(57)【要約】【課題】洗浄後のワークの汚れを防止して洗浄処理のスループットを向上させることができるディスク洗浄処理装置を提供することにある。【解決手段】この発明は、所定の角度に対応して設けられた側面を複数有する多面体のターンテーブルと、複数の各側面に設けられディスクが装着されてディスクを回転させるスピンドルと、ターンテーブルの複数の側面の１つの位置に対応して設けられディスクを洗浄する洗浄室と、他の側面の位置に対応して洗浄室とは分離して設けられた乾燥室とを備えていて、洗浄室において洗浄が終了したディスクを洗浄室に対応する位置のスピンドルに装着してターンテーブルを所定角度あるいはその整数倍回転させて乾燥室に対応する側面位置へディスクを搬送し、この乾燥室においてスピンドルを回転させてディスクを乾燥するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンテーブルにディスクを保持して前記ターンテーブルを所定の角度回転させて所定の処理を順次行うディスク洗浄処理装置において、
前記所定の角度に対応して設けられた側面を複数有する多面体の前記ターンテーブルと、
前記複数の各側面に設けられ前記ディスクが装着されてディスクを回転させるスピンドルと、
前記ターンテーブルの複数の側面の１つの位置に対応して設けられ前記ディスクを洗浄する洗浄室と、
他の前記側面の位置に対応して前記洗浄室とは分離して設けられた乾燥室とを備え、
前記洗浄室において洗浄が終了した前記ディスクを前記洗浄室に対応する位置の前記スピンドルに装着して前記ターンテーブルを前記所定角度あるいはその整数倍回転させて前記乾燥室に対応する側面位置へ前記ディスクを搬送し、この乾燥室において前記スピンドルを回転させて前記ディスクを乾燥することを特徴とするディスク洗浄処理装置。
【請求項２】
さらに、前記洗浄室と前記乾燥室とに対応する側面の間にさらに他の前記側面を有し、このさらに他の前記側面の位置に対応して前記スピンドルに装着されたディスクを回転させてリンス液を塗布するリンス塗布室が設けられ、前記洗浄室と前記乾燥室と前記リンス塗布室とは、それぞれ各室に対応する前記ターンテーブルの前記側面をその部屋の一部とするものである請求項１記載のディスク洗浄処理装置。
【請求項３】
前記洗浄室は、前記側面に対応して多段に配列されたシャワーノズルの洗浄部を有し、その各段においてシャワーにより前記ディスクをそれぞれ洗浄するものであって、その段数は、ディスクの乾燥時間に相当する時間に合わせて前記ディスクの洗浄が完了する数であり、前記リンス塗布室および前記乾燥室は、それぞれ前記スピンドルに装着された前記ディスクをカバーして対峙している前記側面を部屋の一部として他の室と分離された空間を形成するものである請求項１記載のディスク洗浄処理装置。
【請求項４】
前記側面は、４面以上であり、さらに残りの側面に前記ディスクを前記スピンドルから外して排出するハンドリングユニットが設けられ、前記乾燥室には、純粋を噴射して前記ディスクを洗浄するノズルが設けられ、前記ターンテーブルが前記乾燥時間に対応して所定の角度の単位で回転する請求項３記載のディスク洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスク洗浄処理装置に関し、詳しくは、回転テーブルを設けてウエハやハードディスク、光ディスクようなディスク（円板）をハンドリングするディスク洗浄処理装置において、洗浄後のワークの汚れを防止して洗浄処理のスループットを向上させることができるようなディスク洗浄処理装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハードディスクのサブストレートなどでは、研削、研磨、スパッタリング、メッキ等の工程の後にディスクの洗浄が行われている。このようなハードディスクやウエハのようなディスクの洗浄には、複数の洗浄工程と洗浄後の乾燥工程とがある。
洗浄工程では、通常、垂直に複数枚のディスクを配列したキャリア（あるいはトレイ）を洗浄液の槽に浸けて超音波等により洗浄する装置が知られている。この場合には、洗浄後のディスクの乾燥は、キャリア（あるいはトレイ）を乾燥室に搬送してそこで行われる。
このようなキャリア洗浄に換えて、シャワー槽、薬液槽、超音波槽、純水槽にそれぞれにコンベアを設けて、ディスクを各槽においてコンベア搬送して順次各槽を移動させて洗浄するスクラブ洗浄装置が公知ある（特許文献１参照）。
これとは別に、ブラシ洗浄（スクラブ洗浄）、ジェット洗浄、シャワー洗浄という複数の洗浄室を放射状に配置して、ディスクを垂直にターンテーブルに保持してディスクを回転移動させて、ディスクの汚れ度合いに応じて洗浄手段を選択する技術が公知である（特許文献２参照）。なお、ブラシ洗浄では、ブラシに換えてこれに類するものとしてスポンジを回転ディスクの表面に接触させて洗浄することが行われている。
