JP2023124114A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄後のワークへの異物の付着を防止することが可能な洗浄装置を提供する。【解決手段】ワークを洗浄する洗浄装置であって、ワークを保持する保持ユニットと、ワークを洗浄する洗浄ユニットと、保持ユニットと洗浄ユニットとの間でワークを搬送する搬送ユニットと、を備え、保持ユニットは、洗浄ユニットによって洗浄される前のワークが載置される載置領域を含む載置台と、洗浄ユニットによって洗浄された後のワークを載置領域の上方で支持する一対の支持部材とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを洗浄する洗浄装置に関する。

複数のデバイスが形成されたウェーハを分割して個片化することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、複数のデバイスチップをベース基板上に実装し、実装されたデバイスチップを樹脂でなる封止材（モールド樹脂）で被覆することにより、パッケージ基板が得られる。パッケージ基板を分割して個片化することにより、パッケージ化された複数のデバイスチップをそれぞれ備える複数のパッケージデバイスが製造される。デバイスチップやパッケージデバイスは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

ウェーハ、パッケージ基板等のワーク（被加工物）の分割には、各種の加工装置が用いられる。例えば、環状の切削ブレードでワークを切削する切削装置、レーザービームの照射によってワークにレーザー加工を施すレーザー加工装置、プラズマガスの供給によってワークにプラズマエッチングを施すプラズマ処理装置等によって、ワークが加工、分割される。

加工装置でワークを加工すると、加工装置内に存在するパーティクル（塵、ダスト等）、ワークの加工によって発生する屑（加工屑）等の異物がワークに付着することがある。そこで、加工装置にはワークを洗浄する洗浄装置が搭載される。例えば特許文献１には、ワークを保持して回転するスピンナテーブルと、ワークに洗浄水を供給するノズルとを備える洗浄装置（洗浄機構）が搭載された切削装置が開示されている。加工後のワークを洗浄装置で洗浄することにより、ワークに付着した異物が洗い流され、ワークの汚染が防止される。

一方、ワークは、洗浄装置が搭載されていない加工装置で加工されることもある。この場合には、加工装置によるワークの加工後、加工装置とは独立して設置された洗浄装置によってワークが洗浄される（特許文献２参照）。この種の洗浄装置は、ワークが載置される載置台と、ワークを洗浄する洗浄ユニットとを備える。そして、載置台上に載置されたワークが搬送ユニットによって洗浄ユニットに搬送され、洗浄される。その後、ワークは搬送ユニットによって再び載置台上に搬送、載置され、手動又は自動で回収される。

特開２００３－２２９３８２号公報 特開２００９－１８８２９６号公報

ワークを洗浄装置で洗浄する際には、パーティクル、加工屑等の異物が付着した状態のワークが載置台上に載置される。その際、ワークに残存する異物の一部が載置台に付着することがある。この場合、洗浄後にワークが再び載置台上に載置された際に、載置台に残存する異物がワークに付着し、洗浄済みのワークが汚染されるおそれがある。

また、載置台上にワークが載置された状態で、洗浄装置によるワークの洗浄が中断されてオペレータが洗浄作業の引き継ぎや他の作業のために洗浄装置を離れると、洗浄装置によるワークの洗浄を再開する際に、載置台上に載置されているワークが洗浄前であるか洗浄後であるかが分からなくなってしまうことがある。その結果、洗浄前のワークが誤って洗浄後のワークであると認識されて洗浄装置から搬出されたり、洗浄済みのワークが誤って再度洗浄ユニットに搬送されたりするおそれがある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、異物によるワークの汚染及びワークの誤搬送を防止することが可能な洗浄装置の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、ワークを洗浄する洗浄装置であって、該ワークを保持する保持ユニットと、該ワークを洗浄する洗浄ユニットと、該保持ユニットと該洗浄ユニットとの間で該ワークを搬送する搬送ユニットと、を備え、該保持ユニットは、該洗浄ユニットによって洗浄される前の該ワークが載置される載置領域を含む載置台と、該洗浄ユニットによって洗浄された後の該ワークを該載置領域の上方で支持する一対の支持部材とを備える洗浄装置が提供される。

なお、好ましくは、該支持部材は、該ワークの下面側を支持する支持部を備え、該支持部は、該載置領域と重なる支持位置と、該載置領域と重ならない退避位置とに配置可能である。また、好ましくは、該搬送ユニットは、該支持部と接触して該支持部を該退避位置に移動させる接触部材を備える。

本発明の一態様に係る洗浄装置は、洗浄前のワークが載置される載置領域を含む載置台と、洗浄後のワークを載置領域の上方で支持する一対の支持部材とを備える。これにより、洗浄前のワークと洗浄後のワークとを異なる場所で保管することが可能となり、洗浄前のワークが載置される載置領域に残存している異物が洗浄後のワークに付着することを防止できる。また、ワークの載置場所によってワークが洗浄前であるか洗浄後であるかを容易に見分けることができ、ワークの誤搬送が防止される。

