（背面側）噴射洗淨液1 2的噴流並且對洗淨液 1 2施加超音波振動。由於此因，超音波噴嘴2，不只是 以超音波洗淨基板1 0的下面，也使超音波照射到基板 1 0的下面傳播到基板1 0的上面爲止而以超音波洗淨基 板10上面。另外，超音波噴嘴2，當不存有基板10時 ，對滾刷1噴射洗淨液1 2的噴流並且對洗淨液1 2施加 超音波振動而以超音波洗淨滾刷1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 超音波振動子2 a並沒有特別限定，可以使用鐵氧體 或壓電陶瓷等。另外，超音波振動子2 a所產生的超音波 也沒有特別限定，不過若是被稱爲高頻超音波之8 5 0 k Η z〜1 Μ Η z範圍之頻帶的超音波則較爲理想。由於 此因，可以不產生空窗期，將強大的振動加速度施加於洗 淨液1 1後進行洗淨，而能夠不對被洗淨物造成破壞除去 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1224031 A7 B7 五、發明說明（12 ) 微粒子（粒子狀污染物）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，超音波噴嘴2沿著滾刷1其刷子部1 c的長邊 方向往後移動亦可。不過當如同本實施形態進行水平輸送 之構成時，使用至少持有相等於沿著被洗淨物其刷子部1 c的長邊方向之尺寸的長度（例如，4 0 0mm)之超音 波噴嘴2，因不須要使其移動超音波噴嘴2之機構，所以 安裝該超音波噴嘴2使其沿著滾刷1其刷子部1 c的長邊 方向延伸更加理想。 沖淋噴嘴3、3由於朝向基板1 0的上面呈放射狀將 洗淨液1 1霧化噴射，因而達到將洗淨液1 1均等地供應 到基板1 0的上面全體而以洗淨液1 1覆蓋基板1 0的上 面全體之功能、及沖淋洗淨基板1 0上面的寬廣範圍之功 能其兩者的功能。具備將洗淨液1 1均等地供應到此基板 1 0的上面之手段，能更有效地進行沖刷洗淨及超音波洗 淨。另外因能夠以洗淨液1 1快速地沖洗流掉從基板1 0 表面所除去的污染物，所以可以避免污染物再度附著到基 板1 0的表面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 供應到基板1 0的上面之洗淨液1 1及供應到基板 1 0的下面之洗淨液1 2通常是使用相同的洗淨液。洗淨 液1 1、 1 2，具體上，例如列舉有純水、超純水、多氫 水、臭氧水、稀氟化氫酸溶液、界面活性劑溶液等。 輸送滾筒4......接觸到基板1 0的下面並且旋轉’ 而朝沿著水平面的方向，且朝與滾刷1的芯材1 a成垂直 的方向，以一定速度輸送基板1 〇。經由此樣的輸送可以 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 B7 五、發明說明（13 ) 不朝基板1 0的輸方向移動滾刷1及超音波噴嘴2就能全 面地洗淨基板1 0的全面。此情況，滾刷1不必要移動只 要使其朝與基板10的輸送方向成垂直的水平方向移動超 音波噴嘴2即可。因而不必要設置如同連動滾刷丨及超音 波噴嘴2而朝任意方向移動之自動機械臂的複雜性移動機 構，能夠將構成簡單化。另外，輸送滾筒4......因能夠 使複數片基板1 0連續地穿過於滾刷1與超音波噴嘴2之 間，所以能連續洗淨複數片基板1 0。另外，各別進行送 入到滾刷1與超音波噴嘴2之間的過程及從滾刷1與超音 波噴嘴2之間送出的過程的狀態下輸送基板1 〇亦可。 然而，連續洗淨複數片基板1 0時，基板1 0從能容 納複數片基板1 0之輸送專用卡匣利用旋轉器依序每隔一 定間隔逐一送出較爲理想。因此，能夠在基板1 〇送出的 期間利用超音波噴洗淨滾刷1 ，洗淨處理之間能隨時使滾 刷1保持淸潔的狀態。 此樣，本實施形態的洗淨裝置，相互對向配置滾刷1 和超音波噴嘴2，且滾刷1配置在基板1 0的上方，超音 波噴嘴2配置在基板1 0的下方，進而洗淨液1 1供應到 滾刷1及基板1 0的上方。由於此因，基板1 〇上面的與 滾刷1接觸的部位以洗淨液1 1噴濕的滾刷1沖刷洗淨。 另外，基板1 0的上面利用滾刷1所沖刷洗淨的部位，在 洗淨液1 1噴濕的狀態下，施加超音波噴嘴2經基板1 〇 的下面所傳播到來的超音波振動，而與沖刷洗淨同時間進 行超音波洗淨。