特許 7422432 ウェーハ洗浄装置及びボンディングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-18

(45)【発行日】2024-01-26

(54)【発明の名称】ウェーハ洗浄装置及びボンディングシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240119BHJP

   H01L 21/52 20060101ALI20240119BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648A

H01L21/304 643A

H01L21/304 647Z

H01L21/304 645C

H01L21/52 C

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022569460

(86)(22)【出願日】2022-03-30

(86)【国際出願番号】 JP2022016037

【審査請求日】2022-11-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000146722

【氏名又は名称】ヤマハロボティクスホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】菊地 広

(72)【発明者】

【氏名】李 瑾

【審査官】安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２４６２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２３２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５０２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２５５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０２１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１４８４７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２１／１３２１３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／０２１０２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５１８４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１２４３２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４－２１／３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２ －２１／０３３

Ｈ０１Ｌ ２１／５０ －２１／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／６０ －２１／６０７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７ －２１／６８７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２０／００ －２０／２６

Ｂ０８Ｂ １／００ －１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハの表面の洗浄を行うウェーハ洗浄装置であって、
液体により前記ウェーハの表面の洗浄を行うウェット洗浄ユニットと、
大気圧プラズマにより前記ウェーハの表面の洗浄を行うドライ洗浄ユニットと、を含み、
前記ドライ洗浄ユニットは、前記ウェット洗浄ユニットの上に少なくとも一部が重ね合わせて配置されていること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置であって、
上面に前記ウェーハを保持するとともに、前記ウェーハを保持した状態で上下方向に駆動される処理ステージを含み、
前記ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、
前記ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、
前記処理ステージは、前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとの間で前記ウェーハを上下方向に移動させること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項2】

請求項１に記載のウェーハ洗浄装置であって、
前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットとを仕切るシャッタを備えること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のウェーハ洗浄装置であって、
前記ウェット洗浄ユニットに隣接して配置される横搬送ユニットを備え、
前記横搬送ユニットは、前記ウェーハを前記ウェット洗浄チャンバに出し入れする横搬送装置を備えること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のウェーハ洗浄装置であって、
前記ウェット洗浄ユニットは、水素水、オゾン水、または純水を前記ウェーハの表面に噴射する水ノズルと、
先端に取り付けられた拭き取り部材を前記ウェーハの表面に沿って移動させて前記ウェーハの表面を拭き取る拭き取りヘッドと、を含み、
前記処理ステージは、前記ウェーハを保持した状態で回転し、前記ウェット洗浄チャンバの中で前記ウェーハを回転させること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項5】

請求項１に記載のウェーハ洗浄装置であって、
更に、前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットの側面に隣接して配置され、前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットとに跨って上下方向に延びる縦搬送ユニットを備え、
前記縦搬送ユニットは、前記ウェーハを前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとに出し入れするとともに、前記ウェーハを前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとの間で搬送する縦搬送装置を備えること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項6】

請求項５に記載のウェーハ洗浄装置であって、
前記ウェット洗浄ユニットは、水素水、オゾン水、または純水を前記ウェーハの表面に噴射する水ノズルと、
先端に取り付けられた拭き取り部材を前記ウェーハの表面に沿って移動させて前記ウェーハの表面を拭き取る拭き取りヘッドと、
上面に前記ウェーハを保持すると共に、前記ウェーハを保持した状態で回転及び上下方向に駆動される処理ステージと、を備えること、
を特徴とするウェーハ洗浄装置。

【請求項7】

ウェーハの上に半導体チップをボンディングするボンディング装置と、
前記ウェーハの表面または前記半導体チップの表面の洗浄を行う洗浄装置と、
前記ウェーハまたは前記半導体チップを搬送する搬送装置と、を備えるボンディングシステムであって、
前記洗浄装置は、
液体により前記ウェーハの表面または前記半導体チップの表面の洗浄を行うウェット洗浄ユニットと、
大気圧プラズマにより前記ウェーハの表面または前記半導体チップの表面の洗浄を行うドライ洗浄ユニットと、を含み、
前記ドライ洗浄ユニットは、前記ウェット洗浄ユニットの上に少なくとも一部が重ね合わせて配置され、
前記搬送装置は、前記洗浄装置に前記ウェーハまたは前記半導体チップを出し入れすると共に、洗浄後の前記ウェーハまたは前記半導体チップを前記洗浄装置から前記ボンディング装置に搬送し、
前記ボンディング装置は、洗浄後の前記ウェーハの上に洗浄後の前記半導体チップをボンディングすること、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項8】

