可変圧力ブラシ／パッド
【解決手段】 被加工物を洗浄するためのブラシを提供する。ブラシは、互いに貼り付けられた第１部分及び第２部分を有する硬質コアを含む。硬質コアは、硬質コアの回転軸線を中心に画成された開口を有する。流体チャンネルが、第１部分及び第２部分の反対面の間に画成される。流体チャンネルは、開口を画成する面から半径方向に延びる。第１膜及び第２膜が、第１部分及び第２部分の外側面に貼り付けられ、第１膜及び第２膜の運動は、流体チャンネルを通る流体の導入によって制御される。一実施形態では、膜は多孔質であり、流体は、洗浄のための磁気ディスク又は半導体基板等の被加工物に接触する洗浄液である。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体及びディスクの製造のための多くのプロセスは、プロセスが始まる前に、極めて清浄な被加工物を必要とする。例えば、加工前に被加工物上に付着し又は形成する粒状物又は汚染物は、最終的に被加工物に欠陥を引き起こすことがある。被加工物が、加工すべきディスクである場合、そのような粒状物又は汚染物は、疎水性又は親水性であり、例えば、薄い酸化物の表面層、事前の研磨作業による傷、小塊、及び隆起のような表面の凹凸、研磨作業により被加工物に付着した材料、並びに、被加工物が保管されていた環境から疎に付着した粒子の層を含む。また、これらの粒状物又は汚染物は経年変化し、かくして、さらに安定であり、加工前にさらに取り除きにくい。従って、洗浄は、磁気媒体や半導体の被加工物の加工のような加工の前に、そのような粒状物又は汚染物のほぼ全てを被加工物から取り除くプロセスである。かくして、清浄な被加工物は、そのような粒状物又は汚染物のほぼ全てが加工前に取り除かれた被加工物である。
【０００２】
従って、問題を提起し且つ加工前に被加工物からそのような粒状物又は汚染物のほぼ全ての除去を必要とする被加工物のような、被加工物の洗浄技術を改良する必要がある。 さらに、洗浄のために資本設備のコストを減少させるように、これらの改良された技術によって、被加工物の洗浄を迅速に行わせなければならない。
【０００３】
本発明の実施形態が生れるのは、この状況内である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
概略的に言うと、本発明の実施形態は、被加工物、特にディスクドライブ産業用の基板を効率的に洗浄するように構成された方法及び装置を提供することによって、これらの要求を満たす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、被加工物を洗浄するためのブラシを提供する。ブラシは、互いに貼り付けられた第１部分及び第２部分を有する硬質コアを含む。硬質コアは、硬質コアの回転軸線を中心として画成された開口を有する。流体チャンネルが、第１部分及び第２部分の反対面の間に画成される。流体チャンネルは、開口を画成する面から半径方向に延びる。第１膜及び第２膜が、第１部分及び第２部分の外側面に貼り付けられ、第１膜及び第２膜の運動は、流体チャンネルからの流体の導入によって制御される。一実施形態では、膜は多孔質であり、流体は、洗浄のための磁気ディスク又は半導体基板等の被加工物に接触する洗浄液である。
【０００６】
別の実施形態では、被加工物を洗浄するための洗浄装置を提供する。装置は、複数の開口を備える面を有する硬質円筒形コアを含む。硬質円筒形コアは、軸線を中心に回転可能であり、流体プレナムが、円筒形コアの内側壁の中に画成される。ブラシは、間隔を隔てられ且つ複数の開口の各々から外向きに延び、ブラシは、対応する開口と流体連通する内側チューブを有する。内側チューブは、ブラシ材によって囲まれる。一実施形態では、内側チューブは流体プレナムから導入される流体により供給される圧力に応じて膨張及び収縮する。別の実施形態では、柔軟膜が内側チューブの周りに配置され、柔軟膜は、流体プレナムから導入された流体により供給される圧力に応じて膨張及び収縮する。いずれの実施形態においても、ブラシの間の間隙が、膨張及び収縮の機能によって調整される。
【０００７】
本発明の他の態様及び利点は、添付図面と関連し、本発明の原理を例として示す以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００８】
添付図面と関連して以下の説明を参照することによって、本発明を、本発明の更なる利点と共に、最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による、被加工物の洗浄システムを示す簡単化した概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による支持構造体の例示図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による複数の可変ブラシ／パッドを有する洗浄装置を示す簡略概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッドを示す簡単化した概略図である。
【図３Ｂ】外側層も取り除いた本発明の一実施形態による可変圧力ブラシを示す簡単化した概略図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態による、ブラシの硬質コアを示すためにブラシ部分とその下の柔軟膜との除去を示す簡単化した概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッドの別の硬質コアを示す簡単化した概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、単一ディスクの洗浄システムを示す簡単化した図である。
【図６Ｂ】図６Ａの単一ディスクの洗浄システムの側面図を示す簡単化した概略図である。
【図７Ａ】可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの変形例を示す簡単化した概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａの可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、ブラシが取り除かれている円筒状コアを示す簡単化した概略図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による拡張可能なブラシを示す簡単化した概略図である。
【図９Ｂ】図９Ａのブラシの断面図を示す簡単化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下で説明する実施形態は、被加工物を洗浄するための装置に関する。一実施形態では、装置は、データを記憶する磁気ディスクを洗浄するのに使用されるのがよい。実施形態は、いかなる半導体回路装置、フラットパネルディスプレイ、又は他の基板をも、本明細書に記載した実施形態によって洗浄のために支持することができるという点において、磁気ディスクの洗浄に限定されないことを理解すべきである。本明細書で使用される用語である被加工物は、加工されるいかなる基板をも示すことができる。更に、用語のdisk（ディスク）とdisc（ディスク）は同じ意味で使用され、そのようないかなる基板又は被加工物をも示すことができる。
【００１１】
