JP4031629B2

JP4031629B2 - Substrate cleaning apparatus and method

Info

Publication number: JP4031629B2
Application number: JP2001309573A
Authority: JP
Inventors: 谷勝美深
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003112131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を除去する基材洗浄装置に係り、とりわけ、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を効率良く除去して製品の歩留まりを向上させることができる基材洗浄装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、ガラス基板等からなる基材上に規則的なパターンを有する着色された樹脂膜を形成することにより製造されている。このような製造プロセスにおいて、基材上に形成される樹脂膜は、基材上に樹脂の溶解液をコーティングした後に当該溶解液を硬化させることにより形成される。また、このようにして基材上に形成される樹脂膜は、フォトリソ法等により、規則的なパターンに成形される。
【０００３】
ここで、規則的なパターンの樹脂膜が形成された基材は、樹脂膜が形成される箇所と樹脂膜が形成されない箇所とを有しており、樹脂膜が形成されない箇所においては、樹脂膜が完全に取り除かれていることが必要である。
【０００４】
しかしながら、実際には、樹脂膜が完全に取り除かれているべき箇所に樹脂膜の一部が残さとして残存しやすい。このような不要な樹脂膜成分は一種の欠陥であり、後工程において基材の加工性を低下させる要因となりやすい。具体的には、複数種類の樹脂膜を形成するために樹脂の溶解液を複数回にわたって基材上に塗布する場合において、基材上に不要な樹脂膜成分が残存していると、この不要な樹脂膜成分上に樹脂の溶解液がコーティングされることとなり、塗布ムラが発生しやすい。塗布ムラは当然に不良の要因となり、製品の歩留まりを低下させる原因となる。このため、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を製造プロセスの途中で除去するための有効な洗浄方法が強く求められている。
【０００５】
ところで、ガラス基板等からなる基材を洗浄するための一般的な洗浄方法としては、水等の溶剤を用いた湿潤条件下において、洗浄剤等の薬液や、超音波、ブラシおよび紫外線照射を利用して洗浄する方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の洗浄方法はいずれも、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を除去する方法としては不十分であり、特に、本来的に必要とされる樹脂膜が形成された基材から不要な樹脂膜成分のみを効果的に除去することができないというという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を効率良く除去して製品の歩留まりを向上させることができる基材洗浄装置およびその方法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】
本発明は、その第１の解決手段として、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する基材洗浄装置において、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を除去するよう当該カラーフィルター用基材を洗浄する除去洗浄槽を備え、前記除去洗浄槽は、前記カラーフィルター用基材のうち残さからなる不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して微粒子分散液を供給する微粒子分散液供給部と、微粒子分散液が供給された前記カラーフィルター用基材の表面に物理的に接触して当該カラーフィルター用基材から残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する除去洗浄用ブラシとを有し、前記微粒子分散液供給部により供給される微粒子分散液は、除去される樹脂膜の主成分よりも硬度が高い微粒子を含有し、前記微粒子分散液の粒子濃度は０．０１〜１．０ｗｔ％であるとともに、前記微粒子分散液中に含有された前記微粒子は、その粒子径が１０〜１０００ｎｍの状態で分散されていることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【０００９】
なお、上述した第１の解決手段において、前記微粒子分散液供給部は、前記カラーフィルター用基材に対して微粒子分散液を直接吹き付けることにより前記カラーフィルター用基材の前記表面に対して微粒子分散液を供給することが好ましい。また、前記微粒子分散液供給部は、前記除去洗浄用ブラシに対して微粒子分散液を吹き付けることにより前記カラーフィルター用基材の前記表面に対して微粒子分散液を供給することが好ましい。さらに、前記除去洗浄用ブラシはスポンジ状の材料からなることが好ましい。さらに、前記除去洗浄用ブラシはロール状、または平坦な接触面を有するディスク状をなしていることが好ましい。さらに、前記除去洗浄槽は、前記微粒子分散液供給部により供給された微粒子分散液を回収する回収容器と、この回収容器により回収された微粒子分散液を前記カラーフィルター用基材に対して再度供給する微粒子分散液再供給路とをさらに有することが好ましい。さらに、前記除去洗浄槽の前記除去洗浄用ブラシは、樹脂膜が下方を向くよう支持された前記カラーフィルター用基材の下方に設置されていることが好ましい。
【００１０】
本発明は、その第２の解決手段として、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する基材洗浄装置において、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を除去するよう当該カラーフィルター用基材を洗浄する除去洗浄槽と、前記除去洗浄槽により残さからなる不要な樹脂膜成分が除去されたカラーフィルター用基材から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取る拭取洗浄槽と、前記拭取洗浄槽により微粒子分散液および除去後の樹脂膜片が拭き取られたカラーフィルター用基材を水洗する水洗槽とを備え、前記除去洗浄槽は、前記カラーフィルター用基材のうち残さからなる不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して微粒子分散液を供給する微粒子分散液供給部と、微粒子分散液が供給された前記カラーフィルター用基材の表面に物理的に接触して当該カラーフィルター用基材から残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する除去洗浄用ブラシとを有し、前記除去洗浄槽、前記拭取洗浄槽、および前記水洗槽にはそれぞれ搬送ローラが設けられ、前記除去洗浄槽の挿入口から挿入されたカラーフィルター用基材が水平状態で前記水洗槽の排出口まで搬送されるようになっていることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。ここで、前記拭取洗浄槽は、前記カラーフィルター用基材の表面に物理的に接触して当該カラーフィルター用基材から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取る拭取洗浄用ブラシを有することが好ましい。また、前記拭取洗浄槽は、前記カラーフィルター用基材の表面に対して洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに有することが好ましい。
【００１１】
本発明は、その第３の解決手段として、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する基材洗浄方法において、カラーフィルター用基材のうち残さからなる不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して微粒子分散液を供給する工程と、微粒子分散液が供給された前記カラーフィルター用基材の表面に除去洗浄用ブラシを物理的に接触させて当該カラーフィルター用基材から残さからなる不要な樹脂膜成分を除去する工程とを含み、前記微粒子分散液は、除去される樹脂膜の主成分よりも硬度が高い微粒子を含有し、前記微粒子分散液の粒子濃度は０．０１〜１．０ｗｔ％であるとともに、前記微粒子分散液中に含有された前記微粒子は、その粒子径が１０〜１０００ｎｍの状態で分散されていることを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
【００１２】
なお、上述した第３の解決手段において、残さからなる不要な樹脂膜成分が除去されたカラーフィルター用基材から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取る工程をさらに含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の第１乃至第３の解決手段によれば、カラーフィルター用基材のうち残さからなる不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して、微粒子分散液を吹き付けながら、除去洗浄用ブラシを物理的に接触させるので、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を効率良く除去することができる。このため、カラーフィルター用基材上に残さとして残存した不要な樹脂膜成分により引き起こされていた塗布ムラや汚れ不良等を効果的に防止することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の第１乃至第３の解決手段によれば、残さからなる不要な樹脂膜成分が除去されたカラーフィルター用基材から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取ることにより、カラーフィルター用基材上に残存した残さからなる不要な樹脂膜成分を完全に除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による基材洗浄装置の一実施の形態を示す図である。なお、本実施の形態においては、処理対象物として、ガラス基板からなる基材４１上にネガ型レジストからなる規則的なパターンの樹脂膜（図示せず）が形成されたカラーフィルタ基板を用いる場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示すように、基材洗浄装置１は、規則的なパターンの樹脂膜が形成された基材４１から不要な樹脂膜成分（残さ）を除去するものであり、基材４１上に残存した不要な樹脂膜成分を除去するよう当該基材４１を洗浄する除去洗浄槽１０と、除去洗浄槽１０により不要な樹脂膜成分が除去された基材４１から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取る拭取洗浄槽２０と、拭取洗浄槽２０により微粒子分散液および除去後の樹脂膜片が拭き取られた基材４１を水洗する水洗槽３０とを備えている。なお、除去洗浄槽１０、拭取洗浄槽２０および水洗槽３０にはそれぞれ搬送ローラ１１，２１，３１が設けられており、除去洗浄槽１０の挿入口（ローダ）３５から挿入された基材４１が水平状態で排出口（アンローダ）３６まで搬送されるようになっている。なお、本実施の形態においては、基材４１が、樹脂膜が上方を向くよう支持された状態で搬送されるようになっている。
