JPH08274052A - 板状物の洗浄方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハに対する洗浄効率を向上する。 【構成】 ウエハ１を真空吸着保持して回転させる洗浄
台１１の上には複数本の回転アーム１９が放射状に組ま
れた状態で回転するように支持アーム１４に支持されて
おり、各回転アーム１９には純水噴射ノズル２１とエア
噴射ノズル２２が複数個ずつ、一列かつ交互に並べられ
て直角方向下向きに装備されている。 【効果】 純水噴射ノズル２１、エア噴射ノズル２２か
ら純水２６、エア２７をウエハ１の被洗浄面である表面
に噴射してウエハ１の表面に付着した異物を純水２６、
エア２７の洗浄作用の相剰効果により効率的に洗い落と
せるため、ウエハ１の表面を効果的に洗浄できる。ウエ
ハ１、回転アーム１９を正逆方向に回転させることによ
り、ウエハ１の表面全体に純水２６およびエア２７を万
遍なく作用できるため、ウエハ１の表面全体を均一に洗
浄できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板状物の洗浄技術、特
に、半導体ウエハを洗浄する技術に関し、例えば、半導
体装置の製造工場において、ダイシング後の半導体ウエ
ハを洗浄するのに利用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工場において、ダイシ
ング後の半導体ウエハ（以下、ウエハという。）の表面
にはシリコン屑やウエハシートの屑、ダイヤモンド・ブ
レードの塗粒等（以下、異物という。）が付着している
ため、ダイシング後のウエハは洗浄されるのが一般的で
ある。

【０００３】このようなウエハの洗浄装置として、水平
面内で揺動するアームに垂直方向下向きに純水を噴射す
るノズルを備えており、水平面内で一方向に回転される
ウエハにアームを往復揺動させながらノズルから純水を
噴射することにより、ウエハに付着した異物を洗い流す
ように構成されているものがある。

【０００４】なお、ダイシング後のウエハの洗浄技術を
述べてある例としては、株式会社サイエンスフォーラム
発行「最新半導体工場自動化システム総合技術集成」昭
和５９年７月２５日発行 Ｐ１３４〜Ｐ１３９、があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のウエハ洗浄装置においては、純水の噴射による
洗浄効率が低いため、洗浄時間が長くなり、また、洗浄
時間が不足する場合にはウエハに異物が残ってしまうと
いう問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、洗浄効率を向上すること
ができる板状物の洗浄技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、板状物の被洗浄面に洗浄液と洗
浄ガスとを同時にまたは交互にそれぞれ噴射することを
特徴とする。

【００１０】

【作用】前記した手段によれば、被洗浄面に洗浄液と洗
浄ガスとが作用するため、純水だけの洗浄に比べて被洗
浄面に付着した異物を確実に洗浄することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるウエハの洗浄
装置を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断面
図である。図２（ａ）は回転アームの取付部を示す拡大
部分斜視図、（ｂ）はノズルの取付部を示す拡大した一
部切断斜視図である。

【００１２】本実施例において、本発明に係る板状物の
洗浄装置は、ダイシング後のウエハを洗浄するウエハの
洗浄装置１０として構成されている。被洗浄板状物とし
てのウエハ１にはダイシングされたペレット２群がばら
ばらになるのを防止するためのシート４が、被洗浄面で
ある半導体集積回路が作り込まれた側の主面（以下、表
面という。）３と反対側の主面（以下、裏面という。）
に粘着されている。

【００１３】このウエハの洗浄装置１０は洗浄台１１を
備えており、洗浄台１１は被洗浄物としてのダイシング
後のウエハ１におけるシート４の裏面を真空吸着保持し
て一方向に回転させ得るるように構成されている。洗浄
台１１の片脇にはねじ式ジャッキや流体圧式ジャッキ等
から構成されている昇降駆動装置１２が設備されてお
り、昇降駆動装置１２は昇降台１３を垂直方向に昇降さ
せるように構成されている。昇降台１３には支持アーム
１４の一端（以下、後端とする。）が固定されており、
支持アーム１４は水平に支持されてその前端部が洗浄台
１１の回転中心の真上に配置されている。