実施形態は、被加工物を洗浄するためのブラシ/パッドを提供する。ブラシ／パッドは、ブラシ／パッドにより被加工物の表面に加えられる圧力の量を変更するために膨張したり収縮したりすることができる柔軟膜を含む。さらに、異なるサイズの被加工物を、以下に説明する実施形態によって同時に洗浄してもよい。用語のブラシ及びパッドは同じ意味で使用され、実施形態はブラシ又はパッドの何れかに限定されるものではない。さらに、実施形態は、磁気ディスクを含む半導体基板を洗浄するための半導体プロセスに使用されてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態による、被加工物の洗浄システムを示す簡単化した概略図である。システム８０が、複数のディスク１０６を支持するための支持構造体１００を含む。支持構造体１００は、柱８２ａ及び８２ｂにそって垂直に平行移動することができる。支持構造体１００は、その下に配置されたエアシリンダ９２よって駆動される。支持構造体１００は、ディスク１０６を支持するのがよい。一実施形態では、支持構造体１００は、ネスト９０からディスク１０６を取り出し及び戻すように構成される。以下で詳しく説明されるように、可変圧力パッド１３０は、ディスク１０６の効率的な洗浄に備える。一実施形態によれば、可変圧力パッド１３０は、シャフト１２０の周囲に配置され、シャフト１２０によって駆動される。可変圧力ブラシ及びパッドは、被加工物を洗浄するいかなる適当なシステムについて利用されてもよいので、システム８０は例示的なシステムであり、限定するものではないことを理解すべきである。
【００１３】
図２Ａは、本発明の一実施形態による支持構造体１００の例示図である。支持構造体１００は、フレーム１０４ａ及びフレーム１０４ｂの向かい合い面の間に配置されたローラ組立体１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃと共に、フレーム１０４ａ及びフレーム１０４ｂを含む。着脱可能なファスナを使用して、フレーム１０４ａ及び１０４ｂの向かい合い面の間にローラ組立体１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃを固定することができる。一実施形態では、着脱可能なファスナは機械ねじであるが、他の実施形態は他の公知のタイプのファスナを使用する。ローラ組立体１０２ａ及び１０２ｂはディスク１０６を垂直に支持し、ローラ組立体１０２ｃはディスク１０６を水平に支持する。或る実施形態では、第４の可動ローラ組立体（図示せず）が、洗浄作業中にディスク１０２を所定位置に保持するために使用される。第４の可動ローラ組立体は、フレーム１０４ａ及び１０４ｂに固定されてもよいし、或いは別個の組立体の一部であってもよい。
【００１４】
１枚のディスク１０６と共に図示したが、ローラ組立体は、ローラ組立体１０２ａとローラ組立体１０２ｂの間を移動する自動化したキャリアによって支持構造体１００の中に配置される複数のディスクを収容するように構成されている。ローラ組立体１０２ａとローラ組立体１０２ｂの間の距離は、図１の支持ネストの幅を定める。ローラ組立体１０２ａ及び１０２ｂの特徴は、大径ディスクを収容することができ、他の形態では小径ディスクの収容を可能にする支持ネストを使用可能にする。図１に示した支持構造体１００の相対的なサイズは、限定されるものではないことに注意されたい。支持構造体１００は、より多くの又はより少ないディスクを収容するように変更されてもよい。支持構造体のさらなる詳細は、米国特許出願第１２／３５９，１７３号明細書に記載されており、その内容を本明細書に援用する。
【００１５】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による複数の可変圧力ブラシ／パッドを有する洗浄装置を示す簡単化した概略図である。一実施形態では、図２Ａの支持構造体は、図２Ｂの洗浄装置と関連して使用されるのがよい。一実施形態では、図２Ｂの装置は、残留粒状物を除去することによりディスクの表面を調整する螺旋状のスクラバーである。別の実施形態では、ブラシ／パッド１３０は、シャフト１２０に配置された個別のブラシ／パッドであり、隣接するブラシ／パッド間の間隙が、シャフトを通って各ブラシ／パッドに送られる流体圧力に応じて調整可能である。シャフトの固定領域内にブラシ／パッドを収めるように、図６Ａに示す端支持体を含むのがよいことを理解すべきである。後述するように、ブラシ／パッド１３０は、硬質コアを有し、その上に柔軟膜及びブラシ材が配置されるのがよい。この柔軟膜は、コア表面と柔軟膜の表面との間に流体の導入によって生成される圧力に基づいて、コアから膨張し及びコアに収縮するように作られるのがよい。 別の実施形態のため、螺旋状スクラバーと一緒の、本明細書に記載した可変圧力ブラシ／パッド１３０の使用に関しては、螺旋状スクラバー及び圧力可変ブラシ／パッドに流体を送出するためのシャフトの構造のさらなる詳細についての米国特許出願第１１／８６２，１７０号明細書を参照されたい。米国特許出願第１１／８６２，１７０号の内容を本明細書に援用する。
【００１６】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、支持構造体１００のローラ組立体１０２により、ディスクの表面全体を洗浄装置にさらすことができるように、ディスクを回転させる。さらに、個々のローラのＶ字形溝が、ディスク間の等しい間隔を促進し、ディスク１０６との接触を最小限にする。支持構造体は、人体の接触及びありうる汚染箇所を最小限にするために、ロボットを介して加工ツール上の位置に移動させることができることに留意すべきである。後述するように、個々のブラシ／パッドは、区画されるのがよい。さらに、ブラシ／パッドが区画されるか否かを問わず、ブラシ／パッド１３０の表面に画成された溝１０１があるのがよい。ブラシ／パッド１３０が区画される場合、溝１０１が、区画又はセクション間の空間と一致するのがよいことを理解すべきである。
【００１７】
図３Ａは、本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッド１３０を示す簡単化した概略図である。ブラシ１３０は、円形ブラシであり、多数の個々のブラシ１３６ａ乃至１３６ｆが対応する区画上に画成される。ブラシ１３０は、中央開口１３４を画成する硬質コア１３８を含む。一実施形態によれば、開口１３４は、シャフトに摺動自在に取り付けられるのがよい。上述したように、シャフトは、複数の流体チャンネル１３２に流体を供給するのがよい。流体は、間隙を変化させるために、したがって、対応するブラシ１３０の間の圧力を変化させるために、様々な区画１３６ａ乃至１３６ｆに分配される。当業者は、６つの区画がブラシ／パッドの上に図示されているが、別の実施形態ではそれ以上又はそれ以下の区画が含まれてもよいことを理解するであろう。
【００１８】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による、外側層をブラシの部分から取り除いた可変圧力ブラシを示す簡単化した概略図である。ブラシ／パッド１３０は、例示目的のために、ブラシ／パッド１３０の表面の部分からブラシ１３０用の外側層１３５を取り除いている。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のようなブラシ材であるのがよい外側層１３５の材料の下に、柔軟膜１４０がある。一実施形態では、柔軟膜１４０は、複数の穴１４２を含む。すなわち、柔軟膜１４０は、一実施形態では多孔質であるのがよい。柔軟膜１４０は、別の実施形態では非多孔質でもよいことを理解すべきである。柔軟膜１４０が多孔質である場合、柔軟膜１４０を、及びその結果ブラシ１３０を、収縮及び膨張させるのに使用される流体は、流体を被加工物に送出するのにも使用されるのがよい。当業者は、半導体基板又は磁気ディスクに一般的に使用される洗浄剤のいかなるものも、流体として使用できることを理解するであろう。一実施形態では、柔軟膜１４０は、硬質コア１３８の反対面に接着される。柔軟膜１４０は、硬質コア１３８の反対面を覆うので、硬質コア１３８は、柔軟膜１４０により画成された内部領域又は空洞に流体を導入するための流体チャンネル１３２を含む。柔軟膜１４０は、柔軟膜で囲まれた領域への流体の導入により膨張及び収縮が可能な材料で構成される。柔軟膜の材料は、ゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。
