JP6549936B2

JP6549936B2 - Cleaning device

Info

Publication number: JP6549936B2
Application number: JP2015161727A
Authority: JP
Inventors: ヴィンセントアテンディドポール
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: JP2017041522A

Description

本発明は、ウエーハを洗浄する洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus for cleaning a wafer.

半導体製造において用いられるウエーハを洗浄する洗浄装置においては、例えば、ウエーハの少なくとも一方の面に対して、回転する円筒状のローラの外側面を接触させて洗浄を行っている（例えば、特許文献１参照）。 In a cleaning apparatus for cleaning a wafer used in semiconductor manufacturing, for example, cleaning is performed by bringing the outer surface of a rotating cylindrical roller into contact with at least one surface of the wafer (for example, Patent Document 1) reference).

特開２００９−１１７７６５号公報JP, 2009-117765, A

ここで、洗浄装置で洗浄される被洗浄物として、上面または下面が平面となっていないウエーハがある。このようなウエーハの例としては、複数のデバイスが上面に形成された一枚のウエーハとエポキシ樹脂等で形成されたもう一枚のウエーハとを貼り合わせて構成されたウエーハ（貼り合わせウエーハ）がある。このような貼り合わせウエーハは、樹脂で形成されたウエーハが収縮することで、樹脂ウエーハ側の中央領域が凹み中凹に湾曲してしまう場合がある。また、シリコン基板の内部を垂直に貫通する電極を備えたウエーハ（ＴＳＶウエーハ）においては、その製造段階において、シリコン基板に貫通孔を設けた後にエポキシ樹脂等を被覆し樹脂層を形成する。この樹脂層を形成する際に、被覆された樹脂が硬化し収縮することで、ウエーハの中央部分が凹み中凹に湾曲する場合がある。 Here, there is a wafer whose upper or lower surface is not flat as an object to be cleaned by the cleaning apparatus. An example of such a wafer is a wafer (bonded wafer) configured by bonding one wafer having a plurality of devices formed on the upper surface and another wafer formed of epoxy resin or the like. is there. In such a bonded wafer, the central region of the resin wafer side may be bent in a concave manner by being contracted when the wafer formed of the resin shrinks. In a wafer (TSV wafer) provided with electrodes vertically penetrating the inside of a silicon substrate, a through hole is provided in the silicon substrate at the manufacturing stage, and then an epoxy resin or the like is coated to form a resin layer. When the resin layer is formed, the central portion of the wafer may be bent in a concave manner by being cured and shrunk.

貼り合わせウエーハまたはＴＳＶウエーハのような湾曲したウエーハを洗浄する場合には、例えば、ウエーハを上下からスポンジローラで挟んで洗浄するか、または、ウエーハの上面（デバイス面）を傷付ける可能性をなくすために、ウエーハの上面は２流体を噴射することで洗浄しウエーハの下面はスポンジローラで洗浄している。 When cleaning a curved wafer such as a bonded wafer or a TSV wafer, for example, the wafer is cleaned by sandwiching it with a sponge roller from above and below, or to eliminate the possibility of damaging the upper surface (device surface) of the wafer. The upper surface of the wafer is cleaned by injecting two fluids, and the lower surface of the wafer is cleaned with a sponge roller.

しかし、ウエーハの上面を２流体で洗浄し下面をスポンジローラで洗浄する場合においては、スポンジローラの長さがウエーハの直径と同じであること等から、中凹（または中凸）に湾曲しているウエーハの中央領域が十分に洗浄できないという問題がある。よって、被洗浄物が中凹（または中凸）に湾曲しているウエーハである場合においても、ウエーハの中央領域を十分に洗浄できるようにするという課題がある。 However, in the case where the upper surface of the wafer is cleaned with two fluids and the lower surface is cleaned with a sponge roller, the length of the sponge roller is the same as the diameter of the wafer and so on. The problem is that the central area of the wafer can not be cleaned sufficiently. Therefore, there is a problem in that the central region of the wafer can be sufficiently cleaned even when the object to be cleaned is a wafer that is curved in a concave (or convex) shape.

上記課題を解決するための本発明は、少なくとも３つ以上の保持部を結ぶ多角形の中に下面が中央領域に向かって中凹に湾曲したウエーハの中心を位置付けて少なくとも該３つ以上の保持部でウエーハの外周縁を保持する保持手段と、該保持手段で保持されるウエーハの中心を軸にウエーハを回転させるウエーハ回転手段と、該保持手段に保持されるウエーハの下面に円筒状のスポンジローラの外側面を接触させてウエーハの下面を洗浄する洗浄手段と、洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、を備える洗浄装置であって、該洗浄手段は、該保持手段に保持されるウエーハの下方に配設され、ウエーハの半径以上でかつウエーハの直径未満の長さの該スポンジローラと、軸方向が該スポンジローラの長さ方向である回転軸と、該回転軸を中心として該スポンジローラを回転させるスポンジ回転機構と、該スポンジローラの一方の端側を支持する支点部と該スポンジローラのもう一方の端側を上方向に付勢する弾性部材とを備え該スポンジローラの傾きを自在に調整する傾き調整機構と、該傾き調整機構をウエーハに対して昇降させる昇降手段と、を備え、該スポンジローラは、該支点部で支持される該一方の端側が低くされ、かつ、該弾性部材により上方向に付勢される該もう一方の端側が高くされ、該昇降手段で上昇した該スポンジローラは、該傾き調整機構によってウエーハの下面の中凹の湾曲に合わせて傾斜していき、該ウエーハ回転手段によって回転されるウエーハの回転方向に抗する方向で該スポンジローラを回転させウエーハを洗浄する洗浄装置である。 According to the present invention for solving the above problems, according to the present invention, at least the three or more holdings are positioned by positioning the center of a wafer whose lower surface is concaved toward the central region in a polygon connecting at least three or more holding portions. Holding means for holding the outer peripheral edge of the wafer by the wafer rotation means, wafer rotating means for rotating the wafer about the center of the wafer held by the holding means, and cylindrical sponge on the lower surface of the wafer held by the holding means A cleaning apparatus comprising: cleaning means for cleaning the lower surface of the wafer by bringing the outer surface of the roller into contact with the cleaning means; and cleaning water supply means for supplying cleaning water, wherein the cleaning means is a wafer held by the holding means. disposed in the lower, the center and said sponge roller radius or more and less than the wafer diameter length of the wafer, the rotation axis axial direction is the length direction of the sponge roller, the rotary shaft A sponge rotation mechanism for rotating the sponge roller, a fulcrum portion supporting one end side of the sponge roller, and an elastic member urging the other end side of the sponge roller upward, the sponge roller A tilt adjusting mechanism for freely adjusting the tilt of the substrate , and raising and lowering means for raising and lowering the tilt adjusting mechanism with respect to the wafer, and the sponge roller is lowered at one end side supported by the fulcrum; And the other end side urged upward by the elastic member is raised, and the sponge roller raised by the raising and lowering means is inclined according to the concave curve of the lower surface of the wafer by the inclination adjusting mechanism. and gradually, a cleaning device in the wash wafers by rotating the sponge roller in the direction against the rotation direction of the wafer to be rotated by the wafer rotating means.

