(57)【要約】【課題】  ダイシング装置のスピンナで加工後のウェーハＷを洗浄するにあたり、コンタミネーションを良好に除去することのできるダイシング装置のウェーハ洗浄方法を提供すること。【解決手段】  スピンナ４０によって加工後のウェーハＷを洗浄するときに、ウェーハＷを第１の回転速度で回転させて所定時間洗浄し、次いで第１の回転速度より高速な第２の回転速度に切り替えて所定時間洗浄し、これを複数回繰り返してウェーハＷをスピン洗浄するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを回転させるとともに、ウェーハ表面に沿って往復移動するノズルから前記ウェーハに洗浄水を供給するスピンナによって、加工後の前記ウェーハを洗浄するダイシング装置のウェーハ洗浄方法において、
前記ウェーハを第１の回転速度で回転させて所定時間洗浄し、次いで第１の回転速度より高速な第２の回転速度に切り替えて所定時間洗浄し、これを複数回繰り返して前記ウェーハを洗浄することを特徴とするダイシング装置のウェーハ洗浄方法。
【請求項２】
前記第２の回転速度が、前記第１の回転速度の１０倍以上１００倍以下であることを特徴とする請求項１に記載のダイシング装置のウェーハ洗浄方法。
【請求項３】
前記ノズルの往復移動速度が、（０．５秒以上２秒以下）／１往復であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイシング装置のウェーハ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ洗浄方法に関するもので、特にダイシング装置に設けられたスピンナによってダイシング加工されたウェーハを洗浄するダイシング装置のウェーハ洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に半導体装置が多数形成されたウェーハは、ダイシング装置によって個々の半導体チップに分割される。ダイシング装置は、ダイシングブレードと呼ばれる薄い砥石でウェーハに不完全溝を形成（ハーフカットと称される。）するか、あるいは完全溝を形成（フルカットと称される。）して、個々のチップに分割するものである。
【０００３】
ダイシング加工に当たっては、図５に示すように、予めウェーハＷの裏面を表面に粘着剤を有するダイシングシートＳに貼付し、このダイシングシートＳを介してウェーハＷを環状のフレームＦに取り付けておく。このため、ウェーハＷがフルカットされて個々のチップＴに分割されても、各チップＴがばらばらにならずに加工前の位置が維持され、全体としてウェーハ形状が保たれている。なお、このウェーハ形状が保たれたチップＴの集合体をも、便宜上ウェーハＷと称することとする。
【０００４】
このウェーハＷを個々のチップＴに分割するダイシング加工では、ダイシングブレード及びウェーハの加工部分に研削水を供給しながら加工し、冷却効果と研削粉を洗い流す効果とを持たせている。しかし、この研削水による研削粉の洗い流しだけでは研削粉除去機能は十分でなく、ウェーハＷの表面及び加工溝の中には研削粉を含んだ研削水が滞留している。
【０００５】
この場合、加工後のウェーハＷを乾燥させてしまうと、滞留した研削粉がウェーハＷに固着してしまい、これを除去するのが非常に困難になる。このため、ダイシング装置内に別の洗浄手段を設け、加工後のウェーハＷを付着した水分が乾燥する前に洗浄して研削粉を除去するようにしたダイシング装置が一般的に広く用いられている。
【０００６】
前述のダイシング装置内に設けられる別の洗浄手段は、洗浄槽内でウェーハＷを保持して回転するスピンナーテーブルと、ウェーハＷの外周と中心部との間をウェーハ表面に沿って往復移動してウェーハＷに洗浄水を供給し、次いで乾燥空気の供給に切り替えるノズルとを有したスピン洗浄装置（スピンナと称する。）が一般的である。
【０００７】
また、半導体装置が形成されたウェーハＷ以外で、表裏両面にパターンが形成されたようなウェーハＷを対象とし、加工後にその両面を洗浄する洗浄手段を設けたダイシング装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０８−０３１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の一般的なダイシング装置のスピンナ及び特許文献１（特開平０８−０３１７８３号公報）に記載されたスピンナでは、ウェーハＷを高速回転させると洗浄水がウェーハＷに形成された溝の中まで入らないということで、ウェーハＷを３００ｒｐｍ程度の回転速度で回転させるとともに、洗浄水を供給するノズルの往復動を５〜６秒／１往復の速度とし、長時間掛けてスピン洗浄するのが一般的であった。