【００１９】
図３Ｃは、本発明の一実施形態による、ブラシの硬質コアを示すためにブラシ部分及びその下の柔軟膜の除去を示す簡単化した概略図である。ブラシ１３０は、硬質コア１３８を含む。硬質コア１３８は、硬質コア１３８の外側リム１５６に向かって半径方向外向きに延びる隆起延長部１５４を有する。硬質コア１３８には、複数の開口１５２がある。流体チャンネル１３２は、２つの硬質コア１３８が背面合わせに組み立てられる場合、柔軟膜と硬質コア１３８の表面との間に画成された間隙に流体を送出する。開口１５２は、組み立てられた硬質コア１３８の反対面に対する圧力の均一化をもたらす。一実施形態では、硬質コア１３８は、さらに以下に示すように、背面合わせの形態で一緒に合わされる２つの部分を含む。２つの部分の一緒の合わせは、一実施形態では、流体チャンネル１３２を画成する。つまり、流体チャンネルの一部が、硬質コア１３８の合わせ部分の各々に画成される。
【００２０】
図４は、本発明の一実施形態による、硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。硬質コア１３８は、本発明の一実施形態によれば、他方の部分に合わすことができる一方の部分として示される。すなわち、図４に示す部分の鏡像が、完全な硬質コアを画成するために、図示した部分に貼り付けられる。開口１３４は、硬質コア１３８の中央部分に画成される。流体チャンネル１３２は、硬質コア１３８の各部分に画成され、硬質コア内に画成された区画への流体の送出を可能にする。従って、流体は、開口１５２により、柔軟膜にかかる圧力を均等化することができる。図４では、６つの区画が、延長部１５４、内側リム１５５、及び外側リム１５６の間に画成されるが、これは限定するものではない。さらに、６つの区画が画成されていても、ブラシ／パッドの区分に関して区画と区画の間に１対１の対応は必要ではない。つまり、硬質コア１３８に多数の区画が形成されてもよいが、硬質コアと一致する区画を有する代わりに、柔軟膜は１つの連続片でもよく、あるいは、他の形態でもよい。
【００２１】
図５Ａは、本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッド用の別の硬質コアの形態を示す簡単化した概略図である。硬質コア１３８は、背面合わせの形態で一緒に合わされた２つの部分からなり、且つ中央開口１３４を有し、流体チャンネル１３２が、開口１３４を画成する構造体の内側面に画成される。延長部１５４と外側リム１５６は、内側縁１５リムと一緒に区画１６０を画成する。この実施形態では、柔軟膜は、硬質コア１３８上に配置され、各区画１６０を包囲するために、内側リム１５５、延長部１５４、及び外側リム１５６に接着されるのがよい。当業者であれば、流体チャンネル１３２からの流体の導入によって制御される各区画の圧力が、独立に制御されてもよいことを理解するであろう。つまり、それぞれの流体チャンネル１３２を介して対応する区画と連通している複数の流体供給ラインを有するシャフトによって、各々の区画１６０の膨張及び収縮を独立に変化させるのがよい。
【００２２】
図５Ｂは、図５Ａの硬質コアの背面合わせの形態の一部分を示す簡単化した概略図である。一実施形態では、図５Ｂに示す硬質コア１５０の部分は、鏡像部分と組み合わされて、硬質コアを完成させる。流体供給チャンネル１３２は、開口１３４から、延長部１５４、外側リム１５６、及び内側リム１５５の間に画成されるキャビティ１６０まで延びる。 かくして、流体が流体チャンネル１３２からキャビティの中へ導入されると、柔軟膜は膨張して、隣接するブラシ／パッドの間の間隙を減少させ、洗浄装置用の可変圧力を提供する。ここで説明した硬質コアは、プラスチック、金属、又は複合材料などのような、流体及び洗浄作業に適合するどのような硬質材料で構成されてもよいことを理解すべきである。
【００２３】
図６Ａは、本発明の一実施形態による、単一ディスクの洗浄システムを示す簡単化した概略図である。ディスク１０６が、ブラシ１３０ａと１３０ｂの間に挿入される。ブラシ１３０ａ及び１３０ｂの膨張が抑えられるように、端支持体１６０ａ及び１６０ｂが設けられる。当業者は、端支持体１６０ａ、１６０ｂがシャフトの長さに沿って複数のブラシ１３０を取り囲むことを理解するであろう。端支持体１６０ａ、１６０ｂは、可変圧力ブラシを固定し且つブラシの外向きの膨張を抑制するため、それぞれの位置に固定される。一実施形態では、図６Ａのブラシ１３０ａ及び１３０ｂは、それぞれの硬質コアの片面に配置された柔軟膜を有する。
【００２４】
図６Ｂは、図６Ａの単一ディスクの洗浄システムの側面図を示す簡単化した概略図である。端支持体１６０ａ、１６０ｂは、シャフト１２０に配置されたブラシ１３０ａ、１３０ｂを抑える。ディスク１０６は、ブラシ１３０ａと１３０ｂの間に挿入される。ここで説明した実施形態によれば、洗浄装置の各スロット位置のディスク１０６の表面に対して可変圧力洗浄を提供するために、シャフト１２０を通ってブラシ１３０ａ及び１３０ｂの硬質コアの中に導入された流体により、ブラシ１３０ａ及び１３０ｂを膨張させる。かくして、ここで説明した実施形態によれば、異なるディスクの形状やサイズが単一ツールの中で同時に洗浄される。さらに、ここで説明した実施形態によれば、同じ組のディスクには、ほぼ等しい圧力が加えられてもよいし、又は必要に応じて異なる圧力が加えられてもよい。
【００２５】
図７Ａは、可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの変形例を示す簡単化した概略図である。洗浄ブラシ２００ａ及び２００ｂは、それぞれ、円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂから延びる複数のブラシ延長部２０４を有する。ディスク１０６ａ及び１０６ｂを、ブラシ２００ａ及び２００ｂの間に示す。ブラシ延長部２０４は、それぞれの円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂに取り付けられる。延長部２０４用の膜は、円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂを通り、引き続いてほぼブラシ延長部２０４の中への流体の導入により、収縮及び膨張が可能である。 ブラシ２００ａ及び２００ｂの回転は、逆方向でもよいし、同方向でもよい。例えば、一実施形態では、ブラシ２００ａ及び２００ｂは両方とも時計回り方向に回転するのがよい。
【００２６】
図７Ｂは、図７Ａの可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの断面図である。円筒状のコア２０２ａ及び２０２ｂを、コア壁を貫通して延びる複数の開口と共に示す。開口は、平行な列に沿って配置される。一実施形態では、開口は、開口を貫通して延びるチューブ２１０の中への流体のアクセスを提供する。チューブ２１０は、円筒状コアから延びるブラシ２０４の中への流体通路を提供する。
【００２７】
図８は、本発明の一実施形態による、ブラシを取り付けた円筒状コア及びブラシを取り除いた円筒状コアを示す簡単化した概略図である。円筒状コア２０２ａを、明確さのためにブラシを取り除いて示す。複数の穴又は開口２１２が、円筒状コア２０２ａの長さに沿って画成される。この図では、複数の開口２１２が、間隔を隔てたほぼ平行な列に沿って画成される。当業者であれば、ここに記載の実施形態について、穴をどのような適当な配置にしてもよいことを理解するので、この構成は例示であり、限定するものではない。 円筒状コアから延びるブラシ２０４を有するブラシ２００ｂを示す。図８に示すように、チューブ２１０は、円筒状コアの壁を貫通して延びて、円筒状コアの内側面にアクセスする。かくして、円筒状コアの内側コア領域に供給される流体は、チューブ２１０からそれぞれのブラシにを通されるであろう。ブラシ２０４に流れる流体の圧力及び体積は、ディスク１０６ａ又は１０６ｂが存在する間隙を制御するためにブラシ部材の膨張量を規定する。
