JP5676143B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転するウェーハに対して洗浄水を供給してウェーハの洗浄を行う洗浄装置に関するものである。

半導体ウェーハ等の被加工物は、ダイシング装置等によってストリートに沿って分離され個々のデバイスに分割される。分割されたウェーハの表面に対しては、洗浄装置において洗浄液が噴射され、これによって分割による切削屑等で汚れたウェーハの表面は洗浄される。

かかる洗浄装置は、ウェーハ等を吸引保持して回転するスピンナーテーブルと、このスピンナーテーブルに対向して配設される洗浄液供給手段とを少なくとも含む洗浄チャンバーを備えており、この洗浄チャンバーの下部には、洗浄チャンバー内において洗浄液を噴射することにより発生したミストを強制的に排出する排出手段が形成され、この洗浄チャンバーの上部には、外気を流入させる外気流入孔が形成されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−１６２４３５号公報

しかし、洗浄時に回転テーブルが高速回転すること等に起因して、外気流入孔から排出手段へ流れる気流が旋回する影響で、ウェーハ表面に噴射された洗浄水はミスト状に飛散する。そして、排出手段は洗浄チャンバー下部に一カ所配設されているのみであるため、ミスト状に飛散した洗浄水を排出手段が完全に外部に排出することが困難であり、洗浄後のウェーハ上にミスト状の洗浄水及び洗浄屑が再付着す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、回転するウェーハの表面に噴射されミスト状に飛散した洗浄水及び洗浄屑が、ウェーハ表面上に再付着することのない洗浄装置を提供することである。

本発明は、被洗浄物を上面に保持して回転する回転テーブルと、回転テーブルに保持された被洗浄物の上面に向けて洗浄液を噴射する洗浄液供給手段とを有し、天井壁、側壁及び回転テーブルの上面よりも下方に位置する底壁によって囲まれた洗浄チャンバーの内部に回転テーブル及び洗浄液供給手段が収容されて構成される洗浄装置に関するもので、回転テーブルの外周を囲繞し、回転テーブルの上面と同じ高さ位置又はその上面より低い位置で上下方向に貫通した吸引口を有する環状排気手段と、回転テーブルの上面に対向する位置に設けられた強制給気手段とを備え、環状排気手段の吸引口は、環状に等間隔に形成された複数個の孔からなり、複数個の孔は、洗浄チャンバーを構成する側壁又は底壁に配設された排出口に連通され、排出口は、回転テーブルの上面よりも下方に位置し、外部のダクトに接続され、複数個の孔は、排出口に近づくにつれて開口部が小さくなるようにそれぞれが形成され、洗浄チャンバー内には、強制給気手段から給気され環状排気手段から吸引排気されることによって、チャンバー内が大気圧よりも気圧が高い状態で上方から下方へ流れるダウンフローが形成され、被洗浄物の上面の洗浄時に飛散したミスト状の洗浄液及び洗浄屑が環状排気手段全周に渡り均等に吸引排気されることを特徴とする。

本発明では、回転テーブルの上面に対向する位置に強制給気手段を設け、回転テーブルの外周を囲繞する環状排気手段を配設し、環状排気手段から吸引排気するため、洗浄チャンバー内において強制給気手段から環状排気手段に向かうダウンフローが発生し、被洗浄物の上面の洗浄時に飛散したミスト状の洗浄水及び洗浄屑が効果的に環状排気手段から排気され、被洗浄物の表面への再付着を可及的に防ぐことができる。特に、環状排気手段の吸引口が、環状に等間隔に形成された複数個の孔からなり、複数個の孔が、排出口に近づくにつれて開口部が小さくなるようにそれぞれが形成されているため、洗浄チャンバー内のダウンフローは、環状排気手段全周に渡り均等に吸引排気されるため、洗浄チャンバー内のミスト等を、排出口から満遍なく排出することができる。

