KR101989199B1 - 세정 장치 - Google Patents

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겐 기무라
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은, 간단한 구성으로, 직경이 상이한 세정 대상물을 지지 롤러에 의해 유지할 수 있고, 세정 대상물의 하면을 세정할 수 있는 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
세정 장치(1)는, 세정 대상물을 외주 가장자리에서 유지하고, 회전시키는 회전 유지 수단(2)과, 회전 유지 수단(2)으로 유지된 세정 대상물의 하면을 세정하는 세정 수단(3)을 구비한다. 회전 유지 수단(2)은, 세정 대상물의 외주 가장자리(Sc)에 접촉하면서, 회전축(R1a 내지 R1d)으로 회전하는 지지 롤러(21a 내지 21d)와, 지지 롤러(21a 내지 21c)에 장착된 회전 구동원(23a 내지 23c)과, 지지 롤러(21a 내지 21d)를 회전할 수 있게 지지하고, 지지 롤러(21a 내지 21d)의 회전축(R1a 내지 R1d)과는 상이한 위치에 있는 회전축(R2a 내지 R2d)으로 회동하는 회전 베이스(22a 내지 22d)와, 소직경 유지 위치와 대직경 유지 위치에 지지 롤러(21a 내지 21d)를 위치시키는 이동 기구(25a, 25b)를 구비하고, 세정 대상물의 직경의 변경에 대응하여 세정 대상물의 하면을 세정한다.

Description

세정 장치{CLEANING APPARATUS}
본 발명은, 원반형의 세정 대상물의 세정에 관한 것이며, 특히 세정 대상물의 이면의 세정 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면에 형성된 웨이퍼는 연삭 장치에 의해 박화되고, 절삭 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되어, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 이용되고 있다. 또한 복수의 디바이스를 적층하여, 하나의 디바이스로 하는 기술이 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조). 예컨대 디바이스의 전극이 웨이퍼의 표면으로부터 이면 근방까지 형성되어 있고, 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써 각 디바이스를 박화하고, 전극을 표면 및 이면으로부터 노출시켜, 상하로 인접하는 각 디바이스의 전극을 연결시킴으로써, 복수의 디바이스를 적층하여, 하나의 디바이스를 구성하는 것이다. 연삭 장치에 의해 이면이 연삭된 웨이퍼는, 극박(極薄)이 되어 탄력이 없어지기 때문에, 연삭 후의 반송을 용이하게 할 목적으로, 지지 기판에 웨이퍼가 접착된 상태로, 상기 연삭이나 연삭 후의 적층이나 막의 형성 등의 공정을 경유하게 된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-249620호 공보
그런데, 연삭에서는, 연삭칩이 대량으로 발생한다. 연삭 후의 웨이퍼에 대하여 추가로 적층 등의 공정을 실시하는 경우, 매우 미세하고 소량이어도 연삭칩이 부착되면 디바이스의 불량으로 이어질 가능성이 있다. 그래서, 연삭 후에, 웨이퍼의 연삭면뿐만 아니라, 웨이퍼가 접착된 지지 기판의 웨이퍼와의 접착면과 반대측의 면, 즉 하면에 부착된 연삭칩을 세정하게 된다. 연삭 후의 지지 기판의 하면을 세정하는 세정 장치로서는, 세정 후에 가능한 한 연삭칩이나 그 외 부착물이 잔존하는 것을 억제하기 위해, 지지 기판의 외주 가장자리를 유지하고, 하면측에서 지지 기판의 중앙을 지나 지지 기판을 덮는(지지 기판의 직경보다 긴) 세정 롤러를 회전축 둘레로 회전시키는 등으로 행하는 것이 생각된다.