【００２８】
図９Ａは、本発明の一実施形態による拡張可能なブラシを示す簡単化した概略図である。ブラシ２０４は、ブラシの長さに沿って延びるチューブ２１０を有する。図８に示すように、チューブ２１０の一端は円筒状コアの穴に挿入され、他端は蓋で覆われる。ブラシ２１４はチューブ２１０上に配置される。ブラシ２１４は、磁気ディスク、半導体基板等を洗浄するために利用されるどのような適当なブラシ材料であってもよい。一実施形態では、溝２１６が、ブラシ２１４の長さに沿って画成される。溝２１６により、ディスク又は被加工物が洗浄されるとき粒子を溝を通して除去することができる。一実施形態では、溝２１６の形状がＶ字型であるが、形状はＶ溝に限定されず、いかなる凹溝も、ここで説明した実施形態に適するであろう。
【００２９】
図９Ｂは、本発明の一実施形態による、ブラシの断面図を示す簡単化した概略図である。チューブ２１０が、ブラシ２０４の長さに沿って延びている。チューブ２１０の壁は、チューブ壁を貫通して延びる複数の開口２２０を画成する。ブラシ材２１４が、チューブ２１０の周りに配置される。一実施形態では、チューブ２１０は柔軟膜からなる。別の実施形態では、チューブ２１０は硬質材料である。チューブ２１０が硬質材料である場合、ブラシ２１４は、柔軟膜を含み、該柔軟膜は、チューブ２１０から開口２２０を通って、ブラシ材２１４とチューブ２１０の外側面の間に配置された柔軟膜まで供給される流体からの圧力の量に応じて収縮及び膨張する。かくして、柔軟膜の膨張により、ブラシを膨張させるであろう。
【００３０】
理解の明確さの目的のため、前述の発明をある程度詳細に説明したが、特定の変更及び修正を添付の特許請求の範囲内で行うことができることが明らかであろう。従って、本実施形態は例示であって限定的ではないと考えるべきであり、本発明は、本明細書で記載した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲及び均等物の範囲内で変更することができる。
【背景技術】
【０００１】
半導体及びディスクの製造のための多くのプロセスは、プロセスが始まる前に、極めて清浄な被加工物を必要とする。例えば、加工前に被加工物上に付着し又は形成する粒状物又は汚染物は、最終的に被加工物に欠陥を引き起こすことがある。被加工物が、加工すべきディスクである場合、そのような粒状物又は汚染物は、疎水性又は親水性であり、例えば、薄い酸化物の表面層、事前の研磨作業による傷、小塊、及び隆起のような表面の凹凸、研磨作業により被加工物に付着した材料、並びに、被加工物が保管されていた環境から疎に付着した粒子の層を含む。また、これらの粒状物又は汚染物は経年変化し、かくして、さらに安定であり、加工前にさらに取り除きにくい。従って、洗浄は、磁気媒体や半導体の被加工物の加工のような加工の前に、そのような粒状物又は汚染物のほぼ全てを被加工物から取り除くプロセスである。かくして、清浄な被加工物は、そのような粒状物又は汚染物のほぼ全てが加工前に取り除かれた被加工物である。
【０００２】
従って、問題を提起し且つ加工前に被加工物からそのような粒状物又は汚染物のほぼ全ての除去を必要とする被加工物のような、被加工物の洗浄技術を改良する必要がある。 さらに、洗浄のために資本設備のコストを減少させるように、これらの改良された技術によって、被加工物の洗浄を迅速に行わせなければならない。
【０００３】
本発明の実施形態が生れるのは、この状況内である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
概略的に言うと、本発明の実施形態は、被加工物、特にディスクドライブ産業用の基板を効率的に洗浄するように構成された方法及び装置を提供することによって、これらの要求を満たす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、被加工物を洗浄するためのブラシを提供する。ブラシは、互いに貼り付けられた第１部分及び第２部分を有する硬質コアを含む。硬質コアは、硬質コアの回転軸線を中心として画成された開口を有する。流体チャンネルが、第１部分及び第２部分の反対面の間に画成される。流体チャンネルは、開口を画成する面から半径方向に延びる。第１膜及び第２膜が、第１部分及び第２部分の外側面に貼り付けられ、第１膜及び第２膜の運動は、流体チャンネルからの流体の導入によって制御される。一実施形態では、膜は多孔質であり、流体は、洗浄のための磁気ディスク又は半導体基板等の被加工物に接触する洗浄液である。
【０００６】
別の実施形態では、被加工物を洗浄するための洗浄装置を提供する。装置は、複数の開口を備える面を有する硬質円筒形コアを含む。硬質円筒形コアは、軸線を中心に回転可能であり、流体プレナムが、円筒形コアの内側壁の中に画成される。ブラシは、間隔を隔てられ且つ複数の開口の各々から外向きに延び、ブラシは、対応する開口と流体連通する内側チューブを有する。内側チューブは、ブラシ材によって囲まれる。一実施形態では、内側チューブは流体プレナムから導入される流体により供給される圧力に応じて膨張及び収縮する。別の実施形態では、柔軟膜が内側チューブの周りに配置され、柔軟膜は、流体プレナムから導入された流体により供給される圧力に応じて膨張及び収縮する。いずれの実施形態においても、ブラシの間の間隙が、膨張及び収縮の機能によって調整される。
【０００７】
本発明の他の態様及び利点は、添付図面と関連し、本発明の原理を例として示す以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【０００８】
添付図面と関連して以下の説明を参照することによって、本発明を、本発明の更なる利点と共に、最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による、被加工物の洗浄システムを示す簡単化した概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による支持構造体の例示図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による複数の可変ブラシ／パッドを有する洗浄装置を示す簡略概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッドを示す簡単化した概略図である。
【図３Ｂ】外側層も取り除いた本発明の一実施形態による可変圧力ブラシを示す簡単化した概略図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態による、ブラシの硬質コアを示すためにブラシ部分とその下の柔軟膜との除去を示す簡単化した概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッドの別の硬質コアを示す簡単化した概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、単一ディスクの洗浄システムを示す簡単化した図である。
【図６Ｂ】図６Ａの単一ディスクの洗浄システムの側面図を示す簡単化した概略図である。
【図７Ａ】可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの変形例を示す簡単化した概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａの可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、ブラシが取り除かれている円筒状コアを示す簡単化した概略図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による拡張可能なブラシを示す簡単化した概略図である。