請求項７に記載のボンディングシステムであって、
前記洗浄装置は、
上面に前記ウェーハまたは前記半導体チップを保持するとともに、前記ウェーハまたは前記半導体チップを保持した状態で上下方向に駆動される処理ステージを含み、
前記ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、
前記ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、
前記処理ステージは、前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとの間で前記ウェーハまたは前記半導体チップを上下方向に移動させること、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項9】

請求項８に記載のボンディングシステムであって、
前記洗浄装置が、前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットとを仕切るシャッタを備えること、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項10】

請求項８または９に記載のボンディングシステムであって、
前記洗浄装置が、前記ウェット洗浄ユニットに隣接して配置される横搬送ユニットを備え、
前記横搬送ユニットが、前記ウェーハまたは前記半導体チップを前記ウェット洗浄チャンバに出し入れする横搬送装置を備え、
前記搬送装置は、前記横搬送装置との間で前記ウェーハまたは前記半導体チップの受け渡しを行うこと、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項11】

請求項７に記載のボンディングシステムであって、
前記ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、
前記ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、
更に、前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットの側面に隣接して配置され、前記ウェット洗浄ユニットと前記ドライ洗浄ユニットとに跨って上下方向に延びる縦搬送ユニットを備え、
前記縦搬送ユニットは、前記ウェーハまたは前記半導体チップを前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとに出し入れするとともに、前記ウェーハまたは前記半導体チップを前記ウェット洗浄チャンバと前記ドライ洗浄チャンバとの間で搬送する縦搬送装置を備え、
前記搬送装置は、前記縦搬送装置との間で前記ウェーハまたは前記半導体チップの受け渡しを行うこと、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項12】

請求項７から１１のいずれか１項に記載のボンディングシステムであって、
前記半導体チップは、支持材の上面に貼り付けられており、
前記洗浄装置は、前記支持材の上面に貼り付けられた前記半導体チップの表面の洗浄を行い、
前記搬送装置は、前記支持材と共に前記支持材の上面に貼り付けられた前記半導体チップを搬送し、
前記ボンディング装置は、前記支持材から前記半導体チップをピックアップして前記ウェーハの上にボンディングすること、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項13】

請求項１２に記載のボンディングシステムであって、
前記洗浄装置は、前記ウェーハの上面にボンディングされた前記半導体チップの表面の洗浄を行い、
前記搬送装置は、上面に前記半導体チップがボンディングされた前記ウェーハを搬送し、
前記ボンディング装置は、前記支持材から他の半導体チップをピックアップして、前記ウェーハの上面にボンディングされた前記半導体チップの上に前記他の半導体チップをボンディングすること、
を特徴とするボンディングシステム。

【請求項14】

請求項１２または１３に記載のボンディングシステムであって、
前記支持材は、ダイシングフィルム、シリコンウェーハ、ガラス板、または基板であること、
を特徴とするボンディングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造用のウェーハの表面の洗浄を行うウェーハ洗浄装置の構造及びウェーハ洗浄装置を備えるボンディングシステムの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体を製造する際には、シリコンウェーハや化合物半導体ウェーハ等のウェーハの表面の洗浄が必要となる。特許文献1には、２枚のウェーハの接合を行う際にウェーハの表面を擦り洗いする洗浄装置と、プラズマ処理によりウェーハの表面改質を行う表面改質装置と、純水によってウェーハの表面を親水化する表面親水化処理装置と、検査装置と、接合装置とを統合した接合システムが開示されている。特許文献１に開示された接合システムでは、洗浄装置と表面改質装置とは、同一の処理ブロックの中に水平方向に並べて配置されている。

