JP2012015348A - スピンナ洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 洗浄時に洗浄水受け容器の内側にコンタミを含む水滴が付着することのないスピンナ洗浄装置を提供することである。
【解決手段】 ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、該スピンナテーブルを囲繞する環状外周側壁と環状内周側壁と底壁とを有する洗浄水受け容器と、該洗浄水供給手段を該スピンナテーブルに保持されたウエーハを洗浄する洗浄位置と退避位置との間で移動する駆動手段と、該洗浄水受け容器の底壁に接続され該洗浄水受け容器内のエアを排気する排気手段とを備えたスピンナ洗浄装置であって、該洗浄水受け容器の内側に親水性処理が施されていることを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】 ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、該スピンナテーブルを囲繞する環状外周側壁と環状内周側壁と底壁とを有する洗浄水受け容器と、該洗浄水供給手段を該スピンナテーブルに保持されたウエーハを洗浄する洗浄位置と退避位置との間で移動する駆動手段と、該洗浄水受け容器の底壁に接続され該洗浄水受け容器内のエアを排気する排気手段とを備えたスピンナ洗浄装置であって、該洗浄水受け容器の内側に親水性処理が施されていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを回転しつつ洗浄水を供給してウエーハを洗浄するスピンナ洗浄装置に関する。
CCD、CMOS等の撮像デバイスが複数形成された半導体ウエーハは、裏面が研削装置で研削されて所定の厚さに形成された後、切削装置(ダイシング装置)によって個々の撮像デバイスに分割され、分割された撮像デバイスはデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電気機器に広く利用される。
CCD、CMOS等の撮像デバイスの表面にごみが付着すると、部分的に撮像機能が低下して品質の悪化を招くことから、個々の撮像デバイスに分割されてダイシングテープに貼着されたウエーハは、切削装置に付設されたスピンナ洗浄装置によって直ちに洗浄されて切削屑の付着を防止している(例えば、特開2006−339435号公報)。
しかし、従来のスピンナ洗浄装置では、洗浄を終了しスピンナテーブルの高速回転によってウエーハを乾燥する際に、洗浄水受け容器の内面に付着したコンタミを含む水滴がスピンナテーブルの高速回転によって生成される気流によって洗浄水受け容器の内面から剥離されてウエーハの表面に落下して、撮像デバイス等のデバイスの品質を低下させるという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、洗浄水受け容器の内面にコンタミを含んだ水滴が付着することのないスピンナ洗浄装置を提供することである。
本発明によると、ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、該スピンナテーブルを囲繞する環状外周側壁と環状内周側壁と底壁とを有する洗浄水受け容器と、該洗浄水供給手段を該スピンナテーブルに保持されたウエーハを洗浄する洗浄位置と退避位置との間で移動する駆動手段と、該洗浄水受け容器の底壁に接続され該洗浄水受け容器内のエアを排気する排気手段とを備えたスピンナ洗浄装置であって、該洗浄水受け容器の内側に親水性処理が施されていることを特徴とするスピンナ洗浄装置が提供される。
好ましくは、該洗浄水供給手段は、該駆動手段に接続された回転軸と、該回転軸と一体的に連結され水平方向に伸長するアームと、該アームの先端に形成され該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルとを含み、該環状外周側壁には、該洗浄水供給手段を退避位置に位置づけた際、該洗浄水供給手段を収容する収容開口部が形成されており、該洗浄水供給手段には、該洗浄水供給手段が該収容開口部に収容された際、該収容開口部を閉塞する閉塞カバーが配設されていて、該閉塞カバーの内側に親水性処理が施されている。
