特許 6026311 スピンナー洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6026311

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】スピンナー洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 644B

   H01L21/304 644A

   H01L21/304 622Q

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-26501(P2013-26501)

(22)【出願日】2013年2月14日

(65)【公開番号】特開2014-157851(P2014-157851A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100087099

【弁理士】

【氏名又は名称】川村 恭子

(74)【代理人】

【識別番号】100063174

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 功

(74)【代理人】

【識別番号】100124338

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 健

(72)【発明者】

【氏名】服部 真人

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２６０７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７３０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１４１５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形の板状ワークの下面における中央エリアを吸引保持するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに吸引保持される板状ワークの上面を洗浄する洗浄手段と、該洗浄手段を板状ワークの中央から外周までの径方向に往復移動させる移動手段と、該スピンナーテーブルに接触していない板状ワークの外周エリアを下方から支持するリング状のサポートテーブルと、該サポートテーブルを上下に昇降させる昇降手段と、該スピンナーテーブルを回転させる回転手段と、を少なくとも備えるスピンナー洗浄装置において、
該サポートテーブルは、その内周側に形成され該スピンナーテーブルの面方向に対して垂直な方向に該スピンナーテーブルを相対的に進退可能とするための開口部と、該スピンナーテーブルの外周側において板状ワークを支持する支持エリアと、上面から流体を流出させる流出口を有し該流出口から流体を流出し該サポートテーブルの上面と板状ワークの下面との間に流体の層を形成することによって板状ワークを支持する流体支持エリアとを備え、
該洗浄手段は、板状ワークのうち該スピンナーテーブルによって支持された部分及び該流体支持エリアによって支持された部分の上面を擦って洗浄するスクラビングブラシと、該スクラビングブラシを板状ワークに接触または板状ワークから該スクラビングブラシを離反させる押付け手段とを備え、
該スピンナー洗浄装置には、該スクラビングブラシが該スピンナーテーブルの上方を通過する時と該サポートテーブルの該流体支持エリアの上方を通過する時とを認識する認識部と、
該サポートテーブルの該流体支持エリアの上方を該スクラビングブラシが通過していると該認識部が認識している時に該スクラビングブラシによる板状ワークを押圧する押圧力に対応して所定の流量の流体を該流出口から流出させる制御部とを備えており、
該洗浄手段による板状ワークの洗浄時には、該スピンナーテーブルで板状ワークを吸引保持し、該サポートテーブルを該昇降手段によって上昇させ該スピンナーテーブルの上面より僅かに低い高さに該サポートテーブルの上面を位置付け、該スクラビングブラシによって板状ワークを押圧する押圧力に対応して該流出口からの流体の流量を該制御部で制御し調節することによって板状ワークを支持する支持力を調節できるスピンナー洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板状ワークを洗浄するスピンナー洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

円形の板状ワークを洗浄するスピンナー洗浄装置は、板状ワークの中央部を吸引保持する保持面を有するスピンナーテーブルと、板状ワークの上面にむけて洗浄液を噴出するノズルと、板状ワークを洗浄する洗浄ブラシとを少なくとも備えている。研削等の加工が施された板状ワークを洗浄する際には、スピンナー洗浄装置は、板状ワークの下面の中央部分をスピンナーテーブルに吸引保持させるとともに該スピンナーテーブルを回転させ、板状ワークの上方からノズルによって洗浄液を板状ワークの上面に向けて噴出させながら該上面に洗浄ブラシを接触させることにより板状ワークを洗浄している（例えば、下記の特許文献１を参照）。

【0003】

また、洗浄後の板状ワークの下面を保持して搬送するために、板状ワークの外周部分がスピンナーテーブルの保持面で吸引保持されていない構造となっている場合は、洗浄中は板状ワークの外周部分を下方から支持する必要がある。そこで、板状ワークの上方から加えられる洗浄液の圧力や洗浄ブラシの接触圧力に対向するため、板状ワークの外周部分を下方から支持するサポートテーブルを備えるスピンナー洗浄装置を用いている（例えば、下記の特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２６０７４０号公報

【特許文献2】特開２００３−２７３０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、スピンナー洗浄装置において板状ワークを洗浄する際、上記したようなサポートテーブルによって板状ワークの外周部分を全体的にサポートしていては、ブラシ等で押圧されていないエリアもサポートすることとなるため、洗浄手段による圧力がかかっている部分と圧力がかかってない部分との間で板状ワークに歪みが生じてしまい、板状ワークに割れが発生するという問題がある。

