被洗浄物の洗浄方法
【課題】 被洗浄物上から付着物を効果的に除去可能な被洗浄物の洗浄方法を提供することである。
【解決手段】 スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする。
【解決手段】 スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウエーハ等の被洗浄物を洗浄する被洗浄物の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、ICやLSI等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハの裏面を研削装置で研削して、半導体ウエーハを所定厚みに形成する。その後、切削装置で薄肉化された半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削して、個々のデバイスへと分割することで各種半導体デバイスが製造される。
【0003】
研削装置による裏面研削時や切削装置による切削時(個片化時)には、研削屑や切削屑などの所謂コンタミネーションが発生し、シリコンウエーハ等の被加工物に付着する。そして、付着物を除去するために、加工後の被加工物は特開2000−33346号公報で開示されているようなスピンナ洗浄装置で洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−33346号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、裏面研削や切削によって発生する研削屑や切削屑は非常に微小なパーティクルであり、一度被加工物に付着すると、非常に除去しづらいという問題がある。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被洗浄物上から付着物を効果的に除去可能な被洗浄物の洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によると、スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法が提供される。
【0008】
好ましくは、洗浄ステップでは、被洗浄物を保持したスピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ洗浄液を被洗浄物上に供給する。好ましくは、被加工物はシリコンウエーハから構成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によると、被洗浄物上に付着している付着物は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック(付着物塊)化されるため、洗浄液による洗浄後に実施する純水による洗浄によって容易に被洗浄物上から除去される。また、広く廃水処理剤に用いられる凝集剤を使用することが可能であるため、特殊な化学薬品を洗浄に使用する場合に比べて環境負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】切削装置の外観斜視図である。
【図2】ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたシリコンウエーハの斜視図である。
【図3】切削によりウエーハ上に付着物が付着した被洗浄物の一例を示す斜視図である。
【図4】本発明の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図5】洗浄装置の一部破断斜視図である。
【図6】本発明の保持ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図7】本発明の洗浄ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図8】図8(A)はウエーハ上に付着した付着物(切削屑)を示す断面図、図8(B)は付着物がフロックして付着物凝集塊となった状態を示す断面図である。
【図9】本発明の除去ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図10】本発明の乾燥ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の被洗浄物の洗浄方法を適用可能な半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ(デバイス)に分割することのできる切削装置2の外観を示している。
【0012】
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
【0013】
図2に示すように、ダイシング対象のシリコンウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
【0014】
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
【0015】
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
【0016】
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
【0017】
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
【0018】
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
【0019】
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0020】
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード(ハブブレード)28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
【0021】
