JP7185552B2 - スピンナ洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被洗浄物を洗浄するスピンナ洗浄装置に関する。
研削砥石で半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削装置や、研磨パッドで被加工物を研磨する研磨装置は、加工後の被加工物を保持したスピンナテーブルを高速回転させ被加工物に洗浄水を供給しつつ洗浄するスピンナ洗浄装置（例えば、特許文献１参照）を備えている。
特開２０１４－１８０７３９号公報
被加工物が、サブストレート（支持基板）に支持されていると、サブストレートの外周と被加工物の外周との間に加工屑が堆積するため、積極的に被加工物の外周を洗浄する必要がある。そのため、被加工物の外周に水と洗浄水とが混合した二流体を吹きかけて加工屑を除去している。なお、サブストレートの外周と被加工物の外周との間に加工屑が堆積しやすい理由のひとつは、例えば、被加工物の外周縁が断面円弧状になるように面取りがされており、サブストレートと被加工物との境に窪みが形成されるためである。
そして、スピンナ洗浄装置においては、吹きかけた二流体が被加工物の上面に巻き上がって被加工物に再度付着しないようにするために、被加工物を囲繞する斜面をスピンナテーブルの周囲に備え、スピンナテーブルの回転による遠心力を受けた洗浄廃液が被加工物から外側に向かって放射されたときに、該斜面を下り排水タンク等に落下して排水されるようにしている。つまり、スピンナ洗浄装置は、被加工物を保持するスピンナテーブルを囲繞する飛散防止カバーを備えている。
また、二流体による洗浄後に、サブストレートの外周と被加工物の外周との境に水滴が溜まりやすいため、洗浄された被加工物の外周にエアを積極的に吹きかけ、サブストレートの外周と被加工物の外周との境を乾燥させている。
しかし、被加工物の外周部分を積極的に二流体で洗浄すると、飛散防止カバーの上に水たまりを作ってしまうことがある。さらに、被加工物の外周部分を乾燥させるために、外周部分に噴射させたエアで飛散防止カバーの上に溜まっていた水を跳ね飛ばし、乾燥した被加工物を再び濡らしてしまうという問題がある。
よって、スピンナ洗浄装置においては、洗浄後に乾燥させた被加工物（被洗浄物）を再度濡らさないようにするという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、被洗浄物を保持する保持面を有するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルを回転させる回転手段と、該スピンナテーブルに保持される被洗浄物に洗浄水とエアとの混合液を噴射する洗浄ノズルと、該洗浄ノズルを該スピンナテーブルの上方において水平移動させる水平移動手段と、該洗浄ノズルから被洗浄物に噴射した混合液に該スピンナテーブルが回転したことによる遠心力が付与され該スピンナテーブルから放射状に飛び散る混合液を下方に流していくために該スピンナテーブルを囲繞する飛散防止カバーと、該飛散防止カバーを該スピンナテーブルを回転させる回転軸の軸方向に昇降させる昇降手段と、を備えたスピンナ洗浄装置であって、該飛散防止カバーは、該スピンナテーブルを通過可能とする開口と、該開口から断面が末広がり状に傾斜するように形成されたリング状の囲繞板と、該囲繞板を囲み該スピンナテーブルの昇降方向に延在する側板と、該側板と該囲繞板の下端とを連接する上板と、を備え、該開口を該スピンナテーブルに保持された被洗浄物の上面より上に位置づけ、該洗浄ノズルから該混合液を噴射して被洗浄物を洗浄後、該洗浄ノズルからエアを噴出させ被洗浄物を乾燥させる一連の洗浄乾燥動作において、該洗浄後、該洗浄ノズルからエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させる際に、該飛散防止カバーの該上板の上面に溜まった水がはね飛ばされないようにするために、該洗浄ノズルから噴射したエアの勢いが該上板の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部を備えたスピンナ洗浄装置である。
前記飛散防止部は、前記洗浄ノズルの移動軌跡に沿って前記飛散防止カバーの前記開口から外周縁に向かって前記上板上において延在し該開口側が高く該外周縁側が低い斜面板と、該外周縁に形成され該斜面板の下端側の縁から水を落下させる排水口と、を備えると好ましい。
前記飛散防止部は、前記洗浄ノズルの移動軌跡に沿って前記飛散防止カバーの前記上板上に配設された多孔質部材であると好ましい。
