JP2000260740A - スピンナー洗浄装置 - Google Patents

スピンナー洗浄装置

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JP2000260740A
JP2000260740A JP11066213A JP6621399A JP2000260740A JP 2000260740 A JP2000260740 A JP 2000260740A JP 11066213 A JP11066213 A JP 11066213A JP 6621399 A JP6621399 A JP 6621399A JP 2000260740 A JP2000260740 A JP 2000260740A
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wafer
brush
spinner
spinner table
operating position
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Kichizo Sato
吉三 佐藤
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Disco Abrasive Systems Ltd
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハ等の被加工物の中心部を支持
し、洗浄水の供給と共に回転して洗浄を行うスピンナー
洗浄装置において、厚さの薄いウェーハの場合にも破損
させることなく洗浄を行うと共に、ウェーハの外周側面
をも洗浄できるようにする。 【解決手段】 ウェーハを保持して高速回転可能なスピ
ンナーテーブルと、ウェーハに洗浄水を供給する洗浄水
供給手段と、作用位置と非作用位置とに選択的に位置付
けられ、作用位置においてはスピンナーテーブルの周囲
において、上面がスピンナーテーブルの上面と略面一に
なるよう位置付けられる第一のブラシ手段と、第一のブ
ラシ手段に対面し、作用位置と非作用位置とに選択的に
位置付けられ、作用位置においては表面がウェーハの上
面に接触する第二のブラシ手段とからなるスピンナー洗
浄装置を構成し、スピンナーテーブル及び第一のブラシ
手段によってウェーハを支持し、洗浄水を供給しながら
第一のブラシ手段及び第二のブラシ手段によってウェー
ハの両面及び外周側面を洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の被加工物の研削後に洗浄を行うスピンナー洗浄装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の被加工物の研削後
は、研削により生じた研削屑が付着しているため、例え
ば、図７及び図８に示すスピンナー洗浄装置５０を用い
て研削後のウェーハを洗浄する必要がある。
【０００３】このスピンナー洗浄装置５０においては、
ウェーハＷを保持したスピンナーテーブル５１が高速回
転し、洗浄水供給ノズル５２から洗浄水が噴出すること
によりウェーハＷのスピンナー洗浄が行われる。また、
必要に応じてエッチング液供給ノズル５３からエッチン
グ液が供給される。
【０００４】そして、洗浄後は、スピンナーテーブル５
１が高速回転すると共に、エアー供給ノズル５４から高
圧エアーが噴出されることによりウェーハＷが乾燥され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すように、ウェーハＷはスピンナーテーブル５１より
外径が大きく形成されていることが多く、この場合はウ
ェーハＷの中心部のみがスピンナーテーブル５１に保持
されることになるため、スピンナーテーブル５１によっ
て保持されていない不安定な部分に洗浄水や高圧エアー
が噴出されると、その圧力や重みによりその部分が撓
み、破損するという問題がある。
【０００６】特に、近年の半導体ウェーハは、携帯電
話、ノート型パソコン等の各種機器の小型化、軽量化を
図るべく、より薄く研削される方向にあり、厚さが１０
０μｍ以下となるように研削される場合も少なくないた
め、このような薄いウェーハの場合には特に破損しやす
い。
【０００７】また、研削装置におけるウェーハＷの研削
時は、図９に示すように、ウェーハＷの片面に保護テー
プＴを貼着し、ウェーハＷより外径が大きい保持テーブ
ル５５に保護テープＴが下になるようにしてウェーハＷ
が吸引保持され、研削砥石５７によって研削が行われる
が、このとき、研削により発生した研削屑（コンタミ）
も保持テーブル５５の吸引力により吸引されてしまうた