【００１７】
除去洗浄槽１０は、搬送ローラ１１により搬送される基材４１のうち不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して微粒子分散液を供給する微粒子分散液ノズル（微粒子分散液供給部）１３と、微粒子分散液が供給された基材４１の表面に物理的に接触するロール状ブラシ（除去洗浄用ブラシ）１２とを有し、基材４１の表面に対して、微粒子分散液ノズル１３により微粒子分散液を吹き付けながら、回転したロール状ブラシ１２を物理的に接触させることにより、基材４１から不要な樹脂膜成分を除去するようになっている。なお、ロール状ブラシ１２は、スポンジ状の材料からなることが好ましい。また、ロール状ブラシ１２は、必要に応じて任意の数だけ設置することが好ましい。さらに、ロール状ブラシ１２は、基材４１の表面に均一に接触した状態で基材４１の搬送速度と異なる速度で回転させることが好ましい。
【００１８】
ここで、除去洗浄槽１０においては、微粒子分散液ノズル１３により、基材４１に対して微粒子分散液を直接吹き付けることにより基材４１の表面に対して微粒子分散液を供給しているが、これに限らず、図２に示すように、微粒子分散液ノズル１４により、ロール状ブラシ１２に対して微粒子分散液を吹き付けることにより、微粒子分散液ノズル１４単独で、または微粒子分散液ノズル１３と協働で、基材４１の表面に対して間接的に微粒子分散液を供給するようにしてもよい。また、除去洗浄槽１０においては、図２に示すように、微粒子分散液ノズル１３，１４により吹き付けられた微粒子分散液を回収する回収トレイ（回収容器）１５と、この回収トレイ１５により回収された微粒子分散液を微粒子分散液ノズル１３，１４に対して再度供給する、ポンプ（図示せず）等を備えた微粒子分散液再供給路１６とを有し、除去洗浄槽１０内にて微粒子分散液を再利用することができるようになっている。なお、微粒子分散液再供給路１６には、除去後の樹脂膜片を捕集する濾過機能を付与してもよい。
【００１９】
なお、微粒子分散液ノズル１３，１４により供給される微粒子分散液としては、水や有機溶剤（基材４１や微粒子に影響がないもの）等の液体に微粒子を含有させたものを用いることが好ましい。微粒子としては、金属酸化物等の無機物の他、樹脂ビーズ等の有機物や、無機物と有機物との混合物を用いることができる。なお、微粒子の硬度は、不要な樹脂膜成分の除去効果を高めるため、除去される樹脂膜の主成分の硬度よりも高いことが好ましい。また、微粒子の硬度は、基材４１の表面に傷が入ることと等を防止するため、基材４１の硬度よりも低いことが好ましい。また、微粒子分散液の粒子濃度は０．０１〜１．０ｗｔ％であることが好ましい。さらに、微粒子の粒子径は１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。さらにまた、このような微粒子分散液には、必要に応じて、界面活性剤等を添加してもよい。なお、ロール状ブラシ１２の材質としては、このような微粒子分散液に対して耐性があることが好ましく、例えばポリビニルアルコールやポリ塩化ビニル、ポリウレタン等を用いることが好ましい。
【００２０】
拭取洗浄槽２０は、搬送ローラ２１により搬送される基材４１の表面に対して水等の洗浄液を供給する洗浄液ノズル（洗浄液供給部）２３と、洗浄液が供給された基材４１の表面に物理的に接触するロール状ブラシ（拭取洗浄用ブラシ）２２とを有し、基材４１の表面に対して、洗浄液ノズル２３により洗浄液を吹き付けながら、回転したロール状ブラシ２２を物理的に接触させることにより、基材４１から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取るようになっている。なお、ロール状ブラシ２２は、スポンジ状の材料からなることが好ましい。また、ロール状ブラシ２２は、必要に応じて任意の数だけ設置することが好ましい。さらに、ロール状ブラシ２２は、基材４１の表面に均一に接触した状態で基材４１の搬送速度と異なる速度で回転させることが好ましい。なお、ロール状ブラシ２２および洗浄液ノズル２３は基材４１の下面側に設けることも可能であり、この場合には、基材４１の裏面に回り込んだ微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を確実に取り除くことができる。なお、これに伴って、水洗槽３０においても、基材４１の裏面に対して水を吹き付ける水洗用ノズルを設けるようにするとよい。
【００２１】
ここで、拭取洗浄槽２０においては、洗浄液ノズル２３により、基材４１に対して水等の洗浄液を直接吹き付けているが、これに限らず、ロール状ブラシ２２に対して、または基材４１とロール状ブラシ２２の両方に対して、洗浄液を吹き付けるようにしてもよい。
【００２２】
水洗槽３０は、搬送ローラ３１により搬送される基材４１の表面に対して水を吹き付ける水洗用ノズル３２を有し、基材４１の表面に付着した微粒子分散液等を除去するようになっている。なお、水洗槽３０は、必要な洗浄度合いに応じて任意の構成で複数設けることができる。また、水洗槽３０には、必要に応じて、基材４１の表面に物理的に接触して基材４１から微粒子分散液等を取り除くためのロール状またはディスク状のブラシを設けるようにしてもよい。なお、水洗用ノズル３２により吹き付けられる水としては、オゾン水や水素水等を用いてもよく、また必要に応じて、洗浄剤を用いてもよい。
【００２３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２４】
まず、基材洗浄装置１において、規則的なパターンの樹脂膜とともに不要な樹脂膜成分が残存した基材４１が除去洗浄槽１０の挿入口３５から挿入される。除去洗浄槽１０においては、搬送ローラ１１により搬送される基材４１のうち不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して、微粒子分散液ノズル１３により微粒子分散液を吹き付けながら、回転したロール状ブラシ１２を物理的に接触させる。これにより、ロール状ブラシ１２により基材４１の表面が擦られ、基材４１から不要な樹脂膜成分が除去される。なお、このような洗浄プロセスにおいて、基材４１上に形成された規則的なパターンの樹脂膜上に残さとして残存した不要な樹脂膜成分も除去される。
【００２５】
次いで、基材４１は次段の拭取洗浄槽２０に送り込まれ、拭取洗浄槽２０において、搬送ローラ２１により搬送される基材４１の表面に対して、洗浄液ノズル２３により水等の洗浄液を吹き付けながら、回転したロール状ブラシ２２を物理的に接触させる。これにより、ロール状ブラシ２２により基材４１の表面が擦られ、不要な樹脂膜成分が除去された基材４１から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片が拭き取られる。
【００２６】
その後、拭取洗浄槽２０により微粒子分散液および除去後の樹脂膜片が除去された基材４１は次段の水洗槽３０に送り込まれ、水洗槽３０において、搬送ローラ３１により搬送される基材４１の表面に対して水洗用ノズル３２により水を吹き付けることにより、基材４１の表面に付着した微粒子分散液等を除去する。
【００２７】
最後に、水洗槽３０により基材４１の表面に付着した微粒子分散液等が除去された基材４１を必要に応じて乾燥させた後、排出口３６から取り出す。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、除去洗浄槽１０において、基材４１のうち不要な樹脂膜成分が残存している表面に対して、微粒子分散液ノズル１３により微粒子分散液を吹き付けながら、回転したロール状ブラシ２２を物理的に接触させるので、基材４１上に残存した不要な樹脂膜成分を効率良く除去することができる。このため、基材４１上に残さとして残存した不要な樹脂膜成分により引き起こされていた塗布ムラや汚れ不良等を効果的に防止することができ、カラーフィルタ基板等の製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２９】
また、本実施の形態によれば、拭取洗浄槽２０において、不要な樹脂膜成分が除去された基材４１から微粒子分散液および除去後の樹脂膜片を拭き取るので、基材４１上に残存した不要な樹脂膜成分を完全に除去することができる。さらに、本実施の形態によれば、基材４１の洗浄を枚葉式で行うことができるので、基材４１の洗浄処理を高速に行うことができる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態においては、基材４１としてガラス基板を用いる場合を例に挙げて説明したが、微粒子分散液に対して耐久性があるものであれば、ガラス基板に限らず、金属やプラスチック等からなる任意の基板を用いることができる。また、基材４１上に形成された樹脂膜としてネガ型レジストを用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、硬化型樹脂やポジ型レジスト等からなる任意の樹脂膜を用いることができる。
【００３１】
また、上述した実施の形態においては、除去洗浄用ブラシおよび拭取洗浄用ブラシとしてロール状ブラシ１２，２２を用いているが、これに限らず、平坦な接触面を有するディスク状ブラシ等の任意のものを用いることができる。また、ロール状ブラシとディスク状ブラシとを併用して用いることも可能である。
【００３２】
さらに、上述した実施の形態においては、樹脂膜が上方を向くよう支持された状態で基材４１が搬送される場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、図３に示すように、樹脂膜が下方を向くよう支持された状態で基材４１を搬送し、除去洗浄槽１０のロール状ブラシ１２を基材４１の下方に設置するようにしてもよい。なお、基材４１の下方には、微粒子分散液を収容する供給トレイ１８が設置されており、ロール状ブラシ１２の一部を供給トレイ１８内の微粒子分散液に浸漬させた状態でロール状ブラシ１２を回転させることにより、基材４１に対して微粒子分散液を供給することができるようになっている。この場合には、基材４１の裏面側にのみ微粒子分散液が供給され、表面側に微粒子分散液が回り込むことがないので、拭取洗浄槽２０や水洗槽３０における洗浄の負担を軽くすることができる。なお、図３において、供給トレイ１８の代わりに、基材４１の下方に微粒子分散液ノズルを設置し、基材４１やロール状ブラシ１２に対して微粒子分散液を吹き付けるようにしてもよい。
【００３３】
さらに、上述した実施の形態においては、除去洗浄槽１０および拭取洗浄槽２０において、基材４１の一方の面にのみロール状ブラシ１２，２２を接触させて基材４１から不要な樹脂膜成分を除去するようにしているが、基材４１の両面に不要な樹脂膜成分が残存している場合には、図４に示すように、基材４１の両方の面にロール１２，２２を接触させて基材４１から不要な樹脂膜成分を除去するようにしてもよい。
【００３４】
さらにまた、上述した実施の形態においては、除去洗浄槽１０と拭取洗浄槽２０とを分離して設置しているが、これに限らず、除去洗浄槽１０と拭取洗浄槽２０とを一体化し、ノズルから吹き付けられる液の種類を適宜変えることにより、一つの槽において、除去洗浄槽１０および拭取洗浄槽２０の両方の処理を行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基材上に残存した不要な樹脂膜成分を効率良く除去して製品の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基材洗浄装置の一実施の形態を示す図。
