(57)【要約】【課題】駆動系において発生する異物の飛散を抑制可能なスピンナ装置を提供する。【解決手段】ウェーハ（１１）を回転させるスピンナテーブル（３）を備えたスピンナ装置（１）であって、上面（５ａ）側においてウェーハを回転可能に保持する回転プレート（５）と、回転プレートの下面（５ｂ）側に接続された回転シャフト（７）と、回転プレートの下方に配設され、回転シャフトを少なくとも収容するハウジング（２１）と、を有し、ハウジングには、吸引源（２７）に接続された排気口（２３）が形成される構成とした。【選択図】図２
2015207744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを回転させるスピンナテーブルを備えたスピンナ装置であって、
上面側においてウェーハを回転可能に保持する回転プレートと、
該回転プレートの下面側に接続された回転シャフトと、
該回転プレートの下方に配設され、該回転シャフトを少なくとも収容するハウジングと、を有し、
該ハウジングには、吸引源に接続された排気口が形成されることを特徴とするスピンナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを回転させるスピンナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の材料となるウェーハを、ダイサー、グラインダー等の加工装置で加工すると、発生した加工屑がウェーハの表裏面に付着して不良の原因となる。そのため、加工装置内には、加工屑等の異物（コンタミネーション）を除去するための洗浄機構が設けられている。
【０００３】
洗浄機構は、例えば、ウェーハを回転させるスピンナ装置と、スピンナ装置の上下に配置され、洗浄用の流体をウェーハに向けて噴射するノズルとを備えている（例えば、特許文献１参照）。スピンナ装置で回転させたウェーハに、ノズルから洗浄用の流体を噴射することで、ウェーハを洗浄して異物を除去できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０６９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したスピンナ装置では、ベアリングや回転シャフト等の駆動系で発生した異物がウェーハの上方にまで飛散することがある。そのため、せっかく洗浄したウェーハが異物で再び汚染され、デバイス等の不良を十分に低減できないという問題が発生していた。
【０００６】
本発明はかかる問題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、駆動系において発生する異物の飛散を抑制可能なスピンナ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ウェーハを回転させるスピンナテーブルを備えたスピンナ装置であって、上面側においてウェーハを回転可能に保持する回転プレートと、該回転プレートの下面側に接続された回転シャフトと、該回転プレートの下方に配設され、該回転シャフトを少なくとも収容するハウジングと、を有し、該ハウジングには、吸引源に接続された排気口が形成されることを特徴とするスピンナ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスピンナ装置は、回転シャフトを収容するハウジングを備え、このハウジングに排気口を設けて吸引源と接続したので、回転シャフトで発生する異物は、ハウジング外に飛散することなく吸引源で捕集される。このように、本発明によれば、駆動系において発生する異物の飛散を抑制可能なスピンナ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】スピンナ装置で回転させるウェーハの例を模式的に示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るスピンナ装置を模式的に示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係るスピンナ装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の第１実施形態ではスピンナ装置の基本的な態様について説明し、第２実施形態ではスピンナ装置のより具体的な態様について説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、スピンナ装置で回転させるウェーハについて説明する。図１は、ウェーハの例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、ウェーハ１１は、例えば、円盤状（板状）の半導体ウェーハであり、表面１１ａは、中央のデバイス領域１３と、デバイス領域１３を囲む外周余剰領域１５とに分けられる。
【００１２】
デバイス領域１３は、格子状に配列されたストリート（分割予定ライン）１７でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１９が形成されている。被加工物１１のエッジ（外周）１１ｃは面取り加工されており、断面形状は略円弧状である。このウェーハ１１は、例えば、裏面１１ｂ側を下方に位置付けた状態でスピンナ装置へと搬入される。
【００１３】
図２は、本実施形態に係るスピンナ装置を模式的に示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係るスピンナ装置１は、ウェーハ１１を保持するスピンナテーブル３を備えている。スピンナテーブル３は、円盤状の回転プレート５を含んでいる。ウェーハ１１は、この回転プレート５の上面５ａ側に保持される。
