(57)【要約】【課題】洗浄能力を高めることによりスループットを上げることができるダイシング装置のウェーハ洗浄装置を提供する。【解決手段】本発明のスピンナ２４は、３連のノズル５０、５０、５０を有している。また、スピンナ２４は揺動モータ５４を備え、この揺動モータ５４は、スピンナーテーブル４０に固定されたウェーハＷの表面に沿ってノズルヘッド４８を一定速度で移動するようにコントローラ２６によって速度制御される。更に、スピンナ２４はノズル５０による洗浄水の拡散角度が所定の角度に設定され、ウェーハＷに対する洗浄水噴射領域７０が楕円形に形成される。また、隣接するノズル５０、５０、５０の洗浄水噴射領域７０、７０、７０がウェーハＷの表面において一部オーバーラップされ、オーバーラップされる洗浄水噴射領域７２、７２の一つが、スピンナーテーブル４０上に固定されたウェーハＷの中心Ｏを通過するようにノズルヘッド４８の移動軌跡７２が設定される。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを各チップ毎に切断するダイシング装置に搭載されるとともに、ウェーハを保持して回転させる回転手段と、該回転手段によって回転中のウェーハの表面に沿って移動しながらウェーハの表面に洗浄水を噴射するノズルとを備えたウェーハ洗浄装置において、
前記ノズルは複数配置されていることを特徴とするウェーハ洗浄装置。
【請求項２】
前記複数のノズルが配置されたノズルヘッドを移動させる移動手段を備え、該移動手段は、前記ノズルヘッドをウェーハの表面に沿って一定速度で移動するように制御部によって速度制御されていることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ洗浄装置。
【請求項３】
前記ノズルによる洗浄水の拡散角度が所定の角度に設定されて洗浄水噴射領域が楕円形に形成されるとともに、隣接するノズルの洗浄水噴射領域が前記ウェーハの表面において一部オーバーラップされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハ洗浄装置。
【請求項４】
前記オーバーラップされている前記洗浄水噴射領域が、前記ウェーハの中心を通過するように前記ノズルヘッドの移動軌跡が設定されていることを特徴とする請求項３に記載のウェーハ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハ洗浄装置に係り、特にダイシング装置によってダイシング加工されたウェーハを、ダイシング装置に搭載されたスピンナによって洗浄するダイシング装置のウェーハ洗浄装置に関する。
【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切断されて分割される。ダイシング装置は、ダイシングブレードと称される薄い切断刃を高速回転させてウェーハに不完全溝を形成（ハーフカット）するか、あるいは完全溝を形成（フルカット）して、個々のチップに分割する。
【０００３】
ダイシング加工に際しては、ウェーハの裏面をダイシングシートに予め貼付し、このダイシングシートを介してウェーハを環状のフレームに取り付けておく。このため、ウェーハがフルカットされて個々のチップに分割された場合でも、各チップ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る。なお、このウェーハ形状が保たれたチップの集合体をも、本明細書では便宜上ウェーハと称する。
【０００４】
このような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及び冷却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、研削水及び冷却水による研削粉の洗い流し作用だけでは研削粉除去機能は不十分である。何故ならば、ウェーハの表面及び加工溝の中には研削粉を含んだ研削水及び冷却水が滞留しているからである。この場合、ダイシング加工後のウェーハＷをそのまま乾燥させてしまうと、滞留した研削粉がウェーハに固着してしまい、これを除去するのが非常に困難になる。
【０００５】
このため、ダイシング装置内にスピンナと称されるウェーハ洗浄装置を搭載し、このウェーハ洗浄装置によって、ダイシング後のウェーハを乾燥前に洗浄して研削粉を除去するようにしている。
【０００６】
このウェーハ洗浄装置は、洗浄槽内でウェーハを保持して回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルに保持されたウェーハの外周部と中心部との間をウェーハ表面に沿って往復移動しながらウェーハに高圧洗浄水（二流体）を供給するノズルとを有している（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２７３０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のウェーハ洗浄装置は、ウェーハに向けて洗浄液を噴射するノズルが１個であるため、洗浄範囲が狭く、洗浄効果を上げるためには洗浄時間を長めに設定せざるを得ない。これにより、ダイシング装置として、スループットを上げることができないという欠点があった。
【０００８】
