(57)【要約】【課題】  洗浄液の使用量を低減させながら、パーティクルや異物が基板に固着することを防止して、清浄に基板を洗浄することが可能な基板洗浄装置を提供する。【解決手段】  洗浄液を貯留する貯留槽１２と、貯留槽１２に貯留された洗浄液をガラス基板１００の表面に供給するスプレーノズル１と、ガラス基板１００に供給された洗浄液を貯留槽１２に回収する回収槽１９とを備えた第１洗浄部１０１と、下方を向く洗浄液吐出口を有する洗浄液吐出ノズル２と、洗浄液の液溜まりを保持する洗浄液保持面を備えた液溜まり保持部材３と、ガラス基板１００の裏面に純水を供給する裏面洗浄部４とを備えた第２洗浄部１０２と、第１洗浄部１０１におけるスプレーノズル１と、第２洗浄部１０２における洗浄液吐出ノズル２との間に配設されガラス基板１００の表面から洗浄液を除去する上下一対のエアナイフ８とを備える。【選択図】        図１
2012170828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に洗浄液を供給することにより基板の表面を洗浄する基板洗浄装置において、
基板を水平方向に搬送する第１搬送機構と、
洗浄液を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された洗浄液を前記第１搬送機構により搬送される基板の表面に供給するスプレーノズルと、
前記スプレーノズルから前記基板に供給された洗浄液を前記貯留槽に回収する回収機構と、
を備えた第１洗浄部と、
基板をその主面が略水平方向となる状態で支持して水平方向に搬送する第２搬送機構と、
下方を向く洗浄液吐出口が前記第２搬送機構による基板の搬送方向と交差する方向に延設されるとともに、前記洗浄液吐出口と前記第２搬送機構により搬送される基板の表面との距離が、それらの間が前記洗浄液吐出口より吐出された洗浄液の液膜により液密状態となる位置に配置された洗浄液吐出ノズルと、
前記洗浄液吐出口と対向する位置に洗浄液の液溜まりを保持する洗浄液保持面を備え、前記洗浄液吐出口と前記洗浄液保持面との距離が、それらの間に洗浄液の液溜まりを形成可能となる位置に配置された液溜まり保持部材と、
前記洗浄液吐出ノズルおよび前記液溜まり保持部材に対して前記第２搬送機構による基板の搬送方向の下流側に、前記第２搬送機構により搬送される基板の裏面に純水を供給する裏面洗浄部と、
を備えた第２洗浄部と、
前記第１洗浄部におけるスプレーノズルと、前記第２洗浄部における洗浄液吐出ノズルとの間に配設され、前記基板の表面から洗浄液を除去するエアナイフと、
を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記第１搬送機構は、前記第１洗浄部において基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるような搬送速度で基板を搬送する基板洗浄装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
洗浄液の濃度と、基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係を記憶する記憶部を備え、
前記スプレーノズルから基板の表面に供給する洗浄液の濃度と、前記基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係から前記第１搬送機構による基板の搬送速度を決定する基板洗浄装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の基板処理装置において、
前記接触角の大きさは５０度以上である基板洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記第１洗浄部におけるスプレーノズルは、前記第１搬送機構により搬送される基板の両面に洗浄液を供給する基板洗浄装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記第２洗浄部における裏面洗浄部は、その上面に純水の液溜まりを保持する純水保持面を備える基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＣＤ（液晶表示装置）やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用ガラス基板、有機ＥＬ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、太陽電池パネル用基板、光ディスク用基板等の基板を、フッ酸等の洗浄液により洗浄する基板洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤの製造時には、アモルファスシリコン層をガラス基板上に形成し、このシリコン層表面の自然酸化膜をエッチング処理し、洗浄および乾燥処理をした後に、レーザーを照射してアモルファスシリコン層を溶融再結晶化している。このとき、例えば、特許文献１に記載されたように、エッチング工程後の洗浄工程においては、基板を低速回転させながら洗浄液を供給し、基板全面にその表面張力で洗浄液の液膜を形成した状態で洗浄処理を施し、しかる後、基板を高速回転させて洗浄液を除去する構成が採用されている。
