JPH0712468B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フォトマスク基板、ガラス基板などの工程前
処理として行なう基板洗浄装置に関して、基板表裏を全
面的に洗浄するための基板洗浄装置に関する。

（従来の技術） 従来、基板洗浄においては、ロール状洗浄ブラシを用い
て、洗浄ブラシを基板面に接触させながら回転させ、基
板とブラシを相対的に移動させながら洗浄するものであ
る。従来は、この場合は基板に対して一方向への洗浄ブ
ラシ移動となるため、洗浄ブラシ圧の不均一、該ブラシ
の磨耗によるブラシ圧の不均一、洗浄ブラシと併用する
洗浄液の流れなどにより、一方向（ブラシの移動方向）
に洗浄不均一、洗浄跡が発生し易い。又、このような場
合の対応として、洗浄ブラシをブラシ移動方向に対して
直角方向（基板の移動流れ方向に対して直角方向）に一
定幅で揺動させる方法が考えられるが、この場合も、斜
め方向に同様の洗浄不均一、ブラシ洗浄跡などが発生す
る。さらに、揺動によって洗浄ブラシと基板端面との擦
れが大となり、ブラシの磨耗が大になり、破損が発生し
易い。

又、垂直回転軸に取り付けた水平回転する円盤状の洗浄
ブラシの場合は、該円盤状洗浄ブラシは、基板面とブラ
シ面とが平行に接触して回転するため、洗浄不均一や洗
浄跡は発生し難いが、基板全面を均一に洗浄するために
は洗浄ブラシを基板より大きい径のものにするか、洗浄
ブラシが基板全面に均一に当接するように移動させなけ
ればならない。

又、従来は、前記ロール状洗浄ブラシの場合も、円盤状
洗浄ブラシの場合も、洗浄ブラシに対する被洗浄基板の
設定は、一枚毎、基板をマニュアル操作で設定している
ため、非能率的であった。

（発明の目的） 本発明は、ガラス基板などのフォトマスク製造工程、カ
ラーフィルター製造工程などの工程前処理として行なう
基板洗浄装置に関し、洗浄不均一や洗浄跡の発生を解消
するための装置であって、被洗浄基板に対する洗浄手段
の洗浄方向を相対的に変換できるようにするとともに、
被洗浄基板を基板収納カセットケースより自動的に取り
出し、洗浄手段に自動的に位置決めできるようにするこ
とを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明、基板収納カセットケース１を直線的に搬送する
カセットケース搬送手段２と、該カセットケース搬送手
段２によるカセットケース移動搬送路一方側より該搬送
路他方側に突出及び後退動作する一側往復手段３と、該
一側往復手段３と対峙し且つ前記基板収納カセットケー
ス１内の基板ａを挟み付ける他側往復手段４と、前記カ
セットケース搬送路と直交する方向に順次配設する基板
保持可能な保持部9,10を備える基板反転手段５と洗浄ブ
ラシなどの洗浄手段６とを設け、前記カセットケース搬
送手段２に対する前記基板反転手段５と洗浄手段６とを
相対的に移動可能に設けたことを特徴とする基板洗浄装
置である。

