JP7161412B2

JP7161412B2 - 洗浄ユニット

Info

Publication number: JP7161412B2
Application number: JP2019004267A
Authority: JP
Inventors: 聡山中; 茂石井; 弘樹宮本
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2022-10-26
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: JP2020113670A

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を洗浄する洗浄ユニットに関する。

チャックテーブルに下面が保持された半導体ウェーハ等の被加工物の上面を加工具で加工する加工装置は、加工後に、被加工物の上面を吸引保持する搬出手段で被加工物をチャックテーブルから搬出している。

そして、搬出手段でチャックテーブルから被加工物を離間させ次工程の装置に搬送する間に、被加工物の下面に洗浄水を供給しつつスポンジを当接させて該下面を洗浄している（例えば、特許文献１参照）。洗浄後に被加工物の下面に水が付着するため、特許文献２に開示されている研削装置のように、エアノズルのエアが噴射されている噴射口の上方をゆっくりと被加工物を移動させ、被加工物の下面をエアによって乾燥させている。

特開２０１３－０９４８７６号公報特開２０１０－１６７５１９号公報

しかしエアで水滴を被加工物の下面から吹き飛ばすため、被加工物をエアノズルの上方で高速移動させると下面に水滴が残ってしまう問題がある。また、加工装置内に、洗浄用の洗浄機構と、乾燥用のエアノズルとを備える必要があるため、設置スペースを広くとられるという問題がある。

よって、半導体ウェーハ等の被加工物を洗浄する洗浄ユニットにおいては、短時間で被加工物を十分に洗浄又は乾燥させ、また、洗浄ユニットの設置スペースの省スペース化を図るという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、被加工物の下面を保持するチャックテーブルと、加工具を回転可能に支持し該チャックテーブルに保持された被加工物の上面を加工する加工手段と、被加工物の上面を保持し該チャックテーブルに搬入する搬入手段と、被加工物の上面を保持し該チャックテーブルから搬出する搬出手段と、を備える加工装置に配設され、該搬入手段または該搬出手段に保持された被加工物の下面を洗浄する洗浄ユニットであって、該洗浄ユニットは、被加工物に接触するスポンジと、該スポンジの被加工物に接触する部分以外の部分で該スポンジを支持するとともに該スポンジを吸引源に連通する吸引孔を備える支持手段と、該スポンジに含まれる水を該吸引孔から吸引し排水する排水手段と、該吸引孔を水供給源に連通させ該スポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させる水供給手段と、該搬出手段に保持された被加工物の下面に平行に該搬出手段と該支持手段とを相対的に移動させる、または該搬入手段に保持された被加工物の下面に平行に該搬入手段と該支持手段とを相対的に移動させる移動手段と、を備え、被加工物を洗浄するときは、該水供給手段により該スポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させ、該スポンジを被加工物に接触させ、該移動手段で該搬出手段と該支持手段とを、または該移動手段で該搬入手段と該支持手段とを相対的に移動させ、被加工物を乾燥させるときは、該スポンジを被加工物に接触させ、該排水手段により該スポンジに含まれた水を排水しながら、該移動手段で該搬出手段と該支持手段とを相対的に移動させる洗浄ユニットである。

前記スポンジは、ロールスポンジであって、前記支持手段は、該ロールスポンジの筒内に挿入され外側面に前記吸引孔が配設されたシャフトと、該シャフトを回転自在に支持する支持部と、を備えると好ましい。

前記スポンジは、矩形スポンジであって、前記支持手段は、該矩形スポンジの被加工物に接する部分を露出させ該矩形スポンジの被加工物に接する部分以外を収容する凹部を有し、該凹部の内面に該吸引孔が形成された基台と、を備えると好ましい。

チャックテーブルと、加工手段と、搬入手段と、搬出手段と、を備える加工装置に配設され、搬入手段または搬出手段に保持された被加工物の下面を洗浄する本発明に係る洗浄ユニットは、被加工物に接触するスポンジと、スポンジの被加工物に接触する部分以外の部分でスポンジを支持するとともにスポンジを吸引源に連通する吸引孔を備える支持手段と、スポンジに含まれる水を吸引孔から吸引し排水する排水手段と、吸引孔を水供給源に連通させスポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させる水供給手段と、搬出手段に保持された被加工物の下面に平行に搬出手段と支持手段とを相対的に移動させる、または搬入手段に保持された被加工物の下面に平行に搬入手段と支持手段とを相対的に移動させる移動手段と、を備えているため、被加工物を洗浄するときは、水供給手段によりスポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させ、スポンジを被加工物に接触させ、移動手段で搬出手段と支持手段とを、または移動手段で搬入手段と支持手段とを相対的に移動させて洗浄を行うことができる。
また、被加工物を乾燥させるときは、スポンジを被加工物に接触させ、排水手段によりスポンジに含まれた水を排水しながら、移動手段で搬出手段と支持手段とを相対的に移動させることで、スポンジを水で飽和させることなく被加工物を継続的に十分に乾燥させることができる。被加工物乾燥時に、スポンジを乾燥させつつ被加工物に接触させることで、洗浄時に洗浄しきれず被加工物に付着している細かな加工屑を拭き取ることも可能となる。さらに、水供給手段から水をスポンジに供給して、スポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させることで、被加工物の洗浄時又は乾燥時に拭き取られスポンジの該接触する部分に付着した細かな加工屑を除去することができ、次の被加工物に対して綺麗なスポンジで洗浄又は乾燥を行うことが可能となる。
そして、本発明に係る洗浄ユニットは、スポンジで被加工物の洗浄と乾燥とが可能となるので、加工装置内における洗浄ユニットの設置スペースの省スペース化をなし得る。

