JP2020077728A - Washing method and washing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗浄方法および洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning method and a cleaning device.
ウェーハを洗浄する洗浄装置では、スピンナテーブルにウェーハを保持させ、ウェーハの上方に二流体ノズルを位置づけ、この二流体ノズルから水とエアとを混合させた混合液を噴射するとともにスピンナテーブルを回転させることによって、ウェーハを洗浄している。洗浄後には、ウェーハの上方に位置づけられた乾燥ノズルからエアを噴射することによって、ウェーハを乾燥させる（たとえば特許文献１および２参照）。 In a cleaning device for cleaning a wafer, the wafer is held on a spinner table, a two-fluid nozzle is positioned above the wafer, and a mixed solution of water and air is jetted from the two-fluid nozzle and the spinner table is rotated. By doing so, the wafer is being cleaned. After the cleaning, the wafer is dried by injecting air from the drying nozzle positioned above the wafer (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
上記のように、従来の洗浄装置は、二流体ノズルと乾燥ノズルとの２つのノズルを備えているため、構造が複雑になる。そこで、乾燥ノズルを設ける代わりに、二流体ノズルからエアだけを噴射して、ウェーハを乾燥させることが考えられる。 As described above, the conventional cleaning device has two nozzles, that is, the two-fluid nozzle and the drying nozzle, and thus has a complicated structure. Therefore, instead of providing a drying nozzle, it is conceivable to spray only air from the two-fluid nozzle to dry the wafer.
しかし、この場合、エジェクター効果によってエア流に水が引き込まれるので、二流体ノズルから噴射されるエアに水分が含まれる。長時間にわたって二流体ノズルからエアを噴射すれば、エアに含まれる水分が減少するので、二流体ノズルを乾燥ノズルとして流用することができる。しかし、この手法では、乾燥の開始までに時間がかかるため、効率が悪い。そのため、二流体ノズルを備える洗浄装置から乾燥ノズルを省略することは困難である。 However, in this case, since water is drawn into the air flow by the ejector effect, the air ejected from the two-fluid nozzle contains water. When air is ejected from the two-fluid nozzle for a long time, the water content in the air is reduced, so that the two-fluid nozzle can be used as a drying nozzle. However, this method is inefficient because it takes time to start drying. Therefore, it is difficult to omit the drying nozzle from the cleaning device having the two-fluid nozzle.
本発明の目的は、二流体ノズルを用いて、ウェーハなどの被洗浄物を乾燥させることにある。 An object of the present invention is to dry an object to be cleaned such as a wafer using a two-fluid nozzle.
本発明の洗浄方法（本洗浄方法）は、被洗浄物にエアと水とを混合させた混合液を噴射して該被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、スピンナテーブルに該被洗浄物を保持させる保持工程と、二流体ノズルから該混合液を噴射して該被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、該二流体ノズル内の水を排出する排出工程と、該二流体ノズルからエアのみを噴射して該被洗浄物を乾燥させる乾燥工程と、を備え、該排出工程は、該二流体ノズルへの水の供給を遮断すること、および、エアの供給と遮断とを繰り返して該二流体ノズルに断続的にエアを供給することによって、該二流体ノズルの内部の水を排出することを含む。 A cleaning method of the present invention (main cleaning method) is a cleaning method of spraying a mixed liquid of air and water onto an object to be cleaned to clean the object to be cleaned. Holding step for holding the liquid, a cleaning step for injecting the mixed liquid from the two-fluid nozzle to clean the object to be cleaned, a discharging step for discharging water in the two-fluid nozzle, and only air from the two-fluid nozzle. And a drying step of drying the article to be cleaned, wherein the discharging step interrupts the supply of water to the two-fluid nozzle and repeats the supply and interruption of air. Draining water inside the two-fluid nozzle by intermittently supplying air to the fluid nozzle.
本発明の洗浄装置（本洗浄装置）は、本洗浄方法によって被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、該被洗浄物を保持するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルを、その中心を軸に回転させる回転手段と、エアと水とを混合させた混合液を噴射して該被洗浄物を洗浄する二流体ノズルと、該二流体ノズルと水供給源とを接続する水配管に配設される水バルブと、該二流体ノズルとエア供給源とを接続するエア配管に配設されるエアバルブと、該水バルブと該エアバルブとを制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、該水バルブを閉じ、該エアバルブの開閉を繰り返して断続的に該二流体ノズルにエアを供給することによって該二流体ノズル内の水を排出し、その後、該エアバルブを継続的に開いて該被洗浄物に向けてエアを噴射することによって、該被洗浄物を乾燥させる。 The cleaning device of the present invention (main cleaning device) is a cleaning device for cleaning an object to be cleaned by the main cleaning method, and includes a spinner table holding the object to be cleaned, and the spinner table rotating about the center thereof. The rotating means, the two-fluid nozzle for injecting a mixed liquid of air and water to wash the object to be cleaned, and the water pipe connecting the two-fluid nozzle and the water supply source A water valve, an air valve arranged in an air pipe connecting the two-fluid nozzle and an air supply source, and a control means for controlling the water valve and the air valve, the control means comprising: By closing the valve and repeatedly opening and closing the air valve to intermittently supply air to the two-fluid nozzle, water in the two-fluid nozzle is discharged, and then the air valve is continuously opened to clean the object to be cleaned. To inject air toward By drying the 該被 wash.
本洗浄方法および本洗浄装置では、二流体ノズルへの水の供給を遮断し、エアの供給と遮断とを繰り返して二流体ノズルに断続的にエアを供給することにより、二流体ノズル内の水を、エジェクター効果の発生を抑制できる程度にまで、徐々に減らすことができる。これにより、二流体ノズルから噴出されるエアを用いて、被洗浄物を良好に乾燥することができる。したがって、乾燥ノズル、および、乾燥ノズルを被洗浄物の径方向に移動させるための機構が不要となる。 In the present cleaning method and the main cleaning apparatus, the supply of water to the two-fluid nozzle is shut off, and the supply and shutoff of air are repeated to intermittently supply air to the two-fluid nozzle, whereby Can be gradually reduced to such an extent that the generation of the ejector effect can be suppressed. As a result, the object to be cleaned can be satisfactorily dried by using the air ejected from the two-fluid nozzle. Therefore, the drying nozzle and the mechanism for moving the drying nozzle in the radial direction of the object to be cleaned are unnecessary.
