JPH1131674A - ウェーハ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 研磨前にウェーハの裏面に付着しているゴミ
等を取り除けるようにした、ウェーハ洗浄装置を提供す
る。 【解決手段】 ウェーハの研磨装置に洗浄手段を組み込
む。洗浄手段は、スポンジローラ５，６を平行に配設
し、ウェーハの面に洗浄水を供給するウェーハ洗浄ノズ
ル１０と、スポンジローラを洗浄するスポンジローラ洗
浄ノズル１１を設ける。スポンジローラ５，６の回転は
互いに逆方向とする。スポンジローラの回転軸７，８に
洗浄水供給孔を複数形成し、回転軸から供給された洗浄
水がスポンジロールの表面まで適度に浸透するようにす
る。ウェーハを保持した搬送手段は、スポンジローラに
対して接近又は離反する方向に相対的に移動し、ウェー
ハを洗浄する際は、ウェーハをスポンジローラに接触さ
せて揺動すると共に、ウェーハを回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハ洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造のウェーハ研磨工程において
は、通常ターンテーブル上に複数のチャックテーブルが
円周方向に配設され、カセット内から搬出した半導体ウ
ェーハを搬送手段により吸着し、チャックテーブル上に
搬送すると共に吸引保持させ、ターンテーブルを回転さ
せてチャックテーブルを研磨機の下に位置付け、ウェー
ハの表面を研磨する。その後、ターンテーブルを回転さ
せて後続のウェーハを順次研磨し、研磨済みのウェーハ
は所定位置に至るとチャックテーブルからカセット内に
戻される。このようにして、ターンテーブルを断続的に
回転させ、搬送装置及び研磨機等とタイミングをとりな
がらウェーハの研磨を連続的に行うのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のウェーハ研
磨において、研磨前にウェーハの裏面にゴミ等が付着し
ていると、チャックテーブルの上面に吸引保持される際
にゴミ等が挟み込まれ、研磨時の負荷によりウェーハに
マイクロクラックが発生したり、面内厚さのバラツキが
大きくなったりする等の問題がある。

【０００４】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされ、研磨前にウェーハの裏面に付着してい
るゴミ等を取り除けるようにした、ウェーハ洗浄装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の具体的手段として、本発明は、半導体ウェーハを吸引
保持するチャックテーブルと、このチャックテーブルに
対峙して配設された研磨手段と、ウェーハを保持し前記
チャックテーブルまで搬送する搬送手段と、この搬送手
段の搬送経路に配設されウェーハのチャックテーブルと
接触する面を洗浄する洗浄手段と、を少なくとも含むウ
ェーハ洗浄装置であって、前記洗浄手段は、回転軸を有
し平行に配設された第１、第２のスポンジローラと、ウ
ェーハの面に洗浄水を供給するウェーハ洗浄ノズルと、
前記スポンジローラを洗浄するスポンジローラ洗浄ノズ
ルとを含むウェーハ洗浄装置を要旨とする。又、第１の
スポンジローラの回転方向と、第２のスポンジローラの
回転方向とは逆であること、第１、第２のスポンジロー
ラの回転軸には、洗浄水供給孔が複数形成されていて、
スポンジローラの回転軸から供給された洗浄水が各スポ
ンジローラの表面に至ること、半導体ウェーハを保持し
た搬送手段は、第１、第２のスポンジローラに対して接
近又は離反する方向に相対的に移動し、ウェーハを洗浄
する際は、ウェーハを第１、第２のスポンジローラに接
触させ揺動すると共にウェーハを回転させること、洗浄
手段には、各スポンジローラに接触しない位置でウェー
ハを一時的に受ける仮受け手段が配設されていること、
を要旨とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳説する。図１は、本発明に係るウェー
ハ洗浄装置を示すもので、カセットＣ内に収容された半
導体ウェーハＷを出し入れする搬出入手段１と、ウェー
ハＷを吸着保持して所定の箇所に搬送する搬送手段２
と、この搬送手段２の搬送経路に配設された洗浄手段３
と、ウェーハの表面を研磨する研磨手段４等を備えてい
る。

【０００７】このウェーハ洗浄装置においては、先ずカ
セットＣ内に収容されたウェーハＷが、搬出入手段１に
よって搬出されると共に、搬送手段２により吸着されて
洗浄手段３に位置付けられ、ここでウェーハＷの裏面が
洗浄される。

【０００８】洗浄手段３は、図２に示すように第１のス
ポンジローラ５と、第２のスポンジローラ６とが平行に
配設され、それらの回転軸７、８には、図３に示すよう
に多数の洗浄水供給孔７ａ、８ａがそれぞれ形成されて
いる。回転軸７、８は、それぞれモータＭにより逆方向
（回転軸７は時計方向、回転軸８は反時計方向）に回転
される。又、第１のスポンジローラ５と、第２のスポン
ジローラ６の表面には、多数の小突起５ａ、６ａがそれ
ぞれ形成されている。