【０００３】
しかしながら、近年の基板の大型化により、特許文献１に記載された発明のように、基板を回転させながら洗浄処理を行うことは困難となっている。このため、基板を水平方向に搬送しながら、基板の表面に対して洗浄液を供給して、基板を洗浄処理することが提案されている。
【０００４】
すなわち、特許文献２には、処理工程が洗浄工程ではなく剥離工程ではあるが、基板を複数の搬送ローラにより水平方向に向けて搬送しながら、基板の表面と対向配置されたスプレーノズルから基板の表面に剥離液を供給することにより、基板を剥離液により処理する基板処理装置が開示されている。この特許文献２に記載された基板処理装置においては、基板の表面に供給された剥離液は回収され、再利用される。
【０００５】
また、特許文献３には、基板を水平方向に搬送する搬送ローラと、処理液吐出口が形成されこの処理液吐出口と基板の表面との間が処理液の液膜により液密状態となる位置に配置された処理液吐出ノズルと、処理液保持面を備え処理液吐出口と処理液保持面との間に処理液の液溜まりを形成可能となる位置に配置された液溜まり保持部材と、基板の裏面に洗浄液を供給する一対の裏面洗浄部とを備える基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７４６１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６４１４号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１９１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載された装置を基板の洗浄に利用し、循環された洗浄液を再利用する構成を採用した場合には、洗浄液としてのフッ酸中に金属イオンやその他のコンタミネーション成分が溶出する。そして、フッ酸による洗浄後のリンス時にフッ酸と純水とが混合されると、フッ酸中に溶解していたこれらの金属イオンやその他のコンタミネーション成分が基板上で析出し、リンス時に成長する自然酸化膜中に取り込まれ、パーティクルや異物となって基板上に固着するという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献３に記載された基板処理装置においては、このような問題が生ずることはないが、十分な洗浄効果を得るためには同じような洗浄処理工程を複数回繰り返す必要があり、このとき、この基板処理装置においては洗浄液を循環使用しないことから、洗浄処理全体に要する洗浄液の使用量が多量となるという問題がある。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、洗浄液の使用量を低減させながら、パーティクルや異物が基板に固着することを防止して、十分清浄に基板を洗浄することが可能な基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、基板の表面に洗浄液を供給することにより基板の表面を洗浄する基板洗浄装置において、基板を水平方向に搬送する第１搬送機構と、洗浄液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留された洗浄液を前記第１搬送機構により搬送される基板の表面に供給するスプレーノズルと、前記スプレーノズルから前記基板に供給された洗浄液を前記貯留槽に回収する回収機構と、を備えた第１洗浄部と、基板をその主面が略水平方向となる状態で支持して水平方向に搬送する第２搬送機構と、下方を向く洗浄液吐出口が前記第２搬送機構による基板の搬送方向と交差する方向に延設されるとともに、前記洗浄液吐出口と前記第２搬送機構により搬送される基板の表面との距離が、それらの間が前記洗浄液吐出口より吐出された洗浄液の液膜により液密状態となる位置に配置された洗浄液吐出ノズルと、前記洗浄液吐出口と対向する位置に洗浄液の液溜まりを保持する洗浄液保持面を備え、前記洗浄液吐出口と前記洗浄液保持面との距離が、それらの間に洗浄液の液溜まりを形成可能となる位置に配置された液溜まり保持部材と、前記洗浄液吐出ノズルおよび前記液溜まり保持部材に対して前記第２搬送機構による基板の搬送方向の下流側に、前記第２搬送機構により搬送される基板の裏面に純水を供給する裏面洗浄部と、を備えた第２洗浄部と、前記第１洗浄部におけるスプレーノズルと、前記第２洗浄部における洗浄液吐出ノズルとの間に配設され、前記基板の表面から洗浄液を除去するエアナイフと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１搬送機構は、前記第１洗浄部において基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるような搬送速度で基板を搬送する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、洗浄液の濃度と、基