30は洗浄装置であり、切削ブレード28による切削が終了したウエーハWは、チャックテーブル18をX軸方向に移動してから、Y軸方向に移動可能な搬送手段32により保持されて洗浄装置30に搬送される。
【0022】
35は洗浄装置30の蓋であり、アーム39により支持されており、アーム39の基端部を中心として図1に示された退避位置と、洗浄装置30を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能である。
【0023】
このように構成された切削装置2において、ウエーハカセット8に収容されたウエーハWは、搬出入手段10によってフレームFが挟持され、搬出入手段10が装置後方(Y軸方向)に移動し、仮置き領域12においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域12に載置される。そして、位置合わせ手段14が互いに接近する方向に移動することにより、ウエーハWが一定の位置に位置づけられる。
【0024】
次いで、搬送手段16によってフレームFは吸着され、搬送手段16が旋回することによりフレームFと一体となったウエーハWがチャックテーブル18に搬送されてチャックテーブル18により保持される。そして、チャックテーブル18がX軸方向に移動してウエーハWはアライメント手段20の直下に位置づけられる。
【0025】
アライメント手段20が切削すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削前に予め取得しておく必要がある。そこで、ウエーハWがアライメント手段20の直下に位置づけられると、撮像手段22がウエーハWの表面を撮像し、撮像した画像を表示手段6に表示させる。
【0026】
切削装置2のオペレータは、操作手段4を操作することにより、撮像手段22をゆっくりと移動させながら、必要に応じてチャックテーブル18も移動させて、パターンマッチングのターゲットとなるパターンを探索する。
【0027】
オペレータがキーパターンを決定すると、そのキーパターンを含む画像が切削装置2のコントローラに備えたメモリに記憶される。また、そのキーパターンとストリートS1,S2の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もメモリに記憶させておく。
【0028】
更に、撮像手段22を移動させることにより、隣り合うストリートとストリートとの間隔(ストリートピッチ)を座標値等によって求め、ストリートピッチの値についてもコントローラのメモリに記憶させておく。
【0029】
ウエーハWのストリートに沿った切断の際には、記憶させたキーパターンの画像と実際に撮像手段22により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングをアライメント手段20にて行う。
【0030】
そして、パターンがマッチングしたときは、キーパターンとストリートの中心線との距離分だけ切削手段24をY軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード28との位置合わせを行う。
【0031】
切削しようとするストリートと切削ブレード28との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル18をX軸方向に移動させるとともに、切削ブレード28を高速回転させながら切削手段24を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。
【0032】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段24をY軸方向にインデックス送りにしながら切削を行うことにより、同方向のストリートS1が全て切削される。更に、チャックテーブル18を90°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、ストリートS2も全て切削され、個々のデバイスDに分割される。
【0033】
切削が終了したウエーハW及びダイシングテープTの表面には図3に示すように切削溝34が形成される。ウエーハWの切削の際には、切削水を供給しながら切削を遂行するが、ウエーハWの表面には切削屑36が付着する。
【0034】
本発明は、このような切削屑36等の付着物を除去する洗浄方法を提供せんとするものであり、以下図4乃至図10を参照して、本発明実施形態に係る被洗浄物の洗浄方法について詳細に説明する。
【0035】
図4を参照すると、本発明実施形態に係る洗浄方法のフローチャートが示されている。本発明の洗浄方法は、まずステップS10で被洗浄物であるウエーハWを洗浄装置30のスピンナテーブル48で保持する。洗浄装置30は、図5に示すようにスピンナテーブル機構44と、スピンナテーブル機構44を包囲して配設された洗浄水受け機構46を具備している。
【0036】
スピンナテーブル機構44は、スピンナテーブル(保持テーブル)48と、スピンナテーブル48を回転駆動する電動モータ50と、電動モータ50を上下方向に移動可能に支持する支持機構52とから構成される。
【0037】
スピンナテーブル48は多孔性材料から形成された吸着チャック(保持面)48aを具備しており、吸着チャック48aが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル48は、吸着チャック48aにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸着チャック48a上にウエーハを吸引保持する。
【0038】
スピンナテーブル48には振り子タイプの一対のクランプ49が配設されており、スピンナテーブル48が回転されるとこのクランプ49が遠心力で揺動して図2に示す環状フレームFをクランプする。
【0039】
スピンナテーブル48は、電動モータ50の出力軸50aに連結されている。支持機構52は、複数の(本実施形態においては3本)の支持脚54と、支持脚54にそれぞれ連結され電動モータ50に取り付けられた複数(本実施形態においては3本)のエアシリンダ56とから構成される。
【0040】