スポンジは、ロールスポンジであって、支持手段は、ロールスポンジの筒内に挿入され外側面に吸引孔が配設されたシャフトと、シャフトを回転自在に支持する支持部と、を備えることで、被加工物の洗浄中又は乾燥中において、ロールスポンジの被加工物の下面に接触する外周面が回転できるため、外周面の全面で満遍なく洗浄又は乾燥を行えるようになる。

スポンジは、矩形スポンジであって、支持手段は、矩形スポンジの被加工物に接する部分を露出させ矩形スポンジの被加工物に接する部分以外を収容する凹部を有し、凹部の内面に吸引孔が形成された基台と、を備えることで、矩形スポンジの交換時等において作業者が容易に交換を行うことが可能となる。

本発明に係る洗浄ユニットが配設された加工装置の一例を示す斜視図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットの一例を示す斜視図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットの分解斜視図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの洗浄を開始した状態を説明する断面図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの洗浄を行っている状態を説明する断面図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの乾燥を開始した状態を説明する断面図である。ロールスポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの乾燥を行っている状態を説明する断面図である。ロールスポンジの外周面の洗浄を行っている状態を説明する断面図である。矩形スポンジを備える洗浄ユニットの一例を示す斜視図である。矩形スポンジを備える洗浄ユニットの分解斜視図である。矩形スポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの洗浄を開始した状態を説明する断面図である。矩形スポンジを備える洗浄ユニットによって被加工物の下面に貼着された保護テープの乾燥を開始した状態を説明する断面図である。矩形スポンジの上面の洗浄を行っている状態を説明する断面図である。

図１に示す加工装置１は、例えば、チャックテーブル３０に保持された被加工物Ｗ（例えば、円形の半導体ウェーハ）に対して加工手段６によって研削加工を施す研削装置である。なお、加工装置１は、研削手段が粗研削手段と仕上げ研削手段との２軸である研削装置であってもよいし、回転する切削ブレードで被加工物Ｗを切削する切削装置、又は研磨パッドで被加工物Ｗを研磨する研磨装置等であってもよい。

図１に示すように、加工装置１の装置ベース１０上には、筐体１１が配設されており、筐体１１内には加工室が画成されている。例えば筐体１１の－Ｙ方向側の側面には、作業者が加工装置１に対して被加工物Ｗの加工条件を入力するためのタッチパネル１９が配設されている。

加工装置１の装置ベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域であり、装置ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、加工手段６によってチャックテーブル３０上に保持された被加工物Ｗの研削が行われる領域である。

装置ベース１０の－Ｙ方向側の正面には、第１のカセット載置部１５０及び第２のカセット載置部１５１が設けられており、第１のカセット載置部１５０には加工前の被加工物Ｗが収容される第１のカセット１５０ａが載置され、第２のカセット載置部１５１には加工後の被加工物Ｗが収容される第２のカセット１５１ａが載置される。

第１のカセット１５０ａに複数枚棚状に収容されている被加工物Ｗは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、図１における下面Ｗａは、図示しないデバイスが形成されており、被加工物Ｗと略同径の円形の保護テープＴが貼着されて保護されている。なお、被加工物Ｗはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。

第１のカセット１５０ａの＋Ｙ方向側の開口の後方には、第１のカセット１５０ａから加工前の被加工物Ｗを搬出するとともに加工後の被加工物Ｗを第２のカセット１５１ａに搬入するロボット１５５が配設されている。ロボット１５５に隣接する位置には、仮置き領域１５２が設けられており、仮置き領域１５２には位置合わせ手段１５３が配設されている。位置合わせ手段１５３は、第１のカセット１５０ａから搬出され仮置き領域１５２に載置された被加工物Ｗを、縮径する位置合わせピンで所定の位置にセンタリングする。

位置合わせ手段１５３と隣接する位置には、被加工物Ｗを保持した状態で旋回する搬入手段１８が配置されている。搬入手段１８は、位置合わせ手段１５３において位置合わせされた被加工物Ｗを保持し、加工領域内に配設されているチャックテーブル３０へ搬送する。搬入手段１８は、水平に延在するアーム部１８０の一端の下面側に円形の吸引パッド１８１を備えている。アーム部１８０には回転軸等からなる搬入移動手段１８４及びシリンダー機構等からなる搬入昇降手段１８５が接続されており、搬入移動手段１８４は、アーム部１８０を水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）上において旋回移動可能にし、搬入昇降手段１８５はアーム部１８０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能にしている。

