(57)【要約】【課題】加工後の被加工物を洗浄する際に加工および洗浄時に被加工物に帯電した静電気を、独立したイオン化エアー吹き付け工程を設けることなく確実に除去することができる洗浄方法および洗浄装置を提供する。【解決手段】スピンナーテーブルに保持された板状の被加工物を洗浄する洗浄方法であって、該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを所定の洗浄回転速度で回転しつつ該被加工物に洗浄水を噴出して該被加工物を洗浄する洗浄工程と、該洗浄工程の終了後に、該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを該洗浄回転速度より速い所定のスピン乾燥回転速度で回転しつつ該被加工物にイオン化されたエアーを噴出して該被加工物を乾燥する乾燥工程とを含む。【選択図】        図３
2004327613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンナーテーブルに保持された板状の被加工物を洗浄する洗浄方法であって、
該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを所定の洗浄回転速度で回転しつつ該被加工物に洗浄水を噴出して該被加工物を洗浄する洗浄工程と、
該洗浄工程の終了後に、該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを該洗浄回転速度より速い所定のスピン乾燥回転速度で回転しつつ該被加工物にイオン化されたエアーを噴出して該被加工物を乾燥する乾燥工程と、を含む、
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
板状の被加工物を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該被加工物に向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズルを備えた洗浄水供給手段と、該スピンナーテーブルに保持された該被加工物に向けてエアーを噴出するエアーノズルを備えたエアー供給手段と、を具備する洗浄装置において、
該エアー供給手段は、エアーをイオン化するイオン化エアー生成手段と、該イオン化エアー生成手段によってイオン化されたイオン化エアーを該エアーノズルに導くエアー供給導管と、と具備している、
ことを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削装置や研削装置等の加工装置によって加工された半導体ウエーハ等の板状の被加工物を洗浄する洗浄方法および洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリート（切断ライン）に沿って切削装置によりダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。半導体チップの放熱性を良好にするためは、半導体チップの厚さをできるだけ薄く形成することが望ましい。そのため、半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する前に、その裏面を研削装置により研削して所定の厚さに加工している。
【０００３】
上述した切削装置や研削装置等の加工装置は、チャックテーブル上に保持された半導体ウエーハに加工水を供給しつつ所定の加工を施し、加工された被加工物に洗浄水を噴出して洗浄している。しかるに、半導体ウエーハの加工および洗浄時に半導体ウエーハに静電気が帯電し、この静電気が半導体ウエーハに形成された回路の品質を低下させるという問題がある。この問題を解消するために、半導体ウエーハの搬送手段やチャックテーブルの移動経路等にイオン化されたエアーを噴出するノズルを配設し、該ノズルをから搬送または移動する半導体ウエーハにイオン化されたエアーを吹き付ける提案が成されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６６８６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記公報に開示された提案によれば、加工または洗浄後の半導体ウエーハにイオン化されたエアーを十分供給することによって加工または洗浄時に半導体ウエーハに帯電した静電気を除去することはできるが、半導体ウエーハの搬送時間または移動時間内ではイオン化されたエアーを十分供給することができず、半導体ウエーハに帯電した静電気を確実に除去することは困難である。従って、半導体ウエーハに帯電した静電気を確実に除去するためには、半導体ウエーハの搬送時または移動時とは別に独立したイオン化エアー吹き付け工程を設ける必要があり、生産性の低下を招くという新たな問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、加工後の被加工物を洗浄する際に加工および洗浄時に被加工物に帯電した静電気を、独立したイオン化エアー吹き付け工程を設けることなく確実に除去することができる洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、スピンナーテーブルに保持された板状の被加工物を洗浄する洗浄方法であって、
該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを所定の洗浄回転速度で回転しつつ該被加工物に洗浄水を噴出して該被加工物を洗浄する洗浄工程と、