本発明によると、洗浄水受け容器の内側に親水性処理が施されているので、ウエーハの洗浄時に洗浄水受け容器の内側にコンタミを含む水滴が付着することがなく、スピンナテーブルを高速回転してウエーハを乾燥する際に発生する気流によって、水滴が剥離されて舞い上がり乾燥したウエーハの表面にミスト状コンタミとなって落下し、撮像デバイス等のデバイスの品質を低下させるという問題を解消できる。
また、洗浄水供給手段が収容開口部に収容された際、収容開口部を閉塞する閉塞カバーが洗浄水供給手段に付設されていて、閉塞カバーの内側に親水性処理が施されているので、スピンナテーブルの高速回転によって発生する気流に淀みを生じさせることがないとともに閉塞カバーの内側にコンタミを含む水滴が付着するのを防止できる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明実施形態のスピンナ洗浄装置を備えた切削装置(ダイシング装置)2の斜視図が示されている。
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
図2に示すように、ダイシング対象のウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されてCCD、CMOS等の多数の撮像デバイスDがウエーハW上に形成されている。
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数のクランプ19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
30は切削の終了したウエーハを洗浄及びスピン乾燥する本発明実施形態に係るスピンナ洗浄装置であり、切削手段24による切削の終了したウエーハWは、付着した切削屑等を除去するために、チャックテーブル18をX軸方向にウエーハ搬入・搬出位置まで移動してから、Y軸方向に移動可能な搬送手段25により把持されてスピンナ洗浄装置30まで搬送される。32は搬送手段25により搬送されて、ウエーハWの洗浄時及びスピン乾燥時にスピンナ洗浄装置30の上部を覆う蓋であり、複数の貫通孔33を有している。
以下、図3乃至図7を参照して、本発明実施形態に係るスピンナ洗浄装置30について詳細に説明する。スピンナ洗浄装置30は、スピンナテーブル機構34と、スピンナテーブルテーブル機構34を包囲して配設された洗浄水受け機構36を具備している。
スピンナテーブル機構34は、スピンナテーブル38と、スピンナテーブル38を回転駆動する電動モータ40と、電動モータ40を上下方向に移動可能に支持する支持機構42とから構成される。
スピンナテーブル38は多孔質材料から形成された吸引保持部38aを具備しており、吸引保持部38aは図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル38は、吸引保持部38aにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸引保持部38a上にウエーハを吸引保持する。
スピンナテーブル38は、電動モータ40の出力軸40aに連結されている。支持機構42は、複数の(本実施形態においては3本)支持脚44と、支持脚44にそれぞれ連結され電動モータ40に取り付けられた複数(本実施形態においては3本)のエアシリンダ46とから構成される。
このように構成された支持機構42は、エアシリンダ46を作動することにより、電動モータ40及びスピンナテーブル38を図3及び図4に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図5及び図6に示す下降位置である作業位置に位置付け可能である。
洗浄水受け機構36は、洗浄水受け容器48と、洗浄水受け容器48を支持する3本(図3及び図5には2本のみ図示)の支持脚50と、電動モータ40の出力軸40aに装着されたカバー部材52とから構成される。
洗浄水受け容器48は、環状外周側壁48aと、底壁48bと、環状内周側壁48cとから構成され、内部にチャンバー51を画成する。底壁48bの中央部には、電動モータ40の出力軸40aが挿入される穴41が設けられており、環状内周側壁48cはこの穴41の周辺から上方に突出するように形成されている。
