JP2007229632A - 光学部品洗浄治具、及び光学部品の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切断治具のウェハ支持面上に仮接着した光学基板ウェハをカッタによって複数の光学部品個片に切断分割してから、各光学部品を洗浄治具上に移載する作業を、一枚ずつ手作業で行う必要がなくなる。
【解決手段】切断治具１００のウェハ支持面１１１上に着脱自在に取り付けられて、該ウェハ支持面上に所定の配列で仮接着された複数の光学部品１２１を覆う光学部品洗浄治具１であって、ウェハ支持面上に配列された各光学部品の上面を夫々個別に露出させる複数の開口部１１を備えた治具本体１０と、該各開口部の内周縁から内側に突出することにより各光学部品の非有効領域と接し得るサポート片１５と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は切断治具上で光学基板ウェハを切断することにより切断治具上に接着保持された光学部品を洗浄液中において洗浄しつつ剥離するのに適した光学部品洗浄治具、及び洗浄方法に関する。

各種光学部品を量産する際には、ガラス基板ウェハや、水晶基板ウェハ等の大面積の光学基板ウェハを利用した製法が一般に用いられており、この製法では、光学基板ウェハ上に光学薄膜形成等の必要な処理を施した後に分割ライン（きりしろ）に沿ってカッタにより切断し光学部品個片に分割している。従来、光学基板ウェハを切断して個片に分割する場合には、切断治具の支持面上に光学基板ウェハを仮接着した状態でカッタを用いて切断している。

図４（ａ）は本出願人の提案に係る切断治具（未公知）を用いてガラス基板ウェハを切断する手順を説明する図であり、（ｂ）は光学部品を剥離する方法を説明する図である。この切断治具１００は、ガラス基板ウェハ、水晶基板ウェハ等々の光学基板ウェハをカッタによって複数の光学部品個片に切断する際にこの光学基板ウェハを支持するための手段である。
切断治具１００は、十分な剛性を有した金属材料等の硬質材料からなる基台１０２と、基台１０２の上面に固定されると共にカッタによって切断可能な樹脂等の材料から成り、且つ平坦なウェハ支持面１１１を有したウェハ載置台１１０と、を備えている。

ウェハ載置台１１０は少なくともその上面（ウェハ支持面）１１１が平坦であり、シフトワックス等の仮接着剤によってガラス基板ウェハ１２０を仮接着可能な材質にて構成されている。更に、ウェハ支持面１１１には、カッタの切断刃を通過させるための縦横の切断溝１１２が格子状に形成されている。この切断溝１１２は、光学基板ウェハを切断する際に実際に使用するカッタを用いて事前に形成する。
所定間隔を隔てて平行に配置された複数の回転刃を備えた図示しないカッタにより、光学基板ウェハ１２０を切断するが、この際、回転刃の先端が所定幅に亘って切断溝１１２内に入り込んだ状態で切断が進行する。切断終了により矩形の光学部品が複数形成され、各光学部品はシフトワックスによってウェハ支持面１１１上に仮接着されたままの状態にある。

次工程では洗浄治具上に各光学部品を移載し、洗浄治具ごと洗浄液中に浸漬してシフトワックスの除去と光学部品の洗浄を実施する。そのため、図４（ｂ）に示すようにホットプレート１３０上に切断治具１００を載置して加熱することにより、ウェハ支持面１１１上のシフトワックスを溶融状態にして光学部品１２１を剥離し易くした上で、光学部品を一枚ずつピンセット等を用いた手作業によって取外し、洗浄治具１３５の収納凹所１３６内に収納する。収納凹所１３６内底面には貫通穴が形成されており、各収納凹所内の光学部品を図示しない押さえ部材によって押さえた状態で図示しない洗浄槽内の洗浄液中に浸漬して洗浄し、付着したワックスや切り屑等々の異物を除去する。
しかし、切断された個々の光学部品を切断治具上から洗浄治具に移載する従来の作業は光学部品個片ごとに行う手作業であり、手数と時間がかかるため生産性の低下を招くばかりでなく、光学部品がバラバラになって紛失しやすいという欠点があった。

