JP2024025910A - Washing device - Google Patents

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Abstract

To shorten a cleaning time in a washing device that sprays two fluids, which are a mixture of water and air.SOLUTION: A washing device 10 that sprays two fluids F, which are a mixture of water and air, from a two-fluid nozzle 14 placed above an object to be cleaned (for example, a wafer W or a porous plate 32) to clean the upper surface of the object to be cleaned includes a plate 11 arranged above the top surface of the object to be cleaned with a gap G, and an opening 111 that is formed in the plate 11 and allows the two fluids F sprayed from the two-fluid nozzle 14 to pass through the area without being obstructed and sprayed onto the object to be cleaned. The two fluids F that passed through the opening 111 are sprayed onto the top surface of the object to be cleaned, and then the water flows radially through a gap G between the upper surface of the object to be cleaned and the lower surface of the plate 11 in a direction away from the opening 111, thereby cleaning the object to be cleaned.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水とエアとを混合した2流体を2流体ノズルから噴射して被洗浄物の上面を洗浄する洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device that cleans the upper surface of an object to be cleaned by spraying two fluids, each of which is a mixture of water and air, from a two-fluid nozzle.

従来、チャックテーブルに保持されたウェーハの上面に向かって、2流体ノズルから水とエアとを混合した2流体を噴射することによって、ウェーハの上面の洗浄が行われている。 Conventionally, the top surface of a wafer is cleaned by jetting two fluids, which are a mixture of water and air, from a two-fluid nozzle toward the top surface of a wafer held on a chuck table.

2流体ノズルから噴射された2流体は、ウェーハの上面で反射して加工装置内に飛散することがある。その飛散を防止するために、2流体ノズルを囲む箱を備え、箱内に2流体を飛散させ、2流体を気液分離している洗浄装置が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。 The two fluids injected from the two-fluid nozzle may be reflected on the upper surface of the wafer and scattered into the processing equipment. In order to prevent the scattering, a cleaning device has been proposed that includes a box surrounding a two-fluid nozzle, scatters the two fluids in the box, and separates the two fluids into gas and liquid (for example, Patent Documents 1 and 2 reference).

特開2011-200785号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-200785 特開2017-135343号公報JP 2017-135343 Publication

上述のように2流体ノズルを囲む箱が用いられる場合、箱によって囲まれたウェーハの上面には、水層が形成される。そのため、2流体ノズルから噴射された2流体の勢いが水層によって妨げられ、洗浄エリアが小さくなる。これにより、洗浄時間が長くなるという問題がある。この問題は、被洗浄物がウェーハである場合に限られず、被洗浄物が、他の被加工物や被加工物を吸着保持するチャックテーブル自体である場合などにも同様に生じる。 When a box surrounding the two-fluid nozzle is used as described above, a water layer is formed on the top surface of the wafer surrounded by the box. Therefore, the force of the two fluids injected from the two-fluid nozzle is blocked by the water layer, and the cleaning area becomes smaller. This poses a problem in that the cleaning time becomes longer. This problem occurs not only when the object to be cleaned is a wafer, but also when the object to be cleaned is another workpiece or a chuck table itself that holds the workpiece by suction.

本発明の目的は、水とエアとを混合した2流体を噴射する洗浄装置において、洗浄時間を短くすることである。 An object of the present invention is to shorten the cleaning time in a cleaning device that sprays two fluids that are a mixture of water and air.

1つの態様では、洗浄装置は、被洗浄物の上方に配置した2流体ノズルから水とエアとを混合した2流体を噴射して被洗浄物の上面を洗浄する洗浄装置であって、該被洗浄物の上面の上方に隙間をあけて配置するプレートと、該プレートに形成され該2流体ノズルから噴射した2流体の領域を妨げないように通過させ被洗浄物に噴き付けさせる開口と、を備え、該開口を通過した2流体は、該被洗浄物の上面に噴き付けられたあと、該被洗浄物の上面と該プレートの下面との間の該隙間を該開口から遠ざかる方向に放射状に流れて被洗浄物を洗浄する。 In one embodiment, the cleaning device is a cleaning device that cleans the upper surface of the object by spraying two fluids, each of which is a mixture of water and air, from a two-fluid nozzle placed above the object. A plate disposed with a gap above the upper surface of the object to be cleaned, and an opening formed in the plate to allow the area of the two fluids injected from the two-fluid nozzle to pass through without interfering with the two fluids to be sprayed onto the object to be cleaned. The two fluids passing through the opening are sprayed onto the upper surface of the object to be cleaned, and then radially spread through the gap between the upper surface of the object to be cleaned and the lower surface of the plate in a direction away from the opening. It flows and washes the object to be washed.

前記態様によれば、水とエアとを混合した2流体を噴射する洗浄装置において、洗浄時間を短くすることができる。 According to the aspect, the cleaning time can be shortened in the cleaning device that sprays two fluids that are a mixture of water and air.

一実施の形態に係る洗浄装置等を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a cleaning device and the like according to an embodiment. 一実施の形態における、プレートの開口からの2流体の流れを説明するための平面図である。It is a top view for explaining the flow of two fluids from the opening of a plate in one embodiment. 一実施の形態における、3つの2流体ノズルによる2流体の噴射を説明するための正面図である。FIG. 3 is a front view for explaining the ejection of two fluids by three two-fluid nozzles in one embodiment. 一実施の形態における、3つの2流体ノズルにより噴射された2流体の流れを説明するための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining the flow of two fluids injected by three two-fluid nozzles in one embodiment. 一実施の形態における、洗浄装置の内部構造を模式的に示す正面図(被洗浄物がチャックテーブルの場合)である。FIG. 2 is a front view schematically showing the internal structure of the cleaning device in one embodiment (when the object to be cleaned is a chuck table). 一実施の形態における、洗浄装置の内部構造を模式的に示す正面図(被洗浄物がウェーハの上面の場合)である。FIG. 2 is a front view schematically showing the internal structure of the cleaning apparatus in one embodiment (when the object to be cleaned is the upper surface of a wafer).