搬入手段１８の隣には、加工後の被加工物Ｗの上面Ｗｂを保持しチャックテーブル３０から搬出する搬出手段１６が配設されている。搬出手段１６は、水平に延在するアーム部１６０の一端の下面側に吸引パッド１６１を備えている。アーム部１６０には回転軸等からなる搬出移動手段１６４及びシリンダー機構等からなる搬出昇降手段１６５が接続されており、搬出移動手段１６４は、アーム部１６０を水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）上において旋回移動可能にし、搬出昇降手段１６５はアーム部１６０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能にしている。
本実施形態においては、搬出移動手段１６４及び搬入移動手段１８４によって、搬出手段１６に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬出手段１６と支持手段４２とを相対的に移動させる、または搬入手段１８に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬入手段１８と支持手段４２とを相対的に移動させる移動手段が形成される。

搬出手段１６の吸引パッド１６１（図４参照）は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸着する吸着部１６１ａと、吸着部１６１ａを支持する枠体１６１ｂとを備える。吸着部１６１ａは真空発生装置等の吸引源１６９に連通し、吸引源１６９が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部１６１ａの露出面である平坦な吸着面１６１ｃに伝達されることで、吸引パッド１６１は吸着面１６１ｃで被加工物Ｗを吸引保持する。

図１に示すように、搬出手段１６と近接する位置には、搬出手段１６により搬送された加工後の被加工物Ｗを洗浄する枚葉式のスピンナー洗浄機構１５６が配置されている。スピンナー洗浄機構１５６により洗浄された被加工物Ｗは、ロボット１５５により第２のカセット１５１ａに搬入される。

加工装置１の装置ベース１０上に配設され被加工物Ｗの下面Ｗａを保護テープＴを介して保持するチャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸引保持する保持面３００を備えている。チャックテーブル３０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であると共に、カバー３９によって周囲から囲まれており、カバー３９及びカバー３９に連結されＹ軸方向に伸縮する蛇腹カバー３９ａの下に配設された図示しないＹ軸方向移動手段によって、装置ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能となっている。

装置ベース１０上の後方側（＋Ｙ方向側）には、コラム１７が立設されており、コラム１７の前面には、加工手段６をＺ軸方向に加工送りする加工送り手段７が配設されている。加工送り手段７は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ７０と、ボールネジ７０と平行に配設された一対のガイドレール７１と、ボールネジ７０に連結しボールネジ７０を回動させるモータ７２と、内部のナットがボールネジ７０に螺合し側部がガイドレール７１に摺接する昇降板７３と、昇降板７３に連結され加工手段６を保持するホルダ７４とから構成され、モータ７２がボールネジ７０を回動させると、これに伴い昇降板７３がガイドレール７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ７４に支持された加工手段６もＺ軸方向に往復移動する。

加工手段６は、軸方向がチャックテーブル３０の保持面３００に直交する鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸６０と、回転軸６０を回転可能に支持するハウジング６１と、回転軸６０を回転駆動するモータ６２と、回転軸６０の下端に取り付けられたマウント６３と、マウント６３に着脱可能に接続された図２に示す加工具６４とを備える。加工具６４は、本実施形態においては研削ホイールであり、ホイール基台６４０と、略直方体形状の外形を備えホイール基台６４０の下面に複数環状に配設された研削砥石６４１とを備えている。研削砥石６４１は、適宜のボンド剤でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。

例えば、回転軸６０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸６０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、流路はホイール基台６４０の底面において研削砥石６４１に向かって研削水を噴出できるように開口している。

研削位置まで降下した状態の加工手段６に隣接する位置には、例えば、研削中において被加工物Ｗの厚みを接触式にて測定する厚み測定手段３８が配設されている。

例えば、搬入手段１８に上面Ｗｂが保持された研削前の被加工物Ｗの下面Ｗａ（本実施形態においては下面Ｗａに貼着されている保護テープＴ）または搬出手段１６に上面Ｗｂが保持された研削後の被加工物Ｗの下面Ｗａ（本実施形態においては下面Ｗａに貼着されている保護テープＴ）を洗浄する本発明に係る洗浄ユニット４は、図１に示すように、例えば装置ベース１０上の搬出手段１６とスピンナー洗浄機構１５６との間に配設されている。なお、洗浄ユニット４の配設箇所は図１に示す例に限定されるのもではなく、例えば、仮置き領域１５２と搬入手段１８との間であってもよく、搬入手段１８の吸引パッド１８１又は搬出手段１６の吸引パッド１６１の可動範囲内の下方に位置していればよい。
図２、３に示す洗浄ユニット４は、例えば、被加工物Ｗに接触するスポンジ４１と、スポンジ４１の被加工物Ｗに接触する部分以外の部分でスポンジ４１を支持するとともにスポンジ４１をエジェクター又は真空発生装置等の吸引源４３９に連通する吸引孔４２０ｃを備える支持手段４２と、スポンジ４１に含まれる水を吸引孔４２０ｃから吸引し排水する排水手段４３と、吸引孔４２０ｃを水供給源４４９に連通させスポンジ４１の被加工物Ｗに接触する部分から水を溢れ出させる水供給手段４４と、搬出手段１６（図１参照）に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬出手段１６と支持手段４２とを相対的に移動させる先に説明した搬出移動手段１６４と、搬入手段１８（図１参照）に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬入手段１８と支持手段４２とを相対的に移動させる先に説明した搬入移動手段１８４と、搬出手段１６の吸引パッド１６１をＺ軸方向に昇降させる搬出昇降手段１６５と、搬入手段１８の吸引パッド１８１をＺ軸方向に昇降させる搬入昇降手段１８５と、を備えている。