乾燥工程は、洗浄工程とは独立の工程であり、洗浄液が乾燥後に残らないように、例えば、純水の容器に洗浄後のディスクを浸した後に取出して乾燥工程に入る。この場合、ディスク洗浄から乾燥までのスループットを向上するために、一度に多数のディスクをハンドリングしたり、洗浄したディスクの受け渡し搬送中に乾燥処理などが行われる。なお、この乾燥工程は、広い意味で洗浄処理の中に含まれる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９６２４５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９９０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来技術にあっては、洗浄したディスクを乾燥させる場合に、ウエット状態で乾燥工程に移行しなければならない。そのため、乾燥工程に入る受け渡し過程でウエット状態のディスクに汚れが付着しやすい。また、最近の乾燥工程ではリンス工程とスピン乾燥工程とがあって、リンス工程からスピン乾燥工程へ移る受け渡し過程でも汚れが付着する問題がある。
しかも、ディスク受け渡しの際にディスクをチャックしたり、チャック状態において、ウエット状態のディスクを浴槽から他の浴槽へあるいはある処理室から他の処理室へと出し入れしなければならず、それをたとえ短くしてもに５〜６秒程度の時間がかかり、この処理時間がディスク洗浄処理全体のスループットを低下させている。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、洗浄後のワークの汚れを防止して洗浄処理のスループットを向上させることができるディスク洗浄処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明のディスク洗浄処理装置の特徴は、所定の角度に対応して設けられた側面を複数有する多面体のターンテーブルと、複数の各側面に設けられディスクが装着されてディスクを回転させるスピンドルと、ターンテーブルの複数の側面の１つの位置に対応して設けられディスクを洗浄する洗浄室と、他の側面の位置に対応して洗浄室とは分離して設けられた乾燥室とを備えていて、洗浄室において洗浄が終了したディスクを洗浄室に対応する位置のスピンドルに装着してターンテーブルを所定角度あるいはその整数倍回転させて乾燥室に対応する側面位置へディスクを搬送し、この乾燥室においてスピンドルを回転させてディスクを乾燥するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
このように、この発明にあっては、多面体のターンテーブルの側面にスピンドルを設けて、洗浄が終了したディスクを洗浄室側でスピンドルに装着してその状態でターンテーブルを回転させて洗浄後のディスクを乾燥室へと搬送して、スピンドルを回転させてディスクの乾燥に入るようにしているので、洗浄後のディスクの乾燥への移行は、ターンテーブルを回転させるだけでよく、短時間となり、洗浄からスピンドルによるスピン乾燥までに短時間で移行することができる。
その結果、洗浄後のワークの汚れを防止でき、洗浄処理のスループットを向上させることができる。
【０００７】
【実施例】
図１は、この発明の一実施例のディスク洗浄処理装置の構成図であり、図２は、ディスクの洗浄処理から乾燥処理までの受け渡し処理動作の説明図である。
図１において、１０は、ディスク洗浄処理装置であって、１１は、その筐体であり、その内部が見えるようにこれを二点鎖線で示してある。
１は、洗浄、乾燥されるディスクであって、２個が並列に搬送されて洗浄され、乾燥される。２は、スクラブ洗浄室（スクラブチャンバ）３の入口側（搬入口）に設けられたハンドリングユニットである。スクラブ洗浄室３は、そのシャワーカバー３１を実線で示してあるが、同様にその中が見えるようにしてある。４は、インデックステーブル（所定角度回転するターンテーブル）であって、立方体形状をしている。その４側面にはスピンドル４１，４２が２個づつ配置され設けられれている。
【０００８】
ハンドリングユニット２は、ローダ側１２との間に設けられ、ローダ側１２から２枚のディスク１をチャックしてスクラブ洗浄室３の入口に停止して、この入口とローダ側１２との間を往復してディスク１を受け渡すディスク受渡しハンド３２ａにディスク１を受け渡す。
ディスク受渡しハンド３２ａは、スクラブ洗浄室３の入口でスクラブ洗浄室３の入口側に設けられたディスク受渡しハンドであって、ハンドリングユニット２によりチャックされたディスク１が開放されたときにディスク１を受けてスクラブ洗浄室３に搬入する。
７は、アンローダ側１３へディスク１を排出するハンドリングユニットであり、ディスク洗浄処理装置１０の搬出口に設けられ、インデックステーブル４のスピンドル４１，４２に装着されたディスク１をチャックして受け取り、アンローダ側１３へと搬送する。
【０００９】