【0006】

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、板状ワークの洗浄時において板状ワークに加えられる洗浄手段の押圧力に対応して板状ワークをサポートできるようにすることに発明の解決すべき課題を有している。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、円形の板状ワークの下面における中央エリアを吸引保持するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに吸引保持される板状ワークの上面を洗浄する洗浄手段と、該洗浄手段を板状ワークの中央から外周までの径方向に往復移動させる移動手段と、該スピンナーテーブルに接触していない板状ワークの外周エリアを下方から支持するリング状のサポートテーブルと、該サポートテーブルを上下に昇降させる昇降手段と、該スピンナーテーブルを回転させる回転手段と、を少なくとも備えるスピンナー洗浄装置において、該サポートテーブルは、その内周側に形成され該スピンナーテーブルの面方向に対して垂直な方向に該スピンナーテーブルを相対的に進退可能とするための開口部と、該スピンナーテーブルの外周側において板状ワークを支持する支持エリアと、上面から流体を流出させる流出口を有し該流出口から流体を流出し該サポートテーブルの上面と板状ワークの下面との間に流体の層を形成することによって板状ワークを支持する流体支持エリアとを備え、該洗浄手段は、板状ワークのうち該スピンナーテーブルによって支持された部分及び該流体支持エリアによって支持された部分の上面を擦って洗浄するスクラビングブラシと、該スクラビングブラシを板状ワークに接触または板状ワークから該スクラビングブラシを離反させる押付け手段とを備え、該スピンナー洗浄装置には、該スクラビングブラシが該スピンナーテーブルの上方を通過する時と該サポートテーブルの該流体支持エリアの上方を通過する時とを認識する認識部と、該サポートテーブルの該流体支持エリアの上方を該スクラビングブラシが通過していると該認識部によって認識している時に該スクラビングブラシによる板状ワークを押圧する押圧力に対応して所定の流量の流体を該流出口から流出させる制御部とを備えており、該洗浄手段による板状ワークの洗浄時には、該スピンナーテーブルで板状ワークを吸引保持し、該サポートテーブルを該昇降手段によって上昇させ該スピンナーテーブルの上面より僅かに低い高さに該サポートテーブルの上面を位置付け、該スクラビングブラシによって板状ワークを押圧する押圧力に対応して該流出口からの流体の流量を該制御部で制御し調節することによって板状ワークを支持する支持力を調節できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明にかかるスピンナー洗浄装置に備えるリング状のサポートテーブルは、スピンナーテーブルの外周側において板状ワークを支持する支持エリアと、流体の層を形成することにより板状ワークを支持する流体支持エリアとを備えており、洗浄手段による板状ワークの洗浄時において、認識部によって洗浄手段を構成するスクラビングブラシがサポートテーブルの流体支持エリアの上方を通過していると認識されたら、制御部によって流体支持エリアにおける流出口から所定の供給量の流体を流出させ、板状ワークの下面と流体支持エリアとの間に流体層を形成させるとともに洗浄手段による押圧力がかかっている板状ワークの外周エリアのみを流体の層で下方からサポートすることができる。
したがって、板状ワークに加えられるスクラビングブラシの押圧力に対応しながらサポートテーブルの流体支持エリアに供給する流体の流量を調節できるため、板状ワークを下方から支持する支持力を調節でき、板状ワークに歪みが生じることがなくなり、洗浄後の板状ワークに割れが発生することを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】スピンナー洗浄装置を備える研削装置の構成を示す斜視図である。

【図2】スピンナー洗浄装置の構成を示す斜視図である。

【図3】洗浄手段がスピンナーテーブルの上方を通過する状態を示す断面図である。

【図4】洗浄手段がサポートテーブルの流体支持エリアの上方を通過する状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１に示す研削装置１は、研削後の被加工物を洗浄するスピンナー洗浄装置１０を備える加工装置の一例である。研削装置１は、Ｙ軸方向にのびる基台２ａを有しており、この基台２ａのＹ軸方向前部には、研削前の被加工物を収容するカセット３ａ及び研削後の被加工物を収容するカセット３ｂが配設されている。カセット３ａ及びカセット３ｂの後部側には、研削前の被加工物をカセット３ａから搬出するとともに研削後の被加工物をカセット３ｂへ搬入する搬送手段４が配設されている。搬送手段４の可動領域には、被加工物が仮置きされる仮置きテーブル５と、研削後の被加工物を洗浄するスピンナー洗浄装置１０とが配設されている。

