WO2010001761A1 - 洗浄用スポンジローラ - Google Patents

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WO2010001761A1
WO2010001761A1 PCT/JP2009/061347 JP2009061347W WO2010001761A1 WO 2010001761 A1 WO2010001761 A1 WO 2010001761A1 JP 2009061347 W JP2009061347 W JP 2009061347W WO 2010001761 A1 WO2010001761 A1 WO 2010001761A1
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WO
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protrusion
sponge roller
cleaned
cleaning
roll body
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PCT/JP2009/061347
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French (fr)
Inventor
覚嗣 川口
豪彦 塚田
隆史 山中
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アイオン株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/005—Arrangements of the bristles in the brush body where the brushing material is not made of bristles, e.g. sponge, rubber or paper
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning sponge roller used mainly for scrub cleaning in a cleaning process among manufacturing processes of electronic components such as semiconductor electronic device wafers, silicon wafers, and hard disks.
  • Scrub cleaning refers to rubbing by bringing a plurality of protrusions on the outer peripheral portion of the roll body into contact with the surface to be cleaned and rotating a sponge roller through a rotating shaft while supplying water or other cleaning liquid to the contact portion between the two. It is something to wash.
  • the sponge roller when used for the first time, it is necessary to increase the cleanliness of the sponge roller itself (particularly, the region of the outer surface of the protrusion that contacts the surface to be cleaned), and before scrub cleaning the surface to be cleaned.
  • the sponge roller is cleaned.
  • a sponge roller is attached to the cleaning device, and scrub cleaning is performed on the dummy surface to be cleaned.
  • scrub cleaning particles having a relatively small particle size removed from the surface to be cleaned and particles having a relatively large particle size such as an abrasive circulate along with the cleaning liquid.
  • the presence ratio (area ratio) of the sponge roller material is high, and particles having a relatively large particle size are easily captured during cleaning. For this reason, the trapped particles may come into contact with the surface to be cleaned and cause damage.
  • an object of the present invention is to provide a cleaning sponge roller that can shorten the start-up time of the cleaning process, improve the life cycle of the product, and reduce the damage to the surface to be cleaned.
  • the cleaning sponge roller of the present invention is composed of a polyvinyl acetal porous material having elasticity in a wet state, and is integrally formed on a substantially cylindrical roll body and an outer peripheral surface of the roll body.
  • the surface to be cleaned is cleaned by rotating the plurality of protrusions in contact with the surface to be cleaned.
  • the outer surface of the protrusion has an internal exposed surface that comes into contact with the surface to be cleaned during cleaning in a state where the internal structure of the protrusion is exposed.
  • the outer surface of the protrusion means the entire surface of the protrusion including the top outer surface and the outer peripheral surface, and an internal exposed surface is formed on at least a part of the entire surface.
  • the opening ratio of the internal exposed surface is preferably 50% or more, and more preferably 60% or more.
  • the internal exposed surface only needs to include at least the front region in the rotational direction of the top of the protrusion, and the outer surface of the top of the protrusion may be formed as the internal exposed surface. Further, the protrusion may have a cylindrical shape having a diameter larger than the height from the outer peripheral surface to the top outer surface.
  • the total area of the top outer surfaces of all the protrusions is preferably 50% or less with respect to the area of the virtual contact outer peripheral surface passing over the outer end of each protrusion. Furthermore, when the surface to be cleaned is a 300 mm diameter wafer, the number of protrusions is preferably 100 or more.
  • the skin layer has a lower porosity than the internal tissue, and the surface of the skin layer is exposed to the internal tissue.
  • the aperture ratio is lower than that. For this reason, the wash water is less likely to circulate in the skin layer than in the internal tissue.
  • the outer surface of the protrusion has an internal exposed surface in which the internal structure of the protrusion having a higher porosity (aperture ratio) than the skin layer is exposed, and this internal exposed surface is a surface to be cleaned during cleaning. Contact. For this reason, when using the sponge roller for the first time, scrub cleaning is performed on the dummy surface to be cleaned in order to increase the cleanliness of the sponge roller itself (particularly, the region of the outer surface of the protrusion that contacts the surface to be cleaned). Time to perform (start-up time / break-in time) can be shortened.
  • the opening ratio is relatively high on the internal exposed surface, even if a particle having a particle size smaller than the opening on the internal exposed surface enters the protrusion from the internal exposed surface, the particle protrudes.
  • the life cycle of the product can be improved.
  • the aperture ratio is relatively high, and the ratio (area ratio) of the cleaning sponge roller material (polyvinyl acetal porous material) is low. For this reason, it is difficult to capture particles having a relatively large particle diameter during cleaning, and it is possible to prevent the surface to be cleaned from being damaged by the captured particles.
  • the outer peripheral surface of the roll body may be covered with a skin layer having an aperture ratio lower than that of the internally exposed surface of the protrusion.
  • the cleaning liquid flowing from the inner side to the outer side of the cleaning sponge roller flows out from the inner exposed surface of the protrusion rather than the outer peripheral surface of the roll body. Easy to do. For this reason, it is possible to further reduce the break-in time, improve the life cycle of the product, and suppress the application of damage to the surface to be cleaned.
  • the outer peripheral surface of the protrusion may be covered with a skin layer having a lower aperture ratio than the internally exposed surface.
  • the cleaning liquid that flows from the inside of the cleaning sponge roller to the outside through the protrusion flows out from the inner exposed surface rather than the outer peripheral surface of the protrusion. Easy to do. For this reason, it is possible to further reduce the break-in time, improve the life cycle of the product, and suppress the application of damage to the surface to be cleaned.
  • the internal exposed surface may be inclined toward the outer peripheral surface of the roll body on the front side in the rotation direction of the protrusion.
  • the inner exposed surface is likely to come into contact with the surface to be cleaned during scrub cleaning, thereby further reducing the break-in time, improving the product life cycle, and preventing damage to the surface to be cleaned. be able to.
  • the cleaning sponge roller according to the present invention can shorten the start-up time of the cleaning process, improve the product life cycle, and reduce damage to the surface to be cleaned.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of the protrusion of the sponge roller of FIG. 2.
  • It is an external appearance perspective view of the protrusion of FIG. It is a side view which shows typically the use condition of the sponge roller of FIG.
  • a cleaning sponge roller (hereinafter simply referred to as a sponge roller) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a surface to be cleaned is cleaned by the sponge roller according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the sponge roller of FIG. 1
  • FIG. 4 is an external perspective view of the protrusion of FIG. 3
  • FIG. 5 is a side view schematically showing the use state of the sponge roller of FIG. 2
  • FIG. 6 is an enlarged view of the main part of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a mold for forming the sponge roller of FIG. 2
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the sponge roller of FIG. In FIG. 1, the protrusions are not shown.
  • the object 10 to be cleaned is a thin disk-shaped wafer, and the surface 10a to be cleaned is the front and back surfaces of the object 10 to be cleaned.
  • the pair of upper and lower sponge rollers 1 that perform scrub cleaning includes a substantially cylindrical roll body 3 and a plurality of protrusions 5 that are integrally formed on the outer peripheral surface 3 a of the roll body 3.
