JP2001319908A - 被処理物のウエット処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で均一に、かつ確実に表面処理がで
き、後工程等における製品不良の発生を削減できる被処
理物のウエット処理方法及びその装置を得ること。 【解決手段】 本発明の一つであるウエハ洗浄装置１Ａ
は、半導体ウエハＷの被処理面を下向きにして回転保持
する回転テーブル１３と、この回転テーブル１３の下方
に配設された洗浄槽２０と、この洗浄槽２０内で回転テ
ーブル１３と同心軸的に配設され、半導体ウエハＷの被
処理面の径に相当する長さにわたる噴射口２１が形成さ
れており、モータ２４で回転保持されている薬液噴射ノ
ズル２２と、洗浄槽２０に接続され、その洗浄槽２０内
を真空にする真空ポンプ２７とを備えて構成されてい
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、被処理物、例え
ば、半導体ウエハの処理面を洗浄、エッチングなどのウ
エット処理を施すための被処理物のウエット処理方法及
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図を参照しながら従来技術の被処
理物のウエット処理装置を説明する。なお、以下の説明
においては、被処理物としてはダイシング後の半導体ウ
エハを採り上げ、その半導体ウエハを洗浄する洗浄装置
をウエット処理装置の一つとして採り上げて説明する
が、本発明は、半導体ウエハに限定されるものではな
く、液晶デバイス用基板、情報記憶用ディスクなどのに
も適用でき、また、洗浄装置のみならず、エッチング装
置などにも適用できることを予め断っておく。

【０００３】図２は従来技術のウエハ用洗浄装置を概念
図で示した一部断面側面図である。

【０００４】図２において、符号１は従来技術のウエハ
洗浄装置を指す。このウエハ洗浄装置１はモータ２と、
このモータ２の回転軸３に載置面が水平状態で回転支持
され、真空吸着式の回転テーブル４と、この回転テーブ
ル４の上方に位置して配設されている薬液噴射ノズル５
と、この薬液噴射ノズル５を、矢印Ｘで示したように、
左右或いは前後に移動させる移動手段（不図示）などと
から構成されている。

【０００５】このようなウエハ洗浄装置１を用いて、半
導体ウエハから個々のチップに切断するダイシング工程
におけるダイシング後の半導体ウエハの洗浄及び乾燥を
行う場合を採り上げ、その洗浄及び乾燥方法を説明す
る。

【０００６】先ず、ダイシング後の半導体ウエハＷをダ
イシングテープＴを介して金属製フレームＦにマウント
する。この半導体ウエハＷがマウントされたフレームＦ
を回転テーブル４上に載置、真空吸着にて固定し、モー
タ２を作動させ、その回転テーブル４を、例えば、３０
００ｒｐｍで矢印Ｒで示したように回転させながら、薬
液噴射ノズル５から放出する洗浄液Ｌで半導体ウエハＷ
の表面を洗浄する。その洗浄後、洗浄液Ｌの放出を止
め、次に、薬液噴射ノズル５から気体を回転している半
導体ウエハＷの表面に放出し、遠心力で不要な水分を除
去する洗浄、乾燥方法を採っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このウエハ洗
浄装置１及び洗浄方法では、ダイシング時に発生したダ
イシングテープＴ及びシリコン（Ｓｉ）の屑を含んだ洗
浄液Ｌを完全に除去することができず、ボンドパッド上
に残った洗浄液Ｌが常温放置による経時変化により気
化、蒸発し、コンタミネーションが発生、残留するとい
う問題がある。この残留したコンタミネーションは、後
のボンドパッドと基板（リードフレームのインナーリー
ド）とを結線するワイヤーボンドにおいて、ボンドパッ
ドと結線材との接合の妨げになり、接合不足及び付着不
良を起こす場合がある。

【０００８】このため、これまで、コンタミネーション
が残留しないウエハ洗浄装置が求められていた。

【０００９】本発明はこのような課題を解決しようとす
るものであって、短時間で均一に、かつ確実に表面処理
ができ、後工程等における製品不良の発生を削減できる
被処理物のウエット処理方法及びその装置を得ることを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】それ故、請求項１に記載
の発明では、被処理物の被処理面を下向きにして回転さ
せながら、その被処理面全面に薬液を吹き付けて前記被
処理面全面を処理する被処理物のウエット処理方法を採
って、前記課題を解決している。

【００１１】そして、請求項２に記載の発明では、請求
項１に記載の被処理物のウエット処理方法において、超
音波振動が印加された薬液を用いて被処理物のウエット
処理を行う方法を採って、前記課題を解決している。