該洗浄工程の終了後に、該被加工物を保持した該スピンナーテーブルを該洗浄回転速度より速い所定のスピン乾燥回転速度で回転しつつ該被加工物にイオン化されたエアーを噴出して該被加工物を乾燥する乾燥工程と、を含む、
ことを特徴とする洗浄方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、板状の被加工物を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該被加工物に向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズルを備えた洗浄水供給手段と、該スピンナーテーブルに保持された該被加工物に向けてエアーを噴出するエアーノズルを備えたエアー供給手段と、を具備する洗浄装置において、
該エアー供給手段は、エアーをイオン化するイオン化エアー生成手段と、該イオン化エアー生成手段によってイオン化されたイオン化エアーを該エアーノズルに導くエアー供給導管と、と具備している、
ことを特徴とする洗浄装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された洗浄方法および洗浄装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明に従って構成された洗浄装置を備えた切削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における切削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。
【００１１】
図示の実施形態における切削装置は、切削手段としてのスピンドルユニット４を具備している。スピンドルユニット４は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に支持された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２の前端部に装着された回転工具である切削ブレード４３とを具備している。上記スピンドルハウジング４１の前端部には、切削ブレード４３の上半部を覆うブレードカバー４４が取り付けられている。このブレードカバー４４には、切削ブレード４３の両側に配設された切削水供給ノズル４５が装着されている。
【００１２】
図示の実施形態における切削装置は、上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記切削ブレード４３によって切削すべき領域を検出したり、切削溝の状態を確認したりするための撮像機構５を具備している。この撮像機構５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっている。また、切削装置は、撮像機構５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１３】
図示の実施形態における切削装置は、被加工物としての半導体ウエーハＷをストックするカセット７を具備している。半導体ウエーハＷは、ステンレス鋼等の金属材によって形成された環状の支持フレームＦにテープＴによって支持されており、支持フレームＴに支持された状態で上記カセット７に収容される。なお、カセット７は、図示しない昇降手段によって上下に移動可能に配設されたカセットテーブル７０上に載置される。
【００１４】
図示の実施形態における切削装置は、カセット７に収容された被加工物としての半導体ウエーハＷ（支持フレームＦにテープＴによって支持された状態）を被加工物載置領域Ａに搬出する被加工物搬出手段８と、該被加工物搬出手段８によって搬出された半導体ウエーハＷを上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段９と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄する洗浄装置１０と、チャックテーブル３で切削加工された半導体ウエーハＷを洗浄装置１０へ搬送する洗浄搬送手段１１を具備している。
【００１５】
ここで、上記洗浄装置１０について、図２および図３を参照して説明する。
図２および図３に示す洗浄装置１０は、スピンナーテーブル機構１１０と洗浄水供給手段１２０およびエアー供給手段１３０とからなっている。スピンナーテーブル機構１１０は、図２に示すように基台１１１と、該基台１１１に回転自在に支持され被加工物を保持するスピンナーテーブル１１２と、該スピンナーテーブル１１２を回転駆動する電動モータ１１３を具備している。基台１１１は環状に形成されており、電動モータ１１３のケーシング１１３ａの上端に装着された支持板１１４に複数本の支持柱１１５によって支持されている。スピンナーテーブル１１２は円形上に形成され、その表面には同心状に形成された複数の吸引溝と、放射状に形成された複数の吸引溝を備えている。このように形成されたスピンナーテーブル１１２は、上記吸引溝が図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル１１２は、その表面に被加工物を載置して図示しない吸引手段により負圧を作用せしめると、被加工物を吸引保持することができる。上記電動モータ１１３は、その駆動軸１１３ｂがカップリング１１６によって上記スピンナーテーブル１１２と伝動連結されている。
【００１６】