本発明に係る洗浄装置は、保持手段に保持される下面が中央領域に向かって中凹に湾曲したウエーハの下方に配設された洗浄手段を、ウエーハの半径以上でウエーハの直径未満の長さのスポンジローラと、軸方向がスポンジローラの長さ方向である回転軸と、回転軸を中心としてスポンジローラを回転させるスポンジ回転機構と、スポンジローラの一方の端側を支持する支点部とスポンジローラのもう一方の端側を上方向に付勢する弾性部材とを備えスポンジローラの傾きを自在に調整する傾き調整機構と、傾き調整機構をウエーハに対して昇降させる昇降手段とを備え、スポンジローラは、支点部で支持される一方の端側が低くされ、かつ、弾性部材により上方向に付勢されるもう一方の端側が高くされ、昇降手段で上昇したスポンジローラは、傾き調整機構によってウエーハの下面の中凹の湾曲に合わせて傾斜していき、ウエーハ回転手段によって回転されるウエーハの回転方向に抗する方向でスポンジローラを回転させウエーハを洗浄するものとしたことで、例えば中央領域が中凹（または中凸）に湾曲したウエーハが被洗浄物あっても、スポンジローラの傾きを調整してウエーハの中央領域も十分に洗浄することが可能となる。 In the cleaning apparatus according to the present invention, the cleaning means disposed on the lower side of the wafer whose lower surface held by the holding means is concavely curved toward the central region has a length equal to or greater than the radius of the wafer and less than the diameter of the wafer. A sponge roller, a rotation shaft whose axial direction is the length direction of the sponge roller, a sponge rotation mechanism for rotating the sponge roller about the rotation shaft, a fulcrum portion supporting one end of the sponge roller, and the sponge roller An elastic member for urging the other end side upwards, an inclination adjusting mechanism for freely adjusting the inclination of the sponge roller, and an elevating means for raising and lowering the inclination adjusting mechanism with respect to the wafer; The other end supported by the fulcrum is lowered, and the other end urged upward by the elastic member is raised, and the sponge roll raised by the raising and lowering means Includes shall be cleaned wafers by rotating the sponge roller in the direction against the rotation direction of the wafer to be rotated within the lower surface of the wafer by the inclination adjustment mechanism will be inclined to match the curvature of the concave, the wafer rotating means As a result, for example, even if there is a wafer whose central region is curved in a concave (or convex) shape, the inclination of the sponge roller can be adjusted to sufficiently clean the central region of the wafer.

洗浄装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a washing | cleaning apparatus. 保持手段を構成する保持ユニットを示す側面図である。It is a side view which shows the holding | maintenance unit which comprises a holding means. 洗浄前におけるウエーハと洗浄手段との配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the wafer and washing | cleaning means before washing | cleaning. ウエーハを洗浄手段により洗浄している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is wash | cleaning the wafer by the washing | cleaning means.

図１に示すウエーハＷの洗浄装置１は、少なくとも３つ以上（本実施形態においては４つ）の保持部３０を結ぶ多角形（本実施形態においては四角形）の中にウエーハＷの中心Ｗｃを位置付けて少なくとも３つ以上（本実施形態においては４つ）の保持部３０でウエーハＷの外周縁Ｗｄを保持する保持手段３と、保持手段３に保持されるウエーハＷの中心Ｗｃを軸にウエーハＷを回転させるウエーハ回転手段２と、保持手段３に保持されるウエーハＷの下面Ｗｂ（図１には不図示）に円筒状のスポンジローラ４０の外側面４０ａを接触させてウエーハＷの下面Ｗｂを洗浄する洗浄手段４と、洗浄水を供給する洗浄水供給手段５とを備える。洗浄装置１は、これ単独で用いることができ、また、切削装置又は研削装置等に組み込んで使用することもできる。 The cleaning apparatus 1 for the wafer W shown in FIG. 1 has the center Wc of the wafer W in a polygon (in the present embodiment, a quadrangle) connecting at least three (four in the present embodiment) holding portions 30. Holding means 3 for holding and holding the outer peripheral edge Wd of the wafer W with at least three (four in the present embodiment) holding portions 30 and the wafer W centered on the wafer W held by the holding means 3 The outer surface 40a of the cylindrical sponge roller 40 is brought into contact with the wafer rotating means 2 for rotating W and the lower surface Wb (not shown in FIG. 1) of the wafer W held by the holding means 3 And cleaning water supply means 5 for supplying cleaning water. The cleaning device 1 can be used alone, or can be incorporated into a cutting device or a grinding device and used.