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係を記憶する記憶部を備え、前記スプレーノズルから基板の表面に供給する洗浄液の濃度と、前記基板表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係から前記第１搬送機構による基板の搬送速度を決定する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記接触角の大きさは５０度以上である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記第１洗浄部におけるスプレーノズルは、前記第１搬送機構により搬送される基板の両面に洗浄液を供給する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記第２洗浄部における裏面洗浄部は、その上面に純水の液溜まりを保持する純水保持面を備える。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、第１、第２洗浄部およびエアナイフの作用により、洗浄液の使用量を低減させながら、パーティクルや異物が基板に固着することを防止して、十分清浄に基板を洗浄することが可能となる。
【００１７】
請求項２から請求項４に記載の発明によれば、第１洗浄部により一定レベルまで洗浄を行った後に、この基板を第２洗浄部で洗浄することから、パーティクルや異物が基板に固着することを防止しながら、洗浄液の使用量を低減させることが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、基板の表面から生じた洗浄残渣が基板の裏面を汚染することを防止することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、基板の裏面と裏面洗浄部との間を純水の液膜により液密状態として、基板の裏面を十分にリンスすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る基板洗浄装置の側面概要図である。
【図２】第２洗浄部１０２の要部を拡大して示す側面図である。
【図３】洗浄液吐出ノズル２の下面図である。
【図４】液溜まり保持部材３の概要を示す図である。
【図５】液溜まり保持部材３の部分斜視図である。
【図６】裏面洗浄部４の概要を示す図である。
【図７】この発明に係る基板洗浄装置によるガラス基板１００の洗浄動作を示す説明図である。
【図８】この発明に係る基板洗浄装置によるガラス基板１００の洗浄動作を示す説明図である。
【図９】この発明に係る基板洗浄装置によるガラス基板１００の洗浄動作を示す説明図である。
【図１０】この発明に係る基板洗浄装置によるガラス基板１００の洗浄動作を示す説明図である。
【図１１】この発明に係る基板洗浄装置によるガラス基板１００の洗浄動作を示す説明図である。
【図１２】この発明に係る基板洗浄装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】洗浄液の濃度とガラス基板１００の表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板洗浄装置の側面概要図である。
【００２２】
この基板洗浄装置は、アモルファスシリコン層がその表面に形成されたガラス基板１００に対してレーザーアニールを行う前に、シリコン層表面に形成された酸化膜の洗浄処理を行うためのものである。この洗浄処理に使用される洗浄液は、フッ酸（フッ化水素水／ＨＦ）が使用される。この基板洗浄装置は、第１洗浄部１０１と、第２洗浄部１０２と、これらの第１洗浄部１０１と第２洗浄部１０２の間に配設されたエアナイフ８とを備える。
【００２３】
最初に、第１洗浄部１０１について説明する。第１洗浄部１０１は、スプレーノズル１を利用して循環する洗浄液によりガラス基板１００を洗浄処理するためのものである。この第１洗浄部１０１は、ガラス基板１００を水平方向に搬送する複数の搬送ローラ９と、洗浄液を貯留する貯留槽１２と、この貯留槽１２に貯留された洗浄液を搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表裏両面に供給するスプレーノズル１と、このスプレーノズル１からガラス基板１００に供給された洗浄液を貯留槽１２に回収する回収槽１９とを備える。なお、この第１洗浄部１０１内の複数の搬送ローラ９は、この発明に係る第１搬送機構として機能する。
【００２４】
第１搬送機構を構成する複数の搬送ローラ９は、矩形状のガラス基板１００を、その下面両端部を支持した状態で図１における左方向から右方向に搬送する構成となっている。このとき、搬送ローラ９は、ガラス基板１００の主面を、水平方向を向けた状態で搬送する。但し、ガラス基板１００の主面が水平方向に対し交差するように、ガラス基板１００をその主面が傾斜させた状態で支持して搬送することにより、ガラス基板１００の表面における洗浄液の置換性を向上させるようにしてもよい。
【００２５】