【００１４】支持アーム１４の前端部には軸受装置１５
が設備されており、軸受装置１５には回転軸１７が垂直
方向に延在するように配されて回転自在に支承されてい
る。また、軸受装置１５の上には電動モータや流体圧モ
ータ等から構成された回転駆動装置１６が設備されてお
り、この回転駆動装置１６は回転軸１７を回転駆動する
ように構成されている。回転軸１７の下端部は五角柱形
状に形成されており、５枚の側面には軸受穴１８が水平
に開設されている。回転軸１７には５本の回転アーム１
９が水平面内で回転軸１７の中心を起点として放射状に
配置されて、垂直面内で回動自在に支持されている。す
なわち、図２（ａ）に示されているように、各回転アー
ム１９の基端部に形成された軸部２０が各軸受穴１８に
回動自在に嵌合されて、垂直面内で回動自在に支承され
ている。したがって、各回転アーム１９は垂直軸に対す
る角度をそれぞれ変更調節可能に回転軸１７に取り付け
られている。

【００１５】各回転アーム１９は断面が長方形の棒形状
に形成されており、その下面には複数個の純水噴射ノズ
ル２１と複数個のエア噴射ノズル２２が長さ方向に一列
に、かつ、交互に並べられて、直角方向下向きにそれぞ
れ装備されている。洗浄液噴射ノズルとしての純水噴射
ノズル２１には回転アーム１９の内部に配管された純水
供給路２３がそれぞれ流体連結されており、同様に、洗
浄ガス噴射ノズルとしてのエア噴射ノズル２２にはエア
供給路２４がそれぞれ流体連結されている。また、図２
（ｂ）に示されているように、各純水噴射ノズル２１お
よび各エア噴射ノズル２２は回転アーム１９に球面継手
部２５によって結合されることにより、その噴射角度を
三次元方向に変更調節可能に構成されている。

【００１６】次に、前記構成に係るウエハの洗浄装置１
０による本発明の一実施例であるウエハの洗浄方法につ
いて説明する。

【００１７】被洗浄物としてのダイシング後のウエハ１
は洗浄台１１にシート４の裏面を真空吸着されて保持さ
れる。続いて、ウエハ１は洗浄台１１によって一方向に
回転される。

【００１８】一方、放射状に組まれた回転アーム１９群
はウエハ１の回転中心線上において、回転駆動装置１６
によってウエハ１の回転方向と逆方向に回転される。ま
た、昇降駆動装置１２によって昇降台１３が昇降される
ことにより、放射状に組まれた回転アーム１９群が全体
的に昇降される。この回転作動および昇降作動と同時
に、純水供給路２３から純水噴射ノズル２１に洗浄液と
しての純水２６が供給されて、純水噴射ノズル２１から
純水２６がウエハ１の被洗浄面である表面３に噴射され
る。また、エア供給路２４から洗浄ガスとしてのエア２
７がエア噴射ノズル２２に供給されて、エア噴射ノズル
２２からエア２７がウエハ１の表面に噴射される。

【００１９】この際、各純水噴射ノズル２１および各エ
ア噴射ノズル２２は純水２６およびエア２７を回転径方
向に拡がる扇形状にそれぞれ噴射させることにより、ウ
エハ１の表面の径方向全体に純水２６およびエア２７を
それぞれ噴射させる。また、各純水噴射ノズル２１およ
び各エア噴射ノズル２２の回転アーム１９に対する傾斜
角度が三次元的に調節されることにより、各ノズル２１
および２２同士の相対関係が適宜に調節される。さら
に、各回転アーム１９の回転周方向に対する傾斜角度が
回転速度に対応して調節されることにより、純水２６お
よびエア２７がウエハ１に対して回転方向に向かうよう
にそれぞれ噴射される。