因此，對基板1 0上的同一處所，同時進 -------------·--------訂---------線-畢 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16- 1224031 B7_ 五、發明說明（14 ) 行滾刷1的沖刷洗淨及超音波噴嘴2的超音波洗淨。 進而，本實施形態的洗淨裝置，利用沖淋噴嘴3沖淋 洗淨基板1 0上面的寬廣範圍。其結果：基板1 〇的上面 得到集合沖刷洗淨、超音波洗淨、沖淋洗淨等3種不同洗 淨方式特徵之多重效果，能對基板1 0的上面精密洗淨。 即是經由沖刷洗淨能有效地除去附著的污染物’主要是除 去粒徑比5 # m還大的粒狀污染物，經由超音波洗淨主要 能夠除去粒徑5 // m以下的粒狀污染物，並且經由沖淋洗 淨能夠快速排出所除去的污染物。 然而，基板1 0的的下面只進行超音波洗淨，不過若 是上述洗淨裝置具備能將基板1 0翻面之翻面機構，而將 基板1 0翻面後再度施行洗淨處理，則能夠對基板1 0的 兩面施行集合3種洗淨方式之精密洗淨。然而翻面機構的 構成並沒有特別的限定。 另外，本實施形態的洗淨裝置，因形成爲相互對向配 置滾刷1和超音波噴嘴2，且在滾刷1與超音波噴嘴2之 間輸送基板之構造，所以當沒有基板1 0時利用超音波噴 嘴2精密洗淨滾刷1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於此點，必須考慮到隨著洗淨裝置運轉時間的增長 而洗淨刷子自體所除去的污物積存在其內部，逐漸變成污 染源之問題。過去的洗淨裝置，爲了解決此問題，必須定 期維護洗淨刷子。此維護通常必須使洗淨裝置停止而耗費 大量的工時。 對於此點，本實施形態的洗淨裝置，當沒有基板1 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17· 1224031 A7 B7 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時，例如在連續處理複數片基板1 〇其基板1 0與基板 1 0輸送期間或所要輸送的基板1 〇已沒有時（洗淨處理 的開始前或結束後），利用超音波噴嘴2自動洗淨滾刷1 。因此’本實施形態的洗淨裝置，隨時能夠高水準保持滾 刷1的淸淨度，不必要維護作業。另外，滾刷1的洗淨因 在有基板1 0時不施行，所以從滾刷1所脫除的污染物.不 致再度附著在基板1 0。 另外，本實施形態的洗淨裝置，將滾刷1和超音波噴 嘴2集中在1個處所，能夠縮小順沿基板1 〇的輸送方向 之裝置尺寸，而達到裝置占用面積的縮小化。 綜合以上之點，本實施形態的洗淨裝置得到以下的效 果：（1 )能夠對基板1 0上面的同一處所同時進行沖刷 洗淨和超音波洗淨和沖水洗淨，且能夠實現基板1 0上面 的精密洗淨的效果。（2 )能夠在沒有基板1 0時精密地 洗淨滾刷1的效果。（3 )能夠達成裝置占用面積的縮小 化的效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，本實施形態，使用滾刷1作爲用來洗淨基板 1 0的洗淨刷子，不過取代滾刷1 ’改而使用具有旋轉機 構以鉛直旋轉軸爲中心旋轉之圓盤狀刷子亦可。使用圓盤 狀刷子時，期望是具備沿著基板1 〇表面使圓盤狀刷子水 平移動而能夠洗淨基板1 〇表面全體之機構。 另外，輸送基板1 0之輸送手段’並不侷限於輸送滾 筒4，也能夠採用輸送帶。只不過輸送基板1 〇的輸送手 段，輸送基板1 〇使基板1 〇沿著與基板1 0上面（洗淨 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1224031 __B7__ 五、發明說明（16 ) 面）平行的方向，即是沿著水平方向通過滾刷1與超音波 噴嘴2之間而能夠有效地洗淨基板1 0的上面則較爲理想 0 另外，取代輸送基板1 0的輸送手段，改而設置使基 板1 0旋轉之旋轉驅動手段亦可。即是例如如第2圖所示 ，只以周緣部支承基板1 0並且設置利用與基板1 0成垂 直的旋轉軸爲中心使基板1 0旋轉之機械臂（旋轉機構） 1 3亦可。此情況，滾刷1和超音波噴嘴2朝水平方向往 復運動。然而，採用圓盤狀刷子時，設置使基板1 0旋轉 之旋轉驅動手段能夠提升洗淨效率。 