特開 2023-148311 フレーム洗浄機構及びフレーム洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148311

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】フレーム洗浄機構及びフレーム洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231005BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

H01L21/304 651B

H01L21/304 643C

H01L21/78 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056257

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 朋浩

(72)【発明者】

【氏名】唐崎 秀彦

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 英史

(72)【発明者】

【氏名】置田 尚吾

【テーマコード（参考）】

5F063

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F063AA15

5F063DF06

5F063DF19

5F063DF20

5F063FF04

5F063FF35

5F157AA12

5F157AA98

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB90

5F157BB32

5F157BB45

5F157CB13

5F157CE06

5F157CE07

5F157CE10

5F157CE25

5F157CE32

5F157CF44

5F157DB02

5F157DB18

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】フレームを洗浄する際に洗浄液の飛散を抑制することが可能なフレーム洗浄機構及びフレーム洗浄方法を提供する。
【解決手段】テープ１６を介在させて加工対象物１２を固定した状態の環状のフレーム１８を洗浄するフレーム洗浄機構１００は、フレーム１８を載置するテーブル１４と、テーブル１４を回転させるテーブル回転装置１０と、テーブル１４に洗浄液を吐出するノズル４０と、テーブル回転装置１０によってテーブル１４が回転している間に、ノズル４０をフレーム１８の幅内で揺動させるノズル揺動機構３０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

テープを介在させて加工対象物を固定した状態の環状のフレームを洗浄するフレーム洗浄機構であって、
前記フレームを載置するテーブルと、
前記テーブルを回転させるテーブル回転装置と、
前記テーブルに洗浄液を吐出するノズルと、
前記テーブル回転装置によって前記テーブルが回転している間に、前記ノズルを前記フレームの幅内で揺動させるノズル揺動機構と、
を備える、フレーム洗浄機構。

【請求項2】

前記ノズルは、
直棒形状を有し、且つ、前記テーブルに対して略水平に設けられるアームと、
前記アームの一方端に設けられた吐出管ホルダと、
前記吐出管ホルダに保持される吐出管と、
を備え、
前記テーブルの回転中心から見た場合に、前記吐出管は、前記洗浄液の吐出方向が前記テーブルの回転方向と同じ方向の成分を有するように、前記テーブルに対して傾斜する、請求項１に記載のフレーム洗浄機構。

【請求項3】

テーブルを介在させて加工対象物を固定した状態の環状のフレームを洗浄するフレーム洗浄方法であって、
前記フレームを載置するテーブルを回転させる回転ステップと、
前記回転ステップを行っている間に、ノズルを前記フレームの幅内で揺動させながら、前記ノズルから前記フレームに洗浄液を吐出する吐出ステップと、
を含む、フレーム洗浄方法。

【請求項4】

前記吐出ステップにおいて、前記テーブルは複数回回転され、前記ノズルは前記フレームに投影された前記ノズルの軌跡が一つの閉曲線を形成しないように揺動される、請求項３に記載のフレーム洗浄方法。

【請求項5】

前記吐出ステップの後、前記フレームを一定時間放置する放置ステップと、
前記放置ステップの後、前記テーブルを回転させて、遠心力により前記洗浄液を前記フレームから除去する洗浄液除去ステップと、
を更に備える、請求項３または請求項４に記載のフレーム洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はウェハを固定するフレームを洗浄するフレーム洗浄機構及びフレーム洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造では、ダイシングテープを用いてウェハ（ワーク）を環状のフレームに固定し、フレームに固定した状態でウェハを各種の加工装置に搬送し、種々の膜をウェハの表面上に形成しつつ、ウェハを加工している。例えば、露光時にはウェハの表面にレジスト膜を形成したり、グルービング（溝加工）の際にはデバイス層を保護する保護膜を形成したりする。

【0003】

これらの膜を形成するために種々の塗布装置が用いられている。例えば、回転塗布装置では、ウェハの表面の中心付近に塗布液を供給し、そのウェハの中心軸（回転テーブルの中心軸）を回転軸としてウェハを回転させることにより、遠心力を用いて塗布液をウェハの表面全体に塗布している。フレームはウェハの外周側にあるため、回転塗布装置で塗布液をウェハに塗布する際、塗布液がフレーム上に飛散することがある。また、ウェハの搬送中にフレームに汚れが付着することもある。

【0004】

フレームが塗布液等で汚染された状態で以降の加工工程に進むと、その汚れがウェハに付着してウェハ上に形成されるチップに欠陥が生じる問題や、汚れの粘着性のためにウェハの搬送時にフレームが吸着パッドから離脱しにくくなるという問題が生じることがある。このような問題を避けるため、フレームを洗浄する工程が加工工程の間に行われることがある。