【０００９】
しかし、最近ＣＣＤ固体撮像装置やＣ−ＭＯＳ固体撮像装置等の汚れを極端に嫌うウェーハＷが増加しており、このようなウェーハＷの場合、前述したようなウェーハＷを所定の回転速度で回転しながら洗浄水を往復動させて供給するだけの一般的なスピン洗浄方法では汚れ（コンタミネーションと称する。）が残り、満足できるものではなかった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ダイシング装置のスピンナで加工後のウェーハＷを洗浄するにあたり、コンタミネーションを良好に除去することのできるダイシング装置のウェーハ洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ウェーハを回転させるとともに、ウェーハ表面に沿って往復移動するノズルから前記ウェーハに洗浄水を供給するスピンナによって、加工後の前記ウェーハを洗浄するダイシング装置のウェーハ洗浄方法において、前記ウェーハを第１の回転速度で回転させて所定時間洗浄し、次いで第１の回転速度より高速な第２の回転速度に切り替えて所定時間洗浄し、これを複数回繰り返して前記ウェーハを洗浄することを特徴とするダイシング装置のウェーハ洗浄方法を提供する。
【００１２】
請求項１の発明によれば、ウェーハの回転速度を第１の回転速度と第１の回転速度より高速な第２の回転速度とに切り替えて複数回繰り返し洗浄するので、この回転速度の加減速時にウェーハに付着したコンタミネーションに負荷が加わるため、コンタミネーションが除去されやすく、良好なスピン洗浄を行うことができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記第２の回転速度が、前記第１の回転速度の１０倍以上１００倍以下であることを特徴とするダイシング装置のウェーハ洗浄方法を提供する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、高速回転である第２の回転速度が第１の回転速度の１０倍以上１００倍以下であるので、ウェーハに付着したコンタミネーションに大きな加減速負荷が加わり、コンタミネーションが除去されやすく、良好なスピン洗浄を行うことができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記ノズルの往復移動速度が、（０．５秒以上２秒以下）／１往復であることを特徴とするダイシング装置のウェーハ洗浄方法を提供する。
【００１６】
請求項３の発明によれば、洗浄水を供給するノズルの往復移動速度が速いので、ウェーハに付着したコンタミネーションに大きな洗浄水の移動負荷が加わり、コンタミネーションが除去されやすく、更に良好なスピン洗浄を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明のダイシング装置のウェーハ洗浄方法によれば、ウェーハに付着したコンタミネーションが除去されやすく、良好なスピン洗浄を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下添付図面に従って本発明に係るダイシング装置のウェーハ洗浄方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１９】
最初に、ダイシング装置についてその概要を説明する。図１は、ダイシング装置の外観を示す斜視図である。ダイシング装置１０は、複数のウェーハＷが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート６０と、吸着部５１を有しウェーハＷを装置各部に搬送するウェーハ搬送手段５０と、ウェーハＷの表面を撮像する撮像手段８１と、加工部２０と、加工後のウェーハＷを洗浄し、乾燥させるスピンナ４０、及び装置各部の動作を制御するコントローラ１００等とから構成されている。
【００２０】
加工部２０には、２本対向して配置され、先端に第１の極薄ブレード２１が取付けられる高周波モータ内臓型のエアーベアリング式スピンドル２２と、第２の極薄ブレード２１が取付けられる高周波モータ内臓型のエアーベアリング式スピンドル２２とが設けられており、どちらも３０，０００ｒｐｍ〜６０，０００ｒｐｍで高速回転されるとともに、互いに独立して図のＹ方向のインデックス送りとＺ方向の切込み送りとがなされる。また、ウェーハＷを吸着載置するワークテーブル２３がＺ方向の軸心を中心に回転可能に構成されているとともに、Ｘテーブル３０の移動によって図のＸ方向に研削送りされるように構成されている。
