(57)【要約】【課題】  被洗浄物上から付着物を効果的に除去可能な被洗浄物の洗浄方法を提供することである。【解決手段】  スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、
被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、
該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、
該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、
を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄ステップでは、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ前記洗浄液を該被洗浄物上に供給する請求項１記載の被洗浄物の洗浄方法。
【請求項３】
前記被加工物はシリコンウエーハから構成される請求項１又は２記載の被洗浄物の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエーハ等の被洗浄物を洗浄する被洗浄物の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハの裏面を研削装置で研削して、半導体ウエーハを所定厚みに形成する。その後、切削装置で薄肉化された半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削して、個々のデバイスへと分割することで各種半導体デバイスが製造される。
【０００３】
研削装置による裏面研削時や切削装置による切削時（個片化時）には、研削屑や切削屑などの所謂コンタミネーションが発生し、シリコンウエーハ等の被加工物に付着する。そして、付着物を除去するために、加工後の被加工物は特開２０００−３３３４６号公報で開示されているようなスピンナ洗浄装置で洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、裏面研削や切削によって発生する研削屑や切削屑は非常に微小なパーティクルであり、一度被加工物に付着すると、非常に除去しづらいという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被洗浄物上から付着物を効果的に除去可能な被洗浄物の洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法が提供される。
【０００８】
好ましくは、洗浄ステップでは、被洗浄物を保持したスピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ洗浄液を被洗浄物上に供給する。好ましくは、被加工物はシリコンウエーハから構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、被洗浄物上に付着している付着物は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック（付着物塊）化されるため、洗浄液による洗浄後に実施する純水による洗浄によって容易に被洗浄物上から除去される。また、広く廃水処理剤に用いられる凝集剤を使用することが可能であるため、特殊な化学薬品を洗浄に使用する場合に比べて環境負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】切削装置の外観斜視図である。
【図２】ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたシリコンウエーハの斜視図である。
【図３】切削によりウエーハ上に付着物が付着した被洗浄物の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図５】洗浄装置の一部破断斜視図である。
【図６】本発明の保持ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図７】本発明の洗浄ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図８】図８（Ａ）はウエーハ上に付着した付着物（切削屑）を示す断面図、図８（Ｂ）は付着物がフロックして付着物凝集塊となった状態を示す断面図である。
【図９】本発明の除去ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図１０】本発明の乾燥ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の被洗浄物の洗浄方法を適用可能な半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ（デバイス）に分割することのできる切削装置２の外観を示している。
【００１２】
切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。
【００１３】
図２に示すように、ダイシング対象のシリコンウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画されて多数のデバイスＤがウエーハＷ上に形成されている。
【００１４】
ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介してフレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００１５】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハＷを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。
【００１６】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。
【００１７】
チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。
【００１８】
アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。
【００１９】
アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対して切削加工を施す切削手段２４が配設されている。切削手段２４はアライメント手段２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００２０】
切削手段２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード（ハブブレード）２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像手段２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。
【００２１】
３０は洗浄装置であり、切削ブレード２８による切削が終了したウエーハＷは、チャックテーブル１８をＸ軸方向に移動してから、Ｙ軸方向に移動可能な搬送手段３２により保持されて洗浄装置３０に搬送される。
