(57)【要約】【課題】エッジクランプ式の洗浄装置において、板状ワークの保持と保持の開放とを行う保持動作機構、及び、洗浄中における洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバーを上下動させる上下動作機構の制御を容易化する。【解決手段】洗浄装置１では、板状ワークＷの洗浄開始時は、飛散防止カバー５を上昇させると、クランプアーム２７が仮置き部に仮置きされる板状ワークＷの外周をバネ部２８の付勢によって保持部２７１においてクランプして保持し、洗浄終了後は、飛散防止カバー５を下降させると、押下げ部５２が作用部２７２を押し下げることによって保持部２７１が板状ワークＷの外周側に移動し板状ワークＷを開放する。したがって、板状ワークＷをクランプするための機構と飛散防止カバー５を上下動させるための機構とを個別に設けて個々に動作させる必要がなくなり、動作機構部を少なくすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の板状ワークの外周をクランプして保持するクランプ手段と、該クランプ手段によって保持された板状ワークを該板状ワークの中心を通る回転軸を中心に回転させる回転手段と、回転する該板状ワークに洗浄液を噴射して該板状ワークを洗浄する洗浄手段と、該板状ワークを該洗浄手段によって洗浄する際に該洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバーと、該飛散防止カバーを上下に移動させる上下動作手段とから少なくとも構成される洗浄装置であって、
該クランプ手段は、該回転軸に連結されるクランプベースと、該回転軸を中心として均等な角度で該クランプベースに少なくとも３つ配置され支点と力点と作用点とを備える該クランプアームと、該クランプベースに板状ワークの外周下面を支持して仮置きさせる仮置き部とから構成され、
該クランプアームは、中央部を支点として回転可能に支持され、該支点より上方の一端が作用点となり板状ワークの外周をクランプする保持部と、他端が外力を受ける力点となり該保持部を開閉させる作用部と、該クランプアームに付勢されるバネ力によって該保持部に板状ワークの外周をクランプさせるバネ部と、で構成され、
該飛散防止カバーは、該クランプ手段を囲繞するリング状の飛散防止部と、該上下動作手段によって下げられた時に該クランプアームの該作用部を押し下げる押下げ部と、を備え、
板状ワークの洗浄開始時は、該飛散防止カバーを上昇させ、該クランプアームは、該仮置き部に仮置きされる板状ワークの外周を該バネ部の付勢によって該保持部においてクランプして保持し、洗浄終了後は、該飛散防止カバーを下降させ、該押下げ部が該作用部を押し下げることによって該保持部が板状ワークの外周側に移動し板状ワークを開放するとともに該板状ワークを該仮置き部に仮置きする洗浄装置。
【請求項２】
前記クランプ手段を構成するすべての部品が導電性部材で形成される
請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄手段は、前記クランプ手段によって保持される板状ワークの上面に洗浄液を噴射する第１の洗浄ノズルと、該板状ワークの下面に洗浄液を噴射する第２の洗浄ノズルとを含んで構成される
請求項１に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状ワークを洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の板状ワークに対して研磨加工を施すと、研磨屑等が板状ワークに付着するため、研磨後は、洗浄装置を用いて板状ワークに洗浄液を吹き付けて洗浄を行う必要がある。
【０００３】
板状ワークを洗浄する洗浄装置においては、洗浄対象の板状ワークを保持する保持手段が必要となるが、かかる保持手段としては、板状ワークの下面を吸引保持する保持テーブルと、板状ワークの外周を保持するエッジクランプとがある。ある程度の厚みが確保されている板状ワークの両面を洗浄する場合は、板状ワークの外周部を保持するエッジクランプが使用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０３１６４３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、エッジクランプは、板状ワークの保持と保持の開放とを行う保持動作機構と、洗浄中における洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバーを上下動させる上下動作機構とを備えており、これら２つの動作機構を個別に制御させる必要があった。