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る洗浄装置について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cleaning device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、一実施の形態に係る洗浄装置10等を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a cleaning device 10 and the like according to an embodiment.

なお、図1及び後述する図2~図6の各図に示すX軸方向、Y軸方向、Z軸方向は互いに垂直な関係にある。X軸方向とY軸方向は水平な方向であり、Z軸方向は上下方向(垂直方向)である。各図において、X軸方向を示す両矢線のうち、+Xの文字が付されている側を前方とし、-Xの文字が付されている側を後方とする。Y軸方向を示す両矢線のうち、+Y側を左方とし、-Yの文字が付されている側を右方とする。Z軸方向を示す両矢線のうち、+Zの文字が付されている側を上方とし、-Zの文字が付されている側を下方とする。 Note that the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction shown in FIG. 1 and each of FIGS. 2 to 6 described later are perpendicular to each other. The X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal directions, and the Z-axis direction is an up-down direction (vertical direction). In each figure, of the double arrows indicating the X-axis direction, the side marked with +X is the front, and the side marked with -X is the rear. Of the double arrows indicating the Y-axis direction, the +Y side is the left side, and the side marked with -Y is the right side. Of the double arrows indicating the Z-axis direction, the side marked with +Z is defined as the upper side, and the side marked with -Z is defined as the lower side.

図1に示すように、洗浄装置10は、ベース部20、チャックテーブル30、研削機構40、及び研削昇降機構50と一体に配置されている。洗浄装置10は、例えば、チャックテーブル30自体(図5参照)、このチャックテーブル30によって吸着保持されたウェーハW(図6参照)などの被洗浄物を洗浄する。また、洗浄装置10は、研削機構40によって研削が行われたウェーハWに限らず、セラミックス基板、パッケージ基板などの任意の被加工物(被洗浄物)を洗浄することができる。 As shown in FIG. 1, the cleaning device 10 is disposed integrally with a base portion 20, a chuck table 30, a grinding mechanism 40, and a grinding lifting mechanism 50. The cleaning device 10 cleans objects to be cleaned, such as the chuck table 30 itself (see FIG. 5) and the wafer W held by suction by the chuck table 30 (see FIG. 6). Further, the cleaning device 10 can clean not only the wafer W that has been ground by the grinding mechanism 40 but also any workpiece (object to be cleaned) such as a ceramic substrate or a package substrate.

なお、洗浄装置10は、ベース部20と、チャックテーブル30と、研削機構40とのうち少なくとも1つを一体に備えた場合でも洗浄装置と捉えることができるし、洗浄システムと捉えることもできる。また、少なくとも洗浄装置10と研削機構40とを備える装置を研削装置又は研削システムと捉えることができる。更には、研削機構40を加工機構の一例と捉えると、少なくとも洗浄装置10と加工機構とを備える装置を加工装置と捉えることができる。 Note that the cleaning device 10 can be regarded as a cleaning device even when it integrally includes at least one of the base portion 20, the chuck table 30, and the grinding mechanism 40, and can also be regarded as a cleaning system. Further, a device including at least the cleaning device 10 and the grinding mechanism 40 can be regarded as a grinding device or a grinding system. Furthermore, if the grinding mechanism 40 is considered as an example of a processing mechanism, a device including at least the cleaning device 10 and the processing mechanism can be considered as a processing device.

洗浄装置10は、プレート11と、箱12と、2流体ノズル14と、昇降部15と、水平移動部16と、後述する図5に示す、エア源17、水源18、及び制御部19とを備える。 The cleaning device 10 includes a plate 11, a box 12, a two-fluid nozzle 14, an elevating section 15, a horizontal moving section 16, an air source 17, a water source 18, and a control section 19 shown in FIG. 5, which will be described later. Be prepared.

プレート11は、例えば矩形または円形の板状を呈し、X軸方向及びY軸方向に拡がるように水平に被洗浄物の上面(被洗浄面)に平行に配置されている。プレート11には、図2~図4に示す開口111が上下方向に貫通するように形成されている。 The plate 11 has a rectangular or circular plate shape, for example, and is arranged horizontally parallel to the upper surface of the object to be cleaned (surface to be cleaned) so as to extend in the X-axis direction and the Y-axis direction. An opening 111 shown in FIGS. 2 to 4 is formed in the plate 11 so as to pass through it in the vertical direction.

例えば、開口111は、1つの2流体ノズル14の直下に1つ形成されている。開口111は、2流体ノズル14から噴射した2流体Fの領域を妨げないように通過させるために、噴射される2流体Fの領域よりも大きい形状で形成されているとよい。なお、開口111の形状は、2流体ノズル14の噴射口の形状などに合わせて適宜設定されればよいが、2流体ノズル14の噴射口の形状が円形なら円形、噴射口の形状が矩形なら矩形とするとよい。また、2流体ノズル14の数は任意であるが、2流体ノズル14が1つのみ配置される場合には開口111は1つのみ設けられ、図3及び図4に示すように2流体ノズル14が3つ配置される場合には開口111は3つ設けられるとよい。 For example, one opening 111 is formed directly below one two-fluid nozzle 14. The opening 111 is preferably formed in a shape larger than the area of the two fluids F to be injected, in order to allow the area of the two fluids F injected from the two-fluid nozzle 14 to pass through without being obstructed. Note that the shape of the opening 111 may be appropriately set according to the shape of the injection port of the two-fluid nozzle 14, but if the injection port of the two-fluid nozzle 14 has a circular shape, it may be circular, and if the injection port has a rectangular shape, it may be set as appropriate. It is best to make it rectangular. Further, the number of two-fluid nozzles 14 is arbitrary, but when only one two-fluid nozzle 14 is arranged, only one opening 111 is provided, and as shown in FIGS. 3 and 4, the two-fluid nozzle 14 When three openings 111 are arranged, three openings 111 are preferably provided.

