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JP2004033914A - Ultrasonic cleaner - Google Patents

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Publication number
JP2004033914A
JP2004033914A JP2002194517A JP2002194517A JP2004033914A JP 2004033914 A JP2004033914 A JP 2004033914A JP 2002194517 A JP2002194517 A JP 2002194517A JP 2002194517 A JP2002194517 A JP 2002194517A JP 2004033914 A JP2004033914 A JP 2004033914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
cleaning
glass substrate
wave
cleaning liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002194517A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Genda
源田 和男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2002194517A priority Critical patent/JP2004033914A/en
Publication of JP2004033914A publication Critical patent/JP2004033914A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic cleaner by which cleaning of high cleanliness can efficiently be performed to a glass substrate used in electronics industry or the like and consumption of washing liquid and electric power is small. <P>SOLUTION: The washing liquid is supplied to an indium tin oxide pattern on the glass substrate from a washing nozzle moving in a XY direction and further ultrasonic wave is impressed thereto to produce flow force on a surface of the glass substrate and thereby surface contaminants are removed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板の洗浄装置に関し、特にガラス基板の表面に付着している極めて微小の粒子または化学物質等の汚染物の洗浄を行なう超音波洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来から使用されているキャビテーション方式の洗浄方法を示す斜視図である。これは、洗浄液3を満たした容器11内の被洗浄物4aに超音波を印加するものである。超音波が液体中を伝搬する際に発生する微小な真空の泡がある瞬間に消滅し、その際に発生する衝撃波によって被洗浄物4aの表面に存在する汚染物を除去するものであり、キャビテーションによる超音波洗浄と呼ばれるものである。キャビテーションが高周波では起りにくいことから、この洗浄方法は低周波で行なわれる。
【0003】
図4は従来の流水式の洗浄方法を示す斜視図である。矢印で示す搬送方向に直線移動する被洗浄物4b上に滝状に洗浄液3を放射させると共に、純水に1MHz以上の周波数の超音波を伝搬させて被洗浄物4bに超音波エネルギーを印加して洗浄するものである。
【0004】
図5は被洗浄物が回転する従来の洗浄方法の一つを示す斜視図である。回転台10上で回転する被洗浄物4c上に洗浄液3を供給すると共に超音波を印加するものである。超音波は図6に示すように、超音波発生源となる洗浄ノズル2内に設けられた超音波発振体1から発せられ、洗浄液3は同じく洗浄ノズル2内に導入されて超音波と共に基板4c(図5)上に供給される。
【0005】