洗浄水受け容器48の内側、即ち環状外周側壁48aの内周面、底壁48b上、環状内周側壁48cの外周面上には親水性処理が施されている。この親水性処理は、例えばサンドブラストによって施される。
代替案として、特許第3599277号公報に開示される親水性処理剤を洗浄水受け容器48の内側に塗布して塗膜を形成するようにしてもよい。この親水性処理剤は、日本ペイント株式会社が商品名「ニッペクリスタコート」として販売している。
図3に示すように、底壁48bには複数の穴49が形成されており、更に底壁48bの下面にはこの穴49から落下した廃液を受け取る環状の樋54が形成されている。環状の樋54には廃液口55が形成されており、この廃液口55に吸引源に接続されたドレーンホース56が接続されている。
カバー部材52は円板状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部52aを備えている。好ましくは、カバー部52aの外周側面にも親水性処理が施されている。このように構成されたカバー部材52は、電動モータ40及びスピンナテーブル38が図6に示す作業位置に位置づけられると、カバー部52aが洗浄水受け容器48を構成する環状内周側壁48cの外側に隙間をもって重合するように位置づけられる。
洗浄水受け容器48の環状外周側壁48aには円弧状収容部60を画成する収容壁58が一体的に形成されている。62は洗浄水供給手段であり、回転軸66と、回転軸66の上端部から水平方向に伸長する円弧状アーム68と、円弧状アーム68の先端部に形成された洗浄水噴射ノズル70とから構成される。
回転軸66は収容壁58の底壁58aに取り付けられた正転・逆転可能な電動モータ64に連結されている。電動モータ64を駆動すると、洗浄水供給手段62が図3に示す収容部60内に収容された退避位置と、図5に示す洗浄位置との間で回動される。
図5に最もよく示されるように、洗浄水供給手段62のアーム68には支持部材74を介して円弧状閉塞カバー72が支持されている。円弧状閉塞カバー72の内側にも親水性処理が施されている。
また、図4及び図6に示すように、洗浄水受け容器48の環状外周側壁48aには洗浄水供給手段62を退避位置に回動して収容部60内に収容する際にアーム68及び洗浄水噴射ノズル70の通過を許容する収容開口部71が形成されている。
図3及び図4に示すように、洗浄水供給手段62を退避位置に位置づけた際には、閉塞カバー72が収容開口部71を閉塞する。洗浄水供給手段62は、図示しない純水と圧縮エアとからなる洗浄水を供給する洗浄水供給源に接続されている。
以下、このように構成されたスピンナ洗浄装置30の作用について説明する。半導体ウエーハWを個々の撮像デバイスDに分割したら、チャックテーブル18はウエーハ搬入・搬出位置に戻され、ここでウエーハWの吸引保持を解除する。
そして、ウエーハWは搬送手段25によってスピンナ洗浄装置30のスピンナテーブル38に搬送され、図3及び図4に示すように上昇位置に位置づけられた吸引保持部38aにより吸引保持される。
このとき、回転軸66と、アーム68と、洗浄水噴射ノズル70とを有する洗浄水供給手段62は、スピンナテーブル38の上方から隔離した退避位置である収容部60内に収容されている。そして、収容開口部71は閉塞カバー72により閉塞されている。
スピンナテーブル38に吸引保持されたウエーハWを洗浄する際には、エアシリンダ46を駆動してスピンナテーブル38を下降して、図5及び図6に示す作業位置に位置づける。
更に、モータ64を駆動して回転軸66を回転し、洗浄水噴射ノズル70をスピンナテーブル38に保持されたウエーハW上に位置付け、洗浄水噴射ノズル70から純水とエアとからなる霧状の洗浄水を噴射しながらウエーハWを低速回転(例えば300rpm)させることによりウエーハWを洗浄する。
この洗浄時には、収容開口部71には柔軟性を有する複数に分割されたカーテン76が垂下して配設されているため、洗浄水噴射ノズル70から洗浄水を噴射しながらウエーハWを洗浄している際に収容開口部71にミスト状コンタミが侵入するのを防止することができる。