  • Each protrusion 5 has a cylindrical shape, and has a top outer surface 5a and an outer peripheral surface 5b.
  • Each roll body 3 is mounted with a substantially cylindrical rotating shaft 2 formed of a hard material such as metal or plastic.
  • the shape of the protrusion 5 is not limited to the cylindrical shape.
  • the upper and lower rotary shafts 2 are spaced apart from each other by a predetermined distance and are arranged substantially in parallel, and the surface to be cleaned 10a is arranged substantially parallel to the rotary shaft 2 (upper roll body 3).
  • the cleaning liquid is supplied to the surface 10 a to be cleaned, and the rotating shaft 2 is rotated (the direction of rotation is indicated by an arrow 7).
  • the surface to be cleaned 10a is rotated about the rotation axis 6 substantially orthogonal to the rotation axis 2 (the direction of rotation is indicated by an arrow 8). That is, when the top outer surface 5a of the protrusion 5 of the roll body 3 is in rotational contact with the rotating surface 10a to be cleaned, the surface 10a to be cleaned is scrubbed.
  • the arrangement of the pair of sponge rollers 1 is not limited to the vertical position as described above.
  • the pair of sponge rollers 1 are respectively placed in a standing state with the sponge rollers 1 standing upright, or arranged in an oblique direction. It can be arranged in various ways.
  • the rotation shaft 6 of the object to be cleaned 10 may be set so as to be substantially orthogonal to the rotation shaft 2 of the sponge roller 1.
  • the pair of sponge rollers 1 and the rotation shaft 2 are erected in a substantially vertical direction. In that case, the rotating shaft 6 of the object to be cleaned 10 may be arranged in a substantially horizontal direction.
  • the sponge roller 1 (roll body 3 and protrusion 5) is made of a polyvinyl acetal porous material (PVAt porous material) that has elasticity in a water-containing state.
  • PVAt porous material is cured in a dry state and softened in a wet state. Further, the PVAt porous material is excellent in water absorption and water retention, exhibits favorable flexibility when wet and moderate rebound resilience, and is excellent in abrasion resistance.
  • the rotating shaft 2 is inserted into the inner diameter portion of the roll body 3 and fixedly supports the roll body 3.
  • the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 and the inner peripheral surface of the roll body 3 may be fixed by an adhesive, and the outer diameter of the rotating shaft 2 is formed larger than the inner diameter of the roll body 3.
  • the roll body 3 may be fixedly supported on the rotary shaft 2 by the elastic force of the roll body 3 by press-fitting into the inner diameter portion of the roll body 3. Further, when the roll body 3 is manufactured, the roll body 3 may be fixed or supported on the rotary shaft 2 by using the rotary shaft 2 instead of the core rod 29 shown in FIG. In this case, the sponge roller 1 (roll body 3) after the reaction is taken out from the mold 21 with the rotating shaft 2 and washed with water. By such fixed support, the roll body 3 rotates together with the rotating shaft 2.
  • the top outer surface 5a of the protrusion 5 has a curved surface shape in which the front side in the rotation direction 7 of the protrusion 5 (sponge roller 1) is inclined toward the outer peripheral surface 3a of the roll body 3.
  • the distance h between the topmost end (outer end) of the top outer surface 5a and the lowermost end (upper end of the outer peripheral surface 5b of the protrusion 5) is preferably 0.2 mm or more.
  • the top outer surface 5a of the present embodiment is such that the front and rear sides in the rotational direction of the protrusions 5 are the outer periphery of the roll body 3 so that scrub cleaning can be performed under the same conditions even when the sponge roller 1 is reversed.
  • the curved surface shape is symmetrically inclined toward the surface 3a.
  • the diameter D of the protrusion 5 is set larger than the height H of the protrusion 5 (the distance from the outer peripheral surface 3a of the roll body 3 to the topmost end of the top outer surface 5a).
  • the plurality of protrusions 5 are arranged in the same arrangement pattern over almost the entire outer peripheral surface 3a of the roll body 3.
  • the number and size of the protrusions 5 are all the virtual contact outer peripheral surface where the total area of the top outer surface 5a of each protrusion 5 passes over the outer end of the top outer surface 5a of each protrusion 5 (the top of the protrusion 5 as shown in FIG. 5). It is set to be 50% or less with respect to the area of the peripheral surface defined by the rotation locus 9 of the outer surface 5a.
  • the number of protrusions is preferably 100 or more.
  • the top outer surface 5a of the protrusion 5 is an internal exposed surface from which the internal structure of the protrusion 5 is exposed.
  • the opening ratio of the top outer surface 5a is 50% or more, more preferably 60% or more.
  • the outer peripheral surface 3 a of the roll body 3 and the outer peripheral surface 5 b of the protrusion 5 are covered with the skin layer 4 having a lower porosity than the internal structure of the roll body 3 and the protrusion 5.
  • the opening ratio of the surface of the skin layer 4 is lower than the opening ratio of the top outer surface 5a of the protrusion 5, for example, 20% or less.
  • the opening ratio of the top outer surface 5a is calculated by (total area of all pores open on the top outer surface 5a / area of the predetermined range of the top outer surface 5a) ⁇ 100 within a predetermined range of the top outer surface 5a.
  • the aperture ratio of the outer peripheral surfaces 3a and 5b is within the predetermined range of the outer peripheral surfaces 3a and 5b (total area of all pores opened in the outer peripheral surfaces 3a and 5b / outer peripheral surface 3a, This is a value calculated by (area of a predetermined range of 5b) ⁇ 100.
  • Each aperture ratio can be determined by, for example, the following measurement method.
  • the surface of the sponge roller 1 (top outer surface 5a, outer peripheral surfaces 3a, 5b) is photographed with an electron microscope (magnification: 100 times), and the photographed image is magnified twice (total 200 times).
  • a transparent sheet partitioned into a predetermined number of squares (5 mm square) by a plurality of vertical and horizontal boundary lines is placed on the photograph taken at 200 times magnification.
  • the photograph is visually observed on the transparent sheet, and in each cell, it is determined whether the area of the opening part (pore part) occupies half or more of the entire area, and the area of the opening part is half of the entire area.
  • the cells that occupy the above are regarded as opening regions, and the number of cells is counted.
  • (number of cells regarded as an opening area / total number of cells) ⁇ 100 is calculated as the aperture ratio.
  • a sponge roller 1 made of a PVAt porous material is prepared by mixing one or more polyvinyl alcohols (raw materials) having an average degree of polymerization of 500 to 3000 and a saponification degree of 80% or more to form an aqueous solution.
  • Mineral acids as catalysts, starch and the like as pore forming materials are added, and a mixed solution thereof is injected into a predetermined mold 21 as shown in FIGS. 7 and 8, and reacted at 40 to 80 ° C. After removing from 21, the pore-forming material is removed by washing with water.
  • the mold 21 includes an outer mold 23, an inner mold 25, a bottom plate 27, a core rod 29, and a cap 31. Both the outer mold 23 and the inner mold 25 are formed in a cylindrical shape.
  • the inner mold 25 has an outer diameter that is the same as or slightly smaller than the inner diameter of the outer mold 23, and is inserted into the outer mold 23.
