(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に搬送される基板を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装置において、
上記基板の上面を洗浄する上部洗浄ブラシと下面を洗浄する下部洗浄ブラシを有し、これら上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシは、互いの回転軸線を上記基板の搬送方向と直交する方向に対して異なる方向で、しかも互いに逆方向に傾斜させているとともに、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの間隔及び傾斜角度は、これら洗浄ブラシのブラシ毛が軸方向全長にわたって互いに接触する範囲内であることを特徴とするブラシ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を所定方向に搬送しながら洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、基板としての液晶用ガラス基板や半導体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求される工程がある。
【０００３】
このような基板を洗浄する方式としては、洗浄液中に複数枚の被洗浄基板を浸漬するデイップ方式や基板に向けて洗浄液を噴射して一枚づつ洗浄する枚葉方式があり、最近では高い清浄度が得られるとともに、コスト的に有利な枚葉方式が採用されることが多くなってきている。
【０００４】
枚葉方式の１つとしてロ−ル状の洗浄ブラシを用いたブラシ洗浄装置が知られている。このブラシ洗浄装置は基板を搬送機構によって所定方向に搬送するとともに、その搬送途中に、上記被洗浄基板の表裏両面に接触しながら回転駆動される複数の洗浄ブラシを配置し、洗浄液を供給しながら各洗浄ブラシを回転駆動することで、上記基板に付着した微粒子を洗浄除去するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなブラシ洗浄装置によれば、ロ−ルブラシのブラシ毛が基板に付着した微粒子を擦り落とすので、高い清浄度が得られる。ところで、基板は所定の厚さを有するとともに、洗浄ブラシによる洗浄作用を得るために洗浄ブラシの周速度は基板の搬送速度よりも速く設定されている。
【０００６】
そのため、搬送されてきた基板の先端の幅方向全長が洗浄ブラシに接触したとき、基板はその厚さによって一対の洗浄ブラシ間に円滑に入り込まず、基板の搬送速度と洗浄ブラシの周速度との差によって生じる接触力で、基板が洗浄ブラシによって引き込まれる引き込み現象が生じたる。また、基板の後端が洗浄ブラシから離れるときには洗浄ブラシから受ける接触力によって搬送速度よりも速い速度で押出される押出し現象が生じる。
【０００７】
その結果、引き込み現象や押出し現象が生じた際に、基板と洗浄ブラシとの接触抵抗が大きく変動することになるから、基板に傷が付いたり、洗浄むらが生じるなどのことがあった。
【０００８】
この発明は、搬送される基板を洗浄ブラシで洗浄する場合に、基板の搬送速度と洗浄ブラシの周速度との差によって大きな接触力が生じることがないようにしたブラシ洗浄装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定方向に搬送される基板を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装置において、
上記基板の上面を洗浄する上部洗浄ブラシと下面を洗浄する下部洗浄ブラシを有し、これら上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシは、互いの回転軸線を上記基板の搬送方向と直交する方向に対して異なる方向で、しかも互いに逆方向に傾斜させているとともに、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの間隔及び傾斜角度は、これら洗浄ブラシのブラシ毛が軸方向全長にわたって互いに接触する範囲内であることを特徴とするブラシ洗浄装置にある。
【００１４】
請求項１の発明によれば、基板の搬送方向に対して洗浄ブラシの回転軸線を所定角度傾斜させたことにより、洗浄ブラシと基板とが接触し始めるときや離れるときの接触力を弱め、引き込み現象や押出し現象を発生し難くできる。
【００１５】
また、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの基板の搬送方向に対する傾斜方向を逆向きにしたことで、基板の搬送方向がずれるのを防止することができる。
【００１６】
また、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの基板の搬送方向に対する傾斜方向を逆向きにした場合に、各洗浄ブラシの間隔及び傾斜角度を互いのブラシ毛が接触する範囲内としたため、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの間から基板が送り出されると、これら一対の洗浄ブラシは互いのブラシ毛が接触して自己洗浄作用を呈する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１乃至図５はこの発明の第１の実施の形態を示し、図１に示すこの発明のブラシ洗浄装置は液晶装置用のガラス基板などの基板Ｗを所定方向に沿って搬送する搬送機構１を有する。この搬送機構１は基板Ｗの搬送方向に沿って所定間隔で配置された送り軸２を有する。各送り軸２の両端部には一対の搬送ローラ３が所定間隔で設けられている。上記搬送ローラ３の外周面には段部４が形成され、上記基板Ｗは搬送方向と直交する幅方向両端部を上記段部４に係合させている。