貯留槽１２内に貯留された洗浄液は、管路１３中に配設されたポンプ１５の作用により、フィルター１４および上下に分岐した管路１６、１７を介して、搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の上下に配設されたスプレーノズル１に送液され、このスプレーノズル１から搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表裏両面の全域に供給される。そして、ガラス基板１００から流下した洗浄液は、回収槽１９を介して、貯留槽１２に回収され、再度、スプレーノズル１に送液される。
【００２６】
この第１洗浄部１０１と後述する第２洗浄部１０２の間、すなわち、第１洗浄部１０１におけるスプレーノズル１と、第２洗浄部１０２における洗浄液吐出ノズル２との間には、ガラス基板１０１の表面から洗浄液を除去する上下一対のエアナイフ８が配設されている。これらのエアナイフ８は、ガラス基板１００の両面に対して高圧の気体を噴出することにより、ガラス基板１００の両面に付着する洗浄液を除去するためのものである。このエアナイフ８の作用によりガラス基板１００から流下した洗浄液も、回収槽１９を介して、貯留槽１２に回収される。
【００２７】
次に、第２洗浄部１０２について説明する。第２洗浄部１０２は、洗浄液吐出ノズル２によりガラス基板１００の表面に常に新しい洗浄液を供給してガラス基板１００の表面を洗浄処理するとともに、ガラス基板１００の裏面に純水を供給してガラス基板１００の裏面をリンスするためのものである。
【００２８】
図２は、第２洗浄部１０２の要部を拡大して示す側面図である。
【００２９】
図１および図２に示すように、この第２洗浄部１０２は、ガラス基板１００をその主面が略水平方向となる状態で支持して水平方向に搬送する複数の搬送ローラ９と、この搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表面に洗浄液を供給する洗浄液吐出ノズル２と、新しい洗浄液を貯留する貯留槽２２と、この貯留槽２２内の洗浄液を管路２３を介して洗浄液供給ノズル２に供給するためのポンプ２５と、洗浄液供給ノズル２との間に洗浄液の液溜まりを形成するための液溜まり保持部材３と、ガラス基板１００の裏面に純水を供給してリンスするための一対の裏面洗浄部４と、純水を貯留する貯留槽４４と、この貯留槽４４内の純水を各管路４６を介して各裏面洗浄部４に供給するための一対のポンプ４５と、ガラス基板１００から流下する少量の洗浄液および純水をドレイン４８に回収する回収槽２９とを備える。なお、この第２洗浄部１０１内の複数の搬送ローラ９は、この発明に係る第２搬送機構として機能する。
【００３０】
次に、第２洗浄部１０２における洗浄液吐出ノズル２の構成について説明する。図３は、洗浄液吐出ノズル２の下面図である。
【００３１】
この洗浄液吐出ノズル２は、搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００と対向する下面に、多数の洗浄液吐出口２１が形成された構成を有する。これらの洗浄液吐出口２１は、搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向に列設されている。この洗浄液吐出口２１は、例えば、０．５ｍｍ程度の直径を有し、洗浄液吐出ノズル２の長手方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）に、５ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のピッチで形成されている。この洗浄液吐出口２１は、ガラス基板１００の幅方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）全域にわたって設けられている。
【００３２】
ガラス基板１００の洗浄時には、この洗浄液吐出口２１から洗浄液が吐出され、ガラス基板１００の表面に供給される。このとき、後述するように、洗浄液吐出口２１と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表面との距離は、それらの間が洗浄液吐出口２１より吐出された洗浄液の液膜により液密状態となるようにする必要があることから、できるだけ小さいことが好ましい。一方、洗浄液吐出口２１と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表面との距離を過度に小さくすると、ガラス基板１００と洗浄液吐出ノズル２とが衝突するおそれがある。ガラス基板１００と洗浄液吐出ノズル２との衝突を回避しながら、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間を洗浄液の液膜により液密状態とするためには、洗浄液吐出ノズル２における洗浄液吐出口２１（すなわち、洗浄液吐出ノズル２の下面）と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表面との距離Ｄ１（図２参照）は、１ｍｍ乃至２ｍｍとすることが好ましい。
【００３３】