【００１２】また、請求項３に記載の発明では、被処理
物の被処理面を下向きにして回転させながら、その被処
理面全面に薬液を吹き付けて前記被処理面全面を処理
し、その薬液処理が終了した後、その薬液処理済み被処
理物を高速で回転させ、その回転中の前記被処理面に乾
燥用気体を吹き付けて乾燥する被処理物のウエット処理
方法を採って、前記課題を解決している。

【００１３】そしてまた、請求項４に記載の発明では、
被処理物の被処理面を下向きにして回転させながら、そ
の被処理面全面に薬液を吹き付けて前記被処理面全面を
処理し、その薬液処理が終了した後、その薬液処理済み
被処理物を真空中に置いて乾燥する被処理物のウエット
処理方法を採って、前記課題を解決している。

【００１４】更にまた、請求項５に記載の発明では、被
処理物のウエット処理装置を、被処理物の被処理面を下
向きにして回転保持する回転保持手段と、その回転保持
手段と同心軸的に配設され、前記被処理物の前記被処理
面の径にわたる長さの噴射口を備えて回転保持されてい
る薬液噴射ノズルとを含んで構成し、前記課題を解決し
ている。

【００１５】そして更にまた、請求項６に記載の発明で
は、被処理物のウエット処理装置を、被処理物の被処理
面を下向きにして回転保持する回転保持手段と、その回
転保持手段の下方に配設された洗浄槽と、その洗浄槽内
で前記回転保持手段と同心軸的に配設され、前記被処理
物の前記被処理面の径に相当する長さにわたる噴射口を
備えて回転保持されている薬液噴射ノズルと、前記洗浄
槽に接続され、その洗浄槽内を真空にする真空ポンプと
を含めて構成し、前記課題を解決している。

【００１６】そして更にまた、請求項７に記載の発明で
は、請求項５または請求項６に記載の被処理物のウエッ
ト処理装置における前記回転保持手段と前記薬液噴射ノ
ズルとを互いに逆方向に回転駆動させることによって、
前記課題を解決している。

【００１７】そして更にまた、請求項８に記載の発明で
は、請求項５または請求項６に記載の被処理物のウエッ
ト処理装置において、前記回転保持手段と前記薬液噴射
ノズルとを互いに上下方向に昇降させることができる昇
降手段を含めて構成し、前記課題を解決している。

【００１８】それ故、請求項１に記載の被処理物のウエ
ット処理方法では、被処理物の被処理面全面を同時に均
一に薬液を吹き付けられ、確実にウエット処理できる。

【００１９】そして、請求項２に記載の被処理物のウエ
ット処理方法では、請求項１の発明の作用効果に加え
て、超音波振動の作用により、より一層確実に、そして
効率よくウエット処理できる。

【００２０】また、請求項３に記載の被処理物のウエッ
ト処理方法では、被処理物の被処理面全面を同時に均一
に、そして確実にウエット処理でき、その後、付着して
いる薬液を遠心力と気体の吹き付けで振り払うことがで
き、より一層乾燥作業を速めることができる。

【００２１】そしてまた、請求項４に記載の被処理物の
ウエット処理方法では、被処理物の被処理面全面を同時
に均一に、かつ確実にウエット処理でき、その後、付着
している薬液を真空蒸発により蒸発させて極めて短時間
で乾燥させることができる。

【００２２】更にまた、請求項５に記載の被処理物のウ
エット処理装置によれば、被処理物の被処理面全面を同
時に均一に、かつ確実にウエット処理できる。

【００２３】そして更にまた、請求項６に記載の被処理
物のウエット処理装置によれば、被処理物の被処理面全
面を同時に均一に、かつ確実にウエット処理でき、その
後、付着している薬液を遠心力或いは真空蒸発で短時間
で乾燥させることができる。

【００２４】そして更にまた、請求項７に記載の被処理
物のウエット処理装置によれば、請求項５または請求項
６の作用効果に加えて、被処理面に付着している薬液を
より一層強く吹き飛ばすことができる。

【００２５】そして更にまた、請求項８に記載の被処理
物のウエット処理装置によれば、請求項５または請求項
６の作用効果に加えて、被処理面に対する薬液の吹き付
けの量、強さを微細に調整することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図１を用いて、本発明の実
施形態の被処理物のウエット処理装置を説明する。

【００２７】なお、本発明の説明においても、従来技術
の説明の場合と同様に、被処理物としてはダイシング後
の半導体ウエハを採り上げ、その半導体ウエハを洗浄、
乾燥する乾燥機能付き洗浄装置（以下、単に「ウエハ洗
浄装置」と略記する）をウエット処理装置の一つとして
採り上げて説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施形態の被処理物のウ
エット処理装置を概念図で示した一部断面側面図であ
る。