特許文献１には切断治具上に仮接着されたウェハを切断することにより得たチップを真空チャック治具でまとめて吸着して分離、洗浄工程に移行するための構成が開示されている。
しかし、光学部品のサイズが過小であったり、光学部品の強度が吸着保持に耐え得ない程度に脆弱である場合には真空チャック治具による吸着が困難な場合がある。また、真空チャック治具自体が高コストで、広い設置スペースを必要とするため、設備費の増大をもたらす。
特開平７−１４７２６２号公報

以上のようにガラス基板ウェハ等の光学基板ウェハを切断治具の支持面上に仮接着した状態でカッタによって個片に切断分割してから洗浄治具上に移載する作業が一個ずつの手作業である場合には生産性が著しく低下する。また、真空吸着治具によって光学部品と切断治具を保持して洗浄工程に移行させる場合には、設備費の増大、光学部品の破損といったデメリットが発生する。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、光学基板ウェハを切断治具のウェハ支持面上に仮接着した状態でカッタによって光学部品個片に切断分割してから洗浄治具上に移載する作業を光学部品毎に行う必要がなく、ウェハ支持面からの光学部品の剥離、及び洗浄作業を一括して実施することができる光学部品洗浄治具、及び光学部品の洗浄方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の洗浄治具は、切断治具のウェハ支持面上に着脱自在に取り付けられて、該ウェハ支持面上に所定の配列で仮接着された複数の光学部品を覆う光学部品洗浄治具であって、前記ウェハ支持面上に配列された前記各光学部品の上面を夫々個別に露出させる複数の開口部を備えた治具本体と、該各開口部の内周縁から内側に突出することにより各光学部品の非有効領域と接し得るサポート片と、を備えたことを特徴とする。

洗浄治具は、切断治具とは別個独立したものとして単独で洗浄に使用するのではなく、切断治具に組み付けることにより切断治具上に仮接着された状態にある光学部品を洗浄治具によって覆う手段として用いられる。洗浄治具を組み付けた切断治具の上下を逆にした状態で、切断治具ごと洗浄治具を洗浄液（仮接着手段の溶剤を含む）中に浸漬することにより、光学部品の剥離、洗浄治具上への移載が一括して行われる。サポート片はウェハ支持面から剥離し落下してくる光学部品を保持する手段として機能する。各開口部内には洗浄液が循環し易いため、サポート片上に保持された光学部品の表裏両面を効率的に洗浄することが可能となる。

また、本発明の洗浄治具は、前記治具本体を前記切断治具のウェハ支持面上に仮固定する仮固定治具を備えたことを特徴とする。
洗浄治具をウェハ支持面上に保持する手段として、切断治具上に着脱可能な仮固定治具を使用するのが好ましい。
また、本発明の洗浄治具は、前記仮固定治具は、前記治具本体の外周縁を保持する構成を備え、該治具本体を保持した仮固定治具を前記切断治具に取り付けた際に、前記サポート片と各光学部品上面との間にギャップが形成されるように構成されていることを特徴とする。
治具本体を取り付けたウェハ支持面を下向きにして洗浄液中に切断治具を浸漬することによって仮接着手段が溶解して各光学部品が剥離するが、その際に上記ギャップが存在することにより光学部品はウェハ支持面から離間してサポート片上に移載されることができる。サポート上に光学部品が支持された状態で、洗浄液が光学部品の表裏両面を含む全体を洗浄することができる。

また、本発明の洗浄治具は、前記各開口部は格子状に交叉した複数の線材間に形成されており、前記治具本体を前記ウェハ支持面にセットしたときに各線材の少なくとも一部が該ウェハ支持面に近接するように構成されていることを特徴とする。
開口部と開口部との間に光学部品が移動できる空間が存在すると光学部品の配列がバラバラになるため、各線材によって仕切り機能を発揮させることが有効である。

