(57)【要約】      （修正有）【課題】定盤の表面面積が広い外周側に洗浄ムラが発生するのを防止する。【解決手段】ジェットノズル３，４を定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面で旋回自在に配置して、定速回転する定盤１，２に対し、そのラジアル方向へ往復動させながら旋回移動させることにより、定盤１，２に対するジェットノズル３，４のラジアル方向への往復動軌跡に沿って旋回直径分だけ幅広く高圧水が噴射され、その噴射重複領域が格段に増加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面（１ａ，２ａ）に溝が形成された定盤（１，２）の回転運動に連動して、ジェットノズル（３，４）を該定盤（１，２）のラジアル方向へ往復動させ、このジェットノズル（３，４）から高圧水（Ｗ１，Ｗ２）を定盤（１，２）の表面（１ａ，２ａ）に向け噴射して溝洗浄するラップ機の定盤洗浄装置において、
前記ジェットノズル（３，４）を定盤（１，２）の表面（１ａ，２ａ）と平行な平面で旋回自在に配置して、定速回転する定盤（１，２）に対し、そのラジアル方向へ往復動させながら旋回移動させたことを特徴とするラップ機の定盤洗浄装置。
【請求項２】
前記定盤（１，２）の表面（１ａ，２ａ）に対してジェットノズル（３，４）を所定角度だけ傾斜させ、このジェットノズル（３，４）から噴射される高圧水（Ｗ１，Ｗ２）の反動で、ジェットノズル（３，４）を自動的に旋回させた請求項１記載のラップ機の定盤洗浄装置。
【請求項３】
前記ジェットノズル（３，４）の外周に、該ジェットノズル（３，４）から噴射された高圧水（Ｗ１，Ｗ２）を囲むように環状の飛散防止壁（９）を設け、この飛散防止壁（９）の先端部（９ａ）を定盤（１，２）の表面（１ａ，２ａ）に当接させた請求項１または２記載のラップ機の定盤洗浄装置。
【請求項４】
前記飛散防止壁（９）の少なくとも先端部（９ａ）が弾性変形可能なブラシであり、このブラシ（９ａ）を定盤（１，２）の表面（１ａ，２ａ）に圧接させた請求項３記載のラップ機の定盤洗浄装置。
【請求項５】
前記定盤（１，２）のラジアル方向へ往復動するジェットノズル（３，４）の移動速度を、該定盤（１，２）の内周縁（１ｂ，２ｂ）から外周縁（１ｃ，２ｃ）へ向けて徐々に減速させた請求項１、２、３または４記載のラップ機の定盤洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエハなどの板状体の平行平面を研磨するラップ機において、円板状の定盤の表面溝に堆積した固体を含む汚れを洗浄して除去する定盤洗浄装置に関する。
詳しくは、表面に溝が形成された定盤の回転運動に連動して、ジェットノズルを該定盤のラジアル方向へ往復動させ、このジェットノズルから高圧水を定盤の表面に向け噴射して溝洗浄するラップ機の定盤洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のラップ機の定盤洗浄装置は、上下定盤の回転外に配置された中心点を中心として、揺動アーム（旋回アーム）を該定盤のラジアル方向へ揺動自在に設けるか、或いはラジアル方向へ直進する直進アームを設け、これら揺動アーム又は直進アームの先端に、上定盤の下面及び下定盤の上面へ向けて上下ジェットノズルを開設すると共に、これら上下ジェットノズルに対して上下吸い込み口を、上下定盤の回転方向下流側に位置するように配置している（例えば、特許文献１参照）。
そして、回転する上下定盤の間に揺動アーム又は直進アームを挿入して、該定盤のラジアル方向へ往復動させながら、上下ジェットノズルから高圧水を円錐状（扇状）に噴射して、該定盤の表面及びそれに形成された溝に当てることにより、洗浄され、その洗浄水及び洗浄されたスラリーやスラッジを上下吸い込み口から真空吸引して排出させている。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０３０６０８号公報（第４−５頁、図１−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来のラップ機の定盤洗浄装置では、回転する定盤の表面に対しジェットノズルをラジアル方向へ往復動させて高圧水を噴射させるため、その噴射軌跡が定盤の回転方向へジクザグに移動するだけで、この定盤の表面全体に亘って高圧水を均一に当てることができず、それにより特に定盤の表面面積が広い外周側に洗浄ムラが発生してしまった。
このような洗浄ムラを防止するには、ジェットノズルからの噴射軌跡をずらして繰り返し洗浄しなければならず、それに伴って多量の高圧水が必要になると共にラップ機の休止時間も長くなるという問題があった。
更に、ジェットノズルから噴射された高圧水は、定盤の表面や溝に激しく当たり跳ね返って飛散するが、その跳ね返り方向は高圧水が当たる定盤の表面や溝の形状によって異なるため、定盤の回転方向に合わせてジェットノズルの下流側に吸い込み口の開口部を定盤の表面と接するように配置しても、飛散した洗浄水などを全て回収することは不可能であった。
特にジェットノズルを上定盤の外周縁近くまで移動して高圧水を当てると、円錐状に噴射された高圧水の一部が上定盤の外へ飛散して、作業場の天井まで届く恐れがあるため、上定盤の外周縁近くまで高圧水を十分に当てることができず、それにより上定盤の外周部における洗浄度を上げられないという問題もあった。