另外，本實施形態，將洗淨液1 1供應到基板1 0上 面的與滾刷1接觸的部位之洗淨液供應手段採用沖淋噴嘴 3、3，不過並不侷限於此構成。例如取代沖淋噴嘴3、 3，改而採用從滾刷1的上方呈霧狀噴射洗淨液1 1之細 縫式噴嘴或是使洗淨液1 1流下到基板1 0上面之噴嘴亦 可 〇 另外，本實施形態，已針對被洗淨物爲基板1 0的狀 況作說明過，不過本發明的洗淨裝置，除了對基板以外的 被洗淨物有效，例如也對光纖等的條狀被洗淨物有效。P 不過沿著與輸送方向成垂直方向的連結滾刷1和超音波噴 嘴2的直線之方向的尺寸越小，則從超音波噴嘴2傳播到 來的超音波振動越容易作用到滾刷1側的被洗淨物表面’ 本發明的效果格外顯著。因而，本發明對於至少沿著1個 方向的尺寸較小之被洗淨物有效，特別是對於厚度2 m πι 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公釐） -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·'____ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 訂---------線—#!——！ — 1224031 A7B7 五、發明說明（17 ) 以下的基板洗淨格外有效。 此外，使用本實施形態的洗淨裝置，進行基板1 0的 洗淨實驗。也就是集合沖淋洗淨、沖刷洗淨及超音波洗淨 進行洗淨實驗作爲實施例。另外爲了與實施例作比較，沖 淋洗淨、沖刷洗淨及超音波洗淨當中至少進行1種洗淨， 而施行比較例1〜3。洗淨液採用純水，洗淨刷子使聚醯 胺（尼龍）製的滾刷。洗淨結果：將基板1 0上面的每一 基準面積（1 7 0 0 0 0 m m 2 )所殘留的粒狀污染物（顆 粒）分類成1〜5 // m的粒狀污染物及5 # m以上的粒狀 污染物後以數量表示。進行洗淨之前的附著在基板1 〇上 面之粒狀污染物，1〜5 // m的粒狀污染物有4 0 0〜 450個，5//m以上的粒狀污染物有200〜250個 。表1及表2中表示各別的實驗條件及洗淨結果。另外， 第3圖中將表2的結果以圖形表示。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例 比較例1 比較例2 比較例3 沖淋洗淨 有 有 有 有 沖刷洗淨 有 /fnT- Π 11： J \ 有 並 j \ \\ 超音波洗淨 有 j \\\ Μ j\\\ 有 <表1 > 實驗條件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） _ 20 - 1224031 A7B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（18 ) 實施例 比較例1 比較例2 比較例3 1〜5 U m的粒 狀污染物 39 332 228 46 5 // m以上的 粒狀污染物 9 140 140 131 <表2 > 洗淨結果 實施例中得知殘留在基板1 0上面之1〜5 // m的粒 狀污染物及5 // m以上的粒狀污染物數量兩者都比洗淨前 銳減。由於此因，得知利用本實施形態的洗淨裝置能夠有 效地進行基板1 0的洗淨。 比較例1爲不進行沖刷洗淨及超音波洗淨的情況。其 洗淨結果：得知殘留在基板1 0上面之1〜5 μ m的粒狀 污染物及5 // m以上的粒狀污染物數量兩者只比洗淨前稍 微減小，而爲不完善。 比較例2爲不進行超音波洗淨的情況。其洗淨結果： 與洗淨前作比較，得知殘留在基板1 0上面之5 // m以上 的粒狀污染物數量減少，1〜5 // m的粒狀污染物數量只 些微減少，而爲不完善。另外與實施例的洗淨結果作比較 ，5 μ m以上的粒狀污染物的多數個殘留在基板1 0上， 洗淨效果不佳。 比較例3爲不進行沖刷洗淨的情況。其洗淨先結果： 與洗淨前作比較，得知殘留在基板1 0之1〜5 // m的粒 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .1 > 訂---------線-- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 _____B7 五、發明說明（19 ) 狀污染物數量減少，5 // m以上的粒狀污染物數量只些微 減少，而爲不完善，1〜5 // m的粒狀污染物也增多殘留 在基板1 0上的數量，洗淨效果不佳。 