図3に示したキャビテーション方式によるものは、前記したように低周波洗浄しか行なえず、微細な粒子の除去や化学的な汚染の除去が十分でない問題点を有する。また、図4や図5等に示した流水式のものは、前記したように1MHz以上の超音波を用いるため、キャビテーション方式に較べて微細な粒子や化学的な汚染の除去ができる。更に、キャビテーション方式のように衝撃波による洗浄ではないため、被洗浄物4b、4c等に対するダメージが少ない利点を有する。そのため、エレクトロニクス産業における硝子基板やシリコンウエハーの洗浄に適するものとして使用されている。
【0006】
しかしながら、これ等はガラス基板のITOパターンと関係なくガラス基板全体を洗浄するため、洗浄液及び電力の消費が多いという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、エレクトロニクス産業等で使用されるガラス基板に対して、高清浄度の洗浄が効率的にでき、洗浄液及び電力の消費の少ない超音波洗浄装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記手段により達成される。
【0009】
1.XY方向に移動する洗浄ノズルからガラス基板上のITOパターンに洗浄液を供給すると共に超音波を印加し、該ガラス基板の表面に流動力を発生せしめて該表面の汚染物を除去することを特徴とする超音波洗浄装置。
【0010】
2.ガラス基板上のITOパターンに沿って洗浄ノズルを移動することを特徴とする上記1に記載の超音波洗浄装置。
【0011】
3.超音波の出力が10W/mm以下であることを特徴とする上記1または2に記載の超音波洗浄装置。
【0012】
4.超音波の周波数が100kHz以上であることを特徴とする上記1〜3のいずれか1項に記載の超音波洗浄装置。
【0013】
5.洗浄ノズルに超音波を入射させる超音波発生源と、該洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給源と、該洗浄ノズルをXY方向に移動する移動手段を設けることを特徴とする上記1〜4のいずれか1項に記載の超音波洗浄装置。
【0014】
6.超音波発生源と洗浄液供給源が洗浄ノズルに一体化されることを特徴とする上記5に記載の超音波洗浄装置。
【0015】
7.超音波発生源が、超音波発振体、波長の異なるレーザ光源を照射し周期的熱膨張した干渉縞状の力学的な歪みによる超音波を発生させる手段または圧電材料に簀の子状の電極を形成してそれに高周波を印加させて超音波を発生させる手段を利用することを特徴とする上記5または6に記載の超音波洗浄装置。
【0016】
以下本発明を詳細に説明する。
従来、図3〜5に示すような洗浄方式の超音波洗浄装置を用いて、被洗浄物(ガラス基板等)全体を洗浄することが一般的に行われてきた。本発明者は、XY方向に移動する洗浄ノズルからガラス基板上のITOパターン部分に洗浄液を供給すると共に超音波を印加し、ガラス基板の表面に流動力を発生せしめて表面の汚染物を除去し、パターンのない部分はできるだけ洗浄しないようにした超音波洗浄装置を用いることにより、高清浄度の洗浄が効率的にでき、洗浄液及び電力の消費の少ない超音波洗浄装置が得られることを見出した。
【0017】
更に具体的には、被洗浄物であるガラス基板を超音波洗浄装置に固定し、洗浄液の供給及び超音波の印加を連続的に行いながら、ガラス基板上のITOパターンに沿って洗浄ノズルをXY方向に相対移動させて洗浄を行なうことを特徴とする。また、洗浄液は超音波の発生源と共に供給されるものであることを特徴とする。
【0018】
本発明に用いられるガラス基板は、ガラス、石英、樹脂フィルム等の透明材料や半透明材料で構成される。
【0019】
本発明に用いられるITOは、透明または半透明のインジウム・錫酸化物であるが、Au、CuI、SnO、ZnO等の金属や誘電性の材料であってもよい。
【0020】
本発明は以上の目的を達成するために、ガラス基板に超音波を入射させる超音波発生源と、ガラス基板に洗浄液を供給する洗浄液供給源と、超音波発生源を相対移動させる移動手段を設けた超音波洗浄装置である。更に、超音波発生源と洗浄液供給源は洗浄ノズルに一体化されることが好ましい。また、超音波発生源としては、よく知られている超音波発振体以外に、レーザ光源または圧電材料に簀の子状の電極を形成してそれに高周波を印加させて超音波を発生させる手段を利用することもできる。例えば、被洗浄物の表面に波長の異なるレーザ光源を照射すると干渉縞を生じ、その干渉縞により周期的に熱膨張した縞状の力学的な歪みが生ずる。これに応じて被洗浄物の表面に後述の漏洩弾性表面波が生ずるので、超音波発振体による超音波を利用した洗浄方法と同様な効果を上げることができる。
【0021】