洗浄装置を示す斜視図である。 ワークを示す斜視図である。 保持ユニットの一部を示す斜視図である。 支持部材を示す分解斜視図である。 図５（Ａ）は支持部材を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は支持部材を示す側面図である。 図６（Ａ）は支持部が支持位置に配置された状態の支持部材を示す側面図であり、図６（Ｂ）は支持部が退避位置に配置された状態の支持部材を示す側面図である。 搬送ユニットの一部を示す斜視図である。 接触部材を示す分解斜視図である。 図９（Ａ）は接触部材を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は接触部材を示す側面図である。 接触部が枠体に収容された状態の接触部材を示す側面図である。 ワークが載置領域に載置された状態の洗浄装置を示す断面図である。 図１２（Ａ）は搬送ユニットがワークの上方に配置された状態の洗浄装置を示す一部断面側面図であり、図１２（Ｂ）は接触部が枠体に収容された状態の洗浄装置を示す一部断面側面図であり、図１２（Ｃ）は複数の吸引パッドがワークに接触した状態の洗浄装置を示す一部断面側面図である。 図１３（Ａ）は支持部が接触部によって持ち上げられた状態の洗浄装置を示す一部断面側面図であり、図１３（Ｂ）はワークが一対の支持部材の上方まで持ち上げられた状態の洗浄装置を示す一部断面側面図である。 図１４（Ａ）は搬送ユニットが載置領域の上方に配置された状態の洗浄装置を示す一部断面側面図であり、図１４（Ｂ）はワークが一対の支持部材によって支持された状態の洗浄装置を示す一部断面側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る洗浄装置の構成例について説明する。図１は、ワーク（被加工物、被洗浄物）１１を洗浄する洗浄装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向、前後方向）とＹ軸方向（第２水平方向、左右方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

洗浄装置２は、ワーク１１を保持する保持ユニット（保持機構）４と、ワーク１１を洗浄する洗浄ユニット（洗浄機構）６と、保持ユニット４と洗浄ユニット６との間でワーク１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構）８とを備える。

例えばワーク１１は、切削装置、研削装置、研磨装置、レーザー加工装置、プラズマ処理装置等の各種の加工装置によって加工された後、洗浄装置２に搬送され、洗浄装置２によって洗浄される。すなわち、ワーク１１は、加工装置によって加工される被加工物であり、且つ、洗浄装置２によって洗浄される被洗浄物である。保持ユニット４にセットされたワーク１１が搬送ユニット８によって洗浄ユニット６に搬送され、洗浄ユニット６によって洗浄される。そして、洗浄後のワーク１１は、搬送ユニット８によって再び保持ユニット４に搬送された後、手動又は自動で回収される。

図２は、ワーク１１を示す斜視図である。例えばワーク１１は、単結晶シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハ１３を含む。ウェーハ１３は、互いに概ね平行な表面（第１面）１３ａ及び裏面（第２面）１３ｂを備える。

ウェーハ１３は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１５によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ウェーハ１３の表面１３ａ側のストリート１５によって区画された複数の領域にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１７が形成されている。

ウェーハ１３をストリート１５に沿って分割して個片化することにより、デバイス１７をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。なお、ウェーハ１３の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えばウェーハ１３は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板であってもよい。また、デバイス１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

ウェーハ１３を加工又は洗浄する際には、ウェーハ１３の取り扱いの便宜のため、ウェーハ１３が環状のフレーム１９によって支持される。フレーム１９は、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなり、フレーム１９の中央部にはフレーム１９を厚さ方向に貫通する円形の開口１９ａが設けられている。なお、開口１９ａの直径はウェーハ１３の直径よりも大きい。

ウェーハ１３及びフレーム１９には、シート２１が固定される。例えばシート２１として、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含むテープが用いられる。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化性樹脂であってもよい。

ウェーハ１３がフレーム１９の開口１９ａの内側に配置された状態で、シート２１の中央部がウェーハ１３の裏面１３ｂ側に貼付され、シート２１の外周部がフレーム１９に貼付される。これにより、ウェーハ１３がシート２１を介してフレーム１９によって支持され、ウェーハ１３、フレーム１９及びシート２１を含むワーク１１（ウェーハユニット、フレームユニット）が構成される。

ただし、ワーク１１の構成は上記に限定されない。例えば、ウェーハ１３の代わりにＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等のパッケージ基板がシート２１を介してフレーム１９で支持されてもよい。例えばパッケージ基板は、ベース基板上に実装された複数のデバイスチップを樹脂層（モールド樹脂）で封止することによって形成される。パッケージ基板を分割して個片化することにより、パッケージ化された複数のデバイスチップをそれぞれ備える複数のパッケージデバイスが製造される。また、ウェーハ１３やパッケージ基板は、取り扱いに支障がなければフレーム１９によって支持されていなくてもよい。この場合には、ウェーハ１３やパッケージ基板自体がワーク１１に相当する。

図１に示す保持ユニット４は、ワーク１１を支持する柱状の載置台１０を備える。載置台１０の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、ワーク１１を支持する支持面を構成している。

載置台１０の上面側には、洗浄ユニット６によって洗浄される前のワーク１１が載置される載置領域１０ａが設けられている。載置領域１０ａは、載置台１０の上面側のうち保持ユニット４にセットされたワーク１１と重なる略円形の領域に対応する。例えば、ワーク１１が載置台１０上に直接載置される場合には、載置台１０の上面のうちワーク１１に接触する領域が載置領域１０ａに相当する。ただし、例えばワーク１１は、載置領域１０ａの水平方向における両端部に設けられた一対のガイドレール（不図示）によって、載置台１０の上面から離れた状態で保持されてもよい。

載置台１０の上面上には、一対の支持部材（支持機構）１２が設けられている。一対の支持部材１２は、水平方向（図１ではＸ軸方向）において載置領域１０ａを挟むように配置され、洗浄ユニット６によって洗浄された後のワーク１１を載置領域１０ａの上方で支持する。すなわち、保持ユニット４は、洗浄前のワーク１１と洗浄後のワーク１１とを、高さ位置（Ｚ軸方向における位置）が異なる２つの領域で保持する。なお、支持部材１２の構成及び機能の詳細については後述する（図３～図６（Ｂ）参照）。

