JP2001121096A

JP2001121096A - ロールブラシ洗浄装置

Info

Publication number: JP2001121096A
Application number: JP30705699A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Nomura; 雅文野村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ロールブラシに付着した異物を使用中に除去
することができる高スループットのロールブラシ洗浄装
置を提供する。【解決手段】基板保持機構70と、ロールブラシ41と、
ブラシ回転駆動機構43と、ブラシ移動機構60と、ロール
ブラシが基板の被洗浄面に対してスクラブ接触する部位
に向けて洗浄液を吐出供給する第１のノズル機構42とを
具備するロールブラシ洗浄装置であって、ロールブラシ
の回転動作を阻害することなく回転中のロールブラシの
ブラシ繊維が接触しうるように、ロールブラシの少なく
とも後半部に近接対面配置され、ロールブラシのブラシ
繊維に付着した異物を払い落とすブラシ清掃部材45と、
このブラシ清掃部材とロールブラシとの間に形成される
間隙に洗浄液を吐出供給する第２のノズル機構46とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）用ガラス基板や大径の半導体ウェハのような大型
の基板を洗浄するためのロールブラシ洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板の表面にはＬＣＤの性能を劣
化させる種々の異物が付着しているので、異物を除去し
て表面を清浄化する必要がある。とくに回路が形成され
る表面側は裏面側よりも高精度の仕上げが要求され、洗
浄所要時間が長くなるので、これを短時間で迅速に洗浄
することが要望されている。基板表面の清浄化には回転
ブラシを備えたスクラバ（ブラシ洗浄装置）が使用され
ている。

【０００３】スクラバをブラシ形態で大別すると、ディ
スク型ブラシとロール型ブラシとに分かれる。前者は比
較的小面積の基板を高精度に洗浄する場合に用いられ、
後者は基板との接触面積を大きくとることができるので
大面積の基板を高能率に洗浄する場合に用いられる。

【０００４】近時、ＬＣＤ用ガラス基板は、２枚取りあ
るいは４枚取りから６枚取りあるいは９枚取りへの移行
を受け、また、パーソナルコンピュータの大画面化およ
びフラットパネル型液晶表示装置の大画面化を受けて、
さらに大型化する傾向にある。大型のガラス基板をディ
スク型ブラシで洗浄する場合は、単一のブラシでは非効
率なので、例えば特開平６−４５３０３号公報に開示さ
れた洗浄装置のように多数のブラシを並べて基板に同時
に接触させる必要があるが、洗浄が完了するまでに比較
的長い時間を要するとともに、基板の全面を均一に洗浄
することが難しい。

【０００５】これに対してロール型ブラシを用いると、
大型のガラス基板を比較的短時間で容易に洗浄すること
ができる。大型のガラス基板を洗浄するためのロール型
ブラシを備えたスクラバは、例えば特開平９−３５１０
４号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロールブラシ洗浄装置を用いて大型のガラス基板を洗浄
すると、無視できない量のパーティクルがブラシ繊維に
付着し、これが基板の被洗浄面を傷つけたり再付着した
りして、洗浄効率を低下させてしまう。このため、洗浄
動作が終わるごとに待機部においてロールブラシに高圧
ジェット水を吹き付けたり、ロールブラシを回転させな
がら他部材に押し付けたりして、付着異物をブラシ繊維
から除去するロールブラシの清浄化を行っている。しか
し、洗浄中にブラシに付着した異物が基板表面に再付着
することは防止できない。

【０００７】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであって、ロールブラシに付着した異物を使用
中に除去することができる高スループットのロールブラ
シ洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロールブラ
シ洗浄装置は、基板を実質的に水平に保持する基板保持
機構と、この基板保持機構により保持された基板の被洗
浄面に対して接触可能に設けられたロールブラシと、こ
のロールブラシを軸回りに回転させるブラシ回転駆動機
構と、前記ロールブラシを基板の被洗浄面に沿って移動
させるブラシ移動機構と、前記ロールブラシが基板の被
洗浄面に対してスクラブ接触する部位に向けて洗浄液を
吐出供給する第１のノズル機構とを具備するロールブラ
シ洗浄装置であって、前記ロールブラシの回転動作を阻
害することなく回転中の前記ロールブラシが接触しうる
ように、前記ロールブラシの少なくとも後半部に近接対
面配置され、前記ロールブラシに付着した異物を払い落
とすブラシ清掃部材と、このブラシ清掃部材と前記ロー
ルブラシとの間に形成される間隙に洗浄液を吐出供給す
る第２のノズル機構と、を具備することを特徴とする。