また、洗浄液吐出ノズル２と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の表面との間が、洗浄液吐出口２１より吐出された洗浄液の液膜により液密状態となるようにするためには、洗浄液吐出ノズル２の下面の形状を、平面状とするか、あるいは、ガラス基板１００の搬送方向と鉛直方向とを含む平面による断面形状が下方が凸となる円弧状とすることが好ましい。このような形状を採用することにより、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間に洗浄液の液膜を形成することができ、液密状態を容易に達成することが可能となる。なお、洗浄液吐出ノズル２の下面を上述したような下方が凸となる円弧状とするためには、洗浄液吐出ノズル２を、例えば、複数の洗浄液吐出口がその下端部に形成されたパイプから構成すればよい。そして、この洗浄液吐出ノズル２の材質は、金属イオン等が溶出することがなく、洗浄の清浄性を確保できる、例えば、フッ素樹脂製のものを採用することが好ましい。
【００３４】
次に、第２洗浄部１０２における液溜まり保持部材３の構成について説明する。図４は、液溜まり保持部材３の概要を示す図であり、図４（ａ）は液溜まり保持部材３の縦断面図、また、図４（ｂ）は液溜まり保持部材３の部分平面図である。さらに、図５は、液溜まり保持部材３の部分斜視図である。
【００３５】
この液溜まり保持部材３は、洗浄液吐出ノズル２との間に洗浄液の液溜まりを形成するためのものである。この液溜まり保持部材３は、洗浄液吐出ノズル２の洗浄液吐出口２１と対向する位置に、洗浄液の液溜まりを保持する洗浄液保持面３１を備える。そして、その洗浄液保持面３１には、洗浄液の液溜まり保持用の凹部３２が凹設されている。
【００３６】
この凹部３２は、洗浄液保持面３１に好適に洗浄液の液溜まりを保持するために使用される。すなわち、液溜まり保持部材３の材質としては、金属イオン等が溶出することがなく、洗浄の清浄性を確保できる、洗浄液吐出ノズル２と同様の、例えば、フッ素樹脂製のものを採用することが好ましい。ここで、フッ素樹脂は洗浄液をはじく強い撥液性を有する。このため、洗浄液が液溜まり保持部材３における洗浄液保持面３１から流下しやすくなる。このような流下を防止するために、洗浄液保持面３１には凹部３２が形成されている。なお、液溜まり保持部材３の材質として塩化ビニール等の樹脂を使用する場合には、この凹部３２を省略してもよい。
【００３７】
図４および図５に示すように、この凹部３２は、液溜まり保持部材３の長手方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）に延びる形状を有する。この凹部３２は、ガラス基板１００の幅方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）全域にわたって形成されている。但し、この凹部３２はこのような形状に限定されるものではない。
【００３８】
ガラス基板１００に洗浄液を供給する前の段階で、後述するように、洗浄液吐出ノズル２の洗浄液吐出口２１から洗浄液が吐出され、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間に、洗浄液の液溜まりを形成する必要がある。このためには、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との距離は、ガラス基板１００が通過できる範囲で、できるだけ小さいことが好ましい。一方、液溜まり保持部材３と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の裏面との距離を過度に小さくすると、ガラス基板１００と液溜まり保持部材３とが衝突するおそれがある。ガラス基板１００と液溜まり保持部材３との衝突を回避しながら、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３との間に洗浄液の液溜まりを形成するためには、液溜まり保持部材３における洗浄液保持面３１と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の裏面との距離Ｄ２（図２参照）は、１ｍｍ乃至２ｍｍとすることが好ましい。
【００３９】
なお、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間に形成される洗浄液の液溜まりは、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間の全域に形成される必要はない。例えば、洗浄液吐出ノズル２の長手方向におけるところどころの領域で、部分的に液溜まりが形成されない領域が存在してもよい。洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間の一定の領域に液溜まりが形成されれば、搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の先端部が液溜まりに進入するときに、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間の一定の領域に形成された液溜まりを、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３の洗浄液保持面３１との間の全領域に広げることができる。