【０００６】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、エッジクランプ式の洗浄装置において、板状ワークの保持と保持の開放とを行う保持動作機構及び洗浄中における洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバーを上下動させる上下動作機構の制御を容易化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円盤状の板状ワークの外周をクランプして保持するクランプ手段と、クランプ手段によって保持された板状ワークを板状ワークの中心を通る回転軸を中心に回転させる回転手段と、回転する板状ワークに洗浄液を噴射して板状ワークを洗浄する洗浄手段と、板状ワークを洗浄手段によって洗浄する際に洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバーと、飛散防止カバーを上下に移動させる上下動作手段とから少なくとも構成される洗浄装置に関し、クランプ手段は、回転軸に連結されるクランプベースと、回転軸を中心として均等な角度でクランプベースに少なくとも３つ配置され支点と力点と作用点とを備えるクランプアームと、クランプベースに板状ワークの外周下面を支持して仮置きさせる仮置き部とから構成され、クランプアームは、中央部を支点として回転可能に支持され、支点より上方の一端が作用点となり板状ワークの外周をクランプする保持部と、他端が外力を受ける力点となり保持部を開閉させる作用部と、クランプアームに付勢されるバネ力によって保持部に板状ワークの外周をクランプさせるバネ部と、で構成され、飛散防止カバーは、クランプ手段を囲繞するリング状の飛散防止部と、上下動作手段によって下げられた時にクランプアームの作用部を押し下げる押下げ部と、を備え、板状ワークの洗浄開始時は、飛散防止カバーを上昇させ、クランプアームは、仮置き部に仮置きされる板状ワークの外周をバネ部の付勢によって保持部においてクランプして保持し、洗浄終了後は、飛散防止カバーを下降させ、押下げ部が作用部を押し下げることによって保持部が板状ワークの外周側に移動し板状ワークを開放するとともに板状ワークを仮置き部に仮置きする。
【０００８】
上記洗浄装置においては、クランプ手段を構成するすべての部品が導電性部材で形成されることが望ましい。また、洗浄手段は、クランプ手段によって保持される板状ワークの上面に洗浄液を噴射する第１の洗浄ノズルと、板状ワークの下面に洗浄液を噴射する第２の洗浄ノズルとを含んで構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る洗浄装置では、飛散防止カバーが、クランプ手段を囲繞するリング状の飛散防止部と、上下動作手段によって下げられた時にクランプアームの作用部を押し下げる押下げ部とを備えており、板状ワークの洗浄開始時は、飛散防止カバーを上昇させると、クランプアームが仮置き部に仮置きされる板状ワークの外周をバネ部の付勢によって保持部においてクランプして保持し、洗浄終了後は、飛散防止カバーを下降させると、押下げ部が作用部を押し下げることによって保持部が板状ワークの外周側に移動し板状ワークを開放する。したがって、板状ワークをクランプするための機構と飛散防止カバーを上下動させるための機構とを個別に設けて個々に動作させる必要がなくなり、動作機構部を少なくすることができるとともに、動作ミスが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】洗浄装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】洗浄装置のクランプ手段及び飛散防止カバーを示す平面図である。
【図３】板状ワークを保持していない状態におけるクランプ手段及び飛散防止カバーの一部を拡大して略示的に示す断面図である。
【図４】クランプ手段が板状ワークをクランプした状態の洗浄装置を示す縦断面図である。
【図５】板状ワークを保持した状態におけるクランプ手段及び飛散防止カバーの一部を拡大して略示的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す洗浄装置１は、円盤状に形成された板状ワークＷを保持して洗浄する装置であり、円盤状の板状ワークＷの外周をクランプして保持するクランプ手段２と、クランプ手段２によって保持された板状ワークＷを回転させる回転手段３と、回転する板状ワークＷに洗浄液を洗浄する洗浄手段４と、板状ワークを洗浄手段４によって洗浄する際に洗浄液の飛散を防止する飛散防止カバー５と、飛散防止カバー５を上下に移動させる上下動作手段６とを備えている。