また、開口111は、噴射口から噴射され末広がりの円錐形状、角錐形状で被洗浄面に噴射される2流体Fの領域を妨げない大きさに形成されている。 Moreover, the opening 111 is formed in a size that does not obstruct the area of the two fluids F that are injected from the injection port and are in the shape of a conical or pyramidal shape that widens toward the end and are injected onto the surface to be cleaned.

箱12は、2流体ノズル14を囲む4つの側板121と、これらの側板121の上端に連結する天板122とを有する。側板121は、例えば、プレート11の前端の上部に固定された正面板と、プレート11の左端の上部に固定された左側面板と、プレート11の右端の上部に固定された右側面板と、プレート11の後端の上部に固定された背面板とで計4つ配置されている。 The box 12 has four side plates 121 surrounding the two-fluid nozzle 14 and a top plate 122 connected to the upper ends of these side plates 121. The side plates 121 include, for example, a front plate fixed to the upper part of the front end of the plate 11 , a left side plate fixed to the upper part of the left end of the plate 11 , a right side plate fixed to the upper part of the right end of the plate 11 , and a right side plate fixed to the upper part of the right end of the plate 11 . There are four in total, including a back plate fixed to the upper part of the rear end.

プレート11と箱12(4つの側板121及び天板122)とによって箱12の内部の空間が覆われるため、後述する2流体ノズル14による2流体Fの噴射によって、箱12の内部の空間の気圧が高まる。そのため、背面板である側板121には、図1に破線(かくれ線)で示す排気口123が形成されている。この排気口123は、天板122や他の側板121に形成されていてもよい。また、箱12自体(又は、側板121及び天板122のうち少なくとも1つ)が省略される場合には、排気口123が省略されることになる。 Since the space inside the box 12 is covered by the plate 11 and the box 12 (the four side plates 121 and the top plate 122), the air pressure in the space inside the box 12 is reduced by the injection of two fluids F by the two-fluid nozzle 14, which will be described later. increases. Therefore, an exhaust port 123 shown by a broken line (hidden line) in FIG. 1 is formed in the side plate 121 which is a back plate. This exhaust port 123 may be formed in the top plate 122 or another side plate 121. Further, when the box 12 itself (or at least one of the side plates 121 and the top plate 122) is omitted, the exhaust port 123 is omitted.

2流体ノズル14は、水とエアとを混合した図3に示す2流体Fを例えば鉛直下方に噴射する。2流体ノズル14は、箱12の内部で直接的に又は間接的に箱12またはプレート11に固定されているとよい。これにより、プレート11、箱12、及び2流体ノズル14は、後述する昇降部15及び水平移動部16の駆動によって一体に昇降及び水平移動する。なお、2流体Fに混合されるエア(高圧エア)は、図5に示すエア源17からエアとして供給され、2流体Fに混合される水は、図5に示す水源18から供給される。水は、添加物が加えられた洗浄液などの液体であってよい。 The two-fluid nozzle 14 injects, for example, vertically downward the two-fluid F shown in FIG. 3, which is a mixture of water and air. The two-fluid nozzle 14 may be fixed to the box 12 or the plate 11 directly or indirectly inside the box 12. As a result, the plate 11, the box 12, and the two-fluid nozzle 14 are moved up and down and horizontally as a unit by the driving of the lifting section 15 and the horizontal moving section 16, which will be described later. Note that the air (high pressure air) mixed with the two fluids F is supplied as air from an air source 17 shown in FIG. 5, and the water mixed with the two fluids F is supplied from a water source 18 shown in FIG. The water may be a liquid such as a cleaning solution with additives added.

また、2流体ノズル14が、箱12またはプレート11に間接的に配置されている場合は、2流体ノズル14を被洗浄面に接近および離間させるノズル昇降機構を備え、被洗浄面との距離を調整してもよい。 In addition, when the two-fluid nozzle 14 is indirectly arranged on the box 12 or the plate 11, a nozzle elevating mechanism that moves the two-fluid nozzle 14 toward and away from the surface to be cleaned is provided to reduce the distance from the surface to be cleaned. May be adjusted.

上述のようにプレート11には開口111が形成されているため、2流体ノズル14によって噴出された2流体Fは、開口111を通過し、被洗浄物の一例である、図5に示すポーラス板32(チャックテーブル30)の保持面321又は図6に示すウェーハWの上面Waに噴き付けられる。そして、噴き付けられた2流体Fは、被洗浄物の上面とプレート11の下面との間の隙間Gを図2及び図4に示すように開口111から遠ざかる方向に放射状に流れる。これにより、被洗浄物が洗浄される。図4に示すように複数の開口111が形成される場合、隣り合う開口111から噴射される2流体Fが相互に干渉することもあり得るが、2流体Fは概ね放射状に流れる。なお、2流体Fは、少なくとも開口111を通って被洗浄物に向かって噴射された直後に、放射状であればよい。また、図2ではプレート11を2点鎖線(想像線)で円形に図示しているが、プレート11は、図4に示すように例えば矩形板状を呈する。但し、プレート11の形状は任意である。 As described above, since the opening 111 is formed in the plate 11, the two fluids F ejected by the two-fluid nozzle 14 pass through the opening 111 and clean the porous plate shown in FIG. 5, which is an example of the object to be cleaned. 32 (chuck table 30) or the upper surface Wa of the wafer W shown in FIG. The sprayed two fluids F flow radially through the gap G between the upper surface of the object to be cleaned and the lower surface of the plate 11 in a direction away from the opening 111 as shown in FIGS. 2 and 4. As a result, the object to be cleaned is cleaned. When a plurality of openings 111 are formed as shown in FIG. 4, the two fluids F jetted from adjacent openings 111 may interfere with each other, but the two fluids F generally flow radially. Note that the two fluids F need only be radial at least immediately after being injected toward the object to be cleaned through the opening 111. Further, in FIG. 2, the plate 11 is illustrated in a circular shape by a two-dot chain line (imaginary line), but the plate 11 has a rectangular plate shape, for example, as shown in FIG. However, the shape of the plate 11 is arbitrary.