【００２２】
３５は洗浄装置３０の蓋であり、アーム３９により支持されており、アーム３９の基端部を中心として図１に示された退避位置と、洗浄装置３０を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能である。
【００２３】
このように構成された切削装置２において、ウエーハカセット８に収容されたウエーハＷは、搬出入手段１０によってフレームＦが挟持され、搬出入手段１０が装置後方（Ｙ軸方向）に移動し、仮置き領域１２においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域１２に載置される。そして、位置合わせ手段１４が互いに接近する方向に移動することにより、ウエーハＷが一定の位置に位置づけられる。
【００２４】
次いで、搬送手段１６によってフレームＦは吸着され、搬送手段１６が旋回することによりフレームＦと一体となったウエーハＷがチャックテーブル１８に搬送されてチャックテーブル１８により保持される。そして、チャックテーブル１８がＸ軸方向に移動してウエーハＷはアライメント手段２０の直下に位置づけられる。
【００２５】
アライメント手段２０が切削すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削前に予め取得しておく必要がある。そこで、ウエーハＷがアライメント手段２０の直下に位置づけられると、撮像手段２２がウエーハＷの表面を撮像し、撮像した画像を表示手段６に表示させる。
【００２６】
切削装置２のオペレータは、操作手段４を操作することにより、撮像手段２２をゆっくりと移動させながら、必要に応じてチャックテーブル１８も移動させて、パターンマッチングのターゲットとなるパターンを探索する。
【００２７】
オペレータがキーパターンを決定すると、そのキーパターンを含む画像が切削装置２のコントローラに備えたメモリに記憶される。また、そのキーパターンとストリートＳ１，Ｓ２の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もメモリに記憶させておく。
【００２８】
更に、撮像手段２２を移動させることにより、隣り合うストリートとストリートとの間隔（ストリートピッチ）を座標値等によって求め、ストリートピッチの値についてもコントローラのメモリに記憶させておく。
【００２９】
ウエーハＷのストリートに沿った切断の際には、記憶させたキーパターンの画像と実際に撮像手段２２により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングをアライメント手段２０にて行う。
【００３０】
そして、パターンがマッチングしたときは、キーパターンとストリートの中心線との距離分だけ切削手段２４をＹ軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード２８との位置合わせを行う。
【００３１】
切削しようとするストリートと切削ブレード２８との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル１８をＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード２８を高速回転させながら切削手段２４を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。
【００３２】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段２４をＹ軸方向にインデックス送りにしながら切削を行うことにより、同方向のストリートＳ１が全て切削される。更に、チャックテーブル１８を９０°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、ストリートＳ２も全て切削され、個々のデバイスＤに分割される。
【００３３】
切削が終了したウエーハＷ及びダイシングテープＴの表面には図３に示すように切削溝３４が形成される。ウエーハＷの切削の際には、切削水を供給しながら切削を遂行するが、ウエーハＷの表面には切削屑３６が付着する。
【００３４】
本発明は、このような切削屑３６等の付着物を除去する洗浄方法を提供せんとするものであり、以下図４乃至図１０を参照して、本発明実施形態に係る被洗浄物の洗浄方法について詳細に説明する。
【００３５】
図４を参照すると、本発明実施形態に係る洗浄方法のフローチャートが示されている。本発明の洗浄方法は、まずステップＳ１０で被洗浄物であるウエーハＷを洗浄装置３０のスピンナテーブル４８で保持する。洗浄装置３０は、図５に示すようにスピンナテーブル機構４４と、スピンナテーブル機構４４を包囲して配設された洗浄水受け機構４６を具備している。
【００３６】
スピンナテーブル機構４４は、スピンナテーブル（保持テーブル）４８と、スピンナテーブル４８を回転駆動する電動モータ５０と、電動モータ５０を上下方向に移動可能に支持する支持機構５２とから構成される。
【００３７】
スピンナテーブル４８は多孔性材料から形成された吸着チャック（保持面）４８ａを具備しており、吸着チャック４８ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル４８は、吸着チャック４８ａにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸着チャック４８ａ上にウエーハを吸引保持する。
【００３８】
スピンナテーブル４８には振り子タイプの一対のクランプ４９が配設されており、スピンナテーブル４８が回転されるとこのクランプ４９が遠心力で揺動して図２に示す環状フレームＦをクランプする。
【００３９】
スピンナテーブル４８は、電動モータ５０の出力軸５０ａに連結されている。支持機構５２は、複数の（本実施形態においては３本）の支持脚５４と、支持脚５４にそれぞれ連結され電動モータ５０に取り付けられた複数（本実施形態においては３本）のエアシリンダ５６とから構成される。
【００４０】
このように構成された支持機構５２は、エアシリンダ５６を作動することにより、電動モータ５０及びスピンナテーブル４８を図６に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図７に示す下降位置である洗浄位置に位置付け可能である。
【００４１】
洗浄水受け機構４６は、洗浄水受け容器５８と、洗浄水受け容器５８を支持する３本（図４には２本のみ図示）の支持脚６０と、電動モータ５０の出力軸５０ａに装着されたカバー部材６２とから構成される。
【００４２】
洗浄水受け容器５８は、図６及び図７に示すように、円筒状の外側壁５８ａと、底壁５８ｂと、内側壁５８ｃとから構成される。底壁５８ｂの中央部には、電動モータ５０の出力軸５０ａが挿入される穴５１が設けられており、内側壁５８ｃはこの穴５１の周辺から上方に突出するように形成されている。
【００４３】
また、図５に示すように、底壁５８ｂには廃液口５９が設けられており、この廃液口５９にドレンホース６４が接続されている。カバー部材６２は円盤状に形成されており、その外周辺から下方に突出するカバー部６２ａを備えている。
