JP4502260B2 - スピンナー洗浄装置及びダイシング装置 - Google Patents

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本発明は、ウェーハを回転させながら洗浄水を供給してウェーハの洗浄を行うスピンナー洗浄装置及びそのスピンナー洗浄装置を搭載したダイシング装置に関するものである。
ストリートによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハは、ダイシング装置によってストリートを分離させることにより個々のデバイスに分割される。一般的なダイシング装置には、ウェーハを保持するチャックテーブル、チャックテーブルに保持されたウェーハのストリートを切削する切削ブレードを備えた切削手段、切削によりダイシングされたウェーハを回転させながら洗浄水によって洗浄するスピンナー洗浄装置を備えており、ダイシングされるウェーハは、ダイシングテープを介してダイシングフレームと一体となった状態でチャックテーブルに保持される。そして、チャックテーブルが移動しながらウェーハのストリートが切削手段の作用を受けて縦横に切削され、個々のデバイスに分割される。分割後のデバイスは、ダイシングテープに貼着され全体としてウェーハの外形を維持した状態で洗浄装置に搬送され、洗浄水により切削屑等が除去される(例えば特許文献1参照)。
ダイシング装置に搭載される洗浄装置は、一般的には、ウェーハを保持した回転テーブルが回転すると共に、回転するウェーハに洗浄水を噴出する構成のスピンナー洗浄装置と呼ばれるものが使用される。このスピンナー洗浄装置においてウェーハを保持する回転テーブルとしては、テーブルの外周部において回転可能なおもり部と押さえ部とが一体となった押さえ振り子を軸支して設け、回転テーブルが回転する間の遠心力によってそのおもり部が外周側に回転することを利用して押さえ部と回転テーブルとでウェーハと一体となったフレームを挟持する構成のものが知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2003−86543号公報 実開昭61−86931号公報
しかしながら、上記特許文献2に開示された回転テーブル(スピンナーテーブル)においてフレームを保持すると、その外周部に設けられた押さえ振り子の押さえ部によってフレームが保持されることとなるため、保持できるフレームの外径が予め定められてしまい、外径が異なる複数種類のフレームには対応できないという問題がある。
一方、切削時にウェーハを保持するチャックテーブルでは、基台において保持テーブルを吸引して固定することが可能であるため、吸引さえ解除すれば、フレームの外径に合わせてテーブルを交換することも比較的容易であるが、スピンナーテーブルは、チャックテーブルとは異なり、ウェーハの洗浄時には100rpm〜3000rpmほどの高速で回転させる必要があるため、吸引によってテーブルを保持することはできず、テーブル基台にボルト等によって強固に固定する必要がある。したがって、フレームの外径に合ったスピンナーテーブルを複数用意しておき、外径が異なるフレームと一体となったウェーハを洗浄する際に、その都度スピンナーテーブルを交換しようとすると、交換作業に相当の手間がかかり、生産性が著しく低下するという問題がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、スピンナー洗浄装置において、外径が異なる複数種類のフレームを保持するにあたり、スピンナーテーブルの面倒な交換作業を不要とすることである。
本発明は、テープを介してフレームと一体となったウェーハを保持して回転可能なスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたウェーハに洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルとを少なくとも備えたスピンナー洗浄装置であって、該スピンナーテーブルは、フレームを支持するフレーム支持部と、ウェーハ領域を支持するウェーハ領域支持部とを有し、フレーム支持部の外周には、スピンナーテーブルの回転によって生じる遠心力によってフレーム支持部との間でフレームを挟持する押さえ振り子を備えた押さえ手段が配設され、押さえ手段には、少なくとも、大径のフレームを押さえる第一の押さえ振り子を有する第一の押さえ手段と、小径のフレームを押さえる第二の押さえ振り子を有する第二の押さえ手段とを備え、第一の押さえ手段は、フレーム支持部の外周の4箇所に等間隔に配設され、第二の押さえ手段は、第二の押さえ振り子が第一の押さえ振り子に接触しない位置であるとともにフレーム支持部の外周に形成され内周に向けて切り欠いた切り欠き部に、等間隔に配設されていることを特徴とする。ここで、フレームに関して大径、小径とは、外径が異なるフレームが2種類ある場合における、外径の相対的な大小関係を意味するものである。また、ウェーハ領域とは、テープのうちのウェーハが貼着されている部分を意味する。