【００２０】以上のようにしてウエハ１および放射状に
組まれた回転アーム１９群が同軸上において正逆方向に
回転されながら、かつ、回転アーム１９群が全体的に昇
降されながら、各純水噴射ノズル２１および各エア噴射
ノズル２２から純水２６およびエア２７がウエハ１の表
面にそれぞれ噴射されると、ウエハ１の表面に付着した
異物（図示せず）は純水２６およびエア２７の洗浄作用
の相剰効果により効率的に洗い落とされるため、ウエハ
１の表面はきわめて効果的に洗浄される。

【００２１】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） 複数本の純水噴射ノズル２１および複数本のエ
ア噴射ノズル２２から純水２６およびエア２７をウエハ
１の被洗浄面である表面にそれぞれ噴射させることによ
り、ウエハ１の表面に付着した異物を純水２６およびエ
ア２７の洗浄作用の相剰効果により効率的に洗い落とす
ことができるため、ウエハ１の表面をきわめて効果的に
洗浄することができる。

【００２２】（２） 被洗浄物であるウエハ１および放
射状に組まれた回転アーム１９群を同軸上において正逆
方向に回転させながら、純水噴射ノズル２１およびエア
噴射ノズル２２から純水２６およびエア２７をウエハ１
の被洗浄面である表面にそれぞれ噴射させることによ
り、ウエハ１の表面全体に純水２６およびエア２７を万
遍なく作用させることができるため、ウエハ１の表面全
体を均一に洗浄することができる。

【００２３】（３） 放射状に組まれた回転アーム１９
群を全体的に昇降させながら、純水噴射ノズル２１およ
びエア噴射ノズル２２から純水２６およびエア２７をウ
エハ１の表面にそれぞれ噴射させることにより、純水２
６およびエア２７のウエハ１に対する噴射力を増減変化
させることができるため、純水２６およびエア２７の噴
射力による洗浄作用をより一層高めることができる。

【００２４】（４） 逆方向に回転される各回転アーム
１９の回転軸１７に対する取付傾斜角度を変更調節可能
に構成することにより、各純水噴射ノズル２１および各
エア噴射ノズル２２から純水２６およびエア２７を正回
転するウエハ１に対して回転方向に向かうようにそれぞ
れ噴射させることができるため、純水２６およびエア２
７のウエハ１に対する噴射による洗浄効率をより一層高
めることができる。

【００２５】（５） 各純水噴射ノズル２１および各エ
ア噴射ノズル２２の回転アーム１９に対する取付傾斜角
度を変更調節可能に構成することにより、純水噴射ノズ
ル２１およびエア噴射ノズル２２同士の相対関係を適宜
に調節することができるため、最適の噴射状態を選定す
ることができ、純水２６およびエア２７のウエハ１に対
する噴射による洗浄効率をより一層高めることができ
る。

【００２６】図３は本発明の実施例２であるウエハの洗
浄装置を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断
面図である。図４（ａ）はノズルを示す正面断面図、
（ｂ）はその作用を説明するための正面断面図である。

【００２７】本実施例２が前記実施例１と異なる点は、
洗浄液としての純水および洗浄ガスとしてのエアの噴射
形態にある。すなわち、昇降台１３には伸縮アーム３１
がその後端を固定されて水平に支持されており、伸縮ア
ーム３１は昇降台１３に対して伸縮作動することによ
り、その前端を洗浄台１１の回転中心の真上に対して変
位するようになっている。伸縮アーム３１の自由端部の
下面には純水およびエア兼用噴射ノズル（以下、兼用ノ
ズルという。）３２が直角方向下向きに装備されてお
り、兼用ノズル３２は伸縮アーム３１に球面継手部３３
によって結合されることにより、その噴射角度を三次元
方向に変更調節可能に構成されている。

【００２８】さらに、兼用ノズル３２の噴射口３４はそ
の内周面を円錐形状部３５に形成されるとともに、円錐
形状の噴射形態制御体３６が配置されることにより、純
水およびエアを円錐筒形状に噴射し得るように構成され
ている。噴射形態制御体３６は噴射口３４の中心線上に
進退自在に配置されたロッド３７に支持されており、ロ
ッド３７は伸縮アーム３１の上面に設備されたシリンダ
装置等の往復直線運動駆動装置３８によって進退駆動さ
れるようになっている。兼用ノズル３２の噴射口３４に
は伸縮アーム３１の内部に開設された純水およびエア兼
用供給路（以下、兼用供給路という。）３９が接続され
ており、兼用供給路３９は純水供給源およびエア供給源
に切換弁（いずれも図示せず）を介して交互に流体連結
されるようになっている。