  • the core rod 29 is inserted approximately at the center of the inner mold 25.
  • the bottom plate 27 closes the lower ends of the outer mold 23 and the inner mold 25 and supports the lower end of the core rod 29.
  • the cap 31 is fitted to the inner peripheral surface at the upper end of the outer mold 23.
  • the core rod 29 is positioned by the bottom plate 27 and the cap 31.
  • a substantially cylindrical space 33 for forming the roll body 3 is defined between the inner peripheral surface of the inner mold 25 and the outer peripheral surface of the core rod 29.
  • a plurality of through holes 35 for forming the protrusions 5 are formed in the inner mold 25, and each through hole 35 communicates with the space 33.
  • the mixed liquid is injected into the space 33 from the casting nozzle 43 inserted between the outer mold 23 and the cap 31 and flows into the through holes 35 from the space 33.
  • the air in the through hole 35 moves to the space 33 and is released from the upper end of the space 33 to the atmosphere. Thereby, the liquid mixture is reliably filled up to the end of the through hole 35.
  • a film-like structure having an opening is present on the outer surface (contact surface with the mold 21) of the sponge roller 1 after being taken out from the mold 21.
  • the skin layer 4 has a lower porosity and a smaller average pore diameter than the internal structure of the sponge roller 1. Further, the surface of the skin layer 4 has a lower opening ratio and a smaller average opening diameter than the internal exposed surface where the internal tissue of the sponge roller 1 is exposed.
  • a rotation support shaft (not shown) is inserted into the inner diameter portion of the roll body 3, and the sponge roller 1 is fixedly supported on the rotation support shaft, While rotating the rotating spindle to rotate the sponge roller 1, the cutting tool is pressed against the skin layer 4 covering the top outer surface 5a of the protrusion 5 to remove the skin layer 4 on the top outer surface 5a.
  • the internal structure of the sponge roller 1 protrusion 5
  • the opening ratio becomes 50% or more.
  • the average opening diameter of the top outer surface 5 a is larger than the average opening diameter of the outer surface of the skin layer 4.
  • the aperture ratio is maintained lower than the aperture ratio of the top outer surface 5a, and the pores The average opening diameter is also kept smaller than the average opening diameter of the top outer surface 5a.
  • the top part outer surface 5a becomes the said curved surface shape by giving the said post-processing.
  • the post-processing may be performed with the sponge roller 1 in either a wet state or a dry state.
  • FIG. 9 is an electron micrograph of the outer peripheral surface 3a covered with the skin layer 4
  • FIG. 10 is an electron micrograph of the top outer surface 5a from which the skin layer 4 has been removed. Comparing the two, it can be seen that the PVAt-based material region (white or gray region) defining the pores (openings) is significantly wider on the outer peripheral surface 3a (FIG. 9) than on the top outer surface 5a (FIG. 10). . That is, it can be seen that the top outer surface 5a has a significantly higher aperture ratio and a larger average aperture diameter than the outer peripheral surface 3a.
  • the internal structure of the sponge roller 1 is exposed on the top outer surface 5a by the post-processing, but instead of the post-processing, for example, an outer mold that forms the top outer surface 5a when the sponge roller 1 is formed.
  • the material of the outer mold 23 is selected, or the inner peripheral surface of the outer mold 23 is subjected to surface treatment so that the inner peripheral surface of the outer mold 23 has a characteristic that the material of the outer mold 23 itself is difficult to form the skin layer 4. May be.
  • the internal tissue is exposed only by the top outer surface 5 a of the protrusion 5, but the internal tissue may be exposed also by the outer peripheral surface 5 b of the protrusion 5 and the outer peripheral surface 3 a of the roll body 3.
  • the entire top outer surface 5a of the protrusion 5 is an internally exposed surface, but the present invention is not limited to this.
  • the top of the protrusion 5 is partially cut obliquely from the middle position of the top surface 5 a of the protrusion 5 downward in the forward direction of rotation (in the direction of arrow 7). It is only necessary to provide an internally exposed surface on the top of the projection 5 such as forming an inclined surface 5c.
  • the 30% compressive stress (physical property value) of the sponge roller 1 in a proper water-containing state is preferably 2 kPa or more and 20 kPa or less.
  • the proper water content refers to a water content in which the PVAt porous material can exert an appropriate elasticity, and the water content (weight% of the water content relative to the dry state) is obtained in the range of about 100% to 1500%.
  • the 30% compressive stress means that the PVAT-based porous material with proper water content is cut so that the distance between both end faces (height in the longitudinal direction) is 30 mm, and a load is applied to the entire end face. It is set to a type load measuring instrument, and the load when it is crushed by 30% (9 mm) in the longitudinal direction is measured and obtained as a value obtained by dividing the load by the area of the end face.
  • the PVAt porous material those having a porosity of the internal structure of 80% to 95% and an average pore diameter of 50 ⁇ m to 200 ⁇ m are preferable.
  • the porosity is less than 80%, the flexibility when wet is insufficient, and if the porosity is more than 95%, the practical strength is poor and none is suitable for cleaning applications. Further, if the average pore diameter is smaller than 50 ⁇ m, the elasticity at the time of wetting is insufficient and a sufficient brushing effect cannot be obtained, and if it exceeds 200 ⁇ m, the eyes are too coarse to be suitable for precision cleaning.
  • the porosity is measured with a dry automatic dense watch on a dry rectangular parallelepiped PVAt sufficiently dried by a dryer, and from the apparent volume and true volume of the rectangular parallelepiped, the following equation (1) This is a calculated value.
  • the average pore diameter is an average value of the diameters of a plurality of pores existing in the internal structure of the PVAt porous material.
  • the average value of the long diameters (distances in the longitudinal direction of each pore) of a predetermined number of pores extracted from a plurality of pores on a predetermined basis is defined as the average pore diameter, and is obtained, for example, by the following measurement method Can do.
  • the sponge roller 1 is cut at a predetermined position, and the internal tissue exposed on the cut surface is photographed with an electron microscope. Next, a predetermined measurement range is set in the photographed photograph, and 20 pores are extracted in descending order of the longest diameter from a plurality of pores existing in the measurement range. Next, each major axis of the 20 extracted pores is measured. Finally, the average of the 11th to 20th measurement values counted from the larger of the 20 measurement values is calculated as the average pore diameter.
  • the largest diameter is in descending order from a plurality of openings existing within a predetermined measurement range of the photographed photograph (see FIGS. 9 and 10). Twenty openings are extracted, the major diameters of the extracted twenty openings are measured, and the average of the eleventh to twentieth measurement values counted from the larger of the 20 measurement values is defined as the average opening diameter. What is necessary is just to calculate.
  • PVAt porous material those having an apparent density of 0.06 g / cm 3 or more and a water retention of 600% or more are suitable.
  • the apparent density is calculated by measuring the dry weight of the PVAt porous material of a predetermined shape (for example, rectangular shape) and the external dimensions under proper water content, and calculating the volume (wet volume) from the external dimensions. And obtained by dividing the dry weight by the wet volume.