【００１４】
回転プレート５の下面５ｂ側には、回転シャフト７の上端側が接続されている。一方、回転シャフト７の下端側は、モータ９と連結されている。回転シャフト７を介してモータ９から伝達される回転力によって、回転プレート５は、ウェーハ１１を保持した状態で回転する。
【００１５】
回転プレート５の下方には、駆動系を構成する回転シャフト７を少なくとも収容するハウジング２１が配置されている。このハウジング２１には、排気管（排気口）２３が設けられている。排気管２３は、開閉バルブ２５等を介して吸引源２７に接続されている。そのため、開閉バルブ２５を開いて吸引源２７の負圧を作用させれば、回転シャフト７等で発生したハウジング２１内の異物は、ハウジング２１外に飛散することなく吸引源２７に捕集される。
【００１６】
このように、本実施形態のスピンナ装置１は、回転シャフト７等の駆動系を少なくとも収容するハウジング２１を備え、このハウジング２１に排気管（排気口）２３を設けて吸引源２７と接続したので、回転シャフト７等で発生する異物は、ハウジング２１外に飛散することなく吸引源２７で捕集される。
【００１７】
なお、本実施形態に係るスピンナ装置１は、例えば、洗浄装置、乾燥装置、保護膜塗布装置等のウェーハ１１を回転させる用途に用いることができる。
【００１８】
（第２実施形態）
図３は、本実施形態に係るスピンナ装置を模式的に示す断面図である。なお、本実施形態では、洗浄装置として機能するスピンナ装置について説明するが、本発明のスピンナ装置は、これに限定されない。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態に係るスピンナ装置２は、ウェーハ１１を保持するスピンナテーブル４を備えている。スピンナテーブル４は、例えば、ステンレス等の金属材料で形成された円盤状の回転プレート６を含む。この回転プレート６は、ウェーハ１１より僅かに大径に形成されている。
【００２０】
回転プレート６の上面６ａには、複数の接続ピン８を介して水受けプレート１０が設置されている。また、上面６ａの外周部分には、ウェーハ１１のエッジ１１ｃを把持する複数のエッジクランプ１２が略等間隔に配置されている。このエッジクランプ１２は、水受けプレート１０より高い位置でウェーハ１１を保持する。
【００２１】
回転プレート６の下面６ｂの中央部分には、連結部１４が設けられている。スピンナテーブル４は、この連結部１４を介してモータ１６と連結されている。モータ１６は、鉛直方向に伸びる円筒状の回転シャフト（ロータ）１８を備えており、連結部１４は、回転シャフト１８の上端部に固定されている。
【００２２】
回転シャフト１８は、複数のベアリング２０を介してモータハウジング２２に支持されている。モータハウジング２２の内部には、回転シャフト１８を囲むコイル（ステータ）２４が設けられている。回転シャフト１８には、コイル２４と対応する位置に磁石が固定されている。回転シャフト１８は、コイル２４との間に作用する電磁力で鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。
【００２３】
連結部１４の下面、及びモータハウジング２２の上面には、互いに噛み合う凹凸構造（ラビリンス構造）が回転を阻害しない形状で形成されている。この凹凸構造により、例えば、回転シャフト１８、ベアリング２０等の摩擦で発生する異物はモータ１６の外部に流出し難くなっている。
【００２４】
回転シャフト１８の内部には、洗浄液供給路を構成するチューブ２６が配置されている。チューブ２６の基端側は、流量調整バルブ２８等を介して洗浄液供給源３０に接続されている。チューブ２６の先端側は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を洗浄する第１の洗浄ノズル３２に接続されている。
【００２５】
第１の洗浄ノズル３２は、回転プレート６を上下に貫通する中央の開口６ｃに固定されており、水受けプレート１０の中央に形成された開口１０ａを通じてウェーハ１１の裏面１１ｂ側に洗浄液を噴射する。ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に噴射された洗浄液は、水受けプレート１０を伝ってスピンナテーブル４の外部に排出される。
【００２６】
スピンナテーブル４の上方には、ウェーハ１１の表面１１ａ側を洗浄する第２の洗浄ノズル３４が配置されている。この第２の洗浄ノズル３４も、洗浄液供給路を構成するチューブ（不図示）、流量調整バルブ（不図示）等を介して洗浄液供給源（不図示）に接続されており、ウェーハ１１の上方から表面１１ａ側に洗浄液を噴射する。
【００２７】
スピンナテーブル４の下方には、駆動系を構成するモータ１６を収容する第１のハウジング３６が設けられている。第１のハウジング３６は、モータ１６の下方に位置する底板３８と、モータ１６の周囲を囲む側板４０とを含んでいる。側板４０の上端と、回転プレート６の下面６ｂとの隙間は十分に狭くなっている（例えば、１ｍｍ以下）。
【００２８】
側板４０の一部には、排気管（排気口）４２が設けられている。排気管４２は、開閉バルブ４４等を介して吸引源４６に接続されている。そのため、開閉バルブ４４を開いて吸引源４６の負圧を作用させれば、第１のハウジング３６内で発生した異物は吸引源４６に捕集される。
【００２９】
