(57)【要約】【課題】  洗浄時に噴霧の舞い上がりを低減し得るスピンナー洗浄装置を提供することである。【解決手段】  被洗浄物を洗浄するスピンナー洗浄装置であって、被洗浄物を回転可能に保持するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に気体と液体とからなる混合洗浄流体を噴射する噴射口を有する二流体ノズルと、該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に対して該混合洗浄流体を噴射する噴射位置と被洗浄物上から待避した待避位置との間で該二流体ノズルを移動させる移動手段と、該噴射口を露出した状態で該二流体ノズルを覆うとともに、吸引源に接続される排気口が形成され、該二流体ノズルとの間に排気空間を画成するノズルカバーと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を洗浄するスピンナー洗浄装置であって、
被洗浄物を回転可能に保持するスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に気体と液体とからなる混合洗浄流体を噴射する噴射口を有する二流体ノズルと、
該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に対して該混合洗浄流体を噴射する噴射位置と、被洗浄物上から待避した待避位置との間で該二流体ノズルを移動させる移動手段と、
該噴射口を露出した状態で該二流体ノズルを覆うとともに、吸引源に接続される排気口が形成され、該二流体ノズルとの間に排気空間を画成するノズルカバーと、
を備えたことを特徴とするスピンナー洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被洗浄物を洗浄するスピンナー洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス製造プロセスでは、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加工する。その後、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿ってダイシングして個々のデバイスチップが製造される。このようにして得られたデバイスチップは、樹脂封止によりパッケージングされ、携帯電話やパソコン等の各種電子機器に広く利用されている。
【０００３】
半導体ウエーハをダイシングする装置としては、チャックテーブルに吸引保持した半導体ウエーハに対して、高速回転する円板状の薄い切削ブレードを切り込ませていくブレード式の切削装置が一般的である（例えば、特開平８−２５２０９号公報参照）。
【０００４】
ブレード式の切削装置でダイシングされた半導体ウエーハは、付着している切削屑等を除去するために洗浄する必要があることから、スピンナー洗浄装置を備えた切削装置が提供されている（例えば、特開２００６−３９４３５号公報参照）。
【０００５】
半導体ウエーハの切削装置に具備される洗浄装置は、特許文献２に記載されているように、半導体ウエーハをスピンナーテーブルに吸着して保持し、スピンナーテーブルを回転させながら洗浄水供給ノズルから洗浄水を噴出して半導体ウエーハの洗浄を実施する。
【０００６】
洗浄終了後、洗浄水の供給を停止し、エアーノズルからエアーを吹きかけながらスピンナーテーブルを回転させることにより、水分を除去して半導体ウエーハをスピン乾燥する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５２０９号公報
【特許文献２】特開２００６−３９４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
被洗浄物を洗浄するスピンナー洗浄装置として、エアーと水との混合流体を二流体ノズルから噴射するいわゆる二流体洗浄が広く実施されている。混合流体を被洗浄物に対して二流体ノズルから噴射すると、汚れを含む噴霧が舞い上がる。舞い上がった汚れを含む噴霧から汚れが落下して洗浄が終了した被加工物に付着するという問題がある。
【０００９】
また、舞い上がった汚れを含む噴霧がスピンナー洗浄装置外へ広がり、スピンナー洗浄装置周辺を汚染してしまうという問題がある。特に、切削装置や研削装置等の加工装置内に併設されたスピンナー洗浄装置の場合には、汚れを含む噴霧が他の加工装置の機器や部品に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００１０】
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、洗浄時に噴霧の舞い上がりを低減し得るスピンナー洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、被洗浄物を洗浄するスピンナー洗浄装置であって、被洗浄物を回転可能に保持するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に気体と液体とからなる混合洗浄流体を噴射する噴射口を有する二流体ノズルと、該スピンナーテーブルに保持された被洗浄物に対して該混合洗浄流体を噴射する噴射位置と、被洗浄物上から待避した待避位置との間で該二流体ノズルを移動させる移動手段と、該噴射口を露出した状態で該二流体ノズルを覆うとともに、吸引源に接続される排気口が形成され、該二流体ノズルとの間に排気空間を画成するノズルカバーと、を備えたことを特徴とするスピンナー洗浄装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスピンナー洗浄装置は、噴射口を露出した状態で二流体ノズルを覆うとともに、吸引源に接続される排気口が形成され、二流体ノズルとの間に排気空間を画成するノズルカバーを備えている。従って、洗浄中に吸引源を作動することで、噴霧が排気空間を通じて排気口から排気されるため、被洗浄物の二流体洗浄中に噴霧の舞い上がりを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスピンナー洗浄装置を備えた切削装置の斜視図である。