図１に示すスピンナ洗浄装置１は、エアと水とを混合させた混合液を用いて、被洗浄物Ｗを洗浄する。スピンナ洗浄装置１は、下方の円筒部１０、円筒部１０を包囲する容器部２、円筒部１０の内部から上方に延びる回転軸３、回転軸３の上端に取り付けられ被洗浄物Ｗを吸引保持するスピンナテーブル４、スピンナテーブル４に保持された被洗浄物Ｗに混合液を噴射する混合液噴射部６、混合液の飛散を抑制するためのカバー７、および、スピンナ洗浄装置１の動作を制御する制御手段８を含んでいる。 The spinner cleaning apparatus 1 shown in FIG. 1 cleans an object W to be cleaned using a mixed liquid in which air and water are mixed. The spinner cleaning device 1 is attached to the lower cylindrical portion 10, the container portion 2 surrounding the cylindrical portion 10, the rotating shaft 3 extending upward from the inside of the cylindrical portion 10, and the upper end of the rotating shaft 3 to suck and hold the object W to be cleaned. The spinner table 4, the mixed liquid jetting unit 6 for jetting the mixed liquid onto the object W to be cleaned held on the spinner table 4, the cover 7 for suppressing the scattering of the mixed liquid, and the operation of the spinner cleaning device 1 are controlled. It includes control means 8 for controlling.
円筒部１０は、主に、スピンナ洗浄装置１における装置ベースとして機能する。円筒部１０の下端には、円筒部１０の径方向外向きに延出するフランジ部１００が設けられている。フランジ部１００は、複数のネジ孔を有しており、ボルト等によって、図示しない研削装置等の基台に接続されることができる。 The cylindrical portion 10 mainly functions as a device base in the spinner cleaning device 1. At the lower end of the cylindrical portion 10, a flange portion 100 that extends outward in the radial direction of the cylindrical portion 10 is provided. The flange portion 100 has a plurality of screw holes and can be connected to a base such as a grinding device (not shown) by bolts or the like.
容器部２は、円筒部１０の上部側を包囲するように、円筒部１０と一体的に形成されている。容器部２の外形は、たとえば多角形上に形成されている。容器部２の底板には排水管２０１が接続されており、排水管２０１は排水装置２０２に連通している。 The container portion 2 is integrally formed with the cylindrical portion 10 so as to surround the upper side of the cylindrical portion 10. The outer shape of the container portion 2 is formed, for example, in a polygonal shape. A drain pipe 201 is connected to the bottom plate of the container portion 2, and the drain pipe 201 communicates with a drain device 202.
回転軸３はＺ軸方向に延びており、回転軸３の上端は、スピンナテーブル４の中心に固定されている。回転軸３の下端側は、回転軸３を回転させる図示しないモータに連結されている。このモータは、円筒部１０の内部に収容されている。回転軸３は、スピンナテーブル４を、その中心を軸に回転させる回転手段の一例に相当する。 The rotary shaft 3 extends in the Z-axis direction, and the upper end of the rotary shaft 3 is fixed to the center of the spinner table 4. The lower end side of the rotary shaft 3 is connected to a motor (not shown) that rotates the rotary shaft 3. This motor is housed inside the cylindrical portion 10. The rotating shaft 3 corresponds to an example of a rotating unit that rotates the spinner table 4 about its center.
スピンナテーブル４は、円形の外形を有しており、その中央に保持面５を備えている。保持面５は、ポーラス材等からなり、被洗浄物Ｗを吸着する。保持面５には、回転軸３の内部を通り、吸引源に連通する吸引路（ともに図示せず）が連通されている。吸引源の吸引力により、スピンナテーブル４は、保持面５によって被洗浄物Ｗを吸引保持する。スピンナテーブル４の下方には、連結部材４１が配設されている。連結部材４１は、混合液が円筒部１０の内部に進入することを抑制する。 The spinner table 4 has a circular outer shape, and has a holding surface 5 in the center thereof. The holding surface 5 is made of a porous material or the like and adsorbs the object W to be cleaned. The holding surface 5 is connected to a suction path (both not shown) that passes through the inside of the rotary shaft 3 and communicates with a suction source. The spinner table 4 sucks and holds the object W to be cleaned by the holding surface 5 by the suction force of the suction source. A connecting member 41 is arranged below the spinner table 4. The connecting member 41 suppresses the mixed liquid from entering the inside of the cylindrical portion 10.
混合液の飛散を抑制するためのカバー７は、容器部２の上方を覆う上部カバー７０、スピンナテーブル４の側部を包囲可能な側部カバー７１、および、ブラケットカバー７２を備えている。 The cover 7 for suppressing the scattering of the mixed liquid includes an upper cover 70 that covers the upper portion of the container portion 2, a side cover 71 that can surround the side portion of the spinner table 4, and a bracket cover 72.
側部カバー７１は、筒状に形成されており、容器部２の内側に位置している。側部カバー７１の上縁には、外向きに延出されるフランジ部７１０が形成されている。そして、側部カバー７１は、エアシリンダ７９によって、容器部２に対してＺ軸方向に沿って上下に移動可能である。 The side cover 71 is formed in a tubular shape and is located inside the container 2. A flange portion 710 extending outward is formed on the upper edge of the side cover 71. The side cover 71 can be moved up and down along the Z-axis direction with respect to the container portion 2 by the air cylinder 79.