図１に示す保持手段３は、例えば、互いの長手方向（Ｙ軸方向）に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）に所定の距離離間して向かい合うように配置される保持ユニット３ａ及び保持ユニット３ｂを備える。保持ユニット３ａと保持ユニット３ｂとの間には洗浄手段４が配置されている。 The holding unit 3 shown in FIG. 1 is, for example, a holding unit 3a and a holding unit arranged to face each other at a predetermined distance apart in a direction (X-axis direction) perpendicular to each other's longitudinal direction (Y-axis direction). It has 3b. The cleaning means 4 is disposed between the holding unit 3a and the holding unit 3b.

図１及び図２に示す保持ユニット３ｂの構成は、保持ユニット３ａの構成と同様であるから、以下に保持ユニット３ａの構成についてのみ説明する。図１に示すように、保持ユニット３ａは、略直方体状の基台３１を備えている。基台３１の上面には、可動板３２ａ及び可動板３２ｂが、保持ユニット３ａの長手方向（Ｙ軸方向）に離間して配置されている。 Since the configuration of the holding unit 3b shown in FIGS. 1 and 2 is the same as the configuration of the holding unit 3a, only the configuration of the holding unit 3a will be described below. As shown in FIG. 1, the holding unit 3 a includes a base 31 in a substantially rectangular parallelepiped shape. On the upper surface of the base 31, the movable plate 32a and the movable plate 32b are disposed separately in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the holding unit 3a.

可動板３２ａ、３２ｂは、基台３１の上面に配置され回転軸として機能する連結具３３ａ、連結具３３ｂとを介して、それぞれ基台３１の上面に接続されている。そして、可動板３２ａ、３２ｂは、この連結具３３ａ、３３ｂの回りを回転して基台３１の上面上でスライドできるようになっている。 The movable plates 32 a and 32 b are connected to the upper surface of the base 31 via connectors 33 a and 33 b which are disposed on the upper surface of the base 31 and function as rotation shafts. The movable plates 32 a and 32 b can rotate around the connectors 33 a and 33 b and slide on the upper surface of the base 31.

基台３１の上面の外側の領域（洗浄手段４に対してより離れている側の領域）には、可動板３２ａ、３２ｂを回転させる可動板回転機構３４が設けられている。可動板回転機構３４は、例えばエアシリンダであり、内部に図示しないピストンを備え基端側（−Ｙ方向側）に底のある有底円筒状のシリンダチューブ３４０と、シリンダチューブ３４０に挿入されその一端がピストンに取り付けられたピストンロッド３４１とを備える。ピストンロッド３４１のもう一端には連結具３４２ｂを介して可動板３２ｂが接続されている。また、ピストンチューブ３４０の基端側には、連結具３４２ａを介して可動板３２ａが接続されている。シリンダチューブ３４０にエアが供給（または、排出）されシリンダチューブ３４０の内部の圧力が変化することで、ピストンロッド３４１がＹ軸方向に移動し、これに伴って可動板３２ａ、３２ｂが各々連結具３３ａ、３３ｂの回りを回転して基台３１の上面上でスライドする。 A movable plate rotation mechanism 34 for rotating the movable plates 32 a and 32 b is provided in an area outside the upper surface of the base 31 (an area closer to the cleaning means 4). The movable plate rotation mechanism 34 is, for example, an air cylinder, and is inserted into the cylinder tube 340 having a bottom with a piston (not shown) inside and a bottom at the base end side (−Y direction side) and the cylinder tube 340 And a piston rod 341 attached at one end to the piston. The movable plate 32 b is connected to the other end of the piston rod 341 via a connector 342 b. Further, a movable plate 32 a is connected to the proximal end side of the piston tube 340 via a connector 342 a. As air is supplied (or discharged) to the cylinder tube 340 and the pressure inside the cylinder tube 340 changes, the piston rod 341 moves in the Y-axis direction, and the movable plates 32a and 32b are connected to each other accordingly It rotates around 33 a and 33 b and slides on the upper surface of the base 31.

可動板３２ａ、３２ｂの上面には、ウエーハＷの外周縁Ｗｄに当接しウエーハＷの外周縁Ｗｄを保持する保持部３０がそれぞれ１つずつ配設されている。保持部３０は、例えば、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸３００と、回転軸３００に取り付けられ回転軸の周りを回転する回転ローラ３０１とから構成されている。回転ローラ３０１は、図示の例では、径方向（回転軸３００の軸方向と水平方向に直交する方向）外向きに延出される一対のフランジ部３０１ａを備えており、一対のフランジ部３０１ａの間にウエーハＷの外周縁Ｗｄが引っかかるように形成されている。 On the upper surfaces of the movable plates 32a and 32b, one holding portion 30 which abuts on the outer peripheral edge Wd of the wafer W and holds the outer peripheral edge Wd of the wafer W is provided. The holding unit 30 includes, for example, a rotating shaft 300 whose axial direction is the vertical direction (Z-axis direction), and a rotating roller 301 attached to the rotating shaft 300 and rotating around the rotating shaft. The rotating roller 301 includes a pair of flange portions 301a extending outward in the radial direction (direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 300) in the illustrated example, and between the pair of flange portions 301a. The outer peripheral edge Wd of the wafer W is formed to be hooked on the upper surface.

可動板３２ａ、３２ｂを回転させて、複数の回転ローラ３０１をウエーハＷの直径２Ｒ１（図１に示すウエーハＷの半径Ｒ１を２倍したもの）に合わせて水平方向に移動させることで、ウエーハＷを複数の回転ローラ３０１で挟み込むように保持できる。 The movable plates 32a and 32b are rotated to move the plurality of rotating rollers 301 in the horizontal direction according to the diameter 2R1 of the wafer W (the radius R1 of the wafer W shown in FIG. 1 is doubled). Can be held so as to be sandwiched by a plurality of rotation rollers 301.