保持ユニット４の側方には、洗浄ユニット６が設けられている。洗浄ユニット６は、ワーク１１を保持して回転するスピンナテーブル２０を備える。スピンナテーブル２０の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、ワーク１１を保持する保持面２０ａを構成している。保持面２０ａは、スピンナテーブル２０の内部に設けられた流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、スピンナテーブル２０の周囲には、ワーク１１の外周部（フレーム１９）を把持して固定する複数のクランプ２２が設けられている。

スピンナテーブル２０には、スピンナテーブル２０を回転させるモータ等の回転駆動源２４が連結されている。回転駆動源２４は、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル（出力軸）２６を備え、スピンドル２６の上端部はスピンナテーブル２０の下面側の中央部に固定されている。回転駆動源２４を駆動させてスピンドル２６を回転させると、スピンナテーブル２０がＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

回転駆動源２４には、昇降ユニット（昇降機構）２８が連結されている。昇降ユニット２８は、回転駆動源２４に固定された複数のエアシリンダ３０を備える。また、エアシリンダ３０の下端側にはそれぞれ、エアシリンダ３０を支持する円柱状の支持脚３２が装着されている。複数のエアシリンダ３０を同時に作動させると、スピンナテーブル２０、クランプ２２及び回転駆動源２４がＺ軸方向に沿って昇降する。

また、洗浄ユニット６は液受け部材３４を備える。液受け部材３４は、中空の円柱状に形成され、スピンナテーブル２０及びクランプ２２を囲むように配置されている。具体的には、液受け部材３４は、スピンナテーブル２０及びクランプ２２を囲む環状の外壁３４ａと、外壁３４ａの下端部から外壁３４ａの中心側に向かって突出する環状の底壁３４ｂと、底壁３４ｂの中心側の端部から上方に向かって突出する環状の内壁３４ｃとを含む。内壁３４ｃの内側は、スピンドル２６が挿入される挿入孔に相当する。

液受け部材３４の内側には、ワーク１１を洗浄するための液体（洗浄液）を供給する洗浄ノズル３６と、ワーク１１を乾燥させるための気体を供給する乾燥ノズル３８とが設けられている。洗浄ノズル３６と乾燥ノズル３８とはそれぞれ、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、スピンナテーブル２０に重なる位置（供給位置）と、スピンナテーブル２０に重ならない位置（退避位置）とに位置付けることができる。

洗浄ノズル３６は、純水等の液体や、液体（純水等）と気体（エアー等）とを混合することによって生成される混合流体等を洗浄液としてワーク１１に供給することにより、ワーク１１を洗浄する。また、乾燥ノズル３８は、ワーク１１にエアー等の気体を吹き付けることにより、ワーク１１を乾燥させる。

液受け部材３４の底壁３４ｂには、液受け部材３４の内側と外側とを接続する排液口３４ｄが設けられている。また、排液口３４ｄには、チューブ、ダクト等によって構成される排液路４４が接続されている。洗浄ノズル３６から供給された洗浄液は、ワーク１１の洗浄に用いられた後、液受け部材３４に貯留される。そして、液受け部材３４に貯留された洗浄液は、排液口３４ｄ及び排液路４４を介して液受け部材３４の外部に排出される。

また、液受け部材３４の内側には、環状のカバー４２が設けられている。カバー４２は、スピンドル２６の上部を囲み、液受け部材３４の内壁３４ｃと重なるように配置されている。昇降ユニット２８によってカバー４２を下降させると、内壁３４ｃの上端部がカバー４２によって覆われる。

保持ユニット４及び洗浄ユニット６の上方には、搬送ユニット８が設けられている。搬送ユニット８は、移動機構５０を備える。移動機構５０は、Ｙ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール５２を備える。一対のガイドレール５２には、直方体状の移動ブロック５４がガイドレール５２に沿ってスライド可能に装着されている。

移動ブロック５４の裏面側には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のガイドレール５２の間にＹ軸方向に沿って配置されたボールねじ５６が螺合されている。また、ボールねじ５６の端部には、ボールねじ５６を回転させるパルスモータ５８が連結されている。パルスモータ５８でボールねじ５６を回転させると、移動ブロック５４がガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に移動する。

移動機構５０には、ワーク１１を保持する保持ユニット（保持機構）６０が装着されている。保持ユニット６０は、移動機構５０に連結された支持アーム６２を備える。支持アーム６２の基端部は、移動ブロック５４の表面側に固定されている。また、支持アーム６２の先端部にはピストンロッド６４を備えるエアシリンダが固定されており、ピストンロッド６４の下端部には直方体状の昇降ブロック６６が固定されている。エアシリンダを駆動させると、ピストンロッド６４及び昇降ブロック６６がＺ軸方向に沿って昇降する。

昇降ブロック６６の下面側には、平板状の支持基台６８が固定されている。例えば支持基台６８は、平面視でＨ字状に形成され、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行に配置されている。また、支持基台６８の四隅にはそれぞれ、ワーク１１の外周部（フレーム１９）を吸引保持する吸引パッド７０が装着されている。ただし、吸引パッド７０の配置及び個数に制限はない。

吸引パッド７０の下面は、ワーク１１の上面側を吸引する吸引面を構成している。吸引パッド７０の吸引面は、吸引パッド７０の内部に形成された流路（不図示）、チューブやフレキシブルパイプ等によって構成される流路７２を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。複数の吸引パッド７０の吸引面をワーク１１（フレーム１９）の上面に接触させた状態で、吸引面に吸引源の吸引力（負圧）を作用させることにより、ワーク１１が複数の吸引パッド７０によって吸引保持される。

