JP2015079782A

JP2015079782A - スピンナ装置

Info

Publication number: JP2015079782A
Application number: JP2013214448A
Authority: JP
Inventors: 貴彦津野; Takahiko Tsuno
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-04-23

Abstract

【課題】保持位置の調整の手間や、コストを低減しうるスピンナ装置を提供する。【解決手段】スピンナ装置１は、少なくともウェーハの外周縁の３点を保持するエッジクランプ１０とエッジクランプ１０を支持し回転させる回転手段１３とエッジクランプ１０で保持されたウェーハの表面に洗浄液を供給する表面洗浄液供給ノズル２０とエッジクランプ１０で保持されたウェーハの裏面に洗浄液を供給する裏面洗浄液供給ノズル２２とを備え、エッジクランプ１０は、ウェーハの外周縁の１点を保持する可動クランプ１１とウェーハの外周縁の２点を保持する固定部１２とを含んで構成されているため、ウェーハの中心をクランプベース２の中心に容易に合致させることができる。また、エッジクランプ１０は、可動クランプを複数備える従来のエッジクランプと比べて安価となる。【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハを洗浄するスピンナ装置に関する。

加工装置において加工されたウェーハには、コンタミなどの加工屑が付着するため、スピンナ装置においてウェーハの表面及び裏面に洗浄を施す。スピンナ装置は、ウェーハの外周の少なくとも３点を把持する可動クランプと、可動クランプを支持し回転する回転体と、ウェーハの裏面を洗浄する裏面洗浄水供給ノズルと、ウェーハの表面を洗浄する表面洗浄水供給ノズルとを少なくとも備えている（例えば下記の特許文献１を参照）。

このように構成されるスピンナ装置は、バネで付勢された可動クランプでウェーハの外周の少なくとも３点以上を把持することによりウェーハの表裏面を露出させ、裏面洗浄水供給ノズル及び表面洗浄水供給ノズルから洗浄水を噴射させウェーハの表裏面を同時に洗浄することができる。

特開平１１−３１６４３号公報

しかし、上記したようなスピンナ装置では、複数の可動クランプの中央にウェーハを位置づけ、ウェーハが傾いた状態で保持されないように各可動クランプでウェーハの位置や傾きを調整するのは非常に手間がかかるという問題がある。また、可動クランプを構成する部品が高価であるため、コストがかかるという問題もある。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、従来のスピンナ装置と比べてウェーハの保持位置の調整の手間やコストを低減しうるスピンナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、ウェーハを洗浄するスピンナ装置であって、少なくともウェーハの外周縁の３点を保持するエッジクランプと、該エッジクランプを支持し回転させる回転手段と、該エッジクランプで保持されたウェーハの表面に洗浄液を供給する表面洗浄液供給ノズルと、該エッジクランプで保持されたウェーハの裏面に洗浄液を供給する裏面洗浄液供給ノズルとを備え、該エッジクランプは、ウェーハの外周縁の１点を保持する可動クランプと、ウェーハの外周縁の２点を保持する固定部と、を含んでいる。

本発明にかかるスピンナ装置では、エッジクランプに備える１つの可動クランプによって、ウェーハの外周縁の１点をクランプして保持するとともに、２つの固定部にウェーハの外周縁の２点が突き当てるまでウェーハを移動させることができるため、ウェーハをスピンナ装置に搬入する際にウェーハの位置や傾きを調整する手間を低減することができる。
また、エッジクランプは、可動クランプを１つだけ有するため、可動クランプを複数備える従来のエッジクランプと比べて部品点数が減り、コストを低減することができる。

スピンナ装置の構成を示す断面図である。エッジクランプの構成を示す平面図である。可動クランプ及び固定部の構成を示す断面図である。スピンナ装置の動作例を示す断面図である。ウェーハの搬入工程を示す断面図である。ウェーハの搬入工程を示す平面図である。ウェーハの搬出工程を示す断面図である。

図１に示すスピンナ装置１は、被加工物であるウェーハＷを回転可能に保持する円形のクランプベース２と、ウェーハＷの外周側を下方から支持する仮置き部７と、クランプベース２の周囲に配設されクランプベース２を下方から支持する環状のケース８と、洗浄時にウェーハＷの表面に供給される洗浄液が飛散するのを防止する飛散防止カバー９とを備えている。クランプベース２には、鉛直方向の軸心を有しクランプベース２を回転させる回転軸３が接続されており、回転軸３の下端には、回転モータ４が連結されている。回転モータ４は、電源５０に接続される電源プラグ５と、エンコーダ６０に接続されるエンコーダプラグ６とに接続されている。