ウエーハ回転手段２は、例えば、モータ等の回転駆動源であり、図示の例では、１つの回転ローラ３０１に接続されている。ウエーハＷを複数の回転ローラ３０１で挟み込むように保持した後に、ウエーハ回転手段２が回転ローラ３０１を回転させれば、保持手段３に保持されるウエーハＷの中心Ｗｃを軸にウエーハＷを回転させることができる。なお、ウエーハ回転手段２は、少なくとも１つの回転ローラ３０１に接続されていればよいが、複数の回転ローラ３０１に接続されていてもよい。 The wafer rotation means 2 is, for example, a rotation drive source such as a motor, and is connected to one rotation roller 301 in the illustrated example. After the wafer W is held so as to be held between the plurality of rotation rollers 301, if the wafer rotation means 2 rotates the rotation roller 301, the wafer W is rotated about the center Wc of the wafer W held by the holding means 3 be able to. The wafer rotation means 2 may be connected to at least one rotation roller 301, but may be connected to a plurality of rotation rollers 301.

保持手段３とウエーハ回転手段２とは上記の構成に限定されるものではなく、以下のように構成されていてもよい。例えば、保持手段３が備える複数の保持部３０の内、１つの保持部３０は回転軸３００の周りを回転ローラ３０１が回転する構成とし、その他の保持部３０は回転ローラ３０１が回転軸３００に対して固定されて回転しない構成としてもよい。また、ウエーハ回転手段２については、図１に示すようにウエーハＷの外周縁Ｗｄに当接するように配設されるウエーハ回転用ローラであってもよい。この場合においては、ウエーハ回転手段２自体が回転することにより、保持手段３で保持されるウエーハＷの中心Ｗｃを軸にしてウエーハＷを回転させることができる。さらに、本実施形態においては、保持手段３に４つの保持部３０を備えているが、保持手段３が備える保持部３０は少なくとも３つ以上であればよい。 The holding means 3 and the wafer rotating means 2 are not limited to the above-described configuration, and may be configured as follows. For example, among the plurality of holding units 30 provided in the holding means 3, one holding unit 30 is configured to rotate the rotation roller 301 around the rotation shaft 300, and the other holding units 30 include the rotation roller 301 as the rotation shaft 300. Alternatively, it may be fixed and not rotated. In addition, the wafer rotation means 2 may be a wafer rotation roller disposed to abut on the outer peripheral edge Wd of the wafer W as shown in FIG. In this case, by rotating the wafer rotation means 2 itself, the wafer W can be rotated with the center Wc of the wafer W held by the holding means 3 as an axis. Furthermore, in the present embodiment, the four holding units 30 are provided in the holding unit 3, but at least three or more holding units 30 may be provided in the holding unit 3.

図１、３に示す洗浄手段４は、ウエーハＷの半径Ｒ１以上でウエーハＷの直径２Ｒ１未満の長さＬ１のスポンジローラ４０と、軸方向がスポンジローラ４０の長さ方向である回転軸４１と、回転軸４１を中心としてスポンジローラ４０を回転させるスポンジ回転機構４２と、スポンジローラ４０の一方の端４０ｂ側を支持する支点部４３０とスポンジローラ４０のもう一方の端４０ｃ側を上方向に付勢する弾性部材４３１（図１には不図示）とを備えスポンジローラ４０の傾きを自在に調整する傾き調整機構４３と、傾き調整機構４３をウエーハＷに対して昇降させる昇降手段４４とを備える。なお、図３において、保持手段３の構成は簡略化して示している。 The cleaning means 4 shown in FIGS. 1 and 3 includes a sponge roller 40 having a length L1 which is equal to or greater than the radius R1 of the wafer W and less than the diameter 2R1 of the wafer W A sponge rotation mechanism 42 for rotating the sponge roller 40 about the rotation shaft 41, a fulcrum 430 for supporting one end 40b of the sponge roller 40, and the other end 40c of the sponge roller 40 upward. The apparatus includes an inclination adjusting mechanism 43 having an elastic member 431 (not shown in FIG. 1) for urging and freely adjusting the inclination of the sponge roller 40, and an elevating means 44 for raising and lowering the inclination adjusting mechanism 43 relative to the wafer W. . In addition, in FIG. 3, the structure of the holding means 3 is simplified and shown.

スポンジローラ４０は、所定の厚みを備えるスポンジを円筒状に形成したものであり、その長さＬ１がウエーハＷの半径Ｒ１以上でかつウエーハＷの直径２Ｒ１未満である。スポンジローラ４０は、スポンジローラ４０の中心に回転軸４１が通された状態で、回転軸４１に対して固定されている。 The sponge roller 40 is a cylindrical sponge having a predetermined thickness, and the length L1 is equal to or greater than the radius R1 of the wafer W and smaller than the diameter 2R1 of the wafer W. The sponge roller 40 is fixed to the rotation shaft 41 in a state where the rotation shaft 41 passes through the center of the sponge roller 40.

スポンジ回転機構４２は、例えば、回転軸４１の一端に接続されたカップリング４２０と、カップリング４２０を介して回転軸４１と連結されたモータ４２１とを備え、モータ４２１が回転軸４１を回動させることで回転軸４１によりスポンジローラ４０を回転させる。 The sponge rotation mechanism 42 includes, for example, a coupling 420 connected to one end of the rotation shaft 41, and a motor 421 connected to the rotation shaft 41 via the coupling 420, and the motor 421 rotates the rotation shaft 41. As a result, the sponge roller 40 is rotated by the rotation shaft 41.

傾き調整機構４３は、例えば、スポンジローラ４０が収納されるケース４３Ａと、ケース４３Ａをその長手方向に揺動可能に収容し支持する支持台４３Ｂと、スポンジローラ４０の一方の端４０ｂ側を支持する支点部４３０と、スポンジローラ４０のもう一方の端４０ｃ側を上方向に付勢する弾性部材４３１（図１には不図示）とを備える。 The inclination adjustment mechanism 43 supports, for example, a case 43A in which the sponge roller 40 is accommodated, a support base 43B which accommodates and supports the case 43A so that the case 43A can swing in the longitudinal direction, and one end 40b of the sponge roller 40 And an elastic member 431 (not shown in FIG. 1) for urging the other end 40c side of the sponge roller 40 upward.