【図２】図１に示す基材洗浄装置の変形例を示す図。
【図３】図１に示す基材洗浄装置の他の変形例を示す図。
【図４】図１に示す基材洗浄装置のさらに他の変形例を示す図。
【符号の説明】
１基材洗浄装置
１０除去洗浄槽
１１搬送ローラ
１２ロール状ブラシ（除去洗浄用ブラシ）
１３，１４微粒子分散液ノズル（微粒子分散液供給部）
１５回収トレイ（回収容器）
１６微粒子分散液再供給路
１８供給トレイ
２０拭取洗浄槽
２１搬送ローラ
２２ロール状ブラシ（拭取洗浄用ブラシ）
２３洗浄液ノズル（洗浄液供給部）
３０水洗槽
３１搬送ローラ
３２水洗用ノズル
３５挿入口
３６排出口
４１基材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate cleaning apparatus that removes unnecessary resin film components remaining on a substrate, and in particular, efficiently removes unnecessary resin film components remaining on a substrate to improve product yield. The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a method thereof.
[0002]
[Prior art]
For example, a color filter for a liquid crystal display is manufactured by forming a colored resin film having a regular pattern on a base material made of a glass substrate or the like. In such a manufacturing process, the resin film formed on the substrate is formed by coating the resin solution on the substrate and then curing the solution. Further, the resin film formed on the substrate in this way is formed into a regular pattern by a photolithography method or the like.
[0003]
Here, the base material on which the resin film having the regular pattern is formed has a portion where the resin film is formed and a portion where the resin film is not formed. Must be completely removed.
[0004]
However, in practice, a part of the resin film tends to remain as a residue at a position where the resin film should be completely removed. Such an unnecessary resin film component is a kind of defect and tends to be a factor of lowering the workability of the base material in a subsequent process. Specifically, in the case where a resin solution is applied to a substrate several times to form a plurality of types of resin films, if unnecessary resin film components remain on the substrate, this unnecessary Since a resin solution is coated on the resin film component, uneven coating tends to occur. The coating unevenness naturally becomes a cause of defects, and causes a decrease in product yield. For this reason, there is a strong demand for an effective cleaning method for removing unnecessary resin film components remaining on the base material during the manufacturing process.
[0005]
By the way, as a general cleaning method for cleaning a substrate made of a glass substrate or the like, a chemical solution such as a cleaning agent, ultrasonic waves, brushes, and ultraviolet irradiation are used under a wet condition using a solvent such as water. A method of cleaning is known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, any of the above-described conventional cleaning methods is not sufficient as a method for removing unnecessary resin film components remaining on the substrate, and in particular, a substrate on which an originally required resin film is formed. There is a problem in that only unnecessary resin film components cannot be effectively removed from the material.
[0007]
The present invention has been made in consideration of such points, and a substrate cleaning apparatus and method for efficiently removing unnecessary resin film components remaining on the substrate and improving the product yield. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has as its first aspect, the substrate cleaning apparatus for removing unwanted resin film component made from the residue remaining on the base for a color filter material, made from the residue remaining on the color filter substrate A removal washing tank is provided for washing the color filter substrate so as to remove unnecessary resin film components, and the removal washing tank contains an unnecessary resin film component consisting of a residue of the color filter substrate. A fine particle dispersion supply unit for supplying a fine particle dispersion to the surface of the color filter, and a residue from the color filter substrate that physically contacts the surface of the color filter substrate to which the fine particle dispersion is supplied. The fine particle dispersion supplied by the fine particle dispersion supply unit has a hardness higher than that of the main component of the resin film to be removed. The fine particle dispersion has a particle concentration of 0.01 to 1.0 wt%, and the fine particles contained in the fine particle dispersion are dispersed with a particle diameter of 10 to 1000 nm. A substrate cleaning apparatus is provided.
[0009]
In the first solving means described above, the fine particle dispersion liquid supply unit, fine particle dispersion to the surface of the color filter substrate by spraying fine particle dispersion directly to the color filter substrate It is preferable to supply a liquid. Further, it is preferable that the fine particle dispersion supply unit supplies the fine particle dispersion to the surface of the color filter substrate by spraying the fine particle dispersion onto the removal cleaning brush. Furthermore, the removal cleaning brush is preferably made of a sponge-like material. Furthermore, it is preferable that the removal cleaning brush has a roll shape or a disk shape having a flat contact surface. Further, the removal washing tank collects the fine particle dispersion supplied by the fine particle dispersion supply unit, and supplies the fine particle dispersion recovered by the recovery container to the color filter substrate again. It is preferable to further have a fine particle dispersion resupply path. Furthermore, it is preferable that the removal cleaning brush of the removal cleaning tank is installed below the color filter base material supported so that the resin film faces downward.