  • the water retention rate is a value calculated by the following equation (2) by measuring the dry weight of the PVAt porous material (dry weight) and the weight sufficiently wet (wet weight). is there.
  • Water retention rate (%) (wet weight-dry weight) / dry weight x 100 ... (2)
  • the top outer surface 5a of the protrusion 5 is an internal exposed surface in which the internal structure of the protrusion 5 having a higher porosity (opening ratio) than the skin layer 4 is exposed.
  • the outer surface 5a contacts the surface to be cleaned 10a during cleaning. For this reason, when the sponge roller 1 is used for the first time, the sponge roller 1 itself (particularly the region of the outer surface of the protrusion 5 that contacts the surface to be cleaned 10a) is improved against the dummy surface to be cleaned.
  • the time for scrub cleaning start-up time / break-in time
  • the opening ratio of the top outer surface 5a is relatively high, even when a particle having a smaller particle diameter than the opening of the top outer surface 5a enters the protrusion 5 from the opening of the top outer surface 5a, the particle It is difficult to be captured inside the protrusion 5 and the life cycle of the product can be improved.
  • the opening ratio is relatively high, and the existence ratio (area ratio) of the material (polyvinyl acetal porous material) of the sponge roller 1 is low. For this reason, it is difficult to capture particles having a relatively large particle size during cleaning, and it is possible to prevent the surface to be cleaned 10a from being damaged by the captured particles.
  • the cleaning liquid traveling from the inner side to the outer side of the sponge roller 1 is removed from the outer peripheral surface 3 a of the roll body 3. And it flows out more easily from the top outer surface 5a of the protrusion 5 than the outer peripheral surface 5b of the protrusion 5. For this reason, it is possible to further reduce the break-in time, improve the life cycle of the product, and suppress the application of damage to the surface to be cleaned.
  • top outer surface 5a is inclined toward the outer peripheral surface 3a of the roll body 3 on the front side in the rotation direction of the protrusion 5, the top outer surface 5a is likely to come into contact with the surface to be cleaned 10a during scrub cleaning. For this reason, it is possible to further reduce the break-in time, improve the life cycle of the product, and suppress the application of damage to the surface to be cleaned.
  • this invention is not limited to the above-mentioned embodiment described as an example, and its modification, In the range which does not deviate from the technical idea which concerns on this invention even if it is other than the above-mentioned embodiment etc. If so, various changes can be made according to the design and the like.
  • the cleaning sponge roller of the present invention is suitably used mainly for scrub cleaning in the cleaning process of the manufacturing process of electronic components.

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Abstract

洗浄用スポンジローラ１は、湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセタール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロール体３と、ロール体３の外周面３ａ上に一体形成された複数の突起５とを有し、これら複数の突起５を被洗浄面に回転接触させて被洗浄面を洗浄する。突起５の外面は、突起５の内部組織が露出した状態で洗浄時に被洗浄面と接触する頂部外面（内部露出面）５ａを有する。

Description

洗浄用スポンジローラ
　本発明は、例えば半導体電子デバイスウェハ、シリコンウェハ、ハードディスク等のエレクトロニクス部品の製造工程のうち、主に洗浄工程のスクラブ洗浄で用いられる洗浄用スポンジローラに関する。
　近年のエレクトロニクス工業では、各種部品の精密度が飛躍的に進み、それに伴って製造環境の清浄性に関する要求も高まっている。特に部品表面の化学的汚染や付着粒子は、製品の歩留まりや動作の信頼性に大きな影響を与えるため、製造工程における洗浄工程の重要性は非常に大きく、様々な洗浄方法が開発、実施されている。
　例えば、半導体電子デバイスウェハ、シリコンウェハ、ハードディスク等の被洗浄体の表面（被洗浄面）を洗浄する方法として、例えば、ポリビニルアセタール系多孔質素材によって構成され、回転軸の外周に固着された弾性を有する略円筒状のロール体と、ロール体の外周面上に一体形成された複数の突起と、を有するスポンジローラによるスクラブ洗浄が知られている。スクラブ洗浄とは、ロール体の外周部分の複数の突起を被洗浄面に接触させて、両者の接触部分に水その他の洗浄液を供給しながら回転軸を介してスポンジローラを回転させることにより、擦り洗いするものである。
特許第３３７８０１５号公報