図３に示すケース４３Ａは、例えば、略長方形状の底板４３ａと、底板４３ａの四辺から立設される４枚の側板とからなり上部が開口している。例えば、ケース４３Ａを構成する２枚の側板４３ｂ、４３ｃ（ケース４３Ａの長手方向において対面する側板４３ｂ、４３ｃ）には、軸受けを備える図示しない貫通孔がそれぞれ厚さ方向（Ｙ軸方向）に向かって貫通して形成されており、スポンジローラ４０が固定された回転軸４１がこの貫通孔を通してケース４３Ａに挿通されている。そして、スポンジローラ４０はその外側面４０ａがケース４３Ａの上部において露出するようにして、ケース４３Ａ内に回転可能に配設される。また、側板４３ｂの上部には、図示しない挿入孔が幅方向（Ｘ軸方向）に向かって貫通して形成されている。 The case 43A shown in FIG. 3 includes, for example, a substantially rectangular bottom plate 43a and four side plates erected from the four sides of the bottom plate 43a, and the upper portion is open. For example, in the two side plates 43b and 43c (the side plates 43b and 43c facing in the longitudinal direction of the case 43A) constituting the case 43A, through holes (not shown) having bearings are directed in the thickness direction (Y axis direction) The rotary shaft 41, which is formed to penetrate and is fixed to the sponge roller 40, is inserted through the through hole into the case 43A. The sponge roller 40 is rotatably disposed in the case 43A such that the outer side surface 40a is exposed at the top of the case 43A. Moreover, the insertion hole which is not shown in figure is penetrated toward the width direction (X-axis direction), and is formed in the upper part of the side plate 43b.

支持台４３Ｂは、例えば、略長方形状の底板４３ｇと、底板４３ｇの長辺から立設される２枚の側板４３ｈ（図３においては一枚のみ図示）とからなり、ケース４３Ａを収容可能な大きさに形成されている。図示の例では側板４３ｈは台形に形成されているが、この形に限定されるものではない。支持台４３Ｂを構成する２枚の側板４３ｈの上部には、図示しない挿入孔が厚さ方向（Ｘ軸方向）に向かって貫通して形成されている。 The support base 43B includes, for example, a substantially rectangular bottom plate 43g and two side plates 43h (only one is shown in FIG. 3) erected from the long side of the bottom plate 43g, and can accommodate the case 43A. It is formed in size. In the illustrated example, the side plate 43h is formed in a trapezoidal shape, but is not limited to this shape. An insertion hole (not shown) is formed in the upper portion of the two side plates 43h constituting the support base 43B in the thickness direction (X-axis direction).

支持台４３Ｂの２枚の側板４３ｈの間にケース４３Ａが配置された状態で、支持台４３Ｂの２枚の側板４３ｈに設けられた挿入孔とケース４３Ａの側板４３ｂに設けられた挿入孔とに支持軸４３０が挿通される。そして、ケース４３Ａは、弾性部材４３１の伸縮によって長手方向（Ｙ軸方向）に向かって揺動可能な状態で支持台４３Ｂにより支持される。本実施形態においては、支持軸４３０が支点部４３０となり、例えば、ケース４３Ａと支持台４３Ｂとを介して回転軸４１に固定されたスポンジローラ４０の一方の端４０ｂ側を支持する。 In a state where the case 43A is disposed between the two side plates 43h of the support stand 43B, the insertion holes provided in the two side plates 43h of the support stand 43B and the insertion holes provided in the side plate 43b of the case 43A. The support shaft 430 is inserted. The case 43A is supported by the support 43B so as to be able to swing in the longitudinal direction (Y-axis direction) by the expansion and contraction of the elastic member 431. In the present embodiment, the support shaft 430 serves as the fulcrum portion 430, and supports, for example, one end 40b side of the sponge roller 40 fixed to the rotation shaft 41 via the case 43A and the support base 43B.

弾性部材４３１は、例えば、スプリングであり、スポンジローラ４０の一方の端４０ｃ側において、ケース４３Ａの底板４３ａと支持台４３Ｂの底板４３ｇとの間に挟まれるようにして配設されている。そして、弾性部材４３１は、スポンジローラ４０の端４０ｃ側を上方向に付勢する。図３に示すように、スポンジローラ４０がウエーハＷに接触していない状態においては、弾性部材４３１の長さは自然長となっている。例えば、弾性部材４３１が収縮することで、支点部４３０を支点としてその傾きが小さくなるようにケース４３Ａが動いていく。なお、弾性部材４３１は、スプリングに限定されるものではなくゴム柱等であってもよい。 The elastic member 431 is, for example, a spring, and is disposed on one end 40c side of the sponge roller 40 so as to be sandwiched between the bottom plate 43a of the case 43A and the bottom plate 43g of the support 43B. Then, the elastic member 431 biases the end 40c side of the sponge roller 40 upward. As shown in FIG. 3, when the sponge roller 40 is not in contact with the wafer W, the length of the elastic member 431 is a natural length. For example, when the elastic member 431 contracts, the case 43A moves so that the inclination thereof becomes smaller with the fulcrum 430 as a fulcrum. The elastic member 431 is not limited to a spring, and may be a rubber column or the like.