上記洗浄水供給手段１２０は、スピンナーテーブル１１１に保持された被加工物に向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル１２１と、該洗浄水ノズル１２１に一端が接続されたアーム導管１２２と、該アーム導管１２２に他端に上端が接続され上下方向に延びる洗浄水供給導管１２３を具備している。洗浄水供給導管１２３には連結管１２４が接続されており、この連結管１２４が図示しない洗浄水供給源に接続されている。また、該洗浄水供給導管１２３の下端は、正転・逆転可能な電動モータ１２５に連結されている。この電動モータ１２５を正転または逆転することにより洗浄水供給導管１２３が一方向または多方向に回動せしめられ、この結果アーム導管１２２および洗浄水ノズル１２１が図２において２点差線で示す待機位置と図２において実線で示す作用位置の間を旋回せしめられる。なお、洗浄時においては、作用位置においてアーム導管１２２および洗浄水ノズル１２１は、洗浄水ノズル１２１から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル１１１に保持された被加工物の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。
【００１７】
上記エアー供給手段１３０は、図３に示すようにスピンナーテーブル１１１に保持された被加工物に向けてエアーを噴出するエアーノズル１３１を備えている。このエアーノズル１３１は上記アーム導管１２２に取り付けられた支持部材１４０に支持されており、従ってエアーノズル１３１は上記洗浄水ノズル１２１とともに揺動する。なお、エアーノズル１３１は、噴出するエアーが上記洗浄水ノズル１２１から噴出される洗浄水の当たる位置と略同じ位置になるように構成されている。このように構成されたエアーノズル１３１は、エアー供給導管１３２によってエアーをイオン化するイオン化エアー生成手段１３３に接続されている。このイオン化エアー生成手段１３３はプラスイオン化エアーとマイナスイオン化エアーを交互に生成するもので、例えば株式会社コガネイ社が製造販売するイオナイザー（商標名）ＤＴＲＹ−ＥＬＢ０１  を用いることができる。
【００１８】
本発明に従って構成された洗浄装置を備えた切削装置は以上のように構成されており、以下その加工処理動作についてに説明する。
カセット７の所定位置に収容された支持フレームＦにテープＴを介して支持された状態の半導体ウエーハＷ（以下、支持フレームＦにテープＴによって支持された状態の半導体ウエーハＷを単に半導体ウエーハＷという）は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル７０が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出手段８が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハＷを被加工物載置領域Ａに搬出する。被加工物載置領域Ａに搬出された半導体ウエーハＷは、被加工物搬送手段９の旋回動作によって上記チャックテーブル３を構成する吸着チャック３２の載置面に搬送され、図示しない吸引手段の吸引作用によって吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハＷを吸引保持したチャックテーブル３は、撮像機構５の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル３が撮像機構５の直下に位置付けられると、撮像機構５によって半導体ウエーハＷに形成されている切断ライン（ストリート）が検出され、スピンドルユニット４を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節して切断ラインと切削ブレード４３との精密位置合わせ作業が行われる。
【００１９】
その後、切削ブレード４３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、半導体ウエーハＷを吸引保持したチャックテーブル３を切削送り方向である矢印Ｘで示す方向（切削ブレード４３の回転軸と直交する方向）に所定の切削送り速度で移動することにより、チャックテーブル３に保持された半導体ウエーハＷは切削ブレード４３により所定の切断ラインに沿って切断される。なお、切削ブレード４３による切削時においては、切削水供給ノズル４５から切削ブレード４３に切削水が供給される。このように半導体ウエーハＷを切断ラインに沿って切断すると、半導体ウエーハＷは個々の半導体チップに分割される。分割された半導体チップは、テープＴの作用によってバラバラにはならず、フレームＦに支持された半導体ウエーハＷの状態が維持されている。このようにして半導体ウエーハＷの切断が終了した後、半導体ウエーハＷを保持したチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハＷを吸引保持した位置に戻され、ここで図示しない吸引手段の吸引作用が断たれ、半導体ウエーハＷの吸引保持を解除する。次に、加工後の半導体ウエーハＷは、洗浄搬送手段１１によって洗浄装置１０に搬送され、ここで洗浄および乾燥される。
【００２０】
ここで、洗浄装置１０における洗浄方法について、図２および図３を参照して説明する。なお、加工後の半導体ウエーハＷが洗浄搬送手段１１によって洗浄装置１０に搬送される際には、洗浄水ノズル１２１およびエアーノズル１３１は図２において２点差線で示す待機位置に位置付けられている。このように洗浄水ノズル１２１およびエアーノズル１３１が待機位置に位置付けられた状態で、加工後の半導体ウエーハＷは洗浄搬送手段１１によって洗浄装置１０のスピンナーテーブル１１２上に載置され、図示しない吸引手段の吸引作用によってスピンナーテーブル１１２に吸引保持される。