[0010]
The present invention has as its second aspect, the substrate cleaning apparatus for removing unwanted resin film component made from the residue remaining on the base for a color filter material, made from the residue remaining on the color filter substrate A removal washing tank for washing the color filter substrate so as to remove unnecessary resin film components, a fine particle dispersion from the color filter substrate from which unnecessary resin film components formed by the removal washing tank are removed, and A wiping washing tank for wiping off the resin film piece after removal, and a water washing tank for washing the color filter substrate from which the fine particle dispersion and the resin film piece after removal are wiped off by the wiping washing tank, removal cleaning tank, a microparticle dispersion liquid supply unit for supplying a particle dispersion to the surface of the unnecessary resin film component is left consisting left of the color filter substrate, fine And a removal cleaning brush for removing unnecessary resin film component made from the residue from the child dispersion in physical contact with the supply surface of the color filter substrate for the color filter substrate, wherein Each of the removal washing tank, the wiping washing tank, and the water washing tank is provided with a conveyance roller, and the color filter substrate inserted from the insertion opening of the removal washing tank is in a horizontal state to the discharge opening of the water washing tank. Provided is a substrate cleaning apparatus characterized by being conveyed. Here, the wiper cleaning tank, a wiping cleaning brush where the contact with the surface of the color filter substrate physically wiping the resin film piece after fine dispersion and removed from the substrate for the color filter It is preferable to have. Moreover, it is preferable that the said wiping washing tank further has a washing | cleaning liquid supply part which supplies a washing | cleaning liquid with respect to the surface of the said base material for color filters .
[0011]
The present invention has as its third solving means, in the substrate cleaning method for removing the unnecessary resin film component made from the residue remaining on the substrates for color filters, unnecessary consisting left out of the color filter substrate A step of supplying the fine particle dispersion to the surface on which the resin film component remains, and a surface of the color filter substrate to which the fine particle dispersion is supplied are physically brought into contact with the cleaning brush for removal of the color A step of removing an unnecessary resin film component consisting of residues from the filter substrate , wherein the fine particle dispersion contains fine particles whose hardness is higher than that of the main component of the resin film to be removed. The particle concentration is 0.01 to 1.0 wt%, and the fine particles contained in the fine particle dispersion are dispersed with a particle diameter of 10 to 1000 nm. Providing a substrate cleaning method for.
[0012]
The third solution described above preferably further includes a step of wiping off the fine particle dispersion and the removed resin film piece from the color filter substrate from which the unnecessary resin film component consisting of the residue has been removed.
[0013]
According to the first to third solving means of the present invention, while the fine particle dispersion is sprayed on the surface of the color filter substrate on which the unnecessary resin film component consisting of the residue remains, it is used for removing and cleaning. Since the brush is brought into physical contact, an unnecessary resin film component consisting of the residue remaining on the color filter substrate can be efficiently removed. For this reason, it is possible to effectively prevent coating unevenness, contamination defects, and the like caused by unnecessary resin film components remaining as residues on the color filter substrate , and to improve the yield of products.
[0014]
Further, according to the first to third solving means of the present invention, by wiping the fine particle dispersion and the resin film piece after the removal from the color filter base material from which the unnecessary resin film component consisting of the residue is removed, Unnecessary resin film components consisting of residues remaining on the color filter substrate can be completely removed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a substrate cleaning apparatus according to the present invention. In the present embodiment, a color filter substrate in which a regular pattern resin film (not shown) made of a negative resist is formed on a base material 41 made of a glass substrate is used as the processing object. Will be described as an example.