【００２１】
第１及び第２の極薄ブレード２１は同種のブレードが用いられ、２本のラインを同時に切断してダイシング効率を上げるようになっているが、２本のエアーベアリング式スピンドル２２の夫々に別のブレードを取り付けて、特殊な加工を施すようにすることもできる。
【００２２】
ウェーハＷは、前述した図５に示すように、ダイシングシートＳを介してフレームＦにマウントされ、ダイシング装置１０に供給される。次いで、ウェーハ搬送手段５０によってワークテーブル２３に載置され、撮像手段８１によって表面のパターンが撮像され、図示しない画像処理装置によって画像処理されてアライメントされる。
【００２３】
アライメントされたウェーハＷは加工部２０で極薄ブレード２１、２１によってダイシングされ、ウェーハ搬送手段５０によってスピンナ４０に搬送され、ここでスピン洗浄及びスピン乾燥される。乾燥されたウェーハＷは、ウェーハ搬送手段５０によってロードポート６０にセットされたカセットに収納される。  
【００２４】
次に、ダイシング装置１０のスピンナ４０について、詳細に説明する。図２、及び図３はダイシング装置１０のスピンナ４０の構成を説明する構造図である。図２は主要部の平面図であり。図３は正面１部断面図である。
【００２５】
スピンナ４０は、図２及び図３に示すように、スピンナーベース４１、スピンナーテーブル４２、ノズル４４、槽壁４５、上カバー４６等で構成されている。スピンナーテーブル４２はスピンナーベース４１上に設けられ、図示しない回転手段によって図３のθ方向に回転される。また、スピンナーテーブル４２の上面は多孔質材からなる吸着面となっており、ウェーハＷがダイシングシートＳを介して吸着固定されるようになっている。
【００２６】
スピンナーテーブル４２の外周部には、４個のフレームホルダ４２Ａ、４２Ａ、…が円周上等間隔に取り付けられ、フレームＦを支持するようになっている。また、各フレームホルダ４２Ａの先端には、ロータリーアクチュエータ４３Ａによって回転駆動されてフレームＦをクランプするフレームクランパ４３が取り付けられている。
【００２７】
スピンナーベース４１上には、図示しない駆動手段によって所定角度内で往復回転される支柱４４Ｂが設けられ、支柱４４Ｂの上部にはアーム４４Ａが取り付けられており、アーム４４Ａの先端にはノズル４４が固定されている。また、アーム４４Ａは中空構造であり、先端に取り付けたノズルの孔と連通し、その基端にはカップリング４４Ｃを介してチューブ４４Ｄが接続されている。
【００２８】
チューブ４４Ｄは図示しない純水供給源及び乾燥エア供給源に接続されており、図示しない切り替えバルブによってノズル４４からの噴射流体を純水と乾燥エアとに切り替えるようになっている。
【００２９】
スピンナ４０の主要部は上部が開口した槽壁４５によって囲われており、槽壁４５の開口部は上カバー４６によって開口又は閉鎖される。また、槽壁４５には図示しない排気口が設けられ、槽内のミストを排出するようになっている。更に、上カバー４６は図示しないスライド機構によって槽壁４５の開口部を開閉するように構成されている。このように構成されたスピンナ４０の各部の動作は、ダイシング装置１０のコントローラ１００によって制御される。
【００３０】
次に、ダイシング装置１０のスピンナ４０によるダイシング加工済のウェーハＷの洗浄方法について説明する。先ず、上カバー４６をスライドさせて槽壁４５の開口部を開口する。次に、ダイシングシートＳを介して加工済のウェーハＷがマウントされたフレームＦを、ウェーハ搬送手段５０によってスピンナーテーブル４２取り付けられたフレームホルダ４２Ａ、４２Ａ、…に載置する。
【００３１】
次いで、上カバー４６をスライドさせて槽壁４５の開口部を閉鎖し、ウェーハＷをダイシングシートＳごとスピンナーテーブル４２に吸着固定するとともに、ロータリーアクチュエータ４３Ａ、４３Ａ、…を駆動させフレームクランパ４３、４３、…でフレームＦを固定する。
【００３２】
次に、ノズル４４をウェーハＷの周縁部から中央部まで往復移動させながら、ノズル４４の先端からウェーハＷに向けて洗浄水としての純水を噴射するとともに、スピンナーテーブル４２を回転させ、ウェーハＷを洗浄する。この時、ノズル４４の往復移動速度を（０．５秒〜２秒）／１往復、好ましくは（０．５秒〜１．５秒）／１往復、より好ましくは（０．５秒〜１秒）／１往復に設定する。
【００３３】
ノズル４４の往復移動速度が２秒／１往復より遅い場合は、ウェーハに付着したコンタミネーションに加わる洗浄水の移動負荷が小さく、コンタミネーションが除去され難い。