図1に示す昇降部15は、昇降手段(アクチュエータ)の一例としてのエアシリンダである。昇降部15の下部からは、2本のロッド151が下方に突出する。ロッド151は、箱12に連結されている。そのため、2本のロッド151がエアシリンダの駆動によって上下動すると、箱12と、この箱12に固定されたプレート11及び2流体ノズル14とが昇降する。なお、昇降部15の構成は任意であり、エアシリンダに限られず、プレート11を昇降させるものであればよい。 The elevating section 15 shown in FIG. 1 is an air cylinder as an example of elevating means (actuator). Two rods 151 protrude downward from the lower part of the elevating section 15. Rod 151 is connected to box 12. Therefore, when the two rods 151 move up and down by the drive of the air cylinder, the box 12, the plate 11 and the two-fluid nozzle 14 fixed to the box 12 move up and down. Note that the structure of the elevating section 15 is arbitrary, and is not limited to an air cylinder, but may be any structure that allows the plate 11 to be moved up and down.

水平移動部16は、モータ161と、ボールネジ162と、スライダ163と、上下一対の2本のガイドレール164とを有する。 The horizontal moving unit 16 includes a motor 161, a ball screw 162, a slider 163, and a pair of upper and lower guide rails 164.

モータ161は、ボールネジ162の右端に配置され、ボールネジ162を回転させる。このボールネジ162は、Y軸方向に配置されており、ボールネジ162が回転すると、ボールネジ162に螺合するスライダ163が2本のガイドレール164に沿ってY軸方向に移動する。スライダ163には、上述の昇降部15が固定されている。そのため、スライダ163がY軸方向に水平移動すると、昇降部15と、この昇降部15に連結された箱12、プレート11、及び2流体ノズル14とが水平移動する。上下一対の2本のガイドレール164は、後述するベース部20の門型フレーム24に固定され、ボールネジ162の上部と下部とのそれぞれでY軸方向に延びる。なお、水平移動部16の構成は任意であり、プレート11を水平移動させるものであればよい。 The motor 161 is arranged at the right end of the ball screw 162 and rotates the ball screw 162. This ball screw 162 is arranged in the Y-axis direction, and when the ball screw 162 rotates, a slider 163 screwed into the ball screw 162 moves in the Y-axis direction along two guide rails 164. The above-mentioned elevating section 15 is fixed to the slider 163. Therefore, when the slider 163 moves horizontally in the Y-axis direction, the elevating section 15 and the box 12, plate 11, and two-fluid nozzle 14 connected to the elevating section 15 move horizontally. A pair of upper and lower guide rails 164 are fixed to a gate-shaped frame 24 of the base portion 20, which will be described later, and extend in the Y-axis direction at the upper and lower portions of the ball screw 162, respectively. In addition, the structure of the horizontal movement part 16 is arbitrary, and should just horizontally move the plate 11.

上述のとおり、図5に示すエア源17は2流体ノズル14にエアを供給し、水源18は2流体ノズル14に水を供給する。これらのエアと水とが混合して2流体Fが生成される。 As mentioned above, the air source 17 shown in FIG. 5 supplies air to the two-fluid nozzle 14, and the water source 18 supplies water to the two-fluid nozzle 14. Two fluids F are generated by mixing these air and water.

制御部19は、洗浄装置10の各部の動作を制御する演算処理装置として機能するプロセッサ(例えばCPU:Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが予め記録されている読み出し専用半導体メモリであるROM(Read Only Memory)、プロセッサが各種の制御プログラムを実行する際に必要に応じて作業用記憶領域として使用される随時書き込み読み出し可能な半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)などのメモリとを有する。なお、制御部19は、例えば、2流体ノズル14、昇降部15、水平移動部16などのそれぞれに設けられ、洗浄装置10が複数の制御部19を備えてもよい。また、洗浄装置10の制御部19は、他の装置(例えば研削機構40)の制御部を兼ねてもよい。また、他の装置の制御部が洗浄装置10の制御部19を兼ねてもよいし、洗浄装置10と他の装置とを制御する制御部が配置されてもよい。 The control unit 19 includes a processor (for example, a CPU: Central Processing Unit) that functions as an arithmetic processing unit that controls the operation of each part of the cleaning device 10, and a ROM (ROM) that is a read-only semiconductor memory in which a predetermined control program is recorded in advance. It has memories such as RAM (Random Access Memory), which is a semiconductor memory that can be written and read at any time and is used as a working storage area as needed when the processor executes various control programs. Note that the control unit 19 may be provided, for example, in each of the two-fluid nozzle 14, the lifting unit 15, the horizontal movement unit 16, etc., and the cleaning device 10 may include a plurality of control units 19. Further, the control section 19 of the cleaning device 10 may also serve as a control section of another device (for example, the grinding mechanism 40). Furthermore, a control section of another device may also serve as the control section 19 of the cleaning device 10, or a control section that controls the cleaning device 10 and the other device may be provided.

図1に示すベース部20は、基台21と、移動板22と、防水カバー23と、門型フレーム24と、コラム25とを有する。 The base portion 20 shown in FIG. 1 includes a base 21, a moving plate 22, a waterproof cover 23, a gate-shaped frame 24, and a column 25.