このように構成された支持機構52は、エアシリンダ56を作動することにより、電動モータ50及びスピンナテーブル48を図6に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図7に示す下降位置である洗浄位置に位置付け可能である。
【0041】
洗浄水受け機構46は、洗浄水受け容器58と、洗浄水受け容器58を支持する3本(図4には2本のみ図示)の支持脚60と、電動モータ50の出力軸50aに装着されたカバー部材62とから構成される。
【0042】
洗浄水受け容器58は、図6及び図7に示すように、円筒状の外側壁58aと、底壁58bと、内側壁58cとから構成される。底壁58bの中央部には、電動モータ50の出力軸50aが挿入される穴51が設けられており、内側壁58cはこの穴51の周辺から上方に突出するように形成されている。
【0043】
また、図5に示すように、底壁58bには廃液口59が設けられており、この廃液口59にドレンホース64が接続されている。カバー部材62は円盤状に形成されており、その外周辺から下方に突出するカバー部62aを備えている。
【0044】
このように構成されたカバー部材62は、電動モータ50及びスピンナテーブル48が図7に示す洗浄位置に位置付けられると、カバー部62aが洗浄水受け容器58を構成する内側壁58cの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。
【0045】
洗浄装置30は、スピンナテーブル48に保持された切削後のウエーハWを洗浄する洗浄液供給手段66を具備している。洗浄液供給手段66は、スピンナテーブル48に保持されたウエーハWに向けて洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル68と、洗浄液供給ノズル68を支持する概略L形状のアーム70と、アーム70に支持された洗浄液供給ノズル68を揺動する正転・逆転可能な電動モータ72とから構成される。
【0046】
図6に示すように、純水供給源88から供給された純水と凝集剤供給源90から供給された凝集剤が、混合手段92で混合されて洗浄液として使用される。即ち、混合手段92で純水と凝集剤とを混合して得られた洗浄液は管路97を介してアーム70に供給され、洗浄液供給ノズル68からウエーハW上に供給される。
【0047】
凝集剤供給源90から供給される凝集剤としては、切削ブレード28の切削により発生したシリコンの切削屑は負に帯電しているため、無機又は有機の陽イオン系凝集剤を使用するのが好ましい。例えば、炭酸アルミネートを主成分とした無機凝集剤、ポリ塩化アルミニウム系凝集剤、鉄と重合ケイ酸(ポリシリカ)を主成分とした無機高分子凝集剤等を使用可能である。
【0048】
純水供給源88と混合手段92とを接続する管路93には流量調整装置94が介装されており、凝集剤供給源90と混合手段92とを接続する管路95にも流量調整装置96が介装されている。同様に、混合手段92と洗浄液供給手段66のアーム70とを接続する管路97にも流量調整装置98が介装されている。
【0049】
洗浄装置30は更に、洗浄液で洗浄されたウエーハW表面に純水を供給してウエーハW上から切削屑凝集塊を除去する純水供給手段74と、ウエーハW表面を乾燥する乾燥手段76を具備している。
【0050】
純水供給手段74は、スピンナテーブル48に保持された洗浄後のウエーハWに向けて純水を噴出する純水供給ノズル78と、純水供給ノズル78を支持するアーム80と、アーム80に支持された純水供給ノズル78を揺動する正転・逆転可能な電動モータ82とから構成される。純水供給ノズル78はアーム80、管路101を介して純水供給源100に接続されている。管路101には流量調整装置102が介装されている。
【0051】
乾燥手段76は、スピンナテーブル48に保持された切削屑凝集塊を除去した後のウエーハWに向けてエアを噴出するエアノズル84と、エアノズル84を支持するアーム86と、アーム86に支持されたエアノズル84を揺動する正転・逆転可能な電動モータ(図示せず)を備えている。エアノズル84はアーム86を介して図示しないエア供給源に接続されている。
【0052】
再び図4のフローチャートを参照すると、ステップS10でウエーハWをスピンナテーブル48で保持した後、ステップS11の洗浄ステップを実行する。図8(A)に示すように、シリコンウエーハWの切削により発生したシリコンの切削屑(加工屑)110がウエーハWに付着する。
【0053】
よって、この洗浄ステップでは、純水中に凝集剤が混合された洗浄液104を洗浄液供給ノズル68からスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に供給してウエーハW表面を洗浄液で被覆する。
【0054】
この洗浄液中には凝集剤が混入されているため、切削により発生した切削屑110は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によって、図8(B)に符号112で示されるように容易に凝集されてフロック(切削屑塊)化される。
【0055】
ステップS11の洗浄ステップでは、洗浄液の供給はスピンナテーブル48を停止した状態で行っているが、スピンナテーブル48を100rpm等の低速で回転させながらスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に洗浄液を供給するようにしてもよい。
【0056】
このように切削屑110をフロック化した後、ステップS12に進んでフロック化された切削屑塊112を除去する除去ステップを実施する。この除去ステップでは、図9に示すように、スピンナテーブル48を300〜500rpmで回転させながら純水供給手段74の純水供給ノズル78からスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に純水106を供給して、フロック化された切削屑塊112をウエーハW上から洗い流して除去する。
【0057】
ステップS12の除去ステップを実施した後に、ステップS13の乾燥ステップを実施する。この乾燥ステップでは、図10に示すように、スピンナテーブル48を例えば1000rpmで回転しつつエアノズル84からスピンナテーブル48に保持されているウエーハWに向けてエア108を噴出する。