【０００５】
本発明のうち請求項１記載の発明は、定盤の表面面積が広い外周側に洗浄ムラが発生するのを防止することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、ジェットノズルの駆動構造を簡素化してコンパクト化及び低コストを図ることを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の目的に加えて、定盤の外周縁近くまで高圧水を十分に当てることを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の発明の目的に加えて、定盤の表面洗浄度を更に上げることを目的としたものである。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４に記載の発明の目的に加えて、定盤全体における単位面積当たりの水量を均等化して特に外周側の表面洗浄度を向上させることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ジェットノズルを定盤の表面と平行な平面で旋回自在に配置して、定速回転する定盤に対し、そのラジアル方向へ往復動させながら旋回移動させたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記定盤の表面に対してジェットノズルを所定角度だけ傾斜させ、このジェットノズルから噴射される高圧水の反動で、ジェットノズルを自動的に旋回させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に、前記ジェットノズルの外周に、該ジェットノズルから噴射された高圧水を囲むように環状の飛散防止壁を設け、この飛散防止壁の先端部を定盤の表面に当接させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成に、前記飛散防止壁の少なくとも先端部が弾性変形可能なブラシであり、このブラシを定盤の表面に圧接させた構成を加えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の発明の構成に、前記定盤のラジアル方向へ往復動するジェットノズルの移動速度を、該定盤の内周縁から外周縁へ向けて徐々に減速させた構成を加えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、ジェットノズルを定盤の表面と平行な平面で旋回自在に配置して、定速回転する定盤に対し、そのラジアル方向へ往復動させながら旋回移動させることにより、定盤に対するジェットノズルのラジアル方向への往復動軌跡に沿って旋回直径分だけ幅広く高圧水が噴射され、その噴射重複領域が格段に増加する。
従って、定盤の表面面積が広い外周側に洗浄ムラが発生するのを防止できる。
その結果、高圧水の噴射軌跡が定盤の回転方向へジクザグに移動するだけの従来のものに比べ、所定の洗浄度を得るための高圧水の必要量を減少できると共にラップ機の休止時間を短縮化できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、定盤の表面に対してジェットノズルを所定角度だけ傾斜させ、このジェットノズルから噴射される高圧水の反動で、ジェットノズルを自動的に旋回させることにより、旋回用の駆動源が必要ない。
従って、ジェットノズルの駆動構造を簡素化してコンパクト化及び低コストを図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の効果に加えて、ジェットノズルの外周に、それから噴射された高圧水を囲むように環状の飛散防止壁を設けて、その先端部を定盤の表面に当接させることにより、円錐状に噴射された高圧水の一部や定盤の表面及び溝に当たって跳ね返った洗浄水などが飛散防止壁の外へ飛散しない。
従って、定盤の外周縁近くまで高圧水を十分に当てることができる。
その結果、特に上定盤の外周縁近くに高圧水を当てて洗浄する場合にその円錐状に噴射された高圧水の一部が上定盤の外へ飛散し易い従来のものに比べ、上定盤の外周部における洗浄度を確実に上げることができる。
また、ジェットノズルに対して定盤の回転方向下流側に位置するように吸い込み口を設ける必要がなくなるので、その分だけ装置全体の構造を簡素化して製造コストを低減できる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の発明の効果に加えて、定盤の表面にブラシを圧接させることにより、定盤の表面溝に堆積したスラッジが掻き落とされる。
従って、定盤の表面洗浄度を更に上げることができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の発明の効果に加えて、円板状の定盤の表面面積は内周側より外周側の方が広いため、この定盤のラジアル方向へ往復動するジェットノズルの移動速度を、該定盤の内周縁から外周縁へ向けて徐々に減速させることにより、面積差がある内周側に対する高圧水の噴射量と外周側に対する高圧水の噴射量とが略同じになる。