여기서, 웨이퍼에는 직경이 상이한(예컨대 φ8인치와 φ12인치 등) 것이 있기 때문에, 하나의 세정 장치로, 직경이 상이한 웨이퍼에 대응하는 지지 기판을 유지하고, 지지 기판의 하면을 세정하는 것이 요구된다. 세정 롤러를 직경이 상이한 지지 기판에 대응시키기 위해서는, 길이를 직경이 큰 지지 기판의 직경보다 길게 하면 대응할 수 있다. 한편, 직경이 상이한 웨이퍼에 대응하는 지지 기판을 유지하는 기구로서는, 각 직경의 지지 기판을 유지할 수 있는 위치에 위치 결정할 수 있는 것이 필요한 기구가 되고, 예컨대 연직 방향에서 봤을 때에, 지지 기판을 유지하는 지지 부재를, 유지되는 지지 기판의 중심으로부터 방사형으로 연장되는 안내 레일 위를 지지 기판의 아래쪽에서 이동시키는 것이 생각되지만, 이 경우 세정 롤러를, 유지되는 지지 기판의 하면측 중앙에 배치하는 것이 어렵고, 유지되는 지지 기판의 중앙에 세정 수단을 배치하는 경우는, 상기 기구를 이용하여 각 직경의 지지 기판을 유지시키는 것은 어려웠다.
본 발명은, 상기에 감안하여 이루어진 것으로서, 간단한 구성으로, 직경이 상이한 세정 대상물을 지지 롤러에 의해 유지할 수 있고, 세정 대상물의 하면을 세정할 수 있는 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 적어도 피가공물을 포함하는 원반형의 세정 대상물을 외주 가장자리에서 수평 또는 대략 수평으로 유지하면서 회전시키는 회전 유지 수단과, 상기 회전 유지 수단으로 유지된 상기 세정 대상물의 하면을 세정하는 세정 수단을 구비한 세정 장치로서, 상기 회전 유지 수단은, 상기 세정 대상물의 외주 가장자리에 접촉하면서, 연직 방향의 회전축으로 회전하는 3개 이상의 지지 롤러와, 적어도 1개의 상기 지지 롤러에 장착된 회전 구동원과, 상기 지지 롤러를 회전할 수 있게 지지하고, 상기 지지 롤러의 회전축과는 상이한 위치에 있는 연직 방향의 회전축으로 회동하는 회전 베이스와, 정해진 상이한 위치에 상기 지지 롤러를 위치시키는 이동 기구를 구비하고, 상기 이동 기구는, 상기 회전 베이스를 상기 회전축 둘레로 회동시켜, 인접하는 상기 지지 롤러의 상대 거리를 변경하는 것이며, 연직 방향에서 봤을 때, 상기 회전 유지 수단은 상기 세정 대상물의 외주 가장자리에 대응하는 영역 및 상기 세정 대상물의 외측에 배치되고, 상기 세정 수단은 상기 세정 대상물의 중앙을 포함한 영역의 상기 세정 대상물의 아래쪽에 배치되며, 상기 세정 대상물의 직경의 변경에 대응하여 상기 세정 대상물의 하면을 세정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 세정 장치는, 각 지지 롤러의 위치의 변경을, 이동 기구에 의해 회동 베이스가 각 지지 롤러의 회전축과는 상이한 위치에 있는 연직 방향의 회전축으로 회동하는 것에 의해 행할 수 있기 때문에, 간단한 구성으로, 세정 대상물의 직경의 변경에 대응하여 세정 대상물의 하면을 세정할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 실시형태에 따른 세정 장치(소직경 유지 위치)의 평면도.
도 2는 본 실시형태에 따른 세정 장치(소직경 유지 위치)의 정면도.
도 3은 본 실시형태에 따른 세정 장치(대직경 유지 위치)의 평면도.
도 4는 본 실시형태에 따른 세정 장치(대직경 유지 위치)의 정면도.
도 5는 본 실시형태에 따른 세정 장치에 의해 세정되는 세정 대상물(소직경)을 도시하는 도면.
