JP2007136425A - 洗浄方法，洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物に形成された切削溝内に存在する切削屑を好適に洗浄・除去可能な洗浄方法を提供すること。
【解決手段】本発明の洗浄方法は，超音波振動子が設けられた保持手段上に，被加工物Ｗを表面が上向きとなる状態で保持し，液体供給手段により被加工物Ｗに液体を供給するとともに，保持手段に設けられた超音波振動子により被加工物Ｗを垂直方向に超音波振動させて，切削溝３内の切削屑４を洗浄・除去することを特徴とする。これにより，保持手段に保持された被加工物Ｗ自体が下面側から垂直方向に超音波振動されるので，被加工物Ｗの切削溝３の底部に洗浄力を発生させることができる。従って，被加工物Ｗの切削溝３内に存在する切削屑４であっても，切削溝３から好適に洗浄・除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は，洗浄方法及び洗浄装置に関し，特に，被加工物の表面に形成された切削溝内に存在する切削屑を好適に除去するための洗浄方法及び洗浄装置に関する。

例えば，半導体デバイス製造工程においては，略円板形状の半導体ウェハを，その表面に格子状に配列された切削ライン（ストリート）に沿って切削加工して，ＩＣ，ＬＳＩ等の回路が形成された複数の半導体チップに分割する。このようにして分割された半導体チップは，パッケージングされて携帯電話やコンピュータ装置等の電子機器などに広く利用されている。

このような切削加工は，一般的に，ダイシング装置等の切削装置を用いて成される。この切削装置は，例えば，ダイヤモンド砥粒等からなる切削砥石部を有する切削ブレードと，半導体ウェハ等の被加工物を保持するチャックテーブルとを備えており，高速回転させた切削ブレードを被加工物に切り込ませながら，切削ラインに沿って相対的に切削送りして，被加工物を切削して切削溝を形成する。

かかる切削装置では，切削ブレードを高速回転させて被加工物を切削加工する際に，切削ブレードと被加工物との間に生じる摩擦熱が，切削ブレードの磨耗や破損，被加工物の切削溝におけるチッピング発生などの要因となる。かかる理由から，切削ブレードや加工点に対して切削液（切削水等）を供給して，冷却する方法が採用されている。

ところが，加工点に供給された切削液は，切削加工によって生じた切削屑と共に，排液となって被加工物の表面上に流出するので，切削屑が被加工物の表面に付着してしまう。特に，切削加工により形成された切削溝内に切削屑が入り込んでしまった場合には，切削工程の後工程である洗浄工程（例えば，スピンナー洗浄工程）において被加工物の洗浄処理を行っても，切削屑を洗浄・除去することが殆んどできないという問題があった。このように切削屑が切削屑内等に付着していると，後工程であるダイボンディング工程で，分割された被加工物であるチップのピックアップ時に，チップから切削屑が落下し，製造ライン内に異物を混入させてしまい製品不良の原因となってしまう。

かかる問題に対処するため，特許文献１には，切削装置が具備する洗浄装置において，洗浄水を噴射するノズルに超音波振動子を設置し，当該ノズルから超音波振動させた洗浄水を被加工物に向けて噴射して，被加工物の表面に付着した切削屑を除去する洗浄方法が記載されている。

しかしながら，特許文献１に記載のように超音波振動させた洗浄水をノズルから噴射させたとしても，洗浄水の超音波振動による洗浄効果が十分ではなく，微細な切削屑に対してはあまり効果がないということが分かった。

そこで，特許文献２には，被加工物の表面に載った洗浄水膜全体を超音波振動させて，切削加工された被加工物の表面を洗浄する方法が提案されている。この洗浄方法によれば，被加工物の表面にある洗浄水が常に超音波振動しているので，超音波振動による洗浄効果を高めることができる。

特開平１１−２１４３３３３号公報 特開２００２−２８０３４３号公報

しかしながら，上記特許文献２に記載の洗浄方法でも，洗浄水に付加された振動が切削溝の壁面で減衰してしまい，切削溝の底部にまでは到達しないため，切削溝内に存在する切削屑までは好適に除去できないという問題があった。このように，従来の洗浄方法では，切削加工された被加工物において，最も切削屑が存在する部位である切削溝内の底部を，好適に洗浄することができなかった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，被加工物に形成された切削溝内に存在する切削屑を好適に洗浄・除去することが可能な，新規かつ改良された洗浄方法及び洗浄装置を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，切削加工により表面側から切削溝が形成された被加工物を，切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄方法が提供される。この洗浄方法は，超音波振動子が設けられた保持手段上に，被加工物を表面が上向きとなる状態で保持し，液体供給手段により被加工物に液体を供給するとともに，保持手段に設けられた超音波振動子により被加工物を垂直方向に超音波振動させて，切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする。

かかる構成により，保持手段に設けられた超音波振動子によって保持手段を超音波振動させることにより，この保持手段に保持された被加工物自体が，下面側から垂直方向に超音波振動される。これにより，被加工物に形成された切削溝の底部から衝撃力やキャビテーションを発生させて，切削溝の底部に存在する切削屑を下方から剥離して浮き上がらせるような洗浄力を発生させることができる。従って，被加工物の切削溝内に存在する切削屑であっても，切削溝から好適に洗浄・除去することができる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，切削加工により表面に切削溝が形成された被加工物を，切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄装置が提供される。この洗浄装置は，被加工物を表面が上向きとなる状態で保持する保持手段と；保持手段に保持された被加工物の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と；保持手段を垂直方向に超音波振動させる超音波振動子と；を備え，液体供給手段により被加工物に洗浄液を供給しながら，超音波振動子により，保持手段に保持された被加工物を垂直方向に超音波振動させて，切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする。