【0003】

また、特許文献２には、半導体回路表面洗浄用のプラズマを発生させるプラズマ発生装置が開示されている。特許文献２には、プラズマ用のガスが流れるセラミックスチューブの外側に配置した負電極と、セラミックスチューブの中に配置した接地電極との間に高電圧を印加してセラミックスチューブの中で放電を発生させ、これにより、プラズマを発生させてセラミックスチューブ先端からプラズマを噴出させるプラズマ発生装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１５５７５９号公報

【文献】特許第５１８８６１５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に記載のシステムでは、洗浄装置とプラズマ処理を行う表面改質装置とが水平方向に並べて配置されているため、システム全体の設置面積が大きくなるとともに、洗浄工程におけるウェーハの搬送距離が長くなり、処理速度を大きくできないという問題があった。

【0006】

そこで、本開示は、ウェーハ洗浄装置の小型化と設置面積の低減を図るとともに、洗浄工程におけるウェーハの搬送距離を低減して処理速度の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のウェーハ洗浄装置は、ウェーハの表面の洗浄を行うウェーハ洗浄装置であって、液体によりウェーハの表面の洗浄を行うウェット洗浄ユニットと、大気圧プラズマによりウェーハの表面の洗浄を行うドライ洗浄ユニットと、を含み、ドライ洗浄ユニットは、ウェット洗浄ユニットの上に少なくとも一部が重ね合わせて配置されていること、を特徴とする。

【0008】

このように、ドライ洗浄ユニットをウェット洗浄ユニットの上に少なくとも一部が重ね合わされるように配置することにより、ウェーハ洗浄装置の小型化と設置面積の低減を図ることができる。また、ドライ洗浄ユニットとウェット洗浄ユニットとの間の搬送距離が短くなるので、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0009】

本開示のウェーハ洗浄装置において、上面にウェーハを保持するとともに、ウェーハを保持した状態で上下方向に駆動される処理ステージを含み、ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、処理ステージは、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間でウェーハを上下方向に移動させてもよい。

【0010】

このように、処理ステージの上面にウェーハを保持した状態でウェーハをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間で移動させることができるので、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間のウェーハの移動時間を短くすることができ、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0011】

本開示のウェーハ洗浄装置において、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットとを仕切るシャッタを備えてもよい。

【0012】

これにより、ウェット洗浄ユニットの上部に配置されたドライ洗浄ユニットの中の大気プラズマがウェット洗浄ユニットの中に配置されている各機器の表面に当たって各機器の表面が荒れることを抑制することができる。

【0013】

本開示のウェーハ洗浄装置において、ウェット洗浄ユニットに隣接して配置される横搬送ユニットを備え、横搬送ユニットは、ウェーハをウェット洗浄チャンバに出し入れする横搬送装置を備えてもよい。

【0014】

これにより、容易にウェット洗浄チャンバの中にウェーハを出し入れできる。

【0015】

本開示のウェーハ洗浄装置において、ウェット洗浄ユニットは、水素水、オゾン水、または純水をウェーハの表面に噴射する水ノズルと、先端に取り付けられた拭き取り部材をウェーハの表面に沿って移動させてウェーハの表面を拭き取る拭き取りヘッドと、を含み、処理ステージは、ウェーハを保持した状態で回転し、ウェット洗浄チャンバの中でウェーハを回転させてもよい。

【0016】

これにより、ウェーハの表面に付着した微細な異物の除去を行うことができる。

【0017】

本開示のウェーハ洗浄装置において、ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、更に、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットの側面に隣接して配置され、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットとに跨って上下方向に延びる縦搬送ユニットを備え、縦搬送ユニットは、ウェーハをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとに出し入れするとともに、ウェーハをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間で搬送する縦搬送装置を備えてもよい。

【0018】

このように、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットの側面にウェーハをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間で搬送する縦搬送ユニットを配置するので、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間のウェーハの移動時間を短くすることができ、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0019】