本発明の光学部品の洗浄方法は、上記何れかの光学部品洗浄治具を用いて前記切断治具のウェハ支持面上に仮接着された光学部品を洗浄する光学部品の洗浄方法であって、前記切断治具のウェハ支持面上に仮接着された前記光学基板ウェハを切断分割して複数の光学部品とした結果として、前記ウェハ支持面上の定置箇所にそのまま仮接着された状態にある各光学部品上を前記治具本体が覆うように該治具本体をウェハ支持面上に位置決めする工程と、前記仮固定治具を前記切断治具に取り付けることにより前記治具本体をウェハ支持面上に固定する工程と、前記仮固定治具によって前記ウェハ支持面上に保持された前記治具本体が下向きとなるように前記切断治具の上下を逆転させた状態で、前記仮接着手段の溶剤を含む洗浄液に浸漬して洗浄する工程と、前記洗浄液によって前記仮接着手段が除去された結果として前記ウェハ支持面から剥離落下した各光学部品を前記治具本体の各開口部の内周縁に突出した前記サポート片上に保持する工程と、前記洗浄液内、或いは該洗浄液外において、前記仮固定治具及び前記治具本体を前記切断治具から取り外し、更に前記光学部品を保持した前記治具本体を前記仮固定治具から取り外す工程と、を備えたことを特徴とする。

切断治具から洗浄治具へ光学部品を完全に移載してから洗浄治具だけを単独で洗浄液中に浸漬して洗浄するのではなく、切断治具上に仮接着された状態にある光学部品がウェハ支持面から脱落しないように通水性を有した洗浄治具を光学部品列上に被せた状態で、切断治具諸共洗浄液中に浸漬することによりウェハ支持面上の光学部品を剥離して洗浄治具上に移載し、更にこの状態で洗浄を継続することにより光学部品に付着した異物や汚れを除去することができる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る光学部品洗浄治具を切断治具に組み付ける前の状態を示す分解斜視図、及び組付け状態の斜視図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は夫々図１（ａ）及び（ｂ）に対応した縦断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。
切断治具１００は図４に示したものと同様の構成であり、金属材料等の硬質材料からなる基台１０２と、基台１０２の上面に固定されると共にカッタによって切断可能な樹脂等の材料から成り、且つ平坦なウェハ支持面１１１を有したウェハ載置台１１０と、を備えている。

ウェハ載置台１１０は少なくともその上面（ウェハ支持面）１１１が平坦であり、シフトワックス等の仮接着剤（仮接着手段）によってガラス基板ウェハ１２０を仮接着可能な材質にて構成されている。更に、ウェハ支持面１１１には、カッタの切断刃を通過させるための縦横の切断溝１１２が格子状に形成されている。この切断溝１１２は、光学基板ウェハ１２０を切断する際に実際に使用するカッタを用いて事前に形成される。
所定間隔を隔てて平行に配置された複数の回転刃を備えた図示しないカッタにより、光学基板ウェハ１２０を切断するが、この際、回転刃の先端が所定幅に亘って切断溝１１２内に入り込んだ状態で切断が進行する。
カッタにより光学基板ウェハ１２０を格子状に切断すると、図１（ａ）中に示したようにウェハ支持面１１１上には光学部品１２１が縦横に整列した状態で仮接着されて残留する。

本発明の光学部品洗浄治具（以下、洗浄治具、という）１は、切断治具のウェハ支持面１１１上に着脱自在に取り付けられて、ウェハ支持面上に仮接着された光学基板ウェハ１２０を切断分割した後に所定の配列で仮接着され続ける複数の光学部品１２１を覆って、洗浄治具１を取り付けた側を下向きにした切断治具１００を洗浄液中に浸漬して光学部品の剥離、及び洗浄を行い得るようにしたものである。この際、剥離が終了した時点で各光学部品が整列性よく洗浄治具側に移載され、その状態で線状が進行するようにしたものである。
洗浄治具１は、ウェハ支持面１１１上に配列された各光学部品１２１の上面を夫々個別に露出させる複数の開口部１１を備えた治具本体１０と、各開口部１１の内周縁から内側に突出することにより各光学部品の非有効領域（外周縁に沿った面）と接し得るサポート片１５と、を備えている。
更に、洗浄治具１は、治具本体１０を切断治具のウェハ支持面１１１上に仮固定する仮固定治具２０を備えている。