　一般に、スポンジローラを最初に使用する際には、スポンジローラ自身（特に、突起の外面のうち被洗浄面と接触する領域）の清浄度を高める必要があり、被洗浄面のスクラブ洗浄を行う前に、スポンジローラの洗浄が行われる。具体的には、スポンジローラを洗浄装置に装着し、ダミーの被洗浄面に対してスクラブ洗浄を行う。また、スクラブ洗浄中は、被洗浄面から除去された粒径の比較的小さいパーティクルや、研磨剤等の粒径の比較的大きいパーティクルが、洗浄液とともに流通する。
　しかし、突起の外面が、突起の内部組織に比べて気孔率が低い表皮層に覆われていると、表皮層の表面における開口率も自ずと低くなり、洗浄水が流通し難い。このため、スポンジローラ自身の洗浄に時間がかかり、立ち上げ時間（ブレークイン時間）が増大してしまう。
　また、開口率が低い表皮層の表面では、スクラブ洗浄時において、表皮層の開口よりも粒径が小さいパーティクルが表皮層の表面の開口から突起の内部（表皮層の内部）に進入した場合、そのパーティクルが突起の内部に捕捉され易く、製品のライフサイクルの低下を招いてしまう。
　さらに、開口率が低い表皮層の表面では、スポンジローラの素材の存在比率（面積比率）が高く、洗浄時に粒径の比較的大きいパーティクルが捕捉され易い。このため、捕捉されたパーティクルが被洗浄面に接触してダメージを与えてしまう可能性が生じる。
　そこで、本発明は、洗浄工程の立ち上げ時間の短縮化、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面に対するダメージの低減を図ることが可能な洗浄用スポンジローラの提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の洗浄用スポンジローラは、湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセタール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロール体と該ロール体の外周面上に一体形成された複数の突起とを有し、これら複数の突起を被洗浄面に回転接触させて被洗浄面を洗浄する。突起の外面は、突起の内部組織が露出した状態で洗浄時に被洗浄面と接触する内部露出面を有する。なお、突起の外面とは、頂部外面や外周面を含む突起の表面全域を意味し、この表面全域の少なくとも一部に内部露出面が形成されている。
　内部露出面の開口率は、５０％以上が好ましく、６０％以上がさらに好ましい。
　内部露出面は、突起の頂部のうち少なくとも回転方向前方の領域を含んでいればよく、突起の頂部外面を内部露出面として形成してもよい。さらに、突起は、外周面から頂部外面までの高さよりも大きい直径を有する円柱形状であってもよい。
　また、全て突起の頂部外面の面積の合計は、各突起の外端上を通る仮想接触外周面の面積に対して、５０％以下が好ましい。さらに、被洗浄面が直径３００ｍｍウェハの場合、突起の数は１００以上であることが好ましい。
　ここで、一般に、内部組織が表皮層によって覆われたポリビニルアセタール系多孔質素材の場合、表皮層は内部組織に比べて気孔率が低く、表皮層の表面は内部組織が露出している場合に比べて開口率が低くなる。このため、表皮層の方が内部組織に比べて洗浄水が流通し難い。
　この点に関し、上記構成では、突起の外面は、表皮層よりも気孔率（開口率）が高い突起の内部組織が露出した内部露出面を有し、この内部露出面が洗浄時に被洗浄面と接触する。このため、スポンジローラを最初に使用する際に、スポンジローラ自身（特に、突起の外面のうち被洗浄面と接触する領域）の清浄度を高める目的でダミーの被洗浄面に対してスクラブ洗浄を行う時間（立ち上げ時間・ブレークイン時間）を短縮することができる。
　また、内部露出面では、開口率が比較的高いため、内部露出面の開口よりも粒径が小さいパーティクルが内部露出面の開口から突起の内部に進入した場合であっても、そのパーティクルが突起の内部に捕捉され難く、製品のライフサイクルを向上させることができる。
　さらに、内部露出面では、開口率が比較的高く、洗浄用スポンジローラの素材（ポリビニルアセタール系多孔質素材）の存在比率（面積比率）が低い。このため、洗浄時に粒径の比較的大きいパーティクルが捕捉され難く、捕捉されたパーティクルによって被洗浄面がダメージを受けてしまうことを抑制することができる。
　ロール体の外周面は、突起の内部露出面よりも開口率が低い表皮層で覆われていてもよい。
　上記構成では、ロール体の外周面が開口率の低い表皮層によって覆われているため、洗浄用スポンジローラの内側から外側に向かう洗浄液は、ロール体の外周面よりも突起の内部露出面から流出し易い。このため、ブレークイン時間の短縮、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面へのダメージの付与の抑制を、さらに図ることができる。
　突起の外周面は、内部露出面よりも開口率が低い表皮層で覆われていてもよい。
　上記構成では、突起の外周面が開口率の低い表皮層によって覆われているため、洗浄用スポンジローラの内側から突起を介して外側に向かう洗浄液は、突起の外周面よりも内部露出面から流出し易い。このため、ブレークイン時間の短縮、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面へのダメージの付与の抑制を、さらに図ることができる。
　突起の回転方向の前側では、内部露出面がロール体の外周面に向かって傾斜していてもよい。
　上記構成では、スクラブ洗浄時において、内部露出面が被洗浄面に接触し易いため、ブレークイン時間の短縮、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面へのダメージの付与の抑制を、さらに図ることができる。
　本発明に係る洗浄用スポンジローラによれば、洗浄工程の立ち上げ時間の短縮化、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面に対するダメージの低減を図ることができる。
本発明の一実施形態に係るスポンジローラによって被洗浄面を洗浄する状態を示す斜視図である。 図１のスポンジローラの側面図である。 図２のスポンジローラの突起のIII－III線矢視断面図である。 図３の突起の外観斜視図である。 図２のスポンジローラの使用状態を模式的に示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係るロール体の外周面の一部を展開して示す平面図である。 図５の要部拡大図である。 図２のスポンジローラを成形するための型を示す斜視図である。 表皮層によって覆われたロール体の外周面を撮影した電子顕微鏡写真である。 表皮層が除去された突起の頂部外面を撮影した電子顕微鏡写真である。 突起の他の態様を示す拡大断面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る洗浄用スポンジローラ（以下、単にスポンジローラと称する）を、図面に基づいて説明する。
　図１は本実施形態に係るスポンジローラによって被洗浄面を洗浄する状態を示す斜視図、図２は図１のスポンジローラの側面図、図３は図２のスポンジローラの突起のIII－III線矢視断面図、図４は図３の突起の外観斜視図、図５は図２のスポンジローラの使用状態を模式的に示す側面図、図６は図５の要部拡大図、図７は図２のスポンジローラを成形するための型を示す斜視図、図８は図２のスポンジローラの製造方法を示す断面図である。なお、図１では突起の図示を省略している。
　図１～図６に示すように、スクラブ洗浄の対象となる被洗浄体１０は、薄厚円盤状のウェハであり、被洗浄面１０ａは、被洗浄体１０の表面及び裏面である。
　スクラブ洗浄を行う上下一対のスポンジローラ１は、略円筒形状のロール体３と、ロール体３の外周面３ａ上に一体成形された複数の突起５とを有する。各突起５は、円柱形状であり、頂部外面５ａと外周面５ｂとを有する。各ロール体３には、金属やプラスチックなどの硬質な材料によって形成された略円柱状の回転軸２がそれぞれ装着される。なお、突起５の形状は、円柱形状に限定されるものではない。
　スクラブ洗浄は、上下の回転軸２を所定距離だけ離間させて略平行に配置し、被洗浄面１０ａを回転軸２と略平行に配置した状態で上下のロール体３の間（上側のロール体３の突起５と下側のロール体３の突起５との間）に被洗浄体１０を挟み、被洗浄面１０ａに洗浄液を供給し、回転軸２をそれぞれ回転させる（回転方向を矢印７で示す）とともに、回転軸２と略直交する回転軸６を中心に被洗浄面１０ａを回転させる（回転方向を矢印８で示す）ことにより行われる。すなわち、回転する被洗浄面１０ａにロール体３の突起５の頂部外面５ａが回転接触することにより、被洗浄面１０ａがスクラブ洗浄される。
　なお、一対のスポンジローラ１の配置は、上述のような上下位置に限定されるものではなく、例えば、一対のスポンジローラ１をそれぞれ起立状態とし左右に配置したり、斜め方向に配置するなど、様々な態様で配置することが可能である。また、被洗浄体１０の回転軸６は、スポンジローラ１の回転軸２と略直交するように設定すればよく、例えば、一対のスポンジローラ１及びその回転軸２を略鉛直方向に起立させた場合には、被洗浄体１０の回転軸６を略水平方向に配置すればよい。