め、ウェーハＷの外周側面５６にコンタミが付着するこ
とがある。
【０００８】ところが、図８に示したような方法による
洗浄では、ウェーハＷの表面は洗浄できても、外周側面
５６を洗浄することはできない。また、ウェーハＷの外
周側面５６に付着したコンタミが固化すると、後の工程
においてウェーハＷから保護テープＴを剥離する際の妨
げになるという問題が生じる。
【０００９】このように、スピンナー洗浄装置において
は、厚さの薄いウェーハの場合にも破損させることなく
洗浄を行うと共に、ウェーハの外周側面をも洗浄できる
ようにすることに解決すべき課題を有している。
【００１０】
【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、ウェーハを保持して高速
回転可能なスピンナーテーブルと、ウェーハに洗浄水を
供給する洗浄水供給手段と、作用位置と非作用位置とに
選択的に位置付けられ、作用位置においてはスピンナー
テーブルの周囲において、上面がスピンナーテーブルの
上面と略面一になるよう位置付けられる第一のブラシ手
段と、該第一のブラシ手段に対面し、作用位置と非作用
位置とに選択的に位置付けられ、作用位置においては表
面がウェーハの上面に接触する第二のブラシ手段とから
構成されるスピンナー洗浄装置を提供する。
【００１１】そして本発明は、第一のブラシ手段は、ウ
ェーハより外径が大きくかつ中心部にスピンナーテーブ
ルを挿通可能な開口部を有するドーナツ形状のドーナツ
基盤と、該ドーナツ基盤の表面に配設した第一のブラシ
部と、ドーナツ基盤を進退させて第一のブラシ部を作用
位置と非作用位置とに位置付ける第一のピストン部とを
含み、第一のブラシ部は、作用位置に位置付けられた際
はその上面がスピンナーテーブルの上面から僅かに突出
してウェーハの外周側面全域に接触するようにしたこ
と、第二のブラシ手段は、円盤と、該円盤の表面に配設
した第二のブラシ部と、円盤を自由回転可能に支持する
アーム部と、該アーム部を進退させて第二のブラシ部を
作用位置と非作用位置とに位置付ける第二のピストン部
と、該第二のピストン部を回転させてアーム部を揺動さ
せることによって第二のブラシ部を揺動させる駆動部と
を含み、第二のブラシ部は、作用位置に位置付けられた
際は、スピンナーテーブルに保持されたウェーハの上面
に接触し、第一のブラシ部とでウェーハを挟持すること
を付加的要件とするものである。
【００１２】このように構成されるスピンナー洗浄装置
によれば、中心部がスピンナーテーブルに保持された比
較的薄いウェーハに洗浄水を供給しながらスピンナー洗
浄を行う場合でも、ウェーハの中心部の周囲が第一のブ
ラシ手段により支持されており、ウェーハ全体がスピン
ナーテーブル及び第一のブラシ手段により支持されてい
るため、ウェーハが撓んだり破損したりすることがな
い。また、第一のブラシ手段と第二のブラシ手段とによ
ってウェーハが挟持された状態で洗浄されるため、両面
を確実に洗浄でき、第一のブラシ手段がウェーハより大
径に形成されていることにより、外周側面の洗浄を行う
こともできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、図１に示す研削装置１０に搭載されるスピンナー洗
浄装置２１について説明する。
【００１４】まず研削装置１０の概要について説明する
と、研削装置１０は、ウェーハＷを収容するカセット１
１、１２と、カセット１１からのウェーハＷの搬出また
はカセット１２へのウェーハＷの搬入を行う搬出入手段
１３と、被加工物の位置合わせを行うセンター合わせテ
ーブル１４と、被加工物を搬送する第一の搬送手段１５
及び第二の搬送手段１６と、上部にウェーハＷを吸引保
持するチャック面を有する４つの保持部１７を備えたタ
ーンテーブル１８と、各保持部１７に保持されたウェー
ハＷを研削する研削手段１９、２０と、研削後のウェー
ハＷの洗浄及び乾燥を行うスピンナー洗浄装置２１とか
ら概ね構成される。
【００１５】研削前のウェーハＷは、カセット１１に複
数段に重ねて収納されており、搬出入手段１３によって
１枚ずつピックアップされてセンター合わせテーブル１
４に載置される。そしてここでウェーハＷの位置合わせ
が行われた後、第一の搬送手段１５に吸着されると共に
第一の搬送手段１５が旋回動することによって、保持部
１７にウェーハＷが載置される。
【００１６】次に、ターンテーブル１８が所要角度回転
してウェーハＷが載置された保持部１７が研削手段１９
の直下に位置付けられる。研削手段１９の直下に位置付
けられたウェーハＷは、研削手段１９の作用を受けて上
面が研削される。ここでは例えば粗仕上げが行われる。