【0005】

例えば、特許文献１はフレーム洗浄工程を含む水溶性樹脂被膜方法を開示している。特許文献１に記載されたフレーム洗浄工程では、フレームと一体になったウェハをスピンナーテーブル（回転テーブル）上に保持した状態で、フレームの上方に設けられた洗浄水ノズルからフレームの上面に向けて洗浄水を噴出させると共にスピンナーテーブルを回転させることにより、樹脂被膜を形成する際にフレームの上面に付着した塗布液又は塗布膜を洗浄する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－０７３６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１に記載されたフレーム洗浄工程では、ノズルからフレームに向けて噴出させた洗浄水がフレームから零れてウェハ上に飛散（水跳ね）することにより、ウェハ上に形成された塗布膜の品質が低下する（洗浄水で汚染される）可能性がある。

【0008】

ここで、洗浄水で汚染されることを抑制するために洗浄水の流量を下げたり、テーブルの回転数を下げたりすることが考えられる。しかし、この場合、フレームの全体の洗浄が完了するまでにかかる時間が長くなるため、洗浄効率が低下する可能性がある。

【0009】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フレームを洗浄する際に、洗浄液の飛散を抑制しつつ、効率的に洗浄を行うことが可能なフレーム洗浄機構及びフレーム洗浄方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るフレーム洗浄機構は、テープを介在させて加工対象物を固定した状態の環状のフレームを洗浄するフレーム洗浄機構であって、フレームを載置するテーブルと、テーブルを回転させるテーブル回転装置と、テーブルに洗浄液を吐出するノズルと、テーブル回転装置によってテーブルが回転している間に、ノズルをフレームの幅内で揺動させるノズル揺動機構と、を備える。

【0011】

第１の態様に係るフレーム洗浄機構では、テーブル回転装置によりテーブルを回転させながら、洗浄ノズルから洗浄液をフレーム上に吐出しながら、洗浄ノズル揺動機構により洗浄ノズルを略環状のフレームの幅内で揺動させる。これにより、洗浄液がフレームの表面に吐出される位置をずらしながら、フレームの全体に効率よく洗浄液をかけることができる。そのため、塗布膜の汚染を抑制するために低流量及び低テーブル回転数で洗浄液を吐出しながらも、効率的にフレームを洗浄することができる。

【0012】

本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様に係るフレーム洗浄機構において、ノズルは、直棒形状を有し、且つ、テーブルに対して略水平に設けられるアームと、アームの一方端に設けられた吐出管ホルダと、吐出管に保持される吐出管と、を備え、テーブルの回転中心から見た場合に、吐出管は、洗浄液の吐出方向がテーブルの回転方向と同じ方向の成分を有するように、テーブルに対して傾斜する。

【0013】

第２の態様に係るフレーム洗浄機構では、洗浄液の吐出方向がテーブルの回転方向と同じ方向の成分を含むため、テーブルの回転方向と同じ方向の成分だけ、テーブルに対する洗浄液の相対的な吐出速度を遅くすることができる。これにより、塗布膜の汚染を一層効果的に抑制することができる。

【0014】

上記目的を達成するために、本発明の第３の態様に係るフレーム洗浄方法は、テーブルを介在させて加工対象物を固定した状態の環状のフレームを洗浄するフレーム洗浄方法であって、フレームを載置するテーブルを回転させる回転ステップと、回転ステップを行っている間に、ノズルをフレームの幅内で揺動させながら、ノズルからフレームに洗浄液を吐出する吐出ステップと、を含む。

【0015】

第３の態様に係るフレーム洗浄方法では、テーブルを回転させながら、洗浄ノズルから洗浄液をフレーム上に吐出しながら、洗浄ノズルを環状のフレームの幅内で揺動させる。これにより、洗浄液がフレームの表面に吐出される位置をずらしながら、フレームの全体に効率よく洗浄液をかけることができる。そのため、塗布膜の汚染を抑制するために低流量及び低テーブル回転数で洗浄液を吐出しながらも、効率的にフレームを洗浄することができる。

【0016】

本発明の第４の態様によれば、本発明の第３の態様に係るフレーム洗浄方法の吐出ステップにおいて、テーブルは複数回回転され、ノズルはフレームに投影されたノズルの軌跡が一つの閉曲線を形成しないように揺動される。これにより、ムレなく万遍に洗浄液をフレームに吐出することができる。

【0017】

本発明の第５の態様によれば、本発明の第３又は第４の態様に係るフレーム洗浄方法は、吐出ステップの後、フレームを一定時間放置する放置ステップと、放置ステップ後、テーブルを回転させて、遠心力により洗浄液をフレームから除去する洗浄液除去ステップと、を更に備える。

【0018】

第５の態様に係るフレーム洗浄方法では、放置時間中にフレーム上に付着した汚染を洗浄水に溶解させることができるため、効果的に洗浄を行うことができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、フレームを洗浄する場合に洗浄液の飛散を抑制しつつ、効率的に洗浄を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係るフレーム洗浄機構を適用した回転塗布装置の一例を示す斜視図である。