由於此因，利用本實施形態的洗淨裝置進行基板1 〇 的洗淨時（實施例），已明白其洗淨效果優越。也就是依 據本實施形態的洗淨裝置，獲知得到集合沖淋洗淨、沖刷 洗淨及超音波洗淨等3種不同的洗淨方式特徵之多重效果 ，基板1 0的上面能精密洗淨。 另外，依據本實施形態的洗淨裝置，超音波洗淨經由 對基板1 0的下面（背面側）供應施加超音波之洗淨液 1 2，使超音波傳播到基板1 0的上面而進行基板1 〇上 面的超音波洗淨。從上述的洗淨結果（實施例及比較例2 )獲知利用上述的超音波洗淨能夠有效地除去1〜5 // m 的粒狀污染物。 (第2實施形態） 以下，根據第4圖說明本發明的其他實施形態。然而 ’說明的方便上’在與前述第1實施形態的各構件具有相 同功能之構件附註相同圖號，其說明則省略。 本實施形態的洗淨裝置，如第4圖所示，取代第1實 施形態的洗淨裝置之滾刷1 ，改而除了與超音波噴嘴2相 對向地配置用來進行被洗淨物之基板1 〇的高壓噴射洗淨 之高壓噴射噴嘴5，並且去除沖淋噴嘴3以外，具備與第 1實施形態的洗淨裝置同樣的構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----I--I ^ ·1111111! · 1224031 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7_____五、發明說明（2〇 ) 高壓噴射噴嘴5，以1960KN (20kg f/ c m 2 )以上的壓力噴射洗淨液而產生噴流，將該噴流使其 以點狀衝突到基板1 〇的上面’以噴流的衝突力及剪力脫 離附著在基板1 0上面的污染物，主要是脫離比粒徑3 // m還大的粒狀污染物並且進行所淸洗流掉的洗淨處理， 即是進行所謂的高壓噴射洗淨。另外，高壓噴射噴嘴5的 噴流，在基板1 0上面的範圍內超音波噴嘴2的超音波振 動最容易作用的位置，即是在超音波噴嘴2其噴流的延長 線與基板1 0上面相交叉的位置衝突到基板1 0的上面。 由於此因，基板1 0的上面，在洗淨液1 1浸濕的狀態下 ，利用超音波噴嘴2施加從基板1 0的下面所傳播的超音 波振動，而與高壓噴射洗淨同時進行超音波洗淨。 本實施形態的的洗淨裝置，因能夠對基板1 0上面的 同一處所同時進行高壓噴射洗淨及超音波洗淨，所以能夠 實現精密洗淨。另外，由於高壓噴射噴嘴5及超音波噴嘴 2集中在1個處所，因而能夠達到裝置佔用面積的縮小化 0 然而，水平輸送基板1 0時，沿著與被洗淨物的輸送 方向成垂直且與洗淨面成平行之方向延伸配置至少持有與 被洗淨物的輸送方向成垂直的方向之尺寸相對應的長度之 噴嘴而作爲高壓噴射噴嘴5及超音波噴嘴2較爲理想。即 是例如與基板1〇的輸送方向成垂直的方向之尺寸若爲 4 0 0 m m程度，則沿著與基板1 〇面成平行且與基板 1 0的輸送方向成垂直之方向延伸配置持有4 0 0程度以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .·'____ 11111 線丨#- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23- 1224031
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（21 ) 上的長度之噴嘴較爲理想。 本發明的洗淨裝置，更而具備對洗淨刷子側的被洗淨 物表面供應洗淨物之洗淨液供應手段較爲理想；更而具備 朝向洗淨刷子側的被洗淨物表面呈放射狀霧化噴射洗淨液 之噴霧器則更加理想。 由於此因，能夠對洗淨刷子側的被洗淨物表面全體的 等地供應洗淨液，所以能更有效果地進行沖刷洗淨及超音 波洗淨。另外，因能夠快速沖洗流掉從被洗淨物表面所除 去的污染物，所以能夠避免污染物再度附著到被洗淨物表 面。因此，獲得能進行更精密洗淨的效果。 另外，上述構成的洗淨裝置，洗淨刷子配置在被洗淨 物的上面，洗淨刷子側的被洗淨物表面爲水平較理想。由 於此因，能在洗淨磨擦側的被洗淨物表面形成均等的洗淨 液層，而能更有效果地進行沖刷洗淨及超音波洗淨。 