エアシリンダ７９は、容器部２の側面に固定されたシリンダチューブ７９１、および、シリンダチューブ７９１に挿入されたピストンロッド７９０を備える。ピストンロッド７９０の上端は、側部カバー７１のフランジ部７１０に固定されている。シリンダチューブ７９１の内圧が変化することで、ピストンロッド７９０がＺ軸方向に沿って上下動し、これに伴って側部カバー７１が上下動する。 The air cylinder 79 includes a cylinder tube 791 fixed to the side surface of the container part 2 and a piston rod 790 inserted into the cylinder tube 791. The upper end of the piston rod 790 is fixed to the flange portion 710 of the side cover 71. When the internal pressure of the cylinder tube 791 changes, the piston rod 790 moves up and down along the Z-axis direction, and the side cover 71 moves up and down accordingly.
側部カバー７１は、スピンナテーブル４に対して被洗浄物Ｗを着脱する際には、下降してスピンナテーブル４を開放する開状態となる。一方、側部カバー７１は、被洗浄物Ｗを洗浄および乾燥する際には、上昇してスピンナテーブル４の側部を覆う閉状態となり、混合液の飛散を抑制する。 When the object W to be cleaned is attached to or detached from the spinner table 4, the side cover 71 descends to be in an open state in which the spinner table 4 is opened. On the other hand, the side cover 71 rises to close the side of the spinner table 4 when cleaning and drying the object W to be cleaned, and suppresses scattering of the mixed liquid.
板状のブラケットカバー７２は、容器部２の−Ｘ方向側の側面上部に、ボルト等の止め具によって固定されている。ブラケットカバー７２の中央部には、たとえば、エアシリンダ７９を配設するための図示しない切り欠き部が設けられている。エアシリンダ７９のピストンロッド７９０は、この切り欠き部内において上下動する。 The plate-shaped bracket cover 72 is fixed to the upper portion of the side surface of the container portion 2 on the −X direction side by a fastener such as a bolt. At the center of the bracket cover 72, for example, a not-shown notch for arranging the air cylinder 79 is provided. The piston rod 790 of the air cylinder 79 moves up and down within the cutout portion.
上部カバー７０は、容器部２と同様の多角形状に形成されており、ブラケットカバー７２の上端部に、ボルト等の止め具によって固定されている。図１に示すように、上部カバー７０の略中央部には、アクリル板等の透明材料からなる覗き窓７０１が設けられている。ユーザは、覗き窓７０１を介して、洗浄中の被洗浄物Ｗの状態を、＋Ｚ方向から確認することができる。 The upper cover 70 is formed in a polygonal shape similar to the container portion 2, and is fixed to the upper end portion of the bracket cover 72 by a fastener such as a bolt. As shown in FIG. 1, a viewing window 701 made of a transparent material such as an acrylic plate is provided at a substantially central portion of the upper cover 70. The user can confirm the state of the object to be cleaned W being cleaned from the + Z direction through the viewing window 701.
混合液噴射部６は、容器部２の上方に配設され、スピンナテーブル４に保持された被洗浄物Ｗに混合液を噴射する。
図２に示すように、混合液噴射部６は、Ｚ軸方向に延びるシャフト６１とともに回転可能に構成されている。すなわち、シャフト６１は、その末端に従動ギア６１２を有しており、従動ギア６１２は、旋回モータ６１４に連結された駆動ギア６１３に歯合している。混合液噴射部６は、駆動ギア６１３および従動ギア６１２を介してシャフト６１に伝達される旋回モータ６１４の回転力により、シャフト６１を回転軸として回転する。これにより、混合液噴射部６はスピンナテーブル４の上方の中心から外周までの洗浄位置と、スピンナテーブル４の上方から外れた退避位置との間で移動可能である。
なお、従動ギア６１２、駆動ギア６１３を用いないで、シャフト６１に旋回モータ６１４を直結してもよい。
The mixed liquid injection unit 6 is arranged above the container unit 2 and injects the mixed liquid onto the cleaning target W held on the spinner table 4.
As shown in FIG. 2, the mixed liquid injection unit 6 is configured to be rotatable together with the shaft 61 extending in the Z-axis direction. That is, the shaft 61 has a driven gear 612 at its end, and the driven gear 612 meshes with a drive gear 613 connected to a turning motor 614. The mixed liquid injection unit 6 rotates about the shaft 61 as a rotation axis by the rotational force of the turning motor 614 transmitted to the shaft 61 via the drive gear 613 and the driven gear 612. As a result, the mixed liquid ejecting unit 6 can move between the cleaning position from the center above the spinner table 4 to the outer periphery and the retracted position separated from above the spinner table 4.
The swing motor 614 may be directly connected to the shaft 61 without using the driven gear 612 and the drive gear 613.
また、図２に示すように、混合液噴射部６は、エア配管６２、エア配管６２に沿うように設けられた水配管６３、および、エア配管６２および水配管６３の先端に取り付けられた二流体ノズル６４を備えている。
さらに、混合液噴射部６は、エア配管６２の末端に接続されたエア供給源６２１、エア配管６２に設けられたエアバルブ６２２、水配管６３の末端に接続された水供給源６３１、および、水配管６３に設けられた水バルブ６３２を有している。
Further, as shown in FIG. 2, the mixed liquid ejecting section 6 is provided with an air pipe 62, a water pipe 63 provided along the air pipe 62, and two pipes attached to the tips of the air pipe 62 and the water pipe 63. A fluid nozzle 64 is provided.
Furthermore, the mixed liquid injection unit 6 includes an air supply source 621 connected to the end of the air pipe 62, an air valve 622 provided in the air pipe 62, a water supply source 631 connected to the end of the water pipe 63, and a water supply source 631. It has a water valve 632 provided in the pipe 63.
エア配管６２は、一部がシャフト６１の内部を延びるように配設され、他の部分がシャフト６１の上端から側方に延びるように配設されており、略逆Ｌ字を形成している。エア配管６２は、二流体ノズル６４とエア供給源６２１とを接続する。
水配管６３は、その一端が、側部カバー７１の外部に設けられた水供給源６３１に接続されている。水配管６３は、側部カバー７１を貫通してシャフト６１に接触し、シャフト６１およびエア配管６２に沿って二流体ノズル６４にまで延びるように配設されている。水配管６３は、二流体ノズル６４と水供給源６３１とを接続する。
A part of the air pipe 62 is arranged so as to extend inside the shaft 61, and another part is arranged so as to extend laterally from the upper end of the shaft 61, forming a substantially inverted L shape. .. The air pipe 62 connects the two-fluid nozzle 64 and the air supply source 621.