ケース８は、外周板８ａと、内周板８ｂと、外周板８ａの下端及び内周板８ｂの下端に連接された底板８ｃとにより構成されている。外周板８ａと内周板８ｂと底板８ｃとによって囲繞された凹状の空間はスペース８ｄとなっており、このスペース８ｄに使用済みの洗浄液を溜めておくことができる。

飛散防止カバー９には、先端部分を折り曲げた押下げ部９ａが形成されている。また、ケース８の底板８ｄには、飛散防止カバー９を上下移動させる上下手段３０が連結されている。上下手段３０は、シリンダ３１と、昇降台３３に連結されたロッド３２とにより構成されている。昇降台３３には、飛散防止カバー９に連結された上下ガイド３４が接続されている。そして、上下手段３０が上下ガイド３４を上下方向に移動させることにより、飛散防止カバー９を昇降させることができる。

図１に示すように、スピンナ装置１は、ウェーハＷの外周縁（エッジ）をクランプして保持するエッジクランプ１０と、エッジクランプ１０を支持し回転させる回転手段１３と、エッジクランプ１０によって保持されたウェーハＷの表面に向けて洗浄液を供給する表面洗浄液供給ノズル２０と、エッジクランプ１０によって保持されたウェーハＷの裏面に向けて洗浄液を供給する裏面洗浄液供給ノズル２２とを備えている。表面洗浄液供給ノズル２０は、クランプベース２の上方に配置され洗浄液が貯留されたタンク２１に接続されている。また、裏面洗浄液供給ノズル２２は、クランプベース２の内部に配設されている。

図２に示すように、エッジクランプ１０は、図１に示したウェーハＷの外周縁の１点を保持する１つの可動クランプ１１と、ウェーハＷの外周縁の２点を保持する２つの固定部１２とを少なくとも含んで構成されている。エッジクランプ１０は、クランプベース２の周縁に沿って等間隔にそれぞれ配設されている。仮置き部７は、図示の例では隣り合うエッジクランプ１０の中間に配設されており、クランプベース２の上面から上方に突出している。仮置き部７の上面は、ウェーハＷを載置できるように、平面状に形成されている。なお、図２に示すスピンナ装置１では、エッジクランプ１０が３つ配設されているが、４つ以上配設されていてもよい。また、仮置き部７は、クランプベース２に３つ配設されているが、この個数に限定されるものではない。

図３（ａ）に示すように、可動クランプ１１は、回転手段１３によって支持される保持部１１０を有する。保持部１１０の上端部にはウェーハＷの外周縁Ｗｃをクランプして保持する溝部１１１が形成されている。回転手段１３は、水平方向の軸心を有する支点１３１を中心として可動クランプ１１の保持部１１０を回転させるベース部１３０を備えている。

ベース部１３０には、バネ部１３２の一端が固定されており、バネ部１３２により保持
部１１０の下部がクランプベース２の外周側に付勢されている。また、保持部１１０の下部には、外周端から突出して作用部１３３が形成されている。作用部１３３は、上方から外力を作用させることにより、支点１３１を中心として保持部１１０を回転させることができる。

図３（ｂ）に示す固定部１２は、ウェーハＷの裏面を載置可能な載置面１２０と、ウェーハの外周縁を突き当てる突き当て面１２１とを有している。この固定部１２は、図２で示したクランプベース２の外周側に固定されている。このように構成されるエッジクランプ１０は、１つの可動クランプ１１によってウェーハＷの外周縁の１点をクランプベース２の中心方向に押すことにより、２つの固定部１２のそれぞれの突き当て面１２１にウェーハＷの外周縁の２点が突き当たるまで移動させることができる。

以下では、スピンナ装置１の動作例について説明する。図４に示すウェーハＷは、円形の被加工物の一例である。ウェーハＷは、加工された後に洗浄すべき面である表面Ｗａ及び裏面Ｗｂを有し、エッジクランプ１０を構成する図３に示した可動クランプ１１及び固定部１２によって保持されるエッジ部分が外周縁Ｗｃとなっている。

（１）搬入工程
ウェーハＷを図示していない加工装置で加工した後、図４に示すように、加工後のウェーハＷをスピンナ装置１に搬入する。最初に、加工後のウェーハＷをクランプベース２の仮置き部７に載置する。このとき、ウェーハＷを可動クランプ１１側にわずかにずらして仮置き部７に載置する。

図４に示すように、上下手段３０が飛散防止カバー９を上昇させ、可動クランプ１１の作用部１３３から押下げ部９ａを離間させる。これにより、バネ部１３２の付勢によって、図５に示すように、支点１３１を支点として可動クランプ１１がウェーハＷに近づく方向（矢印Ａ方向）に回転し、保持部１１０が二点鎖線に示す位置まで移動する。