かかる構成により，上記洗浄方法を好適に実行する洗浄装置を提供できる。

また，上記保持手段は，被加工物を洗浄液中に水没させた状態で保持するようにしてもよい。これにより，洗浄液中に水没させた状態の被加工物を超音波振動させて，被加工物の切削溝内にある切削屑が，切削溝から脱離して洗浄液中に浮遊しやすくできるので，洗浄効果を高めることができる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，被加工物を保持する保持手段と，保持手段に保持された被加工物を切削加工する切削ブレードと，被加工物の表面に切削液を供給する切削液供給手段と，保持手段を垂直方向に超音波振動させる超音波振動子とを備えた切削装置において，切削ブレードによる切削加工により切削溝が形成された被加工物を，切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄方法が提供される。この切削装置における洗浄方法は，切削ブレードによる被加工物の切削加工が行われていないときに，超音波振動子により，保持手段に保持された被加工物を垂直方向に超音波振動させて，切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする。

かかる構成により，切削装置の保持手段と切削液供給手段とを利用して，上記洗浄方法を好適に実行することができる。さらに，超音波振動による被加工物の洗浄処理は，切削ブレードによる被加工物の切削加工が行われていないときに行われる。これにより，切削装置の保持手段上で，被加工物を超音波洗浄することができる。切削加工中に超音波振動させないのは，被加工物の種類（例えば，シリコン等の結晶質材料からなる被加工物）によっては，切削加工中に被加工物を超音波振動させることに起因して，切削される被加工物にチッピング等が発生して製品の品質が劣化してしまうからである。

また，上記切削ブレードによる被加工物の切削加工が行われていないときとは，切削ブレードを被加工物の切削ライン間で移動させるときであってもよい。これにより，切削ブレードが切削ライン間を移動する間に，超音波振動子を動作させて，被加工物の切削溝を効率的に超音波洗浄できる。

また，上記切削ブレードによる被加工物の切削加工が行われていないときとは，切削ブレードにより被加工物の全ての切削ラインが切断された後であってもよい。これにより，切削ブレードが全ての切削ラインを切削した後に，超音波振動子を動作させて，被加工物の切削溝を十分に超音波洗浄できる。

また，上記保持手段は，被加工物を切削液中に水没させた状態で保持するようにしてもよい。これにより，切削液中に水没させた状態の被加工物を超音波振動させて，被加工物の切削溝内にある切削屑が，切削溝から脱離して洗浄液中に浮遊しやすくできるので，洗浄効果を高めることができる。

以上説明したように，本発明によれば，保持手段に設けられた超音波振動子によって被加工物自体を垂直方向に超音波振動させることによって，被加工物に形成された切削溝内に存在する切削屑を好適に洗浄・除去することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず，本発明の第１の実施形態にかかる洗浄方法の概要について説明する。本実施形態にかかる洗浄方法は，切削加工により１又は２以上の切削溝が形成された被加工物を洗浄対象とし，この被加工物の切削溝に詰まった微細な切削屑を切削溝から好適に除去することを目的としている。この目的を達成するため，本実施形態にかかる洗浄方法では，被加工物を保持する保持手段に超音波振動子を設置し，被加工物の洗浄時には，この超音波振動子によって保持手段を垂直方向に超音波振動させることにより，この保持手段に保持されている被加工物自体を垂直方向に振動させて，切削溝内の切削屑を超音波洗浄して除去することを特徴としている。

以下では，まず，図５を参照して，従来の洗浄方法の原理とその問題点について説明した上で，図１を参照して，本実施形態にかかる洗浄方法の原理とその作用効果について説明する。なお，以下の説明では，洗浄対象の被加工物として，切削溝が形成された半導体ウェハの例を挙げて説明するが，本発明の被加工物はかかる例に限定されるものではない。

図５は，従来の洗浄方法の原理を説明する概念図である。図５に示すように，従来の洗浄方法では，超音波振動子（図示せず。）が設けられた超音波洗浄ノズル１から，超音波振動させた洗浄水２（以下「加振洗浄水２」という。）をウェハＷに向けて噴射し，この加振洗浄水２のウェハＷに対する衝撃力やキャビテーションによって洗浄力を発生させて，ウェハＷの表面に付着した切削屑を除去しようとするものである。このとき，ウェハＷは，保持手段（図示せず。）上に，回路パターン５が形成された表面側を上向きにして載置されており，その裏面側にはウェハテープ６が貼り付けられている。また，このウェハＷには，前工程である切削工程における切削加工により，表面側から複数の切削溝３が垂直方向に形成されている。

しかしながら，図５の従来の洗浄方法では，ウェハＷに形成されている切削溝３は狭く深いため（例えば，溝幅：１０〜５０μｍ程度，深さ：４００〜８００μｍ程度），加振洗浄水２に付加された超音波振動が切削溝３の壁面に吸収されて減衰し，切削溝３の底部にまで到達しない（符号Ａ参照）。このため，切削溝３の底部に詰まっている切削屑４を，切削溝３から除去することができないという問題があった。切削加工されたウェハＷにおいて，切削溝３の底部は最も切削屑が存在する箇所であり，上記従来の洗浄手法では，この最も洗浄すべき箇所である切削溝３の底部の洗浄効果が十分に得られなかった。

