(57)【要約】【課題】  反った被洗浄物でも表面全体を均一に効率よく洗浄することのできるスピンナ洗浄装置を提供することである。【解決手段】  被洗浄物の表面を洗浄する洗浄手段を備えたスピンナ洗浄装置であって、該洗浄手段は、洗浄アームと、該洗浄アームの先端部分に配設された被洗浄物に接触して洗浄物を洗浄する洗浄部材と、該洗浄部材が該スピンナテーブルの回転中心を通るように該洗浄アームを揺動させる揺動手段と、該洗浄部材を該スピンナテーブルに保持された被洗浄物に対して進退させる進退手段と、該洗浄部材が該進退手段によって被洗浄物に接触する荷重を測定して該制御手段に送る荷重計と、を含み、該制御手段は、該洗浄部材が予め設定した所定の荷重で被洗浄物を押圧するように該進退手段を制御することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を保持して回転可能なスピンナテーブルと、該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する洗浄液供給手段と、被洗浄物の表面を洗浄する洗浄手段と、該スピンナテーブル、該洗浄液供給手段及び該洗浄手段を制御する制御手段と、を備えたスピンナ洗浄装置であって、
該洗浄手段は、洗浄アームと、該洗浄アームの先端部分に配設された被洗浄物に接触して洗浄物を洗浄する洗浄部材と、該洗浄部材が該スピンナテーブルの回転中心を通るように該洗浄アームを揺動させる揺動手段と、該洗浄部材を該スピンナテーブルに保持された被洗浄物に対して進退させる進退手段と、該洗浄部材が該進退手段によって被洗浄物に接触する荷重を測定して該制御手段に送る荷重計と、を含み、
該制御手段は、該洗浄部材が予め設定した所定の荷重で被洗浄物を押圧するように該進退手段を制御することを特徴とするスピンナ洗浄装置。
【請求項２】
前記進退手段は、該洗浄部材が先端に装着されたピストンと、該ピストンを上下動するシリンダと、該シリンダにエアーを供給するエアー供給源に連通したエアー供給経路と、該エアー供給経路に配設され該シリンダに供給するエアーの圧力を調整する圧力調整手段と、を含み、
該制御手段は、該荷重計の測定結果が予め設定した荷重値となるように該圧力調整手段を制御することを特徴とする請求項１記載のスピンナ洗浄装置。
【請求項３】
前記スピンナテーブルは、被洗浄物の径方向に移動して被洗浄物の外周縁を保持すると共に保持した被洗浄物の下方に空間を形成する３個以上の外周縁保持部材を備え、
該洗浄液供給手段は、該スピンナテーブルに保持された被洗浄物の表面側と裏面側とに洗浄液を供給することを特徴とする請求項１記載のスピンナ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状の被洗浄物を洗浄するスピンナ洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等の電子回路が表面に形成された半導体チップは、円盤状の半導体ウエーハの表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインで矩形領域を区画し、これらの矩形領域に電子回路を形成した後、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断するといったプロセスを経て製造される。
【０００３】
半導体チップの種類として、表面に複数の突起状の金属電極（バンプ）が形成されたものや、絶縁手段として樹脂が塗布されて樹脂膜が形成されたものがあり、これら金属電極及び樹脂膜の両方が表面に設けられた半導体チップもある。
【０００４】
半導体ウエーハの表面を被覆する樹脂としては、ポリイミドやエポキシといった種類の樹脂が用いられるが、このような樹脂を半導体ウエーハの表面に塗布して乾燥させると、硬化時の樹脂の収縮作用によって半導体ウエーハが樹脂側に反るという変形が生じやすい。この変形は、樹脂を加熱して塗付し、冷却によって硬化させるものにおいては収縮力が大きいため顕著に生じる。
【０００５】
半導体ウエーハを研削する研削装置のチャックテーブルが吸引により半導体ウエーハを保持する機構の場合、半導体ウエーハが反ったままではチャックテーブルで吸引保持することができず、研削加工できないという問題が発生している。
【０００６】
そこで、研削加工時には反った半導体ウエーハを平板状の押圧手段によって研削装置のチャックテーブルに押し付けて吸引保持させることが行われている。この方法により、研削加工時には平坦な状態が維持されるが、加工後に半導体ウエーハの洗浄を行う場合には、反った状態の半導体ウエーハを洗浄しなければならない。
【０００７】
半導体ウエーハの表面側は加工時や搬送時に汚れが固着することを防ぐため、常に純水等を供給して濡れた状態に維持されており、通常は最終的に２流体ノズル等で洗浄水を噴射して表面側の汚れを除去してから乾燥する。
【０００８】