【0011】

基台２ａの上面には、被加工物を保持し自転可能な保持テーブル８が配設されており、保持テーブル８はＹ軸方向に移動可能となっている。仮置きテーブル５の近傍には、研削前の被加工物を仮置きテーブル５から保持テーブル８に搬送する第１の搬送手段６が配設されており、第１の搬送手段６に隣接して研削後の被加工物を保持テーブル８からスピンナー洗浄装置１０に搬送する第２の搬送手段７が配設されている。基台２のＹ軸方向後部には、Ｚ軸方向にのびるコラム２ｂが立設されており、コラム２ｂの側方において被加工物に研削を行う研削手段９が配設されている。

【0012】

図２（ａ）に示すように、スピンナー洗浄装置１０は、洗浄対象の被加工物より小径に形成され被加工物の下面における中央部分を吸引保持する保持面１１ａを有するスピンナーテーブル１１と、スピンナーテーブル１１を回転させる回転手段１２と、スピンナーテーブル１１の保持面１１ａにおいて吸引保持されていない被加工物の外周部分を下方から支持するリング状のサポートテーブル１３と、サポートテーブル１３を上下に昇降させる昇降手段１４と、スピンナーテーブル１１に吸引保持される被加工物の上面を洗浄する洗浄手段１５と、洗浄手段１５を被加工物の中央部分から外周部分までの径方向に往復移動させる移動手段１６と、を少なくとも備えている。

【0013】

回転手段１２は、鉛直方向の軸心を有する回転軸１２０と、モータ１２１と、を備えている。そして、モータ１２１が回転軸１２０を回転駆動し、スピンナーテーブル１１を所定の回転速度で回転させることができる。

【0014】

図２（ａ）に示すように、サポートテーブル１３は、その内周側に開口部１３０を備えている。開口部１３０は、スピンナーテーブル１１の外径よりも大きく形成されている。昇降手段１４は、ピストン１４０と、シリンダ１４１とにより構成されており、シリンダ１４１の内部をピストン１４０が上下方向に移動することにより、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、サポートテーブル１３を昇降させることにより、開口部１３０においてスピンナーテーブル１１の面方向に対して垂直な方向にスピンナーテーブル１１を相対的に進退可能としている。

【0015】

サポートテーブル１３は、スピンナーテーブル１１の外周側において被加工物を支持する支持エリア１３１と、流体の層を形成することにより被加工物を支持する流体支持エリア１３３とを備えている。サポートテーブル１３の支持エリア１３１には、複数のブラシ１３２が配設されており、複数のブラシ１３２が被加工物の下面に接触することで被加工物を下方から支持することができる。なお、支持エリア１３１にブラシを備えず、平面状の板状部材が被加工物の下面を支持するようにしてもよい。

【0016】

サポートテーブル１３の流体支持エリア１３３には、上面から流体を流出させる流出口１３４を複数有している。流体支持エリア１３３には、図３に示すように流体の流量を調節する絞りバルブ３３を介して流出口１３４への流体供給源３２が接続されている。

【0017】

図２に示すように、移動手段１６は、鉛直方向の軸心を中心として回転可能な回転軸１６０と、回転軸１６０に連結されたアーム部１６１とにより構成されている。回転軸１６０が回転すると、アーム部１６１が旋回し、洗浄手段１５をスピンナーテーブル１１に吸引保持される被加工物の中央部分から外周部分までの間における径方向に往復移動させることができる。

【0018】

図２及び図３に示すように、洗浄手段１５は、被加工物の上面を擦って洗浄するスクラビングブラシ１５０と、スクラビングブラシ１５０を被加工物に接触させまたは被加工物からスクラビングブラシ１５０を離反させる押付け手段１５１と、被加工物の上面に洗浄液を供給する供給ノズル１５２と、供給ノズル１５２に接続された洗浄液供給源１５３と、を備えている。なお、スクラビングブラシ１５０の構成としては、特に限定されるものでない。