One end of the water pipe 63 is connected to a water supply source 631 provided outside the side cover 71. The water pipe 63 is disposed so as to penetrate the side cover 71, come into contact with the shaft 61, and extend to the two-fluid nozzle 64 along the shaft 61 and the air pipe 62. The water pipe 63 connects the two-fluid nozzle 64 and the water supply source 631.
エアバルブ６２２は、エア供給源６２１からエア配管６２に流れるエアの量を調整するために用いられる。水バルブ６３２は、水供給源６３１から水配管６３に流れる水の量を調整するために用いられる。これらエアバルブ６２２および水配管フランジ６３３は、制御手段８によって制御される。すなわち、水配管６３に流れる水の量およびエア配管６２に流れるエアの量は、制御手段８によって制御される。 The air valve 622 is used to adjust the amount of air flowing from the air supply source 621 to the air pipe 62. The water valve 632 is used to adjust the amount of water flowing from the water supply source 631 to the water pipe 63. The air valve 622 and the water pipe flange 633 are controlled by the control means 8. That is, the amount of water flowing through the water pipe 63 and the amount of air flowing through the air pipe 62 are controlled by the control means 8.
二流体ノズル６４は、エアと水とを混合させた混合液を噴射して被洗浄物Ｗを洗浄する。図３に示すように、二流体ノズル６４は、エア配管６２から供給されたエアを取り入れるエア取入部６４１、水配管６３から供給された水を取り入れる水取入部６４２、エアと水とが混合されて混合液が生成される混合部６４３、および、混合液を噴射する噴射口６４４を備えている。 The two-fluid nozzle 64 injects a mixed liquid in which air and water are mixed to wash the cleaning target W. As shown in FIG. 3, the two-fluid nozzle 64 has an air intake part 641 for taking in the air supplied from the air pipe 62, a water intake part 642 for taking in the water supplied from the water pipe 63, and the air and water are mixed. It is provided with a mixing section 643 for generating a mixed liquid and an injection port 644 for injecting the mixed liquid.
エア配管６２は、中空のエアチューブ６２４、および、エアチューブ６２４の先端に設けられたエア配管フランジ６２３を含んでいる。二流体ノズル６４のエア取入部６４１には、エア配管６２のエア配管フランジ６２３が取り付けられる。したがって、エア供給源６２１からのエアは、エアバルブ６２２、エア配管６２のエアチューブ６２４およびエア配管フランジ６２３を介して、エア取入部６４１から二流体ノズル６４に供給される。 The air pipe 62 includes a hollow air tube 624 and an air pipe flange 623 provided at the tip of the air tube 624. The air pipe flange 623 of the air pipe 62 is attached to the air intake portion 641 of the two-fluid nozzle 64. Therefore, the air from the air supply source 621 is supplied from the air intake portion 641 to the two-fluid nozzle 64 via the air valve 622, the air tube 624 of the air pipe 62, and the air pipe flange 623.
さらに、水配管６３は、中空の水チューブ６３４、および、水チューブ６３４の先端に取り付けられた水配管フランジ６３３を含んでいる。二流体ノズル６４の水取入部６４２には、水配管６３の水配管フランジ６３３が取り付けられる。したがって、水供給源６３１からの水は、水バルブ６３２、水配管６３の水チューブ６３４および水配管フランジ６３３を介して、水取入部６４２から二流体ノズル６４に供給される。 Further, the water pipe 63 includes a hollow water tube 634 and a water pipe flange 633 attached to the tip of the water tube 634. A water pipe flange 633 of the water pipe 63 is attached to the water intake portion 642 of the two-fluid nozzle 64. Therefore, the water from the water supply source 631 is supplied from the water intake part 642 to the two-fluid nozzle 64 via the water valve 632, the water tube 634 of the water pipe 63, and the water pipe flange 633.
混合部６４３は、エア取入部６４１および水取入部６４２に連通されている。混合部６４３では、エア取入部６４１から取り入れられたエアと、水取入部６４２から取り入れられた水とが混合されて、二流体洗浄液である混合液となる。この混合液は、噴射口６４４から噴射される。なお、混合部６４３の一部は、図３に示すように、エア取入部６４１と噴射口６４４との間に位置しており、エアの流路の一部を形成している。 The mixing section 643 is in communication with the air intake section 641 and the water intake section 642. In the mixing unit 643, the air taken in from the air intake unit 641 and the water taken in from the water intake unit 642 are mixed to form a mixed liquid that is a two-fluid cleaning liquid. This mixed liquid is ejected from the ejection port 644. As shown in FIG. 3, a part of the mixing section 643 is located between the air intake section 641 and the injection port 644, and forms a part of the air flow path.
次に、スピンナ洗浄装置１の動作について説明する。 Next, the operation of the spinner cleaning device 1 will be described.
（１）保持工程
スピンナ洗浄装置１では、まず、被洗浄物Ｗを、スピンナテーブル４によって保持する。図１に示すように、被洗浄物Ｗは、たとえば円形状の半導体ウェーハであり、被洗浄物Ｗの表面Ｗａには、図示しないデバイスが形成されている。被洗浄物Ｗの裏面Ｗｂは、たとえば、図示しない研削装置により研削された状態となっており、スピンナ洗浄装置１により洗浄される被洗浄面となる。研削後の被洗浄物Ｗは、たとえば、図示しないロボットハンドに保持されて、研削装置からスピンナ洗浄装置１にまで運ばれる。
(1) Holding Step In the spinner cleaning device 1, first, the object W to be cleaned is held by the spinner table 4. As shown in FIG. 1, the object W to be cleaned is, for example, a circular semiconductor wafer, and a device (not shown) is formed on the surface Wa of the object W to be cleaned. The back surface Wb of the object W to be cleaned is, for example, in a state of being ground by a grinding device (not shown), and is a surface to be cleaned by the spinner cleaning device 1. The object W to be cleaned after grinding is, for example, held by a robot hand (not shown) and conveyed from the grinding device to the spinner cleaning device 1.