スポンジ４１は、例えば、所定の厚みを備えるスポンジを円筒形状に形成したロールスポンジ（以下、ロールスポンジ４１とする）であり、被加工物Ｗの直径以上の長さを備えている。ロールスポンジ４１は、例えば、気泡が互いに連通している構造を有する連泡スポンジであり、ポリウレタンを発泡成形して作られるスポンジ、ＰＶＡスポンジ、又はゴムに発泡剤等を練り込み成形されるスポンジ等を用いる。ロールスポンジ４１の外周面４１０が、図１に示す被加工物Ｗの下面Ｗａの保護テープＴに接触し洗浄する洗浄面となる。

図２、３に示す支持手段４２は、例えば、ロールスポンジ４１の筒内４１１に挿入され外側面４２０ａに吸引孔４２０ｃが配設されたシャフト４２０と、シャフト４２０を回転自在に支持する支持部４２１と、を備える。支持部４２１は、例えば、側面視略コの字状の外形を備えており、図１に示す装置ベース１０上にその底面が固定されている。
円柱状のシャフト４２０は内部にＹ軸方向に延びる流路４２０ｄが形成されており、該流路４２０ｄは各吸引孔４２０ｃと連通している。支持部４２１の凹み部分に収容されたシャフト４２０は、図示しないベアリングを介して支持部４２１により支持されている。
流路４２０ｄの一端は、支持部４２１の側面に取り付けられた継手４２２を介して、排水手段４３を構成し金属配管や可撓性を有する樹脂チューブ等からなる吸引流路４３８に連通している。

吸引流路４３８上には、例えば、ソレノイドバルブ４３７が配設されており、ソレノイドバルブ４３７は、電磁石に電流を流して磁力を発生させ、この磁力を利用しバルブ内のスプールを引き付け移動させることで、吸引流路４３８を排水手段４３の吸引源４３９又は水供給手段４４のポンプ等からなる水供給源４４９のいずれかと連通するように切り換えることができる。

以下に、上記図１に示す加工装置１を用いて被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削した後に、下面Ｗａを洗浄して乾燥させる場合の洗浄ユニット４の動作について説明する。
被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削するには、まず、ロボット１５５が第１のカセット１５０ａから一枚の被加工物Ｗを引き出し、被加工物Ｗを仮置き領域１５２に移動させる。次いで、位置合わせ手段１５３により被加工物Ｗがセンタリングされた後、搬入移動手段１８４によって搬入手段１８の吸引パッド１８１が、センタリングされた被加工物Ｗを吸引保持してからチャックテーブル３０上に移動させる。なお、吸引パッド１８１が被加工物Ｗをチャックテーブル３０上に移動させる前に、保持した被加工物Ｗ（本実施形態においては、下面Ｗａに貼着された保護テープＴ）を洗浄ユニット４によって洗浄するとよい。被加工物Ｗに貼着された保護テープＴを洗浄するときは、図２に示す水供給手段４４によりロールスポンジ４１の被加工物Ｗの保護テープＴに接触する部分である外周面４１０から水を溢れ出させ、ロールスポンジ４１を被加工物Ｗの保護テープＴに接触させ、搬入移動手段１８４で搬入手段１８の吸引パッド１８１と支持手段４２とを相対的に被加工物Ｗの下面Ｗａに平行移動させて行う。具体的には、後述する搬出移動手段１６４で研削後の被加工物Ｗの上面Ｗｂを保持した搬出手段１６の吸引パッド１６１と支持手段４２とを相対的に被加工物Ｗの下面Ｗａに平行移動させる場合と略同様に行っていくため、ここでは省略する。

その後、搬入手段１８によって、チャックテーブル３０の中心と被加工物Ｗの中心とが略合致するように、被加工物Ｗが上面Ｗｂを上に向けた状態で保持面３００上に載置され、保持面３００によって吸引保持される。次いで、被加工物Ｗを保持したチャックテーブル３０が、加工手段６の下まで＋Ｙ方向へ移動する。加工手段６のモータ６２が回転軸６０を回転駆動し、これに伴って加工具６４も回転する。加工手段６が加工送り手段７により－Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石６４１が被加工物Ｗの上面Ｗｂに当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル３０が回転するのに伴って、保持面３００上に保持された被加工物Ｗも回転するので、研削砥石６４１が被加工物Ｗの上面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石６４１と被加工物Ｗとの接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。

被加工物Ｗを所望の厚さになるまで研削した後、加工送り手段７により加工手段６を＋Ｚ方向へと移動させて被加工物Ｗから離間させ、さらにチャックテーブル３０を－Ｙ方向に移動させて搬出手段１６の近傍に位置付ける。

搬出移動手段１６４が、吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させて、チャックテーブル３０上の被加工物Ｗの上面Ｗｂと吸引パッド１６１の図４に示す吸着面１６１ｃとが対向し、かつ、被加工物Ｗの上面Ｗｂの中心と吸引パッド１６１の中心とが略合致するように、吸引パッド１６１を被加工物Ｗの上方に位置付ける。