治具本体１０は例えばステンレス等の金属材料から構成されており、縦横に（格子状に）直交する線材（細材）１２によって形成された網状体１３の外周縁を外枠１４によって固定した構成を有する。縦横の線材１２間には矩形の開口部１１が形成されている。縦横の線材１２から成る網状体１３は、治具本体１０をウェハ支持面上の定位置に適正にセットしたときに、各開口部１１内にウェハ支持面１１１上に仮接着された各光学部品１２１が一対一の関係で収容されるように構成されている。各開口部１１の内周縁（４辺）から夫々開口部の内側に突出したサポート片１５は、各開口部内に位置する各光学部品１２１の外周縁に設けた非光学領域と対面することにより後述する洗浄工程においてウェハ支持面から剥離して治具本体側に落下してきた光学部品を保持することができるように構成されている。

また、図２（ｂ）（ｃ）に示すように外枠１４をウェハ支持面１１１上に定置した時にサポート片１５が光学部品１２１の上面との間に所定のギャップＧを確保し得るように、外枠１４や網状体１３の厚み、サポート片１５の厚みが設定されている。
仮固定治具２０は、治具本体１０の外周縁を保持するための構成を備え、ウェハ支持面上に治具本体１０をセットした状態で仮固定治具２０を切断治具１００に取り付けた際に治具本体１０がウェハ支持面上に位置決め保持されるように構成されている。また、このセット完了状態で、網状体１３に設けたサポート片１５と各光学部品上面との間に光学部品の上下移動を許容する程度のギャップＧが形成される。仮固定治具２０は外周縁に袴状の張出し部２１を有した環状体であり、張出し部２１の内周側に設けた段差部２２によって外枠１４の上面をウェハ支持面１１１上に押さえ込む。張出し部２１の内壁がウェハ支持面１１１の外側面に密着するように仮固定治具２０を切断治具上に被せてから、図示しない固定手段によって仮固定治具を切断治具に固定することにより、治具本体１０のセットが完了する。この状態で中央開放部２３からは網状体１３及び光学部品１２１が露出状態となる。

なお、仮固定治具２０に対して治具本体１０を着脱自在に構成しておき、治具本体１０を保持した仮固定治具２０を切断治具１００に固定することによりセットするようにしてもよい。仮固定治具２０により治具本体１０の外周縁を保持する構造としては、例えば張出し部２１の内側面により治具本体の外周縁を圧接保持し得るように構成する。
図２（ｂ）（ｃ）に示したセット時に縦横の線材２１の下面側がウェハ支持面１１１上に近接（接触）することにより洗浄工程において剥離した光学部品が当該開口部を超えて隣接する開口部側へ移動しないように構成するのが好ましい。即ち、開口部と開口部との間に光学部品が移動できる空間が存在すると相互移動する等により光学部品の配列がバラバラになるため、各線材によって仕切り機能を発揮させることが有効である。

次に、上記の如き構成を備えた洗浄治具１を用いて切断治具のウェハ支持面１１１上に仮接着された光学部品１２１を洗浄する光学部品の洗浄方法について説明する。
即ち、まずこの洗浄方法では、切断治具１００のウェハ支持面１１１上に仮接着された光学基板ウェハ１２０を切断分割して複数の光学部品１２１とした結果として、ウェハ支持面上の定置箇所にそのまま仮接着された状態にある各光学部品上を一枚の治具本体１０が覆うように治具本体をウェハ支持面上に位置決めする工程を実施する。
次いで、仮固定治具２０を切断治具１００に取り付けることにより治具本体１０をウェハ支持面１１１上に押さえ込んで固定する。

次いで、図３に示したように仮固定治具２０によってウェハ支持面１１１上に保持された治具本体１０が下向きとなるように切断治具の上下を逆転させた状態で、洗浄槽３０内に収容された仮接着手段（シフトワックス）の溶剤を含む洗浄液３１に浸漬して剥離、洗浄を行う。
洗浄液中では、仮接着手段が溶解、除去された結果としてウェハ支持面から光学部品が剥離、落下して治具本体の各開口部１１の内周縁に突出したサポート片１５上に保持される。この状態で洗浄液を攪拌する等して洗浄を継続することにより洗浄治具上の光学部品に付着した異物、その他の汚れを除去することが可能となる。
即ち、ウェハ支持面１１１を下向きにして洗浄液３１中に切断治具及び洗浄治具を浸漬することによって仮接着手段としてのシフトワックスが溶解して各光学部品が剥離するが、その際にギャップＧが存在することにより光学部品はウェハ支持面から離間してサポート片１５上に移載される。サポート片上に光学部品が支持された状態で、洗浄液が光学部品の表裏両面を含む全体に循環して各部位を効率的に洗浄することができる。
最後に、洗浄液内、或いは該洗浄液外において、仮固定治具２０及び治具本体１０を切断治具１００から取り外し、更に光学部品１２１を保持した治具本体を仮固定治具から取り外す。