【００１７】そして粗仕上げが行われると、ターンテー
ブル１８が所要角度回転し、保持部１７は研削手段２０
の直下に位置付けられ、研削手段２０の作用を受けてウ
ェーハＷの上面が研削される。
【００１８】研削手段１９、２０は、起立して設けられ
た壁体２２に対して上下動可能となっている。ここで、
研削手段１９と研削手段２０とは同様に構成されるた
め、共通の符号を付して説明すると、壁体２２の内側の
面には一対のレール２３が垂直方向に併設され、駆動源
２４に駆動されてレール２３に沿ってスライド板２５が
上下動するのに伴い、スライド板２５に固定された研削
手段１９、２０が上下動するようになっている。
【００１９】研削手段１９、２０においては、回転可能
に支持されたスピンドル２６の先端にマウンタ２７を介
して研削ホイール２８が装着されており、研削ホイール
２８の下部には研削砥石２９が突設されている。研削砥
石２９としては、研削手段１９には粗仕上げ用の砥石、
研削手段２０には最終仕上げ用の砥石が用いられる。
【００２０】最終仕上げにより研削されたウェーハＷが
載置された保持部１８は、ターンテーブル１８の回転に
よって第二の搬送手段１６の近傍に位置付けられる。そ
して、第二の搬送手段１６に吸着され、スピンナー洗浄
装置２１に搬送される。
【００２１】図２に示すように、スピンナー洗浄装置２
１は、ウェーハを保持するスピンナーテーブル３０と、
ウェーハに洗浄水を噴出する洗浄水供給手段３１と、ス
ピンナーテーブル３０の周囲に設けた第一のブラシ手段
３２と、第一のブラシ手段３２に対面する第二のブラシ
手段３３とから概ね構成され、必ずしも必須ではない
が、必要に応じてウェーハにエッチング液を供給するエ
ッチング液供給手段３４、エアーを吹き付けるエアー供
給手段３５も付加される。
【００２２】洗浄水供給手段３１は、先端がスピンナー
テーブル３０に向いたノズルであり、洗浄水をスピンナ
ーテーブル３０に保持されたウェーハに向けて噴出す
る。
【００２３】図３において要部を拡大して示すように、
スピンナーテーブル３０は、円形に形成され、その中心
部には吸引部３７が形成され、装置内部に備えた駆動源
（図示せず）に駆動されて高速回転可能となっている。
【００２４】第一のブラシ手段３２は、図４にも示すよ
うに、ドーナツ形状のドーナツ基盤３８と、ドーナツ基
盤３８の上面に一面に設けた第一のブラシ部３９と、ド
ーナツ基盤３８を進退させる第一のピストン部４０とか
ら構成される。
【００２５】ドーナツ基盤３８は、洗浄するウェーハよ
り大きな径を有しており、その中心部には、スピンナー
テーブル３０を挿通可能とするためにスピンナーテーブ
ル３０より若干大径な円形の開口部４１が形成されてい
る。また、上面には、第一のブラシ部３９が毛先を上方
に向けて配設されている。
【００２６】第一のピストン部４０は、ドーナツ基盤３
８の下面に端部が固定された一対の第一のピストン４２
と、第一のピストン４２を上下動させる第一のシリンダ
４３とから構成されている。
【００２７】一方、第二のブラシ手段３３は、第一のブ
ラシ手段３２を構成するドーナツ基盤３８の外径と内径
との差とほぼ等しい直径を有する円盤４４と、円盤４４
の表面に設けた第二のブラシ部４５と、円盤４４を自由
回転可能に支持するアーム部４６と、アーム部４６を進
退可能にかつ回転可能に支持する第二のピストン部４７
と、第二のピストン部４７を回転可能に支持する駆動部
４８とから構成される。
【００２８】第二のブラシ部４５は、円盤４４の表面か
ら毛先を下方に向けて配設されており、円盤４４の回転
に伴って回転する。また、円盤４４の中心部は、アーム
部４６の下端に自由回転可能に取り付けてある。
【００２９】第二のピストン部４７は、第二のピストン
４８と、第二のピストン４８を上下動させる第二のシリ
ンダ４９とからなり、第二のピストン４８の下端にはア
ーム部４６の一端が固定されている。また、第二のシリ
ンダ４９は、駆動部４９ａに駆動されて回転可能となっ
ており、第二のシリンダ４９が両方向に交互に回転する
ことにより第二のピストン４８も交互に回転し、これに
伴いアーム部４６が揺動して円盤４４及び第二のブラシ
部４５がドーナツ基盤３８の外周からスピンナーテーブ
ル３０の回転中心を通る範囲で揺動する構成となってい
る。
【００３０】このように構成されるスピンナー洗浄装置
２１を用いてウェーハの洗浄を行う場合は、図５（Ａ）
に示すように、洗浄しようとするウェーハＷを、保護テ
ープＴが下になるようにしてその中心部が吸引部３７に
吸引されるようにスピンナーテーブル３０上に載置す
る。このとき、最初はドーナツ基盤３８及び第一のブラ
シ部３９をスピンナーテーブル３０より十分下方に位置