本発明に係るスピンナ洗浄装置は、被洗浄物を保持する保持面を有するスピンナテーブルと、スピンナテーブルを回転させる回転手段と、スピンナテーブルに保持される被洗浄物に洗浄水とエアとの混合液を噴射する洗浄ノズルと、洗浄ノズルをスピンナテーブルの上方において水平移動させる水平移動手段と、洗浄ノズルから被洗浄物に噴射した混合液にスピンナテーブルが回転したことによる遠心力が付与されスピンナテーブルから放射状に飛び散る混合液を下方に流していくためにスピンナテーブルを囲繞する飛散防止カバーと、飛散防止カバーをスピンナテーブルを回転させる回転軸の軸方向に昇降させる昇降手段と、を備え、飛散防止カバーは、スピンナテーブルを通過可能とする開口と、開口から断面が末広がり状に傾斜するように形成されたリング状の囲繞板と、囲繞板を囲みスピンナテーブルの昇降方向に延在する側板と、側板と囲繞板の下端とを連接する上板と、を備え、開口をスピンナテーブルに保持された被洗浄物の上面より上に位置づけ、洗浄ノズルから混合液を噴射して被洗浄物を洗浄後、洗浄ノズルからエアを噴出させ被洗浄物を乾燥させる一連の洗浄乾燥動作において、洗浄後、洗浄ノズルからエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させる際に、飛散防止カバーの上板の上面に溜まった水がはね飛ばされないようにするために、洗浄ノズルから噴射したエアの勢いが上板の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部を備えることで、エアの勢いを飛散防止部で吸収して飛散防止カバーの上板の上面に溜まった水をエアではね飛ばさせないようにすることが可能となる。そのため、乾いた被洗浄物にエアではね飛ばされた水滴が再付着してしまうことを防ぐことができる。
飛散防止部は、洗浄ノズルの移動軌跡に沿って飛散防止カバーの開口から外周縁に向かって上板上において延在し開口側が高く外周縁側が低い斜面板と、外周縁に形成され斜面板の下端側の縁から水を落下させる排水口と、を備えることで、被洗浄物の外周縁を乾燥させる際に、洗浄ノズルから噴射したエアの勢いが上板の上面に溜まった水に作用しないようにすることで、上板の上面に溜まった水をエアではね飛ばさせないようにすることが可能となる。そのため、乾いた被洗浄物にエアではね飛ばされた水滴が再付着してしまうことを防ぐことができる。
飛散防止部が、洗浄ノズルの移動軌跡に沿って飛散防止カバーの上板上に配設された多孔質部材であることで、被洗浄物の外周縁を乾燥させる際に、洗浄ノズルから噴射したエアの勢いが上板の上面に溜まった水に作用しないようにすることで、上板の上面に溜まった水をエアではね飛ばさせないようにすることが可能となる。そのため、乾いた被洗浄物にエアではね飛ばされた水滴が再付着してしまうことを防ぐことができる。
飛散防止部が斜面板と排水口とを備えるスピンナ洗浄装置の一例を示す斜視図である。 飛散防止カバーが引き下げられた状態のスピンナ洗浄装置の一例を示す斜視図である。 飛散防止部が飛散防止カバーの上板上に配設された多孔質部材であるスピンナ洗浄装置の一例を示す斜視図である。 飛散防止部が斜面板と排水口とを備えるスピンナ洗浄装置において、洗浄ノズルからエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させている状態を説明する断面図である。 飛散防止部が飛散防止カバーの上板上に配設された多孔質部材であるスピンナ洗浄装置において、洗浄ノズルからエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させている状態を説明する断面図である。 従来のスピンナ洗浄装置において洗浄ノズルから混合液を噴射して被洗浄物を洗浄している状態を説明する断面図である。 従来のスピンナ洗浄装置においてエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させている状態を説明する断面図である。
図１に示すスピンナ洗浄装置１は、被洗浄物Ｗを保持する保持面３００ａを有するスピンナテーブル３０と、スピンナテーブル３０を回転させる回転手段３２と、スピンナテーブル３０に保持される被洗浄物Ｗに洗浄水とエアとの混合液（二流体）を噴射する洗浄ノズル６０と、洗浄ノズル６０をスピンナテーブル３０の上方において水平移動させる水平移動手段４０と、洗浄ノズル６０から被洗浄物Ｗに噴射した混合液にスピンナテーブル３０が回転したことによる遠心力が付与されスピンナテーブル３０から放射状に飛び散る混合液を下方に流していくためにスピンナテーブル３０を囲繞する飛散防止カバー５と、飛散防止カバー５をスピンナテーブル３０を回転させる回転軸３２０の軸方向（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降手段１６と、を備えている。スピンナ洗浄装置１は、これ単独で用いることができ、また、研削装置、研磨装置、切削装置、又は、これらの装置の機能を複数備えるクラスター型装置等に組み込んで使用することもできる。