保持工程では、制御手段８は、エアシリンダ７９を制御してピストンロッド７９０を下降させることで、側部カバー７１を下降させて容器部２内に収納する。これにより、上部カバー７０と容器部２との間が開放され、被洗浄物Ｗを保持したロボットハンドの進入および退出が可能となる。そして、ロボットハンドがスピンナ洗浄装置１の内部の所定の位置にまで進入し、被洗浄物Ｗがスピンナテーブル４上に搬送され、被洗浄物Ｗが、裏面Ｗｂが上側になるように、保持面５に載置される。 In the holding step, the control means 8 controls the air cylinder 79 to lower the piston rod 790 to lower the side cover 71 and store the side cover 71 in the container portion 2. As a result, the space between the upper cover 70 and the container 2 is opened, and the robot hand holding the article to be cleaned W can enter and leave. Then, the robot hand enters a predetermined position inside the spinner cleaning device 1, the object W to be cleaned is conveyed onto the spinner table 4, and the object W to be cleaned is held on the holding surface so that the back surface Wb is on the upper side. 5 is placed.
その後、制御手段８は、保持面５に連通された吸引源および吸引路を用いて、スピンナテーブル４の保持面５を吸引する。これにより、保持面５の表面に負圧が生じる。保持面５は、この負圧によって、被洗浄物Ｗを吸引保持する。これにより、被洗浄物Ｗの裏面Ｗｂが露出する。 After that, the control means 8 sucks the holding surface 5 of the spinner table 4 by using the suction source and the suction path communicated with the holding surface 5. As a result, a negative pressure is generated on the surface of the holding surface 5. The holding surface 5 sucks and holds the object W to be cleaned by this negative pressure. As a result, the back surface Wb of the object W to be cleaned is exposed.
次いで、制御手段８は、エアシリンダ７９を制御してピストンロッド７９０を上昇させることで、側部カバー７１を容器部２内から上昇させる。これにより、上部カバー７０と容器部２との間が側部カバー７１によって塞がれて、被洗浄物Ｗを洗浄及び乾燥するための密閉空間が形成される。 Next, the control means 8 controls the air cylinder 79 to raise the piston rod 790 to raise the side cover 71 from the inside of the container portion 2. As a result, the space between the upper cover 70 and the container 2 is closed by the side cover 71, and a closed space for cleaning and drying the object W to be cleaned is formed.
（２）洗浄工程
この工程では、制御手段８が、旋回モータ６１４を制御して、混合液噴射部６を、スピンナテーブル４の上方の洗浄位置に配置する。これにより、図２に示す混合液噴射部６の二流体ノズル６４が、被洗浄物Ｗの上方に位置する。
そして、制御手段８は、図示しないモータを制御して、回転軸３を回転させる。これにより、被洗浄物Ｗを保持したスピンナテーブル４が、その中心を軸に回転する。
(2) Washing Step In this step, the control means 8 controls the turning motor 614 to dispose the mixed liquid jetting section 6 at the washing position above the spinner table 4. As a result, the two-fluid nozzle 64 of the mixed liquid ejecting unit 6 shown in FIG. 2 is located above the article W to be cleaned.
Then, the control means 8 controls a motor (not shown) to rotate the rotary shaft 3. As a result, the spinner table 4 holding the object to be cleaned W rotates about its center.
また、制御手段８は、エアバルブ６２２および水バルブ６３２を開ける。これにより、図４に示すように、エア供給源６２１からのエアが、エア配管６２を介して二流体ノズル６４に供給されるとともに、水供給源６３１からの水が、水配管６３を介して二流体ノズル６４に供給される。なお、図４〜図１１では、エア配管６２内にエアが流れていることを矢印Ａによって示すとともに、水配管６３内に水が流れていることを、矢印Ｈによって示している。 Further, the control means 8 opens the air valve 622 and the water valve 632. As a result, as shown in FIG. 4, air from the air supply source 621 is supplied to the two-fluid nozzle 64 via the air pipe 62, and water from the water supply source 631 is supplied via the water pipe 63. It is supplied to the two-fluid nozzle 64. 4 to 11, an arrow A indicates that air is flowing in the air pipe 62, and an arrow H indicates that water is flowing in the water pipe 63.
また、図１２に示すように、時間ｔ０〜ｔ１の間に実施される洗浄工程では、エア配管６２におけるエアの流量および水配管６３における水の流量は、略一定である。なお、図１２では、エアの流量を実線によって示す一方、水の流量を破線によって示している。 Further, as shown in FIG. 12, in the cleaning process performed between times t0 and t1, the flow rate of air in the air pipe 62 and the flow rate of water in the water pipe 63 are substantially constant. In FIG. 12, the flow rate of air is shown by a solid line, while the flow rate of water is shown by a broken line.
二流体ノズル６４では、図４に示すように、供給されたエアと水とが、混合部６４３において混合されて混合液が生成される。この混合液は、二流体ノズル６４の噴射口６４４から、スピンナテーブル４とともに回転している被洗浄物Ｗに向かって噴射される（図３参照）。これにより、被洗浄物Ｗの裏面Ｗｂの全面が洗浄される。 In the two-fluid nozzle 64, the supplied air and water are mixed in the mixing section 643 to generate a mixed liquid, as shown in FIG. This mixed liquid is ejected from the ejection port 644 of the two-fluid nozzle 64 toward the object W to be cleaned which is rotating together with the spinner table 4 (see FIG. 3). As a result, the entire back surface Wb of the object W to be cleaned is cleaned.
被洗浄物Ｗの洗浄に用いられた混合液の大部分は、被洗浄物Ｗから、図１に示した容器部２内に流下して、排水装置２０２に向かって排水される。
また、混合液の一部は、飛沫となってカバー７の上部カバー７０等に付着した後、側部カバー７１を伝って容器部２内に流下し、排水装置２０２に向かって排水される。
Most of the mixed liquid used for cleaning the object to be cleaned W flows down from the object to be cleaned W into the container portion 2 shown in FIG. 1 and is drained toward the drainage device 202.