【００４４】
このように構成されたカバー部材６２は、電動モータ５０及びスピンナテーブル４８が図７に示す洗浄位置に位置付けられると、カバー部６２ａが洗浄水受け容器５８を構成する内側壁５８ｃの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。
【００４５】
洗浄装置３０は、スピンナテーブル４８に保持された切削後のウエーハＷを洗浄する洗浄液供給手段６６を具備している。洗浄液供給手段６６は、スピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷに向けて洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル６８と、洗浄液供給ノズル６８を支持する概略Ｌ形状のアーム７０と、アーム７０に支持された洗浄液供給ノズル６８を揺動する正転・逆転可能な電動モータ７２とから構成される。
【００４６】
図６に示すように、純水供給源８８から供給された純水と凝集剤供給源９０から供給された凝集剤が、混合手段９２で混合されて洗浄液として使用される。即ち、混合手段９２で純水と凝集剤とを混合して得られた洗浄液は管路９７を介してアーム７０に供給され、洗浄液供給ノズル６８からウエーハＷ上に供給される。
【００４７】
凝集剤供給源９０から供給される凝集剤としては、切削ブレード２８の切削により発生したシリコンの切削屑は負に帯電しているため、無機又は有機の陽イオン系凝集剤を使用するのが好ましい。例えば、炭酸アルミネートを主成分とした無機凝集剤、ポリ塩化アルミニウム系凝集剤、鉄と重合ケイ酸（ポリシリカ）を主成分とした無機高分子凝集剤等を使用可能である。
【００４８】
純水供給源８８と混合手段９２とを接続する管路９３には流量調整装置９４が介装されており、凝集剤供給源９０と混合手段９２とを接続する管路９５にも流量調整装置９６が介装されている。同様に、混合手段９２と洗浄液供給手段６６のアーム７０とを接続する管路９７にも流量調整装置９８が介装されている。
【００４９】
洗浄装置３０は更に、洗浄液で洗浄されたウエーハＷ表面に純水を供給してウエーハＷ上から切削屑凝集塊を除去する純水供給手段７４と、ウエーハＷ表面を乾燥する乾燥手段７６を具備している。
【００５０】
純水供給手段７４は、スピンナテーブル４８に保持された洗浄後のウエーハＷに向けて純水を噴出する純水供給ノズル７８と、純水供給ノズル７８を支持するアーム８０と、アーム８０に支持された純水供給ノズル７８を揺動する正転・逆転可能な電動モータ８２とから構成される。純水供給ノズル７８はアーム８０、管路１０１を介して純水供給源１００に接続されている。管路１０１には流量調整装置１０２が介装されている。
【００５１】
乾燥手段７６は、スピンナテーブル４８に保持された切削屑凝集塊を除去した後のウエーハＷに向けてエアを噴出するエアノズル８４と、エアノズル８４を支持するアーム８６と、アーム８６に支持されたエアノズル８４を揺動する正転・逆転可能な電動モータ（図示せず）を備えている。エアノズル８４はアーム８６を介して図示しないエア供給源に接続されている。
【００５２】
再び図４のフローチャートを参照すると、ステップＳ１０でウエーハＷをスピンナテーブル４８で保持した後、ステップＳ１１の洗浄ステップを実行する。図８（Ａ）に示すように、シリコンウエーハＷの切削により発生したシリコンの切削屑（加工屑）１１０がウエーハＷに付着する。
【００５３】
よって、この洗浄ステップでは、純水中に凝集剤が混合された洗浄液１０４を洗浄液供給ノズル６８からスピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷ上に供給してウエーハＷ表面を洗浄液で被覆する。
【００５４】
この洗浄液中には凝集剤が混入されているため、切削により発生した切削屑１１０は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によって、図８（Ｂ）に符号１１２で示されるように容易に凝集されてフロック（切削屑塊）化される。
【００５５】
ステップＳ１１の洗浄ステップでは、洗浄液の供給はスピンナテーブル４８を停止した状態で行っているが、スピンナテーブル４８を１００ｒｐｍ等の低速で回転させながらスピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷ上に洗浄液を供給するようにしてもよい。
【００５６】
このように切削屑１１０をフロック化した後、ステップＳ１２に進んでフロック化された切削屑塊１１２を除去する除去ステップを実施する。この除去ステップでは、図９に示すように、スピンナテーブル４８を３００〜５００ｒｐｍで回転させながら純水供給手段７４の純水供給ノズル７８からスピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷ上に純水１０６を供給して、フロック化された切削屑塊１１２をウエーハＷ上から洗い流して除去する。
【００５７】
ステップＳ１２の除去ステップを実施した後に、ステップＳ１３の乾燥ステップを実施する。この乾燥ステップでは、図１０に示すように、スピンナテーブル４８を例えば１０００ｒｐｍで回転しつつエアノズル８４からスピンナテーブル４８に保持されているウエーハＷに向けてエア１０８を噴出する。
【００５８】
この時、エアノズル８４から噴出されたエアがスピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷの外周部に当たる位置から中心部に当たる位置までの揺動範囲で揺動される。その結果ウエーハＷの表面が乾燥される。
【００５９】
ウエーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウエーハＷを吸着して仮置き領域１２に戻し、更に搬出入手段１０によりウエーハカセット８の元の収納場所にウエーハＷは戻される。
【００６０】
以上の説明では、本発明の洗浄方法を切削装置で発生した切削屑の洗浄に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研削装置による研削で発生した研削屑の洗浄にも同様に適用可能である。
【００６１】
以上説明した実施形態によると、ウエーハＷ上に付着している切削屑１１０が、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック化されるため、純水供給手段７４から供給された純水による洗浄によって容易にウエーハＷ上から除去される。
【符号の説明】
【００６２】
２    切削装置
１８    チャックテーブル
２８    切削ブレード
３０    洗浄装置
４８    スピンナテーブル
６６    洗浄液供給手段
７４    純水供給手段
７６    乾燥手段
８８，１００    純水供給源
９０    凝集剤供給源
９２    混合手段
１１０    切削屑
１１２    切削屑塊
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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