この場合は、半導体ウエーハが反っていても何ら問題なく洗浄することができるが、何らかの原因で表面側に汚れが固着してしまった場合や、薬液によって表面を洗浄する場合には、スポンジ等の洗浄部材が先端に配設されたペンブラシを接触させることにより半導体ウエーハを洗浄する場合がある。
【０００９】
半導体ウエーハの表面が平坦の場合には、ペンブラシの高さを一定に保つことで洗浄部材を半導体ウエーハの表面に均一に接触させることができ、洗浄ムラや洗浄残りが発生することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１７３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、ペンブラシ洗浄の場合、半導体ウエーハが反っているとペンブラシはその反りに追従することができないため、洗浄ムラが発生したり、反りが著しい場合には洗浄できない部分が発生してしまうという問題がある。
【００１２】
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、反った被洗浄物でも表面全体を均一に効率よく洗浄することのできるスピンナ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】
【００１３】
本発明によると、被洗浄物を保持して回転可能なスピンナテーブルと、該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する洗浄液供給手段と、被洗浄物の表面を洗浄する洗浄手段と、該スピンナテーブル、該洗浄液供給手段及び該洗浄手段を制御する制御手段と、を備えたスピンナ洗浄装置であって、該洗浄手段は、洗浄アームと、該洗浄アームの先端部分に配設された被洗浄物に接触して洗浄物を洗浄する洗浄部材と、該洗浄部材が該スピンナテーブルの回転中心を通るように該洗浄アームを揺動させる揺動手段と、該洗浄部材を該スピンナテーブルに保持された被洗浄物に対して進退させる進退手段と、該洗浄部材が該進退手段によって被洗浄物に接触する荷重を測定して該制御手段に送る荷重計と、を含み、該制御手段は、該洗浄部材が予め設定した所定の荷重で被洗浄物を押圧するように該進退手段を制御することを特徴とするスピンナ洗浄装置が提供される。
【００１４】
好ましくは、前記進退手段は、該洗浄部材が先端に装着されたピストンと、該ピストンを上下動するシリンダと、該シリンダにエアーを供給するエアー供給源に連通したエアー供給経路と、該エアー供給経路に配設され該シリンダに供給するエアーの圧力を調整する圧力調整手段と、を含み、該制御手段は、該荷重計の測定結果が予め設定した荷重値となるように該圧力調整手段を制御する。
【００１５】
好ましくは、前記スピンナテーブルは、被洗浄物の径方向に移動して被洗浄物の外周縁を保持すると共に保持した被洗浄物の下方に空間を形成する３個以上の外周縁保持部材を備え、該洗浄液供給手段は、該スピンナテーブルに保持された被洗浄物の表面側と裏面側とに洗浄液を供給する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスピンナ洗浄装置によると、洗浄液供給手段から洗浄液を供給しつつ洗浄部材が予め設定した所定の荷重で被洗浄物を押圧しながら揺動手段により揺動されるため、反った被洗浄物でも表面全体を均一に効率よく洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施形態のスピンナ洗浄装置を具備した切削装置の斜視図である。
【図２】本発明実施形態に係るスピンナ洗浄装置の斜視図である。
【図３】洗浄部材の取り付け構造を模式的に示す図である。
【図４】洗浄部材の押圧力の調整手段を示す模式図である。
【図５】実施形態に係るスピンナ洗浄装置の平面図である。
【図６】洗浄液の噴射方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、本発明実施形態に係るスピンナ洗浄装置を具備した切削装置の斜視図が示されている。切削装置２は、ウエーハの外周縁に形成された面取り部を除去するエッジトリミング用の切削装置又はハーフカット用の切削装置である。
【００１９】
切削装置２は基台４を備えている。基台４の前方の角部には、矩形状の開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、カセット載置台６が昇降可能に設置されている。カセット載置台６の上面には、複数のウエーハを収容する直方体状のカセット８が載置される。なお、図１では、説明の便宜上、カセット８の輪郭のみを示している。
【００２０】
カセット載置台６の側方には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い矩形状の開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｘ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（加工送り手段）（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー１２が設けられている。