【０００９】なお上記の場合に、第２のノズル機構の洗
浄液供給源は、第１のノズル機構の洗浄液供給源よりも
低圧の洗浄液を供給することが好ましい。例えば、第１
のノズル機構からの洗浄液の吐出圧力は３ＭＰａ（３０
ｋｇｆ／ｃｍ²）以下とされるのに対して、第２のノズ
ル機構からの洗浄液の吐出圧力は１ＭＰａ（１０ｋｇｆ
／ｃｍ²）以下とされる。第２ノズル機構からの洗浄液
の吐出圧力を第１ノズル機構からの吐出圧力よりも過大
にすると、液の吹付けによりブラシ繊維が変形してブラ
シ清掃部材に適正に接触しなくなるからである。また、
液の吐出圧力を過大にすると、ロールブラシから払い落
とされたパーティクルが洗浄液とともに舞い上がり、周
囲を汚染することになり逆効果となるからである。

【００１０】また、上記ブラシ清掃部材はロールブラシ
の全長にわたって設けられ、上記第２のノズル機構は該
ブラシ清掃部材に沿って並ぶ複数の液吐出口を有するこ
とが好ましい。液吐出口はスリット状とすることも可能
であるが、液量および液圧をロールブラシの全長にわた
り均等にすることが困難であるので、細径の液吐出口を
等ピッチ間隔に配列したノズルを用いるほうが望まし
い。

【００１１】ブラシ清掃部材の材質は耐食性に優れると
ともにパーティクルを生じ難い樹脂及び又はセラミック
ス及び又はステンレス鋼とする。樹脂は例えば高密度ポ
リエチレンやポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
のようなものを用い、セラミックスは例えばアルミナの
ようなものを用いる。

【００１２】なお、ロールブラシのブラシ繊維には例え
ばナイロン、モヘヤ、ＰＰＳ等が用いられる。

【００１３】また、液吐出口の径は例えば２ｍｍ程度と
し、ピッチ間隔は例えば１０ｍｍ程度とすることが好ま
しい。

【００１４】さらに、上記ブラシ清掃部材を着脱可能に
支持する支軸と、この支軸まわりに上記ブラシ清掃部材
が揺動しないように保持するとともに、上記第２のノズ
ル機構から洗浄液が導入されやすいように上記ブラシ清
掃部材とロールブラシとの間に適当な間隙を形成する保
持部材と、を有することが望ましい。このような保持部
材によりブラシ清掃部材は使用位置を規定され、ロール
ブラシの回転動作を阻害することなく、ロールブラシと
の間に所望の間隙が形成される。ブラシ清掃部材とロー
ルブラシとの相互間隙を適正なものとすることにより、
ブラシ繊維の毛先が適当な強さでブラシ清掃部材に接触
してパーティクル等の異物が払い落とされるとともに、
低圧の洗浄液が容易に導入されるようになる。なお、例
えば保持部材には永久磁石を用いて、ブラシ清掃部材に
埋め込まれた強磁性金属又は永久磁石を吸着するように
してもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好ましい実施の形態につき説明する。

【００１６】図１に示すように、本実施形態のロールブ
ラシ洗浄装置（スクラバ）４０はＬＣＤ用ガラス基板Ｇ
を洗浄処理する基板洗浄ユニット２内に設けられてい
る。この基板洗浄ユニット２は、基板Ｇに対して洗浄お
よび乾燥処理を含む一連のフォトリソグラフィプロセス
を施す処理システム内に組み込まれている。基板洗浄ユ
ニット２のチャンバ２１の一側壁には図示しないシャッ
タで開閉される搬入出口が開口形成され、図示しない主
搬送アーム機構により基板Ｇが洗浄ユニット２に出し入
れされるようになっている。チャンバ２１は上部容器２
１ａと下部容器２１ｂとを組み合わせてなるものであ
り、上部容器２１ａは下部容器２１ｂから取り外し可能
になっている。