【図９Ｂ】図９Ａのブラシの断面図を示す簡単化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下で説明する実施形態は、被加工物を洗浄するための装置に関する。一実施形態では、装置は、データを記憶する磁気ディスクを洗浄するのに使用されるのがよい。実施形態は、いかなる半導体回路装置、フラットパネルディスプレイ、又は他の基板をも、本明細書に記載した実施形態によって洗浄のために支持することができるという点において、磁気ディスクの洗浄に限定されないことを理解すべきである。本明細書で使用される用語である被加工物は、加工されるいかなる基板をも示すことができる。更に、用語のdisk（ディスク）とdisc（ディスク）は同じ意味で使用され、そのようないかなる基板又は被加工物をも示すことができる。
【００１１】
実施形態は、被加工物を洗浄するためのブラシ/パッドを提供する。ブラシ／パッドは、ブラシ／パッドにより被加工物の表面に加えられる圧力の量を変更するために膨張したり収縮したりすることができる柔軟膜を含む。さらに、異なるサイズの被加工物を、以下に説明する実施形態によって同時に洗浄してもよい。用語のブラシ及びパッドは同じ意味で使用され、実施形態はブラシ又はパッドの何れかに限定されるものではない。さらに、実施形態は、磁気ディスクを含む半導体基板を洗浄するための半導体プロセスに使用されてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態による、被加工物の洗浄システムを示す簡単化した概略図である。システム８０が、複数のディスク１０６を支持するための支持構造体１００を含む。支持構造体１００は、柱８２ａ及び８２ｂにそって垂直に平行移動することができる。支持構造体１００は、その下に配置されたエアシリンダ９２よって駆動される。支持構造体１００は、ディスク１０６を支持するのがよい。一実施形態では、支持構造体１００は、ネスト９０からディスク１０６を取り出し及び戻すように構成される。以下で詳しく説明されるように、可変圧力パッド１３０は、ディスク１０６の効率的な洗浄に備える。一実施形態によれば、可変圧力パッド１３０は、シャフト１２０の周囲に配置され、シャフト１２０によって駆動される。可変圧力ブラシ及びパッドは、被加工物を洗浄するいかなる適当なシステムについて利用されてもよいので、システム８０は例示的なシステムであり、限定するものではないことを理解すべきである。
【００１３】
図２Ａは、本発明の一実施形態による支持構造体１００の例示図である。支持構造体１００は、フレーム１０４ａ及びフレーム１０４ｂの向かい合い面の間に配置されたローラ組立体１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃと共に、フレーム１０４ａ及びフレーム１０４ｂを含む。着脱可能なファスナを使用して、フレーム１０４ａ及び１０４ｂの向かい合い面の間にローラ組立体１０２ａ、１０２ｂ、及び１０２ｃを固定することができる。一実施形態では、着脱可能なファスナは機械ねじであるが、他の実施形態は他の公知のタイプのファスナを使用する。ローラ組立体１０２ａ及び１０２ｂはディスク１０６を垂直に支持し、ローラ組立体１０２ｃはディスク１０６を水平に支持する。或る実施形態では、第４の可動ローラ組立体（図示せず）が、洗浄作業中にディスク１０２を所定位置に保持するために使用される。第４の可動ローラ組立体は、フレーム１０４ａ及び１０４ｂに固定されてもよいし、或いは別個の組立体の一部であってもよい。
【００１４】
１枚のディスク１０６と共に図示したが、ローラ組立体は、ローラ組立体１０２ａとローラ組立体１０２ｂの間を移動する自動化したキャリアによって支持構造体１００の中に配置される複数のディスクを収容するように構成されている。ローラ組立体１０２ａとローラ組立体１０２ｂの間の距離は、図１の支持ネストの幅を定める。ローラ組立体１０２ａ及び１０２ｂの特徴は、大径ディスクを収容することができ、他の形態では小径ディスクの収容を可能にする支持ネストを使用可能にする。図１に示した支持構造体１００の相対的なサイズは、限定されるものではないことに注意されたい。支持構造体１００は、より多くの又はより少ないディスクを収容するように変更されてもよい。支持構造体のさらなる詳細は、米国特許出願第１２／３５９，１７３号明細書に記載されており、その内容を本明細書に援用する。
【００１５】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による複数の可変圧力ブラシ／パッドを有する洗浄装置を示す簡単化した概略図である。一実施形態では、図２Ａの支持構造体は、図２Ｂの洗浄装置と関連して使用されるのがよい。一実施形態では、図２Ｂの装置は、残留粒状物を除去することによりディスクの表面を調整する螺旋状のスクラバーである。別の実施形態では、ブラシ／パッド１３０は、シャフト１２０に配置された個別のブラシ／パッドであり、隣接するブラシ／パッド間の間隙が、シャフトを通って各ブラシ／パッドに送られる流体圧力に応じて調整可能である。シャフトの固定領域内にブラシ／パッドを収めるように、図６Ａに示す端支持体を含むのがよいことを理解すべきである。後述するように、ブラシ／パッド１３０は、硬質コアを有し、その上に柔軟膜及びブラシ材が配置されるのがよい。この柔軟膜は、コア表面と柔軟膜の表面との間に流体の導入によって生成される圧力に基づいて、コアから膨張し及びコアに収縮するように作られるのがよい。 別の実施形態のため、螺旋状スクラバーと一緒の、本明細書に記載した可変圧力ブラシ／パッド１３０の使用に関しては、螺旋状スクラバー及び圧力可変ブラシ／パッドに流体を送出するためのシャフトの構造のさらなる詳細についての米国特許出願第１１／８６２，１７０号明細書を参照されたい。米国特許出願第１１／８６２，１７０号の内容を本明細書に援用する。
【００１６】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、支持構造体１００のローラ組立体１０２により、ディスクの表面全体を洗浄装置にさらすことができるように、ディスクを回転させる。さらに、個々のローラのＶ字形溝が、ディスク間の等しい間隔を促進し、ディスク１０６との接触を最小限にする。支持構造体は、人体の接触及びありうる汚染箇所を最小限にするために、ロボットを介して加工ツール上の位置に移動させることができることに留意すべきである。後述するように、個々のブラシ／パッドは、区画されるのがよい。さらに、ブラシ／パッドが区画されるか否かを問わず、ブラシ／パッド１３０の表面に画成された溝１０１があるのがよい。ブラシ／パッド１３０が区画される場合、溝１０１が、区画又はセクション間の空間と一致するのがよいことを理解すべきである。
【００１７】
図３Ａは、本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッド１３０を示す簡単化した概略図である。ブラシ１３０は、円形ブラシであり、多数の個々のブラシ１３６ａ乃至１３６ｆが対応する区画上に画成される。ブラシ１３０は、中央開口１３４を画成する硬質コア１３８を含む。一実施形態によれば、開口１３４は、シャフトに摺動自在に取り付けられるのがよい。上述したように、シャフトは、複数の流体チャンネル１３２に流体を供給するのがよい。流体は、間隙を変化させるために、したがって、対応するブラシ１３０の間の圧力を変化させるために、様々な区画１３６ａ乃至１３６ｆに分配される。当業者は、６つの区画がブラシ／パッドの上に図示されているが、別の実施形態ではそれ以上又はそれ以下の区画が含まれてもよいことを理解するであろう。