スクラブ洗浄室３は、インデックステーブル４の側面位置Ａに出口側が対峙していて、このスクラブ洗浄室３には、所定の間隔で配置され、前後移動するディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎが設けられている。これらディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎと並行に等間隔でこれの上部には多数配列されたディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎが設けられ、このディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎに対応してこれの側面上部にシャワーノズル３４ａ〜３４ｎが設けられて、これらディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎとシャワーノズル３４ａ〜３４ｎとによりｎ段のシャワー洗浄部を形成している。
また、スクラブ洗浄室３の出口側には、インデックステーブル４の側面位置Ａに対峙して、ディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎと等間隔でハンドリングユニット３５が配置されている。
なお、このハンドリングユニット３５は、この等間隔で配置された位置からインデックステーブル４のスピンドル４１，４２の位置まで前進し、その後後退して元のこの等間隔位置に戻る。一方、ディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎは、ディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎの間隔ピッチに対応してこれの下側に矢印で示すように一旦下がって１ピッチ分前進した後上がり、逆の動作で１ピッチ分後退して元に戻る動作をこれらが連動して繰り返す。ディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎが上昇した位置は、ディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎにディスク１が保持されている位置に一致している。また、降下した位置は、保持したディスク１の頂点がディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎから逃げる位置に一致している。
【００１０】
インデックステーブル４は、１ステップ９０度で時計方向に回転するステップ送りのターンテーブルである。このインデックステーブル４には、４側面にそれぞれ２個づつディスク１が装着されるスピンドル４１，４２が設けられ、インデックステーブル４の内部に設けられた駆動機構に（図示せず）より回転駆動される。その側面位置Ａからインデックステーブル４が時計方向に９０度回転した（１ステップ送りされた）次の側面位置Ｂには、リンス塗布室５があって、このリンス塗布室５は、防滴カバー５１と複数のリンスノズル５２とシステム進退機構５３で構成されている。
インデックステーブル４が回転しているときには、このリンス塗布室５は、システム進退機構５３により、防滴カバー５１と複数のリンスノズル５２とが点線で示す位置まで後退していて、これらがスピンドル４１，４２とこれに装着されたディスク１に接触しない位置まで待避している。そして、システム進退機構５３のロッド５３ａの伸張により、防滴カバー５１と複数のリンスノズル５２が前進してインデックステーブル４の側面との間で他の室とは分離された空間が形成されてリンス塗布室５となり、スピンドル４１，４２に装着されたディスク１が回転してリンスノズル５２から噴射されるリンス液により、このリンス液がディスク１に塗布される。
【００１１】
インデックステーブル４が時計方向にさらに９０度回転した次の側面位置Ｃには、乾燥室６があって、この乾燥室６は、防滴カバー６１と複数の純水をディスク１に吹き付ける純水ノズル６２とシステム進退機構６３で構成されている。防滴カバー６１と純水ノズル６２とシステム進退機構６３とはそれぞれリンス塗布室５の防滴カバー５１とリンスノズル５２とシステム進退機構５３に対応していて、インデックステーブル４が９０度回転しているときには、乾燥室６は、システム進退機構６３により、防滴カバー６１と複数の純水ノズル６２とが後退して、待避状態にある。
【００１２】
インデックステーブル４が時計方向にさらに９０度回転した次の側面位置Ｄには、ハンドリングユニット７が対峙していて、ハンドリングユニット７は、アンローダ側１３とスピンドル４１，４２との間を往復してスピンドル４１，４２に装着されたディスク１をチャックしてスピンドル４１，４２から取り外して、アンローダ側１３へと搬送する。