【００１２】
クランプ手段２は、図２に示すように円形に形成されたクランプベース２０を備えている。クランプベース２０の外周側には、板状ワークＷのエッジを固定するエッジ固定部２１が配設されている。エッジ固定部２１は、図２に示すように、クランプベース２０の周方向に少なくとも３つ等間隔に配設されている。
【００１３】
図１に示すように、クランプベース２０の外周端部上方には、板状ワークＷの外周下面を下方から支持する仮置き部２２が配設されている。図２に示すように、仮置き部２２は、クランプベース２０の周方向に少なくとも３つ等間隔に、かつ、エッジ固定部２１の中間に配設されている。
【００１４】
図１に示すように、洗浄手段４は、クランプ手段２によってクランプされた板状ワークＷの上方に配設されており、洗浄液を貯留するタンク４０と、洗浄液を下方に向けて噴出する第一の洗浄ノズル４１とを備えている。
【００１５】
クランプベース２０の中心下部には、回転手段３を構成する回転軸３０が連結されている。回転軸３０は、モータ３１に連結されており、モータ３１は、回転軸３０及びクランプベース２０を回転駆動する。また、モータ３１には、電源３１０及びエンコーダ３１１が接続されている。回転軸３０の中心は、クランプ手段２によって保持される板状ワークＷの中心と一致する。
【００１６】
回転軸３０の内部には、洗浄液を通すための液路３００が形成されている。液路３００には、液体導入口３０１から液体を導入することができる。この液路３００は、クランプベース２０の中心を通ってその上方に位置する第２の洗浄ノズル２００に連通しており、液体導入口３０１から導入された液体は、第２の洗浄ノズル２００から上方に向けて噴射される。
【００１７】
回転軸の周囲には、クランプベース２０を回転可能に下方から支持する受け部材２９が配設されている。受け部材２９は、円形に立設された内周壁２９０と外周壁２９１とを備え、内周壁２９０の下端と外周壁２９１の下端とがリング状の底板２９２によって連結された形状となっている。内周壁２９０と外周壁２９１と底板２９２とによって囲まれた空間は凹部２９３を形成しており、凹部２９３には使用済みの洗浄液を溜めておくことができる。
【００１８】
底板２９２には昇降部材２２が貫通しており、昇降部材２２の上端には飛散防止カバー５がネジ止めにより固定されている。一方、昇降部材２２の下端には昇降板２３が連結され、昇降板２３は、上下動作手段６によって駆動されて昇降可能となっている。上下動作手段６は、昇降板２３に連結されたロッド６０と、ロッド６０を昇降させるシリンダ６１とから構成されている。
【００１９】
図１に示すように、飛散防止カバー５は、クランプ手段２を外周側から囲繞するリング状に形成され内周側に向けて上昇する傾斜を有するカバー部材である飛散防止部５０と、昇降部材２２に固定される被固定部５１とを備えている。飛散防止カバー５は、上下動作手段６によって駆動されて昇降可能となっている。
【００２０】
図３に示すように、エッジ固定部２１は、クランプベース２０に固定されたベース部２６と、中央部がベース部２６によって軸部２６０を中心として回転可能に支持されたクランプアーム２７とを備えている。
【００２１】
クランプアーム２７は、回転軸３０を中心とするクランプベース２０の周方向に少なくとも３つ均等な角度で配置され、それぞれがほぼ鉛直方向縦長に形成されており、軸部２６０の下方であってクランプベース２０側の面に凹部２７０が形成されている。クランプアーム２７の上端部には、クランプベース２０側から離れるにつれて上昇する斜面を有する凹んだ形状の保持部２７１が形成されている。保持部２７１は、クランプアーム２７の支点である軸部２６０より上方の一端に形成されており、軸部２６０を中心とした回転により板状ワークの外周をクランプする作用点となる。また、クランプアーム２７の下方の他端には、外周側に突出し、外力を受ける力点となってクランプアーム２７を回転させて保持部２７１を開閉させる作用部２７２と、下方に突出したロッド２７３とが形成されている。
【００２２】
ベース部２６にはバネ部２８の一端側が収容され、クランプアーム２７の凹部２７０にはバネ部２８の他端側が収容されており、クランプアーム２７は、その下部がバネ部２８によってクランプベース２０の外周側に向けて付勢されている。バネ部２８は、クランプアーム２６を付勢しバネ力によって保持部２７１に板状ワークの外周をクランプさせる。
【００２３】