【００２９】図１において、符号１Ａは本発明のウエハ
洗浄装置を指す。このウエハ洗浄装置１Ａは、モータ１
０と、このモータ１０の回転軸１１に取付面１２が水平
状態の下向きで回転支持され、真空吸着式の回転テーブ
ル１３と、この回転テーブル１３をモータ１４の駆動に
より上下動させる昇降装置１５と、回転テーブル１３の
下方に配設されている洗浄槽２０と、この洗浄槽２０の
内部で、回転テーブル１３に平行で直線状に複数の噴射
口２１が形成されている噴射ノズル２２と、この噴射ノ
ズル２２の中央に連結し、噴射ノズル２２を前記回転テ
ーブル４の回転面に対して平行な回転面で回転させるこ
とができる回転軸２３と、この回転軸２３を回転させる
モータ２４と、噴射ノズル２２をモータ２５の駆動によ
り上下動させる昇降装置２６と、洗浄槽２０の内部を真
空にする真空ポンプ２７とを備えて構成されている。

【００３０】前記噴射ノズル２２の回転面及び回転軸２
３の回転中心は回転テーブル１３及び回転軸１１の回転
中心と同心的に配設されている。また、噴射ノズル２２
の噴射口２１は洗浄しようとする半導体ウエハＷの直径
より長い範囲にわたって一直線状に所定の間隔を開けて
配列されている。更にまた、回転軸２３は中空パイプ
で、図示していないが、純水の供給源と窒素ガスのよう
な不活性ガス源とに接続されており、それらの切替によ
って噴射ノズル２２へ純水の供給または不活性ガスの供
給が行われる。使用済み洗浄液Ｌは洗浄槽２０の底面に
配設されている排水口（不図示）から排水される。

【００３１】次に、このウエハ洗浄装置１０の動作を説
明する。

【００３２】先ず、洗浄しようとする半導体ウエハＷを
ダイシングテープＴを介して金属製フレームＦにマウン
トする。この半導体ウエハＷがマウントされたフレーム
Ｆを回転テーブル１３の取付面１２に、半導体ウエハＷ
の被処理面を下向きにして真空吸着にて取り付け、モー
タ１４を作動し、昇降装置１５により洗浄槽２０の開口
部近辺にまで下降させて（矢印Ｚａの方向）、停止させ
る。一方、噴射ノズル２２はモータ２５を作動させ、昇
降装置２６により上昇させ、半導体ウエハＷの被処理面
に対する間隔を調整しながら所定の高さ位置で停止させ
る。

【００３３】次に、この高さ位置関係でモータ１０を駆
動して回転テーブル１３を低速回転で、例えば、矢印Ｒ
ａで示した方向に回転させ、同時にモータ２４を駆動し
て噴射ノズル２２を回転テーブル１３の回転方向とは逆
の矢印Ｒｂで示す回転方向に回転させながら純水の洗浄
液Ｌを各噴射口２１から噴出させ、被処理面を洗浄す
る。そして必要に応じて前記の両回転方向を所定の時間
間隔で反転させて洗浄する。

【００３４】このような洗浄方法、即ち、被処理面全面
に洗浄液Ｌを同時に吹き付け、そして半導体ウエハＷと
噴射ノズル２２とを互いに反対方向に回転させ、しかも
所定の時間間隔で反転させて洗浄する洗浄方法を採るこ
とにより、被処理面に吹き付ける洗浄液Ｌの線速度がよ
り一層速くなり、１枚の洗浄しようとする半導体ウエハ
Ｗの洗浄に要する時間は、例えば、３０秒程度の短時間
で終了できる。

【００３５】次に、洗浄済みの半導体ウエハＷから残留
している洗浄液Ｌを除去、乾燥する乾燥方法を説明す
る。

【００３６】先ず、第１の乾燥方法は、回転テーブル１
３を高速回転、例えば、３０００ｒｐｍで回転させ、被
処理面に残留している洗浄液Ｌを遠心力で降り飛ばす、
所謂、スピン乾燥方法で乾燥させることができる。

【００３７】第２の乾燥方法であるが、このスピン乾燥
中、噴射ノズル２２も作動させ、回転軸２３を通じて不
活性ガス、例えば、窒素ガスを供給して噴射口２１から
前記被処理面全面に噴射する方法を併用すれば、その被
処理面を一層短時間で乾燥させることができる。この場
合、噴射ノズル２２を停止しておいてもよく、回転させ
てもよい。

【００３８】第３の乾燥方法は、モータ１０を停止し、
モータ１４を作動させて昇降装置１５により回転テーブ
ル１３を僅かに降下させて洗浄槽２０を密閉し、また、
モータ２５を作動させて昇降装置２６により噴射ノズル
２２を降下させ、そして排水口（不図示）なども密閉し
た後、真空ポンプ２７を作動させて洗浄槽２０内を真空
にする。前記被処理面に付着している洗浄液を真空蒸発
することができ、短時間で乾燥させることができる。