また，噴射される加振洗浄水２の超音波振動は，指向性が強いため，洗浄力の有効範囲は狭く，超音波洗浄ノズル１の直下から離れるほど洗浄力が低くなるという問題があった（符号Ｂ参照）。さらには，ウェハＷの材質によっては，上記加振洗浄水２の衝撃力やキャビテーションにより，ウェハＷ表面に形成された回路パターン５にダメージを与えてしまうことがあるという問題もあった。

次に，図１を参照して，上記のような従来の洗浄方法の問題点を解決するための本実施形態にかかる洗浄方法の原理と作用効果について説明する。図１は，本実施形態にかかる洗浄方法の原理を説明する概念図である。

図１に示すように，本実施形態にかかる洗浄方法では，図示しない保持手段（例えば，後述するダイシング装置１０のチャックテーブル１５（図２参照）や，スピンナー洗浄装３０置のスピンナーテーブル３１（図２参照）など）上に，切削溝３が形成されたウェハＷを，回路パターン５が形成された表面を上向きにした状態で載置して，保持する。この保持手段には，保持手段を垂直方向（鉛直方向）に超音波振動させる超音波振動子が設置されている。そして，ウェハＷの洗浄時には，この超音波振動子によって保持手段を垂直方向に超音波振動させることにより，保持手段を介してウェハＷをその下面側から垂直方向に超音波振動させる。このようにウェハＷに加振される超音波振動の方向は，ウェハＷに形成された切削溝３の深さ方向と同一である。また，かかる超音波振動の周波数は例えば１〜１０ＭｋＨｚであり，超音波振動の振幅は例えば５〜５０μｍであるが，この周波数や振幅は，被加工物の種類や洗浄条件等に応じて異なる。

このようにして，ウェハＷの下面側から超音波振動を加えることにより，切削溝３の底部から衝撃力やキャビテーションが発生するため，切削溝３の底部に詰まっている切削屑４を下方から剥離して浮き上がらせるような洗浄力が発生する（符号Ｄ参照）。一方，ウェハＷの下面（裏面）側における切削溝３以外の部分（符号Ｆで表す領域）は，その上部にウェハＷが存在することによる質量効果により，ウェハＷに伝わる超音波振動が減衰される。このようにして，ウェハＷの下面側からの超音波振動による洗浄作用は，切削屑４が詰まっている切削溝３の底部に集中的に作用することになる。

この結果，切削溝３の底部に詰まっていた切削屑４は，切削溝３内を上昇して切削溝３から排出され，ウェハＷの表面上にある洗浄水の水膜中に浮遊した状態となる（符号Ｅ参照）。さらに，この浮遊した切削屑４は，上記超音波振動に伴うウェハＷ表面（上面）の振動により，ウェハＷ表面に堆積・付着することなく，洗浄水の水流に乗って外部に排出される。このようにして，本実施形態にかかる洗浄方法では，ウェハＷの切削溝３の底部に存在する切削屑４を，好適に切削溝３から取り出して除去することができる。

また，本実施形態にかかる洗浄方法では，ウェハＷを保持する保持手段を超音波振動させるため，この保持手段に保持されているウェハＷ全体を下面側から同時に超音波振動させることができる。このため，上記図５の従来の洗浄方法で加振洗浄水２をウェハＷに対して部分的に噴射する場合のような超音波振動の指向性の問題がない。従って，洗浄力の有効範囲が広く，ウェハＷ全面にある複数の切削溝３内を同時に洗浄できるという利点がある。また，ウェハＷ自体を下面側から超音波振動させるため，上記従来の洗浄方法のような加振洗浄水２の衝撃力やキャビテーションにより，ウェハＷ表面に形成された回路パターン５にダメージを与えてしまうことがないという利点もある。

以上，本実施形態にかかる洗浄方法の原理及び作用効果について説明した。以下では，上記のような本実施形態にかかる洗浄方法を実行するため装置構成，およびその洗浄動作について詳述する。

まず，図２を参照して，本実施形態にかかる洗浄方法を実行する切削装置の一例であるダイシング装置１０の全体構成について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかるダイシング装置１０を示す全体斜視図である。

図２に示すように，ダイシング装置１０は，例えば，ウェハＷを保持する保持手段の一例であるチャックテーブル１５と，ウェハＷを切削加工する切削手段である切削ユニット２０と，切削ユニット移動機構（図示せず。）と，チャックテーブル移動機構（図示せず。）と，スピンナー洗浄装置３０と，を主に備える。

ウェハＷは，例えば，表面に複数の回路パターン５が形成されたシリコンウェハなどである。このウェハＷの表面には，複数の回路パターン５を区分する切削ライン（ストリート）が格子状に配列されている。かかるウェハＷは，例えば，その裏面側に接着テープであるウェハテープ６が貼り付けられ，このウェハテープ６を介してウェハリング７に支持された状態で，チャックテーブル１５上に載置される。

チャックテーブル１５は，例えば，その上面に載置されたウェハＷを吸着保持するための円盤状のテーブルであり，その上面側に真空チャック（図示せず。）を具備している。チャックテーブル１５は，この真空チャック上に載置されたウェハＷを真空吸着して安定的に保持する。