基台21は、X軸方向に長手方向を有する直方体形状を呈する。基台21の上面の一部は、X軸方向に長い矩形状に開口している。この開口部分には、移動板22がX軸方向に移動可能に配置されている。この移動板22は、水平に配置され、後述するチャックテーブル30の周囲を取り囲む矩形枠状を呈し、チャックテーブル30と一体にX軸方向に移動する。防水カバー23は、基台21の上記の開口部分を塞ぐ蛇腹状に設けられている。門型フレーム24は、基台21の上面のうち上記の開口部分を挟んでY軸方向に分離した位置から上方に延びる2本の鉛直部分と、これら2本の鉛直部分の上端を連結し、Y軸方向に延びる1本の水平部分とを含む。門型フレーム24の水平部分には、上述の水平移動部16の上下一対の2本のガイドレール164が固定されている。コラム25は、基台21の上面における後部に配置されている。コラム25は、Z軸方向に長手方向を有する直方体形状を呈する。 The base 21 has a rectangular parallelepiped shape with its longitudinal direction in the X-axis direction. A part of the upper surface of the base 21 is opened in a rectangular shape that is long in the X-axis direction. A moving plate 22 is disposed in this opening so as to be movable in the X-axis direction. The moving plate 22 is arranged horizontally, has a rectangular frame shape surrounding a chuck table 30, which will be described later, and moves in the X-axis direction together with the chuck table 30. The waterproof cover 23 is provided in a bellows shape to close the above-mentioned opening of the base 21. The gate-shaped frame 24 connects two vertical parts of the upper surface of the base 21 that extend upward from positions separated in the Y-axis direction across the opening part, and the upper ends of these two vertical parts, and one horizontal portion extending in the Y-axis direction. A pair of upper and lower guide rails 164 of the horizontal moving section 16 described above are fixed to the horizontal portion of the gate-shaped frame 24 . The column 25 is arranged at the rear of the upper surface of the base 21. The column 25 has a rectangular parallelepiped shape with its longitudinal direction in the Z-axis direction.

チャックテーブル30は、枠体31及びポーラス板32を有する。チャックテーブル30は、ベース部20の内部に配置された図示しないテーブル回転機構によってZ軸方向を回転中心として回転する。また、チャックテーブル30は、ベース部20の内部に配置された図示しないテーブル移動機構によって上述の基台21の開口部分においてX軸方向に移動する。 The chuck table 30 has a frame 31 and a porous plate 32. The chuck table 30 is rotated about the Z-axis direction by a table rotation mechanism (not shown) disposed inside the base portion 20 . Further, the chuck table 30 is moved in the X-axis direction in the opening of the base 21 by a table moving mechanism (not shown) disposed inside the base portion 20 .

枠体31は、円盤形状を呈し、図5に示すように、上面には凹部311が設けられている。また、枠体31には、凹部311とチャックテーブル30の下端とに亘って連通路312が設けられている。この連通路312は、図示しない吸引源に接続され、凹部311からエアを吸引するための吸引路として機能する。 The frame 31 has a disk shape, and as shown in FIG. 5, a recess 311 is provided on the upper surface. Further, the frame body 31 is provided with a communication path 312 extending between the recess 311 and the lower end of the chuck table 30. This communication path 312 is connected to a suction source (not shown) and functions as a suction path for suctioning air from the recess 311 .

ポーラス板32は、円盤形状を呈し、枠体31の凹部311に収容されている。ポーラス板32は、例えば、セラミックスなどの多孔質材からなり、微細な気孔が全体に亘って形成されている。枠体31の凹部311内にポーラス板32が取り付けられた状態で、枠体31の上面とポーラス板32の上面とは、面一となる。ポーラス板32の上面は、上述の連通路312を介したエアの吸引によってウェーハWを吸引保持する保持面321を構成する。 The porous plate 32 has a disk shape and is accommodated in the recess 311 of the frame 31. The porous plate 32 is made of a porous material such as ceramics, and fine pores are formed throughout. With the porous plate 32 attached in the recess 311 of the frame 31, the upper surface of the frame 31 and the upper surface of the porous plate 32 are flush with each other. The upper surface of the porous plate 32 constitutes a holding surface 321 that suctions and holds the wafer W by suctioning air through the communication path 312 described above.

図1に示す研削機構40は、スピンドル41と、スピンドルハウジング42と、ホルダ43と、スピンドルモータ44と、マウント45と、研削ホイール46と、砥石47とを有する。 The grinding mechanism 40 shown in FIG. 1 includes a spindle 41, a spindle housing 42, a holder 43, a spindle motor 44, a mount 45, a grinding wheel 46, and a grindstone 47.

スピンドル41は、Z軸方向を回転中心として回転する。スピンドルハウジング42は、スピンドル41を回転可能に支持する。ホルダ43は、後述する研削昇降機構50のスライダ53に固定され、スピンドルハウジング42を保持する。スピンドルモータ44は、スピンドル41を回転させる。マウント45は、スピンドル41の下端に取り付けられている。研削ホイール46は、マウント45に装着されている。砥石47は、研削ホイール46の下面に環状に設けられ、チャックテーブル30の保持面321に吸着保持されたウェーハW等の被加工物を研削する。なお、研削が行われたウェーハWは、2流体ノズル14の直下に位置するように、チャックテーブル30と一体にX軸方向に移動する。 The spindle 41 rotates around the Z-axis direction. Spindle housing 42 rotatably supports spindle 41. The holder 43 is fixed to a slider 53 of a grinding lifting mechanism 50, which will be described later, and holds the spindle housing 42. A spindle motor 44 rotates the spindle 41. A mount 45 is attached to the lower end of the spindle 41. Grinding wheel 46 is mounted on mount 45. The grindstone 47 is annularly provided on the lower surface of the grinding wheel 46 and grinds a workpiece such as a wafer W held by suction on the holding surface 321 of the chuck table 30 . Note that the wafer W that has been ground moves in the X-axis direction together with the chuck table 30 so as to be located directly below the two-fluid nozzle 14.

研削昇降機構50は、モータ51と、ボールネジ52と、スライダ53と、左右一対の2本のガイドレール54とを有する。 The grinding elevating mechanism 50 includes a motor 51, a ball screw 52, a slider 53, and a pair of left and right guide rails 54.

モータ51は、ボールネジ52の上端に配置され、ボールネジ52を回転させる。このボールネジ52は、Z軸方向に配置されており、ボールネジ52が回転すると、ボールネジ52に螺合するスライダ53が2本のガイドレール54に沿ってZ軸方向に移動する。このスライダ53には、上述のとおり研削機構40のホルダ43が固定されている。左右一対の2本のガイドレール54は、上述のコラム25に固定されており、ボールネジ52の右部と左部とのそれぞれでZ軸方向に延びる。 The motor 51 is arranged at the upper end of the ball screw 52 and rotates the ball screw 52. This ball screw 52 is arranged in the Z-axis direction, and when the ball screw 52 rotates, a slider 53 that is screwed into the ball screw 52 moves in the Z-axis direction along the two guide rails 54. The holder 43 of the grinding mechanism 40 is fixed to the slider 53 as described above. A pair of left and right guide rails 54 are fixed to the above-mentioned column 25 and extend in the Z-axis direction at the right and left parts of the ball screw 52, respectively.