[0016]
As shown in FIG. 1, the substrate cleaning apparatus 1 removes unnecessary resin film components (residues) from a substrate 41 on which a regular pattern resin film is formed, and remains on the substrate 41. The removal washing tank 10 for washing the base material 41 to remove the unnecessary resin film component, and the fine particle dispersion and the resin film after removal from the base material 41 from which the unnecessary resin film component has been removed by the removal washing tank 10 A wiping / cleaning tank 20 for wiping off the pieces, and a rinsing tank 30 for rinsing the base material 41 from which the fine particle dispersion and the resin film pieces after removal have been wiped by the wiping / cleaning tank 20 are provided. The removal washing tank 10, the wiping washing tank 20 and the water washing tank 30 are provided with transport rollers 11, 21, 31 respectively, and the base material 41 inserted from the insertion port (loader) 35 of the removal washing tank 10 is provided. Is transported to the discharge port (unloader) 36 in a horizontal state. In the present embodiment, the base material 41 is transported in a state where the resin film is supported so that the resin film faces upward.
[0017]
The removal cleaning tank 10 has a fine particle dispersion nozzle (fine particle dispersion supply unit) 13 for supplying a fine particle dispersion to the surface of the base material 41 conveyed by the conveyance roller 11 where an unnecessary resin film component remains. And a roll brush (removal cleaning brush) 12 that physically contacts the surface of the base material 41 supplied with the fine particle dispersion liquid. An unnecessary resin film component is removed from the base material 41 by physically contacting the rotated roll brush 12 while spraying the fine particle dispersion. The roll brush 12 is preferably made of a sponge-like material. Moreover, it is preferable to install an arbitrary number of roll-shaped brushes 12 as necessary. Further, the roll brush 12 is preferably rotated at a speed different from the conveying speed of the base material 41 in a state where the roll brush 12 is uniformly in contact with the surface of the base material 41.
[0018]
Here, in the removal cleaning tank 10, the fine particle dispersion is supplied to the surface of the substrate 41 by directly spraying the fine particle dispersion onto the substrate 41 by the fine particle dispersion nozzle 13. As shown in FIG. 2, the fine particle dispersion nozzle 14 sprays the fine particle dispersion liquid onto the roll-shaped brush 12, so that the fine particle dispersion nozzle 14 alone or in cooperation with the fine particle dispersion nozzle 13. Thus, the fine particle dispersion may be supplied indirectly to the surface of the substrate 41. In the removal cleaning tank 10, as shown in FIG. 2, a recovery tray (recovery container) 15 that recovers the fine particle dispersion sprayed by the fine particle dispersion nozzles 13 and 14, and a recovery tray 15 collects the recovery liquid. A fine particle dispersion resupply path 16 equipped with a pump (not shown) for supplying the fine particle dispersion again to the fine particle dispersion nozzles 13, 14. Can be reused. The fine particle dispersion resupply path 16 may be provided with a filtration function for collecting the removed resin film pieces.
[0019]
As the fine particle dispersion supplied from the fine particle dispersion nozzles 13 and 14, it is preferable to use a liquid in which fine particles are contained in a liquid such as water or an organic solvent (a material that does not affect the base material 41 or the fine particles). . As the fine particles, an inorganic material such as a metal oxide, an organic material such as a resin bead, or a mixture of an inorganic material and an organic material can be used. The hardness of the fine particles is preferably higher than the hardness of the main component of the resin film to be removed in order to enhance the effect of removing unnecessary resin film components. The hardness of the fine particles is preferably lower than the hardness of the base material 41 in order to prevent the surface of the base material 41 from being scratched. The particle concentration of the fine particle dispersion is preferably 0.01 to 1.0 wt%. Furthermore, the particle diameter of the fine particles is preferably 10 to 1000 nm. Furthermore, a surfactant or the like may be added to such a fine particle dispersion as necessary. The material of the roll brush 12 is preferably resistant to such a fine particle dispersion, and for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyurethane, or the like is preferably used.
[0020]