도 6은 본 실시형태에 따른 세정 장치에 의해 세정되는 세정 대상물(대직경)을 도시하는 도면.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다. 또한 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔실시형태〕
도 1은 본 실시형태에 따른 세정 장치(소직경 유지 위치)의 평면도이다. 도 2는 본 실시형태에 따른 세정 장치(소직경 유지 위치)의 정면도이다. 도 3은 본 실시형태에 따른 세정 장치(대직경 유지 위치)의 평면도이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 세정 장치(대직경 유지 위치)의 정면도이다. 도 5는 본 실시형태에 따른 세정 장치에 의해 세정되는 세정 대상물(소직경)을 도시하는 도면이다. 도 6은 본 실시형태에 따른 세정 장치에 의해 세정되는 세정 대상물(대직경)을 도시하는 도면이다. 본 실시형태에 따른 세정 장치는, 세정 대상물을 유지한 상태로 회전시키면서, 세정 대상물의 하면을 세정하는 것이다. 세정 장치(1)는 도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전 유지 수단(2)과 세정 수단(3)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 세정 대상물은, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 원반형으로 형성되어 있고, 본 실시형태에서는, 원반형의 피가공물(W1, W2) 및 피가공물(W1, W2)의 직경 이상의 직경(D1, D2)[도 3 및 도 4에서는, 피가공물(W1, W2)과 동일 직경]을 각각 갖는 원반형의 지지 기판(T1, T2)에 의해 구성되어 있다. 세정 대상물(S1, S2)은 지지 기판(T1, T2)의 상면과 피가공물(W1, W2)의 하면 사이에 접착제(예컨대 자외선 경화 수지나 열가소성 수지 등)를 개재함으로써, 지지 기판(T1, T2)에 피가공물(W1, W2)을 접착한 것이다. 여기서, 피가공물(W1, W2)은 실리콘, 사파이어, 갈륨 등을 모재로 하는 웨이퍼이다. 또한 지지 기판(T1, T2)은 피가공물(W1, W2)의 휘어짐을 억제함으로써, 본 실시형태에 따른 세정 장치(1)에 의한 세정 공정의 이전 공정이나 후속 공정에서의 피가공물(W)의 가공이나 반송을 용이하게 하는 것이다. 여기서, 세정 대상물(S1, S2)은 피가공물(W1, W2)의 직경에 대응하여 직경(D1, D2)이 상이한 것이며, 세정 대상물(S1)이 세정 대상물(S2)보다 직경이 작게 형성되어 있다. 또한 세정 대상물(S1, S2)은, 피가공물(W1, W2)과 지지 기판(T1, T2)이 일체로 된 것에 한정되는 것이 아니라, 피가공물(W1, W2) 단일체나 피가공물(W1, W2)이 각각 복수 적층된 것이어도 좋다.
회전 유지 수단(2)은, 도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 세정 대상물(S1, S2)을 외주 가장자리(Sc)에서 유지하면서 회전시키는 것이며, 연직 방향에서 봤을 때, 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 외주 가장자리(Sc)에 대응하는 영역 및 세정 대상물(S1, S2)의 외측에 배치되는 것이다. 회전 유지 수단(2)은, 4개의 지지 롤러(21a 내지 21d)와, 회전 베이스(22a 내지 22d)와, 3개의 회전 구동원(23a 내지 23c)과, 2개의 이동 기구(25a, 25b)를 포함하여 구성되고, 또한 고정 베이스(24a, 24b)와, 회전 센서(26)와, 소직경 규제 핀(27a 내지 27d)과, 대직경 규제 핀(28a 내지 28d)을 포함하고 있다.