【０００９】前記回転軸７、８の突出端部には、第１の
洗浄水供給手段９が接続され、この第１の洗浄水供給手
段９から供給される洗浄水は、前記回転軸７、８の洗浄
水供給孔７ａ、８ａから流出して第１のスポンジローラ
５及び第２のスポンジローラ６の表面にまで至る。即ち
第１、第２のスポンジローラ５、６全体を適度に濡らす
ようにしてある。

【００１０】更に、第１のスポンジローラ５と第２のス
ポンジローラ６との間には、ウェーハ洗浄ノズル１０
と、スポンジローラ洗浄ノズル１１とが上下に配設さ
れ、これらのノズルは第２の洗浄水供給手段１２に接続
されている。従って、ウェーハ洗浄ノズル１０の供給孔
１０ａ及びスポンジローラ洗浄ノズル１１の供給孔１１
ａからそれぞれ洗浄水が噴射される。

【００１１】１３は仮受け手段であり、図３に示すよう
に第１のスポンジローラ５と第２のスポンジローラ６と
を両側から挾むようにして配設され、シリンダ１３ａ
と、このシリンダ１３ａのロッドの先端に枢支されたア
ーム１３ｂと、このアーム１３ｂの先端部に取り付けら
れた回転軸１３ｃと、この回転軸１３ｃに所定の間隔を
あけて固定された２つの把持片１３ｄ（図２参照）がそ
れぞれ対設された構成になっている。

【００１２】この仮受け手段１３は、スポンジローラに
接触しない位置でウェーハＷ′を一時的に仮受けするも
のであり、前記シリンダ１３ａのロッドを上昇させる
と、アーム１３ｂを介して回転軸１３ｃが回転し、この
回転により図３に仮想線で示すように両側の挟持片１３
ｄが互いに内向きに回転してウェーハＷ′の外周部を４
箇所で把持する。

【００１３】前記のように洗浄手段３に位置付けられた
ウェーハＷは、第１のスポンジローラ５と第２のスポン
ジローラ６の上に適宜の力で押し付けられて裏面が洗浄
される。即ち、第１のスポンジローラ５と第２のスポン
ジローラ６とを前記のように逆方向に回転させ、第１の
洗浄水供給手段９から洗浄水を供給して第１、第２のス
ポンジローラ５、６を適度に濡らし、第２の洗浄水供給
手段１２から供給した洗浄水をウェーハ洗浄ノズル１０
から噴射させてウェーハＷの裏面に供給しながら洗浄す
る。この時、前記スポンジローラ洗浄ノズル１１からも
洗浄水を噴射させて第１、第２のスポンジローラ５、６
を洗浄する。

【００１４】ウェーハ裏面及び第１、第２のスポンジロ
ーラ５、６に洗浄水が充分掛かるようにしたので綺麗に
洗浄でき、洗浄時に前記搬送手段２を小刻みに揺動させ
ることにより満遍無く洗浄でき、洗浄効率を更に向上さ
せることができる。又、搬送手段２の吸着部２ａを介し
てウェーハＷを回転させるようにしても良い。

【００１５】洗浄後に、ウェーハＷは搬送手段２によっ
てチャックテーブル１４上に搬送され、吸引保持され
る。この際、ウェーハＷの裏面は既に洗浄済みであるか
ら、ウェーハの裏面とチャックテーブル１４の上面との
間にゴミ等が挾み込まれることはない。従って、研磨時
でのマイクロクラックの発生や面内厚さのバラツキ等を
未然に防止することができる。

【００１６】チャックテーブル１４に保持されたウェー
ハＷは、ターンテーブル１５を回転することで研磨手段
４の研磨機４ａに位置付けられ、表面が研磨される。研
磨機は２台配設されており、一方の研磨機４ａを粗研磨
用、他方の研磨機４ｂを仕上げ研磨用とした場合には、
研磨機４ａで粗研磨した後、ターンテーブル１５を回転
させて研磨機４ｂに位置付け、仕上げ研磨される。

【００１７】研磨後に、ターンテーブル１５を回転させ
てチャックテーブル１４を前記搬送手段２に位置付け、
この搬送手段２でウェーハＷを吸着してスピンナー装置
１６に搬送する。このスピンナー装置１６は、ウェーハ
Ｗの表裏面を洗浄し、且つ乾燥するようにしてある。

【００１８】この後、前記搬出入段１がウェーハＷを把
持してカセットＣに収容する。カセットＣ内に収容され
たウェーハＷは、表裏面とも綺麗に洗浄・乾燥されてい
るため、以後の工程において支障が生じることはない。