また、ノズルが１個であるために、ノズルをウェーハの外周部と中心部との間の揺動範囲内で同速度で移動させると、外周部に向かうに従って洗浄能力が低下する。このため、中心部から外周部に向かって速度が遅くなるように、又は、外周部から中心部に向けて速度が速くなるようにノズルの揺動速度を制御しなければならず、この観点から見てもスループットを上げることができないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、洗浄能力を高めることによりスループットを上げることができるダイシング装置のウェーハ洗浄装置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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、ウェーハを各チップ毎に切断するダイシング装置に搭載されるとともに、ウェーハを保持して回転させる回転手段と、該回転手段によって回転中のウェーハの表面に沿って往復移動しながらウェーハの表面に洗浄水を噴射するノズルとを備えたウェーハ洗浄装置において、前記ノズルは複数配置されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、複数個のノズルからウェーハの表面に洗浄水を噴射するように構成したので、洗浄範囲が広くなり、よって、短時間であっても洗浄効果を上げることができる。これにより、ダイシング装置としてのスループットを上げることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記複数のノズルが配置されたノズルヘッドを移動させる移動手段を備え、該移動手段は、前記ノズルヘッドをウェーハの表面に沿って一定速度で移動するように制御部によって速度制御されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ノズルヘッドの移動範囲内において、ノズルヘッドを移動手段によって同速度で移動させても、ノズルヘッドにはノズルが複数個配置されているため、場所によって洗浄能力が低下することはない。このため、ノズルヘッドをウェーハの表面に沿って一定速度で移動するように制御部が移動手段を制御する。これにより、本発明は、従来のウェーハ洗浄装置と比較してスループットを上げることができる。本発明の一定速度とは、従来のウェーハ洗浄装置のウェーハ外周部における速度よりも高速に設定されている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記ノズルによる洗浄水の拡散角度が所定の角度に設定されて洗浄水噴射領域が楕円形に形成されるとともに、隣接するノズルの洗浄水噴射領域が前記ウェーハの表面において一部オーバーラップされていることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ノズルの洗浄水噴射領域を楕円形に形成したので、洗浄水噴射領域が円形のノズルと比較して洗浄範囲を広げることができる。また、隣接するノズルの洗浄水噴射領域を、ウェーハの表面において一部オーバーラップさせることにより、オーバーラップさせた部分の洗浄能力が上がるので、このオーバーラップ部分を複数持たせることにより、洗浄効果がより一層向上する。本発明の楕円形とは、従来のウェーハ洗浄装置の円形よりも面積が広く設定されている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記オーバーラップされている前記洗浄水噴射領域が、前記ウェーハの中心を通過するように前記ノズルヘッドの移動軌跡が設定されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、洗浄能力の高いオーバーラップ部分が、洗浄水が当たらなければ洗浄できない中心部を通過するので、中心部を必ず洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明のウェーハ洗浄装置によれば、複数個のノズルからウェーハの表面に洗浄水を噴射するようにしたので、短時間であっても洗浄効果を上げることができ、これによって、スループットを上げることができる。また、本発明は、ノズルヘッドの揺動範囲内において、ノズルヘッドを移動手段によって同速度で移動させることが可能なので、従来のウェーハ洗浄装置と比較してスループットを上げることができる。更に、本発明は、ノズルの洗浄水噴射領域を楕円形に形成して洗浄範囲を広げるとともに、隣接するノズルの洗浄水噴射領域を、ウェーハの表面において一部オーバーラップさせたので、洗浄効果がより一層向上する。更にまた、本発明は、洗浄能力の高いオーバーラップ部分が、洗浄水が当たらなければ洗浄できない中心部を通過するので、中心部を必ず洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って本発明に係るウェーハ洗浄装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