ガラス基板に対する超音波の入射角(ガラス基板と直角な方向を入射角0度とし、ガラス基板と平行な方向を入射角90度とする)は特に限定されないが、60度以内が好ましい。さらに、洗浄効果の大きい漏洩波を励起する入射角を実験的に求めこの角度で超音波を印加するのが好ましい。一般に物体に超音波を印加するとその表面に弾性表面波が発生する。この弾性表面波は固体表面にエネルギーを集中して伝搬する振動モードの1つである。物体が液体と接している場合には、液体にエネルギーが放出されて伝搬され、所謂漏洩弾性表面波が生ずる。漏洩レーリ波はこの漏洩弾性表面波の1つであり、レーリ波は弾性表面波の1つである。漏洩レーリ波を励起するにはレーリ角と呼ばれる特定の入射角度で超音波を入射することが必要である。一方、板材の振動モードとして漏洩板波があり、漏洩ラム波はその1つである。ラム波は、板材を伝搬するもので、ガラス基板や洗浄液の漏洩弾性定数、板厚及び超音波の周波数で決まる特定の入射角度で超音波を入射することにより発生する。漏洩レーリ波を励起するかまたは漏洩ラム波を励起するかは、一般に超音波の周波数とガラス基板の板厚等により決められる。なお、レーリ波は超音波の波長に対して比較的厚いガラス基板に対してしか励起できない。一方、ラム波は厚い材料でも比較的安定的に励起することができる。また、漏洩ラム波は対称モードと非対称モードの2種類のタイプに分けられるが、両者ともガラス基板の表裏両面に対して表面振動を励起することができる。なお、被洗浄物に洗浄液(液体)が表裏の一方に面接触している時は漏洩弾性表面波や漏洩ラム波と呼び、接していない時は弾性表面波や板波と呼ばれる。しかし本発明では、特に区別せずに記述している。漏洩波とそうでない状態の波はその励起する角度が多少異なるが、洗浄効果の大きい漏洩波を励起する角度を実験的に求めるのが実際的である。
【0022】
ガラス基板の表面に付着している汚染物は表面に接する洗浄液の流速が小さいと除去されにくい。しかしながら、ガラス基板に前記した漏洩弾性表面波または漏洩板波を励起することにより、ガラス基板の表面に接する液体が自律的に流動する力が生じ、その水流分布も表面近傍で大きな流速となるため、汚染物が効果的に除去される。この状態で連続的に洗浄液をガラス基板の表面に供給することにより、ガラス基板の表面から剥離された汚染物が新たな洗浄液によって流され、ガラス基板の洗浄面に再付着することが防止される。
【0023】
超音波の出力は10W/mm以下であることが好ましく、10W/mmを越えるとガラス基板のパターン影響を与える恐れがある。
【0024】
超音波の周波数は高いほど微細な汚染物の除去に効果があり、100kHz以上であることが好ましい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。図1は本発明の基本的な洗浄方法を説明するための模式図である。被洗浄物4dであるガラス基板は洗浄液槽(図示しない)に固定されている。ガラス基板4dの表面側には、図6に示す超音波発振体1を内蔵する洗浄ノズル2が配置される。洗浄ノズル2内には洗浄液3が導入され、洗浄ノズル2の出口側から洗浄液3がガラス基板4dに供給され、洗浄液槽(図示しない)に落下する。洗浄ノズル2は、事前に入力されたITOパターン情報に従って、移動手段12によりガラス基板4d上のITOパターンに沿ってXY方向に相対移動しながら洗浄を行なう。例えば、図2に示すようにガラス基板4d上のITOパターン5が平行な5本の場合は、洗浄ノズル2はa、b、・・・、jの順に移動する。
【0026】
洗浄ノズル2の先端とガラス基板の表面は可能な限り接近させることで使用する洗浄液の量を減らすことができる。
【0027】
被洗浄物に対し洗浄ノズル2の移動方向とは逆向きに洗浄液が流されて(供給されて)いるのが望ましい。なお、洗浄液の供給は水滴で供給されてもよく、また、内部に気泡を含んだ液を供給することで洗浄液の供給量の節約を行うことも可能である。洗浄液は特に限定されないが、例えば、水、イソプロピルアルコール、アセトンまたはこれらの混合溶媒を用いることができる。
【0028】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【0029】
実施例1
ガラス基板として、縦100mm、横100mm、厚さ0.7mmの溶融石英板の上に、第1パターン(長さ80mm、幅0.1mm、厚さ100nmの直線状のITO膜を、ピッチ0.1mmで10本平行に並べる)、第1ブランク(第1パターンと同じ面積でITO膜のない部分)、第2パターン(第1パターンに同じ)、第2ブランク(第1ブランクに同じ)、・・・・、第25パターン(第1パターンに同じ)、第25ブランク(第1ブランクに同じ)を順に並べたものを作製した。このガラス基板を図1の模式図のような動きをする超音波洗浄機に固定し、洗浄ノズルをITOパターンに沿って、第1パターン、第2パターン、・・・・、第25パターンの部分をXY方向に1mm/secの速度で移動させながら、洗浄液として10MΩの超純水を流速0.5L/minで図6に示す洗浄ノズル2の先端(吐出径2mm)から供給し、同時に超音波を上方から印加した。第1ブランク、第2ブランク、・・・・、第25ブランクの部分は洗浄しなかった。なお、洗浄ノズルには超音波発振体が内蔵されており、超音波発振体は幅10mmで長さ100mmの平面板セラミック製であり、100kHzで30Wを印加し超音波を出力した。