【００１７】基板洗浄ユニット２は、本発明のロールブ
ラシ洗浄装置４０の他に例えばブラシ移動機構６０、基
板保持機構７０、カップ３０、高圧水・超音波洗浄装置
３５、第１及び第２の待機部３９ａ，３９ｂ等を備えて
いる。基板保持機構７０は、矩形基板Ｇの周縁端部に当
接して基板Ｇを回転可能かつ昇降可能に支持する例えば
メカチャック７１を備えている。高圧水・超音波洗浄装
置３５は、図示しない供給源から例えば９.８×１０⁶〜
１.４７×１０⁷Ｐａの高圧ジェット水流および超音波水
流を基板Ｇに噴射して基板Ｇの表面を洗浄するためのも
のである。カップ３０は、基板保持機構７０に保持され
た基板Ｇを取り囲むように設けられている。

【００１８】基板保持機構７０のメカチャック７１は、
ロッド２７ａに連結された中空の昇降軸２５の上端に取
り付けられ、シリンダ２７からロッド２７ａを突出させ
ると上昇し、シリンダ２７内にロッド２７ａを退入させ
ると下降するようになっている。下部容器２１ｂのほぼ
中央には、軸受を介して筒状体２３が回転自在に設けら
れ、この筒状体２３の貫通穴内に昇降軸２５が挿入され
ている。筒状体２３の穴内周面およひ昇降軸２５の外周
面にはスプライン溝がそれぞれ形成され、両スプライン
溝が係合することにより筒状体２３の回転が昇降軸２５
に伝達されるとともに、スプライン溝に沿った方向に昇
降軸２５が昇降可能になっている。

【００１９】筒状体２３の下端にはプーリ２３ａが取り
付けられている。筒状体２３を回転駆動させる機構とし
て例えば駆動モータ２６は、筒状体２３から偏心した位
置に設けられ、その駆動軸にはプーリ２６ａが取り付け
られている。両プーリ２３ａ，２６ａにはベルト２６ｂ
が巻き掛けられ、モータ２６の回転駆動力がプーリ２６
ａ，ベルト２６ｂ，プーリ２３ａを介して筒状体２３に
伝達されるようになっている。また、昇降軸２５の下方
には昇降シリンダ２７が配置され、シリンダ２７が昇降
自在なピストンロッド２７ａの先端が昇降軸２５の下端
に軸受を介して連結されている。

【００２０】昇降軸２５の中空部にはロッドパイプ２４
が挿通している。ロッドパイプ２４の上端はメカチャッ
ク７１の底部７２に取り付けられ、開口している。この
ロッドパイプ２４は、メカチャック７１から吸入した空
気を流通させる吸気管としての役割を有するものであ
る。すなわち、ロッド２４の下端は昇降軸２５の下方ま
で延出し、その下端にはロータリバルブ２９を介して吸
気ポンプ２９ｂに連通する吸気管２９ａが接続されてい
る。

【００２１】基板保持機構７０は、例えば図３に示すよ
うに、中央に開口部７０ａを有する枠状に形成され、基
板Ｇの裏面洗浄面を基板保持機構７０の底部側に露出す
るようになっている。つまり、基板Ｇは、基板保持機構
７０によって裏面の周縁部を保持され、周縁部以外の裏
面（裏面洗浄面）が前記開口部７０ａから底部側に露出
するようになっている。

【００２２】基板保持機構７０のメカチャック７１上に
は複数のガイドピン７３が直立して設けられている。ガ
イドピン７３は、メカチャック７１の四隅に２本ずつ立
設され、基板Ｇの四隅の周縁端部に当接して基板Ｇが位
置ずれしないように規制するようになっている。例えば
基板保持機構７０を振り切り乾燥等のために回転させた
ときに、メカチャック７１上で基板Ｇが動いて位置ずれ
しないようにガイドピン７３で規制している。このガイ
ドピン７３は、図１および図３に示すように、枠状の基
板保持機構７０の四隅に各２本ずつ設けられ、基板Ｇの
四隅を挟む二辺にそれぞれ当接するようになっている。

【００２３】なお、ガイドピン７３は、基板保持機構７
０に螺着されたピン本体と、このピン本体の周囲を囲撓
して設けられたＰＰＳやＰＥＥＫ等の樹脂で形成された
弾性体（図示せず）と、この弾性体の表面を囲撓して設
けられた剛性のカバー（図示せず）とを具備している。
弾性体を剛性のカバーで囲撓しているのは、このような
弾性体では摩耗が早く、定期的に交換する必要が生じる
ためである。