【図２】ウエーハをダイシングテープを介して環状フレームで支持した形態であるフレームユニットの斜視図である。
【図３】本発明の二流体ノズル（噴射ノズル）を具備したスピンナー洗浄装置の斜視図である。
【図４】本発明実施形態に係るノズルカバーを備えた二流体ノズルの縦断面図である。
【図５】フレームユニットを吸引保持する様子を示す本発明実施形態に係るスピンナー洗浄装置の縦断面図である。
【図６】ウエーハをスピン洗浄している状態を示すスピンナー洗浄装置の縦断面図である。
【図７】スピン洗浄時のノズルカバーを備えた二流体ノズルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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を参照すると、本発明に係るスピンナー洗浄装置を備えた切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２の前面側には、オペレーター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パネル４が設けられている。装置上部にはオペレーターに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示モニタ６が設けられている。
【００１５】
切削装置２の切削対象である半導体ウエーハ１１は、図２に示すように、例えば厚さが１００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面に複数のストリート（分割予定ライン）１３が格子状に形成されているとともに、複数のストリート１３によって区画された各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１６】
このように構成された半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）１１は、図２に示すように、粘着テープであるダイシングテープＴに裏面が貼着され、ダイシングテープＴの外周部が環状フレームＦに貼着されてフレームユニット１７とされ、図１に示したウエーハカセット８中にフレームユニット１７が複数枚収容される。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上に載置されている。
【００１７】
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１１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に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。
【００１８】
ウエーハカセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象のウエーハ１１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１１を一定の位置に位置合わせする一対のセンタリングバー１４が配設されている。
【００１９】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハ１１を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されて位置合わせされたウエーハ１１は、搬送ユニット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に吸引保持される。
【００２０】
チャックテーブル１８は、回転可能且つ図示しない加工送り機構により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１１の切削すべき領域を検出するアライメントユニット２２が配設されている。２０は環状フレームＦをクランプするクランプである。
【００２１】
アライメントユニット２２は、ウエーハ１１の表面を撮像する撮像ユニット２４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画像処理によって切削すべき領域を検出することができる。撮像ユニット２４によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。
【００２２】
アライメントユニット２２の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハ１１に対して切削加工を施す切削ユニット２６が配設されている。切削ユニット２６はアライメントユニット２２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。
【００２３】
切削ユニット２６は、回転可能なスピンドル２８の先端に外周に切刃を有する切削ブレード３０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３０は撮像ユニット２４のＸ軸方向の延長線上に位置している。切削ユニット２６のＹ軸方向の移動は図示しない割り出し送り機構により達成される。
【００２４】
３４は切削加工の終了したウエーハ１１を洗浄するスピンナー洗浄装置であり、切削加工の終了したウエーハ１１は搬送ユニット３２によりスピンナー洗浄装置３４まで搬送され、スピンナー洗浄装置３４でスピン洗浄及びスピン乾燥される。
【００２５】
