特許第6351374号(P6351374)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6351374
(24)【登録日】2018年6月15日
(45)【発行日】2018年7月4日
(54)【発明の名称】洗浄装置及び加工装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20180625BHJP
   H01L 21/301 20060101ALI20180625BHJP
【FI】
   H01L21/304 643A
   H01L21/78 N
   H01L21/78 P
   H01L21/304 648L
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-105836(P2014-105836)
(22)【出願日】2014年5月22日
(65)【公開番号】特開2015-222745(P2015-222745A)
(43)【公開日】2015年12月10日
【審査請求日】2017年3月24日
(73)【特許権者】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(72)【発明者】
【氏名】山田 将二郎
(72)【発明者】
【氏名】楊 云峰
【審査官】 小池 英敏
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−260094(JP,A)
【文献】 特開2004−327613(JP,A)
【文献】 特開平04−011728(JP,A)
【文献】 特開2011−243833(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304
H01L 21/301
B08B 3/00−3/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加工物を保持する回転可能な洗浄テーブルと、
該洗浄テーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、
該洗浄テーブルを収容し上端部に開口が形成された洗浄ハウジングと、
該洗浄テーブルより下方で該洗浄ハウジングに接続した排気手段と、
該洗浄ハウジングの該開口を覆うエアーの流れを生成して該開口から洗浄液が飛散するのを防ぐエアーカーテン生成手段と、を備え、
該エアーカーテン生成手段は、
該洗浄ハウジングの該開口の近傍に配設され、該開口から該洗浄ハウジング内へ斜め下向きにエアーを噴射する第一の噴射口及び第二の噴射口を備え、
該第一の噴射口と該第二の噴射口とは、平面視で該洗浄テーブルを挟む位置に位置付けられ、該洗浄テーブルの回転方向と対応する向きに該エアーを噴射し、
該第一の噴射口は、該開口の半部を覆うエアーの流れを発生させ、該第二の噴射口は、該開口の残りの半部を覆うエアーの流れを発生させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項2】
前記エアーカーテン生成手段は、イオン化されたエアーを噴射することを特徴とする請求項1記載の洗浄装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2記載の洗浄装置を含む洗浄手段と、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工するための加工手段と、該チャックテーブルに保持された加工後の被加工物を該洗浄手段に搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を洗浄する洗浄装置、及び洗浄装置を含む加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェーハ等の板状物は、例えば、ストリート(分割予定ライン)に沿って切削され、各デバイスに対応する複数のチップへと分割される。切削後の板状物は、加工屑等の異物で汚染されているので、この異物を除去するために洗浄装置で洗浄される。
【0003】
板状物を洗浄する洗浄装置は、例えば、洗浄用の空間を内部に備える洗浄ハウジングと、洗浄ハウジング内で板状物を吸引保持して回転する洗浄テーブルと、洗浄テーブルの上方から洗浄液を噴射する洗浄ノズルとを備えている。板状物を吸引保持した洗浄テーブルを回転させて、洗浄ノズルから板状物に向けて洗浄液を噴射することで、板状物に付着した異物を除去できる。
【0004】
ところで、上述した洗浄ノズルから噴射される洗浄液の圧力は非常に高いので、板状物と衝突した洗浄液は、例えば、洗浄ハウジングの上端部に形成されている搬出入用の開口から外部に飛散してしまう。この問題を解決するために、洗浄ハウジングの開口に可動式のカバーを設けた洗浄装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2012−40571号公報