【００２４】ガイドピン７３を上記のように構成するこ
とにより、例えば基板Ｇを基板保持機構７０上へまたは
基板保持機構７０上から移送する際、あるいは基板保持
機構７０を回転する際に、基板Ｇがガイドピン７３に接
触することによる衝撃を弾性体が和らげ、基板Ｇにクラ
ック等が生じないようにすることができる。

【００２５】カップ３０は、下部容器２１ｂの底部に固
定された外カップ３０ａと、この外カップ３０ａの内周
面に沿って昇降する内カップ３０ｂとを備えている。符
号３１は、外カップ３０ａの周縁に沿って設けられた排
水溝である。カップ３０の中には、昇降軸２５側から周
縁部に向けて下方に傾斜するベース３２が設けられてい
る。このベース３２は、基板Ｇに供給された洗浄液をカ
ップ３０の周縁まで流して、排水溝３１に洗浄液を回収
しやすくするためのものである。

【００２６】内カップ３０ｂは、外カップ３０ａの外側
に設けられた昇降駆動機構３３によって昇降される。図
１に示すように、昇降駆動機構３３は、例えばシリンダ
３３ａと、このシリンダ３３ａのピストンロッドと平行
に立設されたガイド３３ｂと、このガイド３３ｂに沿っ
て昇降するスライダ３３ｃとを備えている。スライダ３
３ｃには内カップ３０ｂが取り付けられている。昇降駆
動機構３３は、基板Ｇを回転させながら各ノズル４２
ｃ，３５から洗浄液を噴射して基板Ｇの表面を洗浄する
際に、および基板Ｇを回転させて洗浄液の振り切り乾燥
を行う際に、内カップ３０ｂを所定高さ位置まで持ち上
げて洗浄液がチャンバ２１内で飛散しないようにするよ
うになっている。

【００２７】本実施形態では円筒状のカップ３０を矩形
状のチャンバ２１内に設けているので、チャンバ２１の
長手方向の両側にはカップ３０との間にスペースが存在
し、図１および図３に示すように、各スペースにロール
ブラシ洗浄装置４０が待機する第１の待機部３９ａと超
音波洗浄装置３５が待機する第２の待機部３９ｂとがそ
れぞれ設けられている。洗浄液を噴射して基板Ｇを洗浄
する場合や、基板Ｇを振り切り乾燥する場合は、ロール
ブラシ洗浄装置４０が第１の待機部３９ａで待機し、ロ
ールブラシ４１で基板Ｇを洗浄する場合は、超音波洗浄
装置４５が第２の待機部３９ｂで待機するようになって
いる。

【００２８】超音波洗浄装置３５の液噴射ノズルは例え
ば周波数１．５ＭＨｚ前後の超音波を発生する振動子を
内蔵しており、この振動子の振動により洗浄液を超音波
水流として基板Ｇに噴射するものである。これらスプレ
イノズルおよび超音波洗浄液噴射ノズルは支持体の長手
方向に沿って複数配置されているとともに、基板Ｇの中
心を境に一方の側に複数のスプレイノズルが配置され、
他方の側に複数の超音波洗浄液噴射ノズルが配置されて
いる。

【００２９】ロールブラシ洗浄装置４０には昇降駆動機
構（図示せず）が取り付けられ、ロールブラシ４１が昇
降されるようになっている。ロールブラシ昇降駆動機構
は、支持アーム４４に設けられたシリンダと、１対のガ
イドと、これらガイドの相互間に架け渡され、ガイドに
案内されながら昇降自在であるとともに、アームおよび
ブラシ回転機構４３を取り付けるビーム状のアーム取付
部材とを備えている。アーム取付部材はシリンダの昇降
自在なピストンロッドと係合していて、シリンダの駆動
によりピストンロッドが伸縮すると、アーム取付部材お
よびこれに取り付けられたアーム、ロールブラシ４１お
よびブラシ回転機構４３が一体となって昇降するように
なっている。