【図2】図１に示す回転塗布装置の平面図である。

【図3】洗浄ノズルの概略構成図である。

【図4】テーブルの表面に対する吐出管の傾斜方向を説明する図である。

【図5】フレーム洗浄機構の機能ブロック図である。

【図6】本実施形態に係るフレーム洗浄方法の手順を示すフローチャートである。

【図7】洗浄ノズルの揺動を説明する図である。

【図8】条件を変えてフレーム洗浄を行った結果を示すテーブルである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。以下の説明において、例として加工対象物（ワーク）をウェハとするが、加工対象物を限定する趣旨ではない。

【0022】

まず、フレーム洗浄機構１００の構成について説明する。図１及び図２は本実施形態に係るフレーム洗浄機構１００を適用した回転塗布装置１の一例を示す斜視図及び平面図である。なお、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は互いに直交する方向であり、Ｘ軸方向は水平方向、Ｙ軸方向はＸ軸方向に直交する水平方向、Ｚ軸方向は上下方向（鉛直方向）である。図１及び図２に示す回転塗布装置１は、ウェハ１２に塗布液を塗布し、塗布の後、洗浄液によりフレーム１８に飛散した塗布液を洗浄する。

【0023】

図１及び図２に示すように、回転塗布装置１は、テーブル１４（図３及び図５参照）、テーブル回転装置１０（図３及び図５参照）、遮蔽板１９、塗布ノズル２０、塗布ノズル駆動部３０、洗浄ノズル４０、洗浄ノズル駆動部５０、及び制御部６０を備える。また、図１及び図２において、テーブル１４、テーブル回転装置１０、洗浄ノズル４０、洗浄ノズル駆動部５０及び制御部６０は、本実施形態に係るフレーム洗浄機構１００を構成する。

【0024】

回転塗布装置１に洗浄ノズル４０、洗浄ノズル駆動部５０及び制御部６０を追加するだけで、回転塗布装置１にフレーム洗浄機構１００を適用することができるため、フレーム洗浄機構１００を比較的安価に実現することが可能である。

【0025】

テーブル１４は、水平方向に平行な表面（保持面）を有し、不図示の吸引装置を用いてウェハ１２(フレーム１８）を吸着保持する。例えば、略円板形状のウェハ１２はダイシングテープ（テープ）１６を介在させて略環状のフレーム１８に固定された状態で、ウェハ１２の中心がテーブル１４の中心とほぼ一致するように、テーブル１４上に載置される。すなわち、フレーム１８はダイシングテープ１６を介してテーブル１４上に保持される。なお、図１及び図２では、テーブル１４上にウェハ１２が載置されている状態を示しているため、テーブル１４は、ウェハ１２、ダイシングテープ１６及びフレーム１８の下に隠れている。

【0026】

テーブル回転装置１０は、不図示のモータを用いてテーブル１４をＺ軸に平行な回転軸を中心にしてテーブル１４を回転させる。

【0027】

遮蔽板１９は、テーブル１４の周囲に、例えば略Ｚ軸方向に垂直に立設される。また、遮蔽板１９は、テーブル１４の上部まで覆うように湾曲していてもよい。遮蔽板１９は、塗布及び洗浄の際にテーブル１４から飛散した塗布液及び洗浄液を遮蔽し、回転塗布装置１の外部に塗布液及び洗浄液が飛散することを抑制する。

【0028】

塗布ノズル２０は、ウェハ１２の表面の中心付近に塗布液を供給する。塗布液は、形成する膜の種類に応じて適切に任意に選択されるが、例えば、レジスト膜を形成する場合は塗布液としてレジスト剤溶液（感光性樹脂溶液）、デバイス層の保護膜を形成する場合は塗布液として保護膜形成用の樹脂溶液等が挙げられる。塗布ノズル２０は、吐出口２１と、アーム２２と、回転シャフト２３とを備える。アーム２２は、例えば、直棒形状であり、テーブル１４に対して略水平に設けられる。吐出口２１は、アーム２２の一方端に設けられ、不図示の配管を介して供給される塗布液をウェハ１２の表面に向けて吐出する。回転シャフト２３はＺ軸方向に略平行に立設され、回転シャフト２３の上端はアーム２２の他方端に連結され、回転シャフト２３の下端は塗布ノズル駆動部３０に連結される。

【0029】

塗布ノズル駆動部３０は、不図示のモータ及び伝達機構を備える。塗布ノズル駆動部３０は、回転シャフト２３を中心にして塗布ノズル２０を回転（回動）させることにより、塗布ノズル２０の吐出口２１をテーブル１４（ウェハ１２）の表面の中心付近に移動させたり、テーブル１４上から退避させたりする。

【0030】

塗布液を回転塗布する際には、塗布ノズル２０からウェハ１２の表面の中心付近に塗布液が吐出されると、テーブル回転装置１０はテーブル１４を比較的高速で回転させ（例えば、数百から数千ｍｉｎ^－１（又はｒｐｍ））、遠心力によって塗布液をウェハ１２の全体に拡散させる。塗布時における塗布ノズル駆動部３０による塗布ノズル２０の移動及びテーブル回転装置１０によるテーブル１４の回転は、制御部６０による制御に基づいて行われる。