図３に示す昇降手段４４は、例えばエアシリンダであり、内部に図示しないピストンを備え基端側（−Ｚ方向側）に底のある有底円筒状のシリンダチューブ４４０と、シリンダチューブ４４０に挿入され一端がピストンに取り付けられたピストンロッド４４１とを備える。ピストンロッド４４１のもう一端は、支持部材４４２を介して支持台４３Ｂの底板４３ｇの下面に接続されている。また、ピストンチューブ４４０の基端側は、洗浄手段４をＸ軸Ｙ軸平面上で移動させる移動機構４５に接続されている。 The elevating means 44 shown in FIG. 3 is, for example, an air cylinder, and has a piston (not shown) inside and is inserted into the bottomed cylindrical cylinder tube 440 and the cylinder tube 440 having a bottom on the base end side (−Z direction side). And a piston rod 441 attached at one end to the piston. The other end of the piston rod 441 is connected to the lower surface of the bottom plate 43 g of the support 43 B via the support member 442. Further, the proximal end side of the piston tube 440 is connected to a moving mechanism 45 for moving the cleaning means 4 on the X-axis and Y-axis plane.

シリンダチューブ４４０にエアが供給（または、排出）されシリンダチューブ４４０内部の内圧が変化することで、ピストンロッド４４１がＺ軸方向に上下動し、これに伴って傾き調整機構４３がウエーハＷに対して昇降する。なお、昇降手段４４は、エアシリンダに限定されるものではなく、例えば、モータにより傾き調整機構４３に接続されたボールネジを回動させることで、傾き調整機構４３を昇降させるように構成されていてもよい。 By supplying (or discharging) air to the cylinder tube 440 and changing the internal pressure inside the cylinder tube 440, the piston rod 441 moves up and down in the Z-axis direction, and the tilt adjustment mechanism 43 moves relative to the wafer W accordingly. Go up and down. The elevating means 44 is not limited to the air cylinder, and is configured to elevate the tilt adjusting mechanism 43 by, for example, rotating a ball screw connected to the tilt adjusting mechanism 43 by a motor. It is also good.

洗浄水供給手段５は、例えば、純水等の洗浄水を供給する洗浄水供給源５０と、洗浄水をスポンジローラ４０とウエーハＷとの接触部位に対して外部から噴射する洗浄水ノズル５１と、洗浄水供給源５０と洗浄水ノズル５１とを連通する洗浄水供給管５２とを備える。 The cleaning water supply means 5 includes, for example, a cleaning water supply source 50 for supplying cleaning water such as pure water, and a cleaning water nozzle 51 for injecting cleaning water from the outside with respect to the contact portion between the sponge roller 40 and the wafer W. And a flush water supply pipe 52 communicating the flush water supply source 50 with the flush water nozzle 51.

なお、洗浄水供給手段５は、このようにスポンジローラ４０に対して外部から洗浄水を供給するものに限定されるものではなく、例えば、以下のように構成されていてもよい。すなわち、洗浄水供給手段５は、例えば、回転軸４１を中空のパイプ状に形成しかつその側面に噴出孔を備えるものとし、回転軸４１と洗浄水供給管５２とを連通させる構成としてもよい。この場合には、洗浄水供給源５０から供給される洗浄水は、回転軸４１を通りスポンジローラ４０の内部からウエーハＷとの接触部位に対して供給されることになる。 In addition, the cleaning water supply means 5 is not limited to what supplies cleaning water to the sponge roller 40 from the outside in this way, For example, you may be comprised as follows. That is, for example, the washing water supply means 5 may be configured such that the rotation shaft 41 is formed in a hollow pipe shape and has a jet hole on the side surface thereof and the rotation shaft 41 and the washing water supply pipe 52 communicate with each other. . In this case, the cleaning water supplied from the cleaning water supply source 50 is supplied from the inside of the sponge roller 40 to the contact portion with the wafer W through the rotating shaft 41.

図１、３に示す洗浄装置１により洗浄されるウエーハＷは、例えば、外形が円盤状の半導体ウエーハＷ１に、エポキシ樹脂等からなり半導体ウエーハＷ１と同程度の直径を備える樹脂ウエーハＷ２が貼り合わされて構成されている。ウエーハＷの上面Ｗａは、図示しない多数のデバイスが形成されている。ウエーハＷの下面Ｗｂは、樹脂ウエーハＷ２の収縮により＋Ｚ方向に凹むことで中央領域に向かって中凹に湾曲している。 The wafer W to be cleaned by the cleaning apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 3 is, for example, a semiconductor wafer W1 having a disk-like outer shape, and a resin wafer W2 made of epoxy resin or the like and having the same diameter as the semiconductor wafer W1 Is configured. On the upper surface Wa of the wafer W, a large number of devices not shown are formed. The lower surface Wb of the wafer W is concaved in the + Z direction due to the contraction of the resin wafer W2 and is thus curved concave toward the central region.

以下に、図１〜４を用いて、洗浄装置１によりウエーハＷを洗浄する場合の、洗浄装置１の動作について説明する。 The operation of the cleaning apparatus 1 when cleaning the wafer W by the cleaning apparatus 1 will be described below with reference to FIGS.

まず、図１に示すように、ウエーハＷが洗浄装置１へと搬送され、ウエーハＷと保持手段３との位置合わせが行われ、ウエーハＷの下面Ｗｂ側と洗浄手段４とが対向する状態となる。そして、４つの保持部３０を結ぶ四角形の中にウエーハＷの中心Ｗｃが位置付けられてから、各保持部３０が移動して各回転ローラ３０１をウエーハＷの外周縁Ｗｄに当接させた状態とすることで、４つの保持部３０によってウエーハＷの外周縁Ｗｄが保持される。 First, as shown in FIG. 1, the wafer W is transported to the cleaning apparatus 1, the wafer W and the holding means 3 are aligned, and the lower surface Wb side of the wafer W faces the cleaning means 4 Become. Then, after the center Wc of the wafer W is positioned in the quadrangle connecting the four holding portions 30, each holding portion 30 is moved so that each rotating roller 301 is in contact with the outer peripheral edge Wd of the wafer W. Thus, the outer peripheral edge Wd of the wafer W is held by the four holding units 30.