実施の形態のウェーハ洗浄装置であるスピンナは、半導体ウェーハをダイシング加工するダイシング装置に搭載されているため、ここではまず、ダイシング装置の構成について図１、図２を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、ダイシング装置１０の外観を示す斜視図であり、図２はダイシング装置１０の概略平面図である。ダイシング装置１０は、装置本体１２に、複数のウェーハＷが収納されたカセット（不図示）を外部装置との間で受け渡すロードポート１４、吸着部１６を有しウェーハＷを装置各部に搬送する２台のウェーハ搬送装置１８、１８、ウェーハＷの表面を撮像する撮像装置２０、ダイシング加工部２２、ダイシング加工後のウェーハＷを洗浄し、乾燥させるスピンナ２４、及び装置各部の動作を制御するコントローラ２６等から構成されている。
【００２２】
ダイシング加工部２２には、２本対向して配置され、先端に第１の極薄ブレード２８が取り付けられる高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル３０と、第２の極薄ブレード３２が取り付けられる高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式スピンドル３４とが設けられており、どちらのブレード２８、３２も２０，０００ｒｐｍ〜１００，０００ｒｐｍで高速回転されるとともに、互いに独立して図１、図２のＹ方向のインデックス送りと図１の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３６がＺ方向の軸心を中心に回転可能に構成されるとともに、Ｘテーブル３８の移動によって図２のＸ方向に研削送りされるように構成されている。
【００２３】
第１及び第２の極薄ブレード２８、３２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構成されているが、２本のエアーベアリング式スピンドル３０、３４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。
【００２４】
ウェーハＷは図３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、カセットに複数枚収納されてダイシング装置１０のロードポート１４のエレベータ１５に供給される。次いで、ウェーハ搬送装置１８によってワークテーブル３６に載置され、撮像装置２０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。
【００２５】
アライメントされたウェーハＷは、ダイシング加工部２２においてブレード２８、３２によってダイシングされ、ウェーハ搬送装置１８によってスピンナ２４に搬送される。ここでウェーハＷは、スピン洗浄後、スピン乾燥される。乾燥されたウェーハＷは、ウェーハ搬送装置１８によって、ロードポート１４にセットされたカセット（不図示）に収納される。  
【００２６】
次に、ダイシング装置１０のスピンナ２４について説明する。
【００２７】
図４はスピンナ２４の斜視図であり、図５はスピンナ４０の平面図、図６はスピンナ４０のノズル構造図である。
【００２８】
スピンナ２４は、図４及び図５に示すように、スピンナーテーブル（回転手段）４０、ノズル装置４２、槽壁４４、及び上カバー（不図示）等で構成されている。スピンナーテーブル４０は、スピンナーテーブル４０の下方に設置された不図示のスピンナーベース上に設けられ、不図示のモータによって、スピンナーテーブル４０の軸心を中心に回転される。また、スピンナーテーブル４０の上面は多孔質材からなる吸着面が形成され、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。
【００２９】
スピンナーテーブル４０の外周部には、図５の如く４個のフレームホルダ４６、４６…が円周上等間隔に取り付けられ、このフレームホルダ４６、４６…によって図３のフレームＦが支持されることにより、スピンナーテーブル４０にウェーハＷが固定される。
【００３０】
ノズル装置４２のノズルヘッド４８には、３連のノズル５０、５０、５０が所定の間隔をもって固定されている。ノズルヘッド４８には、アーム５２の先端が固定され、このアーム５２の基端部は、図６の如く揺動モータ（移動手段）５４によって所定角度内で往復回動される支柱５６に固定されている。また、支柱５６の往復回動範囲は、ノズルヘッド４８が図５中実線で示した待機位置と、スピンナーテーブル４０を超えた洗浄終端位置との範囲内でノズルヘッド４８が揺動する範囲に設定されている。
【００３１】
また、アーム５２は中空構造であり、アーム５２の先端は各ノズル５０、５０、５０に連通され、その基端は不図示のカップリング及び切替弁５８を介してウォータポンプ６０に連結されている。更に、ノズルヘッド４８には高圧エア供給管６２の先端が固定されている。この高圧エア供給管６２の先端は各ノズル５０、５０、５０に連通され、その基端は支柱５６に固定されるとともに、不図示のカップリング及び切替弁６４を介してエアポンプ６６に連結されている。したがって、切替板５８及び６４が開放されると、ウォータポンプ６０から圧送された洗浄水（純粋）が、エアポンプ６６から圧送された高圧の乾燥エアに同伴されて、各ノズル５０、５０、５０からウェーハＷの表面に向けて噴射される。
【００３２】