另外，本發明的洗淨裝置係具備用來朝向被洗淨物表 面高壓噴射洗淨液之高壓噴射噴嘴、及朝向被洗淨物表面 噴射洗淨液並且使其產生超音波之超音波噴嘴而構成之洗 淨裝置；相互對向地配置高壓噴射噴嘴和超音波噴嘴，使 其能夠將被洗淨物配置在高壓噴射噴嘴與超音波噴嘴之間 亦可。 依據上述構成，被洗淨物表面其衝突從高壓噴射噴嘴 的洗淨液之部位，施加高壓噴射噴嘴的高壓噴射洗淨並且 施加從超音波噴嘴透過被洗淨物所傳播之超音波的超音波 洗淨。因此能夠對被洗淨物表面的同一處所同時進行高壓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · i»訂---------線— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- 1224031 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（22 ) 噴射洗淨及超音波洗淨，可以實現精密的洗淨。另外’依 據上述構成，將高壓噴射噴嘴及超音波噴嘴集中在1個處 所，而能夠達到裝置佔用面積的縮小化。另外，上述構成 ，因取代洗淨刷子改而採用高壓噴射噴嘴，所以不必要進 護作業。 然而，本專利申請書中，「高壓噴射」係指1 9 6 0 KN (20kg f/cm2)以上的噴射壓力。 進而，上述構成的洗淨裝置更而具備輸送被洗淨物的 輸送手段較爲理想。 由於此因，因複數片的被洗淨物連續地通過洗淨處理 空間（洗淨刷子與超音波噴嘴之間或是高壓噴射噴嘴與超 音波噴嘴之間），所以能夠連續洗淨複數片基板。因此’ 能進行有效率的洗淨處理。 另外，洗淨刷子具備旋轉機構更加理想。由於此因’ 能夠提高洗淨刷子的先端與被洗淨物表面的相對速度’且 能提高洗淨效果。 在於本發明的詳細說明項目中具體的實施形態或是實 施例，只不過是說明本發明的技術內容，並不是侷限於上 述具體例而狹義解釋，在申請專利範圍內經種種變更皆爲 可能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #—— 訂------ 線丨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25-

Claims (1)

1224031 Α8 Β8 C8 D8 7T、申請專利範圍 第901 04763號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國93年5月】9日修正 1 . 一種洗淨裝置，其特徵爲： 具備：用來磨擦被洗淨物表面之磨擦手段、及朝向被 洗淨物表面供應洗淨液並且產生超音波之超音波照射手段 相互對向地配置磨擦手段和超音波照射手段， 被洗淨物能夠配置在磨擦手段與超音波照射手段之間 〇 2 · —種洗淨裝置，其特徵爲： 具備：用來朝向被洗淨物表面高壓噴射洗淨液之洗淨 液噴射手段、及朝向被洗淨物表面供應洗淨液並且產生超 音波之超音波照射.手段； 相互對向地配置洗淨液噴射手段和超音波照射手段， 被洗淨物能夠配置在洗淨液噴射手段與超音波照射手 段之間， ：·, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從洗淨液噴射手段高壓噴射出的洗淨液的噴射流，是 在從超音波照射手段所供給的洗淨液的噴射流的延長線與 被洗淨物表面所相交的位置，撞擊被洗淨物表面。 3 ·如申請專利範圍第1項之洗淨裝置，其中更而具 備朝向磨擦手段側的被洗淨物表面供應洗淨液之洗淨液供 應手段。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I _ ;224031 1 I A8 B8 C8 D8 ★、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中更 而具備輸送被洗淨物之輸送手段。 5 ·如申請專利範圍第1項之洗淨裝置，其中上述磨 擦手段爲洗淨刷子。 6 ·如申請專利範圍第5項之洗淨裝置，其中上述洗 淨刷子爲滾刷。 7 ·如申請專利範圍第5項之洗淨裝置，其中上述洗 淨刷子爲圓盤狀刷子。 8 ·如申請專利範圍第2項之洗淨裝置，其中上述洗 淨液噴射手段爲高壓噴射噴嘴。 9 ·.如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中上 述超音波照射手段爲噴射洗淨液並且產生超音波之超音波 噴嘴。 