また、支持基台６８のＸ軸方向における両端部には、一対の接触部材（接触機構）７４が設けられている。接触部材７４は、ワーク１１を載置領域１０ａから搬送する際、支持部材１２に干渉してワーク１１と支持部材１２との接触を防止する。なお、接触部材７４の構成及び機能の詳細については後述する（図７～図１０参照）。

洗浄装置２でワーク１１を洗浄する際は、まず、ワーク１１が保持ユニット４にセットされる。具体的には、オペレータがワーク１１を手動で載置台１０の載置領域１０ａに載置する。ただし、ワーク１１は搬送ユニット（不図示）等によって載置領域１０ａに自動で載置されてもよい。

次に、移動機構５０によって保持ユニット６０をＹ軸方向に沿って移動させ、支持基台６８を載置領域１０ａの直上に配置する。そして、支持基台６８を下降させ、複数の吸引パッド７０の下面（吸引面）をワーク１１の外周部（フレーム１９）の上面に接触させる。その後、複数の吸引パッド７０でワーク１１を吸引保持した状態で、支持基台６８を上昇させる。これにより、ワーク１１が載置領域１０ａから持ち上げられる。

次に、移動機構５０によって保持ユニット６０をＹ軸方向に沿って移動させ、支持基台６８をスピンナテーブル２０の直上に配置する。そして、支持基台６８を下降させてワーク１１をスピンナテーブル２０の保持面２０ａ上に配置した後、複数の吸引パッド７０によるワーク１１の吸引保持を解除する。これにより、ワーク１１がスピンナテーブル２０によって支持される。なお、ワーク１１の搬送時は、昇降ユニット２８によってスピンナテーブル２０を上昇させ、保持面２０ａを液受け部材３４から露出させておく。

ワーク１１がスピンナテーブル２０上に配置された状態で、保持面２０ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、ワーク１１がスピンナテーブル２０によって保持される。具体的には、ウェーハ１３がシート２１を介してスピンナテーブル２０によって吸引保持される。また、ワーク１１の外周部（フレーム１９）が複数のクランプ２２によって固定される。

次に、昇降ユニット２８によってスピンナテーブル２０を下降させる。これにより、ワーク１１が液受け部材３４の内側に配置されるとともに、液受け部材３４の内壁３４ｃの上部がカバー４２によって覆われる。そして、スピンナテーブル２０を回転させつつ、供給位置に位置付けられた洗浄ノズル３６から洗浄液をワーク１１に向かって供給する。これにより、ワーク１１が洗浄液によって洗浄され、ワーク１１に付着したパーティクル、加工屑等の異物が除去される。

なお、ワーク１１の洗浄中は、洗浄液の飛散が液受け部材３４の外壁３４ａによって遮断される。また、液受け部材３４の内壁３４ｃがカバー４２によって覆われることにより、洗浄液が内壁３４ｃの内側を介して液受け部材３４の外部に流出することが防止される。そして、液受け部材３４に貯留された使用済みの洗浄液が、排液口３４ｄ及び排液路４０を介して排出される。

ワーク１１の洗浄が完了すると、供給位置に位置付けられた乾燥ノズル３８からワーク１１に向かってエアー等の気体が噴射され、ワーク１１の乾燥が行われる。その後、昇降ユニット２８によってスピンナテーブル２０を上昇させ、ワーク１１を液受け部材３４から露出させる。

次に、保持ユニット６０によってワーク１１を保持し、載置台１０の上方に搬送する。このとき支持基台６８は、ワーク１１の両端部が一対の支持部材１２とＺ軸方向において重なるように配置される。そして、支持基台６８を下降させ、ワーク１１の外周部（フレーム１９）の下面側を一対の支持部材１２上に配置する。この状態で、複数の吸引パッド７０によるワーク１１の吸引保持を解除すると、洗浄後のワーク１１が一対の支持部材１２によって支持される。その後、例えばオペレータが洗浄後のワーク１１を回収して所定の場所へ搬送する。

なお、ワーク１１を洗浄装置２で洗浄する際には、パーティクル、加工屑等の異物が付着した状態のワーク１１が載置領域１０ａに載置される。その際、ワーク１１に残存する異物の一部が載置領域１０ａに付着することがある。そして、仮に洗浄後のワーク１１が再び載置領域１０ａに載置されると、載置領域１０ａに残存する異物がワーク１１に付着し、洗浄済みのワーク１１が汚染されるおそれがある。また、洗浄装置２によるワーク１１の洗浄が中断されてオペレータが洗浄装置２から離れると、洗浄装置２によるワーク１１の洗浄を再開する際に、載置領域１０ａに載置されているワーク１１が洗浄前であるか洗浄後であるかが分からなくなり、ワーク１１の誤搬送が生じるおそれがある。

一方、本実施形態に係る洗浄装置２においては、洗浄前のワーク１１が載置台１０の載置領域１０ａに載置され、洗浄後のワーク１１が載置領域１０ａから離れた位置で一対の支持部材１２によって支持される。これにより、洗浄前のワーク１１と洗浄後のワーク１１とが異なる場所に配置され、載置領域１０ａに残存する異物が洗浄後のワーク１１に付着することを回避できる。また、ワーク１１の載置場所を確認することによってワーク１１が洗浄前であるか洗浄後であるかを容易に見分けることができ、ワーク１１の誤搬送が防止される。

次に、保持ユニット４の詳細について説明する。図３は、保持ユニット４の一部を示す斜視図である。前述の通り、保持ユニット４は、水平方向において載置領域１０ａを挟むように配置された一対の支持部材１２を備える。