【００１８】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による、外側層をブラシの部分から取り除いた可変圧力ブラシを示す簡単化した概略図である。ブラシ／パッド１３０は、例示目的のために、ブラシ／パッド１３０の表面の部分からブラシ１３０用の外側層１３５を取り除いている。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のようなブラシ材であるのがよい外側層１３５の材料の下に、柔軟膜１４０がある。一実施形態では、柔軟膜１４０は、複数の穴１４２を含む。すなわち、柔軟膜１４０は、一実施形態では多孔質であるのがよい。柔軟膜１４０は、別の実施形態では非多孔質でもよいことを理解すべきである。柔軟膜１４０が多孔質である場合、柔軟膜１４０を、及びその結果ブラシ１３０を、収縮及び膨張させるのに使用される流体は、流体を被加工物に送出するのにも使用されるのがよい。当業者は、半導体基板又は磁気ディスクに一般的に使用される洗浄剤のいかなるものも、流体として使用できることを理解するであろう。一実施形態では、柔軟膜１４０は、硬質コア１３８の反対面に接着される。柔軟膜１４０は、硬質コア１３８の反対面を覆うので、硬質コア１３８は、柔軟膜１４０により画成された内部領域又は空洞に流体を導入するための流体チャンネル１３２を含む。柔軟膜１４０は、柔軟膜で囲まれた領域への流体の導入により膨張及び収縮が可能な材料で構成される。柔軟膜の材料は、ゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。
【００１９】
図３Ｃは、本発明の一実施形態による、ブラシの硬質コアを示すためにブラシ部分及びその下の柔軟膜の除去を示す簡単化した概略図である。ブラシ１３０は、硬質コア１３８を含む。硬質コア１３８は、硬質コア１３８の外側リム１５６に向かって半径方向外向きに延びる隆起延長部１５４を有する。硬質コア１３８には、複数の開口１５２がある。流体チャンネル１３２は、２つの硬質コア１３８が背面合わせに組み立てられる場合、柔軟膜と硬質コア１３８の表面との間に画成された間隙に流体を送出する。開口１５２は、組み立てられた硬質コア１３８の反対面に対する圧力の均一化をもたらす。一実施形態では、硬質コア１３８は、さらに以下に示すように、背面合わせの形態で一緒に合わされる２つの部分を含む。２つの部分の一緒の合わせは、一実施形態では、流体チャンネル１３２を画成する。つまり、流体チャンネルの一部が、硬質コア１３８の合わせ部分の各々に画成される。
【００２０】
図４は、本発明の一実施形態による、硬質コアの断面図を示す簡単化した概略図である。硬質コア１３８は、本発明の一実施形態によれば、他方の部分に合わすことができる一方の部分として示される。すなわち、図４に示す部分の鏡像が、完全な硬質コアを画成するために、図示した部分に貼り付けられる。開口１３４は、硬質コア１３８の中央部分に画成される。流体チャンネル１３２は、硬質コア１３８の各部分に画成され、硬質コア内に画成された区画への流体の送出を可能にする。従って、流体は、開口１５２により、柔軟膜にかかる圧力を均等化することができる。図４では、６つの区画が、延長部１５４、内側リム１５５、及び外側リム１５６の間に画成されるが、これは限定するものではない。さらに、６つの区画が画成されていても、ブラシ／パッドの区分に関して区画と区画の間に１対１の対応は必要ではない。つまり、硬質コア１３８に多数の区画が形成されてもよいが、硬質コアと一致する区画を有する代わりに、柔軟膜は１つの連続片でもよく、あるいは、他の形態でもよい。
【００２１】
図５Ａは、本発明の一実施形態による可変圧力ブラシ／パッド用の別の硬質コアの形態を示す簡単化した概略図である。硬質コア１３８は、背面合わせの形態で一緒に合わされた２つの部分からなり、且つ中央開口１３４を有し、流体チャンネル１３２が、開口１３４を画成する構造体の内側面に画成される。延長部１５４と外側リム１５６は、内側縁１５リムと一緒に区画１６０を画成する。この実施形態では、柔軟膜は、硬質コア１３８上に配置され、各区画１６０を包囲するために、内側リム１５５、延長部１５４、及び外側リム１５６に接着されるのがよい。当業者であれば、流体チャンネル１３２からの流体の導入によって制御される各区画の圧力が、独立に制御されてもよいことを理解するであろう。つまり、それぞれの流体チャンネル１３２を介して対応する区画と連通している複数の流体供給ラインを有するシャフトによって、各々の区画１６０の膨張及び収縮を独立に変化させるのがよい。
【００２２】
図５Ｂは、図５Ａの硬質コアの背面合わせの形態の一部分を示す簡単化した概略図である。一実施形態では、図５Ｂに示す硬質コア１５０の部分は、鏡像部分と組み合わされて、硬質コアを完成させる。流体供給チャンネル１３２は、開口１３４から、延長部１５４、外側リム１５６、及び内側リム１５５の間に画成されるキャビティ１６０まで延びる。 かくして、流体が流体チャンネル１３２からキャビティの中へ導入されると、柔軟膜は膨張して、隣接するブラシ／パッドの間の間隙を減少させ、洗浄装置用の可変圧力を提供する。ここで説明した硬質コアは、プラスチック、金属、又は複合材料などのような、流体及び洗浄作業に適合するどのような硬質材料で構成されてもよいことを理解すべきである。
【００２３】
図６Ａは、本発明の一実施形態による、単一ディスクの洗浄システムを示す簡単化した概略図である。ディスク１０６が、ブラシ１３０ａと１３０ｂの間に挿入される。ブラシ１３０ａ及び１３０ｂの膨張が抑えられるように、端支持体１６０ａ及び１６０ｂが設けられる。当業者は、端支持体１６０ａ、１６０ｂがシャフトの長さに沿って複数のブラシ１３０を取り囲むことを理解するであろう。端支持体１６０ａ、１６０ｂは、可変圧力ブラシを固定し且つブラシの外向きの膨張を抑制するため、それぞれの位置に固定される。一実施形態では、図６Ａのブラシ１３０ａ及び１３０ｂは、それぞれの硬質コアの片面に配置された柔軟膜を有する。
【００２４】
図６Ｂは、図６Ａの単一ディスクの洗浄システムの側面図を示す簡単化した概略図である。端支持体１６０ａ、１６０ｂは、シャフト１２０に配置されたブラシ１３０ａ、１３０ｂを抑える。ディスク１０６は、ブラシ１３０ａと１３０ｂの間に挿入される。ここで説明した実施形態によれば、洗浄装置の各スロット位置のディスク１０６の表面に対して可変圧力洗浄を提供するために、シャフト１２０を通ってブラシ１３０ａ及び１３０ｂの硬質コアの中に導入された流体により、ブラシ１３０ａ及び１３０ｂを膨張させる。かくして、ここで説明した実施形態によれば、異なるディスクの形状やサイズが単一ツールの中で同時に洗浄される。さらに、ここで説明した実施形態によれば、同じ組のディスクには、ほぼ等しい圧力が加えられてもよいし、又は必要に応じて異なる圧力が加えられてもよい。
【００２５】
図７Ａは、可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの変形例を示す簡単化した概略図である。洗浄ブラシ２００ａ及び２００ｂは、それぞれ、円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂから延びる複数のブラシ延長部２０４を有する。ディスク１０６ａ及び１０６ｂを、ブラシ２００ａ及び２００ｂの間に示す。ブラシ延長部２０４は、それぞれの円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂに取り付けられる。延長部２０４用の膜は、円筒状コア２０２ａ及び２０２ｂを通り、引き続いてほぼブラシ延長部２０４の中への流体の導入により、収縮及び膨張が可能である。 ブラシ２００ａ及び２００ｂの回転は、逆方向でもよいし、同方向でもよい。例えば、一実施形態では、ブラシ２００ａ及び２００ｂは両方とも時計回り方向に回転するのがよい。