【００４０】
次に、第２洗浄部１０２における裏面洗浄部４の構成について説明する。図６は、裏面洗浄部４の概要を示す図であり、図６（ａ）は裏面洗浄部４の部分斜視図、また、図６（ｂ）は裏面洗浄部４の縦断面図である。
【００４１】
この裏面洗浄部４はガラス基板１００の裏面を洗浄するためのものである。この裏面洗浄部４は、図１および図２に示すように、搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向に沿って一対配設されている。この裏面洗浄部４は、その上面が洗浄液の液溜まりを保持する洗浄液保持面４２となっている。そして、この洗浄液保持面４２には、洗浄液の液溜まり保持用の凹部４３が凹設されており、この凹部４３内には洗浄液吐出口４１が形成されている。
【００４２】
凹部４３は、洗浄液保持面４２に好適に洗浄液の液溜まりを保持するために使用される。裏面洗浄部４の材質としては、金属イオン等が溶出することがなく、処理の清浄性を確保できる、洗浄液吐出ノズル２や液溜まり保持部材３と同様の、例えば、フッ素樹脂製のものを採用することが好ましい。ここで、フッ素樹脂は洗浄液をはじく強い撥液性を有する。このため、洗浄液が裏面洗浄部４における洗浄液保持面４２から流下しやすくなる。このような流下を防止するために、洗浄液保持面４２には凹部４３が形成されている。なお、裏面洗浄部４の材質として塩化ビニール等の樹脂を使用する場合には、この凹部４３を省略してもよい。
【００４３】
図６（ａ）に示すように、この凹部４３は、裏面洗浄部４の長手方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）に延びる形状を有する。この凹部４３は、ガラス基板１００の幅方向（搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の搬送方向と直交する方向）全域にわたって形成されている。そして、洗浄液吐出口４１は、凹部４３に沿って複数個列設されている。
【００４４】
ガラス基板１００の洗浄時には、後述するように、この洗浄液吐出口４１から洗浄液が吐出され、ガラス基板１００の裏面に供給される。このとき、後述するように、洗浄液保持面４２と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の裏面との距離は、それらの間が洗浄液吐出口４１より吐出された洗浄液の液膜により液密状態となるようにする必要があることから、できるだけ小さいことが好ましい。一方、裏面洗浄部４と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の裏面との距離を過度に小さくすると、ガラス基板１００と裏面洗浄部４とが衝突するおそれがある。ガラス基板１００と裏面洗浄部４との衝突を回避しながら、裏面洗浄部４の洗浄液保持面４２とガラス基板１００の裏面との間を洗浄液の液膜により液密状態とするためには、裏面洗浄部４における洗浄液保持面４２と搬送ローラ９により搬送されるガラス基板１００の裏面との距離Ｄ２（図２参照）は、１ｍｍ乃至２ｍｍとすることが好ましい。
【００４５】
図７乃至図１１は、第２洗浄部１０２によるガラス基板１００の洗浄およびリンス動作を示す説明図である。なお、図７乃至図１１においては、第２洗浄部１０２における一対の裏面洗浄部４のうち、上流側の裏面洗浄部４のみを示している。他方の裏面洗浄部４も上流側の裏面洗浄部４と同様の動作を実行する。
【００４６】
複数の搬送ローラ９により水平方向に搬送されるガラス基板１００の先端が第２洗浄部１０２に到達する前に、図７に示すように、洗浄液吐出ノズル２の洗浄液吐出口２１から少量の洗浄液を吐出し、予め、洗浄液吐出ノズル２における洗浄液吐出口２１と液溜まり保持部材３における洗浄液保持面３１との間に、洗浄液の液溜まり５１を形成しておく。また、裏面洗浄部４における洗浄液保持面４２上に、洗浄液の液溜まり６１を形成しておく。
【００４７】
この状態において、さらに搬送ローラ９によりガラス基板１００の搬送を継続すると、図８に示すように、ガラス基板１００の先端が、洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３との間に形成された洗浄液の液溜まり５１中に進入する。ガラス基板１００の先端が洗浄液の液溜まり５１まで到達すれば、洗浄液吐出ノズル２から洗浄液を吐出する。なお、洗浄液吐出ノズル２からの洗浄液の吐出は、ガラス基板１００の先端が洗浄液の液溜まり５１に到達する前に開始してもよいし、ガラス基板１００の洗浄のために装置が稼働している間は、洗浄液を継続して吐出し続けてもよい。
【００４８】