【0030】
比較例1
実施例1と同じガラス基板を、図4の模式図のような動きをする超音波洗浄機の洗浄液槽上を15mm/secの速度で移動させながら、洗浄液として10MΩの超純水を流速10L/minで、洗浄機に固定した複数の洗浄ノズルの先端(吐出径2mm)から供給した。同時に、超音波を上方から印加した。なお、洗浄ノズルには超音波発振体が内蔵されており、超音波発振体は幅10mmで長さ100mmの平面板セラミック製であり、100kHzで100Wを印加し超音波を出力した。
【0031】
実施例1及び比較例1の超音波洗浄前後のガラス基板1mm当たりの10μm以上の汚染物を光学顕微鏡を用いて測定した。その結果を表1に示す。
【0032】
【表1】

Figure 2004033914
【0033】
表1から、本発明の超音波洗浄装置は従来の超音波洗浄装置に比べ、高清浄度の洗浄が効率的にでき、洗浄液及び電力の消費が少ないことが分かる。
【0034】
【発明の効果】
本発明により、エレクトロニクス産業等で使用されるガラス基板に対して、高清浄度の洗浄が効率的にでき、洗浄液及び電力の消費の少ない超音波洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な洗浄方法を説明するための模式図。
【図2】ガラス基板上のITOパターンを示す模式図。
【図3】従来のキャビテーション方式の洗浄方法を示す斜視図。
【図4】従来の流水式の洗浄方法を示す斜視図。
【図5】被洗浄物が回転する従来の洗浄方法の一つを示す斜視図。
【図6】図5に示す洗浄ノズルの内部構造を示す断面図。
【符号の説明】
1 超音波発振体
2 洗浄ノズル
3 洗浄液
4a 被洗浄物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for cleaning a glass substrate, and more particularly to an ultrasonic cleaning apparatus for cleaning contaminants such as extremely minute particles or chemical substances attached to the surface of a glass substrate.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional cavitation type cleaning method. This is to apply an ultrasonic wave to the object 4 a to be cleaned in the container 11 filled with the cleaning liquid 3. The minute vacuum bubbles generated when the ultrasonic wave propagates through the liquid disappear at a certain moment, and the shock wave generated at that time removes the contaminants present on the surface of the object 4a to be cleaned. This is called ultrasonic cleaning. This cleaning method is performed at low frequency because cavitation is less likely to occur at high frequency.
[0003]
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional flowing water type cleaning method. The cleaning liquid 3 is radiated in the form of a waterfall onto the cleaning object 4b that moves linearly in the transport direction indicated by the arrow, and at the same time, ultrasonic waves having a frequency of 1 MHz or more are propagated in pure water to apply ultrasonic energy to the cleaning object 4b. Is to be washed.
