(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを吸引保持するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルの近傍に配設されアーム部から供給される洗浄水を先端に設けた洗浄水供給ノズルから噴射する洗浄水供給手段とを有し、該スピンナーテーブルが回転すると共に該アーム部が噴射位置変更のための回転をして該スピンナーテーブルに保持された半導体ウェーハの表面に洗浄水が噴射される洗浄装置において、
該洗浄水供給ノズルは、ホルダー本体と、
該ホルダー本体の内部に嵌入され、洗浄水の通り道となる細孔及び噴射口を備えた焼結ダイヤモンドチップと、
該洗浄水の漏れを防止するＯリング及び該焼結ダイヤモンドチップを該ホルダー本体との間で挟持するリングとを備え、
該焼結ダイヤモンドチップと該ホルダー本体とは導通し、該ホルダー本体が該アーム部に接続され、該アーム部が接地され、該焼結ダイヤモンドが接地されている洗浄装置。
【請求項２】
前記焼結ダイヤモンドチップの噴射口の先端は、３０〜５０度開いた状態である
請求項１に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の装置に装着されて洗浄対象物に洗浄水を噴射する洗浄水供給ノズルに関するものであり、詳しくは、洗浄水を噴射する細孔を形成するスプレーチップの材質を焼結ダイヤモンドとすることにより、静電気の発生及び噴射口の広がりを防止するようにした洗浄水供給ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハ等の切削を行い、切削後の半導体ウェーハ等の洗浄を行うことができるダイシング装置、半導体ウェーハ等の研磨を行う研磨装置、切削後の半導体ウェーハ等の洗浄を行う単体の洗浄装置等には、半導体ウェーハ等を洗浄するための洗浄水を噴射する洗浄水供給ノズルが設けられている。
【０００３】
例えば、図４に示すような洗浄装置３１においては、上下動して開閉する開閉扉３２ａにより覆われた洗浄チャンバ３２内において、洗浄水供給手段３４から供給される洗浄水によって半導体ウェーハ等の洗浄が行われる。
【０００４】
洗浄チャンバ３２の背面上部には、マトリクス状に配設した円形の孔である外気流入孔３２ｂを設けており、また、洗浄チャンバ３２の中央部には、洗浄しようとする半導体ウェーハ等を吸引保持して高速回転するスピンナーテーブル３３が配設されている。
【０００５】
スピンナーテーブル３３の近傍に配設された洗浄水供給手段３４は、アーム部３４ｂから供給される洗浄水を、先端に設けた洗浄水供給ノズル３４ａから噴射するようにしたもので、スピンナーテーブル３３が回転すると共に、アーム部３４ｂが所定角度回転することによって、スピンナーテーブル３３に保持された半導体ウェーハ等の表面に一様に洗浄水が噴射される。
【０００６】
また、洗浄水供給手段３４のアーム部３４ｂには、ガス供給ノズル３５ａ及びガス供給管３５ｂからなる高圧ガス供給手段３５が一体的に形成されており、ガス供給管３５ｂから供給される高圧ガスを、ガス供給ノズル３５ａから半導体ウェーハ等に向けて噴射することができる。
【０００７】
チャンバ３２の背面下部においては、排気手段３６が貫通しており、この排気手段３６は、チャンバ３２内のミストを吸い込むための吸い込み口３６ａと、吸い込み口３６ａから吸い込んだミストを外部に排気するホース３６ｂとを備えている。
【０００８】
以上のように構成される洗浄装置３１を用いて半導体ウェーハの表面の洗浄を行う際は、先ず、開閉扉３２ａを開けて半導体ウェーハをスピンナーテーブル３３に吸引保持させてから開閉扉３２ｂを閉じ、スピンナーテーブル３３を高速回転させる。
【０００９】
そして、半導体ウェーハを吸引保持したスピンナーテーブル３３をこのまま高速回転させた状態で、洗浄水供給ノズル３４ａから洗浄水を噴射させることにより、スピン洗浄が遂行される。このとき、アーム部３４ｂが所定角度回転することにより、半導体ウェーハの表面全体に洗浄水が行き渡る。
【００１０】
洗浄水が噴射されると、洗浄チャンバ３２内は、ミストで充満されるが、充満されたミストは、吸い込み口３６ａから吸い込まれてホース３６ｂを通じて外部に排出される。また、ミストが排出されると、外気流入孔３２ｂから外気が流入し、この外気は洗浄チャンバ３２の天井３２ｃに沿って循環して最終的には吸い込み口３６ａから吸い込まれて外部に排出される。
【００１１】