【0031】

洗浄ノズル４０は、本発明のノズルの一例であり、フレーム１８の表面に洗浄液を吐出する。以下、図３を用いて洗浄ノズル４０の構成について説明する。図３は、洗浄ノズル４０の一例を示す概略構成図である。図３に示すように洗浄ノズル４０は、吐出管ホルダ４１、アーム４２、回転シャフト４３及び吐出管４４を備える。

【0032】

アーム４２は、例えば直棒形状であり、テーブル１４に対して略水平に設けられる。吐出管ホルダ４１は、アーム４２の一方端に設けられ、吐出管４４を保持する。回転シャフト４３はＺ軸方向に略平行に立設され、回転シャフト４３の上端はアーム４２の他方端に連結され、回転シャフト４３の下端は洗浄ノズル駆動部５０に連結される。吐出管４４は、例えば直管形状であり、不図示の配管を介して供給される洗浄液をフレーム１８に向けて吐出する。洗浄液は、塗布膜の種類に応じて適切に任意に選択されるが、塗布膜が水溶性樹脂製である場合、例えば、洗浄液として水が用いられる。

【0033】

吐出管４４の内径は、略環状のフレーム１８の幅（フレーム１８の内径と外径の差）よりも小さいことが好ましい。具体的には、吐出管４４の口径（内径）は１ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、本実施形態に係るフレーム洗浄機構１００では、細径の吐出管４４から十分に低流量で洗浄液をフレーム１８に吐出しながら、洗浄ノズル４０をフレーム１８の幅内で揺動させる。つまり、フレーム洗浄機構１００では、洗浄ノズル４０を揺動させて洗浄液がフレーム１８の表面に吐出（滴下）される位置をずらしながら、フレーム１８の全体に効率よく洗浄液を吐出する。なお、洗浄ノズル４０（又は吐出管４４）は、塗布膜を塗布したウェハ１２上に移動し、塗布膜を洗浄してもよい。

【0034】

また、吐出管４４から吐出される洗浄液の流量（吐出流量）は、吐出管４４から吐出された洗浄液がフレーム１８から零れ落ちたり、洗浄液がウェハ１２上に飛び散ってウェハ１２に形成された塗布膜を汚染又は溶解（以下、単に、汚染と称する）させたりしない程度に低流量であることが好ましい。後述する実験結果によれば、望ましい洗浄液の流量（吐出流量）は０．１Ｌ／ｍｉｎ以下である。また、十分な低流量を実現しやすくするために、吐出管４４の内径は比較的小さいことが好ましく、例えば、１ｍｍである。

【0035】

このように、フレーム洗浄機構１００では、低流量で洗浄液を吐出することにより塗布膜の汚染を抑制しつつも、洗浄ノズル４０を揺動させることにより効率的に洗浄を行うことができる。

【0036】

また、吐出管４４の先端とテーブル１４上に載置されるフレーム１８の表面との間の離間距離（Ｚ軸方向の距離）Ｄは比較的短いことが好ましい。好適な離間距離Ｄは実験的又は経験的に求めることが可能である。例えば、離間距離Ｄは１０ｍｍ以下に設定され、より好ましくはその距離の半分以下（すなわち、５ｍｍ以下）に設定される。また、吐出管４４から吐出される洗浄液の流量又は吐出管４４の内径に応じて離間距離Ｄを可変できるように、回転塗布装置１は、フレーム１８に対する吐出管４４の先端の相対的な高さを変化させる高さ調整機構を備えてもよい。上記のように離間距離Ｄを短くすることで、吐出管４４から吐出された洗浄液がフレーム１８に衝突して周囲に飛散することを効果的に防ぐことができる。

【0037】

更に、吐出管ホルダ４１によって保持される吐出管４４は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に略平行、つまり、テーブル１４（フレーム１８）の表面に対して略垂直でもよいが、吐出管４４はテーブル１４の表面に対して傾斜していることが好ましい。以下、図４を用いて、テーブル１４の表面に対する吐出管４４の傾斜方向について説明する。図４において、符号４Ａは回転中のテーブル１４（フレーム１８）と洗浄ノズル４０の位置関係を示す斜視図であり、符号４Ｂは、テーブル１４の回転中心から洗浄ノズル４０の先端を見た図である。以下、説明のために、テーブル１４の回転方向が時計回りであると仮定する（図２から図４及び図７において矢印Ａの方向）。

【0038】

図４の符号４Ａ及び４Ｂに示すように、テーブル１４の表面に対して吐出管４４を傾斜させる場合、吐出管４４の傾斜方向はテーブル１４の回転方向と同じ方向の成分を有することが好ましい。符号４Ａに示すような洗浄ノズル４０とテーブル１４との位置関係である場合、テーブル１４の回転中心から洗浄ノズル４０の先端を見ると、符号４Ｂに示すように、テーブル１４の回転方向は矢印Ａで示すようにＸ軸方向の正の向き（図４では左から右に向かう向き）になる。