以上のように本発明によれば、切断治具のウェハ支持面上に仮接着した光学基板ウェハをカッタによって複数の光学部品個片に切断分割してから、各光学部品を洗浄治具上に移載する作業を、一枚ずつ手作業で行う必要をなくすることができる。即ち、本発明によれば、切断治具上からの光学部品の剥離、洗浄作業、及び洗浄治具上への移載作業を一括して実施することができる。

（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る光学部品洗浄治具を切断治具に組み付ける前の状態を示す分解斜視図、及び組付け状態の斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は夫々図１（ａ）及び（ｂ）に対応した縦断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。 本発明の洗浄治具を用いて洗浄している状態を説明する図である。 （ａ）及び（ｂ）は切断治具を用いてガラス基板ウェハを切断する手順を説明する図、及び光学部品を剥離する従来方法を説明する図である。

符号の説明

１…洗浄治具、１０…治具本体、１１…開口部、１２…線材、１３…網状体、１４…外枠、１５…サポート片、２０…仮固定治具、２１…線材、２２…段差部、３０…洗浄槽、
３１…洗浄液、１００…切断治具、１０２…基台、１１０…ウェハ載置台、１１１…ウェハ支持面、１１２…切断溝、１２０…ガラス基板ウェハ、１２１…光学部品、１３０…ホットプレート、１３５…洗浄治具、１３６…収納凹所。

Claims (5)

1. 切断治具のウェハ支持面上に着脱自在に取り付けられて、該ウェハ支持面上に所定の配列で仮接着された複数の光学部品を覆う光学部品洗浄治具であって、
   前記ウェハ支持面上に配列された前記各光学部品の上面を夫々個別に露出させる複数の開口部を備えた治具本体と、該各開口部の内周縁から内側に突出することにより各光学部品の非有効領域と接し得るサポート片と、を備えたことを特徴とする光学部品洗浄治具。
2. 前記治具本体を前記切断治具のウェハ支持面上に仮固定する仮固定治具を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光学部品洗浄治具。
3. 前記仮固定治具は、前記治具本体の外周縁を保持する構成を備え、該治具本体を該仮固定治具により前記切断治具のウェハ支持面に取り付けた際に、前記サポート片と各光学部品上面との間にギャップが形成されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学部品洗浄治具。
4. 前記各開口部は格子状に交叉した複数の線材間に形成されており、前記治具本体を前記ウェハ支持面にセットしたときに各線材の少なくとも一部が該ウェハ支持面に近接するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学部品洗浄治具。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学部品洗浄治具を用いて前記切断治具のウェハ支持面上に仮接着された光学部品を剥離、洗浄する光学部品の洗浄方法であって、
   前記切断治具のウェハ支持面上に仮接着された前記光学基板ウェハを切断分割して複数の光学部品とした結果として、前記ウェハ支持面上の定置箇所にそのまま仮接着された状態にある各光学部品上を前記治具本体が覆うように該治具本体をウェハ支持面上に位置決めする工程と、
   前記仮固定治具を前記切断治具に取り付けることにより前記治具本体をウェハ支持面上に固定する工程と、
   前記仮固定治具によって前記ウェハ支持面上に保持された前記治具本体が下側となるように前記切断治具の上下を逆転させた状態で、前記仮接着手段の溶剤を含む洗浄液に浸漬して剥離、洗浄する工程と、
   前記洗浄液によって前記ウェハ支持面から剥離落下した各光学部品を前記治具本体の各開口部の内周縁に突出した前記サポート片上に保持する工程と、
   前記洗浄液内、或いは該洗浄液外において、前記仮固定治具及び前記治具本体を前記切断治具から取り外す工程と、を備えたことを特徴とする光学部品の洗浄方法。

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