支持部材１２はそれぞれ、ワーク１１の下面側に接触してワーク１１を支持する支持部８０を備える。支持部８０は、載置領域１０ａと重なる位置（支持位置）と、載置領域１０ａと重ならない位置（退避位置）とに配置可能な可動部材である。一対の支持部８０が支持位置に配置されると、ワーク１１の外周部（フレーム１９）を一対の支持部８０上に載置可能となる。一方、一対の支持部８０が退避位置に配置されると、載置領域１０ａに載置されたワーク１１と一対の支持部８０とがＺ軸方向において重ならない状態となり、載置領域１０ａに載置されたワーク１１を支持部８０に接触させることなく持ち上げることが可能になる。

図４は、支持部材１２を示す分解斜視図である。支持部材１２の支持部８０は、例えば略矩形状に形成された板状の部材であり、幅方向（短手方向）の両端部に相当する先端部８０ａ及び基端部８０ｂを含む。例えば支持部８０は、長さ方向（長手方向）がＹ軸方向に沿い、先端部８０ａが載置領域１０ａ（図３参照）側に位置付けられるように配置される。

支持部８０の基端部８０ｂ側の両端部には、一対の切り欠き部８０ｃが設けられている。また、支持部８０の基端部８０ｂには、支持部８０を長さ方向（Ｙ軸方向）に貫通する円柱状の貫通孔８０ｄが設けられている。貫通孔８０ｄの両端はそれぞれ、一対の切り欠き部８０ｃで露出している。

また、支持部材１２は、支持部８０の両端部を支持する一対の支持台８２を備える。支持台８２は、直方体状の基部８２ａと、基部８２ａの上面の端部から上方に突出する柱部８２ｂとを含む。支持台８２の柱部８２ｂには、柱部８２ｂを長さ方向（Ｙ軸方向）に貫通する円柱状の貫通孔８２ｃが設けられている。貫通孔８２ｃの両端はそれぞれ、支持台８２の両側面で露出している。

支持台８２の基部８２ａのうち柱部８２ｂが設けられていない領域には、支持ピン８４が設けられている。支持ピン８４は、先端部（上端部）が基部８２ａの上面から上方に突出するように、支持台８２の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。また、支持ピン８４の基端部（下端部）は、ばね等の付勢部材（不図示）によって上方に向かって付勢されている。支持ピン８４に外力が付与されると、支持ピン８４がＺ軸方向に沿って昇降する。

支持部８０は、切り欠き部８０ｃに支持台８２の柱部８２ｂが嵌め込まれるように、一対の支持台８２上に配置される。これにより、支持部８０が支持ピン８４によって支持されるとともに、支持部８０の貫通孔８０ｄと支持台８２の貫通孔８２ｃとが連結される。そして、円柱状の支持軸（シャフト）８６が貫通孔８０ｄ，８２ｃに挿入される。また、止めねじ等の固定具（不図示）によって支持軸８６が支持部８０に固定され、支持部８０と支持軸８６とが一体化される。

図５（Ａ）は支持部材１２を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は支持部材１２を示す側面図である。支持部８０に外力が付与されていないときは、支持部８０は支持ピン８４によって支持された状態に維持される。このときの支持部８０の位置が、初期位置（基準位置）に相当する。そして、支持部８０に外力が付与されると、支持部８０に固定された支持軸８６が貫通孔８２ｃの内部で回転する。すなわち、支持部８０は支持軸８６の周りで回転可能な状態で、一対の支持台８２によって支持されている。

図６（Ａ）は、支持部８０が支持位置に配置された状態の支持部材１２を示す側面図である。支持部８０の先端部８０ａに下向きの外力が付与されると、支持部８０は先端部８０ａが下側に移動するように回転する。その結果、支持ピン８４（図５（Ｂ）参照）が支持部８０に押圧されて支持台８２の基部８２ａに押し込まれる。そして、支持部８０の下面が支持台８２の基部８２ａの上面に接触し、基部８２ａによって支持される。

このとき、支持部８０の上面は水平面（ＸＹ平面）と概ね平行に配置される。また、支持部８０の先端部８０ａは、載置領域１０ａ（図３参照）の端部とＺ軸方向において重なるように配置される。そして、支持部８０への外力の付与が解除されると、支持部８０は支持ピン８４による押圧によって支持位置から初期位置（図５（Ｂ）参照）に移動する。

図６（Ｂ）は、支持部８０が退避位置に配置された状態の支持部材１２を示す側面図である。支持部８０の先端部８０ａに上向きの外力が付与されると、支持部８０は先端部８０ａが上側に移動するように回転する。これにより、支持部８０の先端部８０ａが載置領域１０ａ（図３参照）とＺ軸方向において重ならないように配置される。そして、支持部８０への外力の付与が解除されると、支持部８０は自重によって退避位置から初期位置（図５（Ｂ）参照）に移動する。

次に、搬送ユニット８の詳細について説明する。図７は、搬送ユニット８の一部を示す斜視図である。なお、図７では、搬送ユニット８の一部の構成要素の図示を省略している。前述の通り、搬送ユニット８は、支持部材１２に干渉してワーク１１と支持部材１２との接触を防止する一対の接触部材７４を備える。

一対の接触部材７４は、支持基台６８のＸ軸方向における両端部に、支持基台６８を挟むように装着される。また、接触部材７４はそれぞれ、ワーク１１の搬送時に支持部材１２の支持部８０（図３等参照）と接触して支持部８０を初期位置から退避位置に移動させる接触部９０を備える。なお、接触部材７４の装着位置は、支持基台６８が載置領域１０ａ（図３参照）の直上に配置された際、接触部９０が支持部材１２の支持部８０とＺ軸方向において重なるように調節されている。