The wiping cleaning tank 20 has a cleaning liquid nozzle (cleaning liquid supply unit) 23 for supplying a cleaning liquid such as water to the surface of the base material 41 transported by the transport roller 21, and a surface of the base material 41 to which the cleaning liquid is supplied. The roll-shaped brush 22 is physically contacted while the cleaning liquid is sprayed to the surface of the base 41 by the cleaning liquid nozzle 23. By doing so, the fine particle dispersion and the removed resin film piece are wiped off from the base material 41. The roll brush 22 is preferably made of a sponge-like material. Moreover, it is preferable to install an arbitrary number of roll-shaped brushes 22 as necessary. Furthermore, the roll brush 22 is preferably rotated at a speed different from the conveyance speed of the base material 41 in a state where the roll brush 22 is in uniform contact with the surface of the base material 41. The roll brush 22 and the cleaning liquid nozzle 23 can also be provided on the lower surface side of the base material 41. In this case, the fine particle dispersion that has wrapped around the back surface of the base material 41 and the resin film piece after removal are removed. Can be removed reliably. In connection with this, also in the water washing tank 30, it is good to provide the nozzle for water washing which sprays water with respect to the back surface of the base material 41. FIG.
[0021]
Here, in the wiping cleaning tank 20, a cleaning liquid such as water is directly sprayed onto the base material 41 by the cleaning liquid nozzle 23, but not limited thereto, the roll brush 22 or the base material 41. The cleaning liquid may be sprayed on both the roll-shaped brush 22 and the roll-shaped brush 22.
[0022]
The rinsing tank 30 has a rinsing nozzle 32 that blows water against the surface of the substrate 41 conveyed by the conveying roller 31, and removes the fine particle dispersion and the like adhering to the surface of the substrate 41. Yes. In addition, the water washing tank 30 can be provided with two or more by arbitrary structures according to a required cleaning degree. In addition, the washing tank 30 may be provided with a roll-shaped or disk-shaped brush for physically contacting the surface of the base material 41 and removing the fine particle dispersion from the base material 41 as necessary. Good. In addition, as water sprayed by the nozzle 32 for water washing, ozone water, hydrogen water, etc. may be used and a cleaning agent may be used as needed.
[0023]
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
[0024]
First, in the base material cleaning apparatus 1, the base material 41 in which unnecessary resin film components remain together with the resin film having a regular pattern is inserted from the insertion port 35 of the removal cleaning tank 10. In the removal cleaning tank 10, a roll rotated while spraying the fine particle dispersion liquid by the fine particle dispersion nozzle 13 onto the surface of the base material 41 conveyed by the conveyance roller 11 on which unnecessary resin film components remain. The brush 12 is brought into physical contact. Thereby, the surface of the base material 41 is rubbed by the roll-shaped brush 12, and an unnecessary resin film component is removed from the base material 41. In such a cleaning process, unnecessary resin film components remaining on the regular pattern resin film formed on the substrate 41 are also removed.
[0025]
Next, the base material 41 is fed into the next-stage wiping / cleaning tank 20, and in the wiping / cleaning tank 20, a cleaning liquid such as water is applied to the surface of the base material 41 transported by the transport roller 21 by the cleaning liquid nozzle 23. While being sprayed, the rotated roll brush 22 is brought into physical contact. Thereby, the surface of the base material 41 is rubbed by the roll-shaped brush 22, and the fine particle dispersion and the removed resin film piece are wiped off from the base material 41 from which unnecessary resin film components are removed.
[0026]
Thereafter, the base material 41 from which the fine particle dispersion and the removed resin film pieces have been removed by the wiping cleaning tank 20 is sent to the water washing tank 30 of the next stage, and the base material conveyed by the conveyance roller 31 in the water washing tank 30. By spraying water onto the surface of 41 with the washing nozzle 32, the fine particle dispersion or the like adhering to the surface of the substrate 41 is removed.
[0027]
Finally, the base material 41 from which the fine particle dispersion or the like attached to the surface of the base material 41 is removed by the water washing tank 30 is dried as necessary, and then taken out from the discharge port 36.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, in the removal cleaning tank 10, while spraying the fine particle dispersion with the fine particle dispersion nozzle 13 on the surface of the substrate 41 where the unnecessary resin film component remains, Since the rotated roll brush 22 is brought into physical contact, unnecessary resin film components remaining on the base material 41 can be efficiently removed. For this reason, it is possible to effectively prevent coating unevenness and dirt defects caused by unnecessary resin film components remaining on the base material 41, and to improve the yield of products such as color filter substrates. Can do.