このようにしてスピン洗浄が行われ、洗浄の終了後は、スピンナーテーブル３３を高速に回転させた状態で、高圧ガス供給手段３５のガス供給ノズル３５ａから高圧ガスを半導体ウェーハの表面に吹き付けてスピン乾燥を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
洗浄水供給ノズル１０の中心部には、洗浄水の噴射時に洗浄水の通り道となる細孔及び噴射口を形成するスプレーチップを備えている。このスプレーチップの材質としては、比較的硬度が高く、高圧水の噴射によっても噴射口が広がらない等の理由により、通常は炭化珪素（ＳｉＣ）が用いられている。
【００１３】
しかしながら、炭化珪素からなるスプレーチップの場合には、炭化珪素に導電性がないことに起因して、洗浄水が通過する際に静電気が発生することがある。この静電気は、洗浄水を通じて半導体ウェーハ等に伝わり、半導体ウェーハ等の電気特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００１４】
一方、静電気の発生を防止すべく、スプレーチップの素材として導電性のある超硬合金を用いたものもあるが、超硬合金は比較的軟質であり、高圧水の噴射により噴射口が広がりやすく、洗浄に支障が生じる。このため、スプレーチップの交換頻度が高く不経済であり、また、交換作業も煩にたえない。
【００１５】
尚、ＤＬＣ（ダイヤモンド状カーボン）を超硬合金または炭化珪素で形成されたスプレーチップに数ミクロン程度の厚さで被覆すると、導電性があり、且つ、噴射口の広がりを抑制できるが、充分とはいえない。
【００１６】
従って、従来の洗浄水供給ノズルにおいては、洗浄水の噴射時における静電気の発生及び噴射口の広がりの双方を防止することに解決しなければならない課題を有している。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、半導体ウェーハを吸引保持するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルの近傍に配設されアーム部から供給される洗浄水を先端に設けた洗浄水供給ノズルから噴射する洗浄水供給手段とを有し、スピンナーテーブルが回転すると共にアーム部が噴射位置変更のための回転をしてスピンナーテーブルに保持された半導体ウェーハの表面に洗浄水が噴射される洗浄装置において、洗浄水供給ノズルは、ホルダー本体と、ホルダー本体の内部に嵌入され、洗浄水の通り道となる細孔及び噴射口を備えた焼結ダイヤモンドチップと、洗浄水の漏れを防止するＯリング及び焼結ダイヤモンドチップをホルダー本体との間で挟持するリングとを備え、焼結ダイヤモンドチップとホルダー本体とは導通し、ホルダー本体がアーム部に接続され、アーム部が接地され、焼結ダイヤモンドが接地されている洗浄装置を提供するものである。
【００１８】
このような洗浄装置によれば、焼結ダイヤモンドチップを構成する焼結ダイヤモンドが従来使用されていた炭化珪素よりも導電性の大きな素材であるため、洗浄水が噴射口を通過する際の静電気の発生を防止することができる。
【００１９】
また、焼結ダイヤモンドは、超硬合金よりも硬度が高いという性質を有しているため、洗浄水が高圧で噴射されても噴射口が広がりにくい。
【００２０】
また本発明は、焼結ダイヤモンドチップの噴射口の先端は、３０〜５０度開いた状態であることを付加的に含むものである。
【００２１】
焼結ダイヤモンドチップの噴射口の先端が３０〜５０度開いた状態となっていることにより、洗浄水が広角に噴射される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一例として、図１及び図２に示す洗浄水供給ノズル１０について説明する。
【００２３】
図１に示すように、洗浄水供給ノズル１０の底面側は、洗浄しようとする半導体ウェーハと対向して洗浄水を噴射する噴射口１１を設けた側であり、上面側は、噴射位置変更のための回転及び洗浄水の供給を行うアーム部１２に接続される側である。
【００２４】
この洗浄水供給ノズル１０は、ホルダー本体１３の内部に、洗浄水の通り道となる細孔１４及び噴射口１１を備えた焼結ダイヤモンドチップ１５を上側から嵌入させ、更にその上から、洗浄水の漏れ防止用のガスケットであるＯリング１６及び焼結ダイヤモンドチップ１５を固定するためのリング１７を嵌入させることにより、焼結ダイヤモンドチップ１５がホルダー本体１３とリング１７との間に挟持された構造となっている。
【００２５】
焼結ダイヤモンドチップ１５は、焼結したダイヤモンドからなるスプレーチップであり、例えば、体積比で５〜１０パーセントのコバルトを含有している。
【００２６】
この焼結ダイヤモンドチップ１５の中心部には、洗浄水を噴射する噴射口１１と、噴射口１１へ洗浄水を供給する空洞である細孔１４を備えている。