【0019】

洗浄手段１５には、被加工物に加える押圧力の変化に基づいて洗浄手段１５の位置を認識できる認識部３０が接続されている。この認識部３０は、例えば回転軸１６０の回転角度に応じて、スピンナーテーブル１１の上方を洗浄手段１５が通過する時と、サポートテーブル１３の流体支持エリア１３３の上方をスクラビングブラシ１５０が通過する時とをそれぞれ認識することが可能となっている。

【0020】

認識部３０には、制御部３１が接続されている。制御部３１は、ＣＰＵ及びメモリを少なくとも備えており、絞りバルブ３３に接続されている。そして、制御部３１は、認識部３０に認識された情報に基づいて流出口１３４から流出させる流体の流量を調節するように絞りバルブ３３を制御することができる。

【0021】

以下では、スピンナー洗浄装置１０によって研削後の被加工物を洗浄する動作について説明する。図１に示す円形の板状ワークＷは、被加工物の一例であって、研削が施され研削屑等が付着した面が洗浄すべき上面Ｗａとなっており、上面Ｗａと反対側にある面がスピンナーテーブル１１とサポートテーブル１３とに載置される下面Ｗｂとなっている。また、板状ワークＷは、スピンナーテーブル１１に支持される中央部分が中央エリアＷ１となっており、サポートテーブル１３に支持される外周部分が外周エリアＷ２となっている。このような板状ワークＷは、研削手段９によって所定の厚みに研削された後、第２の搬送手段７によって保持テーブル８からスピンナー洗浄装置１０に搬送される。次いで、スピンナーテーブル１１の保持面１１ａ（図２参照）において板状ワークＷの中央エリアＷ１における下面Ｗｂが吸引保持される。

【0022】

スピンナーテーブル１１において板状ワークＷが吸引保持された後、図３に示すように、モータ１２１が回転軸１２０を回転させ、スピンナーテーブル１１を例えば矢印Ａ方向に回転させる。次いで、昇降手段１４が作動することによってサポートテーブル１３を上昇させ、スピンナーテーブル１１の保持面１１ａよりも僅かに低い高さにサポートテーブル１３を移動させる。これにより、支持エリア１３１における複数のブラシ１３２が板状ワークＷの下面Ｗｂに接触し、支持エリア１３１の上方に位置している板状ワークＷの外周エリアＷ２が下方から支持される。

【0023】

次に、押付け手段１５１によってスクラビングブラシ１５０を鉛直方向に下降させ、板状ワークＷの中央エリアＷ１における上面Ｗａに接触させる。図２に示した移動手段１６によって洗浄手段１５を二点鎖線に示すように板状ワークＷの中央エリアＷ１から外周エリアＷ２に向けて径方向に移動させながら、スクラビングブラシ１５０によって、板状ワークＷのうちスピンナーテーブル１１によって支持された部分及び流体支持エリア１３３によって支持された部分の上面Ｗａを擦って洗浄する。板状ワークＷの洗浄中は、洗浄液供給源１５３が作動し、供給ノズル１５２から板状ワークＷの上面Ｗａに向けて洗浄液を供給する。

【0024】

このとき、認識部３０は、スクラビングブラシ１５０がスピンナーテーブル１１の上方を通過していると認識するとともに認識したその情報を制御部３１に送る。なお、スクラビングブラシ１５０がスピンナーテーブル１１の上方を通過しているときは、流体支持エリア１３３で板状ワークＷの外周エリアＷ２を支持する必要がないため、制御部３１は、例えば絞りバルブ３３を閉じるように制御する。

【0025】

図４に示すように、スクラビングブラシ１５０が板状ワークＷの中央エリアＷ１から外周エリアＷ２に移動してきたら、スクラビングブラシ１５０を二点鎖線に示すように外周エリアＷ２上をさらに径方向に移動させながら、スクラビングブラシ１５０によって板状ワークＷの上面Ｗａを擦って洗浄する。

