JP7436267B2 - 洗浄ノズルおよび洗浄方法 - Google Patents

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Description

本発明は、洗浄ノズルおよび洗浄方法に関する。
特許文献１～３に開示の技術では、ウェーハを保持する保持面にエアを噴射することによって、この保持面を乾式で洗浄している。
例えば、ウェーハの一方の面にテープを貼着するテープマウンタでは、保持面によって、ウェーハの他方の面を保持する。このテープマウンタでは、保持面にゴミが付着していると、保持面によって保持されたウェーハの一方の面（上面）にテープを貼着する際に、保持面上のゴミによって、ウェーハに浮き上がる部分が生じる。このため、この部分では、テープが強く押され、テープの糊層が押しつぶされる。その結果、ウェーハに貼着されたテープの厚みが、均一にならない。そのため、後の加工工程において、ウェーハを所定の深さに加工することが困難となる。
そこで、従来、テープマウンタでは、ウェーハの他方の面を保持する保持面を、エアを噴射することによって乾式で洗浄している。
特開２０１６－１９８８７４号公報 特開２０１６－０３９２８６号公報 特開２０１２－０４９３５９号公報
しかし、上記のように、保持面のゴミをエアで吹き飛ばすと、ゴミが再び保持面に付着してしまうことがある。
したがって、本発明の目的は、乾式で保持面を洗浄する際に、吹き飛ばしたゴミが保持面に再付着されることを抑制することにある。
本発明の洗浄ノズル（本洗浄ノズル）は、被加工物を保持する保持面あるいは該保持面に保持された被加工物の表面のいずれかを被洗浄面として洗浄する洗浄ノズルであって、該被洗浄面に平行な方向に延在し、該被洗浄面に向かってエアを噴射する噴射口を有するエアノズルと、該エアノズルに隣接して並列に配置され、該被洗浄面上の空気を吸引する吸気口を有する吸気ノズルと、を備え、該吸気口は、該エアノズル側の垂直内壁と、該垂直内壁の下方に向かって傾斜している傾斜内壁との間に形成される溝状を有している。
本洗浄ノズルでは、該エアノズルは、イオン化されたエアを該噴射口から噴射するように構成されていてもよい。
また、本洗浄ノズルでは、該吸気ノズルは、該吸気口の上方に、該吸気口よりも幅の広い空間である吸気空間を有していてもよい。
また、本発明の洗浄方法（本洗浄方法）は、本洗浄ノズルを用いて、被加工物を保持する保持面あるいは該保持面に保持された被加工物の表面のいずれかを、被洗浄面として洗浄する洗浄方法であって、該被洗浄面の上に隙間を空けて該被洗浄面に平行に該洗浄ノズルを配置する配置工程と、該配置工程で配置された該洗浄ノズルと該被洗浄面とを、相対的に、該被洗浄面に平行な方向で、かつ、該洗浄ノズルの延在方向に対し交差する方向に移動させながら、該噴射口からエアを噴射すること、および、該被洗浄面で反射されたエアを該吸気口によって吸気することによって、該被洗浄面を洗浄する洗浄工程と、を含む。
また、本洗浄方法における該洗浄工程では、該洗浄ノズルに対する該被洗浄面の移動方向において、該吸気ノズルの該吸気口が、該エアノズルの該噴射口よりも上流側に配置されてもよい。
本洗浄ノズルおよび本洗浄方法では、被洗浄面に平行な方向に延在するエアノズルの噴射口からエアを噴射するとともに、エアノズルに隣接して並列に配置されている吸気ノズルの吸気口から、被洗浄面上の空気、すなわち、被洗浄面で反射されたエアを吸引している。これにより、噴射口から噴射されたエアによって舞い上げられたゴミを、噴射口に隣接配置されている吸気口によって、すぐに吸引することができる。これにより、被洗浄面にゴミが再付着してしまうことを、良好に抑制することができる。