第二の押さえ手段には、第二の押さえ振り子の揺動を規制するストッパを備えることが望ましい。
また本発明は、テープを介してフレームと一体となったウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを切削する切削手段と、上記のスピンナー洗浄装置と、切削済みのウェーハを切削手段からスピンナー洗浄装置に搬送する搬送手段とを少なくとも備えたダイシング装置をも提供する。
本発明に係るスピンナー洗浄装置では、大径のフレームを押さえる第一の押さえ振り子を有する第一の押さえ手段と、小径のフレームを押さえる第二の押さえ振り子を有する第二の押さえ手段とを備えたことにより、第一の押さえ手段が大径のフレームを押さえ、第二の押さえ手段が小径のフレームを押さえることができるため、外径の異なる2種類のフレームを1つのスピンナーテーブルにおいて保持してウェーハを洗浄することができる。したがって、フレームの外径に合わせてスピンナーテーブルを交換する作業が不要となり、生産性を向上させることができる。
また、第一の押さえ手段がフレーム支持部の外周の4箇所に等間隔に配設され、第二の押さえ振り子が第一の押さえ振り子に接触しないように第二の押さえ手段が等間隔に配設される場合は、大径のフレーム及び小径のフレームを安定的に保持することができる。
更に、第二の押さえ手段に、第二の押さえ振り子の揺動を規制するストッパを備えると、大径のフレームを支持する際に第二の押さえ振り子が大径のフレームに接触するのを防止することができる。
本発明に係るスピンナー洗浄装置を備えたダイシング装置では、切削後のウェーハを洗浄することができるため、2種類以上のフレームとそれぞれ一体となったダイシング後のウェーハを、1つのダイシング装置で洗浄することができ、効率的である。
図1に示すダイシング装置1は、ウェーハをダイシングして個々のデバイスに分割し、洗浄する装置であり、スピンナー洗浄装置2を搭載している。ダイシングの対象は、外径の異なる少なくとも2種類のウェーハW1、W2であり、そのそれぞれがフレームF1
、F2の開口部を塞ぐテープT1、T2の粘着面に貼着され、テープT1、T2を介してフレームF1、F2と一体になった状態でカセット3に収容される。
カセット3に収容されたウェーハW1(W2)は、搬出入手段4によってフレームF1(F2)が挟持され搬出入手段4がーY方向に移動することにより仮置き領域5に載置される。そして、第一の搬送手段6によって吸着され、その旋回動によりチャックテーブル7に搬送され、吸引保持される。
チャックテーブル7はX軸方向に移動可能となっており、チャックテーブル7の移動経路の上方には切削すべきストリートを検出するアライメント手段8及び切削ブレード9aを有する切削手段9が配設されている。ウェーハW1(W2)を保持したチャックテーブル7が+X方向に移動することにより、アライメント手段8の直下に位置付けられる。そして、アライメント手段8を構成する撮像手段8aによって切削すべきストリートが検出され、そのストリートと切削ブレード9aとのY軸方向の位置合わせが行われた後に、更にチャックテーブル7が+X方向に移動すると共に切削ブレード9aが高速回転しながら切削手段9が下降することにより、検出されたストリートに高速回転する切削ブレード9aが切り込んで当該ストリートが切削される。
また、チャックテーブル7に保持されたウェーハW1(W2)がX軸方向に往復移動すると共に、ストリート間隔分ずつ切削手段9をY軸方向に割り出し送りしながらストリートを1本ずつ切削することにより、同方向のすべてのストリートが切削される。更に、チャックテーブル7を90度回転させてウェーハW1(W2)を90度回転させてから、上記と同様の切削を行うと、すべてのストリートが縦横に切削されてダイシングされ、個々のデバイスに分割される。このとき、個々のデバイスはテープT1(T2)に貼着されたままであるため、全体としてはウェーハW1(W2)の外形を維持している。
ダイシング後に全体としてウェーハW1(W2)の外形を維持したデバイスは、テープT1(T2)を介してフレームF1(F2)と一体となった状態で第二の搬送手段10によってスピンナー洗浄装置2に搬送される。
図2に示すように、スピンナー洗浄装置2は、テープT1(T2)を介してフレームF1(F2)と一体となったウェーハW1(W2)を保持するスピンナーテーブル20と、スピンナーテーブル20に保持されたウェーハW1(W2)に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル21と、洗浄水を除去するためのエアーを噴出するエアーノズル22とを備えている。
スピンナーテーブル20は、軸部23を介してモータ24に連結されており、モータ24に駆動されて回転可能となっている。また、モータ24はエアピストン25によって昇降可能となっており、モータ24の昇降に伴いスピンナーテーブル20も昇降する構成となっている。
スピンナーテーブル20において保持できる対象は、図2に示すように、少なくともテープT1を介してフレームF1と一体となったウェーハW1及びテープT2を介してフレームF2と一体となったウェーハW2である。ウェーハW1はウェーハW2より外径が大きく形成されており、これに伴いフレームF1もフレームF2よりその外径が大きく形成されている。