また、ノズル４４の往復移動速度が０．５秒／１往復より速い場合は、槽内のミスト発生量が多量になり、排気不良となって、除去されたコンタミネーションの再付着が生ずる可能性があるので好ましくない。
【００３４】
スピンナーテーブル４２の回転速度は、低速回転（第１の回転速度）と高速回転（第２に回転速度）とに切り替えた複数回のステップに分けて繰り返す。即ち低速回転で所定時間回転させた後高速回転に切り替えて所定時間回転させ、この動作を数回繰り返す。
【００３５】
高速回転の回転速度は低速回転の回転速度の１０倍〜１００倍、好ましくは３０倍〜１００倍、より好ましくは５０倍〜１００倍とする。高速回転の回転速度が低速回転の回転速度の１０倍に満たない場合、回転速度の加減速時にウェーハに付着したコンタミネーションに加わる加減速負荷が小さく、コンタミネーションが除去されにくい。
【００３６】
また、高速回転の回転速度が低速回転の回転速度の１００倍を超える場合、ウェーハＷに形成されたダイシング溝の中に洗浄水が入り難く、溝の内部の洗浄が不十分になるとともに、槽内のミスト発生量が多量になり、排気不良となって、除去されたコンタミネーションの再付着が生ずる可能性があるので好ましくない。また、チップサイズが小さい場合はダイシングシートＳとの間の接着力が低いのでチップ飛びが生ずることもある。
【００３７】
この低速回転と高速回転とに切り替えた複数の洗浄ステップが終了すると、高速回転を保持した状態でノズル４４から噴射されていた洗浄水を停止し、乾燥エアの噴出に切り替える。所定の乾燥時間が経過すると、スピンナーテーブル４２の回転を停止するとともに、乾燥エアの噴射を停止し、スピン洗浄・スピン乾燥を終了する。
【００３８】
次いで、上カバー４６をスライドさせて槽壁４５の開口部を開口し、ウェーハ搬送手段５０によって槽内からフレームごとウェーハＷを搬出し、ウェーハカセットに収納する。以上がダイシング装置１０におけるスピンナ４０のウェーハ洗浄方法である。
【実施例】
【００３９】
外径２００ｍｍのウェーハをダイシング装置１０によってＸＹ方向共８ｍｍピッチでフルカットし、ダイシング装置１０に設けられたスピンナ４０でスピン洗浄した。この時の
洗浄ステップを７ステップとし、各ステップにおけるスピンナーテーブル４２の回転速度と洗浄時間を、図４に表記したように設定し、スピン洗浄を行った。
【００４０】
即ち、ステップ１ではスピンナーテーブル４２の回転速度（単位時間当たりの回転数）を通常行われている３００ｒｐｍで６０秒洗浄し、ウェーハＷを粗洗浄する。次に、回転数５０ｒｐｍの低速回転で４５秒（ステップ２）、次いで回転数３０００ｒｐｍの高速回転で４５秒（ステップ３）、回転数５０ｒｐｍの低速回転で４５秒（ステップ４）、回転数３０００ｒｐｍの高速回転で４５秒（ステップ５）、回転数５０ｒｐｍの低速回転で４５秒（ステップ６）、最後に回転数３０００ｒｐｍの高速回転で６０秒の仕上げ洗浄を行った（ステップ７）。なお、ノズル４４の往復移動速度を１秒／１往復とした。また、ノズル４４から噴射する純水の圧力を９．８×１０４  Ｐａとした。
【００４１】
この結果、ウェーハＷに付着していた研削粉等のコンタミネーションには、ウェーハＷの低速回転と高速回転との切り替え時の加減速負荷が加えられ、また、洗浄水の移動負荷も加えられた結果、コンタミネーションはウェーハ表面及びダイシング溝内部共満足できる状態にまで除去されていた。
【００４２】
なお、前述の実施の形態では、スピンナ４０内におけるウェーハＷの回転を低速回転と高速回転とに切り替え、これを複数回繰り返すとともに、洗浄水も高速に往復移動させていたが、ウェーハＷの回転速度の切り替えのみでも十分に効果が発揮でき、洗浄水の往復移動速度の高速化を併用することによって更に効果が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ダイシング装置を表す斜視図
【図２】スピンナの構成を表す平面図
【図３】スピンナの構成を表す正面１部断面図
【図４】実施例の洗浄条件を示す表
【図５】フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図
【符号の説明】
【００４４】
１０…ダイシング装置、４０…スピンナ、４４…ノズル、Ｗ…ウェーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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