JP2014123590A

JP2014123590A - 洗浄装置

Info

Publication number: JP2014123590A
Application number: JP2012277628A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Endo; 智章遠藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】被加工物の洗浄時間を従来に比べて短縮可能にすることを目的とする。
【解決手段】洗浄装置１に備える洗浄液供給手段１０は、複数の噴出口１２を有する噴出ノズル１１と、この噴出ノズル１１をウェーハＷの上方において水平移動させる移動手段１３とを備えているため、複数の噴出口１２から洗浄液をウェーハＷの表面Ｗａにむけて噴出し、その表面Ｗａで衝突する洗浄点を洗浄液の噴出毎に形成できる。したがって、噴出口を一箇所に有した噴出ノズルを備える従来の洗浄装置に比べて被加工物の洗浄時間を短縮することができる。また、複数の噴出口１２は、各噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱１７が互いに接触しないように間隔をおいて配置されているため、洗浄液の液柱１７同士が接触することがなく、洗浄液の流速を落とすことなくウェーハＷの表面Ｗａに洗浄液を噴出できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を洗浄する洗浄装置に関する。

切削装置や研削装置等において加工が施された被加工物や水溶性保護膜が塗布されレーザビーム照射によるアブレーション加工が施された被加工物には、加工屑が付着していることがあるため、洗浄装置によって被加工物を洗浄している。

洗浄装置としては、例えば、被加工物を保持し回転可能なスピンナーテーブルと、被加工物に対して洗浄液を供給するノズルと、を少なくとも備える洗浄装置がある。そして、かかる洗浄装置においては、加工後の被加工物をスピンナーテーブルに保持させるとともにスピンナーテーブルを回転させ、回転する被加工物に洗浄液を供給しながら洗浄を施している（例えば、下記の特許文献１乃至特許文献３を参照）。

特開平０８−１６２４３５号公報特開平０７−２１１６８５号公報特開２０００−０３３３４６号公報

しかし、上記のように構成される洗浄装置においてサイズの大きい被加工物を十分に洗浄するには長時間を要するため、被加工物の生産性に悪影響が生じている。特に近年では、φ４５０ｍｍの半導体ウェーハも開発されつつあり、更なる洗浄時間の延長が予想されるため、製品の生産性が悪化するおそれがある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、被加工物の洗浄時間を従来に比べて短縮可能にすることに発明の解決すべき課題を有している。

本発明は、被加工物を保持して回転可能な保持テーブルと該保持テーブルに保持された被加工物に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを少なくとも備える洗浄装置であって、該洗浄液供給手段は、洗浄液供給源に接続され該保持テーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴出する複数の噴出口を有する噴出ノズルと、回転する被加工物上で該噴出ノズルを移動させる移動手段と、を備える。

上記噴出ノズルの複数の上記噴出口は、各該噴出口から噴出される液柱が互いに接触しない間隔を設けて配置されることが望ましい。

本発明にかかる洗浄装置に備える洗浄液供給手段には、複数の噴出口を有する噴出ノズルと、この噴出ノズルを被加工物の上方において水平移動させる移動手段とを備えているため、被加工物の洗浄時には、複数の噴出口から洗浄液を被加工物の表面にむけて噴出し、その表面で洗浄液が衝突する洗浄点を洗浄液の噴出毎に形成することができる。
したがって、噴出口を一箇所に有した噴出ノズルを備える従来の洗浄装置に比べて被加工物に対する洗浄性が向上し、サイズの大きい被加工物を洗浄する場合においても洗浄時間を従来に比べて短縮することが可能となり、製品の生産性も向上する。

上記の噴出ノズルに配置された複数の噴出口は、各噴出口から噴出される洗浄液の液柱が互いに接触しないように一定の間隔をおいて配置されているため、各噴出口から噴出される洗浄液の液柱同士が接触することはなく、洗浄液の流速を落とすことなく被加工物に噴出できる。したがって、被加工物に対する洗浄性が低下するおそれがない。

洗浄装置の構成を示す斜視図である。洗浄装置に備える洗浄液供給手段の構成を示す平面図である。被加工物を洗浄する状態を示す正面図である。

図１に示す洗浄装置１は、被加工物を回転可能に保持する保持テーブル２を備えている。保持テーブル２は、被加工物を保持する保持面２ａを有しており、保持テーブル２に接続された吸引源から発生する吸引力によって被加工物を保持面２ａに吸引保持することができる。保持テーブル２の外周側には、被加工物を支持するための環状のフレームＦを固定するフレーム保持部３が複数配設されている。