次いで、搬出昇降手段１６５が吸引パッド１６１を降下させて、吸着面１６１ｃを被加工物Ｗの上面Ｗｂに接触させる。この状態で、図４に示す吸引源１６９が吸引力を生み出し、吸引パッド１６１が吸着面１６１ｃで被加工物Ｗを吸引保持する。
次いで、チャックテーブル３０による被加工物Ｗの吸引保持が解除され、搬出昇降手段１６５によって被加工物Ｗの上面Ｗｂを保持した吸引パッド１６１が上昇して、チャックテーブル３０から被加工物Ｗが搬出手段１６によって搬出される。

搬出移動手段１６４が、被加工物Ｗを保持した吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させて、図４に示すように洗浄ユニット４のロールスポンジ４１の上方に被加工物Ｗを位置付ける。
被加工物Ｗの下面Ｗａを保護する保護テープＴには、研削により生じた図示しない加工屑が付着している。したがって、洗浄ユニット４によって被加工物Ｗの下面Ｗａを保護する保護テープＴの洗浄が行われる。

搬出昇降手段１６５が、ロールスポンジ４１の上側の外周面４１０が被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴに接する所定の高さまで、吸引パッド１６１を降下させる。
次いで、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を水供給手段４４の水供給源４４９に連通させる。水供給源４４９から洗浄水が供給され、洗浄水が吸引流路４３８からシャフト４２０の流路４２０ｄへ流入し、さらに複数の吸引孔４２０ｃから噴出して、ロールスポンジ４１へと到達する。そして、ロールスポンジ４１の内部から、保護テープＴに接触する部分である外周面４１０に広範囲にわたって洗浄水が染み出していく。この状態で、搬出移動手段１６４が吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させることで、固定されている支持手段４２によって支持されているロールスポンジ４１の外周面４１０が洗浄水を溢れ出させつつ、相対的に移動する搬出手段１６により保持される被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴを洗浄していく。その結果、保護テープＴに付着していた加工屑が洗浄除去されていく。

ロールスポンジ４１の筒内４１１に挿入されたシャフト４２０は、支持部４２１によって回転自在に支持されているため、ロールスポンジ４１は被加工物Ｗに貼着された保護テープＴとの間の摩擦力によって回転し洗浄水を溢れ出させる外周面４１０も回転していく。

図５に示すように、ロールスポンジ４１によって被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄を行っていき、ロールスポンジ４１が保護テープＴの一方の外周縁から中心を挟んで対称となる他方の外周縁を越えるまで吸引パッド１６１が旋回移動することで、ロールスポンジ４１による被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄が完了する。なお、吸引パッド１６１をロールスポンジ４１上において所定の角度で往復移動させることで、更に保護テープＴの洗浄を行ってもよい。

被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄が完了した後、保護テープＴには洗浄水が付着しているので、例えば、図６に示すように洗浄ユニット４によって保護テープＴの乾燥を行う。即ち、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を吸引源４３９に連通させ、吸引源４３９が作動することで、吸引源４３９が生み出す吸引力が、吸引流路４３８、及びシャフト４２０の流路４２０ｄを通り各吸引孔４２０ｃに伝達される。この状態で、吸引パッド１６１で吸引保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴが、搬出昇降手段１６５によってロールスポンジ４１の上側の外周面４１０に当接される。さらに、搬出移動手段１６４が、被加工物Ｗを保持した吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させていくことで、被加工物Ｗに接触するロールスポンジ４１の外周面４１０で保護テープＴに付着していた水が吸収される。

吸収されロールスポンジ４１に含まれた水は、吸引孔４２０ｃから流路４２０ｄ及び吸引流路４３８を通り排水手段４３の吸引源４３９によって吸引される。したがって、ロールスポンジ４１から水が継続的に排水されて、ロールスポンジ４１の被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴに接する部分である外周面４１０は水を吸い取れる状態に維持される。

ロールスポンジ４１の筒内４１１に挿入されたシャフト４２０は、支持部４２１によって回転自在に支持されているため、ロールスポンジ４１は被加工物Ｗに貼着された保護テープＴとの間の摩擦力によって回転して、水を吸い取る外周面４１０も回転していく。

図７に示すように、ロールスポンジ４１によって被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの乾燥を行っていき、ロールスポンジ４１が保護テープＴの一方の外周縁から中心を挟んで対称となる他方の外周縁を越えるまで吸引パッド１６１が旋回移動することで、ロールスポンジ４１による被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの乾燥が完了する。なお、吸引パッド１６１をロールスポンジ４１上において所定の角度で往復移動させることで、更に保護テープＴの乾燥を行ってもよい。

保護テープＴの乾燥が終了した被加工物Ｗは、搬出手段１６によって図１に示すスピンナー洗浄機構１５６に搬送される。スピンナー洗浄機構１５６で被加工物Ｗの上面Ｗｂの洗浄が行われる。上面Ｗｂの洗浄が行われた被加工物Ｗは、ロボット１５５により第２のカセット１５１ａ内に収容される。