図６（ａ）に示すように、可動クランプ１１の回転動作によって、ウェーハＷの外周縁Ｗｃの１点部分を押して固定部１２に向けてウェーハＷを水平移動させる。その後、図６（ｂ）に示すように、ウェーハＷの外周縁Ｗｃの２点が２つの固定部１２の突き当て面１２１にそれぞれ突き当たると、ウェーハＷの中心と図４に示したクランプベース２の中心とが合致する。このようにしてウェーハＷが１つの可動クランプ１１と２つの固定部１２とによって位置決めされて保持される。

（２）洗浄工程
次に、図４に示す回転モータ４が回転軸３を回転させ、クランプベース２とともにウェーハＷを所定の回転速度で回転させる。このとき、表面洗浄液供給ノズル２０からエッジクランプ１０で保持されるウェーハＷの表面Ｗａに向けて洗浄液を供給するとともに、裏面洗浄液供給ノズル２２からウェーハＷの裏面Ｗｂにむけて洗浄液を供給することにより、ウェーハＷの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに付着した加工屑を除去する。なお、ウェーハＷを洗浄する洗浄液としては、例えば純水を用いることができる。

（３）搬出工程
ウェーハＷを洗浄後、図４に示すクランプベース２から洗浄後のウェーハＷを搬出する。具体的には、上下手段３０が飛散防止カバー９を下降させ、押下げ部９ａで可動クランプ１１の作用部１３３を押し下げる。作用部１３３が押下げ部９ａから外力を受けると、可動クランプ１１が支点１３１を中心として図５で示した矢印Ａ方向と反対方向に回転し、保持部１１０の溝部１１１をウェーハＷの外周縁Ｗｃから離間させる。このようにしてウェーハＷのクランプ状態を解除した後、図示してない搬送手段によってウェーハＷを搬出する。

ウェーハＷの搬出は、ウェーハＷの中心をクランプベース２の中心からずらしながら行う。具体的には、図７に示すように、固定部１２の突き当て面１２１から離反する方向にウェーハＷをその面方向（水平方向）にずらしつつ鉛直方向に移動させてウェーハＷを搬出してもよい。また、固定部１２の突き当て面１２１から離反する方向にウェーハＷを水平方向に所定位置までずらした後、ウェーハＷを鉛直方向に移動させてウェーハＷを搬出してもよい。こうして、ウェーハＷを、面方向にずらしながら、またはずらしてから、鉛直方向に移動させることにより、鉛直方向の移動時にウェーハＷの周縁部が固定部１２に接触することがない。また、可動クランプ１１もウェーハＷから離間しているため、ウェーハＷが鉛直方向に移動するときに可動クランプ１１に接触することもない。したがって、洗浄後のウェーハＷの搬送を円滑に行うことができる。

このように、スピンナ装置１では、エッジクランプ１０に備える１つの可動クランプ１１によって、ウェーハＷの外周縁Ｗｃの１点をクランプして保持するとともに、２つの固定部１２の突き当て面１２１のそれぞれにウェーハＷの外周縁Ｗｃの２点が突き当てるまでウェーハＷを移動させることができる。
したがって、ウェーハＷの中心をクランプベース２の中心に容易に合致させることができる。また、エッジクランプ１０は、可動クランプ１１を１つだけ有するため、可動クランプを複数備える従来のエッジクランプと比べて安価となる。

１：スピンナ装置２：クランプベース３：回転軸４：回転モータ５：電源プラグ
５０：電源６：エンコーダプラグ６０：エンコーダ７：仮置き部
８：ケース８ａ：外周板８ｂ：内周板８ｃ：底板８ｄ：スペース
９：飛散防止カバー９ａ：押下げ部
１０：エッジクランプ１１：可動クランプ１１０：保持部１１１：溝部
１２：固定部１２０：載置面１２１：突き当て面
１３：回転手段１３０：ベース部１３１：支点１３２：バネ部１３３：作用部
２０：表面洗浄液供給ノズル２１：タンク２２：裏面洗浄液供給ノズル
３０：上下手段３１：シリンダ３２：ロッド３３：昇降台３４：上下ガイド
Ｗ：ウェーハＷａ：表面Ｗｂ：裏面Ｗｃ：外周縁

Claims

ウェーハを洗浄するスピンナ装置であって、
少なくともウェーハの外周縁の３点を保持するエッジクランプと、
該エッジクランプを支持し回転させる回転手段と、
該エッジクランプで保持されたウェーハの表面に洗浄液を供給する表面洗浄液供給ノズルと、
該エッジクランプで保持されたウェーハの裏面に洗浄液を供給する裏面洗浄液供給ノズルとを備え、
該エッジクランプは、ウェーハの外周縁の１点を保持する可動クランプと、ウェーハの外周縁の２点を保持する固定部と、を含むスピンナ装置。