【００３９】以上の説明から明らかなように、前記実施
形態のウエハ洗浄装置１Ａによれば、半導体ウエハＷの
被処理面全面を同時に均一に、かつ非常に確実に、効率
良くウエット処理でき、その後、前記被処理面に付着し
ている洗浄液を非常に短時間で乾燥できることが理解で
きよう。

【００４０】前記の実施形態では、ウエット処理装置と
して洗浄装置を採り上げて説明したが、この発明はエッ
チング装置にも適用でき、この場合、薬液としてエッチ
ング液と洗浄液（純水）を用い、噴射ノズル２２からエ
ッチング液を噴出させて被処理面をエッチングした後、
エッチング液から洗浄液に切り替えて噴射ノズル２２に
洗浄液を供給し、前記のようにエッチング面に吹き付け
て洗浄し、その後、前記の何れかの乾燥方法を用いて乾
燥させることができる。従って、本発明は１台の装置で
エッチング処理、洗浄処理、乾燥処理を行わせることが
できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンタミネーションの残留を削減でき、ワイヤーボンド
の接合不良も削減できるので歩留まりを非常に向上させ
ることができ、コンタミネーションの残留検出時に行っ
ている選別目視工数も削減できるなど、数々の優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の被処理物のウエット処
理装置を概念図で示した一部断面側面図である。

【図２】 従来技術のウエハ用洗浄装置を概念図で示し
た一部断面側面図である。

【符号の説明】

１Ａ…本発明の実施形態のウエハ洗浄装置（ウエット処
理装置）、１３…回転テーブル、１５，２６…昇降装
置、２０…洗浄槽、２１…噴射口、２２…噴射ノズル、
２７…真空ポンプ、Ｆ…フレーム、Ｌ…洗浄液（薬
液）、Ｔ…ダイシングテープ、Ｗ…半導体ウエハ（被処
理物）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０８Ｂ 3/04 Ｂ０８Ｂ 3/04 Ａ 3/12 3/12 Ｃ Ｃ２３Ｆ 1/08 １０３ Ｃ２３Ｆ 1/08 １０３ Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｊ Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB08 AB34 AB47 BB22 BB43 BB55 BB93 CB01 CC12 CC13 CD11 4K057 WA01 WD03 WK10 WM06 WM11 WM20 WN01 5F043 AA01 BB27 DD13 DD19 EE07 EE08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物の被処理面を下向きにして回転
   させながら、該被処理面全面に薬液を吹き付けて前記被
   処理面全面を処理することを特徴とする被処理物のウエ
   ット処理方法。
2. 【請求項２】 超音波振動が印加された薬液を用いるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の被処理物のウエット処
   理方法。
3. 【請求項３】 被処理物の被処理面を下向きにして回転
   させながら、該被処理面全面に薬液を吹き付けて前記被
   処理面全面を処理し、該薬液処理が終了した後、該薬液
   処理済み被処理物を高速で回転させ、該回転中の前記被
   処理面に乾燥用気体を吹き付けて乾燥することを特徴と
   する被処理物のウエット処理方法。
4. 【請求項４】 被処理物の被処理面を下向きにして回転
   させながら、該被処理面全面に薬液を吹き付けて前記被
   処理面全面を処理し、該薬液処理が終了した後、該薬液
   処理済み被処理物を真空中に置いて乾燥することを特徴
   とする被処理物のウエット処理方法。
5. 【請求項５】 被処理物の被処理面を下向きにして回転
   保持する回転保持手段と、 該回転保持手段と同心軸的に配設され、前記被処理物の
   前記被処理面の径にわたる長さの噴射口を備えて回転保
   持されている薬液噴射ノズルとを備えて構成されている
   被処理物のウエット処理装置。
6. 【請求項６】 被処理物の被処理面を下向きにして回転
   保持する回転保持手段と、 該回転保持手段の下方に配設された洗浄槽と、 該洗浄槽内で前記回転保持手段と同心軸的に配設され、
   前記被処理物の前記被処理面の径に相当する長さにわた
   る噴射口を備えて回転保持されている薬液噴射ノズル
   と、 前記洗浄槽に接続され、その洗浄槽内を真空にする真空
   ポンプとを備えて構成されている被処理物のウエット処
   理装置。
7. 【請求項７】 前記回転保持手段と前記薬液噴射ノズル
   とは互いに逆方向に回転駆動されることを特徴とする請
   求項５または請求項６に記載の被処理物のウエット処理
   装置。
8. 【請求項８】 前記回転保持手段と前記薬液噴射ノズル
   とを互いに上下方向に昇降させることができる昇降手段
   を具備していることを特徴とする請求項５または請求項
   ６に記載の被処理物のウエット処理装置。