さらに、保持手段３に保持されたウエーハＷの下面Ｗｂと洗浄手段４との位置合わせが行われる。この位置合わせは、例えば、スポンジローラ４０の一方の端４０ｃ（弾性部材４３１により上方向に付勢される側）がウエーハＷの中心Ｗｃより少し＋Ｙ方向の位置にあり、かつ、スポンジローラ４０のもう一方の端４０ｂ側がウエーハＷの外周縁Ｗｄに接触するように行われる。なお、弾性部材４３１により上方向に付勢される端４０ｃ側をウエーハの外周縁Ｗｄに接触させ、支点部４３０により支持される端４０ｂ側をウエーハＷの中心Ｗｃより少し＋Ｙ方向側の位置にあるように、スポンジローラ４０をウエーハＷに対して位置付けてもよい。 Further, the alignment between the lower surface Wb of the wafer W held by the holding means 3 and the cleaning means 4 is performed. In this alignment, for example, one end 40 c (the side urged upward by the elastic member 431) of the sponge roller 40 is located slightly in the + Y direction from the center Wc of the wafer W, and the sponge roller 40 is The other end 40 b side is brought into contact with the outer peripheral edge Wd of the wafer W. The end 40c side urged upward by the elastic member 431 is brought into contact with the outer peripheral edge Wd of the wafer, and the end 40b side supported by the fulcrum 430 is slightly at the + Y direction side from the center Wc of the wafer W. The sponge roller 40 may be positioned relative to the wafer W as is present.

次いで、図３に示す昇降手段４４のシリンダチューブ４４０にエアが供給されピストンロッド４４１が上昇するのに伴って、スポンジローラ４０が上昇していきウエーハＷの下面Ｗｂに接触する。 Subsequently, as the air is supplied to the cylinder tube 440 of the lifting means 44 shown in FIG. 3 and the piston rod 441 ascends, the sponge roller 40 ascends and contacts the lower surface Wb of the wafer W.

図４に示すように、スポンジローラ４０は、まず端４０ｃ側からウエーハＷの下面Ｗｂに対して接触していく。そして、ピストンロッド４４１がさらに上昇すると、傾き調整機構４３がスポンジローラ４０をウエーハＷの下面Ｗｂの形状に合わせて傾斜させていく。さらに、ウエーハＷに押し付けられることで、スポンジローラ４０はウエーハＷの下面Ｗｂの形状に合わせて変形していき、スポンジローラ４０とウエーハＷの下面Ｗｂとの接触面積が最大化される。なお、昇降手段４４がもっとも上まで上昇したときの位置は、スポンジローラ４０が支点部４３０により支持される端４０ｂ側の最上面が保持部３０に保持されるウエーハＷの下面に接する高さとする。つまり、中凹または中凸で湾曲していているウエーハを保持部３０で保持したときウエーハＷの外周の高さは変化しない。よって、高さが変化しないウエーハＷの外周に対してはスポンジローラ４０の支点部４３０により支持される端４０ｂ側を接触させ、ウエーハＷの形状（中凹、中凸）によって高さが変化するウエーハＷの中央に対してはスポンジローラ４０の弾性部材４３１により上方向に付勢される端４０ｃ側を接触させる。 As shown in FIG. 4, the sponge roller 40 first contacts the lower surface Wb of the wafer W from the end 40c side. Then, when the piston rod 441 is further raised, the inclination adjustment mechanism 43 causes the sponge roller 40 to be inclined in accordance with the shape of the lower surface Wb of the wafer W. Further, by being pressed against the wafer W, the sponge roller 40 deforms in accordance with the shape of the lower surface Wb of the wafer W, and the contact area between the sponge roller 40 and the lower surface Wb of the wafer W is maximized. The position when the lifting means 44 is raised to the top is the height at which the uppermost surface on the end 40 b side where the sponge roller 40 is supported by the fulcrum 430 contacts the lower surface of the wafer W held by the holding unit 30. . That is, the height of the outer periphery of the wafer W does not change when the holding portion 30 holds the wafer which is curved in a concave or convex shape. Therefore, the end 40 b side supported by the fulcrum portion 430 of the sponge roller 40 is brought into contact with the outer periphery of the wafer W whose height does not change, and the height changes according to the shape of the wafer W With respect to the center of the wafer W, the end 40 c side urged upward by the elastic member 431 of the sponge roller 40 is brought into contact.

この状態で、モータ４２１がカップリング４２０を介して回転軸４１を回動させることで、回転軸４１に固定されたスポンジローラ４０がウエーハＷの下面Ｗｂを洗浄する。また、洗浄水供給手段５から洗浄水をスポンジローラ４０とウエーハＷの下面Ｗｂとの接触部位に供給する。さらに、ウエーハ回転手段２が、ウエーハＷの中心Ｗｃを軸にウエーハＷを回転させることで、スポンジローラ４０がウエーハＷの下面Ｗｂの全面の洗浄を行う。 In this state, the motor 421 rotates the rotating shaft 41 via the coupling 420, whereby the sponge roller 40 fixed to the rotating shaft 41 cleans the lower surface Wb of the wafer W. Further, cleaning water is supplied from the cleaning water supply means 5 to the contact portion between the sponge roller 40 and the lower surface Wb of the wafer W. Furthermore, as the wafer rotating means 2 rotates the wafer W around the center Wc of the wafer W, the sponge roller 40 cleans the entire lower surface Wb of the wafer W.