【0039】

吐出管４４がテーブル１４の表面に対して傾斜している場合、吐出直後の洗浄液の吐出方向は、吐出管４４の傾斜方向とほぼ同じ方向（符号４Ｂにおいて矢印Ｃ）となる。なお、厳密には洗浄ノズル４０が揺動しているため、洗浄液の吐出方向は揺動によって多少影響される。しかし、洗浄ノズル４０の揺動速度は低速であり、洗浄液の吐出方向に対して揺動が与える影響は小さい（ほぼない）ため、ここでは揺動の影響は実質的にないものとして説明する。

【0040】

吐出管４４がテーブル１４の表面に対して傾斜している場合、吐出される洗浄液の吐出速度は、テーブル１４の表面に平行な方向（水平方向）の成分と垂直方向の成分とに分解できる。例えば、符号４Ｂの例の場合、テーブル１４の回転方向はＸ軸方向の正の向きであるため、吐出管４４の傾斜方向はＸ軸方向の正の向きに傾斜することが望ましい。つまり、洗浄液の吐出方向がテーブル１４の回転方向と同じ方向の成分を有するように、吐出管４４が傾斜することが好ましい。

【0041】

洗浄液の吐出方向がテーブル１４の回転方向と同じ方向の成分を含む場合、テーブル１４の回転方向と同じ方向の成分だけ、テーブル１４に対する洗浄液の相対的な吐出速度を遅くすることができる。テーブル１４に対する洗浄液の相対的な吐出速度を遅くすることにより、洗浄液がフレーム１８上から零れ落ちたり、洗浄液がウェハ１２上に飛び散ってウェハ１２に形成された塗布膜を汚染したりすることを一層抑制することができる。

【0042】

図１及び図２に戻って、洗浄ノズル駆動部５０は、本発明のノズル揺動機構の一例であり、不図示のモータ及び伝達機構を備える。洗浄ノズル駆動部５０は、回転シャフト４３を中心にして洗浄ノズル４０を回転させることにより、洗浄ノズル４０の吐出管４４をフレーム１８に対向するように所定の洗浄位置に移動させたり、洗浄位置から退避させたりする。

【0043】

更に、フレーム１８を洗浄する際には、テーブル回転装置１０によりテーブル１４が回転されている間、洗浄ノズル４０から洗浄液をフレーム１８上に吐出しながら、洗浄ノズル駆動部５０により、洗浄ノズル４０を略環状のフレーム１８の幅内で揺動させる。言い換えると、フレーム１８を洗浄する際には、テーブル１４を回転させながら（図２から図４及び図７において矢印Ａで示す）、洗浄ノズル４０をフレーム１８の内径と外径との間で往復移動させる（図２、図３及び図７において、往復移動する範囲を矢印Ｂで示す）。洗浄時の洗浄ノズル４０の揺動について、詳しくは後述する。洗浄時における洗浄ノズル駆動部５０による洗浄ノズル４０の移動（及び揺動）及びテーブル回転装置１０によるテーブル１４の回転は、制御部６０による制御に基づいて行われる。

【0044】

制御部６０は、テーブル回転装置１０、塗布ノズル２０、塗布ノズル駆動部３０、洗浄ノズル４０及び洗浄ノズル駆動部５０を統合制御する。制御部６０は、回転塗布装置１（フレーム洗浄機構１００）に有線又は無線で接続される。

【0045】

制御部６０は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイスが挙げられる。また、プログラマブル論理デバイスとして、例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）等が挙げられる。なお、制御部６０の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

【0046】

以下、図５を用いて制御部６０についての機能構成について説明する。図５に示すように、制御部６０は、塗布制御部６１、テーブル回転制御部６２、ノズル駆動制御部６３、流量制御部６４、及び、インターフェース６５を備える。

【0047】

塗布制御部６１は、流量制御弁（不図示）及び塗布ノズル駆動部３０を制御することにより、塗布液の塗布時の塗布ノズル２０の流量調整及び塗布ノズル２０の駆動を行う。回転塗布装置１における回転塗布は公知の技術であるため、詳しい説明については省略する。テーブル回転制御部６２は、テーブル回転装置１０を制御することにより、塗布液の塗布時及びフレーム１８の洗浄時に適切な回転数でテーブル１４を回転させる。

【0048】

ノズル駆動制御部６３は、フレーム１８の洗浄時に洗浄ノズル４０をフレーム１８の幅内で揺動させる。流量制御部６４は、不図示の流量制御弁を制御することによりフレーム１８の洗浄時に洗浄液の流量を調整する。インターフェース６５は、不図示の入出力部を介して、ユーザ及び回転塗布装置１との間で情報をやり取りする。