[0029]
Further, according to the present embodiment, since the fine particle dispersion and the removed resin film pieces are wiped from the base material 41 from which unnecessary resin film components have been removed in the wiping cleaning tank 20, it remains on the base material 41. Thus, unnecessary resin film components can be completely removed. Furthermore, according to this Embodiment, since the base material 41 can be cleaned by a single wafer type, the cleaning process of the base material 41 can be performed at high speed.
[0030]
In the above-described embodiment, the case where a glass substrate is used as the base material 41 has been described as an example. However, the glass substrate is not limited to a metal substrate as long as it has durability against the fine particle dispersion. Any substrate made of plastic or plastic can be used. Further, the case where a negative resist is used as the resin film formed on the substrate 41 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary resin film made of a curable resin or a positive resist is used. Can do.
[0031]
In the above-described embodiment, the roll brushes 12 and 22 are used as the removal cleaning brush and the wiping cleaning brush. However, the present invention is not limited to this, and any disc-shaped brush or the like having a flat contact surface may be used. Can be used. It is also possible to use a roll brush and a disk brush in combination.
[0032]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the base material 41 is transported in a state where the resin film is supported so as to face upward has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. The base material 41 may be transported in a state where the resin film is supported so as to face downward, and the roll brush 12 of the removal cleaning tank 10 may be installed below the base material 41. A supply tray 18 for storing the fine particle dispersion is installed below the base material 41, and the roll brush in a state where a part of the roll brush 12 is immersed in the fine particle dispersion in the supply tray 18. By rotating 12, the fine particle dispersion can be supplied to the base material 41. In this case, since the fine particle dispersion is supplied only to the back surface side of the base material 41 and the fine particle dispersion does not circulate to the front surface side, the burden of washing in the wiping washing tank 20 and the washing tank 30 is reduced. Can do. In FIG. 3, instead of the supply tray 18, a fine particle dispersion nozzle may be installed below the base material 41, and the fine particle dispersion liquid may be sprayed onto the base material 41 or the roll brush 12.
[0033]
Furthermore, in the embodiment described above, in the removal cleaning tank 10 and the wiping cleaning tank 20, the roll-shaped brushes 12 and 22 are brought into contact with only one surface of the base material 41 to remove unnecessary resin film components from the base material 41. In the case where unnecessary resin film components remain on both surfaces of the base material 41, the rolls 12 and 22 are brought into contact with both surfaces of the base material 41 as shown in FIG. Thus, unnecessary resin film components may be removed from the base material 41.
[0034]
Furthermore, in the embodiment described above, the removal cleaning tank 10 and the wiping cleaning tank 20 are separated and installed. However, the present invention is not limited to this, and the removal cleaning tank 10 and the wiping cleaning tank 20 are integrated. By changing the type of liquid sprayed from the nozzle as appropriate, both the removal cleaning tank 10 and the wiping cleaning tank 20 may be processed in one tank.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently remove unnecessary resin film components remaining on the base material and improve the yield of products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a substrate cleaning apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a modification of the substrate cleaning apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing another modification of the substrate cleaning apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a view showing still another modification of the substrate cleaning apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate cleaning apparatus 10 Removal cleaning tank 11 Conveying roller 12 Roll brush (Removal cleaning brush)
13, 14 Fine particle dispersion nozzle (fine particle dispersion supply unit)
15 Collection tray (collection container)
16 Fine particle dispersion resupply path 18 Supply tray 20 Wiping cleaning tank 21 Transport roller 22 Roll brush (wiping cleaning brush)
23 Cleaning liquid nozzle (cleaning liquid supply part)
30 Washing tank 31 Conveying roller 32 Nozzle for washing 35 Insertion port 36 Discharge port 41 Base material