각 지지 롤러(21a 내지 21d)는, 세정 대상물(S1, S2)의 외주 가장자리(Sc)에 각각 접촉함으로써 세정 대상물(S1, S2)을 지지하는 것이며, 연직 방향의 회전축(R1a 내지 R1d)으로 각각 회전하는 것이다. 각 지지 롤러(21a 내지 21d)는, 세정 수단(3)의 후술하는 세정 롤러(31)를 사이에 두고, 지지 롤러(21a, 21d)와, 지지 롤러(21b, 21c)가 대향하여, 세정 대상물(S1, S2)에 대하여 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 각 지지 롤러(21a 내지 21d)는 우레탄 고무 등의 탄성체이며, 원통형으로 형성되고, 세정 대상물(S1, S2)의 하면이 대향하는 상면으로부터 세정 대상물(S1, S2)의 외주 가장자리(Sc)에 접촉하는 접촉부(21e 내지 21h)가 각각 돌출하여 형성되어 있다. 각 접촉부(21e 내지 21h)는 대략 원뿔형으로 형성되고, 아래쪽을 향함에 따라 외경이 넓게 형성되어 있다. 각 접촉부(21e 내지 21h)는 동일 수평면에 위치하고 있고, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 후술하는 소직경 유지 위치 및 대직경 유지 위치에서, 외주면이 접촉하도록 설정되어 있다. 따라서, 회전 유지 수단(2)은, 각 접촉부(21e 내지 21h)에 접촉함으로써 세정 대상물(S1, S2)을 수평 또는 대략 수평(수평면에 대하여 수 도 정도 기울기)으로 지지하고, 세정 대상물(S1, S2) 자신의 중량에 의해 세정 대상물(S1, S2)을 유지할 수 있다.
각 회전 베이스(22a 내지 22d)는, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)를 각각 회전축(R1a 내지 R1d) 둘레로 회전할 수 있게 지지하는 것이다. 각 회전 베이스(22a 내지 22d)는 세정 롤러(31)를 사이에 두고, 회전 베이스(22a, 22d)와, 회전 베이스(22b, 22c)가 대향하여 배치되어 있다. 각 회전 베이스(22a 내지 22d)는 연직 방향에서 봤을 때에, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 회전축(R1a 내지 R1d)과 상이한 위치에 있는 연직 방향의 회전축(R2a 내지 R2d)으로 각각 회동하는 것이다. 각 회전 베이스(22a 내지 22d)는 본 실시형태에서는 대략 직사각형상으로 형성되어 있고, 각 지지 롤러(21a 내지 21d) 근방의 외주면은 세정 수단(3)과의 간섭을 억제하기 위해 원호형으로 만곡하여 형성되어 있다. 여기서, 각 회전축(R2a 내지 R2d)은 각 회전축(R1a 내지 R1d)과의 거리가 각각 동일하고, 직사각형상으로 배치되어 있다. 즉, 각 회전축(R2a 내지 R2d)을 지나는 원의 중심은, 각 회전축(R1a 내지 R1d)을 지나는 원의 중심이 되고, 즉 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 중심이 된다. 각 회전축(R2a 내지 R2d)은 본 실시형태에서는, 연직 방향에서 봤을 때, 동일한 고정 베이스(24a, 24b)에 지지되어 있는 회전 베이스(22a, 22d), 회전 베이스(22b, 22c)가 서로 근접해 있는 측의 단부 근방에 형성되어 있다.
각 회전 구동원(23a 내지 23c)은, 각 지지 롤러(21a 내지 21c)에 각각 장착되어, 각 지지 롤러(21a 내지 21c)를 각 회전 베이스(22a 내지 22c)에 대하여 각각 회전시키는 것이다(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 A). 각 회전 구동원(23a 내지 23c)은, 예컨대 모터이며, 도시하지 않는 세정 장치(1)의 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단에 접속되어 있고, 제어 수단에 의해 구동 제어가 행해진다.
각 고정 베이스(24a, 24b)는, 세정 장치(1)의 도시하지 않는 하우징에 고정되어 있고, 고정 베이스(24a)가 각 회전 베이스(22a, 22d)를 각각 회전축(R2a, R2d) 둘레로 회전할 수 있게 지지하는 것이며, 고정 베이스(24b)가 각 회전 베이스(22b, 22c)를 각각 회전축(R2b, R2c) 둘레로 회전할 수 있게 지지하는 것이다. 각 고정 베이스(24a, 24b)는, 세정 롤러(31)를 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 각 고정 베이스(24a, 24b)는, 본 실시형태에서는, 직사각형상으로 형성되어 있고, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 후술하는 소직경 유지 위치 및 대직경 유지 위치에서, 연직 방향에서 본 경우에, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 회전축(R1a 내지 R1d) 중 적어도 일부와 중복되도록 형성되어 있다.