従って、定盤全体における単位面積当たりの水量を均等化して特に外周側の表面洗浄度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のラップ機の定盤洗浄装置Ａは、図１及び図２に示す如く、定速で回転運動する円板状の上下定盤１，２に対して、上下一対のジェットノズル３，４を、夫々上下定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面でそのラジアル方向（遠心方向又は半径方向）へ往復動させながら旋回移動させ、これら上下ジェットノズル３，４から高圧水Ｗ１，Ｗ２を、該定盤１，２の表面１ａ，２ａ及びそれに形成された溝（図示せず）へ向け噴射して洗浄することにより、該溝に堆積されたスラッジなどを除去するものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
この実施例１は、上下定盤１，２の回転外にある揺動中心Ｏを中心揺動するとして揺動する揺動アームＢの先端に、上下一対のジェットノズル３，４を、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａと対向して上下に一対ずつ計４個、夫々が該定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面で旋回するように配置した場合を示すものである。
【００１４】
上記揺動アームＢは、その基端部Ｂ１を上下定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面で回動自在に軸着して、この軸着部分を揺動中心Ｏとすると共に、この基端部Ｂ１に連係するアクチュエータにより所定角度範囲に亘って揺動させる。
【００１５】
この揺動アームＢのアクチュエータは、本実施例の場合、エアシリンダＢ２に連設したラックＢ３とピニオンＢ４とからなり、このエアシリンダＢ２の伸縮でラックＢ３を往復動させることによって、ピニオンＢ４を介して揺動アームＢの基端部Ｂ１を、後述するジェットノズル３，４から噴射された高圧水Ｗ１，Ｗ２が上下定盤１，２の内周縁１ｂ，２ｂから外周縁１ｃ，２ｃに亘って移動するように約３６度揺動させている。
【００１６】
更に、この揺動アームＢの揺動速度は、コントローラ（図示せず）により。上下定盤１，２の内周縁１ｂ，２ｂから外周縁１ｃ，２ｃへ向けて徐々に遅くなるように制御している。
【００１７】
そして、上記揺動アームＢの先端には、高圧水の給水源（図示せず）と連通する例えばホースなどの給水路５が接続された中心軸６を、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａへ向けて突設し、この中心軸６の上下両端に回転ヘッド７，７を回転自在に連結し、これら回転ヘッド７，７には、例えばパイプなどの旋回路８を放射方向へ複数本連結し、夫々の先端に上下ジェットノズル３，４が開設される。
【００１８】
本実施例の場合には、回転ヘッド７，７に夫々２本ずつ計４本の旋回路８…を連結し、上記給水路５から高圧水が、中心軸６及び旋回路８…の内部通路を通って４個の上下ジェットノズル３，４へ供給される。
【００１９】
これら上下ジェットノズル３，４は、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａに対して接線方向へ所定角度、例えば約３度前後だけ傾斜させ、それから上下定盤１，２の表面１ａ，２ａへ向けて高圧水Ｗ１，Ｗ２を所定角度の円錐状に噴射させると同時に、この高圧水Ｗ１，Ｗ２の反動（噴射力の反力）により、上下ジェットノズル３，４及び旋回路８…を、中心軸６に対して自動的に旋回させている。
【００２０】
この際、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａは、一般的に上下逆方向へ回転するため、これに合わせて各ジェットノズル３，４及び旋回路８…を上下逆方向へ旋回させることが好ましく、その旋回速度と上下定盤１，２の回転速度とを均一になるように調整して、良好に洗浄されるようにすることが好ましい。
【００２１】
更に、前記各ジェットノズル３，４の外周には、該ジェットノズル３，４から噴射された高圧水Ｗ１，Ｗ２を囲むように環状の飛散防止壁９を設け、この飛散防止壁９の先端部９ａ，９ａを夫々上下定盤１，２の表面１ａ，２ａに当接させるか又は圧接させて、両者間に隙間ができないようにしている。
【００２２】
また、この飛散防止壁９は、その少なくとも先端部９ａ，９ａが弾性変形可能なブラシであって、これらブラシ９ａ，９ａを上下定盤１，２の表面１ａ，２ａに圧接させることが好ましい。
【００２３】
本実施例の場合には、前記揺動アームＢの先端に円板状の支持板１０を、上記中心軸６が貫通するように連設し、この支持板１０の外周に沿って円筒状の飛散防止壁９を固着し、この飛散防止壁９の上下両端部に環状のブラシ９ａ，９ａを固着している。
【００２４】
なお、上定盤１の表面１ａへ向けて噴射した高圧水Ｗ１が滞りなく流れ落ちるようにするため、上記支持板１０に通孔１０ａを複数開穿するか、又は該支持板１０自体を傾斜させるなどすることが好ましい。
【００２５】
次に、斯かるラップ機の定盤洗浄装置Ａの作動について説明する。