なお、スピンナ２４の主要部は上部が開口した槽壁４４によって囲われており、槽壁４４の開口部は、ウェーハ搬送装置１８のアームに付いている不図示のカバーによって開口又は閉鎖される。また、槽壁４４には不図示の排気口が設けられ、この排気口から槽内のミストが外部に排出される。更に、前記カバーは、不図示のスライド機構によって槽壁４４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２４の各部の動作は、ダイシング装置１０のコントローラ２６によって制御される。
【００３３】
次に、ダイシング装置１０のスピンナ２４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。
【００３４】
まず、前記カバーをスライドさせて槽壁４４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、ウェーハ搬送装置１８によって、スピンナーテーブル４０に取り付けられたフレームホルダ４６、４６…に載置し固定する。
【００３５】
次いで、前記カバーをスライドさせて槽壁４４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４０に吸着固定する。
【００３６】
次に、揺動モータ５４を駆動して、ノズルヘッド４８をウェーハＷの外周部から、スピンナーテーブル４０上に固定されたウェーハＷの中心位置Ｏを若干量超えた洗浄終端位置に向けて揺動させながら、ノズル５０、５０、５０の先端からウェーハＷに向けて高圧洗浄水を噴射してウェーハＷを洗浄する。
【００３７】
ところで、実施の形態のスピンナ２４は、３連のノズル５０、５０、５０を有している。このように、ノズル５０を複数個揃えることにより、ウェーハＷに対する洗浄範囲が広くなるので、短時間であっても洗浄効果を上げることができる。したがって、このスピンナ２４を有するダイシング装置１０は、ウェーハＷのダイシング加工及び洗浄のスループットを上げることができる。
【００３８】
また、スピンナ２４は図６の如く揺動モータ５４を備え、この揺動モータ５４は、ノズルヘッド４８を、スピンナーテーブル４０に固定されたウェーハＷの表面に沿って一定速度で移動するようにコントローラ２６によって速度制御されている。
【００３９】
これにより、ノズルヘッド４８の前述した揺動範囲内において、ノズルヘッド４８を揺動モータ５４により同速度で移動させても、ノズルヘッド４８には３連のノズル５０、５０、５０が配置されているため、洗浄能力は低下しない。したがって、スピンナ２４は、従来のウェーハ洗浄装置と比較してスループットを上げることができる。なお、スピンナ２４の一定速度とは、従来のウェーハ洗浄装置のウェーハ外周部における速度よりも高速に設定されている。
【００４０】
更に、スピンナ２４は図７の如くノズル５０による洗浄水の拡散角度が所定の角度に設定され、ウェーハＷに対する洗浄水噴射領域７０が図８の如く楕円形に形成されている。このようにノズル５０の洗浄水噴射領域７０を楕円形に形成することにより、洗浄水噴射領域が円形のノズルと比較して洗浄範囲を広げることができる。なお、スピンナ２４の楕円形とは、従来のウェーハ洗浄装置の円形よりも面積が広く設定されている。また、隣接するノズル５０、５０、５０の洗浄水噴射領域７０、７０、７０がウェーハＷの表面において一部オーバーラップされている。このようにオーバーラップ部分７２、７２を持たせることにより、洗浄効果をより一層向上させることができる。
【００４１】
更にまた、オーバーラップされている洗浄水噴射領域７２、７２の一つが、図５の如くスピンナーテーブル４０上に固定されたウェーハＷの中心Ｏを通過するようにノズルヘッド４８の移動軌跡７２が設定されている。これにより、洗浄能力の高いオーバーラップ部分７２が、洗浄水が当たらなければ洗浄できない中心部Ｏを通過するので、中心部Ｏを必ず洗浄することができる。
【００４２】
なお、実施の形態のスピンナ２４については３連のノズル構造について説明したが、これに限定されるものではなく、２連以上あればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ダイシング装置の一例を示した斜視図
【図２】図１に示したダイシング装置の概略平面図
【図３】フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図
【図４】スピンナの構成を示した斜視図
【図５】図４に示したスピンナの平面図
【図６】図４に示したスピンナのノズル装置を示した側面図
【図７】図６に示したノズル装置の噴射角度を示した説明図
【図８】図７に示したノズル装置の洗浄水噴射領域を示した説明図
【符号の説明】
【００４４】
１０…ダイシング装置、１２…装置本体、１４…ロードポート、１８…ウェーハ搬送装置、２０…撮像装置、２２…ダイシング加工部、２４…スピンナ、２６…コントローラ、２８、３２…ブレード、３０、３４…エアーベアリング式スピンドル、４０…スピンナーテーブル、４２…ノズル装置、４８…ノズルヘッド、５０…ノズル
【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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