被洗浄物Ｗは、例えば所謂貼り合わせウェーハである。貼り合わせウェーハは、円形の半導体ウェーハＷ１と略同径のサブストレート（支持基板）Ｗ２とを接着剤等で貼り合わせたものであり、半導体ウェーハＷ１とサブストレートＷ２と一体として扱い加工をすることで、薄い半導体ウェーハＷ１のハンドリング性が向上し、また、加工時の半導体ウェーハＷ１の反りや破損が防止可能となるものである。
半導体ウェーハＷ１は、例えば、シリコン母材等からなる円形のウェーハであり、図１においては下方を向いている半導体ウェーハＷ１の表面Ｗａは、複数のデバイスが形成されており、サブストレートＷ２が貼着されて保護されている。表面Ｗａとは反対側の半導体ウェーハＷ１の裏面Ｗｂは、研削加工が施された面であり、被洗浄物Ｗの洗浄が施される上面Ｗｂとなる。なお、被洗浄物Ｗはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、セラミックス、樹脂、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
なお、被洗浄物Ｗは、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハＷ１のみであってもよい。
また、被洗浄物Ｗは、表面Ｗａにデバイスが形成された半導体ウェーハＷ１の裏面Ｗｂ中のデバイス領域に対応する領域が研削され円形状の凹部が形成され、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面Ｗｂの領域に補強用の環状の凸部が形成された所謂ＴＡＩＫＯウェーハであってもよい。
スピンナ洗浄装置１は、前記構成要素を収容する容器部２を備えている。容器部２は、その外形が、例えば平面視多角形状のケーシング２０と、ケーシング２０の後部側（＋Ｘ方向側）の上端面から立設するブラケットカバー２１と、ブラケットカバー２１に接続されケーシング２０を上方から覆う上部カバー２２と、を備えている。
上部カバー２２は、＋Ｚ方向から見た場合にケーシング２０と同じ平面形状を有しており、その＋Ｙ方向側の端がブラケットカバー２１の上端部にボルト等の止め具で固定されている。
ケーシング２０は、外周板２００と、図４に示す内周板２０１と、外周板２００の下端及び内周板２０１の下端に連接された底板２０２とにより構成されている。外周板２００と内周板２０１と底板２０２とによって囲繞された縦断面凹状の空間は、使用済みの洗浄液を一時的に溜めておくことができる空間となっている。底板２０２には、例えばドレンホース等の排水管が接続されており、配水管は図示しない排水タンクに連通していてもよい。
飛散防止カバー５は、スピンナテーブル３０を通過可能とする開口５０と、図４に示すように開口５０から断面が末広がり状に傾斜するように形成されたリング状の囲繞板５１と、囲繞板５１を囲みスピンナテーブル３０の昇降方向（Ｚ軸方向）に延在する側板５２と、側板５２と囲繞板５１の下端とを連接する上板５３と、を備えている。図１においては、側板５２が被洗浄物Ｗを洗浄するために上昇し、上部カバー２２の下面にその上端面が接触した状態を示している。
側板５２は、ケーシング２０よりも小さくケーシング２０と相似の平面視多角形状の筒体であって、＋Ｚ方向から見た場合にケーシング２０の内側に位置している。図２に示すように、側板５２は、被洗浄物Ｗをスピンナテーブル３０に対して着脱する際はケーシング２０内に下降して開状態となり、被洗浄物Ｗを洗浄・乾燥する際は図１に示すようにケーシング２０内から上昇して閉状態となり、混合液等の飛散を防止する。側板５２や上部カバー２２は、例えば、洗浄中の被洗浄物Ｗの状態を作業者が確認するためにアクリル板等の透明部材で構成されていてもよい。
側板５２の上端面には、例えば図示しないゴム等のシーリング部材が配設されており、側板５２が上昇して閉状態となると、上部カバー２２の周縁部の底面がシーリング部材に接触し、側板５２と上部カバー２２との間が密閉されるものとしてもよい。
飛散防止カバー５の開口５０は、スピンナテーブル３０の円形の外形に合わせて円形に形成されている。囲繞板５１は、図４に示すように、開口５０から断面が末広がり状に傾斜するように形成され、平面視がリング状となっている。囲繞板５１の面積は、図１に示す例においては上板５３の面積よりも小さく設定されているが、これに限定されるものではない。また、囲繞板５１の傾斜角度等は、洗浄ノズル６０から噴射される混合液の噴出量等を鑑みて適切な値に設定されている。