洗浄ノズルの構成を示す説明図である。 洗浄ノズルの構成を示す断面図である。 洗浄ノズルによる洗浄動作を示す説明図である。 洗浄ノズルによる洗浄動作を示す説明図である。 洗浄ノズルによる洗浄動作を示す断面図である。
図１に示す本実施形態にかかる洗浄ノズル１は、被加工物を保持する保持面、あるいは、保持面に保持された被加工物の表面のいずれかを、被洗浄面として洗浄するためのものである。
本実施形態では、テープマウンタのチャックテーブル１００における保持面１０１を被洗浄面として、洗浄ノズル１の構成および動作について説明する。
チャックテーブル１００は、ポーラス材からなる保持面１０１を有している。保持面１０１は、吸引源（図示せず）に連通されて、半導体ウェーハなどの被加工物を吸引保持する。また、チャックテーブル１００は、水平移動手段としてのレール１０３に、移動可能に支持されている。チャックテーブル１００は、図示しない駆動源からの駆動力により、レール１０３に沿って、矢印３０１に示す方向（＋Ｘ方向）に移動することが可能である。
洗浄ノズル１は、レール１０３の上方に配置されている。洗浄ノズル１は、レール１０３に沿って移動するチャックテーブル１００の保持面１０１を洗浄するように構成されている。
図１に示すように、洗浄ノズル１は、平坦な直方体形状の筐体１１、筐体１１内に配置されているエアノズル１２および吸気ノズル１３、エアノズル１２に接続され筐体１１の上方に突き出ているエア連結部１４、ならびに、吸気ノズル１３に接続され筐体１１の上方に突き出ている吸気連結部１５を備えている。さらに、洗浄ノズル１は、洗浄ノズル１の各部材を制御する制御手段１７を備えている。
エア連結部１４は、コンプレッサー等を含むエア源５１にエアノズル１２を連通させるための連結部材であり、エア配管５３およびエアバルブ５２を介して、エア源５１に接続されている。エアバルブ５２が開放されることにより、エアノズル１２は、エア連結部１４、エア配管５３およびエアバルブ５２を介して、エア源５１に連通される。
吸気連結部１５は、真空ポンプ等を含む吸気源６１に吸気ノズル１３を連通させるための連結部材であり、吸気配管６３および吸気バルブ６２を介して、吸気源６１に接続されている。吸気バルブ６２が開放されることにより、吸気ノズル１３は、吸気連結部１５、吸気配管６３および吸気バルブ６２を介して、吸気源６１に連通される。
筐体１１は、チャックテーブル１００の移動方向であるＸ軸方向に直交するＹ軸方向を長手方向とするように配置されている。
また、図１および図２に示すように、エアノズル１２および吸気ノズル１３は、筐体１１の長手方向であるＹ軸方向に沿って延びるとともに、Ｘ軸方向に並ぶように設けられている。
すなわち、筐体１１は、図１および図２に示すように、＋Ｘ側の側壁である第１側壁１１１、中央を延びる隔壁である中央壁１１２、－Ｘ側の側壁である第２側壁１１３を有している。
第１側壁１１１、中央壁１１２および第２側壁１１３の上面は、筐体１１の上面１１７（＋Ｚ側の面）を形成している。また、第１側壁１１１、中央壁１１２および第２側壁１１３の下面は、筐体１１の下面１１８（－Ｚ側の面）を形成している。
さらに、筐体１１は、図１に示すように、＋Ｙ側の第３側壁１１５、および、－Ｙ側の第４側壁１１６を有している。
そして、エアノズル１２は、図１および図２に示すように、第１側壁１１１、中央壁１１２、第３側壁１１５、第４側壁１１６、および、これらの側壁に囲まれた内部空間であるエア空間１２１を含んでいる。
一方、吸気ノズル１３は、中央壁１１２、第２側壁１１３、第３側壁１１５、第４側壁１１６、および、これらの側壁に囲まれた内部空間である吸気空間１３１を含んでいる。