【0058】
この時、エアノズル84から噴出されたエアがスピンナテーブル48に保持されたウエーハWの外周部に当たる位置から中心部に当たる位置までの揺動範囲で揺動される。その結果ウエーハWの表面が乾燥される。
【0059】
ウエーハWを乾燥させた後、搬送手段16によりウエーハWを吸着して仮置き領域12に戻し、更に搬出入手段10によりウエーハカセット8の元の収納場所にウエーハWは戻される。
【0060】
以上の説明では、本発明の洗浄方法を切削装置で発生した切削屑の洗浄に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研削装置による研削で発生した研削屑の洗浄にも同様に適用可能である。
【0061】
以上説明した実施形態によると、ウエーハW上に付着している切削屑110が、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック化されるため、純水供給手段74から供給された純水による洗浄によって容易にウエーハW上から除去される。
【符号の説明】
【0062】
2 切削装置
18 チャックテーブル
28 切削ブレード
30 洗浄装置
48 スピンナテーブル
66 洗浄液供給手段
74 純水供給手段
76 乾燥手段
88,100 純水供給源
90 凝集剤供給源
92 混合手段
110 切削屑
112 切削屑塊
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコンウエーハ等の被洗浄物を洗浄する被洗浄物の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、ICやLSI等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハの裏面を研削装置で研削して、半導体ウエーハを所定厚みに形成する。その後、切削装置で薄肉化された半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削して、個々のデバイスへと分割することで各種半導体デバイスが製造される。
【0003】
研削装置による裏面研削時や切削装置による切削時(個片化時)には、研削屑や切削屑などの所謂コンタミネーションが発生し、シリコンウエーハ等の被加工物に付着する。そして、付着物を除去するために、加工後の被加工物は特開2000−33346号公報で開示されているようなスピンナ洗浄装置で洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−33346号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、裏面研削や切削によって発生する研削屑や切削屑は非常に微小なパーティクルであり、一度被加工物に付着すると、非常に除去しづらいという問題がある。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被洗浄物上から付着物を効果的に除去可能な被洗浄物の洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によると、スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法が提供される。
【0008】
好ましくは、洗浄ステップでは、被洗浄物を保持したスピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ洗浄液を被洗浄物上に供給する。好ましくは、被加工物はシリコンウエーハから構成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明によると、被洗浄物上に付着している付着物は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック(付着物塊)化されるため、洗浄液による洗浄後に実施する純水による洗浄によって容易に被洗浄物上から除去される。また、広く廃水処理剤に用いられる凝集剤を使用することが可能であるため、特殊な化学薬品を洗浄に使用する場合に比べて環境負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】切削装置の外観斜視図である。
【図2】ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたシリコンウエーハの斜視図である。
【図3】切削によりウエーハ上に付着物が付着した被洗浄物の一例を示す斜視図である。
【図4】本発明の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図5】洗浄装置の一部破断斜視図である。
【図6】本発明の保持ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図7】本発明の洗浄ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図8】図8(A)はウエーハ上に付着した付着物(切削屑)を示す断面図、図8(B)は付着物がフロックして付着物凝集塊となった状態を示す断面図である。
【図9】本発明の除去ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【図10】本発明の乾燥ステップを示す洗浄装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の被洗浄物の洗浄方法を適用可能な半導体ウエーハをダイシングして個々のチップ(デバイス)に分割することのできる切削装置2の外観を示している。
【0012】
切削装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
【0013】
図2に示すように、ダイシング対象のシリコンウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスDがウエーハW上に形成されている。