【００２１】
半導体ウエーハＷがスピンナーテーブル１１２上に吸引保持されたならば、スピンナーテーブル１１２を所定の洗浄回転速度（例えば１００ｒｐｍ）で回転するとともに、洗浄水供給手段１２０を作動して洗浄水ノズル１２１およびエアーノズル１３１を図２において２点差線で示す待機位置から実線で示す作用位置に移動し、洗浄水ノズル１２１から洗浄水（例えば純水）をスピンナーテーブル１１２上に保持された半導体ウエーハＷに向けて噴出することにより、半導体ウエーハＷの表面を洗浄する（洗浄工程）。このとき、洗浄水ノズル１２１を一方向および多方向に交互に所要角度揺動させて、半導体ウエーハＷの表面全体に均等に洗浄水を供給することが望ましい。
【００２２】
上述した洗浄工程において、洗浄水が洗浄水供給導管１２３、アーム導管１２２および洗浄水ノズル１２１を通過する際に、これらの壁面と洗浄水との摩擦によって静電気が発生することがある。このような静電気が発生すると、静電気は洗浄水に帯電し、この静電気を帯電した洗浄水が半導体ウエーハＷに噴出されることにより半導体ウエーハＷにも静電気が帯電して、半導体ウエーハＷに形成された回路の品質を低下させることになる。
【００２３】
そこで、本発明によれば洗浄工程において半導体ウエーハＷに帯電した静電気を次の乾燥工程で除去する。即ち、上述した洗浄工程が終了し洗浄水供給手段１２０の作動を停止して洗浄水ノズル１２１からの洗浄水の噴出を停止したならば、スピンナーテーブル１１２を上記洗浄回転速度（例えば１００ｒｐｍ）より速い所定のスピン乾燥回転速度（例えば３０００ｒｐｍ）で回転しつつイオン化エアー生成手段１３３を作動して、イオン化されたエアーをエアー供給導管１３２を通してエアーノズル１３１からスピンナーテーブル１１１に保持された洗浄後の半導体ウエーハＷに向けて噴出することにより、洗浄後の半導体ウエーハＷをスピン乾燥する（乾燥工程）。このイオン化されたエアーはプラスイオン化エアーとマイナスイオン化エアーが交互に生成されているので、半導体ウエーハＷに帯電した静電気がプラスである場合にはマイナスイオン化エアーによって中和され、半導体ウエーハＷに帯電した静電気がマイナスである場合にはプラスイオン化エアーによって中和されるため、半導体ウエーハＷに帯電した静電気は除去される。このとき、エアーノズル１３１を一方向および多方向に交互に所要角度揺動させて、半導体ウエーハＷの表面全体に均等にイオン化されたエアーを噴出することが望ましい。このように図示の実施形態においては、洗浄後の半導体ウエーハＷをスピン乾燥する際に、半導体ウエーハＷにイオン化されたエアーを噴出するので、十分な量のイオン化エアーを半導体ウエーハＷに作用させることができ、半導体ウエーハＷに帯電した静電気を確実に除去することができる。
【００２４】
以上のようにして加工された半導体ウエーハＷの洗浄工程および乾燥工程が終了したら、イオン化エアー生成手段１３３の作動が停止されスピンナーテーブル１１１の回転が停止されるとともに、半導体ウエーハＷの吸引保持が解除される。そして、洗浄水ノズル１２１およびエアーノズル１３１が図２において２点差線で示す待機位置に位置付けられる。次に、図１に示すように被加工物搬送手段９が作動してスピンナーテーブル１１１上で吸引保持が解除された半導体ウエーハＷを被加工物載置領域Ａに搬出する。そして、被加工物載置領域Ａに搬出された半導体ウエーハＷは、被加工物搬出手段８によってカセット７の所定位置に収納される。
【００２５】
以上、本発明を切削装置に装備された洗浄装置に適用した例について説明したが、研削装置やレーザー切断装置等他の加工機に装備する洗浄装置に適用してもよく、洗浄装置単独で用いてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、被加工物に洗浄水を噴出して洗浄した後に、洗浄後の被加工物をスピン乾燥する際に被加工物にイオン化されたエアーを噴出して被加工物に帯電している静電気を除去するようにしたので、被加工物にイオン化されたエアーを供給するための特別な工程が不要となり、生産性の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された洗浄装置を備えた切削装置の斜視図。
【図２】本発明に従って構成された洗浄装置の斜視図。
【図３】図２に示す洗浄装置を構成する洗浄水供給手段およびエアー供給手段の要部を拡大して示す斜視図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：切削ブレード
４４：ブレードカバー
４５：切削水供給ノズル
５：撮像機構
６：表示手段
７：カセット
８：被加工物搬出手段
９：被加工物搬送手段
１０：洗浄装置
１１０：スピンナーテーブル機構
１１１：基台
１１２：スピンナーテーブル
１１３：電動モータ
１２０：洗浄水供給手段
１２１：洗浄水ノズル
１２２：アーム導管
１２３：洗浄水供給導管
１２４：連結管
１２５：電動モータ
１３０：エアー供給手段
１３１：エアーノズル
１３２：エアー供給導管
１３３：イオン化エアー生成手段
１１：洗浄搬送手段
【図１】
2004327613.tif 000003
【図２】
2004327613.tif 000004
【図３】
2004327613.tif 000005