保持テーブル２は、鉛直方向の軸心を有する回転軸４に連結されている。回転軸４には、モータ５が接続されており、モータ５の駆動によって回転軸４が回転し、保持テーブル２を所定の速度で回転させることができる。

モータ５の外周側には、複数のエアシリンダ６ａと、ピストン６ｂとが配設されており、ピストン６ｂがエアシリンダ６ａ内を上下移動することにより、保持テーブル２を上下方向に昇降させることができる。

洗浄装置１には、保持テーブル２の近傍において、被加工物に洗浄液を供給する洗浄液供給手段１０と、洗浄後の被加工物を乾燥させる乾燥エアー供給手段２０とを備えている。図２に示すように、洗浄液供給手段１０は、洗浄液供給源１６に接続され、図１に示した保持テーブル２に保持された被加工物に向けて洗浄液を噴出する複数の噴出口１２を有する噴出ノズル１１と、回転する被加工物の上方で噴出ノズル１１を移動させる移動手段１３と、を備えている。

図２に示す噴出ノズル１１には、複数の噴出口１２が一直線上に配置されている。噴出口１２の内径は、例えば、φ０．２５ｍｍに形成されている。本実施形態に示す噴出ノズル１１には、少なくとも１６箇所に噴出口１２を有しているが、この構成に限定されるものではない。

また、複数の噴出口１２は、各噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱が互いに接触しないように一定の間隔をおいて配置されており、例えば、φ０．２５ｍｍの間隔を設けている。

図２に示す移動手段１３は、旋回動可能なアーム１３ａと、モータ１３ｂとから構成されており、アーム１３ａの先端に噴出ノズル１１が連結されている。そして、モータ１３ｂの駆動によりアーム１３ａが旋回すると、噴出ノズル１１を図１に示した保持テーブル２に保持された被加工物の上方で水平方向に移動させることができる。

噴出ノズル１１は、移動手段１３を介して高圧ポンプ１４に接続されている。高圧ポンプ１４は、バルブ１５を介して噴出ノズル１１への洗浄液の供給源となる洗浄液供給源１６に接続されている。そして、バルブ１５が開くと、高圧ポンプ１４は、噴出ノズル１１に形成された各噴出口１２から高圧の洗浄液を噴出させることができる。

以下では、洗浄装置１の動作について説明する。なお、図１に示すウェーハＷは、被加工物の一例であって、その表面Ｗａが被洗浄面であり、表面Ｗａと反対側にある面が保持テーブル２の保持面２ａに載置される裏面Ｗｂとなっている。そして、裏面Ｗｂが保護テープＴに貼着されることにより保護テープＴを介してウェーハＷがフレームＦに支持され、そのウェーハＷに加工が施された後、ウェーハＷの表面Ｗａに付着した加工屑を除去するために、保持テーブル２に加工後のウェーハＷが搬送される。

次に、保持テーブル２にウェーハＷが保持されるとともに、フレーム保持部３によってフレームＦが固定される。そして、モータ５の駆動によって回転軸４が回転し、保持テーブル２に保持されたウェーハＷを例えば、矢印Ａ方向に回転させる。その後、図２に示すように、アーム１３ａが旋回し、回転するウェーハＷの上方において、噴出ノズル１１を、例えば矢印Ｂ方向に水平移動させるとともに、噴出ノズル１１からウェーハＷの表面Ｗａに向けて洗浄液を噴出させ洗浄を行う。

具体的には、バルブ１５が開き洗浄液供給源１６から高圧ポンプ１４にむけて洗浄液が供給され、高圧ポンプ１４によって噴出ノズル１１の複数の噴出口１２から高圧の洗浄液を噴出させる。なお、洗浄液の噴出圧力は、例えば、（１０±２）Ｍｐａとして洗浄装置１に設定しておくことが望ましい。

ここで、ウェーハＷの洗浄時には、一直線上に配置された複数の噴出口１２から噴出されウェーハＷの表面Ｗａを流動する洗浄液が、他の噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱と衝突しない向きに噴出ノズル１１を配置する。この向きは、洗浄液の噴出するタイミングや噴出量、ウェーハＷの回転速度や噴出ノズル１１の移動速度、噴出口１２からウェーハＷの表面Ｗａまでの距離等を踏まえて適宜設定することが望ましい。

