(57)【要約】【課題】一辺が１ｍを超える大型ガラス基板の加工後の洗浄において、大型ガラス基板の各洗浄、乾燥工程間の搬送経路が短く、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構成の大型基板洗浄装置を提供することにある。【解決手段】薬液用スプレーノズル３１と、該ノズルの上部に配置され、上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールを１つ以上３２、３３有し、且つ、１つ以上の上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツール３３の最上部に配置された対向する一対のシャワーノズル３４と、該ノズルの上部に配置された対向する一対のジェットノズル３５とを有する洗浄部３０と、洗浄部３０の上方に配置された対向する一対のエアーナイフ４１を具備する乾燥部４０と、大型基板９０を直立させて保持する基板保持搬送治具５０と、洗浄部３０の下方に配置された投入払出部６０とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一辺が１ｍを超える大型基板の加工後の洗浄を行う大型基板洗浄装置において、
最下部に配置されて対向する一対の薬液用スプレーノズルと、該ノズルの上部に配置され、上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールを１つ以上有し、且つ、前記１つ以上の上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールの最上部に配置された対向する一対のシャワーノズルと、該ノズルの上部に配置された対向する一対のジェットノズルとを有する洗浄部と、
前記洗浄部の上方に配置された対向する一対のエアーナイフを具備する乾燥部と、
前記大型基板を直立させて保持し、前記洗浄部の前記対向する各々のノズル、ツール及び前記乾燥部の前記対向するナイフの対向間隔に投入される基板保持搬送治具と、
前記洗浄部の下方に配置され前記基板保持搬送治具の前記対向間隔への投入及び払出のための投入払出部と、を有し、
前記基板を直立させて保持した前記基板保持搬送治具が、前記投入払出部を介して前記洗浄部の前記対向する各々のノズル、ブラシ及び前記乾燥部の前記対向するナイフの対向間隔に投入されて上下動し、前記洗浄部において洗浄が行われ、且つ、前記乾燥部において乾燥が行われた後、前記投入払出部を介して払い出されることを特徴とする大型基板洗浄装置。
【請求項２】
前記ディスクブラシ及びロールブラシは、前記基板が投入されると該基板に接触し、回転しながら左右に移動し、それぞれの洗浄が終わると該基板に対し非接触となることを特徴とする請求項１に記載の大型基板洗浄装置。
【請求項３】
前記基板保持搬送治具は、前記基板を直立させて保持する上辺部、下辺部及び側辺部がコ型形状に組み合わされて成り、
前記上辺部、下辺部及び側辺部は、前記基板を固定するチャックコマをそれぞれ具備し、前記上辺部及び下辺部の端部に配置された前記チャックコマは、前記基板が納まると前記コ型形状の内側に折れ込んで前記基板を固定し、
前記上辺部はさらに搬送用治具を具備し、前記上辺部及び下辺部の端部に配置された前記チャックコマにより前記基板が固定されると、前記基板保持搬送治具は、前記搬送用治具により前記投入払出部へ搬送されることを特徴とする請求項１に記載の大型基板洗浄装置。
【請求項４】
前記ロール状ブラシ及びディスク状ブラシは、ナイロン、ＰＶＡ、ポリウレタンのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の大型基板洗浄装置。
【請求項５】
前記ジェットノズルは、３流体ジェットノズル、２流体ジェットノズル、１流体ジェットノズル、超音波ジェットノズル及びスチームジェットノズルの内のいずれか１つ、又は任意の複数の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の大型基板洗浄装置。
【請求項６】
前記シャワーノズルから噴射されるリンス液は、純水又は１０％以下のアンモニア水であることを特徴とする請求項１に記載の大型基板洗浄装置。
【請求項７】
前記薬液用スプレーノズルから噴射される薬液は、無機酸類である硫酸又はフッ酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の大型基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一辺が１ｍを超える大型ガラス基板の加工後の洗浄に係り、詳しくは、大型ガラス基板の各洗浄、乾燥工程間の搬送経路が短く、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構成の大型基板洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルについては、その用途は小型携帯端末用から大型ＴＶ用まで多岐にわたり、大型化においては、最大基板サイズとして２２００ｍｍ×２４００ｍｍクラス、フォトマスクサイズとして１２００ｍｍ×１４００ｍｍクラスと大型化が進んでいる。このような大型基板は機械による研磨加工が終了すると、加工後の洗浄処理において、研磨剤が残留付着した基板表面に対して、人手による擦り洗いが行われている。これは、基板が大きく重いことにより人手による作業性が悪く、コスト高となるという問題を生じている。