【0049】

以下、図６を用いて、回転塗布装置１における塗布液の塗布及びフレーム１８の洗浄の手順について説明する。まず、不図示の搬送アームにより、ウェハ１２をテーブル１４上に載置する（ステップＳ１０）。続いて、塗布ノズル２０から塗布液をウェハ１２の中心付近に吐出し、その後、テーブル回転装置１０によりテーブル１４を回転させて塗布液をウェハ１２全体に拡散させる（ステップＳ１２）。塗布液を拡散させる際のテーブル１４の回転数は、比較的高速である。塗布液の種類、形成する塗布膜の膜厚及びウェハ１２の大きさ等に応じて異なるが、テーブル１４の回転数は、例えば、数百から数千ｍｉｎ^－１である。

【0050】

ステップＳ１２で塗布が行われた後、フレーム１８の洗浄が行われる。フレーム１８の洗浄では、まず、洗浄ノズル４０から吐出される洗浄液が零れ落ちないように、十分に低速でテーブル回転装置１０によりテーブル１４を回転させる（ステップＳ１４）。テーブル１４の回転数は、例えば、１０ｍｉｎ^－１以下である。テーブル１４の回転数を十分に低くすることにより、洗浄液がフレーム１８から零れ落ちたり、洗浄液がウェハ１２上に飛び散ってウェハ１２に形成された塗布膜を汚染したりすることを抑制することができる。

【0051】

続いて、洗浄ノズル駆動部５０により洗浄ノズル４０を洗浄位置（洗浄開始位置）に移動させる（ステップＳ１６）。更に、洗浄ノズル４０から洗浄液をフレーム１８上に吐出しながら、洗浄ノズル駆動部５０により洗浄ノズル４０を略環状のフレーム１８の幅内で揺動させ、且つ、テーブル回転装置１０によりテーブル１４を１回転以上回転させる（ステップＳ１８）。

【0052】

以下、図７を用いてフレーム１８を洗浄する際における洗浄ノズル４０の揺動についてより詳しく説明する。図７は、フレーム１８を洗浄する場合における洗浄ノズル４０の揺動を説明する図である。図７において、黒い丸が吐出管４４の先端が揺動する範囲の両端の位置を示す。

【0053】

図７に示すように、吐出管４４の先端が揺動する範囲を示す黒い丸の一方はフレーム１８の内周上に位置し、黒い丸の他方はフレーム１８の外周上に位置する。つまり、吐出管４４の先端は、フレーム１８の内周と外周との間、言い換えると、フレーム１８の幅内で揺動（往復移動）する。

【0054】

フレーム洗浄機構１００において、吐出管４４から十分に低流量で洗浄液を吐出できるように吐出管４４の内径は小さいため、フレーム１８の幅（フレーム１８の内径と外径の差）よりも小さい。そこで、洗浄ノズル４０をフレーム１８の幅内（フレーム１８の内径と外径の間）で揺動させることにより、フレーム１８の幅全体に洗浄液を吐出させる。

【0055】

洗浄液がフレーム１８の表面に吐出（滴下）される位置をずらしながら、フレーム１８の全体に効率よく洗浄液をかけることができるため、低流量で洗浄液を吐出しながらも洗浄効率を向上させることができる。

【0056】

フレーム洗浄機構１００では、吐出管４４の内径が小さく、吐出流量も小さいため、洗浄液を吐出する際に、フレーム１８から洗浄液がはみだすことを防止でき、ウェハ１２上に形成された塗布膜を汚染することを抑制することができる。

【0057】

更に、テーブル１４を回転させながら、洗浄ノズル４０をフレーム１８の幅内で揺動（往復移動）させる。これにより、フレーム１８の全周にわたって洗浄液を吐出することが可能となる。その結果、フレーム１８から洗浄液を飛散させることなく、フレーム１８の全体の洗浄を行うことができる。

【0058】

ここで、洗浄液の吐出流量及びテーブル１４の回転数は任意に設定可能であるが、フレーム１８から洗浄液が飛散しないように、洗浄液の吐出流量及びテーブル１４の回転数を十分に低くすることが好ましい。具体的には、吐出された洗浄液がフレーム１８の表面上から零れ落ちることなく、表面張力によりフレーム１８の表面上に滞留するように、洗浄液の吐出流量及びテーブル１４の回転数を十分に低くすることが好ましい。

【0059】

また、洗浄液を吐出する際には、テーブル１４を複数回回転し、洗浄ノズル４０は、フレーム１８に投影された洗浄ノズル４０の軌跡が一つの閉曲線を形成しないように揺動されることが好ましい。フレーム１８に投影された洗浄ノズル４０の軌跡が一つの閉曲線を形成しないため、例えば、テーブル１４を２回回転する場合、テーブル１４の１回転目の洗浄ノズル４０の軌跡は、テーブル１４の２回転目の洗浄ノズル４０の軌跡と完全には重なり合わない。テーブル１４の２回転目において洗浄液がフレーム１８の表面に吐出される位置を、テーブル１４の１回転目からずらすことができるため、一層ムラなく万遍に洗浄液をフレーム１８に吐出することが可能になる。