ここで、洗浄装置10における2流体Fの噴出について、上述の説明と重複する事項については省略しながら説明する。なお、被洗浄物は、図5の例ではポーラス板32(チャックテーブル30)であり、図6の例ではウェーハWである。 Here, the ejection of the two fluids F in the cleaning device 10 will be described while omitting matters that overlap with the above description. Note that the object to be cleaned is the porous plate 32 (chuck table 30) in the example of FIG. 5, and the wafer W in the example of FIG.

まず、図5に示すように、制御部19が水平移動部16を制御し、昇降部15と、この昇降部15と一体に水平(Y軸方向)に移動する箱12、プレート11、及び2流体ノズル14とを、2流体ノズル14の任意の洗浄位置にY軸方向に移動させる。 First, as shown in FIG. 5, the control unit 19 controls the horizontal moving unit 16, and the lifting unit 15, the box 12, the plate 11, and the plate 12 that move horizontally (in the Y-axis direction) together with the lifting unit 15. The fluid nozzle 14 is moved in the Y-axis direction to an arbitrary cleaning position of the two-fluid nozzle 14.

次に、制御部19は、昇降部15を制御し、箱12及びこの箱12と一体に昇降するプレート11及び2流体ノズル14を、プレート11の下面とポーラス板32の保持面321との隙間Gを予め設定した設定隙間となるよう昇降させる。この設定隙間は、プレート11が配置されない場合にポーラス板32の保持面321上に形成される2流体Fの水層の高さより狭いとよく、一例ではあるが、1mmや2mmである。なお、被洗浄物の上面が水平ではない場合、プレート11の下面の形状は、平面ではなく被洗浄物の上面に平行な形状であってよい。また、隙間Gの設定隙間は、被洗浄物の上面の形状やプレート11の下面の形状によって、開口111から遠ざかるほど大きく又は小さくなっていてもよい。 Next, the control unit 19 controls the elevating unit 15 to move the box 12 and the plate 11 and two-fluid nozzle 14 that move up and down together with the box 12 into the gap between the lower surface of the plate 11 and the holding surface 321 of the porous plate 32. G is raised and lowered to a preset gap. This set gap is preferably narrower than the height of the water layer of the two fluids F formed on the holding surface 321 of the porous plate 32 when the plate 11 is not disposed, and is 1 mm or 2 mm, for example. Note that if the upper surface of the object to be cleaned is not horizontal, the shape of the lower surface of the plate 11 may not be flat but parallel to the upper surface of the object to be cleaned. Moreover, the setting gap of the gap G may become larger or smaller as the distance from the opening 111 increases depending on the shape of the upper surface of the object to be cleaned and the shape of the lower surface of the plate 11.

次に、制御部19は、2流体ノズル14を制御し、2流体ノズル14から2流体Fを噴射させる。プレート11には、2流体ノズル14の直下に開口111が形成されているため、2流体Fは、開口111を通過し、ポーラス板32の保持面321とプレート11の下面との隙間Gを、図2及び図4に示すように開口111から遠ざかる方向に放射状に流れ、ポーラス板32を洗浄する。これにより、保持面321上の研削屑などの屑が除去される。なお、洗浄工程の途中で、水平移動部16による2流体ノズル14のY軸方向の移動や、チャックテーブル30のX軸方向の移動又は回転などが適宜行われてもよい。 Next, the control unit 19 controls the two-fluid nozzle 14 to inject the two-fluid F from the two-fluid nozzle 14 . Since the opening 111 is formed in the plate 11 directly below the two-fluid nozzle 14, the two-fluid F passes through the opening 111 and fills the gap G between the holding surface 321 of the porous plate 32 and the lower surface of the plate 11. As shown in FIGS. 2 and 4, the water flows radially away from the opening 111 and cleans the porous plate 32. As a result, debris such as grinding debris on the holding surface 321 is removed. Note that during the cleaning process, the two-fluid nozzle 14 may be moved in the Y-axis direction by the horizontal moving unit 16, and the chuck table 30 may be moved or rotated in the X-axis direction, as appropriate.

被洗浄物が図6に示すようにチャックテーブル30の保持面321上に吸着保持されたウェーハWである場合も、洗浄装置10の動作は同様であり、洗浄装置10による洗浄によって、ウェーハWの上面Waの研削屑などの屑が除去される。洗浄後のウェーハWは、図示しないロボットアームなどにより、収納カセットや他の装置などに搬送される。 Even when the object to be cleaned is a wafer W held by suction on the holding surface 321 of the chuck table 30 as shown in FIG. Debris such as grinding debris on the upper surface Wa is removed. The cleaned wafer W is transported to a storage cassette or other device by a robot arm (not shown) or the like.

図6に示すように、チャックテーブル30の下方には、枠体31の連通路312に連通するエア源61及び水源62が配置されていてもよい。この場合、エア源61が供給するエアと、水源62が供給する水とによって、被洗浄物(図6ではウェーハW)の下面を洗浄することができる。なお、被洗浄物がポーラス板32(チャックテーブル30)である場合も同様に、エア源61が供給するエアと、水源62が供給する水とによって、ポーラス板32を下方から洗浄することができる。 As shown in FIG. 6, an air source 61 and a water source 62 that communicate with the communication path 312 of the frame body 31 may be arranged below the chuck table 30. In this case, the lower surface of the object to be cleaned (the wafer W in FIG. 6) can be cleaned by the air supplied by the air source 61 and the water supplied by the water source 62. Note that even when the object to be cleaned is the porous plate 32 (chuck table 30), the porous plate 32 can be similarly cleaned from below by the air supplied by the air source 61 and the water supplied by the water source 62. .