付けておく。このときの第一のブラシ部３９の位置を非
作用位置とする。また、円盤４４及び第二のブラシ部４
５もスピンナーテーブル３０より十分上方に位置付けて
おく。このときの第二のブラシ部４５の位置を非作用位
置とする。
【００３１】そして次に、図３及び図４に示した一対の
第一のピストン４２を徐々に上昇させていき、図５
（Ｂ）に示すように、第一のブラシ部３９を構成する毛
の毛先の先端がウェーハＷの裏面に接触するようにし、
ウェーハＷの外周側面の外側からは、第一のブラシ部３
９を構成する毛がウェーハＷの上面より僅かに上に突出
し、ウェーハＷの外周側面全域にも毛が接触するように
する。このときの第一のブラシ部３９の位置を作用位置
とする。
【００３２】また、これと並行して第二のピストン４８
を下降させていき、第二のブラシ部４５を構成する毛の
先端がウェーハＷの表面に接触するようにする。このと
きの第二のブラシ部４５の位置を作用位置とする。
【００３３】このように、第一のブラシ部３９及び第二
のブラシ部４５を作用位置に位置付けたると、両者によ
ってウェーハＷが挟持され、この状態でスピンナーテー
ブル３０を回転させることによりウェーハＷを回転させ
ると共に、洗浄水供給手段３１から洗浄水を噴出する
と、ウェーハＷの表面は、洗浄水及び第二のブラシ部４
５によって洗浄される。このとき、第二のブラシ部４５
は、図６に示すように、その外周端部が第一のブラシ部
３９の外周端部の位置からウェーハＷの回転中心におい
て、即ち、図６において実線で描いた円と二点鎖線で描
いた円との間で揺動し、ウェーハＷの全面を洗浄すべく
ウェーハＷの回転に伴って連れ回り、自由回転して洗浄
がより効果的に行われる。
【００３４】一方、ウェーハＷの裏面は第一のブラシ部
３９によって洗浄される。更に、ウェーハＷの外周側面
も第一のブラシ部３９によって洗浄される。従って、ウ
ェーハＷの外周側面に付着したコンタミも除去され、後
に行われる保護テープＴの剥離を円滑に行うことができ
る。
【００３５】このとき、第一のブラシ部３９は、ウェー
ハＷを下方から支持する役割も果たす。従って、洗浄水
供給手段３１から供給される洗浄水によって圧力や重み
が加わっても、ウェーハＷに撓み等が生じることがな
く、破損を防止することができるため、安全性が増して
歩留まりが向上する。
【００３６】こうして洗浄が行われた後は、スピンナー
テーブル３０を高速回転させたまま、図５（Ｃ）に示す
ように、第一のブラシ部３９を作用位置に位置付けたま
ま第二のブラシ部４５を非作用位置に待避させると、ス
ピン乾燥される。こうして水分がほぼなくなってから、
次に、第一のブラシ部３９を非作用位置に戻すことで、
洗浄及び乾燥が終了する。そして、こうして洗浄及び乾
燥が行われたウェーハＷは、従来とは異なり、両面及び
外周面に付着していたコンタミが確実に除去される。
【００３７】なお、本実施の形態においては、スピンナ
ー洗浄装置が研削装置に搭載される場合を例に挙げて説
明したが、他の装置に搭載される場合もあり、また、単
独で提供される場合もある。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るスピ
ンナー洗浄装置においては、ウェーハの中心部の周囲も
第一のブラシ手段により支持され、ウェーハ全体がスピ
ンナーテーブル及び第一のブラシ手段により支持された
状態で洗浄が行われる。従って、比較的薄いウェーハに
洗浄水を供給しながらスピンナー洗浄を行っても、ウェ
ーハが撓んだり破損したりすることがないため、安全性
が増し、歩留まりが向上する。
【００３９】また、第一のブラシ手段と第二のブラシ手
段とによってウェーハが挟持された状態で洗浄されるた
め、両面を確実に洗浄でき、第一のブラシ手段がウェー
ハより大径に形成されていることにより、外周側面の洗
浄を行うこともできるため、コンタミを完全に除去する
ことができ、後に行われる保護テープの剥離に支障が生
じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスピンナー洗浄装置が搭載される
研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同スピンナー洗浄装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。
【図３】同スピンナー洗浄装置の要部を拡大して示す斜
視図である。
【図４】同スピンナー洗浄装置の要部を拡大して示す説
明図である。
【図５】同スピンナー洗浄装置を用いてウェーハを洗浄
する様子を示す説明図である。
【図６】同スピンナー洗浄装置を用いてウェーハを洗浄