【0060】

ステップＳ１８において洗浄液をフレーム１８の全周に吐出した後、テーブル１４の回転を停止し（ステップＳ２０）、一定時間放置する（ステップＳ２２）。この放置時間中に、フレーム１８上に付着した汚染（レジスト剤溶液や保護膜形成用の樹脂溶液）を洗浄水に溶解させる。ここで、フレーム１８に付着した汚染の洗浄液に対する溶解度が比較的高い場合、ステップＳ２２を省いてもよい。

【0061】

続いて、テーブル回転装置１０によりテーブル１４を高速回転させて、遠心力によりフレーム１８の表面上から洗浄液を飛散させる（ステップＳ２４）。テーブル１４の回転数は任意に設定可能であるが、例えば、数百から数千ｍｉｎ^－１である。

【0062】

洗浄液の除去後、フレーム１８を目視又は不図示のカメラで撮影することにより、フレーム１８を良好に洗浄できたか確認し、洗浄を繰り返すか終了するか判定する（ステップＳ２６）。この判定は、ユーザによって行ってもよいし、カメラの観察画像に基づいて制御部６０が自動的に行ってもよい。

【0063】

ステップＳ２６において洗浄を繰り返すと判定した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、ステップＳ１４に戻る。ステップＳ２６において洗浄を終了すると判定した場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ウェハ１２をテーブル１４上から搬出し（ステップＳ２８）、処理を終了する。

【0064】

このように、本実施形態によれば、洗浄液は、洗浄ノズル４０の揺動によってフレーム１８の幅方向全体に吐出管４４の先端から吐出されながら、テーブル１４の３６０度回転（１回転）によってフレーム１８の周方向全体に吐出される。その際、吐出された洗浄液がフレーム１８の表面上から零れ落ちることなく、表面張力によりフレーム１８の表面上に滞留するように、洗浄液の吐出流量及びテーブル１４の回転数を十分に低くする。これにより、洗浄液がフレーム１８から零れ落ちたり、洗浄液がウェハ１２上に飛び散ってウェハ１２に形成された塗布膜を汚染したりことを抑制することができる。

【0065】

以下、図８を用いて、好ましい洗浄条件について説明する。図８は、吐出管４４の内径が１ｍｍ、且つ、吐出管４４の先端とフレーム１８の表面との距離Ｄが４ｍｍである場合に、実験例１から１１においてテーブル１４の回転数、洗浄水の吐出流量及び放置時間を変えて、フレーム１８を洗浄した結果を示す。

【0066】

図８において、評価Ａは洗浄結果が優れて良好、評価Ｂは良好、評価Ｃは部分的不良、評価Ｆは不良を示す。実験例１では、回転数が２０ｍｉｎ^－１、吐出流量が０．５Ｌ／ｍｉｎ、及び洗浄液を吐出した後、放置することなく洗浄液を除去した。実験例１では、吐出された洗浄液がすぐにフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまい、評価結果はＦである。

【0067】

実験例２及び実験例３では、実験例１における吐出流量を、それぞれ０．２Ｌ／ｍｉｎ及び０．１Ｌ／ｍｉｎに変えた。実験例２及び実験例３でも、吐出された洗浄液がすぐにフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまうため、評価結果はＦである。実験例１から実験例３から、テーブル１４の回転数が２０ｍｉｎ^－１である場合は回数数が高すぎるため、良好に洗浄を行うことができないことが分かる。

【0068】

実験例４から実験例６では、実験例１から実験例３の条件のうち回転数を１５ｍｉｎ^－１に変えた。実験例４及び実験例５では、吐出された洗浄液がすぐにフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまうため、評価結果はＦである。実験例６では、洗浄水はフレーム１８表面上に溜まりやすくなったが、それでも洗浄液はフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまう頻度が高いため、評価結果はＦである。実験例４から実験例６によれば、テーブル１４の回転数が１５ｍｉｎ^－１である場合でも、回数数がまだ高すぎるため良好に洗浄を行うことができないことが分かる。

【0069】

実験例７から実験例９は、実験例１から実験例３の条件のうち回転数を１０ｍｉｎ^－１に変えた。実験例７では吐出された洗浄液がすぐにフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまい、評価結果はＦである。実験例８では、洗浄水はフレーム１８の表面上に溜まりやすくなったが、それでも洗浄液はフレーム１８の表面上から零れ落ちてしまう頻度が高いため、評価結果はＦである。一方、実験例９では、洗浄水はフレーム１８の表面上に溜まり、零れ落ちることがなくなったが、汚染物（塗布液）がフレーム１８の表面上に残るため、評価結果はＣである。実験例７から実験例９によれば、テーブル１４の回転数が１０ｍｉｎ^－１であれば、他の洗浄条件を変更すれば良好な洗浄結果を得られる見込みがあることが分かる。