ここで、８は、ディスク１をチャックするチャックローラであり、９は、ディスク１を保持するローラである。ハンドリングユニット２，３５とディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎとには、それぞれ３個所にチャックローラ８が設けられ、これらが回転対称の位置に等角度で配置されている。一方、ハンドリングユニット７とディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎとは、それぞれの３個所にチャックローラ８あるいはローラ９が設けられているが、これらの３点は、図示するように、回転対称位置には配置されておらず、１対２の形で３個のローラが横方向で対峙する形態となっている。これは、ディスク吊り棚３３ａのチャックローラ８に対してディスク受渡しハンド３２ａのローラ９が逃げる位置になるように配置されているからである。
【００１３】
ハンドリングユニット２，７とハンドリングユニット３５、そして、ディスク吊り棚３３ａの各チャックローラ８は、その１つが中心方向に進退移動してディスク１をチャックする動作をするが、ディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎのローラ９は、単にディスク１を載置して保持するだけである。
なお、各チャックローラ８を進退駆動するロータリソレノイド等の駆動機構は、それぞれに設けられているが、それらは図では現れていない。
ここで、ディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎは、２枚のディスク１を同時に次ぎのディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎに搬送するが、入口側の最初のディスク受渡しハンド３２ａは、ハンドリングユニット２からディスク吊り棚３３ａへディスク１を搬送し、出口側の最後のディスク受渡しハンド３２ｎは、ディスク吊り棚３３ｎからハンドリングユニット３５へディスク１を搬送する。
【００１４】
ところで、ここでは、インデックステーブル４の９０度ごとの回転は、ディスクの乾燥が完了する時間に合わせて行われる。そこで、この乾燥完了時間に合わせてスクラブ洗浄室３でのディスク１の洗浄が完了するように、スクラブ洗浄室３のディスク１が多段に設けられたシャワー洗浄部で何回も洗浄されに、１ピッチずつステップ送り、スクラブ洗浄室３内部で搬送される。そこで、この段数分だけ、ディスク１は、スクラブ洗浄室３に滞留することになる。この滞留時間は、乾燥時間の実質的に整数倍か、それ以上の時間であり、ディスクの洗浄が完了する時間に対応している。例えば、洗浄のトータル時間が３０秒の時に、乾燥時間を５秒程度とした場合、１段のシャワー洗浄時間を５〜６秒程度とすると、シャワー洗浄段数は６段程度となる。
なお、リンス処理の時間は乾燥処理に比べて短いので、ここでは、乾燥時間に合わせて終了させる。スクラブ洗浄処理が最も時間がかかるので、シャワー洗浄は多段配置となる。また、このようなシャワー洗浄の多段配置によりディスクの汚れをよく落とすことができる。
このディスク洗浄処理装置１０では、ディスク１の受け渡しをするロード／アンロード処理時間、そしてハンドリングユニット３５によるスピンドル４１，４２へディスク１を装着し、その後元の位置に戻る処理時間は、乾燥処理に比べて無視できる程度の短時間である。それは、最大でも１秒程度あれば十分である。そこで、ディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎにおける１ピッチのディスク１の移動時間の間隔を６段の場合には６秒ごととしてシャワー洗浄を行えばよい。
【００１５】
次に図２を参照してディスクの受け渡し処理動作について説明する。
図２では、ロード／アンロードと処理との関係が分かるように、ローダ側を左にし、アンローダ側を右にして図示してある。これは、図１に対してディスク洗浄処理装置１０を反対側（１８０度回転した位置）からみた図である。
まず、左のローダ側からハンドリングユニット２により搬送されてきた２枚のディスク１をディスク受渡しハンド３２ａがスクラブ洗浄室３に搬入するときに、ディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎが同時に前進して各ディスク吊り棚３３ａ〜３３ｎの２枚のディスク１が前に順送りされて、最終段のディスク受渡しハンド３２ｎから送られたディスク１をインデックステーブル４の側面位置Ａに位置する出口側のハンドリングユニット３５がチャックして受け取る（ステップ▲１▼）。次にディスク受渡しハンド３２ａ〜３２ｎが降下して同時に後退して元の位置に戻るタイミングでハンドリングユニット３５が前進してインデックステーブル４の側面に装備されたスピンドル４１，４２に洗浄が終了したディスク１をそれぞれに装着して、元の位置に後退する（ステップ▲２▼）。
【００１６】