　スポンジローラ１（ロール体３及び突起５）は、含水状態で弾性を有するポリビニルアセタール系多孔質素材（ＰＶＡｔ系多孔質素材）から成る。ＰＶＡｔ系多孔質素材は、乾燥状態で硬化し、湿潤状態で軟化する。また、ＰＶＡｔ系多孔質素材は、吸水性及び保水性に優れ、湿潤時に好ましい柔軟性と適度な反発弾性を示し、耐磨耗性にも優れている。回転軸２はロール体３の内径部に挿通され、ロール体３を固定的に支持する。例えば、回転軸２の外周面とロール体３の内周面とを接着剤によって固着してもよく、また、回転軸２の外径をロール体３の内径よりも大きく形成し、回転軸２をロール体３の内径部に圧入することにより、ロール体３の弾性力によってロール体３を回転軸２に固定的に支持させてもよい。さらには、ロール体３を製造する際に、図７に示す芯棒２９の代わりに回転軸２を使用することによって、ロール体３を回転軸２に固着または支持させてもよい。この場合、反応後のスポンジローラ１（ロール体３）は、回転軸２を伴った状態のまま型２１から取り出され水洗される。このような固定的な支持により、ロール体３は、回転軸２と共に回転する。
　図３に示すように、突起５の頂部外面５ａは、突起５（スポンジローラ１）の回転方向７の前側がロール体３の外周面３ａに向かって傾斜する湾曲面形状である。頂部外面５ａの最頂端（外端）と最下端（突起５の外周面５ｂの上端）との距離ｈは、０．２ｍｍ以上が好適である。なお、本実施形態の頂部外面５ａは、スポンジローラ１を反転させた場合も同様の条件下でスクラブ洗浄を行うことができるように、突起５の回転方向の前後両側がそれぞれロール体３の外周面３ａに向かって対称的に傾斜する湾曲面形状に設定されている。
　突起５の直径Ｄは、突起５の高さＨ（ロール体３の外周面３ａから頂部外面５ａの最頂端までの距離）よりも大きく設定されている。
　複数の突起５は、ロール体３の外周面３ａのほぼ全域において同じ配列パターンで配置されている。突起５の数及び大きさは、全て突起５の頂部外面５ａの面積の合計が、各突起５の頂部外面５ａの外端上を通る仮想接触外周面（図５に示すように突起５の頂部外面５ａの回転軌跡９が規定する周面）の面積に対して、５０％以下となるように設定されている。また、被洗浄面１０ａが直径３００ｍｍウェハの場合、突起の数は１００以上であることが好ましい。
　突起５の頂部外面５ａは、突起５の内部組織が露出する内部露出面である。頂部外面５ａの開口率は、５０％以上であり、より好ましくは、６０％以上である。これに対し、ロール体３の外周面３ａ及び突起５の外周面５ｂは、ロール体３及び突起５の内部組織よりも気孔率が低い表皮層４によって覆われている。表皮層４の表面の開口率は、突起５の頂部外面５ａの開口率よりも低く、例えば２０％以下である。
　ここで、頂部外面５ａの開口率とは、頂部外面５ａの所定範囲内において、（頂部外面５ａで開口している全ての気孔の総面積／頂部外面５ａの所定範囲の面積）×１００によって算出される値であり、外周面３ａ，５ｂの開口率とは、外周面３ａ，５ｂの所定範囲内において、（外周面３ａ，５ｂで開口している全ての気孔の総面積／外周面３ａ，５ｂの所定範囲の面積）×１００によって算出される値である。各開口率は、例えば、以下の測定方法によって求めることができる。
　スポンジローラ１の表面（頂部外面５ａ、外周面３ａ，５ｂ）を電子顕微鏡で撮影（倍率：１００倍）し、その撮影写真を２倍に拡大する（計２００倍）。次に、２００倍の撮影写真の上に、縦横の複数の境界線によって所定数の升目（５ｍｍ角）に区画された透明シートを載せる。次に、透明シート上から撮像写真を目視し、各升目において、開口部分（気孔部分）の面積が全面積の半分以上を占めているか否かを判定し、開口部分の面積が全面積の半分以上を占めている升目を開口領域と見做し、その升目数を数える。最後に、（開口領域と見做した升目数／総升目数）×１００を、開口率として算出する。
　ＰＶＡｔ系多孔質素材から成るスポンジローラ１は、例えば平均重合度５００～３０００でケン化度８０％以上のポリビニルアルコール（原料）を一種又はそれ以上混合して水溶液とし、この水溶液に架橋剤としてアルデヒド類、触媒として鉱酸類、及び気孔形成材として澱粉等を加え、これらの混合液を、図７及び図８に示すような所定の型２１内に注入し、４０～８０℃で反応させて型２１から取り出した後、水洗により気孔形成材等を除去することによって得られる。
　型２１は、外型２３と内型２５と底板２７と芯棒２９とキャップ３１とを有する。外型２３及び内型２５は、共に円筒状に形成されている。内型２５は、外型２３の内径と同一か又はそれよりも僅かに小さい外径を有し、外型２３内に挿入される。芯棒２９は、内型２５のほぼ中心に挿入される。底板２７は、外型２３及び内型２５の下端を塞ぐと共に、芯棒２９の下端を支持する。キャップ３１は、外型２３の上端の内周面に嵌合される。芯棒２９は、底板２７とキャップ３１とによって位置決めされる。
　内型２５の内周面と芯棒２９の外周面との間には、ロール体３を形成するための略円筒状の空間３３が区画される。内型２５には、突起５を形成するための貫通孔３５が複数形成され、各貫通孔３５は空間３３と連通する。混合液は、外型２３とキャップ３１との間に挿入された注型ノズル４３から空間３３へ注入され、空間３３から各貫通孔３５へ流入する。同時に、貫通孔３５内の空気は、空間３３へ移動し、空間３３の上端から大気へ放出される。これにより、混合液が貫通孔３５の末端まで確実に充填される。
　ここで、型２１から取り出した後のスポンジローラ１の外面（型２１との接触面）には、開口部を有する皮膜状の組織（表皮層４）が存在する。表皮層４は、スポンジローラ１の内部組織に比べて、気孔率が低く、且つ平均気孔径が小さい。また、表皮層４の表面は、スポンジローラ１の内部組織が露出した内部露出面に比べて、開口率が低く、且つ平均開口径が小さい。
　本実施形態では、スポンジローラ１を型２１から取り出して水洗した後、ロール体３の内径部に回転支軸（図示省略）を挿入し、回転支軸にスポンジローラ１を固定的に支持させ、回転支軸を回転駆動してスポンジローラ１を回転させながら、突起５の頂部外面５ａを覆う表皮層４に切削工具を押し当てて、頂部外面５ａの表皮層４を除去する。この後加工により、突起５の頂部外面５ａには、スポンジローラ１（突起５）の内部組織が露出し、その開口率が５０％以上となる。また、頂部外面５ａの平均開口径は、表皮層４の外面の平均開口径よりも大きい。一方、ロール体３の外周面３ａ及び突起５の外周面５ｂは、表皮層４によって覆われているため、その開口率は頂部外面５ａの開口率よりも低い状態のまま維持され、且つ気孔の平均開口径も頂部外面５ａの平均開口径よりも小さい状態のまま維持される。また、上記後加工を施すことによって、頂部外面５ａが上記湾曲面形状となる。なお、上記後加工は、スポンジローラ１を湿潤状態及び乾燥状態の何れの状態として行っても良い。
　図９は、表皮層４によって覆われた外周面３ａを撮影した電子顕微鏡写真であり、図１０は、表皮層４が除去された頂部外面５ａを撮影した電子顕微鏡写真である。両者を比較すると、気孔（開口）を区画するＰＶＡｔ系素材の領域（白色又は灰色の領域）は、外周面３ａ（図９）の方が頂部外面５ａ（図１０）よりも著しく広いことが分かる。すなわち、頂部外面５ａの方が外周面３ａよりも開口率が著しく高く、且つ平均開口径が大きいことが分かる。
　なお、本実施形態では、上記後加工によって頂部外面５ａにスポンジローラ１の内部組織を露出させたが、上記後加工に代えて、例えば、スポンジローラ１の成形に際して頂部外面５ａを形成する外型２３の内周面が、外型２３の材質自体を上記表皮層４を形成し難い特性を有するように、外型２３の材質を選定したり、外型２３の内周面に表面処理を施してもよい。また、本実施形態では、突起５の頂部外面５ａのみで内部組織を露出させたが、突起５の外周面５ｂやロール体３の外周面３ａでも内部組織を露出させてもよい。
　また、本実施形態では、突起５の頂部外面５ａの全域を内部露出面としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、突起５の頂部上面５ａの中間位置から回転方向前方（矢印７方向）の下方に向かって斜め方向に突起５の頂部を部分的に切除して、内部露出面としての傾斜面５ｃを形成するなど、突起５の頂部に内部露出面が設けられていればよい。
　また、適正含水状態におけるスポンジローラ１の有する３０％圧縮応力（物性値）は、２ｋＰａ以上２０kＰａ以下のものが好適である。適正含水状態とは、ＰＶＡｔ系多孔質素材が適正な弾力を発揮し得る含水状態をいい、含水率（乾燥状態に対する含水状態の重量％）が、およそ１００％～１５００％の範囲で得られる。また、３０％圧縮応力とは、適正含水状態のＰＶＡｔ系多孔質素材を、両端面間の距離（長手方向の高さ）が３０ｍｍとなるように切断し、端面全体に荷重がかかるようにデジタル式荷重測定器にセットし、長手方向に３０％（９ｍｍ）押し潰した時の荷重を計測し、該荷重を端面の面積で割った値として得られる。