【0070】

実験例１０では、実験例９と同じ条件で洗浄液を吐出後、３０秒間放置してから洗浄液を除去した。実験例１０では汚染物がかなり溶解しており洗浄結果が改善されたため、評価結果はＢである。さらに、実験例１１では、実験例９と同じ条件で洗浄液を吐出後、４５秒間放置してから洗浄液を除去した。実験例１１では汚染物はほぼすべて溶解しており洗浄結果がさらに改善されたため、評価結果はＡである。

【0071】

これらの実験の結果から、テーブル１４の回転数及び洗浄液の吐出流量を十分に低くし、放置時間を長くすれば、洗浄結果は良好になることが分かった。具体的には、図８に示す実験例では、テーブル１４の回転数を１０ｍｉｎ^－１、吐出流量を０．１Ｌ／ｍｉｎ、放置時間を３０秒以上にすれば、良好に洗浄を行うことができることが分かった。なお、上記の実験結果における具体的な数値は一例にすぎず、洗浄時のパラメータを限定する趣旨ではない。当然ながら、吐出管４４の内径、吐出管４４の先端とフレーム１８の表面との離間距離Ｄ、汚染物（塗布膜）の種類、洗浄液の種類に応じて、好適なテーブル１４の回転数、洗浄液の吐出流量及び放置時間が変化する。

【0072】

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態に係るフレーム洗浄機構１００によれば、テーブル回転装置１０によりテーブル１４を回転させつつ、洗浄ノズル４０から洗浄液をフレーム１８上に吐出し、さらには洗浄ノズル駆動部５０により洗浄ノズル４０を略環状のフレーム１８の幅内で揺動させる。このように洗浄液がフレーム１８の表面に吐出される位置をずらしながら、フレーム１８の全体に効率よく洗浄液をかけることができるため、塗布膜の汚染を抑制するために低流量及び低テーブル回転数で洗浄液を吐出しながらも、効率的にフレーム１８を洗浄することができる。

【0073】

また、吐出管４４をテーブル１４の回転中心から見た場合に、吐出管４４は、洗浄液の吐出方向がテーブル１４の回転方向と同じ方向の成分を有するように、テーブル１４に対して傾斜した構成であることが好ましい。洗浄液の吐出方向がテーブル１４の回転方向と同じ方向を含む場合、テーブル１４の回転方向と同じ方向の成分だけ、テーブル１４に対する洗浄液の相対的な吐出速度を遅くすることができる。これにより、塗布膜の汚染を一層抑制することができる。

【0074】

また、洗浄液を吐出した後、一定時間放置してから洗浄水を除去することが好ましい。この放置時間中にフレーム１８上に付着した汚染を洗浄水に溶解させることができるため、効果的に洗浄を行うことができる。

【0075】

また、回転塗布装置１に洗浄ノズル４０、洗浄ノズル駆動部５０及び制御部６０を追加するだけで、回転塗布装置１にフレーム洗浄機構１００を適用することができるため、フレーム洗浄機構１００を比較的安価に実現することが可能である。
＜変形例＞
上記の実施形態では吐出管４４は直管形状であるとして説明した。しかし、テーブル１４の回転中心から見た場合に、吐出管４４は、洗浄液の吐出方向がテーブル１４の回転方向と同じ方向の成分を有するように洗浄液を吐出することができればよいため、吐出管４４は湾曲管でもよい。

【0076】

上記の実施形態では回転塗布装置１にフレーム洗浄機構１００を適用する場合について説明した。しかし、既存のフレーム洗浄機構を用いて本実施形態に係るフレーム洗浄機構１００を実現することも可能である。この場合、洗浄ノズル駆動部５０が洗浄ノズル４０を揺動させるようにノズル駆動制御部６３の制御プログラムを変更するだけで、フレーム洗浄機構１００を比較的安価に実現することが可能である。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

【0078】

例えば、上記において、ウェハ１２が固定された状態のフレーム１８をテーブル１４に載置して、フレーム１８を洗浄する場合について説明したが、フレーム１８だけをテーブル１４に載置してフレーム１８を洗浄することも当然可能である。

【符号の説明】

【0079】

１…回転塗布装置、１００…フレーム洗浄機構、１０…テーブル回転装置、１２…ウェハ、１４…テーブル、１６…ダイシングテープ、１８…フレーム、２０…塗布ノズル、２１…吐出口、２２…アーム、２３…回転シャフト、３０…塗布ノズル駆動部、４０…洗浄ノズル、４１…吐出管ホルダ、４２…アーム、４３…回転シャフト、４４…吐出管、５０…洗浄ノズル駆動部、６０…制御部、６１…塗布制御部、６２…テーブル回転制御部、６３…ノズル駆動制御部、６４…流量制御部、６５…インターフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】