각 이동 기구(25a, 25b)는, 정해진 상이한 위치, 본 실시형태에서는, 소직경 유지 위치 및 대직경 유지 위치의 2개의 위치에, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)를 위치시키는 것이다. 이동 기구(25a)는 회전 베이스(22a, 22d)를 회전축(R2a, R2d) 둘레로 회동시키고(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 F, H), 본 실시형태에서는, 인접하는 세정 롤러(31)의 축방향에 인접하여 배치된 지지 롤러(21a, 21d)의 상대 거리를 변경하는 것이며, 이동 기구(25b)는 회전 베이스(22b, 22c)를 회전축(R2b, R2c) 둘레로 회동시키고, 본 실시형태에서는, 인접하는 세정 롤러(31)의 축방향에 인접하여 배치된 지지 롤러(21b, 21c)의 상대 거리를 변경하는 것이다. 여기서, 소직경 유지 위치란, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 중심을 지나는 원의 직경이, 세정 장치(1)의 세정 대상물(S1)의 외주 가장자리(Sc)를 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 각 접촉부(21e 내지 21h)에 접촉시킬 수 있는 길이가 되는 위치이며, 각 이동 기구(25a, 25b)가 연장된 상태이다. 한편, 대직경 유지 위치란, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 중심을 지나는 원의 직경이, 세정 장치(1)의 세정 대상물(S2)의 외주 가장자리(Sc)를 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 각 접촉부(21e 내지 21h)에 접촉시킬 수 있는 길이가 되는 위치이며, 각 이동 기구(25a, 25b)가 수축된 상태이다.
각 이동 기구(25a, 25b)는, 액추에이터, 본 실시형태에서는, 도시하지 않는 압축 공기 공급원으로부터 공급되는 압축 공기에 의해 신축(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 E, G)하는 에어실린더이며, 도시하지 않는 피스톤을 갖는 샤프트(25c, 25d)와, 실린더 본체(25e, 25f)에 의해 구성되어 있다. 이동 기구(25a)는, 샤프트(25c)의 선단부가 회전 베이스(22a)에 형성된 지지 부재(22e)에 대하여 회전할 수 있게 지지되어, 연직 방향의 회전축(R3a)으로 회전하는 것이고, 실린더 본체(25e)의 샤프트(25c)측과 반대측의 단부가 회전 베이스(22d)에 형성된 지지 부재(22h)에 대하여 회전할 수 있게 지지되어, 회전축(R3d)으로 회전하는 것으로, 회전 베이스(22a, 22d) 사이에 회전할 수 있게 지지되어 있다. 이동 기구(25b)는 샤프트(25d)의 선단부가 회전 베이스(22b)에 형성된 지지 부재(22f)에 대하여 회전할 수 있게 지지되어, 연직 방향의 회전축(R3b)으로 회전하는 것이고, 실린더 본체(25f)의 샤프트(25d)측과 반대측의 단부가 회전 베이스(22c)에 형성된 지지 부재(22g)에 대하여 회전할 수 있게 지지되어, 회전축(R3c)으로 회전하는 것으로, 회전 베이스(22b, 22c) 사이에 회전할 수 있게 지지되어 있다. 각 이동 기구(25a, 25b)는, 압축 공기의 공급이 도시하지 않는 제어 수단에 의해 제어되어 있고, 신축량이 동기하도록 제어되어 있다. 각 지지 부재(22e 내지 22h)는, 본 실시형태에서는, 연직 방향에서 봤을 때에, 동일한 고정 베이스(24a, 24b)에 지지되어 있는 회전 베이스(22a, 22d), 회전 베이스(22b, 22c)가 서로 이격되어 있는 측의 단부 근방에 형성되어 있다.
회전 센서(26)는, 지지 롤러(21d)의 회전을 검출함으로써, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)에 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 회전을 검출하는 것이다. 회전 센서(26)는, 도시하지 않는 제어 수단에 접속되어 있고, 제어 수단에 의해 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 회전 유무가 판정된다.