スピンナーテーブル20は、テープT1を介してフレームF1と一体となったウェーハW1及びテープT2を介してフレームF2と一体となったウェーハW2のうち、フレームF1及びフレームF2の部分を支持するフレーム支持部26と、ウェーハ領域、すなわちテープT1のうちウェーハW1が貼着された部分及びテープT2のうちウェーハW2が貼着された部分を支持するウェーハ領域支持部27と、フレーム支持部26の外周側に配設された押さえ手段28とから構成され、押さえ手段28は、第一の押さえ手段280と第二の押さえ手段285とから構成される。軸部23の周囲には洗浄水カバー29aが配設され、その下方には洗浄水を受け止める洗浄水受け部29bと、洗浄水受け部29bに滞留した使用済みの洗浄水を排出する排出部29cとを備えている。
ウェーハ領域支持部27は、ポーラス部材により形成され、図示しない吸引源と連通してウェーハ領域を吸引保持することができる。一方、フレーム支持部26には、リング状に形成された板状部材の外周の一部を内周側に向けて切り欠いて切り欠き部26aが形成されており、外周端部には第一の押さえ手段280が配設され、切り欠き部26aには第二の押さえ手段285が配設されている。第一の押さえ手段280及び第二の押さえ手段285は、それぞれが複数配設されている。図示の例では第一の押さえ手段280及び第二の押さえ手段285は、それぞれが4つずつ等間隔(等角度)でかつ交互に配設されている。これによって、大径のフレームF1及び小径のフレームF2を安定的に保持することができる。
第一の押さえ手段280は外径が大きい方の(大径の)フレームF1に対応し、第二の押さえ手段285は外径が小さい方の(小径の)フレームF2に対応しており、スピンナーテーブル20では、外径の異なる2種類のフレームをそれぞれ保持することができる。第一の押さえ手段280には第一の押さえ振り子281を備えており、第二の押さえ手段285においては、第一の押さえ振り子281に接触しない位置に第二の押さえ振り子286を備えている。
第一の押さえ手段280は、図3に示すように、第一の押さえ振り子281が軸支部282によって軸支されて構成される。第一の押さえ振り子281は、フレーム支持部26との間でフレームF1を挟持して押さえる押さえ部281aと、押さえ部281aと一体に形成され押さえ部281aより重量が重いおもり部281bとから構成され、軸支部282を中心として回動可能となっている。おもり部281bの方が押さえ部281aより重量が重いため、図3に示すように、スピンナーテーブル20の静止時にはおもり部281bが下方に位置し、押さえ部281aが上方に位置している。
ウェーハW1を洗浄する際は、図4に示すように、テープT1を介してフレームF1と一体となったウェーハW1をスピンナーテーブル20に載置し、スピンナーテーブル20を下降させる。そして、スピンナーテーブル20が高速回転(100rpm〜3000rpm)すると、図4に示すように、その回転時の遠心力によっておもり部281bが軸支部282を支点として外周側に回転するため、これによって押さえ部281aが内周側に回転し、フレームF1をフレーム支持部26との間で挟持する。またこのとき、ウェーハW1はテープT1を介してウェーハ領域支持部27に吸引保持される。
スピンナーテーブル20が高速回転した状態で、洗浄水供給ノズル21が水平方向に揺動してその先端部210が図4のようにウェーハWの表面を向く状態となり、洗浄水供給ノズル21から洗浄水が噴出されると、ウェーハWに付着した切削屑が除去される。更に、洗浄水の噴出が終了した後は、図示していないが、エアーノズル22が水平方向に回転してその先端部をウェーハWの表面に向かせ、高圧エアーを噴出することにより、洗浄水が除去されて乾燥される。
図4に示したように、大径のフレームF1と一体となったウェーハW1を支持して洗浄する際は、第一の押さえ手段280によってフレームFが固定されるが、このとき、図2に示した第二の押さえ手段285は、大径のフレームF1を支持するにあたって邪魔にならないようにする必要がある。そこで、図5に示すように、第二の押さえ手段285には、第二の押さえ振り子286の揺動を規制するストッパ288を備えている。このストッパ288は、ボルト289を遊嵌させる遊嵌孔288aを備えており、この遊嵌孔288aの幅の分だけ水平方向にスライド可能となっている。 図5に示すように、ストッパ288をフレーム支持部26の外周側(図5における矢印の方向)にスライドさせると、第二の押さえ振り子286が揺動しないように固定することができる。図5に示した状態では、押さえ部286aがフレーム支持部26より下方において固定されるため、この状態で大径のフレームF1を支持しても、フレームF1が押さえ部286aに接触することがない。したがって、大径のフレームF1を支持するにあたって第二の押さえ手段285が邪魔になることはない。