　また、ＰＶＡｔ系多孔質素材としては、その内部組織の気孔率が８０％以上９５％以下、平均気孔径が５０μｍ以上２００μｍ以下のものが好適である。
　気孔率が８０％より小さいと、湿潤時の柔軟性が不十分となり、また、気孔率が９５％より大きいと、実用的強度に乏しく、何れも洗浄用途には適さないためである。また、平均気孔径が５０μｍよりも小さいと、湿潤時の弾性が不足して十分なブラッシング効果が得られず、２００μｍを超えると、目が粗すぎて精密洗浄には不適当なためである。
　上記気孔率とは、乾燥機で十分に乾燥された乾燥状態の直方体のＰＶＡｔ系多孔質素材を乾式自動密時計にて測定し、直方体の見掛け体積と真体積とから、次式（１）にて算出される値である。
　気孔率（％）＝（見掛け体積－真体積）／見掛け体積×１００…（１）
　また、上記平均気孔径は、ＰＶＡｔ系多孔質素材の内部組織に存在する複数の気孔の径の平均値である。本実施形態では、複数の気孔から所定の基準で抽出した所定数の気孔の長径（各気孔の長手方向の距離）の平均値を平均気孔径と定義し、例えば、以下の測定方法によって求めることができる。
　スポンジローラ１を所定位置で切断し、その切断面に露出した内部組織を電子顕微鏡で撮影する。次に、撮影写真に所定の測定範囲を設定し、その測定範囲内に存在する複数の気孔の中から長径が大きい順に２０個の気孔を抽出する。次に、抽出した２０個の気孔の各長径を測定する。最後に、２０個の測定値のうち大きい方から数えて１１番目から２０番目までの測定値の平均を、平均気孔径として算出する。
　なお、内部露出面の平均開口径や表皮層４の表面の平均開口径についても、上記平均気孔径と同様に定義してもよい。すなわち、複数の開口から所定の基準で抽出した所定数の開口の長径（各開口の長手方向の距離）の平均値を平均開口径と定義し、上記平均気孔径と同様の測定方法によって求めてもよい。この場合、電子顕微鏡で内部露出面や表皮層４の表面を撮影した後、その撮影写真（図９及び図１０参照）の所定の測定範囲内に存在する複数の開口の中から長径が大きい順に２０個の開口を抽出し、抽出した２０個の開口の各長径を測定し、２０個の測定値のうち大きい方から数えて１１番目から２０番目までの測定値の平均を、平均開口径として算出すればよい。
　さらに、ＰＶＡｔ系多孔質素材としては、見掛け密度が０．０６ｇ／ｃｍ３以上であり、保水率が６００％以上のものが好適である。
　上記見掛け密度は、所定形状（例えば矩形）のＰＶＡｔ系多孔質素材の乾燥状態での重量（ドライ重量）と適正含水状態での外形寸法とを測定し、外形寸法から体積（ウエット体積）を算出し、ドライ重量をウエット体積で割った値として得られる。
　また、保水率は、ＰＶＡｔ系多孔質素材の乾燥状態での重量（乾燥重量）と充分に含水した状態での重量（ウエット重量）とを測定し、次式（２）によって算出される値である。
　保水率（％）＝（ウエット重量－ドライ重量）／ドライ重量×１００…（２）
　以上説明したように、本実施形態によれば、突起５の頂部外面５ａは、表皮層４よりも気孔率（開口率）が高い突起５の内部組織が露出した内部露出面であり、この頂部外面５ａが洗浄時に被洗浄面１０ａと接触する。このため、スポンジローラ１を最初に使用する際に、スポンジローラ１自身（特に、突起５の外面のうち被洗浄面１０ａと接触する領域）の清浄度を高める目的でダミーの被洗浄面に対してスクラブ洗浄を行う時間（立ち上げ時間・ブレークイン時間）を短縮することができる。
　また、頂部外面５ａでは、開口率が比較的高いため、頂部外面５ａの開口よりも粒径が小さいパーティクルが頂部外面５ａの開口から突起５の内部に進入した場合であっても、そのパーティクルが突起５の内部に捕捉され難く、製品のライフサイクルを向上させることができる。
　さらに、頂部外面５ａでは、開口率が比較的高く、スポンジローラ１の素材（ポリビニルアセタール系多孔質素材）の存在比率（面積比率）が低い。このため、洗浄時に粒径の比較的大きいパーティクルが捕捉され難く、捕捉されたパーティクルによって被洗浄面１０ａがダメージを受けてしまうことを抑制することができる。
　また、ロール体３の外周面３ａ及び突起５の外周面５ｂが開口率の低い表皮層４によって覆われているため、スポンジローラ１の内側から外側に向かう洗浄液は、ロール体３の外周面３ａ及び突起５の外周面５ｂよりも突起５の頂部外面５ａから流出し易い。このため、ブレークイン時間の短縮、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面へのダメージの付与の抑制を、さらに図ることができる。
　また、突起５の回転方向の前側では、頂部外面５ａがロール体３の外周面３ａに向かって傾斜しているので、スクラブ洗浄時において、頂部外面５ａが被洗浄面１０ａに接触し易い。このため、ブレークイン時間の短縮、製品のライフサイクルの向上、及び被洗浄面へのダメージの付与の抑制を、さらに図ることができる。
　なお、本発明は、一例として説明した上述の実施形態、及びその変形例に限定されることはなく、上述の実施形態等以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　本発明の洗浄用スポンジローラは、エレクトロニクス部品の製造工程のうち、主に洗浄工程のスクラブ洗浄に好適に用いられる。
１…スポンジローラ、２…回転軸、３…ロール体、３ａ…外周面、４…表皮層、５…突起、５ａ…頂部外面（内部露出面）、５ｂ…外周面、５ｃ…傾斜面（内部露出面）、１０…被洗浄体、１０ａ…被洗浄面

Claims (6)

  1. 　湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセタール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロール体と該ロール体の外周面上に一体形成された複数の突起とを有し、該突起を被洗浄面に回転接触させて該被洗浄面を洗浄する洗浄用スポンジローラであって、
    　前記突起の外面は、該突起の内部組織が露出した状態で洗浄時に前記被洗浄面と接触する内部露出面を有する
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
  2. 　請求項１に記載の洗浄用スポンジローラであって、
    前記内部露出面の開口率は、５０％以上である
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の洗浄用スポンジローラであって、
    　前記ロール体の外周面は、前記内部露出面よりも開口率が低い表皮層で覆われている
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
  4. 　請求項１～請求項３の何れか１項に記載の洗浄用スポンジローラであって、
    　前記突起の外周面は、前記内部露出面よりも開口率が低い表皮層で覆われている
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
  5. 　請求項１～請求項４の何れか１項に記載の洗浄用スポンジローラであって、
    　前記突起の回転方向の前側では、前記内部露出面が前記ロール体の外周面に向かって傾斜している
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
  6. 　請求項１～請求項５の何れか１項に記載の洗浄用スポンジローラであって、
    　前記内部露出面は、前記突起の頂部外面である
    　ことを特徴とする洗浄用スポンジローラ。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862738A (zh) * 2010-05-14 2010-10-20 苏州聚晶科技有限公司 硅片水平清洗机滚轮
CN102585799A (zh) * 2010-07-16 2012-07-18 美佳辉光公司 化学发光组合物及其生产和使用方法
JP2013211075A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Konica Minolta Inc 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2013223817A (ja) * 2012-04-19 2013-10-31 Aion Kk ブラシローラ
JP2014534615A (ja) * 2011-09-26 2014-12-18 インテグリス・インコーポレーテッド Ｃｍｐ後クリーニング装置および方法
CN107256909A (zh) * 2017-07-26 2017-10-17 昊诚光电（太仓）有限公司 一种赶水装置及制绒机
JP2017191827A (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 株式会社荏原製作所 洗浄部材及び基板洗浄装置
US20170354995A1 (en) * 2009-08-20 2017-12-14 Aion Co., Ltd. Cleaning sponge and cleaning method