【0014】
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介してフレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
【0015】
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8から切削前のウエーハWを搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12には、ウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
【0016】
仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されており、仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、このチャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
【0017】
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWの切削すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
【0018】
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
【0019】
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対して切削加工を施す切削手段24が配設されている。切削手段24はアライメント手段20と一体的に構成されており、両者が連動してY軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0020】
切削手段24は、回転可能なスピンドル26の先端に切削ブレード(ハブブレード)28が装着されて構成され、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード28は撮像手段22のX軸方向の延長線上に位置している。
【0021】
30は洗浄装置であり、切削ブレード28による切削が終了したウエーハWは、チャックテーブル18をX軸方向に移動してから、Y軸方向に移動可能な搬送手段32により保持されて洗浄装置30に搬送される。
【0022】
35は洗浄装置30の蓋であり、アーム39により支持されており、アーム39の基端部を中心として図1に示された退避位置と、洗浄装置30を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能である。
【0023】
このように構成された切削装置2において、ウエーハカセット8に収容されたウエーハWは、搬出入手段10によってフレームFが挟持され、搬出入手段10が装置後方(Y軸方向)に移動し、仮置き領域12においてその挟持が解除されることにより、仮置き領域12に載置される。そして、位置合わせ手段14が互いに接近する方向に移動することにより、ウエーハWが一定の位置に位置づけられる。
【0024】
次いで、搬送手段16によってフレームFは吸着され、搬送手段16が旋回することによりフレームFと一体となったウエーハWがチャックテーブル18に搬送されてチャックテーブル18により保持される。そして、チャックテーブル18がX軸方向に移動してウエーハWはアライメント手段20の直下に位置づけられる。
【0025】
アライメント手段20が切削すべきストリートを検出するアライメントの際のパターンマッチングに用いる画像は、切削前に予め取得しておく必要がある。そこで、ウエーハWがアライメント手段20の直下に位置づけられると、撮像手段22がウエーハWの表面を撮像し、撮像した画像を表示手段6に表示させる。
【0026】
切削装置2のオペレータは、操作手段4を操作することにより、撮像手段22をゆっくりと移動させながら、必要に応じてチャックテーブル18も移動させて、パターンマッチングのターゲットとなるパターンを探索する。
【0027】
オペレータがキーパターンを決定すると、そのキーパターンを含む画像が切削装置2のコントローラに備えたメモリに記憶される。また、そのキーパターンとストリートS1,S2の中心線との距離を座標値等によって求め、その値もメモリに記憶させておく。
【0028】
更に、撮像手段22を移動させることにより、隣り合うストリートとストリートとの間隔(ストリートピッチ)を座標値等によって求め、ストリートピッチの値についてもコントローラのメモリに記憶させておく。
【0029】
ウエーハWのストリートに沿った切断の際には、記憶させたキーパターンの画像と実際に撮像手段22により撮像されて取得した画像とのパターンマッチングをアライメント手段20にて行う。
【0030】
そして、パターンがマッチングしたときは、キーパターンとストリートの中心線との距離分だけ切削手段24をY軸方向に移動させることにより、切削しようとするストリートと切削ブレード28との位置合わせを行う。
【0031】
切削しようとするストリートと切削ブレード28との位置合わせが行われた状態で、チャックテーブル18をX軸方向に移動させるとともに、切削ブレード28を高速回転させながら切削手段24を下降させると、位置合わせされたストリートが切削される。
【0032】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削手段24をY軸方向にインデックス送りにしながら切削を行うことにより、同方向のストリートS1が全て切削される。更に、チャックテーブル18を90°回転させてから、上記と同様の切削を行うと、ストリートS2も全て切削され、個々のデバイスDに分割される。
【0033】
切削が終了したウエーハW及びダイシングテープTの表面には図3に示すように切削溝34が形成される。ウエーハWの切削の際には、切削水を供給しながら切削を遂行するが、ウエーハWの表面には切削屑36が付着する。
【0034】