なお、第二の押さえ振り子286が軸支部287によって軸支されて回動可能であり、第二の押さえ振り子286が、フレーム支持部26との間でフレームFを挟持して押さえる押さえ部286aと、押さえ部286aと一体に形成され押さえ部286aより重量が重いおもり部286bとから構成される点は、第一の押さえ手段280の場合と同様である。
一方、小径のフレームF2を支持する場合は、図6に示すように、ストッパ288をフレーム支持部26の内周側(図6における矢印の方向)にスライドさせると、第二の押さえ振り子286の固定状態が解除されておもり部286bの重みによって第二の押さえ振り子286が回転し、押さえ部286aがフレーム支持部26より上方に位置することになる。そして、スピンナーテーブル20が高速回転すると、その遠心力によって第二の押さえ振り子286が更に同方向に回転して図6において二点鎖線で示した位置まで回転し、押さえ部286aとフレーム支持部26との間で小径のフレームF2を挟持することができる。
このように、第一の押さえ手段280が大径のフレームF1を押さえ、第二の押さえ手段285が小径のフレームF2を押さえることができるため、外径の異なる2種類のフレームを1つのスピンナーテーブル20において保持してウェーハを洗浄することができる。したがって、フレームの外径に合わせてスピンナーテーブル20を交換する作業が不要となり、生産性を向上させることができる。
なお、上記の例ではスピンナー洗浄装置がダイシング装置に搭載されている場合について説明したが、スピンナー洗浄装置は単体で使用することもできるし、他の装置に搭載することも可能である。また、第一の押さえ手段、第二の押さえ手段のみならず、更に別の外径を有するフレームを保持する第三の押さえ手段、第四のフレーム手段、・・・を配設することも可能である。
ダイシング装置の一例を示す斜視図である。 スピンナー洗浄装置の一例を示す斜視図である。 第一の押さえ手段が大径のフレームを保持しない状態を示す断面図である。 第一の押さえ手段によって大径のフレームを保持する状態を示す断面図である。 第二の押さえ振り子を固定した状態を示す断面図である。 第二の押さえ手段によって小径のフレームを保持する状態を示す断面図である。
符号の説明
1:ダイシング装置
2:スピンナー洗浄装置
20:スピンナーテーブル
21:洗浄水供給ノズル 22:エアーノズル 23:軸部 24:モータ
25:エアーピストン
26:フレーム支持部
26a:切り欠き部
27:ウェーハ領域支持部
28:押さえ手段
280:第一の押さえ手段
281:第一の押さえ振り子
281a:押さえ部 281b:おもり部
282:軸支部
285:第二の押さえ手段
286:第二の押さえ振り子
286a:押さえ部 286b:おもり部
287:軸支部
288:ストッパ
288a:遊嵌孔
289:ボルト
29a:洗浄水カバー 29b:洗浄水受け部 29c:排出部
3:カセット 4:搬出入手段 5:仮置き領域 6:第一の搬送手段
7:チャックテーブル
8:アライメント手段
8a:撮像手段
9:切削手段
9a:切削ブレード
10:第二の搬送手段
W1、W2:ウェーハ T1、T2:テープ F1、F2:フレーム
D:デバイス

Claims (3)

  1. テープを介してフレームと一体となったウェーハを保持して回転可能なスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたウェーハに洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルとを少なくとも備えたスピンナー洗浄装置であって、
    該スピンナーテーブルは、該フレームを支持するフレーム支持部と、ウェーハ領域を支持するウェーハ領域支持部とを有し、該フレーム支持部の外周には、該スピンナーテーブルの回転によって生じる遠心力によって該フレーム支持部との間で該フレームを挟持する押さえ振り子を備えた押さえ手段が配設され、
    該押さえ手段には、少なくとも、大径のフレームを押さえる第一の押さえ振り子を有する第一の押さえ手段と、小径のフレームを押さえる第二の押さえ振り子を有する第二の押さえ手段とを備え、
    該第一の押さえ手段は、該フレーム支持部の外周の4箇所に等間隔に配設され、
    該第二の押さえ手段は、該第二の押さえ振り子が該第一の押さえ振り子に接触しない位置であるとともに該フレーム支持部の外周に形成され内周に向けて切り欠いた切り欠き部に、等間隔に配設されるスピンナー洗浄装置。
  2. 前記第二の押さえ手段には、前記第二の押さえ振り子の揺動を規制するストッパを備えた請求項1に記載のスピンナー洗浄装置。
  3. テープを介してフレームと一体となったウェーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを切削する切削手段と、請求項1または2に記載のスピンナー洗浄装置と、切削済みのウェーハを該切削手段から該スピンナー洗浄装置に搬送する搬送手段とを少なくとも備えたダイシング装置。
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