図８は、接触部材７４を示す分解斜視図である。接触部材７４の接触部９０は、略矩形状に形成された平板状のリフト部９０ａと、リフト部９０ａの基端部から上方に突出する柱部９０ｂとを含む。リフト部９０ａの基端部には、リフト部９０ａを長さ方向（Ｙ軸方向）に貫通する円柱状の第１貫通孔９０ｃが設けられている。また、柱部９０ｂには、柱部９０ｂを長さ方向（Ｙ軸方向）に貫通する円柱状の第２貫通孔９０ｄが設けられている。第１貫通孔９０ｃと第２貫通孔９０ｄとは、柱部９０ｂの高さ方向（Ｚ軸方向）において重なるように、互いに離隔して形成されている。第１貫通孔９０ｃ及び第２貫通孔９０ｄの両端はそれぞれ、接触部９０の両側面で露出している。

また、接触部材７４は、接触部９０を支持する枠体９２を備える。枠体９２は、略直方体状の基部９２ａと、基部９２ａの先端部に設けられた一対の支持部９２ｂとを含む。一対の支持部９２ｂは、基部９２ａの先端側の両端部から下方に突出するように柱状に形成され、Ｙ軸方向において互いに離隔するように配置されている。

支持部９２ｂの下端部には、支持部９２ｂを幅方向（Ｙ軸方向）に貫通する円柱状の第１貫通孔９２ｃが設けられている。また、第１貫通孔９２ｃの近傍には、支持部９２ｂを幅方向（Ｙ軸方向）に貫通する第２貫通孔９２ｄが、第１貫通孔９２ｃを囲むように設けられている。第２貫通孔９２ｄは、第１貫通孔９２ｃからの距離が一定になるように、側面視で円弧状に形成されている。そして、第２貫通孔９２ｄの一端部（上端部）はＺ軸方向において第１貫通孔９２ｃと重なり、第２貫通孔９２ｄの他端部（下端部）は第１貫通孔９２ｃと概ね同じ高さ位置に位置付けられている。

第１貫通孔９２ｃ及び第２貫通孔９２ｄの両端はそれぞれ、支持部９２ｂの両側面で露出している。また、第１貫通孔９２ｃと第２貫通孔９２ｄとの距離は、接触部９０に設けられた第１貫通孔９０ｃと第２貫通孔９０ｄとの距離と概ね同一に設定されている。

一対の支持部９２ｂの間には、支持ピン９４が設けられている。支持ピン９４は、先端部（前端部）が基部９２ａの前面から前方に突出するように、基部９２ａの幅方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、支持ピン９４の基端部（後端部）は、ばね等の付勢部材（不図示）によって前方に向かって付勢されている。支持ピン９４に外力が付与されると、支持ピン９４がＸ軸方向に沿って移動する。

接触部９０は、柱部９０ｂが一対の支持部９２ｂの間に嵌め込まれるように配置される。これにより、接触部９０の第１貫通孔９０ｃと枠体９２の第１貫通孔９２ｃとが連結されるとともに、接触部９０の第２貫通孔９０ｄと枠体９２の第２貫通孔９２ｄとが連結される。そして、円柱状の第１支持軸（第１シャフト）９６が第１貫通孔９０ｃ，９２ｃに挿入され、円柱状の第２支持軸（第２シャフト）９８が第２貫通孔９０ｄ，９２ｄに挿入される。

第１支持軸９６は、止めねじ等の固定具（不図示）によって枠体９２に固定される。また、第２支持軸９８は、止めねじ等の固定具（不図示）によって接触部９０に固定される。これにより、枠体９２と第１支持軸９６とが一体化されるとともに、接触部９０と第２支持軸９８とが一体化される。

図９（Ａ）は接触部材７４を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は接触部材７４を示す側面図である。接触部９０が枠体９２に装着されると、接触部９０の自重によって第２支持軸９８が第２貫通孔９２ｄの上端部に位置付けられ、接触部９０が第１支持軸９６及び第２支持軸９８を介して枠体９２によって支持される。このとき、接触部９０は水平面（ＸＹ平面）に沿って配置される。

図１０は、接触部９０が枠体９２に収容された状態の接触部材７４を示す側面図である。接触部９０に上向きの外力が付与されると、第２支持軸９８が第２貫通孔９２ｄの上端部から下端部に移動し、接触部９０は先端部が上側に移動するように第１支持軸９６の周りを回転する。そして、支持ピン９４（図９（Ａ）参照）が接触部９０に押圧されて枠体９２の基部９２ａに押し込まれ、接触部９０が基部９２ａの前面に接触して支持される。これにより、接触部９０が一対の支持部９２ｂの間に配置され、枠体９２に収容される。

次に、搬送ユニット８によるワーク１１の搬送の詳細について説明する。図１１は、ワーク１１が載置領域１０ａに載置された状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

洗浄装置２でワーク１１を洗浄する際は、まず、ワーク１１が載置台１０の載置領域１０ａに載置される。例えば、オペレータがワーク１１を手に持って載置台１０の上面と一対の支持部８０との間に差し込むことにより、ワーク１１を載置領域１０ａに手動で載置する。載置領域１０ａに載置されたワーク１１は、両端部が一対の支持部８０の先端部８０ａとＺ軸方向において重なるように位置付けられる。

次に、搬送ユニット８によってワーク１１が保持される。具体的には、まず、搬送ユニット８がワーク１１及び載置領域１０ａの直上に配置される。図１２（Ａ）は、搬送ユニット８がワーク１１の上方に配置された状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