本発明は、このような切削屑36等の付着物を除去する洗浄方法を提供せんとするものであり、以下図4乃至図10を参照して、本発明実施形態に係る被洗浄物の洗浄方法について詳細に説明する。
【0035】
図4を参照すると、本発明実施形態に係る洗浄方法のフローチャートが示されている。本発明の洗浄方法は、まずステップS10で被洗浄物であるウエーハWを洗浄装置30のスピンナテーブル48で保持する。洗浄装置30は、図5に示すようにスピンナテーブル機構44と、スピンナテーブル機構44を包囲して配設された洗浄水受け機構46を具備している。
【0036】
スピンナテーブル機構44は、スピンナテーブル(保持テーブル)48と、スピンナテーブル48を回転駆動する電動モータ50と、電動モータ50を上下方向に移動可能に支持する支持機構52とから構成される。
【0037】
スピンナテーブル48は多孔性材料から形成された吸着チャック(保持面)48aを具備しており、吸着チャック48aが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル48は、吸着チャック48aにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸着チャック48a上にウエーハを吸引保持する。
【0038】
スピンナテーブル48には振り子タイプの一対のクランプ49が配設されており、スピンナテーブル48が回転されるとこのクランプ49が遠心力で揺動して図2に示す環状フレームFをクランプする。
【0039】
スピンナテーブル48は、電動モータ50の出力軸50aに連結されている。支持機構52は、複数の(本実施形態においては3本)の支持脚54と、支持脚54にそれぞれ連結され電動モータ50に取り付けられた複数(本実施形態においては3本)のエアシリンダ56とから構成される。
【0040】
このように構成された支持機構52は、エアシリンダ56を作動することにより、電動モータ50及びスピンナテーブル48を図6に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図7に示す下降位置である洗浄位置に位置付け可能である。
【0041】
洗浄水受け機構46は、洗浄水受け容器58と、洗浄水受け容器58を支持する3本(図4には2本のみ図示)の支持脚60と、電動モータ50の出力軸50aに装着されたカバー部材62とから構成される。
【0042】
洗浄水受け容器58は、図6及び図7に示すように、円筒状の外側壁58aと、底壁58bと、内側壁58cとから構成される。底壁58bの中央部には、電動モータ50の出力軸50aが挿入される穴51が設けられており、内側壁58cはこの穴51の周辺から上方に突出するように形成されている。
【0043】
また、図5に示すように、底壁58bには廃液口59が設けられており、この廃液口59にドレンホース64が接続されている。カバー部材62は円盤状に形成されており、その外周辺から下方に突出するカバー部62aを備えている。
【0044】
このように構成されたカバー部材62は、電動モータ50及びスピンナテーブル48が図7に示す洗浄位置に位置付けられると、カバー部62aが洗浄水受け容器58を構成する内側壁58cの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。
【0045】
洗浄装置30は、スピンナテーブル48に保持された切削後のウエーハWを洗浄する洗浄液供給手段66を具備している。洗浄液供給手段66は、スピンナテーブル48に保持されたウエーハWに向けて洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル68と、洗浄液供給ノズル68を支持する概略L形状のアーム70と、アーム70に支持された洗浄液供給ノズル68を揺動する正転・逆転可能な電動モータ72とから構成される。
【0046】
図6に示すように、純水供給源88から供給された純水と凝集剤供給源90から供給された凝集剤が、混合手段92で混合されて洗浄液として使用される。即ち、混合手段92で純水と凝集剤とを混合して得られた洗浄液は管路97を介してアーム70に供給され、洗浄液供給ノズル68からウエーハW上に供給される。
【0047】
凝集剤供給源90から供給される凝集剤としては、切削ブレード28の切削により発生したシリコンの切削屑は負に帯電しているため、無機又は有機の陽イオン系凝集剤を使用するのが好ましい。例えば、炭酸アルミネートを主成分とした無機凝集剤、ポリ塩化アルミニウム系凝集剤、鉄と重合ケイ酸(ポリシリカ)を主成分とした無機高分子凝集剤等を使用可能である。
【0048】
純水供給源88と混合手段92とを接続する管路93には流量調整装置94が介装されており、凝集剤供給源90と混合手段92とを接続する管路95にも流量調整装置96が介装されている。同様に、混合手段92と洗浄液供給手段66のアーム70とを接続する管路97にも流量調整装置98が介装されている。
【0049】
洗浄装置30は更に、洗浄液で洗浄されたウエーハW表面に純水を供給してウエーハW上から切削屑凝集塊を除去する純水供給手段74と、ウエーハW表面を乾燥する乾燥手段76を具備している。
【0050】
純水供給手段74は、スピンナテーブル48に保持された洗浄後のウエーハWに向けて純水を噴出する純水供給ノズル78と、純水供給ノズル78を支持するアーム80と、アーム80に支持された純水供給ノズル78を揺動する正転・逆転可能な電動モータ82とから構成される。純水供給ノズル78はアーム80、管路101を介して純水供給源100に接続されている。管路101には流量調整装置102が介装されている。
【0051】
乾燥手段76は、スピンナテーブル48に保持された切削屑凝集塊を除去した後のウエーハWに向けてエアを噴出するエアノズル84と、エアノズル84を支持するアーム86と、アーム86に支持されたエアノズル84を揺動する正転・逆転可能な電動モータ(図示せず)を備えている。エアノズル84はアーム86を介して図示しないエア供給源に接続されている。
【0052】
再び図4のフローチャートを参照すると、ステップS10でウエーハWをスピンナテーブル48で保持した後、ステップS11の洗浄ステップを実行する。図8(A)に示すように、シリコンウエーハWの切削により発生したシリコンの切削屑(加工屑)110がウエーハWに付着する。