洗浄装置の一例を示す斜視図である。 洗浄装置の内部構造の一例を略示的に示す断面図である。 環状排気手段の一例を略示的に示す断面図である。 環状排気手段の別の例を略示的に示す断面図である。

図１に示す洗浄装置１は、洗浄チャンバー２の内部において各種被洗浄物の洗浄を行う装置である。洗浄チャンバー２の内部には、被洗浄物を上面に保持して回転する回転テーブル３と、回転テーブル３に保持された被洗浄物Ｗに向けて洗浄液を噴射する洗浄液供給手段４とが収容されている。

洗浄チャンバー２は、開閉カバー２０によって上方及び側方から覆われている。開閉カバー２０は、天井壁２００及び側壁２０１によって構成されている。天井壁２００には、洗浄チャンバー２の内部への給気を行う強制給気手段５が配設されている。洗浄チャンバー２の前方には、洗浄装置１の動作を指示するための操作部６を備えている。

図２に示すように、洗浄チャンバー２は、天井壁２００、側壁２０１及び底壁２０２によって囲まれて形成されている。洗浄チャンバー２の内部に配設された回転テーブル３は、図示しない吸引源と連通する保持部３０を有しており、保持部３０の上面において被洗浄物を吸引保持することができる。また、回転テーブル３は、図示しないモータに駆動されて回転可能となっている。底壁２０２の上面は、回転テーブル３の上面よりも下方に位置している。

洗浄チャンバー２の内部に配設された洗浄液供給手段４は、鉛直方向の軸心を有する回転軸４０と、回転軸４０の上端から水平方向にのびるアーム部４１と、アーム部４１の先端から垂設され回転テーブル３の上面に向けて洗浄液を噴射するノズル４２とを備えており、回転軸４０の正逆両方向の回転によって、ノズル４２を回転テーブル３の上方において揺動させることができる。

回転テーブル３の上面に対向する位置には、強制給気手段５が位置している。強制給気手段５の上部、すなわち外部との境界部分には、外部から塵等の侵入を防ぐフィルタ５０を備えている。フィルタ５０としては、例えばＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air)フィルタを使用することができる。

強制給気手段５の内部には、フィルタ５０を介して外気を取り入れるためのファン５１を備えている。そして、強制給気手段５の下部には、複数の上下方向に貫通する通気孔５２を備えており、フィルタ５０を介して取り入れた外気は、通気孔５２又はそれに替えてフィルタ等を通って洗浄チャンバー２の内部に流入する構成となっている。

回転テーブル３の外周を囲繞する位置には、円環状に形成された環状排気手段７が配設されている。環状排気手段７には、回転テーブル３の上面と同じ高さ位置か、または回転テーブル３の上面より低い位置において上下方向に貫通し、強制給気手段５から外気を下方に向けて通すための孔である吸引口７０が複数形成されている。

側壁２０１または底壁２０２には、回転テーブル３の上面より下方の任意の位置に、装置外部のダクト９（図１参照）に接続された排出口８が形成されている。

図３に示すように、環状排気手段７には、小径の吸引口７０ａと中径の吸引口７０ｂと大径の吸引口７０ｃとが形成されている。小径の吸引口７０ａは、排出口８に近い位置に形成され、排出口８から離れるにしたがって、中径の吸引口７０ｂ、大径の吸引口７０ｃが形成されており、いずれの吸引口も、排出口８に連通している。

図２に示したように、被洗浄物Ｗは、回転テーブル３の保持部３０において保持される。そして、回転テーブル３が回転するとともに、洗浄液供給手段４が揺動しながらノズル４２から被洗浄物Ｗに向けて洗浄液が噴出され、回転テーブル３の回転と洗浄液供給手段４の揺動とによって、被洗浄物Ｗの上面が満遍なく洗浄される。