また、エアノズル１２におけるエア空間１２１の上方は、筐体１１の上面１１７における、第１側壁１１１の上面および中央壁１１２の上面によって形成される部分によって覆われている。そして、この上面１１７の一部に設けられた開口を介して、エア空間１２１とエア連結部１４とが接続されている。
エア空間１２１の下方は、筐体１１の下面１１８における、第１側壁１１１の下面および中央壁１１２の下面によって形成される部分が配置されている。そして、この下面１１８の部分に、噴射口１２２が設けられている。この噴射口１２２は、エア空間１２１と外部とを連通する孔であり、エアノズル１２の外部にエアを噴出するための噴射口である。
本実施形態では、図１に示すように、筐体１１の下面１１８に、Ｙ軸方向に沿って、複数の噴射口１２２が、所定の間隔をおいて並ぶように設けられている。エア空間１２１の下方における噴射口１２２どうしの間は、塞がれている。
さらに、図１および図２に示すように、エアノズル１２は、エア空間１２１から各噴射口１２２に向かって延びる、針状の電極である電極針１２３を有している。電極針１２３には、高圧電源７１が接続されている。電極針１２３は、高圧電源７１（図２参照）によって高電圧をかけられるとコロナ放電を起こし、電極針１２３の付近を通過するエアをイオン化することができる。したがって、エアノズル１２は、イオン化されたエア（イオン化エア）を、噴射口１２２から噴射することができる。
なお、高圧電源７１は、直流電源でも、高周波電源でもよい。
一方、吸気ノズル１３における吸気空間１３１の上方は、筐体１１の上面１１７における、中央壁１１２の上面および第２側壁１１３の上面によって形成される部分によって覆われている。そして、この上面１１７の一部に設けられた開口を介して、吸気空間１３１と吸気連結部１５とが接続されている。
吸気空間１３１の下方は、筐体１１の下面１１８における、中央壁１１２の下面および第２側壁１１３の下面によって形成される部分が配置されている。そして、この下面１１８の部分に、吸気空間１３１内に外部の空気を吸引するための吸気口１３２が、Ｙ軸方向に沿って延びるように設けられている。
吸気口１３２は、Ｙ軸方向に延びる中央壁１１２の垂直内壁１３５と、＋Ｘ側（中央壁１１２側）に向かって傾斜した状態でＹ軸方向に延びる第２側壁１１３の傾斜内壁１３４との間に形成される、Ｙ軸方向に沿って延びる溝状を有している。傾斜内壁１３４を有していることにより、吸気口１３２は、＋Ｘ側（エアノズル１２側）にある空気を吸引しやすいように構成されている。
このように、エアノズル１２は、被洗浄面である保持面１０１に平行な方向に延在しており、保持面１０１に向かってエアを噴射する噴射口１２２を有している。また、吸気ノズル１３は、エアノズル１２に隣接して並列に配置されており、保持面１０１上の空気を吸引する吸気口１３２を有している。
なお、レール１０３に保持されているチャックテーブル１００の保持面１０１上に、洗浄ノズル１が配置されたときにおける、洗浄ノズル１の高さ（エアノズル１２および吸気ノズル１３の高さ）は、保持面１０１と洗浄ノズル１における筐体１１の下面１１８（噴射口１２２，吸気口１３２）との間に、僅かな隙間が設けられる程度に設定されている。
制御手段１７は、各種の処理を実行し、洗浄ノズル１の構成要素を統括制御して、洗浄ノズル１による保持面１０１の洗浄動作を制御する。
以下に、洗浄ノズル１によるチャックテーブル１００の保持面１０１の洗浄動作（洗浄方法）について説明する。