【００３０】同様に超音波洗浄装置３５にも昇降駆動機
構（図示せず）が取り付けられ、スプレノズル（図示せ
ず）および超音波洗浄液噴射ノズルが昇降されるように
なっている。超音波洗浄装置３５の昇降駆動機構は、ビ
ーム状の本体中央に設けられたシリンダと、分岐管およ
びノズルを一体に取り付ける取付部材と、本体に立設さ
れたガイドとを備えている。シリンダの駆動によって分
岐管およびノズルが取付部材と一体になって昇降するよ
うになっている。

【００３１】これらの昇降駆動機構は、ロールブラシ洗
浄装置４０を第１の待機部３９ａから移動させるとき、
または超音波洗浄装置３５を第２の待機部３９ｂから基
板Ｇに向けて移動させるときに、上昇状態にある内カッ
プ３０ｂとロールブラシ４１および各ノズル４２ｃ，３
５ａとが干渉しないような高さ位置まで持ち上げるため
のものである。

【００３２】次に、図２を参照しながらブラシ回転機構
４３およびブラシ移動機構６０について説明する。

【００３３】ロールブラシ洗浄装置４０の本体部分は洗
浄液やパーティクルの飛散防止のために筐体４０ａで覆
われており、この筐体４０ａの中にブラシ回転機構４３
は設けられている。ロールブラシ４１の軸４１ｂは軸受
を介して筐体４０ａの両側壁４０ｂに回転可能に支持さ
れている。ロールブラシ軸４１ｂの一端には従動プーリ
４１ｃが取り付けられ、ブラシ回転機構４３のモータ４
３ａの駆動軸に取り付けられた駆動プーリ４３ｃと従動
プーリ４１ｃとの間にベルト４３ｂが掛け渡されてい
る。

【００３４】ロールブラシ洗浄装置４０は支持アーム４
４によりブラシ移動機構６０に連結されている。例えば
ブラシ移動機構は、支持アーム４４の一端はロールブラ
シ洗浄装置４０の筐体４０ａに連結され、支持アーム４
４の他端はブラシ移動機構６０のベルト６３ｂに締結さ
れている。ブラシ移動機構６０のベルト６３ｂはプーリ
６３ａ，６３ｃ，６３ｄに掛け渡されている。プーリ６
３ａはモータ６３の駆動軸に取り付けられた駆動プーリ
である。他の２つのプーリ６３ｃ，６３ｄは回転自由に
支持された従動プーリである。

【００３５】リニアガイド６２がベルト６３ｂに沿って
設けられている。リニアガイド６２は第１の待機部３９
ａから少なくとも基板保持機構７０の端部まで延び出し
ている。モータ６３を駆動させると、ロールブラシ洗浄
装置４０は支持アーム４４と共にリニアガイド６２に沿
ってＸ軸方向に案内されるようになっている。なお、ブ
ラシ回転機構４３およびブラシ移動機構６０の各駆動モ
ータ４３ａ，６３の電源は、図示しない制御装置により
各々制御されるようになっている。

【００３６】次に、図２、図４、図５、図６を参照しな
がらロールブラシ洗浄装置４０について説明する。

【００３７】ロールブラシ洗浄装置４０は、第１のノズ
ル機構４２と第２のノズル機構４６とを備えている。第
１のノズル機構４２のノズル４２ｃには高圧水供給源４
２ａから配管４２ｄを介して圧力３ＭＰａ以下の高圧の
脱イオン水がポンプ４２ｂにより供給されるようになっ
ている。ノズル４２ｃの液吐出口は、ロールブラシ４１
の周面の前半部およびブラシ４１と基板Ｇとのスクラブ
接触領域に向けられている。

【００３８】第２のノズル機構４６のノズル４６ｃには
低圧水供給源４６ａから配管４６ｄを介して圧力１ＭＰ
ａ以下の低圧の脱イオン水がポンプ４６ｂにより供給さ
れるようになっている。ノズル４６ｃの液吐出口は、ロ
ールブラシ４１の周面の後半部とブラシクリーナー４５
との間に形成された間隙に向けられている。

【００３９】図４に示すように、第２のノズル機構４６
の液吐出口として複数のノズル４６ｃが等ピッチ間隔に
ヘッダ４６ｆに取り付けられている。これら複数のノズ
ル４６ｃはロールブラシ４１の長手方向端部から端部ま
でに対応して設けられている。ヘッダ４６ｆには例えば
２つの導入管４６ｅが連通し、液圧力の均一化を図って
いる。なお、各導入管４６ｅは図５に示す液供給管４６
ｄにそれぞれ連通している。