1 〇 ·如申請專利範圍第3項之洗淨裝置，其中上述 洗淨液供應手段爲呈放射狀霧化噴射洗淨液之噴霧器。 1 1 ·如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中 上述超音波爲8 5 0 kH z〜1MH z頻帶的高頻超音波 〇 1 2 ·如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中 上述洗淨液爲純水、超純水、多氫水、臭氧水、稀氟化氫 酸溶液、或是界面活性劑等。 1 3 .如申請專利範圍第4項之洗淨裝置，其中上述 輸送手段爲輸送滾筒。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Ϊ-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224031 A8 68 C8 _ D8 六、申請專利範圍 1 4 ·如申請專利範圍第4項之洗淨裝置，其中上述 輸送手段爲輸送帶。 1 5 ·如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中 更而具備能將上述被洗淨物翻面之翻面機構。 1 6 ·如申請專利範圍第1或2項之洗淨裝置，其中 具備使上述被洗淨物旋轉之旋轉機構。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之洗淨裝置，其中上 述旋轉機構，只以周圍部支承上述被洗淨物，並且利用與 被洗淨物成垂直的旋轉軸爲中心使其旋轉。 1 8 . —種洗淨方法，其特徵爲：藉由將洗淨液供應 .被洗淨物表面，從該被洗淨物的背面側使超音波傳播到被 洗淨物，而以超音波洗淨被洗淨物表面。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之洗淨方法，其中與 上述超音波洗淨的同時，利用磨擦手段磨擦上述被洗淨物 表面。 2 0 ·如申請專利範圍第1 8或1 9項之洗淨方法， 其中包含輸送被洗淨物之過程。 2 1 ·如申請專利範圍第1 8或1 9項之洗淨方法， 其中經由將施加超音波之洗淨液噴射到上述被洗淨物的背 面側而施行超音波洗淨。 2 2 .如申請專利範圍第1 9項之洗淨方法，其中當 沒有被洗淨物時，經由對磨擦手段噴射施加超音波的洗淨 液而以超音波洗淨磨擦手段。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I 一 ln^^------訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224031 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 2 3 ·如申請專利範圍第1 9項之洗淨方法，其中上 述磨擦手段爲洗淨刷子。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 4 · —種洗淨方法，其特徵爲：包含： 將被洗淨物輸送到磨擦手段與超音波照射手段之間之 過程；及 將洗淨液供應到磨擦手段側的被洗淨物表面之過程； 及 以上述磨擦手段磨擦上述被洗淨物表面之過程；及 利用上述超音波照射.手段將施加超音波的洗淨液噴射 到上述被洗淨物的背面側，使超音波傳播到上述被洗淨物 .而以超音波洗淨上述被洗淨物表面之過程；及 從磨擦手段與超音波洗淨手段之間送出被洗淨物之過 程；及 當沒有被洗淨物時，利用上述超音波照射手段將施加 超音波的洗淨液噴射到上述磨擦手段而洗淨該磨擦手段之 過程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之洗淨方法，其中是 同時進行：以上述磨擦手段磨擦上述被洗淨物表面之過程 、及上述超音波洗淨過程。 2 6 ·如申請專利範圍第2 4或2 5項之洗淨方法， 其中能連續將複數片被洗淨物送入、送出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
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