（発明の作用） 本発明装置は、基板収納カセットケースを直線的に搬送
するカセットケース搬送手段と、該カセットケース搬送
手段によるカセットケース搬送路一方側より該搬送路他
方側に突出及び後退動作する一方側往復手段と、該一方
側往復手段と対峙し且つ前記基板収納カセットケース内
の基板を挟み付ける他側往復手段とをもうけたので、前
記カセットケース内に前記一方側往復手段と他方往復手
段を嵌挿して、該両側の往復手段によってカセットケー
ス内の被洗浄基板をその対向辺より挟み付ることがで
き、挟み付けた後は、前記両側の昇降手段を同一方向に
同一速度にてカセットケースの一方側に移動動作させる
ことによって、挟み付けられている前記被洗浄基板を前
記カセットケース外方に一枚づつ自動的に引き出すこと
ができる。そして、本発明装置は、前記搬送手段の一方
側にて前記基板収納カセットケース搬送方向と直交する
方向に順次配設する基板反転手段と洗浄ブラシなどの洗
浄手段とを設け、前記カセットケース搬送手段に対して
前記基板反転手段と洗浄手段とを相対的に移動可能に設
けたので、前記両側往復手段によって挟み付けられてカ
セットケースより引き出された被洗浄基板は、その位置
に設置されている前記反転手段、あるいはその位置に相
対的に移動させてその位置に位置決めされた前記反転手
段の基板保持部に、一旦、受け渡し保持することがてき
る。前記基板が該基板保持部に受け渡され保持されてい
る間は、前記両側往復手段は、被洗浄基板の挟み付動作
を解除してカセットケースの搬送路外方に退避させるこ
とが可能であり、したがってその間に、基板収納カセッ
トケースを搬送手段によって移動させ、前記両側の往復
手段より遠ざけた後、再度両側往復手段によって、前記
反転手段に受け渡され保持されている前記基板を挟み付
けることができる。

そして、前記両側往復手段に対して反転手段を相対的に
移動させて遠ざけ、前記両側往復手段によって挟みつけ
られている被洗浄基板に対して相対的に洗浄ブラシなど
の前記洗浄手段を対向位置決めして、該洗浄手段に取り
付けられた洗浄用部材（ブラシ、スポンジ、不織布な
ど）を前記基板の表裏に対向させて、該両側往復手段に
よって挟み付けた状態で基板を一方向に往復動作させな
がら一方向に沿って洗浄操作することができる。

また、一方向洗浄操作後の基板は、前記反転手段の基板
支持部に再び受け渡されて、90°あるいは適宜角度だけ
回転させ、再度両側往復手段に挟み付けて、直交する方
向あるいは適宜方向に基板の洗浄送風操作を行なうこと
ができる。また、直交方向など適宜二方向の洗浄を終了
した基板は、反転手段に挟み付けて前記基板収納カセッ
トケース及び両側往復手段位置に移動させて位置決めし
て両側往復手段に受け渡し、元のカセットケース内に収
納することができる。

（実施例） 本発明装置の一実施例を第１図側面図、及び第２図平面
図に従って詳細に説明する。

本発明装置は、第１図、基板ａを各々縦の姿勢にして、
横方向に複数枚収納できる収納カセットケース１を直線
的に搬送するカセットケース搬送手段２と、該カセット
ケース搬送手段２によるカセットケース搬送路一方側
（上側）より該搬送路他方側（下側）に突出及び後退動
作する一方側往復手段３（実施例図面における上側の往
復手段）と、該一方側往復手段３と対峙し且つ前記基板
収納カセットケース１内の基板ａを挟み付ける他側往復
手段４（実施例図面における下側の往復手段）とを設け
る。第３図は、本発明装置の動作説明図であり、第３図
（ａ）前記カセットケース１内に前記一方側（図面上
側）往復手段３と他方側（図面下側）往復手段４を嵌挿
して、該両側の往復手段3,4によってカセットケース１
内の被洗浄基板ａの１枚をその対向辺より挟み付ける。
挟み付けた後は、第３図（ｂ）前記両側の往復手段3,4
を同一方向（いずれも上側）に同一速度にて該カセット
ケース１の一方側（図面上側）に移動動作させることに
よって、挟み付けられている前記被洗浄基板ａを前記カ
セットケース１の一方側（該カセットケース１の上側）
外方に一枚づつ自動的に引き出すことができる。

前記基板収納カセットケース１を搬送するための搬送手
段２は、第１図カセットケース１の搬送方向両側をクラ
ンプ突起2cによってクランプして、レール2aに沿って移
動可能な移動クランプ台2bを備えるものである。クラン
プ台2bはサーボモーターにより送行駆動するベルト、あ
るいは多段式のエアーシリンダーなどによって所定距離
の移動動作をさせるようにする。あるいは、レール2aに
設けたラックギアとクランプ台2bに設けた駆動ピニオン
ギアとの噛合によって搬送移動するようにしてもよい。