【００４０】ロールブラシ洗浄装置４０の本体部分は、
支持アーム４４を介してブラシ移動機構６０のベルト６
３ｂおよびリニアガイド６２に連結され、周囲への洗浄
液の飛散を防ぐために筐体４０ａで覆われている。筐体
４０ａの底面および前後面の一部はそれぞれ開口してい
る。この開口４０ｃの最下部に位置するように、ロール
ブラシ４１は軸受を介して筐体の両側壁４０ｂに回転可
能に支持されている。ロールブラシ４１の長さは例えば
６００ｍｍであり、これは処理対象となる基板Ｇの短辺
の長さ（例えば５５０ｍｍ）より少し長めに設定されて
いる。ロールブラシ４１のブラシ繊維４１ａは例えばナ
イロンやモヘヤでできている。

【００４１】ブラシ清掃部材としてのブラシクリーナー
４５は支軸４５ａを介して洗浄装置４０の本体部分に着
脱可能に取り付けられている。ブラシクリーナー４５は
ロールブラシ４１の全長にわたってロールブラシ４１の
周面の後半部（進行方向から見て後方）に対面配置され
ている。ブラシクリーナー４５はロールブラシ４１の周
面に沿って湾曲しており、使用位置でストッパ４５ｂに
当接して両者４１，４５の間に適当な間隙が形成される
ようになっている。

【００４２】図５に示すように、ブラシクリーナー４５
は、洗浄処理時には図中の実線で示すようにストッパ４
５ｂに当接する位置にてロールブラシ４１に近接配置さ
れる。このようにブラシクリーナー４５は使用位置にお
いてストッパ４５ｂに当接して吸着保持され、ロールブ
ラシ４１に対する過剰な接触が規制されている。また、
保守点検時には図中の二点鎖線で示すようにストッパ４
５ｂから解除されてロールブラシ４１を離れ、装置４０
の本体部分から取り外しできるようになっている。

【００４３】ストッパ４５ｂは、装置４０の本体下部に
突き出して取り付けられ、ブラシクリーナー４５を使用
位置で停止させ、ブラシクリーナー４５がロールブラシ
４１に衝突するのを防止する部材である。

【００４４】ブラシクリーナー４５の基端近傍部分（ス
トッパ４６ｃ当接面）には例えば強磁性体又は永久磁石
が埋め込まれ、ストッパ４５ｂには例えば永久磁石が埋
め込まれている。これによりブラシクリーナー４５は、
図５に示す使用位置においてストッパ４５ｂに吸着保持
されるようになっている。なお、ストッパ４５ｂの取り
付け位置を調整することにより、ロールブラシ４１の本
体（ブラシ繊維の根元）からブラシクリーナー４５まで
の間隙を例えば３〜８ｍｍの範囲に設定することが好ま
しい。

【００４５】ブラシ清掃部材としてのブラシクリーナー
４５は、パーティクルを生じない耐食性に優れた硬質の
樹脂またはセラミックスのような非金属材料でできてい
る。このような材料としては例えば高密度ポリエチレン
及び又はＰＥＥＫのような樹脂、またはアルミナのよう
なセラミックスを用いることが好ましい。

【００４６】次に、上記装置の動作について説明する。

【００４７】図示しないシャッタを開け、図示しない主
搬送アーム機構により例えば５５０×６５０ｍｍ角の基
板Ｇを洗浄ユニット２内に搬入する。基板保持機構７０
のメカチャック７１を受け渡し位置（カップ３０の上
方）まで上昇させ、基板Ｇを主搬送アーム機構からメカ
チャック７１上に移載する。基板Ｇの四隅部はメカチャ
ック７１のガイドピン７３相互間にそれぞれ落とし込ま
れ、これにより基板Ｇは位置決めされると共に保持され
る。主搬送アーム機構のホルダを洗浄ユニット２から退
出させ、メカチャック７１を洗浄処理位置（カップ３０
内）まで下降させる。シャッタを閉め、カップ３０の内
部の排気を開始する。