この状態でさらにガラス基板１００が水平方向に搬送された場合には、図９に示すように、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間に洗浄液の液膜５２が形成され、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間は、洗浄液の液膜５２により液密状態となる。すなわち、ガラス基板１００の先端が洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３との間に形成された洗浄液の液溜まり５１中に進入した後、洗浄液の表面張力により洗浄液吐出ノズル２から吐出された洗浄液が引っ張られるようにして、ガラス基板１００の表面全域にそこではじかれることなく塗り広げられる。このときには、洗浄液吐出ノズル２の長手方向におけるところどころの領域で部分的に液溜まりが形成されない領域が存在していたとしても、ガラス基板１００が移動を継続することに伴って、これらの領域は洗浄液で満たされ、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間は、洗浄液の液膜５２により液密状態となる。ここで、液密状態とは、それらの間が全て洗浄液で満たされた状態を指す。
【００４９】
そして、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００との間を洗浄液の液膜５２により液密としたままの状態でガラス基板１００が水平方向に搬送されることにより、図１０に示すように、洗浄液吐出ノズル２とガラス基板１００の表面との間が洗浄液の液膜５２により液密状態となったまま、ガラス基板１００の表面全域に洗浄液が供給される。
【００５０】
なお、ガラス基板１００の先端が洗浄液吐出ノズル２と液溜まり保持部材３との間に形成された洗浄液の液溜まり５１中に進入したときには、図８に示すように、ガラス基板１００の裏面側にも洗浄液が到達する。この洗浄液は、裏面洗浄部４により洗浄される。
【００５１】
すなわち、図１０に示すように、水平方向に搬送されるガラス基板１００の先端が裏面洗浄部４に到達する前には、裏面洗浄部４における洗浄液保持面４２（図６参照）には洗浄液吐出口４１から吐出された洗浄液の液溜まり６１が形成されている。この状態において、ガラス基板１００がさらに搬送されて裏面洗浄部４を通過すると、ガラス基板１００の裏面と裏面洗浄部４の洗浄液保持面４２との間に洗浄液の液膜６２が形成され、ガラス基板１００の裏面と裏面洗浄部４との間は、洗浄液の液膜６２により液密状態となる。
【００５２】
このような状態で、ガラス基板１００の搬送を継続することにより、図１１に示すように、ガラス基板１００の表面には洗浄液の液膜５２が形成されてその全面に洗浄液が供給され、ガラス基板１００の裏面には洗浄液の液膜６２が形成されてその全面が洗浄される。
【００５３】
なお、上述した実施形態においては、第２洗浄部１０２において、ガラス基板１００を、その主面が水平方向となる状態で支持して、水平方向に搬送しているが、ガラス基板１００が、例えば１度程度、わずかに傾斜していてもよい。すなわち、この第２洗浄部１０２における洗浄方式は、ガラス基板１００を正確に水平方向に支持する場合に限らず、略水平方向に支持する場合においても適用が可能である。
【００５４】
図１２は、この発明に係る基板洗浄装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００５５】
この基板洗浄装置は、装置全体を制御する制御部８０を備える。この制御部８０は、上述した第１洗浄部１０１および第２洗浄部１０２における搬送ローラ９の回転速度を制御する駆動制御部８１と、各種のデータを記憶する記憶部８２と、オペレータがデータをオフラインまたはオンラインで入力する入力部８３と、各種の情報を表示する表示部８４とを備える。記憶部８２には、第１処理部１０１における洗浄処理時の、洗浄液としてのフッ酸の濃度と、処理時間と、ガラス基板１００の表面の接触角との関係、すなわち、洗浄液の濃度とガラス基板１００の表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係を示すデータが記憶されている。このデータは、予め実験的に求められたものである。
【００５６】
図１３は、洗浄液の濃度とガラス基板１００の表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係を示すグラフである。
【００５７】
このグラフに示すように、例えば、洗浄液としてその濃度（質量パーセント濃度）が１％のフッ酸を使用した場合には、処理時間が約１５秒でガラス基板１００の表面の接触角は５０度となり、処理時間が約１８秒でガラス基板１００の表面の接触角は６０度となる。また、洗浄液としてその濃度が０．５％のフッ酸を使用した場合には、処理時間が約２２秒でガラス基板１００の表面の接触角は５０度となり、処理時間が約２８秒でガラス基板１００の表面の接触角は６０度となる。このような、洗浄液の濃度とガラス基板１００の表面の接触角が所定の大きさ以上となるために必要な処理時間との関係は、予め、同一の洗浄装置を使用して、洗浄液の濃度とガラス基板１００の搬送速度とを変化させて実験的に処理を行うことにより求められたものである。
【００５８】