【特許文献2】特開2013−229462号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、例えば、特許文献1のような樹脂製のカバーを備えた洗浄装置では、カバーの開閉時に発生する静電気によってデバイスが破損してしまう。特許文献2のように接地された金属製のカバーを用いれば、静電気によるデバイスの破損を防止できるが、この場合には、開閉機構を含むカバーの構成が複雑化してコストが高くなってしまう。
【0007】
本発明はかかる問題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、デバイスを破損させることなく外部への洗浄液の飛散を防止し、かつ、コストを低く抑えることのできる洗浄装置、及びこの洗浄装置を含む加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、被加工物を保持する回転可能な洗浄テーブルと、該洗浄テーブルに保持された被加工物に洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、該洗浄テーブルを収容し上端部に開口が形成された洗浄ハウジングと、該洗浄テーブルより下方で該洗浄ハウジングに接続した排気手段と、該洗浄ハウジングの該開口を覆うエアーの流れを生成して該開口から洗浄液が飛散するのを防ぐエアーカーテン生成手段と、を備え、該エアーカーテン生成手段は、該洗浄ハウジングの該開口の近傍に配設され、該開口から該洗浄ハウジング内へ斜め下向きにエアーを噴射する第一の噴射口及び第二の噴射口を備え、該第一の噴射口と該第二の噴射口とは、平面視で該洗浄テーブルを挟む位置に位置付けられ、該洗浄テーブルの回転方向と対応する向きに該エアーを噴射し、該第一の噴射口は、該開口の半部を覆うエアーの流れを発生させ、該第二の噴射口は、該開口の残りの半部を覆うエアーの流れを発生させることを特徴とする洗浄装置が提供される。
【0009】
本発明の洗浄装置において、前記エアーカーテン生成手段は、イオン化されたエアーを噴射することが好ましい。
【0010】
また、本発明によれば、前記洗浄装置を含む洗浄手段と、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工するための加工手段と、該チャックテーブルに保持された加工後の被加工物を該洗浄手段に搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする加工装置が提供される。
【発明の効果】
【0011】
本発明の洗浄装置は、洗浄ハウジングの開口を覆うエアーカーテン(エアーの流れ)を生成するエアーカーテン生成手段を備えるので、洗浄ハウジングの開口をエアーカーテンで覆って外部への洗浄液の飛散を防止できる。
【0012】
すなわち、本発明の洗浄装置では、開口を覆う樹脂製又は金属製のカバーの代わりに可動部を必要としないエアーカーテン生成手段を設けたので、デバイスを破損させる静電気を生じることなく外部への洗浄液の飛散を防止し、かつ、構成を簡略化してコストを低く抑えることができる。
【0013】
さらに、エアーカーテン生成手段は、開口から洗浄ハウジング内へ斜め下向きにエアーを噴射する第一の噴射口及び第二の噴射口を備え、第一の噴射口と第二の噴射口とが平面視で洗浄テーブルを挟む位置に位置付けられているので、洗浄テーブルの回転方向と対応する向きにエアーを噴射して良好なダウンフローを形成できる。
【0014】
これにより、洗浄テーブルより下方に接続された排気手段で洗浄ハウジング内の雰囲気を適切に排気して、洗浄対象の被加工物との衝突で発生する汚染された洗浄液が被加工物に再付着するのを抑制できる。また、エアーカーテン生成手段には可動部が必要ないので、洗浄装置の省スペース化にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】洗浄装置の構成例を模式的に示す図である。
図2】エアー噴射ノズルで発生するエアーの流れを模式的に示す縦断面図である。
図3】エアー噴射ノズルで発生するエアーの流れを模式的に示す平面図である。
図4】洗浄装置を含む加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る洗浄装置の構成例を模式的に示す図である。なお、図1では、洗浄装置で洗浄される被洗浄物(被加工物)を併せて示している。図1に示すように、洗浄装置1は、上端部に円形の開口3aを備えた有底円筒状の洗浄ハウジング3を備えている。
【0017】