第１のハウジング３６の外部には、洗浄装置として機能するスピンナ装置２の洗浄室を区画する第２のハウジング４８が設けられている。第２のハウジング４８を構成する側板５０の下端側の一部には、排気管（排気口）５２が設けられている。この排気管５２は、排気管４２を覆うように配置されている。
【００３０】
排気管５２は、排気管４２と同様に、開閉バルブ４４を介して吸引源４６に接続されている。開閉バルブ４４を開いて吸引源４６の負圧を作用させれば、洗浄室内で飛散する洗浄液等を吸引源４６で捕集できる。なお、本実施形態では、排気管４２と排気管５２とを共通の吸引源４６に接続しているが、排気管４２と排気管５２とを異なる吸引源４６に接続しても良い。
【００３１】
上述したスピンナ装置２を用いるウェーハ１１の洗浄方法について説明する。まず、ウェーハ１１をスピンナテーブル４で保持する保持ステップを実施する。この保持ステップでは、図３に示すように、裏面１１ｂ側を下方に位置付けた状態でウェーハ１１をエッジクランプ１２に保持させる。
【００３２】
次に、ウェーハ１１を回転させる回転ステップを実施する。回転ステップでは、モータ１６のコイル２４に所定の電流を流し、回転シャフト１８とコイル２４との間に回転軸周りの電磁力を作用させる。これにより、ウェーハ１１を保持したスピンナテーブル４は所定の回転数で回転する。
【００３３】
また、回転ステップの実施に合わせて、第１のハウジング３６及び第２のハウジング４８に吸引源４６の負圧を作用させる吸引ステップを実施する。開閉バルブ４４を開いて第１のハウジング３６に吸引源４６の負圧を作用させれば、モータ１６等の駆動系で発生する異物がウェーハ１１の上方にまで飛散することはない。
【００３４】
また、第２のハウジング４８に吸引源４６の負圧を作用させれば、ウェーハ１１との衝突で飛散する異物を含んだ洗浄液等を第２のハウジング４８外に適切に排出できる。回転ステップ及び吸引ステップは、少なくともウェーハ１１の洗浄が完了するまで継続される。なお、吸引ステップは、回転ステップより前のタイミングで開始されても良い。
【００３５】
その後、第１の洗浄ノズル３２及び第２の洗浄ノズル３４からウェーハ１１に向けて洗浄液を噴射する噴射ステップを実施する。洗浄液は、代表的には純水であるが、必ずしもこれに限定されない。回転させたウェーハ１１に、第１の洗浄ノズル３２及び第２の洗浄ノズル３４から洗浄液を噴射することで、ウェーハ１１を洗浄して異物を除去できる。なお、スピンナテーブル４の上方に配置された第２の洗浄ノズル３４は、ウェーハ１１の径方向に搖動されても良い。
【００３６】
以上のように、本実施形態のスピンナ装置２は、回転シャフト１８等の駆動系を収容する第１のハウジング３６を備え、この第１のハウジング３６に排気管（排気口）４２を設けて吸引源４６と接続したので、回転シャフト１８等で発生する異物は、第１のハウジング３６外に飛散することなく吸引源４６で捕集される。
【００３７】
また、本実施形態のスピンナ装置２では、連結部１４の下面、及びモータハウジング２２の上面に、互いに噛み合うラビリンス構造を設けているので、回転シャフト１８等で発生する異物はモータ１６の外部に流出し難い。このように、本実施形態のスピンナ装置２では、ラビリンス構造と第１のハウジング３６に接続された吸引源４６とによって、駆動系において発生する異物の飛散を十分に抑制できる。
【００３８】
本実施の形態で示す構成、方法等は、他の実施の形態に係る構成、方法等と適宜組み合わせることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、第２実施形態の回転スピンドル１８は、内部が中空の円筒状に形成されているが、回転スピンドル１８は、必ずしも中空でなくて良い。
【００４０】
また、第２実施形態では、連結部１４の下面、及びモータハウジング２２の上面に、互いに噛み合うラビリンス構造を設けているが、第１のハウジング３６に接続された吸引源４６のみでも異物の飛散を適切に抑制できるようであれば、ラビリンス構造は設けなくて良い。
【００４１】
その他、上記実施形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  スピンナ装置
３  スピンナテーブル
５  回転プレート
５ａ  上面
５ｂ  下面
７  回転シャフト
９  モータ
２１  ハウジング
２３  排気管（排気口）
２５  開閉バルブ
２７  吸引源
２  スピンナ装置
４  スピンナテーブル
６  回転プレート
６ａ  上面
６ｂ  下面
６ｃ  開口
８  接続ピン
１０  水受けプレート
１０ａ  開口
１２  エッジクランプ
１４  連結部
１６  モータ
１８  回転シャフト
２０  ベアリング
２２  モータハウジング
２４  コイル
２６  チューブ
２８  流量調整バルブ
３０  洗浄液供給源
３２  第１の洗浄ノズル
３４  第２の洗浄ノズル
３６  第１のハウジング
３８  底板
４０  側板
４２  排気管（排気口）
４４  開閉バルブ
４６  吸引源
４８  第２のハウジング
５０  側板
５２  排気管（排気口）
１１  被加工物
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  エッジ（外周）
１３  デバイス領域
１５  外周余剰領域
１７  ストリート（分割予定ライン）
１９  デバイス
【図１】
2015207744.tif 000003
【図２】
2015207744.tif 000004
【図３】
2015207744.tif 000005