Claims

In the substrate cleaning apparatus that removes unnecessary resin film components consisting of residues remaining on the color filter substrate ,
Comprising a removal cleaning tank for cleaning the substrates for color filters to remove an unnecessary resin film component made from the residue remaining on the substrates for color filters on,
The removal cleaning tank is supplied with a fine particle dispersion supply unit for supplying a fine particle dispersion to a surface of the color filter substrate on which an unnecessary resin film component, which is a residue, remains, and a fine particle dispersion is supplied. wherein in physical contact with the surface of the color filter substrate and a removal cleaning brush for removing unnecessary resin film component made from the residue from the substrate for the color filter was,
The fine particle dispersion supplied by the fine particle dispersion supply unit contains fine particles whose hardness is higher than the main component of the resin film to be removed,
The fine particle dispersion has a particle concentration of 0.01 to 1.0 wt%, and the fine particles contained in the fine particle dispersion are dispersed with a particle diameter of 10 to 1000 nm. A substrate cleaning apparatus.

The fine particle dispersion liquid supply unit claims, characterized in that to supply the fine particle dispersion to the surface of the color filter substrate by spraying fine particle dispersion directly to the color filter substrate 1. The substrate cleaning apparatus according to 1.

2. The fine particle dispersion supply unit supplies the fine particle dispersion to the surface of the color filter substrate by spraying the fine particle dispersion onto the removal cleaning brush. Substrate cleaning device.

4. The color filter substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein the removal cleaning brush is made of a sponge-like material.

5. The substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein the removal cleaning brush has a roll shape.

5. The substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein the removal cleaning brush has a disk shape having a flat contact surface.

The removal washing tank collects the fine particle dispersion supplied by the fine particle dispersion supply unit, and the fine particles for supplying the fine particle dispersion recovered by the recovery container to the color filter substrate again. The substrate cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a dispersion resupply path.

The said cleaning brush of the said cleaning tank is installed in the downward direction of the said base material for color filters supported so that the resin film may face the downward direction, The Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Substrate cleaning device.

In the substrate cleaning apparatus that removes unnecessary resin film components consisting of residues remaining on the color filter substrate ,
And removing the cleaning tank for cleaning the substrates for color filters to remove an unnecessary resin film component made from the residue remaining on the substrates for color filters on,
A wiping washing tank for wiping off the fine particle dispersion and the resin film piece after removal from the color filter substrate from which unnecessary resin film components consisting of residues are removed by the removal washing tank,
A water washing tank for washing the color filter base material from which the fine particle dispersion and the resin film piece after removal are wiped by the wiping washing tank,
The removal cleaning tank is supplied with a fine particle dispersion supply unit for supplying a fine particle dispersion to a surface of the color filter substrate on which an unnecessary resin film component, which is a residue, remains, and a fine particle dispersion is supplied. wherein in physical contact with the surface of the color filter substrate and a removal cleaning brush for removing unnecessary resin film component made from the residue from the substrate for the color filter was,
Each of the removal washing tank, the wiping washing tank, and the water washing tank is provided with a transport roller, and the color filter base material inserted from the insertion opening of the removal washing tank is in a horizontal state and the discharge port of the water washing tank. A substrate cleaning apparatus characterized in that the substrate cleaning apparatus is transported to the surface.

The wiper cleaning tank is that it has the color wiper cleaning brush to wipe the fine particle dispersion and a resin film piece after removal the surface of the filter base material from physical contact with the color filter substrate The base-material washing | cleaning apparatus of Claim 9 characterized by the above-mentioned.

The substrate cleaning apparatus according to claim 10, wherein the wiping cleaning tank further includes a cleaning liquid supply unit that supplies a cleaning liquid to the surface of the color filter base material .

In the substrate cleaning method for removing unnecessary resin film components consisting of residues remaining on the color filter substrate ,
A step of supplying a fine particle dispersion to the surface on which an unnecessary resin film component consisting of the residue of the color filter substrate remains,
Removing the unnecessary resin film component consisting of residues from the color filter substrate by physically contacting the surface of the color filter substrate to which the fine particle dispersion is supplied with a cleaning brush.
The fine particle dispersion contains fine particles whose hardness is higher than the main component of the resin film to be removed,
The fine particle dispersion has a particle concentration of 0.01 to 1.0 wt%, and the fine particles contained in the fine particle dispersion are dispersed with a particle diameter of 10 to 1000 nm. A substrate cleaning method.

13. The substrate cleaning method according to claim 12, further comprising a step of wiping the fine particle dispersion and the resin film piece after the removal from the color filter substrate from which the unnecessary resin film component consisting of the residue has been removed.