まず、図３に示すように、作業者あるいは制御手段１７は、被洗浄面である保持面１０１の上に、僅かな隙間を空けて、保持面１０１に平行に、洗浄ノズル１を配置する（配置工程）。すなわち、この配置工程では、洗浄ノズル１におけるエアノズル１２の噴射口１２２および吸気ノズル１３の吸気口１３２が形成されている下面１１８と保持面１０１とが平行になるように、かつ、保持面１０１と洗浄ノズル１の下面１１８との間に僅かな隙間が設けられるように、保持面１０１上に洗浄ノズル１を配置する。
次に、図３および図４に示すように、配置工程で配置された洗浄ノズル１と保持面１０１とを、相対的に、Ｘ軸方向に移動させる。この方向は、保持面１０１に平行な方向で、かつ、洗浄ノズル１の延在方向に対して交差する方向である。
本実施形態では、図示しない駆動源からの駆動力により、チャックテーブル１００を、レール１０３に沿って、矢印３０１に示す方向（＋Ｘ方向）に移動させる。このチャックテーブル１００の移動は、テープマウンタの図示しない制御部によって実施されてもよいし、洗浄ノズル１における制御手段１７の制御によって実施されてもよい。
なお、図３および図４に示すように、洗浄ノズル１に対して保持面１０１が移動する際、この移動方向（＋Ｘ方向）において、吸気ノズル１３の吸気口１３２が、エアノズル１２の噴射口１２２よりも上流側（－Ｘ方向側）に配置される。
これにより、移動する保持面１０１における各部分（洗浄される部分）の上には、吸気ノズル１３の吸気口１３２が、エアノズル１２の噴射口１２２よりも先に配置されることとなる。
このように、保持面１０１が、洗浄ノズル１に対して、矢印３０１に示す方向（＋Ｘ方向）に移動されている状態において、制御手段１７は、噴射口１２２からエアを噴射する。すなわち、制御手段１７は、エアバルブ５２を開放する。これにより、エアノズル１２（エア空間１２１）が、エア連結部１４、エア配管５３およびエアバルブ５２を介して、吸気源６１に連通される。さらに、制御手段１７は、高圧電源７１（図２参照）を制御して、エアノズル１２の電極針１２３に電圧をかける。
その結果、図５に示すように、エアノズル１２の噴射口１２２から、矢印３０２によって示すように、イオン化エアが噴射される。このイオン化エアは、被洗浄面である保持面１０１によって反射され、保持面１０１上のゴミ４０１を吹き飛ばす（舞い上げる）。
さらに、制御手段１７は、保持面１０１で反射されたエアを吸気口１３２によって吸気する。
すなわち、制御手段１７は、吸気バルブ６２を開放する。これにより、吸気ノズル１３（吸気空間１３１）が、吸気連結部１５、吸気配管６３および吸気バルブ６２を介して、吸気源６１に連通される。これにより、図５に示すように、吸気ノズル１３の吸気口１３２に、矢印３０３によって示すように、保持面１０１で反射されたエアとともに、舞い上げられたゴミ４０１が吸引される。これによって、保持面１０１が洗浄される（洗浄工程）。
以上のように、本実施形態では、保持面１０１に平行な方向に延在するエアノズル１２の噴射口１２２からエアを噴射するとともに、エアノズル１２に隣接して並列に配置されている吸気ノズル１３の吸気口１３２から、保持面１０１上の空気、すなわち、保持面１０１で反射されたエアを吸引している。これにより、噴射口１２２から噴射されたエアによって舞い上げられたゴミ４０１を、噴射口１２２に隣接配置されている吸気口１３２によって、すぐに吸引することができる。これにより、保持面１０１にゴミ４０１が再付着してしまうことを、良好に抑制することができる。
また、吸気口１３２は、傾斜内壁１３４を有しているため（図２参照）、＋Ｘ側（エアノズル１２側）にある空気を、容易に吸引することができる。
また、本実施形態では、エアノズル１２が、その吸気口１３２から、イオン化エアを噴射するように構成されている。これに関し、保持面１０１上のゴミ４０１（図５参照）は、多くの場合、静電気の作用によって保持面１０１に付着している。したがって、本実施形態では、保持面１０１にイオン化エアを噴射することにより、保持面１０１に付着しているゴミ４０１を、保持面１０１から良好に除去することができる。