また、本発明装置は、第１図前記搬送手段２の一方側に
て前記基板収納カセットケース１の搬送方向と直交する
方向に、順次、基板反転手段５と、ローラー状のブラシ
6bなどを備える洗浄手段６（6aは洗浄ブラシの回転軸を
軸支するアーム）と、必要に応じて、不織布、スポン
ジ、布帛などのローラー状の拭取部材7bを備える拭取手
段７（7aは拭い取り部材の支軸を支持するアーム）とを
配置し、前記カセットケース搬送手段２の配置されてい
る定位置に対して前記基板反転手段５と洗浄手段６と拭
取手段７とをガイドレール８に沿って相対的に移動可能
に設けてある。前記レール８に沿って移動位置決めする
前記反転手段５、洗浄手段６、拭取手段７は各手段に備
えるサーボモーター、ステップモーターなどにより駆動
する駆動ピニオンギア5c,6c,7cをレール８上面に備える
ラックギア8aに噛合させることによって移動、位置決め
することができる。そして、第３図（ｂ）に示すよう
に、前記両側往復手段3,4によって挟み付けられてカセ
ットケース１より一方側（図面のカセットケース１上
側）に引き出された前記被洗浄基板ａに対して正対する
位置に、前記反転手段５、あるいは洗浄手段６、あるい
は必要に応じて設置する拭取手段７のいずれか所望の手
段一つを位置決めできるようになっている。例えば第３
図（ｃ）に示すように、該引き出された基板ａに正対す
るように位置決めされた前記反転手段５、あるいは相対
的に移動させて正対位置に位置決めされた前記反転手段
５の回転中心から両側に直線的に延びる反転アーム９の
端部に対向して備える基板保持部10,10（チャック機
構）に基板ａは両側より挟み付けられ、一旦、反転アー
ム９に保持することができる。前記基板ａが該基板保持
部10,10に受け渡され保持されている間は、第３図
（ｄ）に示すように、前記両側往復手段3,4は、被洗浄
基板ａの挟み付け動作を解除してカセットケース１より
排除され、該カセットケース１の搬送路外方に退避させ
ることが可能である。したがってその間、前記基板収納
カセットケース１を搬送手段２によって一旦移動させて
おき、前記両側の往復手段3,4より遠ざけた後、第３図
（ｅ）再度両側往復手段3,4によって、前記反転手段５
に受け渡され保持されている前記基板ａを挟み付け保持
することができる。そして、前記両側往復手段3,4に対
して反転手段５を相対的に移動させて遠ざける一方、挟
みつけられている被洗浄基板ａに対して相対的に洗浄ブ
ラシ6bなどの駆動回転する洗浄用部材（ブラシ、スポン
ジ、不織布など）からなるローラー状の前記洗浄手段６
を対向位置決めして、前記基板ａの表裏に対向させて、
該両側往復手段3,4によって挟み付けた状態で基板ａを
上下方向に揺動動作させながら、洗浄液ノズル6dより洗
浄液噴射させ、且つ洗浄ブラシ6bを駆動回転させなが
ら、一方向に沿って洗浄操作することができる。洗浄手
段６による洗浄は、片面のみの洗浄をすることは可能で
ある。また、必要に応じて洗浄操作後に基板ａ面に残留
する洗浄液を拭い取る場合は、洗浄手段６を基板ａと正
対する位置より遠ざける一方、不織布、スポンジ、布帛
などの拭取手段７（第１図、第２図）を基板ａの表裏よ
り相対接触させ、基板ａを前記往復手段3,4によって上
下に揺動動作させて基板ａ面の残留洗浄液を拭い取るも
のである。