切削ユニット２０は，スピンドル（図示せず。）の先端部に装着されたリング状の切削ブレード２２を備えている。この切削ユニット２０は，スピンドルにより高速回転させた切削ブレード２２をウェハＷに切り込ませることにより，ウェハＷを切削ラインに沿って切削加工して，極薄の切削溝３を形成する。

切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させる。このＹ軸方向は，切削方向（Ｘ軸方向）に対して直交する水平方向であり，切削ユニット２０内に延設されたスピンドルの軸方向と一致する。切削ユニット２０をＹ軸方向に移動させることにより，切削ブレード２２の刃先をウェハＷの切削位置（切削ライン）に位置合わせすることができる。さらに，この切削ユニット移動機構は，切削ユニット２０をＺ軸方向（垂直方向）にも移動させる。これにより，ウェハＷに対する切削ブレード２２の切り込み深さを調整することができる。

チャックテーブル移動機構は，切削加工時に，ウェハＷを保持したチャックテーブル１５を切削方向（Ｘ軸方向）に往復移動させて，ウェハＷに対し切削ブレード２２の刃先を直線的な軌跡で作用させる。また，チャックテーブル移動機構は，チャックテーブル１５を水平面内で回転させ，切削方向を変えることができる。

スピンナー洗浄装置３０には，上記切削加工後のウェハＷを保持手段により保持し，当該ウェハＷを水平面内で回転させながら，当該ウェハＷの表面に洗浄液（洗浄水等）を噴射することによって，ウェハＷに付着している切削屑等を洗浄・除去する。かかるスピンナー洗浄装置３０の構成の詳細については後述する。

以上のような全体構成のダイシング装置１０は，高速回転する切削ブレード２２をウェハＷに切り込ませながら，切削ユニット２０とチャックテーブル１５とを相対移動させることにより，ウェハＷの表面に格子状に配置された複数の切削ライン（ストリート）を切削加工して，切削溝３を形成する。これによって，ウェハＷをダイシング加工して，複数のチップに分割することができる。さらに，このような切削加工されたウェハＷをスピンナー洗浄装置３０に搬送してスピンナー洗浄することで，ウェハＷに付着している切削屑等を洗浄・除去する。

次に，図３を参照して，上記本実施形態にかかる洗浄方法を，ダイシング装置１０のチャックテーブル１５を用いて実行するための構成及び動作について詳細に説明する。なお，図３は，本実施形態にかかるダイシング装置１０における切削ユニット２０及びチャックテーブル１５の構成を示す側面図である。

まず，切削ユニット２０の構成について説明する。図３に示すように，切削ユニット２０は，例えば，スピンドル２４の先端部に装着された切削ブレード２２と，切削ブレード２２及びウェハＷの加工点に切削液を供給する切削液供給ノズル２６と，切削ブレード２２の外周を覆うように配置されるブレードカバー２８とを備える。

切削ブレード２２は，例えば，ダイヤモンド等の砥粒をボンド材で結合して形成された極薄の回転切削砥石である。この切削ブレード２２は，例えば，所謂ワッシャーブレードで構成されてもよいし，或いは，基台部と一体化されたハブブレードで構成されてもよい。この切削ブレード２２は，スピンドル２４によって例えば３０，０００ｒｐｍで高速回転される。

切削液供給ノズル２６は，ウェハＷの表面に切削液を供給する切削液供給手段の一例であり，本実施形態では，切削液として例えば切削水を供給するものとする。この切削液供給ノズル２６は，例えば，切削ブレード２２の下部の両側（正面側と背面側）に，切削ブレード２２を挟むようにして対向配置される一対の直線状のノズルで構成される。この一対の切削液供給ノズル２６は，例えば，切削ブレード２２と対向する側に複数の噴射口（図示せず。）を備えており，この噴射口から，切削ブレード２２の側面下部およびウェハＷの加工点に向けて切削水を噴射・供給する。このようにして，一対の切削液供給ノズル２６により切削ブレード２２の両側から切削水を供給することによって，切削加工時に切削ブレード２２および加工点を冷却して，加工点におけるチッピング発生と，切削ブレード２２の破損とを防止できる。さらに，この切削液供給ノズル２６から供給される切削水は，後述するチャックテーブル１５によるウェハＷの超音波洗浄処理時の洗浄水としても機能するが，その詳細については後述する。

また，ブレードカバー２８は，切削ブレード２２の外周を覆うようにして配設され，切削ブレード２２を保護するとともに，切削加工に伴う切削液や切削屑，破損した切削ブレード２２の破片などが，切削ユニット２０外部に飛散することを防止する。

次に，チャックテーブル１５の構成について説明する。図３に示すように，円盤形状のチャックテーブル１５は，その上面に，所定深さの凹部１５１が陥没形成されている。この凹部１５１は，ウェハＷを支持するウェハリング７を十分に収容できる程度の大きさを有する例えば円形の凹部である。また，この凹部１５１の深さは，裏面にウェハテープ６が貼り付けられたウェハＷを凹部１５１内に載置して，液体（例えば水）を満たしたときに，ウェハＷ表面（上面）が液面８下に水没する程度の深さである。また，この凹部１５１の平坦な底面に真空チャック（図示せず。）が配設され，載置されたウェハＷを真空吸着して保持できるようになっている。