次に、インデックステーブル４が時計方向に９０度回転する（ステップ▲３▼）。洗浄が終了した２枚のディスク１は、インデックステーブル４の側面位置Ｂの位置になる。ここで、リンス塗布室５のシステム進退機構５３が前進動作をして、防滴カバー５１と複数のリンスノズル５２とが前進して２枚のディスク１がカバーされて、スピンドル４１，４２により回転駆動され、リンスノズル５２からリンス液が噴射されたリンス液が塗布される（ステップ▲４▼）。
このとき同時に、先にリンス塗布室５にあった１つ前の洗浄済みディスク１がインデックステーブル４の側面位置Ｃの位置にある乾燥室６に移動しているので、リンス塗布室５のシステム進退機構５３の前進同時に乾燥室６のシステム進退機構６３も前進動作をして乾燥処理が並行して行われる（ステップ▲４▼）。また、先に乾燥室６にあった２つ前の洗浄済みディスク１がインデックステーブル４の側面位置Ｄの位置にあるハンドリングユニット７の位置に移動しているので、ハンドリングユニット７が前進してスピンドル４１，４２に装着されているディスク１を取り外してアンローダ側１３へと搬送する（ステップ▲４▼）。
【００１７】
前記したように、インデックステーブル４が９０度回転するタイミングは、ディスク１の乾燥処理が終了したタイミングに合っているので、リンス塗布室５の洗浄済みディスク１はリンス処理が終了して待機した状態にある。乾燥室６でディスク１の乾燥が終了するとシステム進退機構６３とシステム進退機構５３とが同時に後退して、乾燥室６とリンス塗布室５とがインデックステーブル４の側面から後退する。このタイミングでインデックステーブル４が９０度回転するので、リンス処理が終了したディスク１は、乾燥室６の位置（側面位置Ｃ）に、乾燥が終了したディスク１は、アンローダ位置（側面位置Ｄ）に移動し、リンス塗布室５の位置（側面位置Ｂ）には、新しい洗浄済みディスク１が移動してくる。
乾燥処理では、防滴カバー６１と複数の純水ノズル６２とがシステム進退機構６３により前進してディスク１がカバーされ、まず、純水ノズル６２により純水を１秒程度吹きつけてから、高速回転を３〜４秒程度行い、スピンドル４１，４２を高速回転させてディスク１をスピン乾燥させる。
【００１８】
このようにこの発明にあっては、洗浄後のディスクをスピンドルに装着してインデックステーブルを回転させてリンス塗布室、乾燥室へと順次送りしているので、ディスクの出し入れの受け渡し処理がない。これにより、洗浄後のディスクの移動時間を短くでき、かつ、ウエット状態で次の処理に移ることができる。その結果、ディスクに汚れが付き難い。しかも、スピンドルに装着された状態でディスクを搬送するので、リンス処理や乾燥処理に入る際の時間が短縮される。
【００１９】
以上説明してきたが、実施例では、スクラブ洗浄室３の洗浄をシャワー洗浄としているが、これは、多段にシャワー洗浄を行うことで、ブラシ洗浄等をしないで済むようにしたものであって、このような多段のシャワー洗浄に換えて、ブラシあるいはスポンジ等で洗浄するブラシ洗浄あるいは超音波清浄等を用いてもよく、これらの洗浄を加えてもよいことはもちろんである。
また、実施例では、ターンテーブルは、立方体の例を示しているが、これは、複数の側面を有する多面体であればよい。
さらに、実施例では、ターンテーブルの送りは、９０度としているが、所定の角度のステップ送りをすればよい。この場合、１ステップ送りの角度に対応してそれぞれに側面を有していて、そのｎ倍の送り角度ごとに処理室を設けてもよく、このような場合には、ｎステップごとにターンテーブルを回転させることになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明にあっては、多面体のターンテーブルの側面にスピンドルを設けて、洗浄が終了したディスクを洗浄室側でスピンドルに装着してその状態でターンテーブルを回転させて洗浄後のディスクを乾燥室へと搬送して、スピンドルを回転させてディスクの乾燥に入るようにしているので、洗浄後のディスクの乾燥への移行は、ターンテーブルを回転させるだけでよく、短時間となり、洗浄からスピンドルによるスピン乾燥までに短時間で移行することができる。
その結果、洗浄後のワークの汚れを防止でき、洗浄処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の一実施例のディスク洗浄処理装置の構成図である。
【図２】図２は、ディスクの洗浄処理から乾燥処理までの受け渡し処理動作の説明図である。
【符号の説明】
１…ディスク、
１０…ディスク洗浄処理装置、
２，７，３５…ハンドリングユニット、
３…スクラブ洗浄室、
４…インデックステーブル、５…リンス塗布室、
６…乾燥室、１１…筐体、
１２…ローダ側、１３…アンローダ側、
３２ａ〜３２ｎ…ディスク受渡しハンド、
３３ａ〜３３ｎ…ディスク吊り棚、
３４ａ〜３４ｎ…シャワーノズル、
５１，６１…防滴カバー、５２…リンスノズル、
５３，６３…システム進退機構、
６２…純水ノズル。
【図１】
2004243266.tif 000003
【図２】
2004243266.tif 000004