[0004]
FIG. 5 is a perspective view showing one of conventional cleaning methods in which an object to be cleaned is rotated. The cleaning liquid 3 is supplied onto the object to be cleaned 4c rotating on the turntable 10, and at the same time, ultrasonic waves are applied. As shown in FIG. 6, the ultrasonic wave is emitted from an ultrasonic oscillator 1 provided in a cleaning nozzle 2 serving as an ultrasonic wave generating source, and a cleaning liquid 3 is also introduced into the cleaning nozzle 2 and the substrate 4c together with the ultrasonic wave. (FIG. 5).
[0005]
The cavitation method shown in FIG. 3 has a problem that only low frequency cleaning can be performed as described above, and the removal of fine particles and the removal of chemical contamination are not sufficient. In addition, the flowing water type shown in FIGS. 4 and 5 uses ultrasonic waves of 1 MHz or more as described above, so that fine particles and chemical contamination can be removed as compared with the cavitation type. Further, since cleaning is not performed by a shock wave as in the cavitation method, there is an advantage that damage to the objects to be cleaned 4b, 4c and the like is small. Therefore, it is used as a material suitable for cleaning glass substrates and silicon wafers in the electronics industry.
[0006]
However, since these methods clean the entire glass substrate irrespective of the ITO pattern of the glass substrate, there is a problem that a large amount of cleaning liquid and power are consumed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaning apparatus capable of efficiently cleaning a glass substrate used in the electronics industry or the like with high cleanliness and consuming less cleaning liquid and electric power.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following means.
[0009]
1. A cleaning liquid is supplied to the ITO pattern on the glass substrate from the cleaning nozzle moving in the X and Y directions, and at the same time, an ultrasonic wave is applied to generate a fluid force on the surface of the glass substrate to remove contaminants on the surface. Ultrasonic cleaning equipment.
[0010]
2. 2. The ultrasonic cleaning apparatus according to the above item 1, wherein the cleaning nozzle is moved along an ITO pattern on the glass substrate.
[0011]
3. 3. The ultrasonic cleaning device according to the above item 1 or 2, wherein the output of the ultrasonic wave is 10 W / mm 2 or less.
[0012]
4. The ultrasonic cleaning apparatus according to any one of the above items 1 to 3, wherein the frequency of the ultrasonic wave is 100 kHz or more.
[0013]
5. The ultrasonic nozzle is provided with an ultrasonic wave generating source for applying ultrasonic waves to the cleaning nozzle, a cleaning liquid supply source for supplying a cleaning liquid to the cleaning nozzle, and a moving means for moving the cleaning nozzle in the X and Y directions. The ultrasonic cleaning device according to claim 1.
[0014]
6. The ultrasonic cleaning apparatus according to the above item 5, wherein the ultrasonic generation source and the cleaning liquid supply source are integrated with the cleaning nozzle.
[0015]
7. An ultrasonic generator is an ultrasonic oscillator, a means for irradiating a laser light source having a different wavelength to generate ultrasonic waves due to mechanical distortion in the form of interference fringes that have been periodically thermally expanded, or a piezo-shaped electrode formed on a piezoelectric material. 7. The ultrasonic cleaning apparatus according to the above item 5 or 6, wherein means for applying a high frequency thereto to generate ultrasonic waves is used.
[0016]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been common practice to clean an entire object to be cleaned (a glass substrate or the like) using an ultrasonic cleaning apparatus of a cleaning system as shown in FIGS. The inventor supplies a cleaning liquid to an ITO pattern portion on a glass substrate from a cleaning nozzle moving in the X and Y directions and applies ultrasonic waves to generate a fluid force on the surface of the glass substrate to remove contaminants on the surface. It has been found that by using an ultrasonic cleaning device in which a portion without a pattern is not cleaned as much as possible, cleaning with high cleanliness can be efficiently performed, and an ultrasonic cleaning device with low consumption of cleaning liquid and power can be obtained. .