【００２１】
Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール（不図示）を備えており、Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレールと平行なＸ軸ボールねじ（不図示）が螺合されている。
【００２２】
Ｘ軸ボールねじの一端部には、Ｘ軸パルスモータ（不図示）が連結されている。Ｘ軸パルスモータでＸ軸ボールねじを回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２３】
Ｘ軸移動テーブル１０の上方には、ウエーハ等の被加工物（不図示）を吸引保持するチャックテーブル１４が設けられている。このチャックテーブル１４は、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向（上下方向、鉛直方向）に平行な回転軸の周りに回転する。
【００２４】
チャックテーブル１４の表面（上面）は、被加工物を吸引保持する保持面１４ａとなっている。この保持面１４ａは、チャックテーブル１４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）と接続されている。
【００２５】
基台４の上面には、切削ユニット（切削手段）１８ａ，１８ｂを支持する門型の支持構造２０が、開口４ｂを跨ぐように配置されている。支持構造２０の前面上部には、切削ユニット１８ａ，１８ｂをＹ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）及びＺ軸方向に移動させる２組の切削ユニット移動機構２２が設けられている。
【００２６】
各切削ユニット移動機構２２は、支持構造２０の前面に配置されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２４を共通に備えている。Ｙ軸ガイドレール２４には、各切削ユニット移動機構２２を構成するＹ軸移動プレート２６がスライド可能に設置されている。
【００２７】
各Ｙ軸移動プレート２６の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２４と平行なＹ軸ボールねじ２８がそれぞれ螺合されている。
【００２８】
各Ｙ軸ボールねじ２８の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３０が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３０でＹ軸ボールねじ２８を回転させれば、Ｙ軸移動プレート２６は、Ｙ軸ガイドレール２４に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００２９】
各Ｙ軸移動プレート２６の表面（前面）には、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３２が設けられている。Ｚ軸ガイドレール３２には、Ｚ軸移動プレート３４がスライド可能に設置されている。
【００３０】
各Ｚ軸移動プレート３４の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３２と平行なＺ軸ボールねじ３６がそれぞれ螺合されている。
【００３１】
各Ｚ軸ボールねじ３６の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３８でＺ軸ボールねじ３６を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３４は、Ｚ軸ガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００３２】
各Ｚ軸移動プレート３４の下部には、被加工物を切削する切削ユニット１８ａ，１８ｂが設けられている。また、切削ユニット１８ａと隣接する位置には、被加工物の上面側を撮像するカメラ（撮像手段）４０が設置されている。
【００３３】
切削ユニット１８ａ，１８ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に平行な回転軸を構成するスピンドルの一端側に装着された円環状の切削ブレード４４を備えている。スピンドルの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドルに装着された切削ブレード４４を回転させる。
【００３４】
開口４ｂに対して開口４ａと反対側の位置には、円形状の開口４ｃが形成されている。開口４ｃ内には、切削後の被加工物を洗浄するスピンナ洗浄装置（スピンナ洗浄手段）４６が設けられている。