以上説明した本実施の形態では、洗浄装置10は、被洗浄物(例えば、ウェーハWやチャックテーブル30)の上方に配置した2流体ノズル14から水とエアとを混合した2流体Fを噴射して被洗浄物の上面を洗浄する洗浄装置10であって、被洗浄物の上面の上方に隙間Gをあけて配置するプレート11と、このプレート11に形成され2流体ノズル14から噴射した2流体Fの領域を妨げないように通過させ被洗浄物に噴き付けさせる開口111と、を備える。開口111を通過した2流体Fは、被洗浄物の上面に噴き付けられたあと、被洗浄物の上面とプレート11の下面との間の隙間Gを開口111から遠ざかる方向に放射状に流れて被洗浄物を洗浄する。 In the embodiment described above, the cleaning apparatus 10 sprays a two-fluid F, which is a mixture of water and air, from a two-fluid nozzle 14 disposed above the object to be cleaned (for example, the wafer W or the chuck table 30). A cleaning device 10 that cleans the upper surface of an object to be cleaned with a plate 11 disposed above the upper surface of the object with a gap G, and two fluids formed on the plate 11 and sprayed from a two-fluid nozzle 14. An opening 111 is provided that allows the spray to pass through the area F without interfering with the object to be cleaned. The two fluids F that have passed through the opening 111 are sprayed onto the top surface of the object to be cleaned, and then flow radially through the gap G between the top surface of the object to be cleaned and the bottom surface of the plate 11 in a direction away from the opening 111, and are then sprayed onto the top surface of the object to be cleaned. Wash the laundry.

このように開口111が形成されたプレート11が配置されることによって、被洗浄物の上面に水層が形成されて2流体Fの勢いが水層によって妨げられるのを抑制することができる。また、被洗浄物に噴き付けられた2流体Fの流路がプレート11と被洗浄物の上面との隙間Gに区画されるため、2流体Fが被洗浄物の上面を流れやすくなる。したがって、2流体Fの勢いが妨げられることがなく洗浄力の低下を防止している。よって、本実施の形態によれば、洗浄時間を短くすることができる。更には、プレート11が配置されることによって、2流体ノズル14から噴射された2流体Fが被洗浄物から跳ね返って飛散するのを抑制することもできる。 By arranging the plate 11 in which the opening 111 is formed in this way, it is possible to prevent a water layer from being formed on the upper surface of the object to be cleaned and the momentum of the two fluids F being obstructed by the water layer. Moreover, since the flow path of the two fluids F sprayed onto the object to be cleaned is defined by the gap G between the plate 11 and the upper surface of the object to be cleaned, the two fluids F can easily flow over the upper surface of the object to be cleaned. Therefore, the momentum of the two fluids F is not hindered, thereby preventing a decrease in cleaning power. Therefore, according to this embodiment, the cleaning time can be shortened. Furthermore, by arranging the plate 11, it is also possible to suppress the two fluids F injected from the two fluid nozzle 14 from rebounding and scattering from the object to be cleaned.

また、本実施の形態では、洗浄装置10は、2流体ノズル14を囲む例えば4つの側板121と、側板121の上端に連結する天板122とにより、2流体ノズル14を囲む箱12と、側板121(又は天板122)に形成される排気口123とを備え、プレート11は箱12の下端に連結される。 Further, in the present embodiment, the cleaning device 10 includes, for example, four side plates 121 surrounding the two-fluid nozzle 14 and a top plate 122 connected to the upper end of the side plates 121. 121 (or a top plate 122), and the plate 11 is connected to the lower end of the box 12.

そのため、2流体ノズル14から2流体Fが噴射されることによって箱12の内部の空間の気圧が高まるのを排気口123からの排気によって抑制することができる。これにより、箱12の内部の空間の気圧が高まることに起因して2流体ノズル14による2流体Fの噴射が妨げるのを抑制することができる。したがって、より一層、洗浄時間を短くすることができる。 Therefore, the air pressure in the space inside the box 12 can be suppressed from increasing due to the injection of the two-fluid F from the two-fluid nozzle 14 by exhausting air from the exhaust port 123. Thereby, it is possible to prevent the two-fluid nozzle 14 from interfering with the injection of the two-fluid F due to an increase in the atmospheric pressure in the space inside the box 12 . Therefore, the cleaning time can be further shortened.

また、本実施の形態では、洗浄装置10は、プレート11を昇降させる昇降手段の一例である昇降部15を備え、被洗浄物は、テーブル(例えばチャックテーブル30)の保持面321または保持面321に保持された被加工物(例えばウェーハW)の上面であって、洗浄装置10は、チャックテーブル30の保持面321とプレート11の下面との隙間G、ウェーハWの上面Waとプレート11の下面との隙間Gを予め設定した設定隙間となるよう昇降部15を制御する制御部19を備える。 Further, in the present embodiment, the cleaning device 10 includes a lifting section 15 that is an example of a lifting means for lifting and lowering the plate 11, and the object to be cleaned is mounted on a holding surface 321 or a holding surface 321 of a table (for example, the chuck table 30). The cleaning device 10 cleans the upper surface of a workpiece (for example, a wafer W) held by a A control unit 19 is provided to control the elevating unit 15 so that the gap G between the lift and the lift unit 15 becomes a preset gap.

これにより、例えば、2流体Fの噴射量、プレート11や被洗浄物の材質などによって変化する2流体Fの流れやすさに合わせて、プレート11の下面と被洗浄物の上面との間の隙間Gを調整することができる。したがって、2流体ノズル14によって噴射された2流体Fがプレート11と被洗浄物との隙間Gを通って流れやすくなり、より一層、洗浄時間を短くすることができる。 As a result, the gap between the lower surface of the plate 11 and the upper surface of the object to be cleaned is adjusted according to the ease of flow of the two fluids F, which varies depending on, for example, the injection amount of the two fluids F and the material of the plate 11 and the object to be cleaned. G can be adjusted. Therefore, the two fluids F injected by the two-fluid nozzle 14 can easily flow through the gap G between the plate 11 and the object to be cleaned, and the cleaning time can be further shortened.