洗浄ハウジング3の内部空間には、被洗浄物(被加工物)31を吸引保持して回転する円盤状の洗浄テーブル(スピンナテーブル)5が収容されている。洗浄テーブル5の周囲には、被洗浄物31を支持する環状のフレーム37を四方から挟持固定する4個のクランプ7が設置されている。
【0018】
被洗浄物31は、例えば、円盤状の半導体ウェーハであり、その表面側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。デバイス領域は、格子状に配列されたストリート(分割予定ライン)でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはIC等のデバイス33が形成されている。
【0019】
被洗浄物31の裏面側には、被洗浄物31より大径のダイシングテープ35が貼着されている。ダイシングテープ35の外周部分は、環状のフレーム37に固定されている。すなわち、被洗浄物31は、ダイシングテープ35を介してフレーム37に支持されている。なお、図1では、ストリートに沿って加工された後の被洗浄物31を示している。
【0020】
洗浄テーブル5の下部には、鉛直方向に伸びるスピンドル9を介してモータ等の回転駆動源11が連結されており、洗浄テーブル5は、この回転駆動源11の回転力で、回転軸となるスピンドル9の軸心周りに回転する。洗浄テーブル5の上面は、被洗浄物31を吸引保持する保持面5aとなっている。
【0021】
保持面5aは、洗浄テーブル5の内部に形成された流路(不図示)等を通じて吸引源(不図示)と接続されており、被洗浄物31は、保持面5aに作用する吸引源の負圧で洗浄テーブル5に吸引保持される。
【0022】
洗浄ハウジング3の側壁3bにおいて、洗浄テーブル5より下方の位置には、洗浄ハウジング3の内部空間に存在するミスト状の洗浄液やエアー等を、洗浄ハウジング3の外部に排出する排気管13が取り付けられている。洗浄ハウジング3は、この排気管13を介して排気ポンプ(排気手段)(不図示)に接続される。
【0023】
洗浄テーブル5の上方には、洗浄テーブル5で吸引保持された被洗浄物31に洗浄液を噴射する洗浄ノズル15が配置されている。この洗浄ノズル15は、支持アーム17を介して搖動機構(不図示)に連結されており、洗浄テーブル5の上方において洗浄テーブル5の径方向に搖動される。
【0024】
洗浄ハウジング3の開口3aと近接する位置には、平面視において洗浄テーブル5を挟む一対のエアー噴射ノズル(エアーカーテン生成手段)19,21が配置されている。エアー噴射ノズル19,21の基端部は、エアー供給管23、開閉バルブ25等を介してエアー供給源27に接続されている。
【0025】
洗浄ハウジング3の開口3a側に位置するエアー噴射ノズル19の先端部には、斜め下向きにエアーを噴射する噴射口(第一の噴射口)19aが形成されている。この噴射口19aは、鉛直方向より水平方向に長く形成されており、開口3aの半部を覆う薄膜状のエアーの流れ(エアーカーテン)を発生させることができる。
【0026】
同様に、洗浄ハウジング3の開口3a側に位置するエアー噴射ノズル21の先端部には、斜め下向きにエアーを噴射する噴射口(第二の噴射口)(不図示)が形成されている。この噴射口も、鉛直方向より水平方向に長く形成されており、開口3aの残りの半部を覆う薄膜状のエアーの流れを発生させることができる。
【0027】
開閉バルブ25を開いてエアー噴射ノズル19,21にエアーを供給すると、エアー噴射ノズル19の噴射口19a及びエアー噴射ノズル21の噴射口からエアーが噴射される。図2は、エアー噴射ノズル19で発生するエアーの流れを模式的に示す縦断面図であり、図3は、エアー噴射ノズル19,21で発生するエアーの流れを模式的に示す平面図である。
【0028】
図2に示すように、噴射口19aは、斜め下向き(水平方向と所定の角度をなす向き)にエアーAを噴射できるように形成されており、噴射口19aから噴射されたエアーAは、開口3aから洗浄ハウジング3内に流入する。同様に、エアー噴射ノズル21の噴射口は、斜め下向きにエアーを噴射できるように形成されており、この噴射口から噴射されたエアーも、開口3aから洗浄ハウジング3内に流入する。
【0029】
一対のエアー噴射ノズル19,21は、平面視において洗浄テーブル5を挟む位置に設けられており、図3に示すように、洗浄テーブル5の回転方向Rと対応する向きにエアーA,Bを噴射できる。これにより、洗浄テーブル5の回転によるエアーA,Bの乱れを抑制して、排気に適した良好なダウンフローを形成できる。
【0030】
なお、エアー噴射ノズル19,21や、エアー供給管23には、エアー供給源27から供給されるエアーをイオン化するイオナイザーを設けても良い。これにより、エアー噴射ノズル19,21からイオン化されたエアーA,Bを噴射して、被洗浄物11を除電できる。この場合、洗浄装置1とは別に除電装置を設ける必要がなくなるので、装置の低コスト化、省スペース化等に有利である。