例えば、被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの乾燥が完了した後、図８に示すようにロールスポンジ４１の外周面４１０の洗浄を行う。
図８に示すように、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を水供給手段４４の水供給源４４９に連通させる。水供給源４４９から供給された洗浄水は、吸引流路４３８からシャフト４２０の流路４２０ｄを通り複数の吸引孔４２０ｃから噴出して、ロールスポンジ４１の外周面４１０から溢れ出て、外周面４１０に付着していた加工屑が洗い落とされる。なお、被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄が完了した後に、ロールスポンジ４１の外周面４１０の洗浄を行ってもよい。また、水供給源４４９に加えてコンプレッサー等からなるエア供給源を吸引流路４３８に連通させるものとしてもよい。そして、水とエアと混合流体をロールスポンジ４１に供給し、ロールスポンジ４１の外周面４１０を洗浄してもよい。また、水とエアとを交互にロールスポンジ４１に供給し、ロールスポンジ４１の外周面４１０を洗浄してもよい。または、エア供給源からエアのみをロールスポンジ４１に供給して、ロールスポンジ４１の外周面４１０に付着している加工屑をエアで吹き飛ばして洗浄するものとしてもよい。

以上のように、チャックテーブル３０と、加工手段６と、搬入手段１８と、搬出手段１６と、を備える加工装置１に配設され、搬入手段１８または搬出手段１６に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａ（本実施形態においては、下面Ｗａに貼着された保護テープＴ）を洗浄する本発明に係る洗浄ユニット４は、被加工物Ｗに接触するスポンジ４１（ロールスポンジ４１）と、スポンジ４１の被加工物Ｗに接触する部分である外周面４１０以外の部分でスポンジ４１を支持するとともにスポンジ４１を吸引源４３９に連通する吸引孔４２０ｃを備える支持手段４２と、スポンジ４１に含まれる水を吸引孔４２０ｃから吸引し排水する排水手段４３と、吸引孔４２０ｃを水供給源４４９に連通させスポンジ４１の被加工物Ｗに接触する部分から水を溢れ出させる水供給手段４４と、搬出手段１６に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬出手段１６と支持手段４２とを相対的に移動させる搬出移動手段１６４と、搬入手段１８に保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに平行に搬入手段１８と支持手段４２とを相対的に移動させる搬入移動手段１８４と、を備えているため、被加工物Ｗ（本実施形態においては下面Ｗａに貼着された保護テープＴ）を洗浄するときは、水供給手段４４によりスポンジ４１の被加工物Ｗに接触する部分である外周面４１０から洗浄水を溢れ出させ、スポンジ４１を被加工物Ｗに接触させ、搬出移動手段１６４で搬出手段１６と支持手段４２とを相対的に移動させて、または搬入移動手段１８４で搬入手段１８と支持手段４２とを相対的に移動させて、洗浄を行うことができる。
また、被加工物Ｗを乾燥させるときは、スポンジ４１を被加工物Ｗに接触させ、排水手段４３によりスポンジ４１に含まれた水を排水しながら、搬出移動手段１６４で搬出手段１６と支持手段４２とを相対的に移動させることで、スポンジ４１を水で飽和させることなく被加工物Ｗを継続的に十分に乾燥させることができる。被加工物Ｗの乾燥時に、スポンジ４１を乾燥させつつ被加工物Ｗに接触させることで、洗浄時に洗浄しきれず被加工物Ｗに付着している細かな加工屑を拭き取ることも可能となる。
さらに、水供給手段４４から水をスポンジ４１に供給して、スポンジ４１の被加工物Ｗに接触する外周面４１０から水を溢れ出させることで、被加工物Ｗの洗浄時又は乾燥時に拭き取られスポンジ４１の外周面４１０に付着した細かな加工屑を除去することができ、次の被加工物Ｗに対して綺麗なスポンジ４１で洗浄又は乾燥を行うことが可能となる。
そして、本発明に係る洗浄ユニット４は、スポンジ４１で被加工物Ｗの洗浄と乾燥とが可能となるので、加工装置１内における洗浄ユニット４の設置スペースの省スペース化をなし得る。

スポンジ４１は、ロールスポンジ４１であって、支持手段４２は、ロールスポンジ４１の筒内４１１に挿入され外側面４２０ａに吸引孔４２０ｃが配設されたシャフト４２０と、シャフト４２０を回転自在に支持する支持部４２１と、を備えることで、被加工物Ｗの洗浄中又は乾燥中において、ロールスポンジ４１の被加工物Ｗの下面Ｗａの保護テープＴに接触する外周面４１０が回転できるため、外周面４１０の全面で満遍なく洗浄又は乾燥を行えるようになる。

図１に示す加工装置１には、図２、３に示す支持手段４２及びロールスポンジ４１を備える洗浄ユニット４に代えて、図９、１０に示す支持手段４８及び矩形スポンジ４７を備え洗浄ユニット４Ａが配設されていてもよい。
図９、１０に示す矩形スポンジ４７は、例えば、被加工物Ｗの直径以上の長さで延在する直方体状の外形を備えている。矩形スポンジ４７の材質等については、図１に示すロールスポンジ４１と同様となっている。そして、矩形スポンジ４７はその上面４７０が、図１に示す被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴに接触する部分となる。

図９、１０に示す支持手段４８は、矩形スポンジ４７の被加工物Ｗに接する部分である上面４７０を露出させ、矩形スポンジ４７の被加工物Ｗに接する上面４７０以外を収容する凹部４８０を有し、凹部４８０の例えば５つ内面、即ち、４つの内側面と１つの内側下面とに吸引孔４８１が形成された基台４８２を備える。なお、吸引孔４８１は、５つの内面全てに形成されている必要は無い。