図３を参照すると、本発明実施形態に係るスピンナー洗浄装置３４の斜視図が示されている。スピンナー洗浄装置３４は、スピンナーテーブル３６と、スピンナーテーブル３６を包囲して配設された洗浄受け容器３８とを具備している。洗浄受け容器３８は３本（図３には２本のみ図示）の支持脚５４により支持されている。
【００２６】
スピンナーテーブル３６は、ポーラスセラミックス等の多孔性材料から形成された吸引保持部４０と、吸引保持部４０を囲繞する金属製の枠体４２とから構成される。吸引保持部４０は図示しない吸引手段に選択的に連通される。
【００２７】
従って、スピンナーテーブル３６は、スピンナーテーブル３６上にフレームユニット１７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、吸引保持部４０上にダイシングテープＴを介してウエーハ１１を吸引保持する。環状フレームＦはクランプ４３により固定される。
【００２８】
スピンナーテーブル３６は電動モータ４４の出力軸４６に連結されている。支持機構４８は複数の支持脚５０と、支持脚５０にそれぞれ連結され電動モータ４４に取り付けられた複数のエアーシリンダ５２とから構成される。
【００２９】
このように構成された支持機構４８は、エアーシリンダ５２を作動することにより、電動モータ４４及びスピンナーテーブル３６を図５に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図６に示す下降位置である洗浄位置に位置付け可能である。
【００３０】
スピンナー洗浄装置３４は、切削加工後の半導体ウエーハ１１を洗浄する二流体ノズル（噴射ノズル）５６を具備している。二流体ノズル５６は図３及び図５に示す待避位置と、図６に示すウエーハ１１上方の洗浄位置との間でモータ５７により回動可能に配設されている。二流体ノズル５６は、洗浄水と加圧された空気との混合流体を噴出する。
【００３１】
スピンナー洗浄装置３４は更に、洗浄後のウエーハ１１に対してエアーを噴出するエアーノズル６０を具備している。エアーノズル６０は、図３、図５及び図６に示す待避位置と、スピンナーテーブル３６に保持されたウエーハ１１上方の作業位置（乾燥位置）との間でモータ６１により回動可能に配設されている。
【００３２】
図４を参照すると、本発明実施形態に係るノズルカバー５８を備えた二流体ノズル５６の縦断面図が示されている。二流体ノズル５６は、純水等の洗浄液を供給する洗浄液供給源６６に図示しない電磁弁を介して選択的に接続される洗浄液供給路６４と、圧縮エアーを供給するエアー供給源７０に図示しない電磁弁を介して選択式に接続されるエアー供給路６８を有している。
【００３３】
二流体ノズル５６の先端５６ａには洗浄液供給路６４及びエアー供給路６８に連通する噴射口６２が形成されており、噴射口６２近傍には洗浄液供給路６４の絞り部６４ａが形成されている。エアー供給路６８は洗浄液供給路６４に絞り部６４ａ部分で接続されている。
【００３４】
二流体ノズル５６の先端部分はノズルカバー５８で覆われている。即ち、ノズルカバー５８は噴射口６２が露出した状態で二流体ノズル５６の先端部分を覆っている。ノズルカバー５８には、吸引源７６に接続される排気口７４が形成されているとともに、ノズルカバー５８と二流体ノズル５６との間に排気空間７２が画成されている。
【００３５】
次に、上述したスピンナー洗浄装置３４の作用について説明する。切削ユニット２６による切削加工の終了したウエーハ１１は、搬送ユニット３２によりチャックテーブル１８からスピンナー洗浄装置３４まで搬送され、図５に示すように、スピンナーテーブル３６により吸引保持される。この時、スピンナーテーブル３６は、ウエーハ搬入・搬出位置に上昇されている。
【００３６】
ウエーハ１１をスピンナーテーブル３６で吸引保持し、環状フレームＦをクランプ４３でクランプして固定した後、スピンナーテーブル３６は図６で矢印Ａ方向に移動されて洗浄位置に位置付けられる。
【００３７】
モータ５７で二流体ノズル５６の先端部分をウエーハ１１の上方である洗浄位置に回動する。次いで、図７に示すように、洗浄液供給源６６から供給される純水等の洗浄液とエアー供給源７０から供給されるエアーとが混合された混合洗浄流体を二流体ノズル５６の噴射口６２からウエーハ１１の表面１１ａに向けて噴射する。この時、図６に示すように、電動モータ４４によりスピンナーテーブル３６を矢印Ｒ１方向に低速で回転しながらウエーハ１１の二流体洗浄を実施する。
【００３８】
混合洗浄流体をウエーハ１１の表面１１ａに対して噴射すると、汚れを含む噴霧が舞い上がるが、この噴霧は吸引源７６を作動させることにより、ノズルカバー５８と二流体ノズル５６との間の排気空間７２を上昇して排気口７４から切削装置２の外部に排気されるため、二流体洗浄に起因する噴霧の舞い上がりを低減することができる。
【００３９】
上述した実施形態では、本発明のスピンナー洗浄装置３４を切削装置に適用した例について説明したが、本発明のスピンナー洗浄装置は研削装置等の他の加工装置にも同様に適用可能である。また、スピンナー洗浄装置３４単体としても使用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｔ    ダイシングテープ
Ｆ    環状フレーム
１１    半導体ウエーハ
１７    フレームユニット
１８    チャックテーブル
２６    切削ユニット
３０    切削ブレード
３４    スピンナー洗浄装置
３６    スピンナーテーブル
５６    二流体ノズル（噴射ノズル）
５８    カバー
６０    エアーノズル
７２    排気空間
７４    排気口
【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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