【００３５】
図２を参照すると、スピンナ洗浄装置４６の斜視図が示されている。スピンナ洗浄装置４６は被加工物を保持するスピンナテーブル４８を備えており、スピンナテーブル４８はモータ５０により回転可能に配設されている。
【００３６】
モータ５０は、エアーシリンダ５４及びピストン５６から構成される昇降機構５２により上下に移動され、スピンナテーブル４８をウエーハ等の被洗浄物をスピンナテーブル上に載置する上昇位置と、被洗浄物をスピン洗浄する下降位置との間に位置づけることができる。
【００３７】
スピンナテーブル４８の外周には３個の外周縁保持部材５８が配設されている。各外周縁保持部材５８はスピンナテーブル４８の半径方向に伸長するように形成された移動溝６０に沿って移動可能であり、被洗浄物の直径に応じて外周縁保持部材５８を移動して外周縁保持部材５８の切欠き５９が被洗浄物の外周縁に係合して、被洗浄物をスピンナテーブル４８の表面４８ａから浮いた状態で保持する。
【００３８】
スピンナテーブル４８の表面４８ａの中心部分には被洗浄物の裏面側に洗浄液を噴射する裏面側洗浄液噴射ノズル６２が形成されている。６４は洗浄手段であり、洗浄手段６４のモータ６６がスピンナテーブル４８の側面に取り付けられている。
【００３９】
モータ６６の出力軸６６ａには円筒状部材６８が連結されており、この円筒状部材６８に洗浄アーム７０の基端部が固定されている。モータ６６、円筒状部材６８及び洗浄アーム７０で揺動手段を構成する。
【００４０】
洗浄アーム７０の先端部には、図３に示すように、エアーシリンダ７２が取り付けられており、エアーシリンダ７２のピストン７４の先端には荷重計７６を介して洗浄パッド等の洗浄部材７８が取り付けられている。エアーシリンダ７２の側面には洗浄液供給源８８（図６参照）に接続された表面側洗浄液噴射ノズル８０が取り付けられている。
【００４１】
図４に示すように、エアーシリンダ７２は、エアー供給経路８１を介してエアー供給源８２に連通しており、エアー供給経路８１の途中には圧力調整手段８４が介装されている。荷重計７６は制御手段８６に接続されており、制御手段８６は荷重計７６の測定結果が予め設定した荷重値となるように圧力調整手段８４を制御する。
【００４２】
従って、被洗浄物１１に反りがある場合にも、洗浄部材７８は所定の荷重値で被洗浄物１１の表面に押し付けられて被洗浄物１１の表面を洗浄する。洗浄部材７８が先端に装着されたピストン７４と、ピストン７４を上下動するエアーシリンダ７２と、エアーシリンダ７２にエアーを供給するエアー供給経路８１と、エアー供給源８２と、エアー供給経路８１に配設された圧力調整手段８４とで、洗浄部材７８をスピンナテーブル４８に保持された被洗浄物１１に対して進退させる進退手段を構成する。
【００４３】
図５に示すように、被洗浄物１１を保持したスピンナテーブル４８を矢印Ｒ１方向に回転させると共に、表面側洗浄液噴射ノズル８０から洗浄液を噴射し、更に洗浄部材７８を被洗浄物１１の表面に当接させて、洗浄部材７８を矢印Ｒ２で示すようにスピンナテーブル４８の回転中心を通るようにアーム７０で揺動させながら被洗浄物１１を洗浄する。
【００４４】
被洗浄物１１の洗浄時には、図６に示すように、外周縁保持部材５８の切欠き５９が被洗浄物１１の外周縁に係合して被洗浄物１１を下方に空間を形成するように保持しているため、被洗浄物１１の表面に表面側洗浄液噴射ノズル８０から洗浄液を噴射するのに加えて、スピンナテーブル４８の中心部分に形成された裏面側洗浄液噴射ノズル６２から被洗浄物１１の裏面にも洗浄液を噴射して、被洗浄物１１の表裏両面を一度に洗浄することができる。
【００４５】
被洗浄物１１の洗浄中には、洗浄部材７８が予め設定した所定の荷重で被洗浄物１１を押圧しながら洗浄するため、反りをもった被洗浄物でも表面全体を均一に効率よく洗浄することができる。
【００４６】
上述した実施形態では、本発明のスピンナ洗浄装置を切削装置に適用した例について説明したが、本発明のスピンナ洗浄装置はこれに限定されるものではなく、研削装置、研磨装置等の他の加工装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
２    切削装置
１４    チャックテーブル
１８ａ，１８ｂ    切削ユニット
４６    スピンナ洗浄装置
４８    スピンナテーブル
５８    外周縁保持部材
６２    裏面側洗浄液噴射ノズル
６４    洗浄手段
６６    モータ
７０    洗浄アーム
７２    エアーシリンダ
７４    ピストン
７６    荷重計
７８    洗浄部材
８０    表面側洗浄液噴射ノズル
８１    エアー供給経路
８４    圧力調整手段
【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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