【００２９】次に、前記構成に係るウエハの洗浄装置１
０による本発明の一実施例であるウエハの洗浄方法につ
いて説明する。

【００３０】被洗浄物としてのダイシング後のウエハ１
は洗浄台１１にシート４の裏面を真空吸着されて保持さ
れる。続いて、ウエハ１は洗浄台１１によって一方向に
回転される。

【００３１】一方、各伸縮アーム３１は兼用ノズル３２
がウエハ１の回転中心の真上に通過するように伸縮駆動
装置（図示せず）によって繰り返し伸縮作動される。兼
用ノズル３２がウエハ１の回転中心の真上に通って往復
移動されると、昇降台１３が昇降駆動装置１２によって
昇降されながら、兼用ノズル３２に兼用供給路３９から
洗浄液としての純水２６および洗浄ガスとしてのエア２
７が交互に供給されて噴射口３４からウエハ１の表面に
噴射される。

【００３２】この際、図４に示されているように、噴射
形態制御体３６が往復直線運動駆動装置３８によってロ
ッド３７を介して上昇作動される。この制御体３６の上
昇作動により、噴射口３４から交互に噴射される純水２
６およびエア２７の円錐筒形状の頂角が小から大へ連続
的に変更するため、純水２６およびエア２７のウエハ１
に対する噴射点の軌跡は図３（ｂ）に示されているよう
に、ウエハ１の中央から周辺部へ次第に移動して行く状
態になり、ウエハ１の表面に付着した異物は外側へと押
し出される状態になる。この噴射点の移動は昇降台１３
の昇降作動による兼用ノズル３２の昇降作動によって助
長される。

【００３３】純水２６およびエア２７の円錐筒形状のウ
エハ１に対する傾きは、兼用ノズル３２の伸縮アーム３
１に対する取付傾斜角度を球面継手部３３を起点として
変更調節することにより、適宜に調整することができ
る。

【００３４】以上のようにして兼用ノズル３２から純水
２６およびエア２７が交互にかつ噴射点を連続的に移行
されながら、回転するウエハ１の表面に交互に噴射され
ると、ウエハ１の表面に付着した異物（図示せず）は純
水２６およびエア２７の洗浄作用の相剰効果および移動
による押し出し作用によって効率的に洗い落とされるた
め、ウエハ１の被洗浄面である表面はきわめて効果的に
洗浄される。

【００３５】前記実施例２によれば次の効果が得られ
る。 （１） 兼用ノズル３２から純水２６およびエア２７を
ウエハ１の被洗浄である表面に交互に噴射させることに
より、ウエハ１の表面に付着した異物を純水２６および
エア２７の洗浄作用の相剰効果により効率的に洗い落と
すことができるため、ウエハ１の表面をきわめて効果的
に洗浄することができる。

【００３６】（２） 兼用ノズル３２から純水２６およ
びエア２７をウエハ１への噴射点を連続的に移行させな
がらウエハ１の表面に噴射させることにより、ウエハ１
の表面に付着した異物を純水２６およびエア２７の洗浄
作用および移動による押し出し作用によって効率的に洗
い落とすことができるため、ウエハ１の表面をより一層
効果的に洗浄することができる。

【００３７】（３） 兼用ノズル３２を昇降させながら
ウエハ１の中心の真上を進退移動させ、かつ、ウエハ１
を回転させながら、兼用ノズル３２から純水２６および
エア２７をウエハ１の表面に噴射させることにより、純
水２６およびエア２７のウエハ１に対する噴射力を増減
させることができるとともに、ウエハ１の表面全体に純
水２６およびエア２７を万遍なく作用させることができ
るため、ウエハ１の表面全体を均一に洗浄することがで
きる。