図１、４に示すように、側板５２と囲繞板５１の下端とを上板５３が連結することで、囲繞板５１及び上板５３によって飛散防止カバー５の底部分が形成される。
容器部２内に配設され被洗浄物Ｗを保持するスピンナテーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被洗浄物Ｗを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸着部３００の露出面であり枠体３０１の上端面と面一の平坦な保持面３００ａ上で被洗浄物Ｗを吸引保持する。
回転手段３２は、スピンナテーブル３０の底面側に上端が連結された回転軸３２０、及び回転軸３２０の下端側に接続され回転駆動力を生み出すモータ３２１等を備えている。スピンナテーブル３０を回転させる回転軸３２０の軸方向は、Ｚ軸方向（鉛直方向）となっている。
例えば、図４に示すように、回転軸３２０は、その外周面から水平方向に延在しさらに－Ｚ方向に向かって垂下するスカート部３２５を備えており、スカート部３２５によって、回転軸３２０と内周板２０１との間に、スピンナテーブル３０上から流下する混合液を入り込ませないようにしている。
飛散防止カバー５をスピンナテーブル３０を回転させる回転軸３２０の軸方向（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降手段１６は、エアシリンダ、電動シリンダ、又はボールネジ機構等であり、例えば、側板５２の下端側や囲繞板５１の下面に接続されており、図１においては簡略化して示している。
図１に示す水平移動手段４０は、例えば、図示しないベアリングやシーリング材等を介して飛散防止カバー５の上板５３を貫通して上板５３上において立設する回転軸部４００と、回転軸部４００の上端側から水平方向に延在するアーム部４０１と、回転軸部４００の下端側にそのシャフトが連結された回転モータ４０２とを備えている。そして、アーム部４０１の先端に洗浄ノズル６０が固定されている。
よって、回転モータ４０２が回転軸部４００をＺ軸方向の軸心周りに回転させると、これに伴いアーム部４０１と洗浄ノズル６０とが水平方向において水平移動（旋回移動）する。したがって、洗浄ノズル６０の移動軌跡は平面視円弧状となり、洗浄ノズル６０はその下端部分に形成された噴射口６００を退避位置からスピンナテーブル３０の保持面３００ａ上方に位置づけることができる。例えば、洗浄ノズル６０の移動軌跡下にスピンナテーブル３０の回転中心が位置すると好ましい。
洗浄ノズル６０は、継手６９０及び可撓性を有する樹脂チューブ等の水流路６９１を介して、ポンプ等からなり洗浄水として例えば純水を供給する水源６９に接続されている。水流路６９１上には水路開閉バルブ６９２が配設されている。また、洗浄ノズル６０は、継手６８０及び可撓性を有する樹脂チューブ等のエア流路６８１を介して、コンプレッサー等からなり圧縮エアを供給するエア源６８に連通している。エア流路６８１上にはエア流路開閉バルブ６８２が配設されている。水源６９から供給された洗浄水とエア源６８から供給されたエアとは、洗浄ノズル６０内で混合されて噴射口６００から混合液となって下方に噴射される。
図１に示すスピンナ洗浄装置１は、開口５０をスピンナテーブル３０に保持された被洗浄物Ｗの上面Ｗｂより上に位置づけ、洗浄ノズル６０から水とエアとの混合液を噴射して被洗浄物Ｗを洗浄した後、洗浄ノズル６０からエアを噴出させ被洗浄物Ｗを乾燥させる一連の洗浄乾燥動作において、洗浄後、洗浄ノズル６０からエアを噴射させ被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを乾燥させる際に、飛散防止カバー５の上板５３の上面に溜まった水がはね飛ばされないようにするために、洗浄ノズル６０から噴射したエアの勢いが上板５３の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部７（以下、実施形態１の飛散防止部７とする）を備えている。
図１に示す例においては、飛散防止部７は、洗浄ノズル６０の円弧状の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の開口５０から上板５３の外周縁に向かって上板５３上において延在し開口５０側が高く上板５３の外周縁側が低い斜面板７０と、上板５３の外周縁に形成され斜面板７０の下端側の縁から水を落下させる排水口７１と、を備える。