また、噴射口１２２から噴射されるエアをイオン化エアとすることにより、噴射口１２２から噴射されるエアの風圧を小さくしても、ゴミ４０１を除去することができる。したがって、洗浄のためのエアの消費量を抑えることができる。
なお、本実施形態では、チャックテーブル１００における保持面１０１を被洗浄面として、洗浄ノズル１の構成および動作について説明している。これに関し、被洗浄面は、保持面１０１に保持された被加工物の表面であってもよい。すなわち、本実施形態の洗浄ノズル１は、保持面１０１に保持された被加工物の表面を洗浄することも可能である。
また、本実施形態に示した洗浄ノズル１は、テープマウンタのチャックテーブル１００の保持面１０１だけでなく、被加工物からテープを剥離するための剥離装置の保持テーブルの保持面、被加工物を保持して搬送するロボットハンドの保持面、および、被加工物を乾式で加工する乾式加工装置（レーザー加工装置など）の保持テーブルの保持面など、乾式で洗浄される保持面の洗浄に、広く利用することができる。
１：洗浄ノズル、１１：筐体、１７：制御手段、
１２：エアノズル、１４：エア連結部、１２１：エア空間、１２２：噴射口、
１２３：電極針、５１：エア源、５２：エアバルブ、５３：エア配管、
１３：吸気ノズル、１５：吸気連結部、１３１：吸気空間、１３２：吸気口、
６１：吸気源、６２：吸気バルブ、６３：吸気配管、７１：高圧電源、
１１１：第１側壁、１１２：中央壁、１１３：第２側壁、
１１５：第３側壁、１１６：第４側壁、１３４：傾斜内壁、１３５：垂直内壁、
１００：チャックテーブル、１０１：保持面、１０３：レール、４０１：ゴミ

Claims (5)

  1. 被加工物を保持する保持面あるいは該保持面に保持された被加工物の表面のいずれかを被洗浄面として洗浄する洗浄ノズルであって、
    該被洗浄面に平行な方向に延在し、該被洗浄面に向かってエアを噴射する噴射口を有するエアノズルと、
    該エアノズルに隣接して並列に配置され、該被洗浄面上の空気を吸引する吸気口を有する吸気ノズルと、
    を備え、
    該吸気口は、該エアノズル側の垂直内壁と、該垂直内壁の下方に向かって傾斜している傾斜内壁との間に形成される溝状を有している、
    る洗浄ノズル。
  2. 該エアノズルは、イオン化されたエアを該噴射口から噴射する、
    請求項１記載の洗浄ノズル。
  3. 該吸気ノズルは、該吸気口の上方に、該吸気口よりも幅の広い空間である吸気空間を有している、
    請求項１に記載の洗浄ノズル。
  4. 請求項１～３のいずれかに記載の洗浄ノズルを用いて、被加工物を保持する保持面あるいは該保持面に保持された被加工物の表面のいずれかを、被洗浄面として洗浄する洗浄方法であって、
    該被洗浄面の上に隙間を空けて該被洗浄面に平行に該洗浄ノズルを配置する配置工程と、
    該配置工程で配置された該洗浄ノズルと該被洗浄面とを、相対的に、該被洗浄面に平行な方向で、かつ、該洗浄ノズルの延在方向に対し交差する方向に移動させながら、該噴射口からエアを噴射すること、および、該被洗浄面で反射されたエアを該吸気口によって吸気することによって、該被洗浄面を洗浄する洗浄工程と、を含む、
    洗浄方法。
  5. 該洗浄工程では、該洗浄ノズルに対する該被洗浄面の移動方向において、該吸気ノズルの該吸気口が、該エアノズルの該噴射口よりも上流側に配置される、
    請求項４記載の洗浄方法。
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