소직경 규제 핀(27a 내지 27d) 및 대직경 규제 핀(28a 내지 28d)은 각 회전 베이스(22a 내지 22d)에 대응하여, 고정 베이스(24a, 24b)의 각 회전 베이스(22a 내지 22d)를 지지하는 지지면으로 돌출하여 형성되어 있다. 소직경 규제 핀(27a 내지 27d)은, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)가 회전함으로써(도 3에 도시하는 화살표 H), 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 각 이동 기구(25a, 25b)에 의해 소직경 유지 위치를 향해 이동하고, 소직경 유지 위치에 위치했을 때에, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)의 외주면에 접촉하는 것이다. 따라서, 소직경 규제 핀(27a 내지 27d)은 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 소직경 유지 위치에 위치한 후, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)의 그 이상의 회전을 규제할 수 있어, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 소직경 유지 위치에서의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 대직경 규제 핀(28a 내지 28d)은, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)가 회전함으로써(도 1에 도시하는 화살표 F), 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 각 이동 기구(25a, 25b)에 의해 대직경 유지 위치를 향해 이동하고, 대직경 유지 위치에 위치했을 때에, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)의 외주면에 접촉하는 것이다. 따라서, 대직경 규제 핀(28a 내지 28d)은 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 대직경 유지 위치에 위치한 후, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)의 그 이상의 회전을 규제할 수 있어, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 대직경 유지 위치에서의 위치 결정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
세정 수단(3)은, 회전 유지 수단(2)으로 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 하면을 세정하는 것이며, 본 실시형태에서는, 도시하지 않는 세정액 공급원으로부터 세정액이 공급되는 세정 롤러(31)가, 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 하면에 접촉하면서 회전하는 것이다. 세정 롤러(31)는, 연직 방향에서 봤을 때, 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 중앙(중심)을 포함한 영역의 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 아래쪽에서, 외주면이 유지된 세정 대상물(S1, S2)의 하면과 접촉하는 높이에 배치되어 있다. 세정 롤러(31)는, 축방향에서의 길이가 세정 대상물(S2)의 직경(D2)보다 길게 설정되어 있고, 세정 대상물(S1, S2)이 회전 유지 수단(2)으로 유지되면, 축방향에서의 양단부가 세정 대상물(S1, S2)의 외주 가장자리(Sc)보다 돌출하는 것이다. 즉, 세정 롤러(31)는, 세정 대상물(S1, S2)의 세정시, 항상 회전하는 세정 대상물(S1, S2)의 하면 중, 세정 대상물(S1, S2)의 중심을 지나는 직경(D1, D2)분을 길이로 하는 영역에 접촉하고 있다. 세정 롤러(31)는 양단부가 회전할 수 있게 지지된 회전 샤프트(32)에 부착되어 있고, 세정 롤러 회전 구동원(33)에 의해 회전하는(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 D) 것이다. 세정 롤러 회전 구동원(33)은, 예컨대 모터이며, 제어 수단에 접속되어 있고, 제어 수단에 의해 구동 제어가 행해진다. 또한 세정액은, 세정 롤러(31)의 내부로부터 공급되어도 좋고, 도시하지 않는 세정액 노즐 등에 의해 외부로부터 세정 롤러(31)에 공급되어도 좋다.
다음에, 본 실시형태에 따른 세정 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 여기서, 세정 장치(1)에 의한 세정 공정의 이전 공정은, 예컨대 세정 대상물(S1, S2)의 피가공물(W1, W2)의 상면을 연삭 장치에 의해 연삭한 경우와 같이 연삭칩 등이 세정 대상물(S1, S2)의 하면에 부착될 가능성이 생기는 공정이다.