【００３８】（４） 純水２６およびエア２７の円錐筒
形状のウエハ１に対する傾きを兼用ノズル３２の伸縮ア
ーム３１に対する取付傾斜角度を球面継手部３３を起点
として変更調節することにより、適宜に調整することが
できるため、ウエハ１の汚染状況に応じて洗浄条件を適
宜変更することができる。

【００３９】図５は本発明の実施例３であるウエハの洗
浄装置を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断
面図である。

【００４０】本実施例３は前記実施例２の変形例であ
り、本実施例３が前記実施例２と異なる点は、純水噴射
ノズル４０およびエア噴射ノズル４１がそれぞれ専用的
に装備されている点にある。

【００４１】本実施例３によれば、純水噴射ノズル４０
とエア噴射ノズル４１とから純水２６およびエア２７を
同時にまたは交互に噴射させることができるため、洗浄
効率をより一層高めることができる。

【００４２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４３】洗浄液としては純水を使用するに限らず、
比抵抗を下げるための炭酸ガスを混入した純水や、界面
活性剤を混入した純水等を使用してもよい。また、洗浄
ガスとしてはエアを使用するに限らず、除電ガス（ウエ
ハの静電気を除去するガス）や窒素ガス等を使用しても
よい。

【００４４】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるダイシ
ング後のウエハの洗浄技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、ダイシング工
程以外の工程におけるウエハの洗浄技術全般、さらに、
液晶パネルやプリント配線基板等のウエハ以外の板状物
の洗浄技術全般に適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００４６】洗浄液および洗浄ガスを板状物の被洗浄面
に噴射することにより、被洗浄面に付着した異物を洗浄
液および洗浄ガスの洗浄作用の相剰効果により効率的に
洗い落とすことができるため、被洗浄面をきわめて効果
的に洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるウエハの洗浄装置を示
しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断面図であ
る。

【図２】（ａ）は回転アームの取付部を示す拡大部分斜
視図、（ｂ）はノズルの取付部を示す拡大した一部切断
斜視図である。

【図３】本発明の実施例２であるウエハの洗浄装置を示
しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断面図であ
る。

【図４】（ａ）は兼用ノズルを示す正面断面図、（ｂ）
はその作用を説明するための正面断面図である。

【図５】本発明の実施例３であるウエハの洗浄装置を示
しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面断面図であ
る。

【符合の説明】

１…ウエハ（被洗浄板状物）、２…ペレット、３…被洗
浄面（表面）、４…シート、１０…ウエハの洗浄装置
（板状物の洗浄装置）、１１…洗浄台、１２…昇降駆動
装置、１３…昇降台、１４…支持アーム、１５…軸受装
置、１６…回転駆動装置、１７…回転軸、１８…軸受
穴、１９…回転アーム、２０…軸部、２１…純水噴射ノ
ズル（洗浄液噴射ノズル）、２２…エア噴射ノズル（洗
浄ガス噴射ノズル）、２３…純水供給路、２４…エア供
給路、２５…球面継手部、２６…純水（洗浄液）、２７
…エア（洗浄ガス）、３１…伸縮アーム、３２…純水お
よびエア兼用噴射ノズル、３３…球面継手部、３４…ノ
ズル噴射口、３５…円錐形状部、３６…噴射形態制御
体、３７…ロッド、３８…往復直線運動駆動装置、３９
…純水およびエア兼用供給路、４０…純水噴射ノズル
（洗浄液噴射ノズル）、４１…エア噴射ノズル（洗浄ガ
ス噴射ノズル）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状物の被洗浄面に洗浄液と洗浄ガスと
   を同時にまたは交互にそれぞれ噴射することを特徴とす
   る板状物の洗浄方法。
2. 【請求項２】 洗浄液噴射ノズルと洗浄ガス噴射ノズル
   とを備えていることを特徴とする板状物の洗浄装置。
3. 【請求項３】 洗浄液と洗浄ガスとを交互に噴射する兼
   用噴射ノズルを備えていることを特徴とする板状物の洗
   浄装置。