Further, a part of the mixed liquid becomes droplets and adheres to the upper cover 70 and the like of the cover 7, then flows down through the side cover 71 into the container portion 2, and is drained toward the drainage device 202.
（３）排出工程
この工程では、二流体ノズル６４内の水が排出される。この工程は、二流体ノズル６４への水の供給を遮断すること、および、二流体ノズル６４へのエアの供給と遮断とを繰り返して、二流体ノズル６４に断続的にエアを供給することによって、二流体ノズル６４の内部の水を排出することを含む。すなわち、制御手段８は、エアバルブ６２２の開閉を繰り返して断続的に二流体ノズル６４にエアを供給することによって、二流体ノズル６４内の水を排出する。
(3) Discharging Step In this step, the water in the two-fluid nozzle 64 is discharged. This process is performed by interrupting the supply of water to the two-fluid nozzle 64, and repeating the supply and interruption of air to the two-fluid nozzle 64 to intermittently supply air to the two-fluid nozzle 64. , Draining the water inside the two-fluid nozzle 64. That is, the control unit 8 discharges water in the two-fluid nozzle 64 by repeatedly opening and closing the air valve 622 to intermittently supply air to the two-fluid nozzle 64.
この工程では、まず、制御手段８が、時間ｔ１〜ｔ２の間（たとえば約１秒間；図１２参照）、エアバルブ６２２および水バルブ６３２（図３参照）を閉じる。これにより、図５に示すように、二流体ノズル６４へのエアおよび水の供給が遮断される。このとき、二流体ノズル６４では、水取入部６４２および混合部６４３内に水が溜まっている。 In this step, first, the control unit 8 closes the air valve 622 and the water valve 632 (see FIG. 3) during the time t1 to t2 (for example, about 1 second; see FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 5, the supply of air and water to the two-fluid nozzle 64 is cut off. At this time, in the two-fluid nozzle 64, water is stored in the water intake part 642 and the mixing part 643.
次に、制御手段８は、時間ｔ２〜ｔ３の間（たとえば約２秒間；図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２を開ける。これにより、図６に示すように、二流体ノズル６４にエアのみが供給される。なお、排出工程では、制御手段８は、エアの流量を、洗浄工程におけるエア流量よりも多くする（図１２参照）。このエアの供給により、二流体ノズル６４では、混合部６４３に滞留している水の一部、すなわち、混合部６４３におけるエアの流路の一部を形成している部分およびその近傍の水が、噴射口６４４から噴出される。また、エアの供給による混合部６４３内の圧力上昇によって、混合部６４３内の水の一部が、矢印Ｋ１によって示すように、水取入部６４２に移る。このため、混合部６４３では、エア取入部６４１の先端を囲む一部分（エアの流路となっていない部分）だけに水が残る。 Next, the control means 8 opens the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed during the time t2 to t3 (for example, about 2 seconds; see FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 6, only the air is supplied to the two-fluid nozzle 64. In the discharging process, the control unit 8 makes the flow rate of air larger than the flow rate of air in the cleaning process (see FIG. 12). By the supply of this air, in the two-fluid nozzle 64, a part of the water staying in the mixing part 643, that is, the part of the mixing part 643 forming part of the air flow path and the water in the vicinity thereof are removed. , And is ejected from the ejection port 644. Further, due to the pressure increase in the mixing section 643 due to the supply of air, a part of the water in the mixing section 643 moves to the water intake section 642 as indicated by the arrow K1. Therefore, in the mixing unit 643, the water remains only in a part (a part which is not an air flow path) surrounding the tip of the air intake part 641.
さらに、制御手段８は、時間ｔ３〜ｔ４の間（たとえば約１秒間；図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２も閉じる。これにより、図７に示すように、二流体ノズル６４へのエアおよび水の供給が遮断される。このとき、二流体ノズル６４では、混合部６４３内の圧力が下がるため（大気圧となるため）、水取入部６４２内の水の一部が、矢印Ｋ２によって示すように、混合部６４３内に移る。したがって、二流体ノズル６４は、再度、水取入部６４２および混合部６４３内に水が溜まった状態となる。しかし、時間ｔ２〜ｔ３の間に一部の水が排出されているため、図７に示す状態では、図５に示した状態に比して、二流体ノズル６４内の水量が減少している。 Further, the control unit 8 also closes the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed during the time t3 to t4 (for example, about 1 second; see FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 7, the supply of air and water to the two-fluid nozzle 64 is cut off. At this time, in the two-fluid nozzle 64, since the pressure in the mixing section 643 is lowered (becomes atmospheric pressure), a part of the water in the water intake section 642 enters the mixing section 643 as indicated by an arrow K2. Move. Therefore, in the two-fluid nozzle 64, the water is again accumulated in the water intake section 642 and the mixing section 643. However, since a part of the water is discharged during the time t2 to t3, the amount of water in the two-fluid nozzle 64 in the state shown in FIG. 7 is smaller than that in the state shown in FIG. ..
その後、制御手段８は、時間ｔ４〜ｔ５の間（たとえば約２秒間；図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２を開ける。これにより、図８に示すように、二流体ノズル６４にエアが供給され、その結果、二流体ノズル６４では、図６に示した状態と同様に、混合部６４３に残存している水の一部が、噴射口６４４から噴出される。また、エアの供給による混合部６４３内の圧力上昇によって、混合部６４３内の水の一部が、矢印Ｋ１によって示すように水取入部６４２に移る。このため、混合部６４３では、エア取入部６４１の先端を囲む一部分だけに水が残る。噴射口６４４から一部の水が噴出されたため、混合部６４３における水の残存量は、図６に示した状態よりも減少している。 After that, the control means 8 opens the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed during the time t4 to t5 (for example, about 2 seconds; see FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 8, air is supplied to the two-fluid nozzle 64, and as a result, in the two-fluid nozzle 64, one of the water remaining in the mixing section 643 is discharged as in the state shown in FIG. The part is ejected from the ejection port 644. Further, due to the pressure increase in the mixing section 643 due to the supply of air, a part of the water in the mixing section 643 moves to the water intake section 642 as indicated by the arrow K1. Therefore, in the mixing section 643, water remains only in a part surrounding the tip of the air intake section 641. Since a part of the water is ejected from the ejection port 644, the residual amount of water in the mixing section 643 is smaller than that in the state shown in FIG.