【００４８】基板保持機構７０ごと基板Ｇを回転させ、
基板Ｇの短辺がロールブラシ４１の軸４１ｃに平行にな
るように、ロールブラシ洗浄装置４０に対して基板Ｇを
位置合せする。

【００４９】ブラシ移動機構６０によりロールブラシ洗
浄装置４０を第１の待機部３９ａから基板保持機構７０
上の基板Ｇに向けて移動させ、ロールブラシ４１を基板
Ｇの一方側の短辺端部の直上に位置させる。ロールブラ
シ４１の回転を開始するとともに第１ノズル４２ｃから
高圧水（脱イオン水）の噴射を開始し、シリンダ２７に
より基板Ｇを上昇させ、基板Ｇを回転中のロールブラシ
４１に接触させる。このときブラシ接触圧力は図示しな
い制御装置により最適コントロールされる。ロールブラ
シ４１がスクラブ接触する基板Ｇの領域に第１ノズル４
２ｃから高圧水が噴射されるので、両者の相乗効果によ
り基板Ｇの洗浄が促進される。

【００５０】基板Ｇに対するロールブラシ４１のスクラ
ブ接触が開始すると、ブラシ移動機構６０によりロール
ブラシ洗浄装置４０を所定速度でＸ軸方向に移動させる
とともに、第２のノズル４６ｃからの低圧水（脱イオン
水）の供給を開始する。図６に示すように、ロールブラ
シ４１を回転させながら水平移動させると、ブラシ繊維
４１ａはブラシ清掃部材４５に叩き付けられるように接
触し、これにより付着したパーティクル等の異物がブラ
シ繊維４１ａから払い落とされ、低圧水とともにカップ
３０に流れ込む。なお、第２ノズル４６ｃからの低圧水
はロールブラシ４１とブラシ清掃部材４５との間隙に適
圧で適量が導入されるので、ロールブラシ４１の清浄化
作用がさらに促進される。

【００５１】ロールブラシ洗浄装置４０を基板Ｇの一方
の短辺から他方の短辺まで移動させ、他方の短辺に洗浄
装置４０が到達したところで、基板Ｇを下降させ、ロー
ルブラシ４１の回転を停止させ、さらに第１ノズル４２
ｃからの高圧水の供給を停止させる。そして、ブラシ移
動機構６０によりロールブラシ洗浄装置４０を第１の待
機部３９ａに戻す。なお、このとき、内カップ３０ｂは
昇降駆動機構３３の駆動により上昇し、かつ、超音波洗
浄装置４５は、内カップ３０ｂ後方の第２の待機部３９
ｂで待機しており、ロールブラシ洗浄装置４０が基板Ｇ
をスクラブ洗浄する際に、飛散した洗浄液が超音波洗浄
装置４５にかからないようになっている。

【００５２】次いで、超音波洗浄装置３５を第２の待機
部３９ｂから移動させ、基板Ｇの一方側短辺の直上に位
置させる。装置３５の各ノズルから基板Ｇに向けて超音
波洗浄液を一斉に噴射するとともに、超音波洗浄装置３
５を基板Ｇに沿ってＸ軸方向に所定速度で移動させる。
これにより基板Ｇの被洗浄面からパーティクルを含む廃
液が除去されるとともに、基板Ｇの被洗浄面がさらに高
精度に洗浄処理される。なお、超音波洗浄時に基板Ｇを
回転させるようにしてもよい。

【００５３】所定時間洗浄液を基板Ｇの表面に噴射して
洗浄した後は、洗浄液供給機構のバルブを閉じて各ノズ
ルへの洗浄液の供給を停止し、超音波洗浄装置３５を第
２の待機位置３９ｂに退避させる。基板Ｇを高速回転さ
せ、基板Ｇから付着液を振り切り除去し、基板Ｇを乾燥
させる。基板Ｇの回転を停止させ、メカチャック７１を
受け渡し位置まで上昇させ、シャッタを開け、基板Ｇを
主搬送アーム機構に受け渡しし、洗浄ユニット２から搬
出する。

【００５４】上記実施形態のロールブラシ洗浄装置によ
れば、５５０×６５０ｍｍ角（６枚取り用）の大型のＬ
ＣＤ用ガラス基板を短時間で高能率に洗浄処理すること
ができる。また、さらに大型の６５０×８３０ｍｍ角
（９枚取り用）ガラス基板を迅速に洗浄処理することも
可能である。