図３に示すように、噴出ノズル１１の噴出口１２から噴出された洗浄液は、液柱１７となってウェーハＷの表面Ｗａに向けて噴出され、洗浄点１８において表面Ｗａに衝突する。洗浄点１８は、各液柱１７ごとに存在する。この際、各噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱１７が、他の噴出口１２から噴出されウェーハＷの表面Ｗａを図２に示した矢印Ｃ方向に流れる洗浄液に衝突しないように、噴出ノズルが配置されるため、液柱１７がウェーハＷの表面Ｗａを流動する洗浄液に衝突することによってウェーハＷの表面Ｗａに対する打力（衝突力）が緩和されることはなく、ウェーハＷの表面Ｗａに対する洗浄性が低下することはない。

ウェーハＷの洗浄中は、図３に示すように、ウェーハＷの表面Ｗａに向けて噴出される複数の液柱１７の間に一定の間隔があるため、隣り合う液柱１７が互いに接触することはなく、噴出される洗浄液の流速が低下することはない。

噴出ノズル１１から洗浄液を噴出する位置としては、噴出ノズル１１からウェーハＷの表面Ｗａまでの距離Ｈが例えば５ｍｍとなるように、噴出ノズル１１をウェーハＷの表面Ｗａに接近させることが望ましい。このように、近距離から洗浄液をウェーハＷの表面Ｗａに噴出することにより、ウェーハＷの表面Ｗａに付着した加工屑をより効果的に除去することができる。

ウェーハＷの洗浄が完了した後、保持テーブル２が高速回転するとともにウェーハＷを高速回転させ、回転するウェーハＷに発生する遠心力を利用してウェーハＷの表面Ｗａに付着した洗浄液を飛散させる。このとき、乾燥エアー供給手段２０は、高速回転するウェーハＷの表面Ｗａに乾燥エアーを噴出し、ウェーハＷの表面Ｗａを乾燥させる。

以上のように、洗浄装置１に備える洗浄液供給手段１０には、一直線上に配置された複数の噴出口１２を有する噴出ノズル１１と、この噴出ノズル１１をウェーハＷの上方において移動させる移動手段１３とを備えているため、ウェーハＷの洗浄時には、複数の噴出口１２から洗浄液をウェーハＷの表面Ｗａにむけて噴出し、その表面Ｗａで衝突する洗浄点１８を洗浄液の噴出毎に形成することができる。したがって、噴出口を一箇所に有した噴出ノズルを備える洗浄装置に比べて洗浄性が向上し、サイズの大きい被加工物を洗浄する場合においても洗浄時間を従来に比べて短縮することが可能となる。

また、噴出ノズル１１において一直線上に配置された複数の噴出口１２は、各噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱１７が互いに接触しないように、一定の間隔をおいて配置されているため、ウェーハＷの洗浄中は、各噴出口１２から噴出される洗浄液の液柱１７同士が接触することはなく、洗浄液の流速を落とすことなくウェーハＷの表面Ｗａに洗浄液を噴出できる。したがって、ウェーハＷの表面Ｗａに対する洗浄性が低下するおそれがない。

１：洗浄装置２：保持テーブル２ａ：保持面３：フレーム保持部４：回転軸
５：モータ６ａ：エアシリンダ６ｂ：ピストン
１０：洗浄液供給手段１１：噴出ノズル１２：噴出口
１３：移動手段１３ａ：アーム１３ｂ：モータ
１４：高圧ポンプ１５：バルブ１６：洗浄液供給源１７：液柱１８：洗浄点
２０：乾燥エアー供給手段
Ｈ：距離
Ｗ：ウェーハＦ：フレームＴ：保護テープ

Claims

被加工物を保持して回転可能な保持テーブルと該保持テーブルに保持された被加工物に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを少なくとも備える洗浄装置であって、
該洗浄液供給手段は、洗浄液供給源に接続され該保持テーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴出する複数の噴出口を有する噴出ノズルと、
回転する被加工物上で該噴出ノズルを移動させる移動手段と、を備える洗浄装置。
前記噴出ノズルの複数の前記噴出口は、各該噴出口から噴出される液柱が互いに接触しない間隔を設けて配置される、請求項１に記載の洗浄装置。