【0026】

この際、スクラビングブラシ１５０より加えられる押圧力により板状ワークＷの外周エリアＷ２が沈むことを防止するため、認識部３０は、スクラビングブラシ１５０がサポートテーブル１３の上方を通過していると認識するとともに認識したその情報を制御部３１に送る。次いで、制御部３１は、認識部３０が認識した情報に基づいて絞りバルブ３３を開く。そして、絞りバルブ３３によって流体の流量が調節されながら、サポートテーブル１３の流体支持エリア１３３に向けて流体が供給されると、流体層２０が形成され、外周エリアＷ２が流体層２０によって下方からサポートされる。なお、流体としては、例えば、水などの液体を使用することができるほか、空気などの気体を使用することもできる。

【0027】

図４に示す部分拡大図に示すように、流体が複数の流出口１３４から流出されて溜まると、板状ワークＷの下面Ｗｂと流体支持エリア１３３との間で流体層２０が形成される。この流体層２０によって、上方から押圧されている板状ワークＷの外周エリアＷ２を下方からサポートすることができる。流体層２０の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍとなっている。

【0028】

このようにして、板状ワークＷの外周エリアＷ２のうち、スクラビングブラシ１５０によって押圧される部分についてのみ流体支持エリア１３３において流体層２０によって下方からサポートすることにより、板状ワークＷのうち、洗浄している部分と洗浄していない部分との間で歪みが生じるのを防止することができる。

【0029】

その後、スクラビングブラシ１５０がスピンナーテーブル１１の上方に戻ると、そのことを認識部３０が認識するとともに認識したその情報を制御部３１に送る。そうすると、流体支持エリア１３３において板状ワークＷの外周エリアＷ２を支持する必要がないため、制御部３１は、例えば絞りバルブ３３を閉じるように制御し、流出口１３４からの流体の流出を停止するか、流体の流出量を少なくする。

【0030】

このようにしてスクラビングブラシ１５０がスピンナーテーブル１１の上方と流体支持エリア１３３の上方との間を繰り返し往復することにより板状ワークＷの上面Ｗａの洗浄が完了したら、サポートテーブル１３を降下させた後、図１に示す搬送手段４によって板状ワークＷの下面が保持され、スピンナー洗浄装置１０からカセット３ｂに洗浄後の板状ワークＷが搬入される。

【0031】

以上のように、スピンナー洗浄装置１０に備えるリング状のサポートテーブル１３は、スピンナーテーブル１１の外周側において板状ワークＷを支持する支持エリア１３１と、流体の層を形成することにより板状ワークＷを支持する流体支持エリア１３３とを備えており、スクラビングブラシ１５０による板状ワークＷの洗浄時において、認識部３０によってスクラビングブラシ１５０がサポートテーブル１３の流体支持エリア１３３の上方を通過していると認識されたら、制御部３１によって流体支持エリア１３３における流出口１３４から所定の流量の流体を流出させ、板状ワークＷの下面Ｗｂと流体支持エリア１３３との間に流体層２０を形成させるとともにスクラビングブラシ１５０による押圧力がかかっている外周エリアＷ２のみを流体層２０で下方からサポートすることができる。
したがって、板状ワークＷに加えられるスクラビングブラシ１５０の押圧力に対応しながらサポートテーブル１３の流体支持エリア１３３に供給する流体の流量を制御部３１で制御し調節できるため、板状ワークＷを下方から支持する支持力を調節でき、板状ワークＷに歪みが生じることはなく、洗浄後の板状ワークＷに割れが発生することがない。

【符号の説明】

【0032】

１：研削装置 ２ａ：基台 ２ｂ：コラム ３ａ，３ｂ：カセット ４：搬送手段
５：仮置きテーブル ６：第１の搬送手段 ７：第２の搬送手段 ８：保持テーブル
９：研削手段 １０：スピンナー洗浄装置 １１：スピンナーテーブル １１ａ：保持面
１２：回転手段 １２０：回転軸 １２１：モータ
１３：サポートテーブル １３０：開口部 １３１：支持エリア １３２：ブラシ
１３３：流体支持エリア １３４：流出口
１４：昇降手段 １４０：ピストン １４１：シリンダ
１５：洗浄手段 １５０：スクラビングブラシ １５１：押付け手段
１５２：供給ノズル １５３：洗浄液供給源 １６：移動手段 １６０：回転軸
１６１：アーム部 ２０：流体層
３０：認識部 ３１：制御部 ３２：流体供給源 ３３：絞りバルブ
Ｗ：板状ワーク Ｗａ：上面 Ｗｂ：下面 Ｗ１：中央エリア Ｗ２：外周エリア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】