[0017]
More specifically, a glass substrate to be cleaned is fixed to an ultrasonic cleaning apparatus, and while the supply of the cleaning liquid and the application of the ultrasonic wave are continuously performed, the cleaning nozzle is moved along the ITO pattern on the glass substrate by XY. Cleaning is performed by relative movement in the direction. Further, the cleaning liquid is supplied together with a source of ultrasonic waves.
[0018]
The glass substrate used in the present invention is made of a transparent or translucent material such as glass, quartz, and a resin film.
[0019]
The ITO used in the present invention is a transparent or translucent indium tin oxide, but may be a metal such as Au, CuI, SnO 2 , ZnO or a dielectric material.
[0020]
In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic generation source for irradiating ultrasonic waves to a glass substrate, a cleaning liquid supply source for supplying a cleaning liquid to the glass substrate, and a moving unit for relatively moving the ultrasonic generation source. Ultrasonic cleaning device. Further, it is preferable that the ultrasonic generation source and the cleaning liquid supply source are integrated with the cleaning nozzle. In addition, as the ultrasonic wave generating source, in addition to the well-known ultrasonic oscillating body, a laser light source or a means for forming an electrode in a piezoelectric material and applying a high frequency thereto to generate an ultrasonic wave is used. You can also. For example, when a laser light source having a different wavelength is applied to the surface of the object to be cleaned, interference fringes are generated, and the interference fringes cause mechanical distortion in the form of fringes periodically thermally expanded. In response to this, a leaky surface acoustic wave described later is generated on the surface of the object to be cleaned, so that the same effect as the cleaning method using ultrasonic waves by the ultrasonic oscillator can be obtained.
[0021]
The incident angle of the ultrasonic wave to the glass substrate (the direction perpendicular to the glass substrate is 0 degree, and the direction parallel to the glass substrate is 90 degrees) is not particularly limited, but is preferably within 60 degrees. Further, it is preferable to experimentally determine an incident angle for exciting a leaky wave having a large cleaning effect, and to apply ultrasonic waves at this angle. Generally, when an ultrasonic wave is applied to an object, a surface acoustic wave is generated on its surface. This surface acoustic wave is one of vibration modes in which energy is concentrated and propagates on a solid surface. When the object is in contact with the liquid, energy is released and propagated in the liquid, and a so-called leaky surface acoustic wave is generated. The leaky Rayleigh wave is one of the leaky surface acoustic waves, and the Rayleigh wave is one of the surface acoustic waves. In order to excite a leaky Rayleigh wave, it is necessary to enter an ultrasonic wave at a specific incident angle called a Rayleigh angle. On the other hand, there is a leakage plate wave as a vibration mode of the plate material, and a leakage Lamb wave is one of them. The Lamb wave propagates through the plate material, and is generated when ultrasonic waves are incident at a specific incident angle determined by the leak elastic constant of the glass substrate and the cleaning liquid, the plate thickness, and the frequency of the ultrasonic waves. Whether to excite a leaky Rayleigh wave or a leaky Lamb wave is generally determined by the frequency of the ultrasonic wave and the thickness of the glass substrate. The Rayleigh wave can be excited only on a glass substrate that is relatively thick with respect to the wavelength of the ultrasonic wave. On the other hand, Lamb waves can be excited relatively stably even with a thick material. Leaky Lamb waves are classified into two types, a symmetric mode and an asymmetric mode. Both types can excite surface vibration on both the front and back surfaces of the glass substrate. Note that when the cleaning liquid (liquid) is in surface contact with one of the front and back surfaces of the object to be cleaned, it is called a leaky surface acoustic wave or a leaky Lamb wave. However, in the present invention, description is made without particular distinction. Although the excited angle of the leaky wave and the wave in the other state are slightly different, it is practical to experimentally determine the angle for exciting the leaky wave having a large cleaning effect.