【００２１】
各送り軸２は第１の駆動源５によって所定方向に回転駆動される。それによって、搬送ローラ３の段部に両端部を係合させた基板Ｗは、図１に矢印で示す所定方向に沿って搬送されるようになっている。
【００２２】
隣り合う一対の送り軸２の間の部分の複数箇所、この実施の形態では２個所に、上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とがそれぞれ回転可能に設けられている。各洗浄ブラシ７，８は、基板Ｗの搬送方向と直交する幅方向に対して所定の角度で、しかも互いに逆方向に回転軸線を傾斜させて設けられている。この傾斜角度を図１にθ及び−θで示す。各洗浄ブラシ７，８の傾き角度は５度以上が好ましい。
【００２３】
上部洗浄ブラシ７は第２の駆動源９によって回転駆動され、下部洗浄ブラシ８は第３の駆動源１１によって回転駆動される。各洗浄ブラシ７，８は、図２に矢印で示すように逆方向に同じ回転速度で回転駆動されるとともに、その回転速度（周速度）は上記第１の駆動源５による基板Ｗの搬送速度よりも速くなるよう設定されている。
【００２４】
上記基板Ｗは上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８との間に搬送されてその上面と下面とが洗浄される。一対の洗浄ブラシ７，８間から基板Ｗが送り出されると、図３に示すように各洗浄ブラシ７，８のブラシ毛７ａ，８ａが接触するよう、これら洗浄ブラシ７，８の間隔が設定されている。
【００２５】
さらに、各洗浄ブラシ７，８の傾斜角度は、一対の洗浄ブラシ７，８間から基板Ｗが送り出されたときに軸方向全長のブラシ毛７ａ，８ａが接触する角度に設定されている。
【００２６】
上記各洗浄ブラシ７，８の箇所には基板Ｗの上面と下面とに洗浄液を噴射するノズル体(図示せず）が設けられている。それによって、基板Ｗが上下一対の洗浄ブラシ７，８間に搬送されると、その基板Ｗの上面と下面とが各洗浄ブラシ７，８によって洗浄されるようになっている。
【００２７】
このような構成の洗浄装置によれば、上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とが基板Ｗの搬送方向と直交する方向に対して所定の角度で傾斜している。そのため、基板Ｗが一対の洗浄ブラシ７，８間に送り込まれるとき、基板Ｗの先端と各洗浄ブラシ７，８との接触は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板Ｗの幅方向全長が同時に接触せず、一端部から徐々に他端部へと接触してゆく。
【００２８】
つまり、最初に図４（ａ）に示すように各洗浄ローラ７，８に対して基板Ｗの上面の幅方向の一方の端部と下面の幅方向の一方の端部とが接触した後、基板Ｗが送られることで、図４（ｂ）に示すように基板Ｗの上面と下面との各洗浄ブラシ７，８に対する接触面積が徐々に増大して行く。基板Ｗがさらに搬送されることで、図４（ｃ）に示すように上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８との間に送り込まれることになる。
【００２９】
なお、基板Ｗの上面と下面とでは各洗浄ブラシ７，８の傾き方向が逆であるから、接触し始める一端部は基板Ｗの上面と下面とで幅方向において逆方向となる。
【００３０】
そのため、基板Ｗと洗浄ブラシ７，８との速度差によって生じる、基板Ｗが洗浄ブラシ７，８と接触し始める際の接触力は、基板Ｗの先端の幅方向全長が同時に接触する場合に比べて十分に小さくなるから、基板Ｗが厚さを有することで、一対の洗浄ブラシ７，８間に円滑に入り込み難い状態であっても、洗浄ブラシ７，８の回転力によって引き込まれる、引き込み現象が生じるのが防止される。
【００３１】
上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とは逆方向に同じ角度で傾斜している。そのため、基板Ｗが一対の洗浄ブラシ７，８間に送り込まれることで受ける搬送方向と交差する方向の力は、基板Ｗの上面と下面とで互いに打ち消し合う逆向きになる。
【００３２】
それによって、上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とを傾斜させても、基板Ｗの搬送方向が幅方向にずれようなことがないから、基板Ｗの側端が搬送ローラ３に強く当たって円滑に搬送され難くなったり、側縁の損傷を招くなどのことが防止される。
【００３３】
上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とを、基板Ｗの搬送方向に対して傾斜させたことで、基板Ｗの搬送方向に対して洗浄ブラシ７，８の回転方向が傾斜し、同一方向とならない。そのため、基板Ｗに各洗浄ブラシ７，８の洗浄むらによるすじ状の斑模様が生じるのを防止することができる。
【００３４】
このようにして一対の洗浄ブラシ７，８によって上下面が洗浄されてこれら洗浄ブラシ７，８間から基板Ｗが送り出される際、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように基板Ｗの幅方向全長が同時に送り出されず、進入時と同様、幅方向一端部から徐々に他端部側が送り出されることになる。
【００３５】
つまり、矢印方向に搬送される基板Ｗと、上部洗浄ブラシ７及び下部洗浄ブラシ８との接触は、図５（ａ）に示すように基板Ｗの上面と下面とのそれぞれ幅方向の一方の端部が各洗浄ブラシ７，８から離れたのち、図５（ｂ）に示すように幅方向全長が非接触状態となり、ついで図５（ｃ）に示すように一対の洗浄ブラシ７，８間から送り出されることになる。
【００３６】