このようにして基板ａを一方向洗浄操作後は、基板ａと
正対する位置から前記洗浄手段６を前記両側往復手段3,
4に対して相対的に移動させる一方、第３図（ｆ）前記
両側往復手段3,4に保持されている基板ａに対し正対す
るように前記反転手段５を相対移動させて該往復手段3,
4によって挟み付けられている洗浄終了後の基板ａを、
前記反転手段５の基板ａ挟み付け保持部10,10に受け渡
して保持し、第３図（ｇ）両側往復手段3,4は挟み付け
動作を解除して基板ａを開放し、該反転手段５によって
保持されている基板ａを90°反転させる。続いて、第３
図（ｈ）に示すように、該基板ａを前記両側往復手段3,
4によって再度挟み付け、反転手段５を該両側往復手段
3,4の位置より相対的に離脱させ、再度洗浄手段６を該
両側往復手段3,4に挟み付けられている基板ａの位置に
対向位置決めした後、前記両側往復手段3,4を一方向に
往復揺動動作させながら、洗浄液供給ノズルより洗浄液
を噴出させ、前記一方向に対して直交する方向に基板ａ
の洗浄操作を行なう。

このようにして直交方向の洗浄を終了した基板ａの対向
位置より洗浄手段６を相対移動させて離脱させ、続い
て、第３図（ｉ）に示すように、該基板ａの位置に対し
て反転手段５を正対するように相対移動させて該基板ａ
の位置に該反転手段５を対向位置決めして、前記両側往
復手段3,4に挟み付けられている前記基板ａを前記反転
手段５の基板保持部10,10に受け渡す。続いて、第３図
（ｊ）両側往復手段3,4は基板ａの挟み付け動作を解除
して、一方側往復手段３は一方側に、他方側往復手段４
は他方側にそれぞれ離反し、続いて、第３図（ｋ）前記
収納カセットケース１が搬送手段２によって移動して前
記一方側往復手段３と他方側往復手段４との対峙する空
間内に再度位置決めされ、第３図（ｌ）前記他方側往復
手段４（実施例図面において下側の往復手段）が一方側
（実施例図面において下側）に移動動作して前記被洗浄
基板ａが位置決めされている収納カセットケース１内に
進入し、前記反転手段５によって保持されている直交洗
浄後の前記基板を前記一方側往復手段と前記他方側往復
手段とにより挟み付け、前記基板は前記反転手段から両
側往復手段手段に受け渡される。そして、第３図（ｍ）
該両側往復手段3,4は、前記基板ａを挟んだ状態で、基
板収納カセットケース１方向に移動し、直交洗浄後の前
記基板ａを該カセットケース１内に収納するものであ
る。該基板ａを収納した後の両側往復手段3,4（上側の
往復手段３と下側の往復手段４）は、第３図（ｎ）それ
ぞれ上側、下側に離反動作して、カセットケース１搬送
手段２のケース搬送路外に退避し、続いて前記カセット
ケース１は、搬送手段２によってを移動し、次に収納さ
れている基板ａを前記両側往復手段3,4の相対移動さ
せ、１サイクル動作を終了するものである。上記動作を
１サイクル動作として繰り返し動作して、基板カセット
ケース内の複数枚の基板を洗浄操作するものであり、順
次基板収納カセットケース内の被洗浄基板を取り出し、
続いて直交洗浄動作し、続いて直交洗浄後の基板を再び
基板収納カセットケース内に収納することができるもの
である。