次に、制御手段８は、時間ｔ５〜ｔ６の間（たとえば約１秒間；図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２も閉じる。これにより、図７に示した状態と同様に、図９に示すように、二流体ノズル６４へのエアおよび水の供給が遮断される。このとき、二流体ノズル６４では、混合部６４３内の圧力が下がるため（大気圧となるため）、水取入部６４２内の水が、矢印Ｋ２によって示すように、混合部６４３内に移る。したがって、二流体ノズル６４は、再々度、水取入部６４２および混合部６４３内に水が溜まった状態となる。しかし、時間ｔ２〜ｔ３の間および時間ｔ４〜ｔ５の間に、一部の水が排出されているため、図９に示す状態では、図５および図７に示した状態に比して、二流体ノズル６４内の水量が減少している。 Next, the control means 8 closes the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed during the time t5 to t6 (for example, for about 1 second; see FIG. 12). As a result, similarly to the state shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9, the supply of air and water to the two-fluid nozzle 64 is cut off. At this time, in the two-fluid nozzle 64, the pressure in the mixing section 643 decreases (becomes atmospheric pressure), so that the water in the water intake section 642 moves into the mixing section 643 as indicated by the arrow K2. Therefore, the two-fluid nozzle 64 is again in a state where water is accumulated in the water intake section 642 and the mixing section 643. However, since a part of the water is discharged between the time t2 and the time t3 and between the time t4 and the time t5, in the state shown in FIG. 9, compared with the state shown in FIG. 5 and FIG. The amount of water in the fluid nozzle 64 is decreasing.
さらに、制御手段８は、時間ｔ６〜ｔ７の間（たとえば約２秒間；図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２を開ける。これにより、図１０に示すように、二流体ノズル６４にエアが供給されて、混合部６４３に残存している水の一部が噴射口６４４から噴出される。また、エアの供給による混合部６４３内の圧力上昇によって、混合部６４３内の水の一部が、矢印Ｋ１によって示すように水取入部６４２に移る。また、噴射口６４４から一部の水がさらに噴出されたため、混合部６４３における水は、図８に示した状態よりもさらに減少し、ほぼ残存していない状態となる。また、複数回の水の噴出により、水取入部６４２内の水圧が低くなるので、二流体ノズル６４へのエアの供給を停止した場合でも（時間ｔ７〜ｔ８；図１２参照）、図１１に示すように、表面張力により、水取入部６４２内の水が混合部６４３に漏れだすことが抑制される。 Further, the control means 8 opens the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed during the time t6 to t7 (for example, about 2 seconds; see FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 10, air is supplied to the two-fluid nozzle 64, and part of the water remaining in the mixing section 643 is ejected from the ejection port 644. Further, due to the pressure increase in the mixing section 643 due to the supply of air, a part of the water in the mixing section 643 moves to the water intake section 642 as indicated by the arrow K1. Further, since a part of the water is further ejected from the ejection port 644, the water in the mixing section 643 is further reduced as compared with the state shown in FIG. Further, since the water pressure in the water intake part 642 becomes low due to a plurality of jets of water, even when the air supply to the two-fluid nozzle 64 is stopped (time t7 to t8; see FIG. 12), FIG. As shown, the surface tension prevents water in the water intake section 642 from leaking to the mixing section 643.
（４）乾燥工程
この工程では、制御手段８は、二流体ノズル６４からエアのみを噴射して、被洗浄物Ｗを乾燥させる。すなわち、制御手段８は、時間ｔ８以降（図１２参照）、水バルブ６３２を閉じたまま、エアバルブ６２２を継続的に開ける。なお、乾燥工程では、制御手段８は、エアの流量を、排出工程と同程度とする。これにより、二流体ノズル６４の噴射口６４４から被洗浄物Ｗに向けて、継続的にエアが噴射され、被洗浄物Ｗが乾燥される。
(4) Drying Step In this step, the control means 8 sprays only air from the two-fluid nozzle 64 to dry the article W to be cleaned. That is, the control unit 8 continuously opens the air valve 622 while keeping the water valve 632 closed after the time t8 (see FIG. 12). In the drying process, the control unit 8 sets the flow rate of air to the same level as in the discharging process. As a result, air is continuously jetted from the ejection port 644 of the two-fluid nozzle 64 toward the object W to be cleaned, and the object W to be cleaned is dried.
なお、上記のように、排出工程の最終段階で、混合部６４３内の水がほぼ消失している。このため、乾燥工程では、二流体ノズル６４内に残存している水がエアに引き込まれて噴出される、いわゆるエジェクター効果の発生を抑制することができる。したがって、被洗浄物Ｗに対して乾いたエアを吹きつけることが可能となるので、被洗浄物Ｗを良好に乾燥することができる。 As described above, the water in the mixing section 643 has almost disappeared at the final stage of the discharging process. Therefore, in the drying step, it is possible to suppress the occurrence of a so-called ejector effect in which the water remaining in the two-fluid nozzle 64 is drawn into the air and ejected. Therefore, since it is possible to blow dry air onto the object to be cleaned W, the object to be cleaned W can be dried well.