このような凹部１５１を設けることによって，例えば上記切削ユニット２０の切削液供給ノズル２６から供給された切削水を，凹部１５１内に貯留することができる。これによって，チャックテーブル１５は，ウェハリング７及びウェハテープ６によって支持されたウェハＷを，切削水中に水没させた状態で保持することができる。また，チャックテーブル１５には，上記凹部１５１と連通する水抜き孔１５２が形成されており，凹部１５１内に貯留された水を外部に排出できるようになっている。

また，円盤形状のチャックテーブル１５の内部には，超音波振動子１６が設置されている。この超音波振動子１６は，例えば，上記チャックテーブル１５の外径より小さく，少なくともウェハＷの外径よりも大きい円盤形状を有している。この超音波振動子１６は，上記のように，周波数が例えば１〜１０ＭｋＨｚ，振幅が例えば５〜５０μｍである超音波振動を発生して，チャックテーブル１５を垂直方向に超音波振動させる。これにより，チャックテーブル１５上に水没状態で保持されたウェハＷ全体を，その下面側から垂直方向に超音波振動させて，ウェハＷを超音波洗浄できる。このように，本実施形態では，切削加工用のチャックテーブル１５を，ウェハＷを超音波洗浄する洗浄装置としても兼用することができる。

次に，上記のような構成の切削ユニット２０及びチャックテーブル１５を用いた切削加工動作及び洗浄動作について説明する。

切削加工時には，図３（ａ）に示すように，切削液供給ノズル２６により切削水を切削ブレード２２及び加工点に供給しながら，切削ユニット２０を降下させて，高速回転する切削ブレード２２の刃先をウェハＷの表面から切り込ませつつ，チャックテーブル１５を切削方向に相対移動させ，ウェハＷを切削ラインに沿って切削する。このような切削加工時には，超音波振動子１６は超音波振動を発生しておらず，従って，上記図１で説明したようなウェハＷの超音波洗浄処理は実行されない。

一方，ウェハＷの超音波洗浄処理は，図３（ｂ）に示すように，切削ユニット２０がウェハＷから離隔されて，「切削ブレード２２によるウェハＷの切削加工が行われていないとき」に実行される。この超音波洗浄処理では，チャックテーブル１５の凹部１５１内に貯留された水（上記切削水）内にウェハＷを水没させた状態で，上記チャックテーブル１５に設けられた超音波振動子１６を動作させて，チャックテーブル１５を垂直方向に超音波振動させることにより，ウェハＷを下面側から垂直方向に超音波振動させる。これにより，上記図１で説明した原理により，ウェハＷの切削溝３内に存在する切削屑を好適に超音波洗浄して除去できる。また，ウェハＷを水没状態で超音波洗浄することにより，上記切削屑４が切削溝３から脱離して水中に浮遊しやすくなるので，洗浄効果を高めることができる。

この超音波洗浄処理の際には，例えば，上記切削加工時に切削液供給ノズル２６から供給されてチャックテーブル１５の凹部１５１内に貯留されていた切削水が，超音波洗浄用の洗浄水として機能する。なお，この超音波洗浄処理時には，上記切削液供給ノズル２６，或いは別途の液体供給手段により，洗浄水をウェハＷ表面に供給しながら，超音波洗浄してもよい。

また，このような超音波洗浄処理を上記のような「切削ブレード２２によるウェハＷの切削加工が行われていないとき」に行う理由は，例えば，被加工物がシリコン等の結晶材からなるウェハＷなどである場合には，当該被加工物を超音波振動させながら切削すると，切削加工により被加工物に生じるチッピングが大きくなってしまうという問題があるからである。

従って，本実施形態では，切削ブレード２２による切削加工時には，上記超音波振動洗浄処理を実行せず，「切削ブレード２２によるウェハＷの切削加工が行われていないとき」に，上記超音波洗浄処理を実行するようにしている。

この「切削ブレード２２によるウェハＷの切削加工が行われていないとき」は，例えば，「切削ブレード２２がウェハＷの切削ライン間を移動するとき」とすることができる。つまり，同一の切削ブレード２２を用いてウェハＷの複数の切削ラインを切削する場合には，切削ブレード２２を，切削済みの切削ラインの位置から次の切削対象の切削ラインの開始位置まで移動させる必要がある。このように切削ブレード２２を切削ライン間で移動させるときには，切削ブレード２２がウェハＷから離隔して切削加工が行われていないので，上記ウェハＷの超音波洗浄処理を好適に実行できる。

この場合のダイシング装置１０の動作フローとしては，まず，図３（ａ）に示すように，切削ブレード２２によりウェハＷの１本又は複数本の切削ラインを切削し（第１工程），次いで，図３（ｂ）に示すように，切削ブレード２２を最後に切削された切削ラインから退避させ，次の切削ラインの開始位置まで移動させるまでの期間に，超音波振動子１６によりウェハＷを下方から超音波振動させて，切削溝３内の切削屑を超音波洗浄し（第２工程），その後，超音波振動を停止させた後に，再び図３（ａ）に示すように，切削ブレード２２により当該次の切削ラインを切削する（第３工程）といった各工程を繰り返すことになる。このような動作フローで超音波洗浄処理を行うことにより，切削ブレード２２による複数の切削ラインの切削加工の合間を縫って効率的に，ウェハＷの切削溝３内の洗浄を行うことができる。