【0053】
よって、この洗浄ステップでは、純水中に凝集剤が混合された洗浄液104を洗浄液供給ノズル68からスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に供給してウエーハW表面を洗浄液で被覆する。
【0054】
この洗浄液中には凝集剤が混入されているため、切削により発生した切削屑110は、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によって、図8(B)に符号112で示されるように容易に凝集されてフロック(切削屑塊)化される。
【0055】
ステップS11の洗浄ステップでは、洗浄液の供給はスピンナテーブル48を停止した状態で行っているが、スピンナテーブル48を100rpm等の低速で回転させながらスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に洗浄液を供給するようにしてもよい。
【0056】
このように切削屑110をフロック化した後、ステップS12に進んでフロック化された切削屑塊112を除去する除去ステップを実施する。この除去ステップでは、図9に示すように、スピンナテーブル48を300〜500rpmで回転させながら純水供給手段74の純水供給ノズル78からスピンナテーブル48に保持されたウエーハW上に純水106を供給して、フロック化された切削屑塊112をウエーハW上から洗い流して除去する。
【0057】
ステップS12の除去ステップを実施した後に、ステップS13の乾燥ステップを実施する。この乾燥ステップでは、図10に示すように、スピンナテーブル48を例えば1000rpmで回転しつつエアノズル84からスピンナテーブル48に保持されているウエーハWに向けてエア108を噴出する。
【0058】
この時、エアノズル84から噴出されたエアがスピンナテーブル48に保持されたウエーハWの外周部に当たる位置から中心部に当たる位置までの揺動範囲で揺動される。その結果ウエーハWの表面が乾燥される。
【0059】
ウエーハWを乾燥させた後、搬送手段16によりウエーハWを吸着して仮置き領域12に戻し、更に搬出入手段10によりウエーハカセット8の元の収納場所にウエーハWは戻される。
【0060】
以上の説明では、本発明の洗浄方法を切削装置で発生した切削屑の洗浄に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研削装置による研削で発生した研削屑の洗浄にも同様に適用可能である。
【0061】
以上説明した実施形態によると、ウエーハW上に付着している切削屑110が、洗浄液に含まれる凝集剤の作用によってフロック化されるため、純水供給手段74から供給された純水による洗浄によって容易にウエーハW上から除去される。
【符号の説明】
【0062】
2 切削装置
18 チャックテーブル
28 切削ブレード
30 洗浄装置
48 スピンナテーブル
66 洗浄液供給手段
74 純水供給手段
76 乾燥手段
88,100 純水供給源
90 凝集剤供給源
92 混合手段
110 切削屑
112 切削屑塊
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、
被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、
該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、
該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、
を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法。
【請求項2】
前記洗浄ステップでは、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ前記洗浄液を該被洗浄物上に供給する請求項1記載の被洗浄物の洗浄方法。
【請求項3】
前記被加工物はシリコンウエーハから構成される請求項1又は2記載の被洗浄物の洗浄方法。
【請求項1】
スピンナテーブルに保持された被洗浄物に洗浄液を供給しながら洗浄する被洗浄物の洗浄方法であって、
被洗浄物を該スピンナテーブルで保持する保持ステップと、
該スピンナテーブルで保持された該被洗浄物上に少なくとも凝集剤を含む洗浄液を供給して、該被洗浄物上に付着している付着物を凝集させて付着物凝集塊を形成する洗浄ステップと、
該洗浄ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ該被洗浄物上に純水を噴出して、該被洗浄物上の該付着物凝集塊を該被洗浄物上から除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させて該被洗浄物を乾燥させる乾燥ステップと、
を具備したことを特徴とする被洗浄物の洗浄方法。
【請求項2】
前記洗浄ステップでは、該被洗浄物を保持した該スピンナテーブルを所定の回転速度で回転させつつ前記洗浄液を該被洗浄物上に供給する請求項1記載の被洗浄物の洗浄方法。
【請求項3】
前記被加工物はシリコンウエーハから構成される請求項1又は2記載の被洗浄物の洗浄方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公開番号】特開2011−35157(P2011−35157A)
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−179751(P2009−179751)
【出願日】平成21年7月31日(2009.7.31)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年7月31日(2009.7.31)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】
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