JP2021005738A (ja) * 2020-10-15 2021-01-14 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ
JP2022031560A (ja) * 2020-10-15 2022-02-18 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ
WO2022038978A1 (ja) * 2020-08-19 2022-02-24 株式会社荏原製作所 洗浄具のクリーニング方法、装置、基板洗浄装置及び洗浄具の製造方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120109180A (ko) * 2011-03-28 2012-10-08 삼성전자주식회사 기판 세정용 브러시 및 이를 포함하는 스크러버
US9202723B2 (en) * 2011-11-29 2015-12-01 Illinois Tool Works, Inc. Brush with cantilevered nodules
EP2786690A4 (en) * 2011-12-02 2015-08-26 Kao Corp CLEANING TOOL
CN103668377B (zh) * 2012-09-14 2017-06-30 无锡尚德太阳能电力有限公司 太阳电池设备及其自重式软接触传导装置
TWD170203S (zh) * 2013-09-24 2015-09-01 荏原製作所股份有限公司 基板洗淨用滾軸桿之部分
USD735430S1 (en) * 2013-09-24 2015-07-28 Ebara Corporation Roller shaft for substrate cleaning
USD735429S1 (en) * 2013-09-24 2015-07-28 Ebara Corporation Roller shaft for substrate cleaning
WO2015127301A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-27 Entegris, Inc. Nodule ratios for targeted enhanced cleaning performance
KR102389613B1 (ko) 2015-05-06 2022-04-22 삼성전자주식회사 기판 세정 장치
USD814130S1 (en) * 2016-06-01 2018-03-27 Skt Productions, Inc. Cleaning apparatus
KR101942978B1 (ko) 2017-04-11 2019-01-28 (주)에이앤티 고흡수성 폴리염화비닐 스폰지 롤의 제조방법
CN107988748A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 江苏中奕复高新科技有限公司 芳纶纤维表面处理清洗槽
JP7189827B2 (ja) * 2019-04-09 2022-12-14 株式会社荏原製作所 基板処理装置および基板洗浄方法
JP1670140S (ja) * 2020-05-15 2020-10-12
CN112974324B (zh) * 2021-03-01 2022-04-12 长江存储科技有限责任公司 晶圆清洗刷及晶圆清洗装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000246187A (ja) * 1999-02-26 2000-09-12 Aion Kk 洗浄用スポンジローラ
JP2003190886A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Seiwa Kogyo Kk 洗浄・剥離用スポンジローラ
JP2008119621A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗浄用ローラブラシ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020987A1 (fr) 1996-11-08 1998-05-22 Kanebo Limited Rouleau eponge pour nettoyage
US20020100132A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-01 Mcmullen Daniel T. Porous polymeric substrate treatment device and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000246187A (ja) * 1999-02-26 2000-09-12 Aion Kk 洗浄用スポンジローラ
JP2003190886A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Seiwa Kogyo Kk 洗浄・剥離用スポンジローラ
JP2008119621A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗浄用ローラブラシ

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10870132B2 (en) * 2009-08-20 2020-12-22 Aion Co., Ltd Cleaning sponge and cleaning method
US20170354995A1 (en) * 2009-08-20 2017-12-14 Aion Co., Ltd. Cleaning sponge and cleaning method
CN101862738A (zh) * 2010-05-14 2010-10-20 苏州聚晶科技有限公司 硅片水平清洗机滚轮
CN102585799A (zh) * 2010-07-16 2012-07-18 美佳辉光公司 化学发光组合物及其生产和使用方法
JP2014534615A (ja) * 2011-09-26 2014-12-18 インテグリス・インコーポレーテッド Ｃｍｐ後クリーニング装置および方法
JP2013211075A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Konica Minolta Inc 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2013223817A (ja) * 2012-04-19 2013-10-31 Aion Kk ブラシローラ
JP2017191827A (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 株式会社荏原製作所 洗浄部材及び基板洗浄装置
WO2017179281A1 (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 株式会社荏原製作所 洗浄部材及び基板洗浄装置
US10315232B2 (en) 2016-04-12 2019-06-11 Ebara Corporation Cleaning member and substrate cleaning apparatus
CN107256909A (zh) * 2017-07-26 2017-10-17 昊诚光电（太仓）有限公司 一种赶水装置及制绒机
CN107256909B (zh) * 2017-07-26 2023-11-10 太仓市哲泰天产品设计有限公司 一种赶水装置及制绒机
WO2022038978A1 (ja) * 2020-08-19 2022-02-24 株式会社荏原製作所 洗浄具のクリーニング方法、装置、基板洗浄装置及び洗浄具の製造方法
JP2021005738A (ja) * 2020-10-15 2021-01-14 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ
JP2022031560A (ja) * 2020-10-15 2022-02-18 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ
JP7093390B2 (ja) 2020-10-15 2022-06-29 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置
JP7315648B2 (ja) 2020-10-15 2023-07-26 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ

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