【０００３】
図４は、引用文献１における基板洗浄装置の概略図である。図４において、基板の洗浄を行う際、洗浄すべきガラス基板Ｒを収納部１から取り出して、ブラシ洗浄槽２の上方に配置する。このため基板Ｒは縦に保持された状態で経路６に従って搬送され、ブラシ洗浄槽２の上方に配置される。そして基板Ｒはブラシ洗浄槽２に搬入されると共に、基板Ｒの上端面Ｒａが図４に示す位置ａに配置され、純水噴出部７から純水が噴出される。
【０００４】
次に基板Ｒはさらに降下して、洗浄液噴出部８からの洗浄液を受けつつ、回転ブラシ１１によって、ブラッシングされる。このとき、基板Ｒの上端面Ｒａの位置が図４に示す位置ｂから位置ｃまでの間を往復する。この往復運動は、異物の付着状態に応じて任意に回数だけ繰り返される。
【０００５】
基板Ｒのブラッシング操作が終了すると、基板Ｒは再び位置ａに配置される。純水部７から基板Ｒに純水が噴出され、所定時間、純水洗浄が行なわれる。この純水洗浄が終了する直前に、吸引装置２１が駆動され、吸引部２１ａをガラス基板Ｒの上端面Ｒａの上部（吸引位置）に配置して、吸引装置２１の吸引動作が開始される。
【０００６】
吸引装置２１はガラス基板Ｒの上端面Ｒａに残留する純水を吸引すると、回収ライン２４を介してブラシ洗浄槽２の外に排出する。純水洗浄が所定の時間行なわれると純水噴出部７からの純水の噴出は停止される。このときまだ吸引装置２１による吸引動作は行われている。吸引動作が停止すると、吸引装置２１は初期位置へ移動する。この動作により、ブラシ洗浄槽２での洗浄が終了したときに基板Ｒの上端面Ｒａに残留する純水をほぼ全て除去することが可能となる。
【０００７】
ブラシ洗浄槽２における洗浄工程が終了すると、ブラシ洗浄槽２から基板Ｒを搬出して超音波洗浄槽３の上方に配置し、超音波洗浄槽３での洗浄工程が開始される。ガラス基板Ｒは上端面Ｒａの位置を位置ｄに配置され、全体が超音波洗浄槽３の内槽３ａに溜まっている純水に漬けられ、内槽３ａの下部にある高周波振動子２０による超音波洗浄が行なわれる。その後、基板Ｒの上端面Ｒａは位置ｅへ配置されると共に、純水噴出部１３からガラス基板Ｒの表面に純水が噴射され、超音波洗浄で落ちた異物の再付着を防ぐために純水リンスされる。
【０００８】
所定の時間後、純水リンスが終了する直前に、吸引装置２２は吸引部２２ａをガラス基板Ｒの上部（吸引位置）に配置し、吸引動作が開始される。このように、純水を噴射しているときから純水の噴射を停止した後まで、上端面Ｒａ上の純水を取り除いているため、純水の噴射を停止した後に上端面Ｒａ上に残留する純水をほぼ全て除去することが可能となる。
【０００９】
超音波洗浄槽３での洗浄が終了すると、ガラス基板Ｒは蒸気槽４内に搬入され、ＩＰＡ液の蒸気で充満した位置まで降下される。ガラス基板Ｒはその位置で所定の時間静止した後、冷却管１５の高さまで上昇される。ここで、ガラス基板Ｒにまとわりついた蒸気は降下するか、又は冷却管１５の方へ引き寄せられて凝縮する。以上の工程によりガラス基板Ｒは乾燥するので、蒸気槽４から搬出されて、隣の収納部１へ直ちに収納される。
【００１０】
このように特許文献１の発明においては、ガラス基板の大きさについての記載は無いものの、基板Ｒは縦に保持された状態で経路６に従って搬送され、ブラシ洗浄槽２で位置ｂ、ｃ間を上下に往復させてブラシ洗浄が可能であるため、人手による擦り洗いを無くすことができる可能性がある。ところがこの基板洗浄装置によると、各洗浄及び乾燥工程がそれぞれ独立した処理槽で行なわれるため、経路６が長くなり、装置設置においても広い面積を必要とする。また、特許文献２においては、基板を垂直に立て、水平に搬送する搬送手段と、先端にスリット状の開口が開けられたノズルを有し、該開口を基板の主表面に一定の間隔で平行に保ち、純水を噴射する複数の超音波シャワーで構成される超音波洗浄装置が、特許文献３においては、基板の上端縁を保持して垂下させ、超音波洗浄素子が基板表面の横方向に渡って均一に、かつ上部から下部に洗浄液を吐出して洗浄し、これに追従したエアーナイフがエアーを吹付け洗浄液を除去する方法及び装置が記載されている。
【特許文献１】特開平７−１１４１７４号公報
【特許文献２】特開平８−５７４３６号公報