以上のように、洗浄装置１は、スポンジローラ４０の一方の端４３ｂ側を支持する支点部４３０とスポンジローラ４０のもう一方の端４０ｃ側を上方向に付勢する弾性部材４３１とを備えスポンジローラ４０の傾きを自在に調整する傾き調整機構４３を備えるものとしたことで、洗浄時においてスポンジローラ４０の傾きを傾き調整機構４３により変化させて、中凹に湾曲したウエーハＷの下面Ｗｂに合わせてスポンジローラ４０を傾斜させることができる。そのため、スポンジローラ４０をウエーハＷの下面Ｗｂに最大限に接触させることで、ウエーハＷの下面Ｗｂ全体を十分に洗浄することができる。 As described above, the cleaning device 1 includes the fulcrum portion 430 supporting the one end 43 b side of the sponge roller 40 and the elastic member 431 biasing the other end 40 c side of the sponge roller 40 upward. By providing the tilt adjusting mechanism 43 for freely adjusting the tilt of the roller 40, the tilt of the sponge roller 40 is changed by the tilt adjusting mechanism 43 at the time of cleaning, and the lower surface Wb of the wafer W curved inward is concaved. At the same time, the sponge roller 40 can be inclined. Therefore, by bringing sponge roller 40 into maximum contact with lower surface Wb of wafer W, the entire lower surface Wb of wafer W can be sufficiently cleaned.

なお、本発明に係る洗浄装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている洗浄装置１の各構成の大きさや形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 The cleaning device 1 according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the size, shape, and the like of each component of the cleaning device 1 illustrated in the accompanying drawings are not limited thereto. It can change suitably in the range which can exhibit the effect of the present invention.

例えば、洗浄装置１では、ウエーハＷの上面Ｗａを洗浄することも可能である。この場合には、ウエーハＷを上面Ｗａが下側になった状態で保持手段３により保持することで、上記ウエーハＷの下面Ｗｂを洗浄したのと同様にウエーハＷの上面Ｗａを洗浄することができる。 For example, in the cleaning apparatus 1, it is also possible to clean the upper surface Wa of the wafer W. In this case, the upper surface Wa of the wafer W can be cleaned in the same manner as cleaning the lower surface Wb of the wafer W by holding the wafer W by the holding means 3 with the upper surface Wa facing downward. it can.

１：洗浄装置
２：ウエーハ回転手段
３：保持手段３ａ（３ｂ）：保持ユニット３０：保持部３００：回転軸
３０１：回転ローラ３０１ａ：一対のフランジ部
３１：基台３２ａ（３２ｂ）：可動板３３ａ（３３ｂ）：連結具
３４：可動板回転機構３４０：シリンダチューブ３４１：ピストンロッド
３４２ａ（３４２ｂ）：連結具
４：洗浄手段
４０：スポンジローラ４０ａ：スポンジローラの外側面
４０ｂ（４０ｃ）：スポンジローラの一端
４１：回転軸４２：スポンジ回転機構４２０：カップリング４２１：モータ
４３：傾き調整機構４３０：支点部４３１：弾性部材
４３Ａ：ケース４３ａ：ケースの底板４３ｂ（４３ｃ）：ケースの側板
４３Ｂ：支持台４３ｇ：支持台の底板４３ｈ：支持台の側板
４４：昇降手段４４０：シリンダチューブ４４１：ピストンロッド４４２：支持部材
５：洗浄水供給手段５０：洗浄水供給源５１：洗浄水ノズル５２：洗浄水供給管
Ｗ：ウエーハＷ１：半導体ウエーハＷ２：樹脂ウエーハＷａ：ウエーハの上面
Ｗｂ：ウエーハの下面Ｗｃ：ウエーハの中心Ｗｄ：ウエーハの外周縁 1: Cleaning apparatus 2: Wafer rotating means 3: Holding means 3a (3b): Holding unit 30: Holding unit 300: Rotating shaft
301: Rotating roller 301a: Pair of flanges 31: Base 32a (32b): Movable plate 33a (33b): Coupling tool 34: Movable plate rotation mechanism 340: Cylinder tube 341: Piston rod 342a (342b): Coupling tool
4: Cleaning means
40: Sponge roller 40a: Outer surface of sponge roller
40b (40c): one end of sponge roller 41: rotation shaft 42: sponge rotation mechanism 420: coupling 421: motor 43: tilt adjustment mechanism 430: fulcrum 431: elastic member 43A: case 43a: case bottom plate 43b (43c) : Side plate of the case
43B: support base 43g: bottom plate of support base 43h: side plate 44 of support base: lifting means 440: cylinder tube 441: piston rod 442: support member 5: wash water supply means 50: wash water supply source 51: wash water nozzle 52 : Cleaning water supply pipe W: Wafer W1: Semiconductor wafer W2: Resin wafer Wa: Top surface of wafer
Wb: lower surface of wafer Wc: center of wafer Wd: outer peripheral edge of wafer

Claims

A holding means for positioning the center of a wafer whose lower surface is concaved toward the central region in a polygon connecting at least three or more holding portions and holding the outer peripheral edge of the wafer with at least three or more holding portions A wafer rotating means for rotating the wafer about the center of the wafer held by the holding means, and an outer surface of a cylindrical sponge roller brought into contact with the lower surface of the wafer held by the holding means; A washing device comprising washing means for washing the water and washing water supply means for supplying washing water,
The cleaning means is
It is disposed below the wafer held by the holding means,
The sponge roller having a length equal to or greater than the radius of the wafer and less than the diameter of the wafer, a rotating shaft whose axial direction is the length direction of the sponge roller, and a sponge rotating mechanism for rotating the sponge roller about the rotating shaft And a fulcrum supporting one end of the sponge roller, and an elastic member urging the other end of the sponge roller upward, and an inclination adjusting mechanism for freely adjusting the inclination of the sponge roller. And raising and lowering means for raising and lowering the tilt adjusting mechanism with respect to the wafer,
The sponge roller is lowered at the one end supported by the fulcrum, and is raised at the other end biased upward by the elastic member.
The sponge roller raised by the raising and lowering means is inclined in accordance with the concave curvature of the lower surface of the wafer by the inclination adjusting mechanism, and is opposed to the rotational direction of the wafer rotated by the wafer rotating means. cleaning device in the wash wafers to rotate the sponge roller.