[0022]
Contaminants adhering to the surface of the glass substrate are difficult to remove if the flow rate of the cleaning liquid in contact with the surface is low. However, by exciting the above-described leaky surface acoustic wave or leaky plate wave on the glass substrate, a force is generated in which the liquid in contact with the surface of the glass substrate flows autonomously, and the water flow distribution also becomes a large flow velocity near the surface. , Contaminants are effectively removed. By continuously supplying the cleaning liquid to the surface of the glass substrate in this state, the contaminants separated from the surface of the glass substrate are washed away by the new cleaning liquid and are prevented from re-adhering to the cleaning surface of the glass substrate. .
[0023]
The output of the ultrasonic wave is preferably 10 W / mm 2 or less, and if it exceeds 10 W / mm 2 , there is a fear that the pattern of the glass substrate may be affected.
[0024]
The higher the frequency of the ultrasonic wave is, the more effective it is at removing fine contaminants.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic cleaning method of the present invention. The glass substrate as the object to be cleaned 4d is fixed to a cleaning liquid tank (not shown). A cleaning nozzle 2 having a built-in ultrasonic oscillator 1 shown in FIG. 6 is arranged on the front side of the glass substrate 4d. The cleaning liquid 3 is introduced into the cleaning nozzle 2, the cleaning liquid 3 is supplied to the glass substrate 4d from the outlet side of the cleaning nozzle 2, and falls into a cleaning liquid tank (not shown). The cleaning nozzle 2 performs cleaning while relatively moving in the X and Y directions along the ITO pattern on the glass substrate 4d by the moving means 12 in accordance with the previously input ITO pattern information. For example, when the ITO pattern 5 on the glass substrate 4d is five parallel as shown in FIG. 2, the cleaning nozzle 2 moves in the order of a, b,..., J.
[0026]
By bringing the tip of the cleaning nozzle 2 and the surface of the glass substrate as close as possible, the amount of the cleaning liquid to be used can be reduced.
[0027]
It is desirable that the cleaning liquid is flowed (supplied) in a direction opposite to the moving direction of the cleaning nozzle 2 with respect to the object to be cleaned. Note that the supply of the cleaning liquid may be supplied by water droplets, or the supply of the cleaning liquid may be saved by supplying a liquid containing air bubbles therein. Although the washing liquid is not particularly limited, for example, water, isopropyl alcohol, acetone or a mixed solvent thereof can be used.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited thereto.
[0029]
Example 1
A first pattern (a linear ITO film having a length of 80 mm, a width of 0.1 mm, and a thickness of 100 nm) was formed on a fused quartz plate having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 0.7 mm as a glass substrate. 1mm (10 parallel lines at 1mm), 1st blank (the same area as the 1st pattern without the ITO film), 2nd pattern (same as the 1st pattern), 2nd blank (same as the 1st blank), .., A 25th pattern (same as the first pattern) and a 25th blank (same as the first blank) were sequentially arranged. This glass substrate is fixed to an ultrasonic cleaner that moves as shown in the schematic diagram of FIG. 1, and the cleaning nozzles are arranged along the ITO pattern along the first, second,. While moving in the XY direction at a speed of 1 mm / sec, ultrapure water of 10 MΩ is supplied as a cleaning liquid at a flow rate of 0.5 L / min from the tip (discharge diameter: 2 mm) of the cleaning nozzle 2 shown in FIG. Was applied from above. The first blank, the second blank,..., The 25th blank were not washed. The cleaning nozzle has a built-in ultrasonic oscillator, and the ultrasonic oscillator is made of a flat plate ceramic having a width of 10 mm and a length of 100 mm, and outputs ultrasonic waves by applying 30 W at 100 kHz.
[0030]
Comparative Example 1
The same glass substrate as in Example 1 was moved at a speed of 15 mm / sec over a cleaning liquid tank of an ultrasonic cleaning machine that moves as shown in the schematic diagram of FIG. 4, and ultrapure water of 10 MΩ was used as a cleaning liquid at a flow rate of 10 L / sec. min, the liquid was supplied from the tips (discharge diameter: 2 mm) of a plurality of cleaning nozzles fixed to the cleaning machine. At the same time, ultrasonic waves were applied from above. The cleaning nozzle has a built-in ultrasonic oscillator, and the ultrasonic oscillator is made of a flat plate ceramic having a width of 10 mm and a length of 100 mm, and outputs an ultrasonic wave by applying 100 W at 100 kHz.