【特許文献３】特開平１０−２８６５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、一辺が１ｍを超える大型ガラス基板の加工後の洗浄において、大型ガラス基板の各洗浄、乾燥工程間の搬送経路が短く、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構成の大型基板洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の大型基板洗浄装置は、一辺が１ｍを超える大型基板の加工後の洗浄を行う大型基板洗浄装置において、最下部に配置されて対向する一対の薬液用スプレーノズルと、該ノズルの上部に配置され、上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールを１つ以上有し、且つ、１つ以上の上方に非接触式洗浄ツールを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールの最上部に配置された対向する一対のシャワーノズルと、該ノズルの上部に配置された対向する一対のジェットノズルとを有する洗浄部と、洗浄部の上方に配置された対向する一対のエアーナイフを具備する乾燥部と、大型基板を直立させて保持し、洗浄部の対向する各々のノズル、ブラシ及び乾燥部の対向するナイフの対向間隔に投入される基板保持搬送治具と、洗浄部の下方に配置され基板保持搬送治具の対向間隔への投入及び払出のための投入払出部と、を有し、基板を直立させて保持した基板保持搬送治具が、投入払出部を介して洗浄部の対向する各々のノズル、ツール及び乾燥部の対向するナイフの対向間隔に投入されて上下動し、洗浄部において洗浄が行われ、且つ、乾燥部において乾燥が行われた後、投入払出部を介して払い出されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の大型基板洗浄装置のディスクブラシ及びロールブラシは、基板が投入されると該基板に接触し、回転しながら左右に移動し、それぞれの洗浄が終わると該基板に対し非接触となることを特徴とする。
【００１４】
本発明の大型基板洗浄装置の基板保持搬送治具は、基板を直立させて保持する上辺部、下辺部及び側辺部がコ型形状に組み合わされて成り、上辺部、下辺部及び側辺部は、基板を固定するチャックコマをそれぞれ具備し、上辺部及び下辺部の端部に配置されたチャックコマは、基板がハンガーに納まるとコ型形状の内側に折れ込んで基板を固定する。上辺部は、さらに搬送用治具を具備し、上辺部及び下辺部の端部に配置されたチャックコマにより基板が固定されると、前記基板保持搬送治具は、搬送用治具により投入払出部へ搬送されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の大型基板洗浄装置のロール状ブラシ及びディスク状ブラシは、ナイロン、ＰＶＡ、ポリウレタンのいずれかの材料で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の大型基板洗浄装置のジェットノズルは、３流体ジェットノズル、２流体ジェットノズル、１流体ジェットノズル、超音波ジェットノズル及びスチームジェットノズルの内のいずれか１つ、又は任意の複数の組み合わせであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の大型基板洗浄装置のシャワーノズルから噴射されるリンス液は、純水又は１０％以下のアンモニア水であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の大型基板洗浄装置の薬液用スプレーノズルから噴射される薬液は、無機酸類である硫酸又はフッ酸を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、大型ガラス基板の各洗浄、乾燥工程間の搬送経路は、最初に洗浄を行うための搬入経路と、乾燥後の搬出経路だけとなるため搬送経路が短く、各処理槽を１つにまとめることが可能となるため、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構成で、且つ、手洗いによる洗浄を必要としない大型基板洗浄装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明による大型基板洗浄装置の概略構成を示す装置構成図である。図１において、大型基板洗浄装置１００は、洗浄部３０と乾燥部４０と投入払出部６０と基板保持搬送治具５０とを有している。洗浄部３０は、最下部に配置された対向する一対の薬液用スプレーノズル３１と、該ノズルの上部に配置され上方に非接触式洗浄ツールである洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールであるディスクブラシ３２と、該ブラシの上部に配置され上方に非接触式洗浄ツールである洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対の接触式洗浄ツールであるロールブラシ３３と、該ブラシの上部に配置された対向する一対のシャワーノズル３４と、該ノズルの上部に配置された対向する一対のジェットノズル３５とを有している。