斜面板７０は、例えば、略矩形状の外形を備えており、その上端側が囲繞板５１の上端側に架けられた状態で図示しないボルト等で固定されている。斜面板７０の下端側は、例えば斜めに切り欠かれており、図１に示す例においては斜面板７０の下端の片側が上板５３の外周縁まで到達している。斜面板７０の下端側は、図示しないボルト等によって上板５３の上面に固定されている。
排水口７１は、例えば、飛散防止カバー５の上板５３を上板５３の外周縁の一部がその一辺となるように三角形状に切り欠いて形成されており、斜面板７０の下端とつながっている。そして、排水口７１は、ケーシング２０の縦断面凹状で使用済みの混合液を溜めておける空間に連通している。
なお、斜面板７０及び排水口７１の外形は、図示の例に限定されるものではなく、例えば、斜面板７０は、洗浄ノズル６０の円弧状の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の開口５０から上板５３の外周縁に向かって上板上において円弧状に延在するものであってもよい。
また、飛散防止部７は図１に示す例においては１つだけ上板５３上に配設されているが、例えば、飛散防止部７と同様の飛散防止部が、洗浄ノズル６０の円弧状の移動軌跡下においてスピンナテーブル３０の中心を挟んで飛散防止部７の配置位置と対称となる位置にもう１つ配設されていてもよい。
本発明に係るスピンナ洗浄装置１は、図１に示す飛散防止部７に代えて、図３に示す飛散防止部７Ａ（以下、実施形態２の飛散防止部７Ａとする）を備えていてもよい。
飛散防止部７Ａは、洗浄ノズル６０の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の上板５３上に配設された多孔質部材である。多孔質部材としては、例えば、ポーラスセラミックス、ポーラスメタル、ポーラスカーボン、または、金属ネットもしくは樹脂ネットを丸めたり複数層に折畳んだりした物等を用いることができる。飛散防止部７Ａは、例えば、略三角柱状の外形を備えており、例えば、洗浄ノズル６０の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の開口５０から上板５３の外周縁に向かって囲繞板５１及び上板５３の上面に跨って延在しており、上板５３の上面に接着剤等で固定されている。図３に示す例においては、飛散防止部７Ａの洗浄ノズル６０に対向する上面は上板５３の外周縁に向かって低くなっていく傾斜面となっているが、これに限定されるものではなく、外周縁に向かって平坦な面となっていてもよい。また、飛散防止部７Ａの外形も略三角柱状に限定されるものではない。また、飛散防止部７Ａは図３に示す例においては１つだけ上板５３上に配設されているが、例えば、飛散防止部７Ａと同様の飛散防止部が、洗浄ノズル６０の円弧状の移動軌跡下においてスピンナテーブル３０の中心を挟んで飛散防止部７Ａの配置位置と対称となる位置にもう１つ配設されていてもよい。
例えば、図５に示すように、上板５３における飛散防止部７Ａの下方となる位置には、排水口７５が貫通形成されており、排水口７５は、ケーシング２０の縦断面凹状で使用済みの混合液を溜めておける空間に連通している。なお、排水口７５の配設位置は、本実施形態に示す例に限定されるものではない。
以下に、スピンナ洗浄装置１を用いて、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂをエアと洗浄水との混合液（２流体）で洗浄した後に、洗浄ノズル６０からエアを噴出させ被洗浄物Ｗを乾燥させる場合のスピンナ洗浄装置１の動作について説明する。
まず、図２に示すようにスピンナ洗浄装置１の昇降手段１６が作動して飛散防止カバー５を下降させて側板５２が開いた状態になる。即ち、スピンナ洗浄装置１は、上部カバー２２とケーシング２０とのＺ軸方向における間が開放され、被洗浄物Ｗがその内部に進入可能な状態になる。
被洗浄物Ｗがスピンナテーブル３０上に搬送され、被洗浄物Ｗが上面Ｗｂが上側になるように保持面３００ａ上に載置される。そして、スピンナテーブル３０に接続された図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３００ａに伝達されることにより、スピンナテーブル３０が保持面３００ａ上で被洗浄物Ｗを吸引保持する。
次いで、図１に示すように、昇降手段１６が作動して飛散防止カバー５がケーシング２０内から上昇し、側板５２の上端面が上部カバー２２の周縁部下面に当接して停止する。上部カバー２２とケーシング２０との間が側板５２によって塞がれることで、上部カバー２２と飛散防止カバー５とによって被洗浄物Ｗを洗浄及び乾燥するための閉鎖された空間が形成される。