【0031】
以上のように、本実施形態に係る洗浄装置1は、洗浄ハウジング3の開口3aを覆うエアーの流れ(エアーカーテン)を生成するエアー噴射ノズル(エアーカーテン生成手段)19,21を備えるので、洗浄ハウジング3の開口3aをエアーカーテンで覆って外部への洗浄液の飛散を防止できる。
【0032】
すなわち、本実施形態に係る洗浄装置1では、開口3aを覆う樹脂製又は金属製のカバーの代わりに可動部を必要としないエアー噴射ノズル19,21を設けたので、デバイス33を破損させる静電気を生じることなく外部への洗浄液の飛散を防止し、かつ、装置の構成を簡略化してコストを低く抑えることができる。
【0033】
さらに、エアー噴射ノズル19,21は、開口3aから洗浄ハウジング3内へ斜め下向きにエアーA,Bを噴射する噴射口(第一の噴射口)19a及び噴射口(第二の噴射口)を備え、エアー噴射ノズル19の噴射口19aとエアー噴射ノズル21の噴射口とが平面視で洗浄テーブル5を挟む位置に位置付けられているので、洗浄テーブル5の回転方向Rと対応する向きにエアーA,Bを噴射して良好なダウンフローを形成できる。
【0034】
これにより、洗浄テーブル5より下方に接続された排気ポンプ(排気手段)で洗浄ハウジング3内の雰囲気を適切に排気して、被洗浄物(被加工物)31との衝突で発生する加工屑等の異物で汚染されたミスト状の洗浄液が被洗浄物11に再付着するのを抑制できる。また、エアー噴射ノズル19,21には可動部が必要ないので、洗浄装置1の省スペース化にも有利である。
【0035】
次に、上述した洗浄装置1を含む加工装置について説明する。図4は、洗浄装置を含む加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。なお、本実施形態では、加工装置の一例として切削装置を説明するが、本発明の加工装置は、レーザー加工装置、研削装置等の他の装置でも良い。
【0036】
図4に示すように、加工装置2は、各構成を支持する基台4を備えている。基台4において、前端の一方側の角部には矩形状の開口4aが設けられており、この開口4a内には、カセット載置台6が昇降可能に設置されている。カセット載置台6の上面には、ダイシングテープ35を介してフレーム37に支持された複数の被洗浄物(被加工物)31を収容する直方体状のカセット8が載置される。なお、図4では、説明の便宜上、カセット8の輪郭のみを示している。
【0037】
カセット載置台6と近接する位置には、前後方向(X軸方向)に長い矩形状の開口4bが形成されている。この開口4b内には、X軸移動テーブル10、X軸移動テーブル10をX軸方向(前後方向、加工送り方向)に移動させるX軸移動機構(不図示)、及びX軸移動機構を覆う防塵・防滴カバー12が設けられている。
【0038】
X軸移動機構は、X軸方向に平行な一対のX軸ガイドレール(不図示)を備えており、X軸ガイドレールには、X軸移動テーブル10がスライド可能に設置されている。X軸移動テーブル10の下面側には、ナット部(不図示)が固定されており、このナット部には、X軸ガイドレールと平行なX軸ボールネジ(不図示)が螺合されている。
【0039】
X軸ボールネジの一端部には、X軸パルスモータ(不図示)が連結されている。X軸パルスモータでX軸ボールネジを回転させることで、X軸移動テーブル10はX軸ガイドレールに沿ってX軸方向に移動する。
【0040】
X軸移動テーブル10上には、被洗浄物31を吸引保持するチャックテーブル14が設けられている。チャックテーブル14の周囲には、被洗浄物31を支持する環状のフレーム37を四方から挟持固定する4個のクランプ16が設置されている。
【0041】
チャックテーブル14は、モータ等の回転駆動源(不図示)と連結されており、鉛直方向(Z軸方向)に延びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル14は、上述のX軸移動機構により、X軸移動テーブル10とともにX軸方向に移動する。
【0042】
チャックテーブル14の上面は、被洗浄物31を吸引保持する保持面14aとなっている。この保持面14aは、チャックテーブル14の内部に形成された流路(不図示)を通じて吸引源(不図示)と接続されている。
【0043】
開口4bと近接する位置には、被洗浄物31を搬送する第一の搬送機構(不図示)が設けられている。第一の搬送機構によってチャックテーブル14に搬入された被洗浄物31は、保持面14aに作用する吸引源の負圧でチャックテーブル14に吸引保持される。
【0044】
基台4の上方には、2組の切削ユニット(加工手段)18を支持する門型の支持構造20が、開口4bを跨ぐように配置されている。支持構造20の前面上部には、各切削ユニット18をY軸方向(割り出し送り方向)及びZ軸方向(鉛直方向)に移動させる2組の切削ユニット移動機構22が設けられている。