また，上記「切削ブレード２２によるウェハＷの切削加工が行われていないとき」の別の例としては，例えば，「切削ブレード２２がウェハＷの全ての切削ラインを切削した後」を挙げることができる。つまり，切削ブレード２２によりウェハＷの全ての切削ラインを切削した後には，当然ながら，切削加工は行われない。このため，全ての切削ラインの終了後には，ウェハＷにチッピング等を発生させることなく，上記ウェハＷの超音波洗浄処理を好適に実行できる。

この場合のダイシング装置１０の動作フローとしては，まず，図３（ａ）に示すように，切削ブレード２２によりウェハＷの全ての切削ラインを切削し（第１工程），次いで，図３（ｂ）に示すように，切削ブレード２２を最後に切削された切削ラインから退避させた後に，超音波振動子１６によりウェハＷを下方から超音波振動させて，切削溝３内の切削屑を超音波洗浄する（第２工程）。このようなタイミングで超音波洗浄を行うことにより，切削ブレード２２による切削加工により形成された全ての切削溝３内を，十分に時間をかけて洗浄して，全ての切削溝３内の切削屑４を好適に除去することできる。

さらに，超音波洗浄処理を実行するタイミングの別の例としては，例えば，ウェハＷの第１チャンネルを構成する平行な複数の切削ラインを切削した後に，切削加工されたウェハＷの第１チャンネルの切削溝３の超音波洗浄を行い，次いで，上記第１チャンネルに直交する第２チャンネルを構成する平行な複数の切削ラインを切削した後に，再び，ウェハＷの第１及び第２チャンネルの切削溝３の超音波洗浄を行うようにしてもよい。

以上，本実施形態にかかる洗浄方法を，ダイシング装置１０における切削領域に設けられるチャックテーブル１５及び切削ユニット２０を用いて実行するための構成及び動作について説明した。以上のように，本実施形態においてウェハＷに加える超音波振動は，あくまでもウェハＷの切削溝３に詰まった微細な切削屑を洗浄・除去するために，切削加工とは別タイミングで行われるものであり，従来から行われているような，切削ブレードによる切削加工を円滑に行うために切削加工と同時に実行される超音波振動とは異なる。

次に，図４を参照して，本実施形態にかかる洗浄方法を，ダイシング装置１０のスピンナー洗浄装置３０を用いて実行するための構成及び動作について詳細に説明する。なお，図４は，本実施形態にかかるダイシング装置１０におけるスピンナー洗浄装置３０の構成を示す側面図である。

図４に示すように，スピンナー洗浄装置３０は，例えば，切削加工後のウェハＷを吸着保持するスピンナーテーブル３１と，スピンナーテーブル３１を支持する回転軸３２と，スピンナーテーブル３１に保持されたウェハＷの表面に洗浄液（例えば洗浄水）を噴射・供給する洗浄液供給ノズル３３と，アーム３４を介して洗浄液供給ノズル３３を回動可能に支持する支持体３５と，一端が支持体３５に連結され他端が電動モータ（図示せず。）に連結された回動軸３６と，ホース３７を介して洗浄液供給ノズル３３に洗浄液を供給する洗浄液供給源３８と，ホースの途中に設けられたバルブ３９とを備える。

スピンナーテーブル３１は，上記切削加工により切削溝３が形成されたウェハＷを保持する保持手段の一例である。このスピンナーテーブル３１は，例えば，略円盤状のテーブルであって，その上面にポーラスセラミック盤からなる真空チャック（図示せず。）を備えている。このスピンナーテーブル３１は，切削加工後のウェハＷを，その表面（回路面）を上向きにした状態で真空吸着して保持する。また，このスピンナーテーブル３１は，回転軸３２を介して電動モータ（図示せず。）に連結されている。これにより，スピンナー洗浄中には，ウェハＷを吸着保持したスピンナーテーブル３１を，水平面内で回転させることができる。

また，このスピンナーテーブル３１の上面には，上記チャックテーブル１５の凹部１５１と同様，所定深さの凹部３１１が陥没形成されている。この凹部３１１は，ウェハＷを支持するウェハリング７を十分に収容できる程度の大きさを有する例えば円形の凹部である。また，この凹部３１１の深さは，ウェハテープ６が貼り付けられたウェハＷを凹部３１１内に載置して，洗浄液（例えば洗浄水）を満たしたときに，ウェハＷ表面（上面）が液面９下に水没する程度の深さである。また，この凹部３１１の平坦な底面に上記真空チャックが配設され，載置されたウェハＷを真空吸着して保持できるようになっている。

このような凹部３１１を設けることによって，例えば上記洗浄液供給ノズル３３から供給された洗浄水を凹部３１１内に貯留することができ，スピンナーテーブル３１は，ウェハリング７及びウェハテープ６によって支持されたウェハＷを，洗浄水中に水没させた状態で保持することができる。

また，円盤形状のスピンナーテーブル３１の内部には，超音波振動子４０が設置されている。この超音波振動子４０は，例えば，上記スピンナーテーブル３１の外径より小さく，少なくともウェハＷの外径よりも大きい円盤形状を有している。この超音波振動子４０は，上記のように，周波数が例えば１〜１０ＭｋＨｚ，振幅が例えば５〜５０μｍである超音波振動を発生して，スピンナーテーブル３１を垂直方向に超音波振動させる。