クランプアーム２７の下方には、クランプアーム２７の状態を検出するセンサ７が配設されている。図３に示すように、センサ７は、例えば光学式のセンサであり、ロッド２７３が直上に存在するか否かに基づき、クランプアーム２７が板状ワークＷのエッジをクランプしているか否かを判断することができる。
【００２４】
クランプ手段２を構成するすべての部品、すなわち、少なくともクランプベース２０、エッジ固定部２１及び仮置き部２２は、導電性部材によって形成されており、洗浄時に板状ワークＷに静電気が発生した場合にその静電気を逃がすことができる。
【００２５】
飛散防止部５０の先端には、飛散防止カバー５が降下した際にクランプアーム２７の作用部２７２を押し下げる押下げ部５２が形成されている。
【００２６】
板状ワークＷの洗浄時は、図４に示すように、まず、仮置き部２２の上に板状ワークＷを載置することにより、クランプベース２０に板状ワークＷを仮置きする。
【００２７】
クランプベース２０に仮置きされた板状ワークＷの洗浄開始時は、上下動作手段６が飛散防止カバー５を上昇させ、洗浄液が外周側に飛散するのを防止できる位置に飛散防止部５０を位置させる。
【００２８】
飛散防止カバー５が上昇すると、図５に示すように、バネ部２８の付勢力によってクランプアーム２７の下部が押圧されるため、クランプアーム２７が軸部２６０を中心として回転し、クランプアーム２７の一端の保持部２７１が板状ワークＷの外周をクランプして保持する。保持部２７１が板状ワークＷの外周をクランプすると、板状ワークＷは、保持部２７１の斜面に沿って若干上昇することにより仮置き部２２から離間され、仮置き部２２に載置された状態が解除される。このように、飛散防止カバー５が上昇することにより、クランプアーム２７が連動して板状ワークＷが自動的にクランプ手段２によってクランプされるため、板状ワークをクランプするための機構と飛散防止カバーを上下動させるための機構とを個別に設けて個々に動作させる必要がなくなる。また、個別の制御が不要となることで、装置の動作ミスが生じるのを防止することができる。
【００２９】
クランプアーム２７の保持部２７１が板状ワークＷの外周をクランプすると、図５に示すようにロッド２７３がセンサ７の直上に位置する。センサ７は、ロッド２７３が直上に存在することを検知すると、クランプアーム２７が板状ワークＷのエッジをクランプできていると判断する。一方、センサ７がロッド２７３を検知できない場合は、何らかの理由によりクランプアーム２７が所望の回転をせず板状ワークＷをクランプできていないと判断し、板状ワークＷの洗浄を開始しないようにする。このように、センサ７によってクランプアーム２７の状態を検出することで、板状ワークＷが保持されていない状態で洗浄が開始されるのを確実に防ぐことができる。
【００３０】
板状ワークＷがクランプ手段２に保持されると、図４に示す回転手段３がクランプベース２０を回転させるとともに、洗浄手段４を構成する第１の洗浄ノズル４１から洗浄液が噴射され、板状ワークＷの上面が洗浄される。また、液体導入口３０１から回転軸３０の内部に形成された液路３００に液体が導入され、その液体が第２の洗浄ノズル２００から上方に噴出し、板状ワークＷの下面も洗浄される。
【００３１】
洗浄終了後は、図１に示したように、上下動作手段６が飛散防止カバー５を下降させる。そして、押下げ部５２が作用部２７２を押し下げることによって、保持部２７１が板状ワークＷの外周側に移動して板状ワークＷのクランプ状態を開放する。このとき、板状ワークＷは、保持部２７１の斜面に沿って若干降下し、仮置き部２２の上に仮置きされた状態に戻る。
【符号の説明】
【００３２】
１：洗浄装置
２：クランプ手段
２０：クランプベース  ２００：第２の洗浄ノズル
２１：エッジ固定部  ２２：仮置き部
２２：昇降部材  ２３：昇降板
２６：ベース部  ２６０：軸部（支点）
２７：クランプアーム
２７０：凹部  ２７１：保持部（作用点）  ２７２：作用部（力点）  ２７３：ロッド
２８：バネ部
２９：受け部材  ２９０：内周壁  ２９１：外周壁  ２９２：底板  ２９３：凹部
３：回転手段
３０：回転軸  ３００：液路  
３１：モータ  ３１０：電源  ３１１：エンコーダ
４：洗浄手段
４０：タンク  ４１：第１の洗浄ノズル
５：飛散防止カバー
５０：飛散防止部  ５１：被固定部  ５２：押下げ部
６：上下動作手段  ６０：ロッド  ６１：シリンダ
７：センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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