【００２７】
噴射口１１は、先端が例えば３０〜５０度開いた状態となっており、洗浄水の噴射時は、この角度に対応して洗浄水が広角に噴射されるようになっている。
【００２８】
一方、細孔１４は、アーム部と接続されており、アーム部から供給される洗浄水を噴射口１１へ供給するための通り道となるものである。
【００２９】
焼結ダイヤモンドチップ１５を構成する焼結ダイヤモンドは、従来使用されていた炭化珪素よりも導電性の大きな素材であるため、洗浄水が噴射口１１を通過する際の静電気の発生を減少させることができる。また、コバルトを含有していることにより、より一層導電性が増大し、静電気の発生をより高い確率で防止することができる。
【００３０】
更に、焼結ダイヤモンドチップ１５とホルダー本体１３とは導通しており、ホルダー本体１３はアーム部１２に接続され、また、アーム部１２は接地されている。従って、焼結ダイヤモンドチップ１５は直接接地されることになる。
【００３１】
また、ダイヤモンドは、超硬合金よりも硬度が高いという性質を有しており、更に、焼結によって形成したことにより、粒子や分子の相互拡散によって緻密となって強度が増すため、洗浄水が高圧で噴射されても噴射口が広がりにくい。従って、噴射口１１の径を一定に保つことができ、洗浄水の噴射を適正に行うことができると共に、チップの寿命も長くなる。
【００３２】
以上説明したような洗浄水供給ノズル１０は、例えば、図３に示すダイシング装置２０や、従来例で示した洗浄装置１における洗浄水供給手段４に設けられる。
【００３３】
ダイシング装置２０では、フレーム２１に保持テープ２２を介して保持された半導体ウェーハ２３は、チャックテーブル２４に吸引保持されて切削ブレード２５によって切削される。そして、切削後の半導体ウェーハ２３は、フレーム２１に保持されたまま搬送手段２６に吸着保持されて、搬送手段２６が摺動してスピン洗浄領域２７に搬送され、スピンナーテーブル２８に吸着保持される。
【００３４】
スピンナーテーブル２８に保持された半導体ウェーハ２３は、スピンナーテーブル２８が回転すると共に、図３において図示されていないが、洗浄領域２７の壁側に設けられた図２に示す如く洗浄水供給ノズル１０から噴射される洗浄水によって洗浄されて、表面に付着した切削屑等が除去される。
【００３５】
以上説明したように、本発明に係る洗浄装置は、焼結ダイヤモンドチップを備えたことにより、従来のスプレーチップよりも導電性が増し、洗浄水が噴射口を通過する際の静電気の発生を防止することができるため、半導体ウェーハ等の電気特性に悪影響を与えることがなくなる。
【００３６】
また、焼結ダイヤモンドは硬度が高く、洗浄水が高圧で噴射されても噴射口が広がりにくいため、寿命が長く、交換頻度も低くなる。
【００３７】
更に、焼結ダイヤモンドチップが、体積比で５〜１０パーセントのコバルトを含有していることにより、焼結ダイヤモンドの導電性が更に増大し、静電気の発生をより高い確率で防止することができるため、半導体ウェーハ等の電気特性の信頼性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗浄水供給ノズルの実施の形態の一例を示す底面図である。
【図２】同洗浄水供給ノズルを示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】同洗浄水供給ノズルを備えたダイシング装置を示す斜視図である。
【図４】従来の洗浄水供給ノズルを備えた洗浄装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：洗浄水供給ノズル  １１：噴射口  １２：アーム部  １３：ホルダー本体
１４：細孔  １５：焼結ダイヤモンドチップ  １６：Ｏリング  １７：リング
２０：ダイシング装置  ２１：フレーム  ２２：保持テープ
２３：半導体ウェーハ  ２４：チャックテーブル  ２５：切削ブレード
２６：搬送手段  ２７：スピン洗浄領域  ２８：スピンナーテーブル
３１：洗浄装置  ３２：洗浄チャンバ  ３２ａ：開閉扉  ３２ｂ：外気流入孔
３２ｃ：天井  ３３：スピンナーテーブル  ３４：洗浄水供給手段
３４ａ：洗浄水供給ノズル  ３４ｂ：アーム部  ３５：高圧ガス供給手段
３５ａ：ガス供給ノズル  ３５ｂ：ガス供給管  ３６：排気手段
３６ａ：吸い込み口  ３６ｂ：ホース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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