また，洗浄液供給ノズル３３は，ウェハＷの表面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段の一例である。本実施形態では，洗浄液として例えば純水を供給するものとする。この洗浄液供給ノズル３３は，柔軟性を有するホース３７を介して洗浄液供給源３８に接続されており，バルブ３９を開放すると，洗浄液供給源３８から洗浄液供給ノズル３３に洗浄水が所定圧で供給される。これにより，洗浄液供給ノズル３３は，洗浄液供給源３８から供給された洗浄水をウェハＷの表面に向けて噴射する。

また，この洗浄液供給ノズル３３は，上記アーム３４，支持体３５，回動軸３６及び電動モータ（図示せず。）からなる回動機構により，回動軸３６を中心として水平面内で回動可能となっている。これにより，洗浄時には，洗浄液供給ノズル３３は，ウェハＷの上方で揺動して，ウェハＷの表面全体に略均一に洗浄水を供給可能となっている。

また，スピンナー洗浄装置３０は，上記各部以外にも，洗浄後にウェハＷを乾燥させるためのエアーを噴射・供給するエアー供給手段や，洗浄領域を覆う筐体及び開閉可能なシャッターなど（いずれも図示せず。）を具備してもよい。

次に，上記のような構成のスピンナー洗浄装置３０の洗浄動作（スピンナー洗浄処理動作及び超音波洗浄処理動作）について説明する。

上記スピンナー洗浄装置３０は，スピンナー洗浄処理を行う場合には，スピンナーテーブル３１によって切削加工後のウェハＷを表面を上向きにした状態で保持し，この保持したウェハＷを回転させながら，上記回動機構により揺動される洗浄液供給ノズル３３から，当該ウェハＷの表面に対して洗浄水を噴射する。これにより，洗浄水の水圧および遠心力の作用により，ウェハＷに付着している切削屑等の汚染物を洗浄して除去することができる。

さらに，スピンナー洗浄装置３０は，この一般的なスピンナー洗浄処理のみならず，上記スピンナーテーブル３１内に設けられた超音波振動子４０を動作させることにより，超音波洗浄処理を実行可能である。

具体的には，スピンナー洗浄装置３０は，この超音波洗浄処理を行う場合には，スピンナーテーブル３１上に水没状態で保持したウェハＷの表面に対して，上記回動機構により揺動される洗浄液供給ノズル３３から洗浄水を噴射・供給しながら，上記超音波振動子４０よりスピンナーテーブル３１を垂直方向に超音波振動させる。これにより，スピンナーテーブル３１上に保持されたウェハＷ全体を，その下面側から垂直方向に超音波振動させて，上記図１で説明したような原理で，ウェハＷの切削溝３内に存在する切削屑４を超音波洗浄して，切削溝３から切削屑４を除去できる。

かかる超音波洗浄処理により，上記一般的なスピンナー洗浄処理では，除去しきれなかった切削溝３内の切削屑４を，好適に洗浄・除去することができる。なお，ウェハＷを水没状態で超音波洗浄することにより，上記切削屑４が切削溝３から脱離して水中に浮遊しやすくなるので，洗浄効果を高めることができる。

このようなスピンナー洗浄装置３０における超音波洗浄処理は，スピンナーテーブル３１を回転させながら行ってもよいし，或いは，スピンナーテーブル３１を回転停止させた状態で行ってもよい。スピンナーテーブル３１を回転停止させた状態で超音波洗浄を行ったとしても，上記洗浄液供給ノズル３３から供給された洗浄水中にウェハＷ表面全体が水没していれば，ウェハＷを好適に洗浄可能である。

従って，上記スピンナー洗浄装置３０による洗浄手順としては，例えば，（１）スピンナー洗浄処理を実行後に，スピンナーテーブル３１の回転を停止し，超音波振動子４０を動作開始させて，超音波洗浄処理を実行する手法，（２）超音波洗浄処理を実行後に，超音波振動子４０の動作を停止し，スピンナーテーブル３１を回転させて，スピンナー洗浄処理を実行する手法，（３）スピンナーテーブル３１を回転させながら超音波振動子４０を動作させて，スピンナー洗浄処理と超音波洗浄処理とを同時に実行する手法，のいずれも実施可能である。

以上，本実施形態にかかる洗浄方法と，この洗浄方法を実行するダイシング装置１０及びスピンナー洗浄装置３０について詳細に説明した。本実施形態にかかる洗浄方法によれば，チャックテーブル１５又はスピンナーテーブル３１等の保持手段に設けられた超音波振動子１６，４０によって，ウェハＷ自体を下面側から垂直方向に超音波振動させる。これにより，ウェハＷの切削溝３の底部から衝撃力やキャビテーションを発生させて，切削溝３の底部に詰まっている切削屑４を下方から剥離して浮き上がらせるような洗浄力を発生させることができる。このため，ウェハＷの切削溝３の底部に詰まった微細な切削屑４であっても，切削溝３から好適に除去することができる。従って，洗浄工程の後工程であるダイボンディング工程において，分割されたチップのピックアップ時に，チップから切削屑が落下し，製造ライン内に異物を混入させてしまうことがないので，チップの製品不良の発生を防止できる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態では，被加工物として，半導体ウェハＷの例を挙げて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。被加工物は，例えば，各種の半導体ウェハ，ＣＳＰ基板，ＧＰＳ基板，ＢＧＡ基板等のパッケージ基板等の半導体基板や，サファイア基板，ガラス材，セラミックス材，金属材，プラスチック等の合成樹脂材，或いは，磁気ヘッド，レーザダイオードヘッド等を形成するための電子材料基板，ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子が複数形成された基板などであってもよい。また，被加工物の形状は，略円板形状に限定されず，略矩形板形状など任意の形状であってよい。