以上のような構成を有する基板洗浄装置によりガラス基板１００の洗浄処理を実行するときには、最初に、第１処理部１０１において洗浄処理されたガラス基板１００の接触角が、所定の大きさ以上になるように、第１洗浄部１０１の搬送ローラ９によるガラス基板１００の搬送速度を決定する。
【００５９】
すなわち、第１洗浄部１０１におけるガラス基板１００の洗浄度合いが小さい場合には、第２洗浄部１０２において必要とされるガラス基板１００の洗浄時間が長くなる。第２洗浄部１０２においては、常に新しい洗浄液を使用していることから、第２洗浄部１０２における洗浄時間が長くなった場合には、消費される洗浄液の量が多くなってしまうという問題が生ずる。このため、この発明に係る基板洗浄装置においては、第１洗浄部１０１における搬送ローラ９の回転速度を適切に設定することにより、第１洗浄部１０１におけるガラス基板１００の洗浄度を一定以上に維持するようにしている。
【００６０】
より具体的には、ガラス基板１００の洗浄達成度はガラス基板１００の表面の接触角と相関関係にあることを考慮し、第１洗浄部１０１において洗浄処理を実行した後のガラス基板１００の表面の接触角を５０度以上、より好ましくは６０度以上とすることにより、基板洗浄装置全体で使用する洗浄液の量を減少させるようにしている。
【００６１】
このときには、制御部８０が記憶部８２に記憶されているデータを読み込み、第１洗浄部１０１により洗浄処理した後のガラス基板１００の表面の必要な接触角の情報と、そのときに使用される洗浄液の濃度との情報から、第１洗浄部１０１における搬送ローラ９の回転速度を演算する。そして、制御部８０が駆動制御部８１に指令を出し、駆動制御部８１は第１洗浄部１０１における搬送ローラ９の回転速度を制御する。
【００６２】
このような準備工程が終了すれば、ガラス基板１００を第１洗浄部１０１から第２洗浄部１０２に渡って順次搬送し、その洗浄処理を行う。これにより、ガラス基板１００は、第１洗浄部１０１において、最初に、その表面の接触角が５０度以上、より好ましくは６０度以上となるまで洗浄される。このときには、洗浄液は、回収槽１９を介して貯留槽１２に回収され、循環利用されることから、多量の洗浄液が必要となることはない。
【００６３】
ガラス基板１００が第１洗浄部１０１から第２洗浄部１０２に搬送されるときには、上下一対のエアナイフ８の作用により、ガラス基板１００の両面に付着する洗浄液を除去される。これにより、第２洗浄部１０２に汚染された洗浄液が持ち込まれるのを防止することが可能となる。このエアナイフ８の作用によりガラス基板１００から流下した洗浄液も、回収槽１９を介して、貯留槽１２に回収される。
【００６４】
そして、ガラス基板１００は第２洗浄部１０２に搬送され、さらに洗浄処理が継続される。この第２洗浄部１０２においては、洗浄液吐出ノズル２によりガラス基板１００の表面に常に新しい洗浄液を供給してガラス基板１００の表面が洗浄処理される。このとき、ガラス基板１００は第１洗浄部１０１で既に洗浄されていることから、洗浄液中に金属イオンやその他のコンタミネーション成分が溶出する割合は小さく、また、第２洗浄部１０２では常に新しい洗浄液が使用されることから、洗浄後のリンス時に洗浄液と純水とが混合されても、洗浄液中に溶解していたこれらの金属イオンやその他のコンタミネーション成分がガラス基板１００上で析出することはなく、パーティクルや異物がガラス基板１００上に固着するという問題の発生を防止することが可能となる。
【００６５】
また、この第２洗浄部１０２においては、ガラス基板１００の裏面に純水を供給してガラス基板１００の裏面をリンスすることにより、ガラス基板１００の裏面に回り込んだ洗浄液をリンスして、ガラス基板１００を清浄なものとすることが可能となる。
【００６６】
なお、上述した実施形態においては、第１洗浄部１０１において、搬送ローラ９の回転速度を適切に設定することにより、第１洗浄部１０１におけるガラス基板１００の洗浄度を一定以上に維持するようにしている。このとき、第２洗浄部１０２における搬送ローラ９の回転速度は、第１洗浄部１０１における搬送ローラ９の回転速度と同一としてもよく、また、異なるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１      スプレーノズル
２      洗浄液吐出ノズル
３      液溜まり保持部材
４      裏面洗浄部
８      エアナイフ
９      搬送ローラ
１２    貯留槽
１３    管路
１４    フィルタ
１５    ポンプ
１６    管路
１７    管路
１９    回収槽
２１    洗浄液吐出口
２２    貯留槽
２３    管路
２５    ポンプ
２９    回収槽
３１    洗浄液保持面
３２    凹部
４１    洗浄液吐出口
４２    洗浄液保持面
４３    凹部
４４    貯留槽
４５    ポンプ
４６    管路
１００  ガラス基板
１０１  第１洗浄部
１０２  第２洗浄部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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