そのため、基板Ｗは、幅方向全長が同時に送り出される場合に比べて一対の洗浄ブラシ７，８との接触抵抗が徐々に減少しながら送り出されることになるから、基板Ｗの搬送速度以上の速度、つまり洗浄ブラシ７，８の周速度で送り出される、押出し現象が生じることがほとんどない。
【００３７】
基板Ｗの引き込み現象と押出し現象は、各洗浄ブラシ７，８が所定以上の角度で傾斜していなければ防止することができず、その角度は実験的に５度以上が好ましいいことが確認された。
【００３８】
なお、基板Ｗが一対の洗浄ブラシ７，８から送り出されるときも、基板Ｗの上面と下面とでは各洗浄ブラシ７，８の傾き方向が逆であるから、送り出される一端部も基板Ｗの上面と下面とでは幅方向逆方向の端部となる。
【００３９】
図６と図７はこの発明の第２の実施の形態を示す。なお、この第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。この実施の形態は上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とが基板Ｗの搬送方向に対して同方向に同じ角度で傾斜して配置されている。
【００４０】
一対の洗浄ブラシ７，８を同方向に傾斜させることで、これらの洗浄ブラシ７，８間から基板Ｗが送り出されたときに上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とのブラシ毛７ａ，８ａが軸方向全長にわたって確実に接触するから、これら洗浄ブラシ７，８の自己洗浄作用が向上することになる。
【００４１】
一方、上部洗浄ブラシ７と下部洗浄ブラシ８とは、同方向に傾斜していることで、基板Ｗを搬送方向と交差する一方向へずらしてしまう。そのため、搬送機構１には、基板Ｗの幅方向両側に当接して基板Ｗの搬送方向がずれるのを阻止する矯正ローラは矯正機構を構成する複数の矯正ローラ１５が回転軸線を垂直にして配置されている。各矯正ローラ１５は支持軸１６に取付けられている。各支持軸１６は図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００４２】
それによって、一対の洗浄ブラシ７，８を同方向に傾斜させても、基板Ｗを所定方向に搬送しながら、引き込み現象や押出し現象を招くことなく、基板Ｗの上下面を確実に洗浄処理することが可能となる。
【００４３】
なお、この第２の実施の形態では、第１の実施の形態に示された第１乃至第３の駆動源５，９，１１の図示は省略している。
【００４４】
上記各実施の形態では基板Ｗの上面を上部洗浄ブラシ７で洗浄し、下面を下部洗浄ブラシ８で洗浄する場合について説明したが、基板Ｗの下面を洗浄せずに、上面だけを洗浄する場合にも、この発明を適用することができる。その場合には、下部洗浄ブラシ８を除去し、上部洗浄ブラシ７だけを備えた構成とすればよいことになる。
【００４５】
また、基板としては液晶表示装置のガラス基板にだけに限られず、半導体ウエハなどであってもよく、要は洗浄ブラシによって精度よく洗浄することが要求されるものであれば、この発明を適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、洗浄ブラシを、基板の搬送方向に対して回転軸線を所定角度傾斜させて配置した。
【００４７】
そのため、洗浄ブラシと基板とが接触し始めるときや離れるときの基板と洗浄ブラシとの接触力を弱めることができるから、基板が洗浄ブラシの周速度によって強く引き込まれたり押出されるのを防止することができる。
【００４８】
しかも、基板の搬送方向に対して洗浄ブラシが傾斜していることで、基板の搬送方向と洗浄ブラシの回転方向とが一致しなくなるから、洗浄時に基板に斑模様が生じるのを防止することもできる。
【００４９】
また、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの基板の搬送方向に対する傾斜方向を逆向きにした。
【００５０】
そのため、基板の上面と下面とに発生する基板の搬送方向に対するずれ方向に作用する力が逆向きになるから、それらの力が打ち消しあって基板の搬送方向がずれるのが防止される。
【００５１】
また、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの基板の搬送方向に対する傾斜方向を逆向きにした場合に、各洗浄ブラシの間隔及び傾斜角度を互いのブラシ毛が接触する範囲内とした。
【００５２】
そのため、上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとの間から基板が送り出されると、これら一対の洗浄ブラシは互いのブラシ毛が接触するため、その接触によって互いのブラシ毛に付着した微粒子を除去する、自己洗浄作用を呈することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の洗浄装置の概略的構成を示す平面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】同じく上部洗浄ブラシと下部洗浄ブラシとのブラシ毛が接触する状態を拡大して示した側面図。
【図４】同じく基板が一対の洗浄ブラシ間に送り込まれるときの説明図。
【図５】同じく基板が一対の洗浄ブラシ間から送り出されるときの説明図。
【図６】この発明の他の実施の形態を示す洗浄装置の平面図。
【図７】同じく側面図。
【符号の説明】
７…上部洗浄ブラシ
８…下部洗浄ブラシ
１５…矯正ローラ
【図１】
0004287551.tif 000002
【図２】
0004287551.tif 000003
【図３】
0004287551.tif 000004
【図４】
0004287551.tif 000005
【図５】
0004287551.tif 000006
【図６】
0004287551.tif 000007
【図７】
0004287551.tif 000008