【００５５】なお、上記実施形態ではＬＣＤ用ガラス基
板をスクラブ洗浄する場合について説明したが、本発明
はこれのみに限られることなく、直径３００ｍｍの大径
の半導体ウェハをスクラブ洗浄する場合にも本発明の装
置を適用することが可能である。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ロールブラシに付着し
た異物を使用中に除去することができるので、ロールブ
ラシを常に清浄な状態に保つことができ、汚れたロール
ブラシによる基板の二次汚染を防止することができる。

【００５７】また、本発明によれば、ロールブラシの保
守点検の間隔を長くすることができるので、装置の稼働
率が向上し、高スループットの洗浄処理を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るロールブラシ洗浄装置
を備えた基板洗浄ユニットを示す内部透視断面図。

【図２】図１の基板洗浄ユニットの各駆動機構を示す分
解斜視図。

【図３】図１の基板洗浄ユニットの一部を示す平面図。

【図４】本発明の実施形態に係るロールブラシ洗浄装置
の要部を上方から見て示す平面図。

【図５】本発明の実施形態に係るロールブラシ洗浄装置
を側方から見て示すブロック構成図。

【図６】本発明の実施形態に係るロールブラシ洗浄装置
の要部を示す部分側面図。

【符号の説明】

２…基板洗浄ユニット、４０…ロールブラシ洗浄装置、
４１…ロールブラシ、４１ａ…ブラシ繊維、４２…第１
のノズル機構、４２ａ…高圧水供給源、４２ｃ…基板洗
浄用ノズル、４３…ブラシ回転機構、４３ａ…モータ、
４３ｂ…ベルト、４４…支持アーム、４５…ブラシクリ
ーナー（ブラシ清掃部材）、４５ａ…支軸、４５ｂ…ス
トッパ（保持部材）、４６…第２のノズル機構、４６ａ
…低圧水供給源、４６ｃ…ブラシ洗浄用ノズル、６０…
ブラシ移動機構、７０…基板保持機構、Ｇ…基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４４Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４４Ｃ６４４Ｇ６４４ＺＦターム(参考） 3B116 AA02 AB34 AB42 BA02 BA04 BA14 BA22 BA34 BB23 BB33 BB55 BB62 CD23 CD31 3B201 AA02 AB34 AB42 BA02 BA04 BA14 BA23 BA34 BB03 BB23 BB33 BB55 BB62 BB84 CB23 CB25 CC01 CC13 CD23 CD33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を実質的に水平に保持する基板保持
機構と、この基板保持機構により保持された基板の被洗
浄面に対して接触可能に設けられたロールブラシと、こ
のロールブラシを軸回りに回転させるブラシ回転駆動機
構と、前記ロールブラシを基板の被洗浄面に沿って移動
させるブラシ移動機構と、前記ロールブラシが基板の被
洗浄面に対してスクラブ接触する部位に向けて洗浄液を
吐出供給する第１のノズル機構とを具備するロールブラ
シ洗浄装置であって、前記ロールブラシの回転動作を阻害することなく回転中
の前記ロールブラシが接触しうるように、前記ロールブ
ラシの少なくとも後半部に近接対面配置され、前記ロー
ルブラシに付着した異物を払い落とすブラシ清掃部材
と、このブラシ清掃部材と前記ロールブラシとの間に形成さ
れる間隙に洗浄液を吐出供給する第２のノズル機構と、
を具備することを特徴とするロールブラシ洗浄装置。
【請求項２】上記第２のノズル機構の洗浄液供給源
は、上記第１のノズル機構の洗浄液供給源よりも低圧の
洗浄液を供給することを特徴とする請求項１記載のロー
ルブラシ洗浄装置。
【請求項３】上記ブラシ清掃部材はロールブラシの全
長にわたって設けられ、上記第２のノズル機構は該ブラ
シ清掃部材に沿って並ぶ複数の液吐出口を有することを
特徴とする請求項１記載のロールブラシ洗浄装置。
【請求項４】さらに、上記ブラシ清掃部材を着脱可能
に支持する支軸と、上記第２のノズル機構から洗浄液が
導入されやすいように上記ブラシ清掃部材とロールブラ
シとの間に適当な間隙を形成する保持部材と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載のロールブラシ洗浄装
置。