本実施形態のスピンナ洗浄装置30では、洗浄水受け容器48の内側及び円弧状閉塞カバー72の内側に親水性処理が施され、更に好ましくはカバー部材52のカバー部52aの外周側面上にも親水性処理が施されているので、洗浄時にコンタミを含む水滴が洗浄水受け容器48の内側及びカバー部材52のカバー部52aの外周側面上に付着することがない。
ウエーハWの洗浄に使用され切削屑等のコンタミを含有する廃液は、洗浄水受け容器48の底壁48bに形成された穴49から環状の樋54内に排出され、更に環状の樋54の排水口55及びドレーンホース56を介して吸引源に吸引される。
洗浄が終了すると、モータ64により回転軸66が回転されて、洗浄水供給手段62は図7に示すように退避位置に戻され、収容開口部71は閉塞カバー72により閉塞される。この状態で排気手段である吸引源を作動しながら、モータ40によりスピンナテーブル38を例えば3000rpmで回転させて、洗浄されたウエーハWのスピン乾燥を実施する。
このスピン乾燥時には、アーム68及び洗浄水噴射ノズル70はチャンバー51内から退避され、洗浄水受け容器48の環状外周側壁48aに形成された収容開口部71は閉塞カバー72によって閉塞される。
洗浄水受け容器48の内側及び円弧状閉塞カバー72の内側には親水性処理が施されているので、上述したようにコンタミを含む水滴がこれらの部分に付着することがない。よって、従来問題となっていたスピン乾燥時にスピンナテーブル38を高速回転してウエーハWを乾燥する際に発生する気流によって水滴が剥離されて舞い上がり、乾燥したウエーハWの表面にミスト状コンタミとなって落下して、撮像デバイス等のデバイスの品質を低下させるという問題が発生することがない。
更に、スピン乾燥時にはアーム68及び洗浄水噴射ノズル70がチャンバー51内から退避され、収容開口部71は閉塞カバー72によって閉塞されているので、チャンバー51内に発生する気流に淀みが生じることがなく、飛散したミスト状コンタミが円滑に排気手段によって排気されて、乾燥したウエーハWの表面にミスト状コンタミが落下して付着することがなく、撮像デバイス等のデバイスの品質を低下させることがない。
尚、ウエーハWの洗浄時及びスピン乾燥時には、スピンナ洗浄装置30の上部は蓋32により閉鎖されている。
2 切削装置
18 チャックテーブル
24 切削手段
30 スピンナ洗浄装置
34 スピンナテーブル機構
38 スピンナテーブル
40 モータ
48 洗浄水受け容器
60 円弧状収容部
62 洗浄水供給手段
64 モータ
66 回転軸
68 アーム
70 洗浄水噴射ノズル
71 収容開口部
72 閉塞カバー
76 カーテン
18 チャックテーブル
24 切削手段
30 スピンナ洗浄装置
34 スピンナテーブル機構
38 スピンナテーブル
40 モータ
48 洗浄水受け容器
60 円弧状収容部
62 洗浄水供給手段
64 モータ
66 回転軸
68 アーム
70 洗浄水噴射ノズル
71 収容開口部
72 閉塞カバー
76 カーテン
Claims (3)
- ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、該スピンナテーブルを囲繞する環状外周側壁と環状内周側壁と底壁とを有する洗浄水受け容器と、該洗浄水供給手段を該スピンナテーブルに保持されたウエーハを洗浄する洗浄位置と退避位置との間で移動する駆動手段と、該洗浄水受け容器の底壁に接続され該洗浄水受け容器内のエアを排気する排気手段とを備えたスピンナ洗浄装置であって、
該洗浄水受け容器の内側に親水性処理が施されていることを特徴とするスピンナ洗浄装置。 - 該洗浄水供給手段は、該駆動手段に接続された回転軸と、該回転軸と一体的に連結され水平方向に伸長するアームと、該アームの先端に形成され該スピンナテーブルに保持されたウエーハに洗浄水を噴射する洗浄水噴射ノズルとを含み、
該環状外周側壁には、該洗浄水供給手段を退避位置に位置づけた際、該洗浄水供給手段を収容する収容開口部が形成されており、
該洗浄水供給手段には、該洗浄水供給手段が該収容開口部に収容された際、該収容開口部を閉塞する閉塞カバーが配設されていて、該閉塞カバーの内側に親水性処理が施されていることを特徴とする請求項1記載のスピンナ洗浄装置。 - サンドブラストによって前記親水性処理が施されている請求項1又は2記載のスピンナ洗浄装置。
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