また，上記実施形態では，本発明の洗浄方法を実行する切削装置としてダイシング装置１０の例を挙げて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，切削ブレード等の切削手段と被加工物を保持する保持手段とを用いて，被加工物を切削加工する装置であれば，例えば，ダイシング加工以外の切削加工を行う各種の切削装置であってもよい。

また，上記実施形態では，切削装置が具備する切削液供給手段として，切削ブレード２２の両側方から切削液を噴射供給する一対の切削液供給ノズル２６の例を挙げて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，上記切削液供給ノズル２６に加えて，或いは，上記切削液供給ノズル２６の代わりに，切削ブレード２２の外周面と対向配置される外周ノズルを設け，この外周ノズルから切削ブレード２２の外周面に向けて切削液を噴射供給してもよい。

また，上記実施形態では，本発明の洗浄方法を実行する洗浄装置としてダイシング装置１０に設けられたスピンナー洗浄装置３０の例を挙げて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，上記超音波洗浄処理を実行可能な洗浄装置であれば，上記スピンナー洗浄装置３０以外の洗浄装置であってもよい。また，本発明の洗浄装置は，上記のようなダイシング装置１０等の切削装置に搭載される洗浄装置以外にも，例えば，研削装置，研磨装置などの各種の加工装置に搭載される洗浄装置や，単体で設置される洗浄専用装置などで構成されてもよい。

また，切削液や洗浄液は，上記水の例に限定されず，切削液若しくは洗浄液に適した液体であれば，任意の液体であってよい。

本発明は，被加工物の表面に形成された切削溝内に存在する切削屑を好適に除去するための洗浄方法及び洗浄装置に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかる洗浄方法の原理を説明する概念図である。 同実施形態にかかるダイシング装置を示す全体斜視図である。 同実施形態にかかるダイシング装置における切削ユニット及びチャックテーブルの構成を示す側面図である。 同実施形態にかかるダイシング装置におけるスピンナー洗浄装置の構成を示す側面図である。 従来の洗浄方法の原理を説明する概念図である。

符号の説明

３ 切削溝
４ 切削屑
５ 回路パターン
６ ウェハテープ
７ ウェハリング
１０ ダイシング装置
１５ チャックテーブル
１６ 超音波振動子
２０ 切削ユニット
２２ 切削ブレード
２４ スピンドル
２６ 切削液供給ノズル
２８ ブレードカバー
３０ スピンナー洗浄装置
３１ スピンナーテーブル
３３ 洗浄液供給ノズル
４０ 超音波振動子
１５１ 凹部
３１１ 凹部
Ｗ ウェハ

Claims (7)

1. 切削加工により表面側から切削溝が形成された被加工物を，前記切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄方法であって：
   超音波振動子が設けられた保持手段上に，前記被加工物を前記表面が上向きとなる状態で保持し，液体供給手段により前記被加工物に液体を供給するとともに，前記保持手段に設けられた前記超音波振動子により前記被加工物を垂直方向に超音波振動させて，前記切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする，洗浄方法。
2. 切削加工により表面に切削溝が形成された被加工物を，前記切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄装置であって：
   前記被加工物を前記表面が上向きとなる状態で保持する保持手段と；
   前記保持手段に保持された前記被加工物の前記表面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と；
   前記保持手段を垂直方向に超音波振動させる超音波振動子と；
   を備え，
   前記液体供給手段により前記被加工物に洗浄液を供給しながら，前記超音波振動子により，前記保持手段に保持された前記被加工物を垂直方向に超音波振動させて，前記切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする，洗浄装置。
3. 前記保持手段は，前記被加工物を前記洗浄液中に水没させた状態で保持することを特徴とする，請求項２に記載の洗浄装置。
4. 被加工物を保持する保持手段と，前記保持手段に保持された前記被加工物を切削加工する切削ブレードと，前記被加工物の表面に切削液を供給する切削液供給手段と，前記保持手段を垂直方向に超音波振動させる超音波振動子とを備えた切削装置において，前記切削ブレードによる切削加工により切削溝が形成された前記被加工物を，前記切削溝内に存在する切削屑を除去するために洗浄する洗浄方法であって：
   前記切削ブレードによる前記被加工物の切削加工が行われていないときに，前記超音波振動子により，前記保持手段に保持された前記被加工物を垂直方向に超音波振動させて，前記切削溝内の切削屑を洗浄・除去することを特徴とする，洗浄方法。
5. 前記切削ブレードによる前記被加工物の切削加工が行われていないときとは，前記切削ブレードを前記被加工物の切削ライン間で移動させるときであることを特徴とする，請求項４に記載の洗浄方法。
6. 前記切削ブレードによる前記被加工物の切削加工が行われていないときとは，前記切削ブレードにより前記被加工物の全ての切削ラインが切断された後であることを特徴とする，請求項４に記載の洗浄方法。
7. 前記保持手段は，前記被加工物を前記切削液中に水没させた状態で保持することを特徴とする，請求項４〜６のいずれかに記載の洗浄方法。
   

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