なお、本実施の形態では、プレート11は、被洗浄面より小さい面積であるが、被洗浄面以上の面積で有ってもよい。被洗浄面以上の面積のプレート11を配置することで、被洗浄面全面に隙間Gが形成され、2流体Fが被洗浄面の外周から排出されるようになるので、被洗浄面から除去した汚れが被洗浄面に再付着することを防止できる。 In this embodiment, the plate 11 has an area smaller than the surface to be cleaned, but may have an area larger than the surface to be cleaned. By arranging the plate 11 with an area larger than the surface to be cleaned, a gap G is formed over the entire surface to be cleaned, and the two fluids F are discharged from the outer periphery of the surface to be cleaned. It is possible to prevent dirt from re-adhering to the surface to be cleaned.

なお、本発明に係る洗浄装置は、上述の実施の形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 It goes without saying that the cleaning device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea. Further, the shapes of each structure illustrated in the accompanying drawings are not limited to these, and can be changed as appropriate within the range that can achieve the effects of the present invention.

以上説明したように、本発明では、水とエアとを混合した2流体Fを噴射する洗浄装置において、洗浄時間を短くすることができる。そのため、ウェーハ等の被加工物の洗浄や、被加工物を吸着保持するチャックテーブルの洗浄に特に有用である。 As described above, in the present invention, the cleaning time can be shortened in a cleaning device that injects two fluids F that are a mixture of water and air. Therefore, it is particularly useful for cleaning workpieces such as wafers and for cleaning chuck tables that hold workpieces by suction.

10:洗浄装置
11:プレート
111:開口
12:箱
121:側板
122:天板
123:排気口
14:2流体ノズル
15:昇降部(昇降手段)
151:ロッド
16:水平移動部(移動手段)
161:モータ
162:ボールネジ
163:スライダ
164:ガイドレール
17:エア源
18:水源
19:制御部
20:ベース部
21:基台
22:移動板
23:防水カバー
24:門型フレーム
25:コラム
30:チャックテーブル
31:枠体
311:凹部
312:連通路
32:ポーラス板
321:保持面
40:研削機構
41:スピンドル
42:スピンドルハウジング
43:ホルダ
44:スピンドルモータ
45:マウント
46:研削ホイール
47:砥石
50:研削昇降機構
51:モータ
52:ボールネジ
53:スライダ
54:ガイドレール
61:エア源
62:水源
F:2流体
G:隙間
W:ウェーハ
Wa:上面
10: Cleaning device 11: Plate 111: Opening 12: Box 121: Side plate 122: Top plate 123: Exhaust port 14: 2 fluid nozzles 15: Lifting section (lifting means)
151: Rod 16: Horizontal moving part (moving means)
161: Motor 162: Ball screw 163: Slider 164: Guide rail 17: Air source 18: Water source 19: Control section 20: Base section 21: Base 22: Moving plate 23: Waterproof cover 24: Portal frame 25: Column 30: Chuck table 31: Frame 311: Recess 312: Communication path 32: Porous plate 321: Holding surface 40: Grinding mechanism 41: Spindle 42: Spindle housing 43: Holder 44: Spindle motor 45: Mount 46: Grinding wheel 47: Grinding wheel 50 : Grinding lifting mechanism 51: Motor 52: Ball screw 53: Slider 54: Guide rail 61: Air source 62: Water source F: 2 fluid G: Gap W: Wafer Wa: Top surface

Claims (3)

被洗浄物の上方に配置した2流体ノズルから水とエアとを混合した2流体を噴射して被洗浄物の上面を洗浄する洗浄装置であって、
該被洗浄物の上面の上方に隙間をあけて配置するプレートと、
該プレートに形成され該2流体ノズルから噴射した2流体の領域を妨げないように通過させ被洗浄物に噴き付けさせる開口と、を備え、
該開口を通過した2流体は、該被洗浄物の上面に噴き付けられたあと、該被洗浄物の上面と該プレートの下面との間の該隙間を該開口から遠ざかる方向に放射状に流れて被洗浄物を洗浄する、洗浄装置。
A cleaning device that cleans the upper surface of an object to be cleaned by jetting two fluids mixed with water and air from a two-fluid nozzle arranged above the object to be cleaned, the cleaning device comprising:
a plate disposed with a gap above the top surface of the object to be cleaned;
an opening formed in the plate that allows the two fluids sprayed from the two fluid nozzle to pass through the area without being obstructed and spray onto the object to be cleaned;
The two fluids that have passed through the opening are sprayed onto the upper surface of the object to be cleaned, and then flow radially through the gap between the upper surface of the object to be cleaned and the lower surface of the plate in a direction away from the opening. A cleaning device that cleans objects to be cleaned.
該2流体ノズルを囲む側板と、該側板の上端に連結する天板とにより、該2流体ノズルを囲む箱と、該天板または該側板に形成される排気口とを備え、
該プレートは該箱の下端に連結される、請求項1記載の洗浄装置。
A box surrounding the two-fluid nozzle is formed by a side plate surrounding the two-fluid nozzle and a top plate connected to the upper end of the side plate, and an exhaust port formed in the top plate or the side plate,
The cleaning device of claim 1, wherein the plate is connected to a lower end of the box.
該プレートを昇降させる昇降手段を備え、
被洗浄物は、テーブルの保持面または該保持面に保持された被加工物の上面であって、
該保持面と該プレートの下面との該隙間、該被加工物の上面と該プレートの下面との該隙間を予め設定した設定隙間となるよう該昇降手段を制御する制御部を備える、
請求項1または2記載の洗浄装置。
Elevating means for elevating and lowering the plate;
The object to be cleaned is the holding surface of the table or the upper surface of the workpiece held on the holding surface,
comprising a control unit that controls the elevating means so that the gap between the holding surface and the lower surface of the plate and the gap between the upper surface of the workpiece and the lower surface of the plate become preset gaps;
The cleaning device according to claim 1 or 2.
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