洗浄チャンバー２の内部においては、強制給気手段５から流入した外気が吸引口７０を通って排出口８に導かれることによりダウンフロー１００が発生する。洗浄中は、洗浄液が高圧で噴射されるとともに、回転テーブル３が高速回転するため、洗浄水がミスト状に飛散するとともに、洗浄前の被洗浄物に付着していた塵などが飛散するが、このダウンフロー１００は、洗浄チャンバー２の内部のミストや塵を排出口８から排出することを促進するため、被洗浄物Ｗにミストや塵が再付着することを防ぐことができる。

また、ダウンフロー１００が発生することで、洗浄チャンバー２の内部は、大気圧よりも気圧が高い状態となり、開閉カバー２０を開けても塵等が入ってこない状態となる。したがって、開閉カバー２０を開けたとしても、洗浄チャンバー２の内部に外部の塵等が侵入して被洗浄物に付着するのを防止することができる。

特に、図３に示したように、排出口８から離れるにしたがって吸引口７０ａ、７０ｂ、７０ｃの径が大きくなることにより、ダウンフロー１００が環状排気手段７の全周に渡ってほぼ均等に吸引排気されるため、回転テーブル３の回転によってダウンフロー１００が旋回しても、洗浄チャンバー２の内部のミスト等を、排出口８から満遍なく排出することができる。

なお、環状排気手段７に形成される吸引口は、排出口８に近づくにつれてその開口部分が小さくなるものであれば、図３の形態には限定されない。図３に示した例では吸引口７０ａ、７０ｂ、７０ｃという内径の異なる３種類の吸引口を備えているが、吸引口の内径は２種類でも４種類以上でもよく、例えば図４に示す吸引口７１ａ、７１ｂ、・・・、７１ｈのように、排出口８に近づくにつれて徐々に内径が小さくなるように形成すれば、ダウンフロー１００がより均等に吸引排気される。また、吸引口の形状も特に限定されず、円形以外であってもよい。

図３、４に示した複数の吸引口は、洗浄チャンバー２の内部に均等なダウンフローを形成する観点から、等間隔に形成されていることが望ましい。

１：洗浄装置
２；洗浄チャンバー
２０：開閉カバー ２００：天井壁 ２０１：側壁
２０２：底壁
３：回転テーブル ３０：保持部
４：洗浄液供給手段 ４０：回転軸 ４１：アーム部 ４２：ノズル
５：強制給気手段 ５０：フィルタ ５１：ファン ５２：通気孔
６：操作部
７：環状排気手段 ７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ：吸引口
７１ａ、７１ｂ、・・・、７１ｈ：吸引口
８：排出口 ９：ダクト
１００：ダウンフロー
Ｗ：被洗浄物

Claims (1)

1. 被洗浄物を上面に保持して回転する回転テーブルと、該回転テーブルに保持された被洗浄物の上面に向けて洗浄液を噴射する洗浄液供給手段とを有し、天井壁、側壁及び該回転テーブルの上面よりも下方に位置する底壁によって囲まれた洗浄チャンバーの内部に該回転テーブル及び該洗浄液供給手段が収容されて構成される洗浄装置であって、
   該回転テーブルの外周を囲繞し、該回転テーブルの上面と同じ高さ位置又は該上面より低い位置で上下方向に貫通した吸引口を有する環状排気手段と、該回転テーブルの上面に対向する位置に設けられた強制給気手段とを備え、
   該環状排気手段の吸引口は、環状に等間隔に形成された複数個の孔からなり、
   該複数個の孔は、該洗浄チャンバーを構成する該側壁又は該底壁に配設された排出口に連通され、
   該排出口は、該回転テーブルの上面よりも下方に位置し、外部のダクトに接続され、
   該複数個の孔は、該排出口に近づくにつれて開口部が小さくなるようにそれぞれが形成され、
   該洗浄チャンバー内には、該強制給気手段から給気され該環状排気手段から吸引排気されることによって、該チャンバー内が大気圧よりも気圧が高い状態で上方から下方へ流れるダウンフローが形成され、被洗浄物の上面の洗浄時に飛散したミスト状の洗浄液及び洗浄屑が該環状排気手段全周に渡り均等に吸引排気されることを特徴とする、
   洗浄装置。

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