以上のように、スピンナ洗浄装置１では、排出工程において、二流体ノズル６４への水の供給を遮断し、エアの供給と遮断とを繰り返して二流体ノズル６４に断続的にエアを供給している。これにより、エアの供給時に、エアの流路の一部を形成している混合部６４３内の水を排出し、エアの遮断時に、二流体ノズル６４の他の部位（水取入部６４２など）に残存している水を混合部６４３に入れて、さらに、この水を次のエアの供給時に排出することができる。したがって、エアの供給と遮断とを繰り返すことにより、二流体ノズル６４内に残存している水を、エジェクター効果の発生を抑制できる程度にまで、徐々に減らすことが可能となる。これにより、乾燥工程において、二流体ノズル６４から噴出されるエアを用いて、被洗浄物Ｗを良好に乾燥することができる。 As described above, in the spinner cleaning device 1, in the discharging step, the supply of water to the two-fluid nozzle 64 is shut off, and the supply and shut-off of air are repeated to intermittently supply air to the two-fluid nozzle 64. There is. As a result, when the air is supplied, the water in the mixing section 643 forming a part of the flow path of the air is discharged, and when the air is shut off, another portion of the two-fluid nozzle 64 (such as the water intake section 642). The remaining water can be put into the mixing section 643, and this water can be further discharged at the time of supplying the next air. Therefore, by repeatedly supplying and shutting off the air, the water remaining in the two-fluid nozzle 64 can be gradually reduced to such an extent that the generation of the ejector effect can be suppressed. Thereby, in the drying step, the object W to be cleaned can be dried well by using the air ejected from the two-fluid nozzle 64.
このように、スピンナ洗浄装置１では、乾燥ノズルを備えることなく、混合液噴射部６を用いて被洗浄物Ｗを乾燥させることができる。したがって、スピンナ洗浄装置１は、乾燥ノズル、および、乾燥ノズルを被洗浄物Ｗの径方向に移動させる機構を備えない簡易な構成を有する。このため、スピンナ洗浄装置１を安価に製造することができる。 As described above, in the spinner cleaning device 1, the cleaning target W can be dried by using the mixed liquid ejecting unit 6 without providing a drying nozzle. Therefore, the spinner cleaning device 1 has a simple configuration that does not include a drying nozzle and a mechanism that moves the drying nozzle in the radial direction of the object W to be cleaned. Therefore, the spinner cleaning device 1 can be manufactured at low cost.
１：スピンナ洗浄装置、３：回転軸、４：スピンナテーブル、５：保持面、
８：制御手段、
６：混合液噴射部、６１：シャフト、６１２：従動ギア、６１３：駆動ギア、
６１４：旋回モータ、６２：エア配管、６２１：エア供給源、６２２：エアバルブ、
６２３：エア配管フランジ、６２４：エアチューブ、
６３：水配管、６３１：水供給源、６３２：水バルブ、６３３：水配管フランジ、
６３４：水チューブ、
６４：二流体ノズル、６４１：エア取入部、６４２：水取入部、６４３：混合部、
６４４：噴射口、
Ｗ：被洗浄物
1: spinner cleaning device, 3: rotating shaft, 4: spinner table, 5: holding surface,
8: control means,
6: mixed liquid injection part, 61: shaft, 612: driven gear, 613: drive gear,
614: swing motor, 62: air piping, 621: air supply source, 622: air valve,
623: Air piping flange, 624: Air tube,
63: water pipe, 631: water supply source, 632: water valve, 633: water pipe flange,
634: water tube,
64: two-fluid nozzle, 641: air intake part, 642: water intake part, 643: mixing part,
644: injection port,
W: Object to be cleaned
Claims (2)
スピンナテーブルに該被洗浄物を保持させる保持工程と、
二流体ノズルから該混合液を噴射して該被洗浄物を洗浄する洗浄工程と、
該二流体ノズル内の水を排出する排出工程と、
該二流体ノズルからエアのみを噴射して該被洗浄物を乾燥させる乾燥工程と、
を備え、
該排出工程は、該二流体ノズルへの水の供給を遮断すること、および、エアの供給と遮断とを繰り返して該二流体ノズルに断続的にエアを供給することによって、該二流体ノズルの内部の水を排出することを含む、
洗浄方法。 A cleaning method for cleaning an object to be cleaned by injecting a mixed solution of air and water into the object to be cleaned,
A holding step of holding the object to be cleaned on the spinner table;
A cleaning step of spraying the mixed liquid from a two-fluid nozzle to clean the object to be cleaned;
A discharging step for discharging water in the two-fluid nozzle;
A drying step of spraying only air from the two-fluid nozzle to dry the object to be cleaned,
Equipped with
In the discharging step, the supply of water to the two-fluid nozzle is shut off, and the supply and the shut-off of air are repeated to intermittently supply air to the two-fluid nozzle to remove the two-fluid nozzle. Including draining the water inside,
Cleaning method.
該被洗浄物を保持するスピンナテーブルと、
該スピンナテーブルを、その中心を軸に回転させる回転手段と、
エアと水とを混合させた混合液を噴射して該被洗浄物を洗浄する二流体ノズルと、
該二流体ノズルと水供給源とを接続する水配管に配設される水バルブと、
該二流体ノズルとエア供給源とを接続するエア配管に配設されるエアバルブと、
該水バルブと該エアバルブとを制御する制御手段と、を備え、
該制御手段は、
該水バルブを閉じ、該エアバルブの開閉を繰り返して断続的に該二流体ノズルにエアを供給することによって該二流体ノズル内の水を排出し、その後、
該エアバルブを継続的に開いて該被洗浄物に向けてエアを噴射することによって、該被洗浄物を乾燥させる、
洗浄装置。 A cleaning device for cleaning an object to be cleaned by the cleaning method according to claim 1,
A spinner table for holding the object to be cleaned;
Rotating means for rotating the spinner table about its center,
A two-fluid nozzle for cleaning the object to be cleaned by injecting a mixed solution of air and water,
A water valve arranged in a water pipe connecting the two-fluid nozzle and a water supply source;
An air valve arranged in an air pipe connecting the two-fluid nozzle and an air supply source;
A control means for controlling the water valve and the air valve,
The control means is
The water valve is closed, the air valve is repeatedly opened and closed to intermittently supply air to the two-fluid nozzle to discharge the water in the two-fluid nozzle, and thereafter,
Drying the object to be cleaned by continuously opening the air valve and injecting air toward the object to be cleaned;
Cleaning device.
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