先ず、初期状態では揺動アームＢが上下定盤１，２の回転外に待機しており、上下定盤（１，２）の回転運動に連動して、該定盤洗浄装置Ａの作動を開始すると、この待機位置から揺動アームＢが揺動して上下定盤１，２の間に侵入し、上下定盤１，２のラジアル方向への往復揺動を開始する。
【００２６】
これと同時に、給水源から給水路５、中心軸６及び旋回路８…の内部通路を通って旋回路８…へ給水され、上下４個のジェットノズル３，４から上下定盤１，２の表面１ａ，２ａへ向けて高圧水Ｗ１，Ｗ２が夫々円錐状に噴射され、その噴射力の反力で、ジェットノズル３，４が自動的に旋回移動を開始する。
【００２７】
それにより、揺動アームＢの先端が上下定盤１，２の回転方向へジクザグに移動するだけであっても、上下定盤１，２に対するジェットノズル３，４のラジアル方向への往復動軌跡に沿って旋回直径分だけ幅広く高圧水が噴射され、その噴射重複領域が格段に増加する。
その結果、上下定盤１，２の表面面積が広い外周側に洗浄ムラが発生するのを防止できる。
【００２８】
更に、本実施例の場合には、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａに対してジェットノズル３，４を所定角度だけ傾斜させ、このジェットノズル３，４から噴射される高圧水の反動で、ジェットノズル３，４を自動的に旋回させたので、旋回用の駆動源が必要ない。
その結果、上下ジェットノズル３，４の駆動構造を簡素化してコンパクト化及び低コストを図ることができるという利点がある。
【００２９】
また、上下ジェットノズル３，４の外周に、それから噴射された高圧水Ｗ１，Ｗ２を囲むように環状の飛散防止壁９を設けて、その先端部９ａを上下定盤１，２の表面１ａ，２ａに当接させたので、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａや溝に当たって跳ね返った洗浄水などが飛散防止壁９の外へ飛散しない。
その結果、上下定盤１，２の外周縁１ｂ，２ｂ近くまで高圧水Ｗ１，Ｗ２を十分に当てることができるという利点がある。
【００３０】
また更に、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａにブラシ９ａ，９ａを圧接させたので、上下定盤１，２の表面溝に堆積したスラッジが掻き落とされる。
その結果、上下定盤１，２の表面洗浄度を更に上げることができるという利点がある。
【００３１】
一方、円板状の上下定盤１，２の表面面積は、夫々の内周側より外周側の方が広いため、これら上下定盤１，２のラジアル方向へ往復動するジェットノズル３，４の移動速度を、該定盤１，２の内周縁１ｂ，２ｂから外周縁１ｃ，２ｃへ向けて徐々に減速させることにより、面積差がある上下定盤１，２の内周側に対する高圧水Ｗ１，Ｗ２の噴射量と外周側に対する高圧水Ｗ１，Ｗ２の噴射量とが略同じになる
その結果、上下定盤１，２の表面１ａ，２ａ全体における単位面積当たりの水量を均等化して特に外周側の表面洗浄度を向上させることができるという利点がある。
【００３２】
尚、前示実施例では、上下定盤１，２の回転外にある揺動中心Ｏを中心揺動するとして揺動する揺動アームＢの先端に、上下ジェットノズル３，４が上下定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面で旋回するように配置される場合を示したが、これに限定されず、例えばラジアル方向へ直進する直進アームの先端に、上下ジェットノズル３，４を上下定盤１，２の表面１ａ，２ａと平行な平面で旋回するように配置しても良い。
【００３３】
更に、この揺動アームＢのアクチュエータや上下ジェットノズル３，４の構造や飛散防止壁９の取り付け構造も、前示実施例に限定されず、夫々が同様に作動すれば、他の構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示すラップ機の定盤洗浄装置の平面図である。
【図２】同縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  ラップ機の定盤洗浄装置              Ｂ  揺動アーム
Ｏ  揺動中心                            Ｗ１，Ｗ２  高圧水
１  定盤（上定盤）                      １ａ  表面
１ｂ  内周縁                            １ｃ  外周縁
２  定盤（下定盤）                      ２ａ  表面
２ｂ  内周縁                            ２ｃ  外周縁
３  ジェットノズル（上ジェットノズル）  ４  ジェットノズル（下ジェットノズル）  ５  給水路                              ６  中心軸
７  回転ヘッド                          ８  旋回路
９  飛散防止壁                          ９ａ  先端部、ブラシ
１０  支持板                            １０ａ  通孔
【図１】
2005169550.tif 000003
【図２】
2005169550.tif 000004