【００２１】
一対の薬液用スプレーノズル３１は薬液７０にパイプ接続され、洗浄時には薬液７０が供給される。上方に洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のディスクブラシ３２と、上方に洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のロールブラシ３３とは、それぞれ動力源８０−１、８０−２を具備している。動力源８０−１、８０−２は、洗浄時にそれぞれのブラシを前進させ、基板９０に接触回転させると共に、左右に移動させてブラシ洗浄を行い、洗浄が終了するとブラシを後退させる。上方のそれぞれの洗剤スプレーノズルは洗剤溶液７２にパイプ接続され、洗浄時には洗剤溶液７２が供給される。
【００２２】
一対のシャワーノズル３４は、リンス液７４にパイプ接続され、リンス洗浄において、リンス液７４が供給される。一対のジェットノズル３５は、混合部Ｍを具備している。混合部Ｍは、圧縮エア７６、リンス液７４、及び洗剤溶液７２にパイプ接続され、仕上げ洗浄においてそれぞれの所定の量を混合し、ジェットノズル３５に供給する。
【００２３】
乾燥部４０は、洗浄部３０の上方に配置され、対向する一対のエアーナイフ４１を具備し、且つ、基板保持搬送治具５０が上下し、エアーナイフ４１により基板９０の最下部が乾燥可能なように、十分な空間を上方に有している。エアーナイフ４１は、圧縮エア７６にパイプ接続されている。投入払出部６０は、洗浄部３０の下方に配置され、洗浄のために基板９０を保持した基板保持搬送治具５０を洗浄部３０の対向する各々のノズル、ブラシ及び乾燥部４０の対向するナイフの対向間隔に投入すると共に、洗浄、乾燥後に払出すための搬送空間を有している。また、基板保持搬送治具５０は、基板９０を直立させて保持するコ型形状を有している。
【００２４】
図２は、本願発明による大型基板洗浄装置の基板保持搬送治具の構造を示す構造図である。図２において、基板保持搬送治具５０は、基板９０を直立させて保持する上辺部５１−１、下辺部５１−２及び側辺部５１−３がコ型形状に組み合わされて成り、基板９０を固定するチャックコマ５２−１〜５２−７をそれぞれ具備している。上辺部５１−１及び下辺部５１−２の端部にそれぞれ配置されたチャックコマ５２−１、５２−２は、基板９０が納まるとコ型形状の内側に折れ込んで基板９０を固定する。上辺部５１−１はさらに搬送用治具５３−１、５３−２を具備している。これらのチャックコマは、基板９０の端部との接触部が、湾曲して凹んだ滑車構造をしているため、基板９０の端部を形成する２辺のエッジの一部分と接触するだけで基板９０を保持固定できる。
【００２５】
図１及び図２において、基板９０が基板保持搬送治具５０に挿入されて、上辺部５１−１及び下辺部５１−２の端部にそれぞれ配置されたチャックコマ５２−１、５２−２により基板９０が固定されると、基板保持搬送治具５０は、この搬送用治具５３−１、５３−２により所定の経路（図示されず）を通って投入払出部６０へ搬送され、投入される（矢印方向Ｓ１）。投入は、装置レイアウトに依存し、図面に平行な方向から投入されても良く、図面に垂直な方向から投入されても良い（矢印方向Ｓ２）。
【００２６】
基板保持搬送治具５０が投入払出部６０へ投入されると、基板保持搬送治具５０は洗浄部３０の対向する各々のノズル、ブラシ及び乾燥部４０の対向するナイフの対向間隔に投入されて、上下方向に所定の回数だけ往復運動をする（矢印方向Ｓ３）。このため、投入払出部６０及び乾燥部４０は、洗浄、乾燥における基板９０の上下運動が必要とする空間を有している。
【００２７】
基板保持搬送治具５０の上端部が、洗浄部３０の最下部に配置された対向する一対の薬液用スプレーノズル３１の位置に投入されると、薬液用スプレーノズル３１から薬液である無機酸類の硫酸又はフッ酸を含んだ液体が噴射される。基板保持搬送治具５０は、薬液用スプレーノズル３１に対して上下動し、基板９０に付着している加工時の研磨剤等の汚れが除去される。所定の回数上下した後、液体の噴射は停止される。
【００２８】
基板保持搬送治具５０の上端部が上方に洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のディスクブラシ３２の位置に投入されると、洗剤スプレーノズルから洗剤溶液が噴射される。ディスクブラシ３２は基板９０に接触すると回転を開始すると共に左右に移動し、ブラシ洗浄を開始する。基板保持搬送治具５０は、ディスクブラシ３２に対して上下動し、基板９０に付着している荒い汚れが除去される。所定の回数上下した後、ディスクブラシ３２は後退し、洗剤溶液の噴射は停止される。