また、飛散防止カバー５の開口５０がスピンナテーブル３０に保持された被洗浄物Ｗの上面Ｗｂより上に位置づけられる。即ち、囲繞板５１の上端面より下方の位置に被洗浄物Ｗの上面Ｗｂが位置づけられる。
次いで、水平移動手段４０によって洗浄ノズル６０が旋回移動し、洗浄ノズル６０の噴射口６００がスピンナテーブル３０により中心を一致させ吸引保持された被洗浄物Ｗの上面Ｗｂの中心上方に位置づけられる。この状態で、水源６９から洗浄水が洗浄ノズル６０に供給され、かつ、エア源６８から圧縮エアが洗浄ノズル６０に供給され、洗浄ノズル６０の噴射口６００から被洗浄物Ｗの上面Ｗｂの中心に向かってエアと洗浄水との混合液（二流体）が噴射される。さらに、混合液を噴射する洗浄ノズル６０が、被洗浄物Ｗの上方をＺ軸方向の軸心周りに所定角度で往復するように旋回移動する。また、回転手段３２によってスピンナテーブル３０が所定の回転速度で回転することで、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂ全面に洗浄ノズル６０から混合液が噴射される。
なお、洗浄ノズル６０は、旋回移動でなく、水平方向に直線移動してもよい。
また、洗浄ノズル６０は、被洗浄物Ｗの中心上方に位置させなくてもよい。つまり、被洗浄物Ｗの中心および中心部分を洗浄しないで、外周縁Ｗｄ部分のみを洗浄してもよい。
これにより、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂに付着している研削屑等の付着物が混合液によって洗浄除去されていく。その後、スピンナテーブル３０の回転により発生する遠心力が付与された混合液が、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂ上を中心側から外周側に向けて流れていき、上面Ｗｂ上からケーシング２０の外周板２００と内周板２０１（図４参照）と底板２０２とによって囲繞された縦断面凹状の空間に流下し、該空間に溜められる。
また、洗浄ノズル６０から被洗浄物Ｗに噴射された混合液にスピンナテーブル３０が回転したことによる遠心力が付与されスピンナテーブル３０や被洗浄物Ｗから放射状に飛び散る混合液は、図４に示す飛散防止カバー５の囲繞板５１の下面側にぶつかり、該下面を伝って下方に流れていき、ケーシング２０の外周板２００と内周板２０１と底板２０２（図１参照）とによって囲繞された縦断面凹状の空間に流下する。
被洗浄物Ｗの上面Ｗｂ全面を所定時間洗浄した後、貼り合わせウェーハである被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを積極的に混合液で洗浄する。貼り合わせウェーハの外周縁Ｗｄには研削屑等の付着物が堆積していることが多いためである。
水平移動手段４０によって洗浄ノズル６０が旋回移動し、洗浄ノズル６０の噴射口６００がスピンナテーブル３０により吸引保持された被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの上方に位置づけられて、洗浄ノズル６０の移動が停止する。
この状態で、洗浄ノズル６０の噴射口６００からエアと洗浄水との混合液が噴射される。そして、スピンナテーブル３０が所定の回転速度で回転することで、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄ全周に混合液が噴射される。外周縁洗浄においても、飛散防止カバー５の囲繞板５１によって混合液の多くは、ケーシング２０の縦断面凹状の空間に流下することになるが、洗浄ノズル６０から噴射された混合液の一部が上板５３の上面に流れたり、遠心力が付与されスピンナテーブル３０や被洗浄物Ｗから放射状に飛び散る混合液が上板５３の上面に飛んでいってしまったりする。そのため、上板５３の上面には水が溜まって、図４又は図５に示す水溜まりＶができてしまうことがある。
次に、スピンナ洗浄装置１において、被洗浄物Ｗの乾燥が行われる。被洗浄物Ｗの乾燥では、例えば、まず上面Ｗｂの乾燥が行われる。水平移動手段４０によって洗浄ノズル６０が旋回移動し、洗浄ノズル６０の噴射口６００がスピンナテーブル３０により吸引保持された被洗浄物Ｗの中心部の上方に位置づけられて、洗浄ノズル６０の移動が停止する。なお、洗浄ノズル６０を被洗浄物Ｗの上方で水平方向に往復するように旋回移動させてもよい。エア源６８から圧縮エアが洗浄ノズル６０に供給され、洗浄ノズル６０の噴射口６００から被洗浄物Ｗの上面Ｗｂの中心部に向かってエアが噴射される。また、スピンナテーブル３０が所定の回転速度で回転することで、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂに残っている洗浄水が、被洗浄物Ｗの上面Ｗｂにおいて中心から径方向に流れるエアとスピンナテーブル３０の回転により付与される遠心力とによって、上面Ｗｂ上からケーシング２０の外周板２００と内周板２０１（図４、５参照）と底板２０２とによって囲繞された縦断面凹状の空間に流下する。