제어 수단은, 세정하는 세정 대상물이 소직경의 세정 대상물(S1)인지 대직경의 세정 대상물(S2)인지를 판정한다. 상기 판정은, 예컨대 세정 동작의 시작 전에 미리 작업원에 의한 세정 대상물(S1, S2)의 지정 지시가, 도시하지 않는 조작 수단으로부터 입력됨으로써 행해진다. 제어 수단은, 세정 대상물(S1)을 세정하는 것으로 판정하면, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 대직경 유지 위치에 위치하고 있는 경우에는 소직경 유치 위치로 이동시킨다. 여기서는, 제어 수단은 각 이동 기구(25a, 25b)를 연장시킴으로써(도 3에 도시하는 화살표 G), 각 회전 베이스(22a 내지 22d)를 인접하는 지지 롤러(21a, 21d) 및 지지 롤러(21b, 21c)가 근접하도록 회전시켜(도 3에 도시하는 화살표 H), 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 소직경 유지 위치에 위치하면, 각 이동 기구(25a, 25b)의 신축을 정지하고, 위치를 유지한다. 이것에 의해, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)는 소직경 유지 위치에 위치한다. 이 때, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)가 소직경 규제 핀(27a 내지 27d)과 각각 접촉한 상태가 된다. 한편, 제어 수단은, 세정 대상물(S2)을 세정한다고 판정하면, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 소직경 유지 위치에 위치하고 있는 경우에는 대직경 유지 위치로 이동시킨다. 여기서는 제어 수단은, 각 이동 기구(25a, 25b)를 수축시킴으로써(도 1에 도시하는 화살표 E), 각 회전 베이스(22a 내지 22d)를 인접하는 지지 롤러(21a, 21d) 및 지지 롤러(21b, 21c)가 이격되도록 회전시켜(도 1에 도시하는 화살표 F), 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 대직경 유지 위치에 위치하면, 각 이동 기구(25a, 25b)의 신축을 정지하고, 위치를 유지한다. 이것에 의해, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)는 대직경 유지 위치에 위치한다. 이 때, 각 회전 베이스(22a 내지 22d)가 대직경 규제 핀(28a 내지 28d)과 각각 접촉한 상태가 된다.
제어 수단은, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)가 세정 대상물(S1, S2)에 대응하는 유지 위치에 위치하고, 도시하지 않는 반송 수단에 의해, 각 지지 롤러(21a 내지 21d) 사이에 세정 대상물(S1, S2)이 반송되며, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)에 의해 세정 대상물(S1, S2)이 유지되면, 각 회전 구동원(23a 내지 23c)에 의해 각 지지 롤러(21a 내지 21c)를 회전시키고(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 A), 세정액을 공급하면서 세정 롤러 회전 구동원(33)에 의해 세정 롤러(31)를 회전시킨다(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 D). 이것에 의해, 세정 롤러(31)는, 자전함으로써(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 B), 세정 대상물(S1, S2)의 하면 전체면과 접촉하여, 하면에 부착되어 있는 절삭칩을 세정·제거할 수 있다. 각 회전 구동원(23a 내지 23c)에 의해 각 지지 롤러(21a 내지 21c)를 회전시키면, 유지된 세정 대상물(S1, S2)에 의해 지지 롤러(21d)가 함께 돌아 회전(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표 C)하여, 세정 대상물(S1, S2)의 회전이 검출된다. 따라서, 제어 수단은, 각 회전 구동원(23a 내지 23c)에 의해 각 지지 롤러(21a 내지 21c)를 회전시켜도, 지지 롤러(21d)가 회전하지 않는다고 판단하면, 세정 대상물(S1, S2)이 각 지지 롤러(21a 내지 21d)에 유지되어 있지 않거나, 또는 고장 등의 이상이 발생하고 있다고 판정하여, 각 지지 롤러(21a 내지 21c)의 회전을 정지하고, 작업원에게, 도시하지 않는 통지 수단에 의해 통지한다. 