【００１９】このような一連の工程は、タイミングを取
りながら連続的且つ効率的に行われる。前記搬送手段
２、洗浄手段３及びスピンナー装置１６は、図１に示す
ようにそれぞれ左右一対配設され、つまり２系列となっ
ており、研磨手段４の２台の研磨機４ａ、４ｂと関連さ
せて、ウェーハに応じた種々の作業ルートを設定するこ
とができる。

【００２０】即ち、前記作業ルートでは１系列を使用し
たのみであるが、例えば２台の研磨機４ａ、４ｂをいず
れも仕上げ研磨用に設定して２系列を同時に使用すれ
ば、ウェーハの仕上げ研磨作業を２倍の効率で行うこと
ができる。又、一方の研磨機４ａを粗研磨用、他方の研
磨機４ｂを仕上げ研磨用に設定して２系列を選択使用す
れば、一方のカセットＣから搬出したウェーハを粗研磨
及び仕上げ研磨した後、他方のカセットＣ′に収容する
といった一連のＵ字型ルートで作業を効率良く行うこと
もできる。ウェーハの作業目的に合わせたルートの設定
が可能となる。

【００２１】尚、前記仮受け手段１３は、作業効率を向
上させるため、搬送手段２の動きに対応させて利用すれ
ば、作業能率の向上に役立つ。又、洗浄手段３での洗浄
時に、スポンジローラに対するウェーハの押し付け力、
スポンジローラの回転数、搬送手段２の揺動速度等は調
整でるように構成することが好ましい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体ウェーハの研磨前に裏面を洗浄し、ゴミ等の付着
物を取り除くようにしたので、チャックテーブルに吸着
する際にウェーハの裏面とチャックテーブルの上面との
間にゴミ等が挟み込まれることはなく、研磨時の負荷に
よりウェーハにマイクロクラックが発生したり、面内厚
さのバラツキが生じるといった従来の欠点を防止する効
果を奏する。又、一対のスポンジロールを互いに逆回転
させてウェーハの裏面を洗浄し、且つウェーハの裏面及
びスポンジロールに清浄な洗浄水を供給しながら洗浄す
るように構成したので、ウェーハの裏面に付着している
ゴミ等のみならず頑固な汚れをも綺麗に洗浄できる等の
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェーハ洗浄装置の実施態様を示
す斜視図である。

【図２】洗浄手段の要部概略斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１…搬出入手段 ２…搬送手段 ３…洗浄手段 ４…研磨手段 ５…第１のスポンジローラ ６…第２のスポンジローラ ７、８…回転軸 ９…第１の洗浄水供給手段 １０…ウェーハ洗浄ノズル １１…スポンジローラ洗浄ノズル １２…第２の洗浄水供給手段 １３…仮受け手段 １４…チャックテーブル １５…ターンテーブル １６…スピンナー装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェーハを吸引保持するチャックテ
   ーブルと、このチャックテーブルに対峙して配設された
   研磨手段と、ウェーハを保持し前記チャックテーブルま
   で搬送する搬送手段と、この搬送手段の搬送経路に配設
   されウェーハのチャックテーブルと接触する面を洗浄す
   る洗浄手段と、を少なくとも含むウェーハ洗浄装置であ
   って、 前記洗浄手段は、回転軸を有し平行に配設された第１、
   第２のスポンジローラと、ウェーハの面に洗浄水を供給
   するウェーハ洗浄ノズルと、前記スポンジローラを洗浄
   するスポンジローラ洗浄ノズルとを含むウェーハ洗浄装
   置。
2. 【請求項２】第１のスポンジローラの回転方向と、第２
   のスポンジローラの回転方向とは逆である請求項１記載
   のウェーハ洗浄装置。
3. 【請求項３】第１、第２のスポンジローラの回転軸に
   は、洗浄水供給孔が複数形成されていて、スポンジロー
   ラの回転軸から供給された洗浄水が各スポンジローラの
   表面に至る請求項１、２記載のウェーハ洗浄装置。
4. 【請求項４】ウェーハを保持した搬送手段は、第１、第
   ２のスポンジローラに対して接近又は離反する方向に相
   対的に移動し、ウェーハを洗浄する際は、ウェーハを第
   １、第２のスポンジローラに接触させ揺動すると共にウ
   ェーハを回転させる請求項１、２、３記載のウェーハ洗
   浄装置。
5. 【請求項５】洗浄手段には、各スポンジローラに接触し
   ない位置でウェーハを一時的に受ける仮受け手段が配設
   されている請求項１、２、３、４記載のウェーハ洗浄装
   置。