例えば、基台４８２の凹部４８０は、矩形スポンジ４７が嵌合する大きさに設定されている。例えば、凹部４８０の内側面には、スプリング等からなる図示しないストッパーが設けられており、矩形スポンジ４７が凹部４８０に挿入された際に該ストッパーによって矩形スポンジ４７が凹部４８０から抜けてしまうことが無いようになっていてもよい。

基台４８２の内部には、吸引孔４８１に連通する図示しない複数の流路が形成されており、該流路は１つに合流した後、基台４８２の外側面に取り付けられた継手４８３を介して吸引流路４３８に連通している。基台４８２は、その底面が図１に示す装置ベース１０上に固定されている。

洗浄ユニット４Ａは、上記支持手段４８及び矩形スポンジ４７を備えることで、例えば矩形スポンジ４７を新しいものと交換する際に、支持手段４８を各種部品に分解することなく矩形スポンジ４７を抜き差しして交換することができるため、作業者が容易に交換を行うことができる。

以下に、上記図１に示す加工装置１を用いて被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削した後に、下面Ｗａ（本実施形態においては、下面Ｗａに貼着された保護テープＴ）を洗浄して乾燥させる場合の矩形スポンジ４７及び支持手段４８を備える洗浄ユニット４Ａの動作について説明する。
被加工物Ｗが図１に示す第１のカセット１５０ａから搬出されて、加工手段６によって上面Ｗｂが研削され、搬出手段１６によってチャックテーブル３０から搬出されるまでは、先に説明した場合と同様である。なお、研削前の被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴを洗浄するときは、図９に示す水供給手段４４により矩形スポンジ４７の被加工物Ｗの保護テープＴに接触する部分である上面４７０から水を溢れ出させ、矩形スポンジ４７を被加工物Ｗの保護テープＴに接触させ、搬入移動手段１８４で搬入手段１８の被加工物Ｗを吸引保持した吸引パッド１８１と支持手段４２とを相対的に被加工物Ｗの下面Ｗａに平行移動させて行う。

搬出移動手段１６４が、研削後の被加工物Ｗを保持した搬出手段１６の吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させて、図１１に示すように洗浄ユニット４Ａの矩形スポンジ４７の上方に被加工物Ｗを位置付ける。
被加工物Ｗの下面Ｗａを保護する保護テープＴには、研削により生じた図示しない加工屑が付着している。

搬出昇降手段１６５が、矩形スポンジ４７の上面４７０が被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴに接する所定の高さまで、吸引パッド１６１を降下させる。
次いで、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を水供給手段４４の水供給源４４９に連通させる。水供給源４４９から供給された洗浄水は、吸引流路４３８から基台４８２内の図示しない流路へ流入し、さらに複数の吸引孔４８１から噴出して、矩形スポンジ４７へと到達する。そして、矩形スポンジ４７の内部から保護テープＴに接触する部分である上面４７０に洗浄水が溢れ出ていく。この状態で、搬出移動手段１６４が吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させることで、固定されている支持手段４８により支持されている矩形スポンジ４７の上面４７０が洗浄水を溢れ出させつつ、相対的に移動する搬出手段１６で保持される被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴを洗浄していく。その結果、保護テープＴに付着していた加工屑が洗浄除去されていく。

そして、矩形スポンジ４７によって被加工物Ｗに貼着された保護テープＴの洗浄を行っていき、矩形スポンジ４７が保護テープＴの一方の外周縁から中心を挟んで対称となる他方の外周縁を越えるまで吸引パッド１６１が旋回移動することで、保護テープＴの洗浄が完了する。なお、吸引パッド１６１を矩形スポンジ４７上において所定の角度で往復移動させることで、更に保護テープＴの洗浄を行ってもよい。

被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄が完了した後、保護テープＴには洗浄水が付着しているので、例えば、図１２に示すように、洗浄ユニット４Ａによって保護テープＴの乾燥を行う。即ち、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を吸引源４３９に連通させ、作動した吸引源４３９が生み出す吸引力が、吸引流路４３８を通り基台４８２の吸引孔４８１に伝達される。この状態で、吸引パッド１６１で吸引保持された被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴが、搬出昇降手段１６５によって矩形スポンジ４７の上面４７０に当接される。さらに、搬出移動手段１６４が、被加工物Ｗを保持した吸引パッド１６１を水平方向に旋回移動させていくことで、被加工物Ｗに接触する矩形スポンジ４７の上面４７０で保護テープＴに付着していた水が吸収される。

吸収され矩形スポンジ４７に含まれた水は、吸引孔４８１及び吸引流路４３８を通り排水手段４３の吸引源４３９によって吸引される。よって、矩形スポンジ４７から水が継続的に排水されて、矩形スポンジ４７の被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴに接する部分である上面４７０は水を吸い取れる状態に維持される。

そして、矩形スポンジ４７によって被加工物Ｗに貼着された保護テープＴの乾燥を行っていき、矩形スポンジ４７が保護テープＴの一方の外周縁から中心を挟んで対称となる他方の外周縁を越えるまで吸引パッド１６１が旋回移動することで、矩形スポンジ４７による保護テープＴの乾燥が完了する。なお、吸引パッド１６１を矩形スポンジ４７上において所定の角度で往復移動させることで、更に保護テープＴの乾燥を行ってもよい。