第４図、本発明装置における反転手段５の部分拡大側面
図であり、反転手段５に備える反転アーム９の回転及び
基板ａへの前後移動機構の一例を示すものである。レー
ル８に沿って図面手前より向こう側に往復移動可能な支
持台12を設け、該支持台12上側にブラケット13を備え
る。該ブラケット13にはロータリーエアーシリンダー14
をそのロータリー軸14aの方向がスライド方向に平行に
なるように取付ける。該ロータリー軸14a内には、該軸1
4aの内周のみとスプライン嵌合するリニアーエアーシリ
ンダー15のロッド15aを装填してあり、該ロッド15aの末
端部に前記リニアーエアーシリンダー15をブラケット13
に一体に取り付けてある。13aはロータリー軸14aの軸受
部、13bはリニアーエアーシリンダーロッド15aの軸受部
である。該ロッド15aの先端部に、反転アーム９をその
回転中心部にて取付ける。該反転アーム９の両端部には
その回転中心に向かう方向にスライド可能な保持部10,1
0を取り付ける。該保持部10,10は、反転アーム９に内装
するマイクエアーシリンダー9a,9aによってスライド可
能である。該保持部10,10は、第３図（ｃ）に示すよう
に、基板ａのコーナー部分と嵌合する切欠部10a,10aを
設けるものである。上記反転手段５は、ロータリーエア
ーシリンダー14を動作させることによってロータリー軸
14aを回転させ、該軸14aの回転とともにスプライン嵌合
しているリニアーエアーシリンダーロッド15aを回転さ
せることがてき、該ロッド15a先端部に取り付けられた
反転アーム９を回転させることができる。また、リニア
ーエアーシリンダー15を動作させることによってシリン
ダーロッド15aを往復動作させることによって、該ロッ
ド15a先端に取り付けられた反転アーム９を支持台12の
移動方向に対して直交方向（図面左右方向）に出し入れ
することができ、前記両側往復手段3,4に対して交差、
復帰できるものである。

本発明においては、上記反転手段５の他に、前記洗浄手
段６の洗浄ブラシ6a、拭取手段７の拭取部材7aの同様に
基板ａに接触、離間させる必要があるが、上記同様の機
構を採用することが可能である。

第５図は、拭取手段７の拭取部材7bの形体の一例を示す
斜視図であり、円柱軸部7dの周囲に、該軸部の直径より
も十分大きい直径になるように、円筒状のあるいはシー
トを円筒状にした不織布、スポンジなど多孔性部材7fを
配置し、該不織布7f外周より等間隔に複数本の押え板7e
を配置して不織布7fを軸部7dに押し付け、ネジ7gなどに
より固定するものである。押え板7gにより押し付けられ
た部分以外の多孔性部材7fにより突出部によって、基板
ａを洗浄して後の基板ａ面の残留洗浄液を拭取ることが
できる。

（発明の効果） 本発明は、基板収納カセットケース内に収納されている
被洗浄基板の表面あるいは表裏両面の洗浄を自動的に実
施でき、また、基板の一方向のみではなく、直交する方
向、あるいは、反転手段による反転角度の適宜設定によ
って直交方向以外の適宜角度の方向に対して洗浄操作す
ることができ、また、洗浄操作終了後の基板は、再度、
元の収納カセットケース内に自動的に収納でき、基板材
料の洗浄操作の能率向上にぼ顕著な効果を発揮するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の側面図、第２図は本発
明装置の一実施例の平面図、第３図は本発明装置による
洗浄動作説明図、第４図は本発明装置における反転手段
の一実施例の側面図、第５図は本発明装置の拭取手段に
用いる拭取部材の一実施例の斜視図である。 １……基板収納カセットケース、２……ケース搬送手
段、３……一方側往復手段、４……他方側往復手段、５
……反転手段、６……洗浄手段、７……拭取手段、８…
…ガイドレール、９……反転アーム、10……保持部（チ
ャック）11……カセット上部カバー、12……支持台、13
……ブラケット、14……ロータリーエアーシリンダー、
15……リニアーエアーシリンダー、ａ……基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板収納カセットケース１を直線的に搬送
   するカセットケース搬送手段２と、該カセットケース搬
   送手段２によるカセットケース移動搬送路一方側より該
   搬送路他方側に突出及び後退動作する一側往復往復手段
   ３と、該一側往復手段３と対峙し且つ前記基板収納カセ
   ットケース１内に収納された基板ａを挟み付ける他側往
   復手段４と、前記カセットケース搬送路と直交する方向
   に順次配設する基板保持可能な保持部9,10を備える基板
   反転手段５と洗浄ブラシなどの洗浄手段６とを設け、前
   記カセットケース搬送手段２に対する前記基板反転手段
   ５と洗浄手段６とを相対的に移動可能に設けたことを特
   徴とする基板洗浄装置。