被洗浄物Ｗの上面Ｗｂ全面を所定時間乾燥した後、貼り合わせウェーハである被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを積極的にエアで乾燥させる。貼り合わせウェーハの外周縁Ｗｄには洗浄水が多く溜まっている場合が多いためである。
図４、又は図５に示すように、水平移動手段４０によって洗浄ノズル６０が旋回移動し、洗浄ノズル６０の噴射口６００が、飛散防止部７が位置する側で、かつ、スピンナテーブル３０により吸引保持された被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの上方に位置づけられて、洗浄ノズル６０の移動が停止する。そして、洗浄ノズル６０の噴射口６００からエアが噴射される。また、スピンナテーブル３０が所定の回転速度で回転することで、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄ全周にエアが噴射される。
ここで、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを積極的にエアで乾燥させる場合の従来のスピンナ洗浄装置１Ｂにおける問題点について、図６、７を用いて簡潔に説明する。図６、７に示すスピンナ洗浄装置１Ｂは、本発明に係るスピンナ洗浄装置１とは異なり、図４に示す実施形態１の飛散防止部７、又は図５に示す実施形態２の飛散防止部７Ａを備えない構成となっている。
先に説明した本発明に係るスピンナ洗浄装置１を用いた被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの積極的な混合液による洗浄を行った場合と同様に、図６に示す従来のスピンナ洗浄装置１Ｂを用いた被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの積極的な混合液による洗浄を行うと、洗浄ノズル６０から噴射された混合液の一部が上板５３の上面に流れたり、遠心力が付与されスピンナテーブル３０や被洗浄物Ｗから放射状に飛び散る混合液が上板５３の上面に飛んでいってしまったりする。そのため、上板５３の上面には水が溜まって、図６に示す水溜まりＶができてしまうことがある。
さらに、先に説明した本発明に係るスピンナ洗浄装置１を用いた洗浄後の被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの積極的なエア乾燥を行う場合と同様に、図７に示す従来のスピンナ洗浄装置１Ｂを用いた被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄの積極的なエア乾燥を行うと、図７に示すように、洗浄ノズル６０の噴射口６００から噴射されたエアが、飛散防止カバー５の上板５３の上面の水溜まりＶの水をはね飛ばし、該はね飛ばされた水が飛沫となって巻き上がり、さらに乾燥した被洗浄物Ｗの上面Ｗｂに落下して上面Ｗｂを再び濡らしてしまうという問題があった。
一方、図４示す本発明に係るスピンナ洗浄装置１においては、洗浄ノズル６０から噴射したエアの勢いが上板５３の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部７を備え、飛散防止部７は、洗浄ノズル６０の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の開口５０から上板５３の外周縁に向かって上板５３上において延在し開口５０側が高く上板５３の外周縁側が低い斜面板７０と、上板５３の外周縁に形成され斜面板７０の下端側の縁から水を落下させる排水口７１と、を備えることで、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを乾燥させる際に、洗浄ノズル６０から噴射したエアの勢いが、斜面板７０の斜面（上面）に沿って流されていき上板５３の上面の水溜まりＶに作用しないようにすることで、上板５３の上面に溜まった水をエアではね飛ばさせないようにすることが可能となる。そのため、乾いた被洗浄物Ｗにエアではね飛ばされた水滴が再付着してしまうことを防ぐことができる。なお、斜面板７０の上面は、斜面であり、そのため、混合液による被洗浄物Ｗの洗浄時に斜面板７０の上面に付着した水滴等は下方に流れて排水口７１から排水されているので、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄのエア乾燥時において斜面板７０の斜面上に水滴は残っておらず、水をエアではね飛ばしてしまうことはない。