搬送ユニット８は、複数の吸引パッド７０がＺ軸方向においてワーク１１の外周部（フレーム１９）と重なるように配置される。このとき、一対の接触部材７４に外力は付与されておらず、接触部９０は枠体９２から突出した状態となっている。また、接触部９０は、一対の支持部材１２が備える支持部８０の先端部８０ａとＺ軸方向において重なるように配置される。

次に、支持基台６８が載置領域１０ａに向かって下降し、ワーク１１に接近する。そして、接触部材７４の接触部９０が支持部材１２の支持部８０に到達すると、支持部８０が接触部９０の下面側に接触する。この状態で支持基台６８が更に下降すると、接触部９０が支持部８０によって持ち上げられて回転し、枠体９２に収容される。図１２（Ｂ）は、接触部９０が枠体９２に収容された状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

接触部９０が枠体９２に収容されると、支持基台６８及び接触部材７４が一対の支持部材１２の間を通過可能になる。そして、支持基台６８が更に下降すると、複数の吸引パッド７０の下面（吸引面）がワーク１１の外周部（フレーム１９）の上面側に接触する。この状態で吸引パッド７０の吸引面に吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、ワーク１１が複数の吸引パッド７０によって吸引保持される。図１２（Ｃ）は、複数の吸引パッド７０がワーク１１に接触した状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

なお、接触部材７４が一対の支持部材１２の間を通過すると、支持部８０による接触部９０の支持が解除される。また、支持ピン９４（図９（Ａ）参照）によって接触部９０が枠体９２から離れる方向に押圧される。その結果、接触部９０は枠体９２に収容された状態から枠体９２から突出した状態に切り替わり、一対の接触部９０がそれぞれ一対の支持部８０の先端部８０ａの下方に配置される。

次に、支持基台６８が上昇し、載置領域１０ａから離れる。これにより、ワーク１１が持ち上げられ、載置領域１０ａ上から搬送される。そして、接触部材７４の接触部９０が支持部材１２の支持部８０に到達すると、接触部９０が支持部８０の下面側に接触し、支持部８０の先端部８０ａを持ち上げる。図１３（Ａ）は、支持部８０が接触部９０によって持ち上げられた状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

支持部８０が接触部９０によって持ち上げられると、支持部８０は先端部８０ａが上方に移動するように回転し、一時的に載置領域１０ａと重ならない位置（退避位置）に配置される。すなわち、一対の接触部材７４が、支持部８０と接触して支持部８０を初期位置から退避位置に移動させる移動機構として機能する。これにより、一対の支持部８０が載置領域１０ａ及びワーク１１とＺ軸方向において重ならないように位置付けられ、ワーク１１が一対の支持部材１２の間を通過する際におけるワーク１１と支持部８０との接触が回避される。

その後、支持基台６８が更に上昇し、ワーク１１が一対の支持部材１２の上方まで持ち上げられる。そして、支持部８０は自重によって先端部８０ａが下降するように回転し、元の位置に戻る。このとき、支持部８０が支持ピン８４（図５（Ｂ）等参照）によって受け止められ、支持部８０に付与される衝撃が緩和される。図１３（Ｂ）は、ワーク１１が一対の支持部材１２の上方まで持ち上げられた状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

その後、搬送ユニット８は、図１に示す洗浄ユニット６にワーク１１を搬送する。そして、ワーク１１はスピンナテーブル２０によって保持された後、洗浄ノズル３６から供給される洗浄液によって洗浄され、乾燥ノズル３８から噴射される気体によって乾燥される。

洗浄及び乾燥後のワーク１１は、搬送ユニット８によって再び保持ユニット４に搬送される。具体的には、まず、洗浄後のワーク１１を保持した搬送ユニット８が、載置領域１０ａの直上に配置される。図１４（Ａ）は、搬送ユニット８が載置領域１０ａの上方に配置された状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

搬送ユニット８の位置は、ワーク１１が載置領域１０ａとＺ軸方向において重なるように調節される。このとき、ワーク１１の外周部（フレーム１９）は、初期位置に位置付けられた一対の支持部８０の先端部８０ａとＺ軸方向において重なるように配置される。

次に、支持基台６８が下降し、ワーク１１が一対の支持部材１２に接近する。そして、ワーク１１の外周部（フレーム１９）が支持部８０に到達して接触した状態で、更に支持基台６８が下降すると、支持部８０が搬送ユニット８及びワーク１１によって下方に押し付けられる。その結果、支持部８０は先端部８０ａが下側に移動するように回転し、支持位置に配置される。なお、一対の支持部８０が支持位置に移動する際、支持部８０は支持ピン８４（図５（Ｂ）等参照）によって支持されつつ、支持台８２の基部８２ａ（図５（Ｂ）等参照）の上面に到達する。

その後、複数の吸引パッド７０によるワーク１１の吸引保持が解除される。これにより、ワーク１１の外周部が一対の支持部８０によって支持される。その結果、ワーク１１は、載置領域１０ａの上方で、載置領域１０ａからＺ軸方向において離隔した状態で保持される。図１４（Ｂ）は、ワーク１１が一対の支持部材１２によって支持された状態の洗浄装置２を示す一部断面側面図である。

ワーク１１が一対の支持部８０上に配置されると、ワーク１１の自重によって支持部８０は支持位置に配置された状態に維持される。これにより、ワーク１１が概ね水平に保持される。その後、支持基台６８が上昇して吸引パッド７０がワーク１１から離隔される。このようにして、洗浄後のワーク１１が一対の支持部材１２によって支持される。