【００２６】
図７Ｂは、図７Ａの可変圧力ブラシ／パッド洗浄システムの断面図である。円筒状のコア２０２ａ及び２０２ｂを、コア壁を貫通して延びる複数の開口と共に示す。開口は、平行な列に沿って配置される。一実施形態では、開口は、開口を貫通して延びるチューブ２１０の中への流体のアクセスを提供する。チューブ２１０は、円筒状コアから延びるブラシ２０４の中への流体通路を提供する。
【００２７】
図８は、本発明の一実施形態による、ブラシを取り付けた円筒状コア及びブラシを取り除いた円筒状コアを示す簡単化した概略図である。円筒状コア２０２ａを、明確さのためにブラシを取り除いて示す。複数の穴又は開口２１２が、円筒状コア２０２ａの長さに沿って画成される。この図では、複数の開口２１２が、間隔を隔てたほぼ平行な列に沿って画成される。当業者であれば、ここに記載の実施形態について、穴をどのような適当な配置にしてもよいことを理解するので、この構成は例示であり、限定するものではない。 円筒状コアから延びるブラシ２０４を有するブラシ２００ｂを示す。図８に示すように、チューブ２１０は、円筒状コアの壁を貫通して延びて、円筒状コアの内側面にアクセスする。かくして、円筒状コアの内側コア領域に供給される流体は、チューブ２１０からそれぞれのブラシにを通されるであろう。ブラシ２０４に流れる流体の圧力及び体積は、ディスク１０６ａ又は１０６ｂが存在する間隙を制御するためにブラシ部材の膨張量を規定する。
【００２８】
図９Ａは、本発明の一実施形態による拡張可能なブラシを示す簡単化した概略図である。ブラシ２０４は、ブラシの長さに沿って延びるチューブ２１０を有する。図８に示すように、チューブ２１０の一端は円筒状コアの穴に挿入され、他端は蓋で覆われる。ブラシ２１４はチューブ２１０上に配置される。ブラシ２１４は、磁気ディスク、半導体基板等を洗浄するために利用されるどのような適当なブラシ材料であってもよい。一実施形態では、溝２１６が、ブラシ２１４の長さに沿って画成される。溝２１６により、ディスク又は被加工物が洗浄されるとき粒子を溝を通して除去することができる。一実施形態では、溝２１６の形状がＶ字型であるが、形状はＶ溝に限定されず、いかなる凹溝も、ここで説明した実施形態に適するであろう。
【００２９】
図９Ｂは、本発明の一実施形態による、ブラシの断面図を示す簡単化した概略図である。チューブ２１０が、ブラシ２０４の長さに沿って延びている。チューブ２１０の壁は、チューブ壁を貫通して延びる複数の開口２２０を画成する。ブラシ材２１４が、チューブ２１０の周りに配置される。一実施形態では、チューブ２１０は柔軟膜からなる。別の実施形態では、チューブ２１０は硬質材料である。チューブ２１０が硬質材料である場合、ブラシ２１４は、柔軟膜を含み、該柔軟膜は、チューブ２１０から開口２２０を通って、ブラシ材２１４とチューブ２１０の外側面の間に配置された柔軟膜まで供給される流体からの圧力の量に応じて収縮及び膨張する。かくして、柔軟膜の膨張により、ブラシを膨張させるであろう。
【００３０】
理解の明確さの目的のため、前述の発明をある程度詳細に説明したが、特定の変更及び修正を添付の特許請求の範囲内で行うことができることが明らかであろう。従って、本実施形態は例示であって限定的ではないと考えるべきであり、本発明は、本明細書で記載した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲及び均等物の範囲内で変更することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を洗浄するためのブラシであって、
硬質コアと、
硬質コアの外側面に貼り付けられた第１膜及び第２膜と、
膜の外側面に取り付けられたブラシと、を含み、第１膜及び第２膜の運動並びにブラシの運動が、膜の間への流体の導入によって制御される、被加工物を洗浄するためのブラシ。
【請求項２】
第１膜及び第２膜は多孔質であり、流体が洗浄中被加工物に接触する、請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
第１膜及び第２膜には、パッド材が貼り付けられている、請求項１に記載のブラシ。
【請求項４】
硬質コアは、互いに貼り付けられた第１部分及び第２部分からなり、硬質コアは、硬質コアの回転軸線を中心に画成された開口を有し、流体チャンネルが、第１部分及び第２部分の反対面の間に画成され、流体チャンネルは、開口を画成する面から半径方向に延びる、請求項１に記載のブラシ。
【請求項５】
第１部分及び第２部分は、開口を画成する面から開口と同心の周リムに延びる複数の延長部を含む、請求項４に記載のブラシ。
【請求項６】
キャビティが、複数の延長部の各々と、周リムと、開口を画成する面との間に画成される、請求項５に記載のブラシ。
【請求項７】
キャビティの各々への流体の供給が、独立して制御可能である、請求項６に記載のブラシ。
【請求項８】
硬質コアの開口は、シャフトに配置され、シャフトは流体を流体チャンネルに供給する、請求項４に記載のブラシ。
【請求項９】
被加工物を洗浄するための装置であって、
シャフトの長さに沿って配置された複数の間隔を隔てた洗浄要素を含み、複数の間隔を隔てた洗浄要素の各々は、シャフトを収容する開口を備える硬質コアを有し、硬質コアは、開口から延びる流体チャンネルを画成し、硬質コアは、硬質コアの外周まで半径方向に延びる柔軟膜を有し、流体チャンネルは、柔軟膜を膨張及び収縮させるように、流体のアクセスを可能にする、被加工物を洗浄するための装置。
【請求項１０】
シャフトは、流体チャンネルと位置合わせされた流体供給チャンネルを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
シャフトの両端に固定された第１アンカー及び第２アンカーをさらに含み、複数の間隔を隔てた洗浄要素は、第１アンカーと第２アンカーの間に配置され、第１アンカー及び第２アンカーの各々は、片側に柔軟膜が延びている硬質コアを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
柔軟膜は多孔質であり、流体は被加工物を洗浄するために被加工物に接触する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
柔軟膜の上には、ポリビニルアルコールからなる層が配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
硬質コアは、開口を画成する面から硬質コアの外側リムまで半径方向に延びる複数の延長部によって区画され、柔軟膜は、延長部の各々の面及び外側リムに貼り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
硬質コアは、第１部材及び第２部材によって画成され、流体チャンネルは、第１部材及び第２部材に部分的に形成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
区画された各セクションの膨張及び収縮は、独立して制御可能である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
被加工物洗浄装置であって、
複数の開口を備える面を有する硬質円筒形コアを含み、硬質円筒形コアは、軸線を中心に回転可能であり、流体プレナムが、円筒形コアの内側壁内に画成され、
さらに、間隔を隔てられ且つ複数の開口の各々から外向きに延びるブラシを含み、ブラシは、対応する開口と流体連通する柔軟な内側チューブを有し、柔軟な内側チューブはブラシ材によって囲まれ、柔軟な内側チューブは流体プレナムから導入される流体に応じて膨張及び収縮し、それによりブラシの間の間隙を調整する、被加工物洗浄装置。