保護テープＴの乾燥が終了した被加工物Ｗは、搬出手段１６によって図１に示すスピンナー洗浄機構１５６に搬送され、上面Ｗｂの洗浄が行われる。その後、被加工物Ｗは、ロボット１５５により第２のカセット１５１ａ内に収容される。

例えば、図１３に示すように、被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの乾燥が完了した後、矩形スポンジ４７の上面４７０の洗浄を行う。
図１３に示すように、ソレノイドバルブ４３７が吸引流路４３８を水供給手段４４の水供給源４４９に連通させる。水供給源４４９から供給された洗浄水は、吸引流路４３８を通り基台４８２の複数の吸引孔４８１から噴出して、矩形スポンジ４７の上面４７０から溢れ出て、上面４７０に付着していた加工屑が洗い落とされる。また、水供給源４４９に加えてエア供給源を備えてもよい。水とエアの混合液を供給し矩形スポンジ４７の上面４７０を洗浄してもよい。また、水とエアとを交互に供給し矩形スポンジ４７の上面４７０を洗浄してもよい。または、エア供給源からエアのみを矩形スポンジ４７に供給して、矩形スポンジ４７の上面４７０に付着している加工屑をエアで吹き飛ばして洗浄するものとしてもよい。なお、被加工物Ｗの下面Ｗａに貼着された保護テープＴの洗浄が完了した後に、矩形スポンジ４７の上面４７０の洗浄を行ってもよい。

Ｗ：被加工物Ｗａ：被加工物の下面Ｗｂ：被加工物の上面Ｔ：保護テープ
１：加工装置１０：装置ベース１１：筐体１７：コラム１９：タッチパネル
１５０ａ：第１のカセット１５１ａ：第２のカセット
１５５：ロボット１５２：仮置き領域１５３：位置合わせ手段１８：搬入手段１８０：アーム部１８１：吸引パッド１８４：搬入移動手段１８５：搬入昇降手段
１５６：スピンナー洗浄機構
１６：搬出手段１６０：アーム部１６４：搬出移動手段１６５：搬出昇降手段
１６１：吸引パッド１６１ａ：吸着部１６１ｃ：吸着面１６１ｂ：枠体
１６９：吸引源
３０：チャックテーブル３００：保持面３９：カバー３９ａ：蛇腹カバー
７：加工送り手段７０：ボールネジ７２：モータ７３：昇降板
６：加工手段６０：回転軸６２：モータ６４：加工具６４１：研削砥石
３８：厚み測定手段
４：洗浄ユニット４１：ロールスポンジ４１０：ロールスポンジの外周面
４２：支持手段４２０：シャフト４２０ｃ：吸引孔４２０ｄ：流路４２１：支持部４２２：継手
４３：排水手段４３８：吸引流路４３９：吸引源４３７：ソレノイドバルブ
４４：水供給手段４４９：水供給源
４Ａ：洗浄ユニット４７：矩形スポンジ４７０：矩形スポンジの上面
４８：支持手段４８０：凹部４８１：吸引孔４８２：基台４８３：継手

Claims

被加工物の下面を保持するチャックテーブルと、加工具を回転可能に支持し該チャックテーブルに保持された被加工物の上面を加工する加工手段と、被加工物の上面を保持し該チャックテーブルに搬入する搬入手段と、被加工物の上面を保持し該チャックテーブルから搬出する搬出手段と、を備える加工装置に配設され、該搬入手段または該搬出手段に保持された被加工物の下面を洗浄する洗浄ユニットであって、
該洗浄ユニットは、被加工物に接触するスポンジと、
該スポンジの被加工物に接触する部分以外の部分で該スポンジを支持するとともに該スポンジを吸引源に連通する吸引孔を備える支持手段と、
該スポンジに含まれる水を該吸引孔から吸引し排水する排水手段と、
該吸引孔を水供給源に連通させ該スポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させる水供給手段と、
該搬出手段に保持された被加工物の下面に平行に該搬出手段と該支持手段とを相対的に移動させる、または該搬入手段に保持された被加工物の下面に平行に該搬入手段と該支持手段とを相対的に移動させる移動手段と、を備え、
被加工物を洗浄するときは、該水供給手段により該スポンジの被加工物に接触する部分から水を溢れ出させ、該スポンジを被加工物に接触させ、該移動手段で該搬出手段と該支持手段とを、または該移動手段で該搬入手段と該支持手段とを相対的に移動させ、
被加工物を乾燥させるときは、該スポンジを被加工物に接触させ、該排水手段により該スポンジに含まれた水を排水しながら、該移動手段で該搬出手段と該支持手段とを相対的に移動させる洗浄ユニット。
前記スポンジは、ロールスポンジであって、
前記支持手段は、該ロールスポンジの筒内に挿入され外側面に前記吸引孔が配設されたシャフトと、該シャフトを回転自在に支持する支持部と、を備える請求項１記載の洗浄ユニット。
前記スポンジは、矩形スポンジであって、
前記支持手段は、該矩形スポンジの被加工物に接する部分を露出させ該矩形スポンジの被加工物に接する部分以外を収容する凹部を有し、該凹部の内面に該吸引孔が形成された基台と、を備える請求項１記載の洗浄ユニット。