する様子を示す略示的平面図である。
【図７】従来のスピンナー洗浄装置を示す斜視図であ
る。
【図８】同スピンナー洗浄装置の要部を拡大して示す説
明図である。
【図９】研削装置の保持テーブルにウェーハが保持され
て研削される様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…研削装置 １１、１２…カセット １３…搬出入手段 １４…センター合わせテーブル １５…第一の搬送手段 １６…第二の搬送手段 １７…保持部 １８…ターンテーブル １９、２０…研削手段 ２１…スピンナー洗浄装置 ２２…壁体 ２３…レール ２４…駆動源 ２５…スライド板 ２６…スピンドル ２７…マウンタ ２８…研削ホイール ２９…研削砥石 ３０…スピンナーテーブル ３１…洗浄水供給手段 ３２…第一のブラシ手段 ３３…第二のブラシ手段 ３４…エッチング液供給手段 ３５…エアー供給手段 ３７…吸引部 ３８…ドーナツ基盤 ３９…第一のブラシ部 ４０…第一のピストン部 ４１…開口部 ４２…第一のピストン ４３…第一のシリンダ ４４…円盤 ４５…第二のブラシ部 ４６…アーム部 ４７…第二のピストン部 ４８…第二のピストン ４９…第二のシリンダ ４９ａ…駆動部 ５０…スピンナー洗浄装置 ５１…スピンナーテーブル ５２…洗浄水供給ノズル ５３…エッチング液供給ノズル ５４…エアー供給ノズル ５５…保持テーブル ５６…外周側面 ５７…研削砥石
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月２４日（２０００．１．２
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【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、ウェーハを保持して高速
回転可能なスピンナーテーブルと、ウェーハに洗浄水を
供給する洗浄水供給手段と、スピンナーテーブルの周囲
において、上面がスピンナーテーブルの上面と略面一に
なるよう位置付けられる第一のブラシ手段と、該第一の
ブラシ手段に対面し、作用位置と非作用位置とに選択的
に位置付けられ、作用位置においては表面がウェーハの
上面に接触する第二のブラシ手段とから構成されるスピ
ンナー洗浄装置を提供する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェーハを保持して高速回転可能なスピ
    ンナーテーブルと、該ウェーハに洗浄水を供給する洗浄
    水供給手段と、 作用位置と非作用位置とに選択的に位置付けられ、作用
    位置においては該スピンナーテーブルの周囲において、
    上面が該スピンナーテーブルの上面と略面一になるよう
    位置付けられる第一のブラシ手段と、 該第一のブラシ手段に対面し、作用位置と非作用位置と
    に選択的に位置付けられ、作用位置においては表面が該
    ウェーハの上面に接触する第二のブラシ手段とから構成
    されるスピンナー洗浄装置。
  2. 【請求項２】 第一のブラシ手段は、ウェーハより外径
    が大きくかつ中心部にスピンナーテーブルを挿通可能な
    開口部を有するドーナツ形状のドーナツ基盤と、該ドー
    ナツ基盤の表面に配設した第一のブラシ部と、該ドーナ
    ツ基盤を進退させて該第一のブラシ部を作用位置と非作
    用位置とに位置付ける第一のピストン部とを含み、 該第一のブラシ部は、作用位置に位置付けられた際はそ
    の上面が該スピンナーテーブルの上面から僅かに突出し
    てウェーハの外周側面全域に接触するようにした請求項
    １に記載のスピンナー洗浄装置。
  3. 【請求項３】 第二のブラシ手段は、円盤と、該円盤の
    表面に配設した第二のブラシ部と、該円盤を自由回転可
    能に支持するアーム部と、該アーム部を進退させて該第
    二のブラシ部を作用位置と非作用位置とに位置付ける第
    二のピストン部と、該第二のピストン部を回転させて該
    アーム部を揺動させることによって該第二のブラシ部を
    揺動させる駆動部とを含み、 該第二のブラシ部は、作用位置に位置付けられた際は、
    スピンナーテーブルに保持されたウェーハの上面に接触
    し、第一のブラシ部とで該ウェーハを挟持する請求項２
    に記載のスピンナー洗浄装置。
JP11066213A 1999-03-12 1999-03-12 スピンナー洗浄装置 Pending JP2000260740A (ja)

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