【請求項１８】
柔軟な内側チューブは、硬質円筒形コアの回転方向と逆方向に湾曲し、柔軟な内側チューブは、円筒形コアを貫いて流体プレナムの中に延びる、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項１９】
柔軟な内側チューブは多孔質である、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項２０】
ブラシ材の外側面が、その上に画成された溝を有し、溝は、ブラシ材の長さに沿って延びる、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項２１】
被加工物洗浄装置を含み、これに隣接して第２被加工物洗浄装置が配置され、第２被加工物洗浄装置は、被加工物洗浄装置とは反対方向に回転し、様々なサイズの被加工物が、被加工物洗浄装置のブラシの間の間隙に挿入された場合に、同時に洗浄される、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項１】
被加工物を洗浄するためのブラシであって、
硬質コアと、
硬質コアの外側面に貼り付けられた第１膜及び第２膜と、
膜の外側面に取り付けられたブラシと、を含み、第１膜及び第２膜の運動並びにブラシの運動が、膜の間への流体の導入によって制御される、被加工物を洗浄するためのブラシ。
【請求項２】
第１膜及び第２膜は多孔質であり、流体が洗浄中被加工物に接触する、請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
第１膜及び第２膜には、パッド材が貼り付けられている、請求項１に記載のブラシ。
【請求項４】
硬質コアは、互いに貼り付けられた第１部分及び第２部分からなり、硬質コアは、硬質コアの回転軸線を中心に画成された開口を有し、流体チャンネルが、第１部分及び第２部分の反対面の間に画成され、流体チャンネルは、開口を画成する面から半径方向に延びる、請求項１に記載のブラシ。
【請求項５】
第１部分及び第２部分は、開口を画成する面から開口と同心の周リムに延びる複数の延長部を含む、請求項４に記載のブラシ。
【請求項６】
キャビティが、複数の延長部の各々と、周リムと、開口を画成する面との間に画成される、請求項５に記載のブラシ。
【請求項７】
キャビティの各々への流体の供給が、独立して制御可能である、請求項６に記載のブラシ。
【請求項８】
硬質コアの開口は、シャフトに配置され、シャフトは流体を流体チャンネルに供給する、請求項４に記載のブラシ。
【請求項９】
被加工物を洗浄するための装置であって、
シャフトの長さに沿って配置された複数の間隔を隔てた洗浄要素を含み、複数の間隔を隔てた洗浄要素の各々は、シャフトを収容する開口を備える硬質コアを有し、硬質コアは、開口から延びる流体チャンネルを画成し、硬質コアは、硬質コアの外周まで半径方向に延びる柔軟膜を有し、流体チャンネルは、柔軟膜を膨張及び収縮させるように、流体のアクセスを可能にする、被加工物を洗浄するための装置。
【請求項１０】
シャフトは、流体チャンネルと位置合わせされた流体供給チャンネルを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
シャフトの両端に固定された第１アンカー及び第２アンカーをさらに含み、複数の間隔を隔てた洗浄要素は、第１アンカーと第２アンカーの間に配置され、第１アンカー及び第２アンカーの各々は、片側に柔軟膜が延びている硬質コアを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
柔軟膜は多孔質であり、流体は被加工物を洗浄するために被加工物に接触する、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
柔軟膜の上には、ポリビニルアルコールからなる層が配置される、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
硬質コアは、開口を画成する面から硬質コアの外側リムまで半径方向に延びる複数の延長部によって区画され、柔軟膜は、延長部の各々の面及び外側リムに貼り付けられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
硬質コアは、第１部材及び第２部材によって画成され、流体チャンネルは、第１部材及び第２部材に部分的に形成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
区画された各セクションの膨張及び収縮は、独立して制御可能である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
被加工物洗浄装置であって、
複数の開口を備える面を有する硬質円筒形コアを含み、硬質円筒形コアは、軸線を中心に回転可能であり、流体プレナムが、円筒形コアの内側壁内に画成され、
さらに、間隔を隔てられ且つ複数の開口の各々から外向きに延びるブラシを含み、ブラシは、対応する開口と流体連通する柔軟な内側チューブを有し、柔軟な内側チューブはブラシ材によって囲まれ、柔軟な内側チューブは流体プレナムから導入される流体に応じて膨張及び収縮し、それによりブラシの間の間隙を調整する、被加工物洗浄装置。
【請求項１８】
柔軟な内側チューブは、硬質円筒形コアの回転方向と逆方向に湾曲し、柔軟な内側チューブは、円筒形コアを貫いて流体プレナムの中に延びる、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項１９】
柔軟な内側チューブは多孔質である、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項２０】
ブラシ材の外側面が、その上に画成された溝を有し、溝は、ブラシ材の長さに沿って延びる、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【請求項２１】
被加工物洗浄装置を含み、これに隣接して第２被加工物洗浄装置が配置され、第２被加工物洗浄装置は、被加工物洗浄装置とは反対方向に回転し、様々なサイズの被加工物が、被加工物洗浄装置のブラシの間の間隙に挿入された場合に、同時に洗浄される、請求項１７に記載の被加工物洗浄装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【公表番号】特表２０１３−５１７９４１（Ｐ２０１３−５１７９４１Ａ）
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５１１６１（Ｐ２０１２−５５１１６１）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１３１４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９３９６０
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５１０２４３５１７）ザイラテックス テクノロジー リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１３１４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９３９６０
【国際公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【出願人】（５１０２４３５１７）ザイラテックス テクノロジー リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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