また、図５示す本発明に係るスピンナ洗浄装置１においては、洗浄ノズル６０から噴射したエアの勢いが上板５３の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部７Ａを備え、飛散防止部７Ａが、洗浄ノズル６０の移動軌跡に沿って飛散防止カバー５の上板５３上に配設された多孔質部材であることで、被洗浄物Ｗの外周縁Ｗｄを乾燥させる際に、洗浄ノズル６０から噴射したエアの勢いが多孔質部材である飛散防止部７Ａを通過することで弱められ、上板５３の上面の水溜まりＶに勢いよくエアが作用しないようにすることで、上板５３の上面に溜まった水をエアではね飛ばさせないようにすることが可能となる。そのため、乾いた被洗浄物Ｗにエアではね飛ばされた水滴が再付着してしまうことを防ぐことができる。
本発明に係るスピンナ洗浄装置１は上記実施形態１の飛散防止部７や実施形態２の飛散防止部７Ａを備える例に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているスピンナ洗浄装置１の各構成の形状等についても、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。
Ｗ：被洗浄物 Ｗｂ：被洗浄物の上面 Ｗｄ：被洗浄物の外周縁 Ｗ１：半導体ウェーハ Ｗ２：サブストレート
１：スピンナ洗浄装置
１６：昇降手段
３０：スピンナテーブル ３００：吸着部 ３００ａ：保持面 ３０１：枠体
３２：回転手段 ３２０：回転軸 ３２１：モータ ３２５：スカート部
２：容器部 ２０：ケーシング ２００：外周板 ２０１：内周板 ２０２：底板 ２１：ブラケットカバー ２２：上部カバー
４０：水平移動手段 ４００：回転軸部 ４０１：アーム部 ４０２：回転モータ
６０：洗浄ノズル ６００：噴射口
６９：水源 ６８：エア源
５：飛散防止カバー ５０：開口 ５１：囲繞板 ５２：側板 ５３：上板
７：飛散防止部 ７０：斜面板 ７１：排水口
７Ａ：多孔質部材からなる飛散防止部
１Ｂ：従来のスピンナ洗浄装置

Claims (3)

  1. 被洗浄物を保持する保持面を有するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルを回転させる回転手段と、該スピンナテーブルに保持される被洗浄物に洗浄水とエアとの混合液を噴射する洗浄ノズルと、該洗浄ノズルを該スピンナテーブルの上方において水平移動させる水平移動手段と、該洗浄ノズルから被洗浄物に噴射した混合液に該スピンナテーブルが回転したことによる遠心力が付与され該スピンナテーブルから放射状に飛び散る混合液を下方に流していくために該スピンナテーブルを囲繞する飛散防止カバーと、該飛散防止カバーを該スピンナテーブルを回転させる回転軸の軸方向に昇降させる昇降手段と、を備えたスピンナ洗浄装置であって、
    該飛散防止カバーは、該スピンナテーブルを通過可能とする開口と、該開口から断面が末広がり状に傾斜するように形成されたリング状の囲繞板と、該囲繞板を囲み該スピンナテーブルの昇降方向に延在する側板と、該側板と該囲繞板の下端とを連接する上板と、を備え、
    該開口を該スピンナテーブルに保持された被洗浄物の上面より上に位置づけ、該洗浄ノズルから該混合液を噴射して被洗浄物を洗浄後、該洗浄ノズルからエアを噴出させ被洗浄物を乾燥させる一連の洗浄乾燥動作において、
    該洗浄後、該洗浄ノズルからエアを噴射させ被洗浄物の外周縁を乾燥させる際に、該飛散防止カバーの該上板の上面に溜まった水がはね飛ばされないようにするために、該洗浄ノズルから噴射したエアの勢いが該上板の上面に溜まった水に作用しないようにする飛散防止部を備えたスピンナ洗浄装置。
  2. 前記飛散防止部は、前記洗浄ノズルの移動軌跡に沿って前記飛散防止カバーの前記開口から外周縁に向かって前記上板上において延在し該開口側が高く該外周縁側が低い斜面板と、該外周縁に形成され該斜面板の下端側の縁から水を落下させる排水口と、を備えた請求項１記載のスピンナ洗浄装置。
  3. 前記飛散防止部は、
    前記洗浄ノズルの移動軌跡に沿って前記飛散防止カバーの前記上板上に配設された多孔質部材である請求項１記載のスピンナ洗浄装置。
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