【００２９】
基板保持搬送治具５０の上端部が上方に洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のロールブラシ３３の位置に投入されると、洗剤スプレーノズルから洗剤溶液７２が噴射される。ロールブラシ３３は基板９０に接触すると回転を開始すると共に左右に移動し、ロールブラシ洗浄を開始する。基板保持搬送治具５０は、ロールブラシ３３に対して上下動し、基板９０に付着している細かい汚れが除去される。所定の回数上下した後、ロールブラシ３３は後退し、洗剤溶液の噴射は停止される。
【００３０】
基板保持搬送治具５０の上端部が対向する一対のシャワーノズル３４の位置に投入されると、シャワーノズル３４からリンス液である純水又は１０％以下のアンモニア水液が噴射される。基板保持搬送治具５０は、シャワーノズル３４に対して上下動し、基板９０はリンスされる。所定の回数上下した後、純水又は１０％以下のアンモニア水液の噴射は停止される。
【００３１】
基板保持搬送治具５０の上端部が対向する一対のジェットノズル３５の位置に投入されると、混合部Ｍを介して、リンス液７６の純水又は１０％以下のアンモニア水液、及び洗剤溶液７２の所定の量が混合され、ジェットノズル３５から圧縮エア７６によりジェット噴射される。基板保持搬送治具５０は、ジェットノズル３５に対して上下動し、基板９０は仕上げ洗浄される。所定の回数上下した後、仕上げの混合液の噴射は停止される。
【００３２】
ジェットノズル３５は、３流体ジェットノズル、２流体ジェットノズル、１流体ジェットノズル、超音波ジェットノズル及びスチームジェットノズルの内のいずれか１つ、又は任意の複数の組み合わせであっても良い。この場合、組み合わせに応じて混合部Ｍに供給される液体の種類及びそれに対応したパイプの数は任意に設定される。
【００３３】
図３は、片面洗浄用のチャックコマの構造を示す構造図である。図２のチャックコマ５２−１〜５２−７では、基板９０との接触部分のブラシ洗浄は困難であった。図３における片面洗浄用のチャックコマ５４−１〜５４−７においては、両面基板洗浄のために基板９０を裏返して再度洗浄する必要があるものの、ブラシによる全面洗浄が可能となる。
【００３４】
再び図１において、基板保持搬送治具５０の上端部が、乾燥部４０の対向する一対のエアーナイフ４１の位置に投入されると、エアーナイフ４１から乾燥エアが噴射される。基板保持搬送治具５０は、エアーナイフ４１に対して上下動し、基板９０は乾燥される。所定の回数上下した後、乾燥エアの噴射は停止される。
【００３５】
洗浄及び乾燥が終了すると、基板保持搬送治具５０は投入払出部６０へと搬送されて、払い出される（矢印方向Ｓ４）。基板保持搬送治具５０は、再び所定の経路を通って搬送され、基板９０が取り出される（矢印方向Ｓ５）。払い出しにおいては、投入が下側から行なわれたのに対して、乾燥部４０の上側から行なわれても良い。
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、大型ガラス基板の各洗浄、乾燥工程間の搬送経路は、最初に洗浄を行うための搬入経路と、乾燥後の搬出経路だけとなるため搬送経路が短く、各処理槽を１つにまとめることが可能となるため、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構成で、且つ、手洗いによる洗浄を必要としない大型基板洗浄装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による大型基板洗浄装置の概略構成を示す装置構成図。
【図２】本発明による大型基板洗浄装置の基板保持搬送治具の構造を示す構造図。
【図３】本発明による基板保持搬送治具の片面洗浄用チャックコマの構造図。
【図４】従来の基板洗浄装置の概略図。
【符号の説明】
【００３８】
３０  洗浄部
３１  一対の薬液用スプレーノズル
３２  洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のディスクブラシ
３３  洗剤スプレーノズルを具備して対向する一対のロールブラシ
３４  一対のシャワーノズル
３５  一対のジェットノズル
４０  乾燥部
４１  一対のエアーノズル
５０  基板保持搬送治具
５１−１  上辺部
５１−２  下辺部
５１−３  側辺部
５２−１〜５２−７  チャックコマ
５３−１、５３−２  搬送用治具
６０  投入、払出部
７０  薬液
７２  洗剤溶液
７４  リンス液
７６  圧縮エア
８０−１、８０−２  動力源
９０  基板
１００  大型基板洗浄装置
Ｇ  対向間隔
Ｍ  混合部
Ｓ１〜Ｓ５  矢印方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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