以上の通り、本実施形態に係る洗浄装置２は、洗浄前のワーク１１が載置される載置領域１０ａを含む載置台１０と、洗浄後のワーク１１を載置領域１０ａの上方で支持する一対の支持部材１２とを備える。これにより、洗浄前のワーク１１と洗浄後のワーク１１とを異なる場所で保管することが可能となり、洗浄前のワーク１１が載置される載置領域１０ａに残存している異物が洗浄後のワーク１１に付着することを防止できる。また、ワーク１１の載置場所によってワーク１１が洗浄前であるか洗浄後であるかを容易に見分けることができ、ワーク１１の誤搬送が防止される。

なお、洗浄装置２の構成は、洗浄前のワーク１１と洗浄後のワーク１１とを異なる場所で保管可能な範囲内で適宜変更できる。例えば、洗浄装置２は２組の搬送ユニット８を備えていてもよい。この場合には、一方の搬送ユニット８によって載置領域１０ａから洗浄ユニット６へのワーク１１の搬送を行い、他方の搬送ユニット８によって洗浄ユニット６から一対の支持部材１２上へのワーク１１の搬送を行うことが可能になる。

また、本実施形態に係る洗浄装置２は、ワーク１１を加工する加工装置に搭載することもできる。この場合には、加工装置によって加工されたワーク１１が、その加工装置内で洗浄装置２によって洗浄される。例えば洗浄装置２は、ワーク１１を切削する加工ユニット（切削ユニット）を備える切削装置、ワーク１１を研削する加工ユニット（研削ユニット）を備える研削装置、ワーク１１を研磨する加工ユニット（研磨ユニット）を備える研磨装置、ワーク１１にレーザービームを照射する加工ユニット（レーザー照射ユニット）を備えるレーザー加工装置等に搭載できる。

切削装置の切削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には環状の切削ブレードが装着される。切削ユニットは、切削ブレードを回転させつつワーク１１に切り込ませることにより、ワーク１１を切削する。

研削装置の研削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には複数の研削砥石を備える環状の研削ホイールが装着される。研削ユニットは、研削ホイールを回転させつつ研削砥石をワーク１１に接触させることにより、ワーク１１を研削する。また、研磨装置の研磨ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には円盤状の研磨パッドが装着される。研磨ユニットは、研磨パッドを回転させつつワーク１１に接触させることにより、ワーク１１を研磨する。

レーザー加工装置のレーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザーを発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から出射したレーザービームをワーク１１へと導く光学系とを備える。レーザー照射ユニットからワーク１１にレーザービームを照射することにより、ワーク１１にレーザー加工が施される。

さらに、洗浄装置２は、ワーク１１にプラズマエッチングを施すプラズマ処理装置に搭載することもできる。プラズマ処理装置は、エッチングガスをプラズマ状態にしてワーク１１に供給することにより、ワーク１１をエッチングする。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ワーク（被加工物、被洗浄物）
１３ ウェーハ
１３ａ 表面（第１面）
１３ｂ 裏面（第２面）
１５ ストリート（分割予定ライン）
１７ デバイス
１９ フレーム
１９ａ 開口
２１ シート
２ 洗浄装置
４ 保持ユニット（保持機構）
６ 洗浄ユニット（洗浄機構）
８ 搬送ユニット（搬送機構）
１０ 載置台
１０ａ 載置領域
１２ 支持部材（支持機構）
２０ スピンナテーブル
２０ａ 保持面
２２ クランプ
２４ 回転駆動源
２６ スピンドル（出力軸）
２８ 昇降ユニット（昇降機構）
３０ エアシリンダ
３２ 支持脚
３４ 液受け部材
３４ａ 外壁
３４ｂ 底壁
３４ｃ 内壁
３４ｄ 排液口
３６ 洗浄ノズル
３８ 乾燥ノズル
４０ 排液路
４２ カバー
５０ 移動機構
５２ ガイドレール
５４ 移動ブロック
５６ ボールねじ
５８ パルスモータ
６０ 保持ユニット（保持機構）
６２ 支持アーム
６４ ピストンロッド
６６ 昇降ブロック
６８ 支持基台
７０ 吸引パッド
７２ 流路
７４ 接触部材（接触機構）
８０ 支持部
８０ａ 先端部
８０ｂ 基端部
８０ｃ 切り欠き部
８０ｄ 貫通孔
８２ 支持台
８２ａ 基部
８２ｂ 柱部
８２ｃ 貫通孔
８４ 支持ピン
８６ 支持軸（シャフト）
９０ 接触部（可動部）
９０ａ リフト部
９０ｂ 柱部
９０ｃ 第１貫通孔
９０ｄ 第２貫通孔
９２ 枠体
９２ａ 基部
９２ｂ 支持部
９２ｃ 第１貫通孔
９２ｄ 第２貫通孔
９４ 支持ピン
９６ 第１支持軸（第１シャフト）
９８ 第２支持軸（第２シャフト）

Claims (3)

1. ワークを洗浄する洗浄装置であって、
   該ワークを保持する保持ユニットと、
   該ワークを洗浄する洗浄ユニットと、
   該保持ユニットと該洗浄ユニットとの間で該ワークを搬送する搬送ユニットと、を備え、
   該保持ユニットは、該洗浄ユニットによって洗浄される前の該ワークが載置される載置領域を含む載置台と、該洗浄ユニットによって洗浄された後の該ワークを該載置領域の上方で支持する一対の支持部材とを備えることを特徴とする洗浄装置。
2. 該支持部材は、該ワークの下面側を支持する支持部を備え、
   該支持部は、該載置領域と重なる支持位置と、該載置領域と重ならない退避位置とに配置可能であることを特徴とする、請求項１記載の洗浄装置。
3. 該搬送ユニットは、該支持部と接触して該支持部を該退避位置に移動させる接触部材を備えることを特徴とする、請求項２記載の洗浄装置。
   

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