또한 세정 장치(1)에 의해 세정이 행해진 세정 대상물(S1, S2)은 다시 반송 수단에 의해 후속 공정을 행하는 장치 또는 영역으로 반송된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 세정 장치(1)는, 세정 대상물(S1, S2)의 직경(D1, D2)의 변경에 대응하여, 직경(D1, D2)이 상이한 세정 대상물(S1, S2)을 유지할 수 있고, 세정 대상물(S1, S2)의 하면을 세정할 수 있다. 또한, 각 이동 기구(25a, 25b)에 의해 각 회전 베이스(22a 내지 22d)가 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 회전축(R1a 내지 R1d)과는 상이한 위치에 있는 연직 방향의 회전축(R2a 내지 R2d)으로 회동시키는 간단한 구성으로, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 위치의 변경, 즉 소직경 유지 위치와 대직경 유지 위치의 전환을 행할 수 있다. 또한 연직 방향에서 봤을 때에, 각 지지 롤러(21a 내지 21d)를 지나는 원의 중심으로부터 방사형으로 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 위치를 변경하는 경우와 비교하여, 세정 대상물(S1, S2)의 중앙에 스페이스를 확보할 수 있어, 세정 대상물(S2)에 대응할 수 있는 길이의 세정 롤러(31)를 갖는 세정 수단(3)을 배치할 수 있다. 또한, 각 이동 기구(25a, 25b)는 신축에 의해 각 지지 롤러(21a 내지 21d)의 위치 변경, 위치 결정을 행하기 때문에, 간단하고 저렴한 구성으로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 세정 장치(1)는, 4개의 지지 롤러(21a 내지 21d)를 갖지만 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 3개 이상의 지지 롤러를 갖고 있으면 된다. 또한 본 실시형태에 따른 세정 장치(1)는, 3개의 회전 구동원(23a 내지 23c)을 갖지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 하나 이상의 회전 구동원을 갖고 있으면 된다. 또한, 회전 센서(26)를 회전 구동원(23a 내지 23c)이 장착된 지지 롤러(21a 내지 21c)에 설치하는 경우는, 회전 구동원(23a 내지 23c)이 장착된 지지 롤러(21a 내지 21c) 이외의 지지 롤러를 설치하지 않아도 좋다.
1: 세정 장치, 2: 회전 유지 수단, 21a 내지 21d: 지지 롤러, 21e 내지 21h: 접촉부, 22a 내지 22d: 회전 베이스, 23a 내지 23c: 회전 구동원, 24a, 24b: 고정 베이스, 25a, 25b, 이동 기구, 25c, 25d: 샤프트, 25e, 25f: 실린더 본체 26: 회전 센서, 27a 내지 27d: 소직경 규제 핀, 28a 내지 28d: 대직경 규제 핀, 3: 세정 수단, 31: 세정 롤러, 32: 회전 샤프트 33: 세정 롤러 회전 구동원, R1a 내지 R1d: 회전축, R2a 내지 R2d: 회전축, R3a 내지 R3d: 회전축, S1, S2: 세정 대상물, T1, T2: 지지 기판, W1, W2: 피가공물

Claims (1)

  1. 적어도 피가공물을 포함하는 원반형의 세정 대상물을 외주 가장자리에서 수평으로 유지하면서 회전시키는 회전 유지 수단과, 상기 회전 유지 수단으로 유지된 상기 세정 대상물의 하면을 세정하는 세정 수단을 구비한 세정 장치로서,
    상기 회전 유지 수단은,
    상기 세정 대상물의 외주 가장자리에 접촉하면서, 연직 방향의 회전축으로 회전하는 3개 이상의 지지 롤러와,
    적어도 1개의 상기 지지 롤러에 장착된 회전 구동원과,
    상기 지지 롤러를 회전할 수 있게 지지하고, 상기 지지 롤러의 회전축과는 상이한 위치에 있는 연직 방향의 회전축으로 회동하는 회전 베이스와,
    정해진 상이한 위치에 상기 지지 롤러를 위치시키는 이동 기구
    를 구비하고,
    상기 이동 기구는, 상기 회전 베이스를 상기 회전축의 둘레로 회동시켜, 인접하는 상기 지지 롤러의 상대 거리를 변경하는 것이고,
    연직 방향에서 봤을 때, 상기 회전 유지 수단은, 상기 세정 대상물의 외주 가장자리에 대응하는 영역 및 상기 세정 대상물의 외측에 배치되고, 상기 세정 수단은, 상기 세정 대상물의 중앙을 포함한 영역의 상기 세정 대상물의 아래쪽에 배치되고,
    상기 세정 대상물의 직경의 변경에 대응하여 상기 세정 대상물의 하면을 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
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