[0031]
The contaminants of 10 μm or more per 1 mm 2 of the glass substrate before and after the ultrasonic cleaning in Example 1 and Comparative Example 1 were measured using an optical microscope. Table 1 shows the results.
[0032]
[Table 1]
Figure 2004033914
[0033]
From Table 1, it can be seen that the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention can perform cleaning with high cleanliness efficiently and consumes less cleaning liquid and electric power than the conventional ultrasonic cleaning apparatus.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic cleaning apparatus capable of efficiently cleaning a glass substrate used in the electronics industry or the like with high cleanliness and consuming less cleaning liquid and electric power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic cleaning method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an ITO pattern on a glass substrate.
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional cavitation type cleaning method.
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional flush-type cleaning method.
FIG. 5 is a perspective view showing one of conventional cleaning methods in which an object to be cleaned is rotated.
FIG. 6 is a sectional view showing the internal structure of the cleaning nozzle shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic oscillator 2 Cleaning nozzle 3 Cleaning liquid 4a Object to be cleaned

Claims (7)

XY方向に移動する洗浄ノズルからガラス基板上のITOパターンに洗浄液を供給すると共に超音波を印加し、該ガラス基板の表面に流動力を発生せしめて該表面の汚染物を除去することを特徴とする超音波洗浄装置。The cleaning liquid is supplied to the ITO pattern on the glass substrate from the cleaning nozzle moving in the X and Y directions, and at the same time, ultrasonic waves are applied to generate a fluid force on the surface of the glass substrate to remove contaminants on the surface. Ultrasonic cleaning equipment. ガラス基板上のITOパターンに沿って洗浄ノズルを移動することを特徴とする請求項1に記載の超音波洗浄装置。The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning nozzle is moved along an ITO pattern on the glass substrate. 超音波の出力が10W/mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の超音波洗浄装置。The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 1, wherein an output of the ultrasonic wave is 10 W / mm 2 or less. 超音波の周波数が100kHz以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の超音波洗浄装置。The ultrasonic cleaning device according to any one of claims 1 to 3, wherein a frequency of the ultrasonic wave is 100 kHz or more. 洗浄ノズルに超音波を入射させる超音波発生源と、該洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給源と、該洗浄ノズルをXY方向に移動する移動手段を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波洗浄装置。5. An ultrasonic generating source for applying ultrasonic waves to a cleaning nozzle, a cleaning liquid supply source for supplying a cleaning liquid to the cleaning nozzle, and a moving means for moving the cleaning nozzle in the X and Y directions. The ultrasonic cleaning device according to any one of the above. 超音波発生源と洗浄液供給源が洗浄ノズルに一体化されることを特徴とする請求項5に記載の超音波洗浄装置。The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 5, wherein the ultrasonic generation source and the cleaning liquid supply source are integrated with the cleaning nozzle. 超音波発生源が、超音波発振体、波長の異なるレーザ光源を照射し周期的熱膨張した干渉縞状の力学的な歪みによる超音波を発生させる手段または圧電材料に簀の子状の電極を形成してそれに高周波を印加させて超音波を発生させる手段を利用することを特徴とする請求項5または6に記載の超音波洗浄装置。An ultrasonic generator is an ultrasonic oscillator, a means for irradiating a laser light source having a different wavelength to generate ultrasonic waves due to mechanical distortion in the form of interference fringes that have been periodically thermally expanded, or a piezo-shaped electrode formed on a piezoelectric material. 7. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 5, wherein a means for generating an ultrasonic wave by applying a high frequency thereto is used.
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