【0045】
切削ユニット移動機構22は、支持構造20の前面に配置されY軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール24を備えている。Y軸ガイドレール24には、各切削ユニット移動機構22を構成するY軸移動テーブル26がスライド可能に設置されている。
【0046】
各Y軸移動テーブル26の裏面側(後面側)には、ナット部(不図示)が固定されており、このナット部には、Y軸ガイドレール24と平行なY軸ボールネジ28がそれぞれ螺合されている。各Y軸ボールネジ28の一端部には、Y軸パルスモータ30が連結されている。Y軸パルスモータ30でY軸ボールネジ28を回転させれば、Y軸移動テーブル26は、Y軸ガイドレール24に沿ってY軸方向に移動する。
【0047】
各Y軸移動テーブル26の表面(前面)には、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール32が設けられている。Z軸ガイドレール32には、Z軸移動テーブル34がスライド可能に設置されている。
【0048】
各Z軸移動テーブル34の裏面側(後面側)には、ナット部(不図示)が固定されており、このナット部には、Z軸ガイドレール32と平行なZ軸ボールネジ36がそれぞれ螺合されている。各Z軸ボールネジ36の一端部には、Z軸パルスモータ38が連結されている。Z軸パルスモータ38でZ軸ボールネジ36を回転させれば、Z軸移動テーブル34は、Z軸ガイドレール32に沿ってZ軸方向に移動する。
【0049】
各Z軸移動テーブル34の下部には、被洗浄物31を切削加工する切削ユニット18が設けられている。また、各切削ユニット18と隣接する位置には、被洗浄物31を撮像するカメラ(不図示)が設置されている。上述のようにY軸移動テーブル26及びZ軸移動テーブル34を移動させることで、各切削ユニット18及び各カメラは、Y軸方向及びZ軸方向に移動する。
【0050】
各切削ユニット18は、Y軸の周りに回転するスピンドル(不図示)の一端側に装着された円環状の切削ブレード40を備えている。各スピンドルの他端側にはモータ(不図示)が連結されており、スピンドルに装着された切削ブレード40を回転させる。この切削ブレード40を回転させて被洗浄物31に切り込ませることで、被洗浄物31は切削加工される。
【0051】
開口4bに対して開口4aと反対側の位置には、上述した洗浄装置1を含む洗浄ユニット(洗浄手段)42が配置されている。洗浄ユニット42と近接する位置には、被洗浄物31を搬送する第二の搬送機構(搬送手段)(不図示)が設けられている。切削ユニット18で切削加工された被洗浄物31は、第二の搬送機構でチャックテーブル14から洗浄ユニット42に搬送される。
【0052】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、平面視において洗浄テーブル5を挟む位置に設けられた一対のエアー噴射ノズル19,21をエアーカーテン生成手段として用いているが、エアーカーテン生成手段の構成はこれに限定されない。
【0053】
例えば、開口3aの周りに配置された3個以上のエアー噴射ノズルをエアーカーテン生成手段としても良い。この場合にも、噴射口から洗浄テーブル5の回転方向Rと対応する向きにエアーを噴射することで、良好なダウンフローを形成できる。
【0054】
その他、上記実施形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【0055】
1 洗浄装置
3 洗浄ハウジング
3a 開口
3b 側壁
5 洗浄テーブル
5a 保持面
7 クランプ
9 スピンドル
11 回転駆動源
13 排気管
15 洗浄ノズル
17 支持アーム
19 エアー噴射ノズル(エアーカーテン生成手段)
19a 噴射口(第一の噴射口)
21 エアー噴射ノズル(エアーカーテン生成手段)
23 エアー供給管
25 開閉バルブ
27 エアー供給源
31 被洗浄物(被加工物)
33 デバイス
35 ダイシングテープ
37 フレーム
A,B エアー
R 回転方向
2 加工装置
4 基台
4a,4b 開口
6 カセット載置台
8 カセット
10 X軸移動テーブル
12 防塵・防滴カバー
14 チャックテーブル
14a 保持面
16 クランプ
18 切削ユニット(加工手段)
20 支持構造
22 切削ユニット移動機構
24 Y軸ガイドレール
26 Y軸移動テーブル
28 Y軸ボールネジ
30 Y軸パルスモータ
32 Z軸ガイドレール
34 Z軸移動テーブル
36 Z軸ボールネジ
38 Z軸パルスモータ
40 切削ブレード
42 洗浄ユニット(洗浄手段)
図1
図2
図3
図4