本開示のウェーハ洗浄装置において、ウェット洗浄ユニットは、水素水、オゾン水、または純水をウェーハの表面に噴射する水ノズルと、先端に取り付けられた拭き取り部材をウェーハの表面に沿って移動させてウェーハの表面を拭き取る拭き取りヘッドと、上面にウェーハを保持すると共に、ウェーハを保持した状態で回転及び上下方向に駆動される処理ステージと、を備えてもよい。

【0020】

これにより、ウェーハの表面に付着した微細な異物の除去を行うことができる。

【0021】

本開示のボンディングシステムは、ウェーハの上に半導体チップをボンディングするボンディング装置と、ウェーハの表面または半導体チップの表面の洗浄を行う洗浄装置と、ウェーハまたは半導体チップを搬送する搬送装置と、を備えるボンディングシステムであって、洗浄装置は、液体によりウェーハの表面または半導体チップの表面の洗浄を行うウェット洗浄ユニットと、大気圧プラズマによりウェーハの表面または半導体チップの表面の洗浄を行うドライ洗浄ユニットと、を含み、ドライ洗浄ユニットは、ウェット洗浄ユニットの上に少なくとも一部が重ね合わせて配置され、搬送装置は、洗浄装置にウェーハまたは半導体チップを出し入れすると共に、洗浄後のウェーハまたは半導体チップを洗浄装置からボンディング装置に搬送し、ボンディング装置は、洗浄後のウェーハの上に洗浄後の半導体チップをボンディングすること、を特徴とする。

【0022】

このように、ボンディング装置と、洗浄装置と、搬送装置とを一体に配置することにより、洗浄からボンディングまでの時間を短くでき品質の高い半導体装置を製造することができる。

【0023】

本開示のボンディングシステムにおいて、洗浄装置は、上面にウェーハまたは半導体チップを保持するとともに、ウェーハまたは半導体チップを保持した状態で上下方向に駆動される処理ステージを含み、ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、処理ステージは、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間でウェーハまたは半導体チップを上下方向に移動させてもよい。

【0024】

これにより、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間のウェーハの移動時間を短くすることができ、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0025】

本開示のボンディングシステムにおいて、洗浄装置が、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットとを仕切るシャッタを備えてもよい。

【0026】

本開示のボンディングシステムにおいて、洗浄装置が、ウェット洗浄ユニットに隣接して配置される横搬送ユニットを備え、横搬送ユニットが、ウェーハまたは半導体チップをウェット洗浄チャンバに出し入れする横搬送装置を備え、搬送装置は、横搬送装置との間でウェーハまたは半導体チップの受け渡しを行ってもよい。

【0027】

これにより、搬送装置を簡便な構成にすることができる。

【0028】

本開示のボンディングシステムにおいて、ウェット洗浄ユニットは、ウェット洗浄を行うウェット洗浄チャンバを備え、ドライ洗浄ユニットは、ドライ洗浄を行うドライ洗浄チャンバを備え、更に、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットの側面に隣接して配置され、ウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットとに跨って上下方向に延びる縦搬送ユニットを備え、縦搬送ユニットは、ウェーハまたは半導体チップをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとに出し入れするとともに、ウェーハまたは半導体チップをウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間で搬送する縦搬送装置を備え、搬送装置は、縦搬送装置との間でウェーハまたは半導体チップの受け渡しを行ってもよい。

【0029】

これにより、ウェット洗浄チャンバとドライ洗浄チャンバとの間のウェーハの移動時間を短くすることができ、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0030】

本開示のボンディングシステムにおいて、半導体チップは、支持材の上面に貼り付けられており、洗浄装置は、支持材の上面に貼り付けられた半導体チップの表面の洗浄を行い、搬送装置は、支持材と共に支持材の上面に貼り付けられた半導体チップを搬送し、ボンディング装置は、支持材から半導体チップをピックアップしてウェーハの上にボンディングしてもよい。

【0031】

これにより、ボンディングシステムにダイシング後のウェーハを供給してウェーハの上に半導体チップのボンディングを行うことができる。

【0032】

本開示のボンディングシステムにおいて、洗浄装置は、ウェーハの上面にボンディングされた半導体チップの表面の洗浄を行い、搬送装置は、上面に半導体チップがボンディングされたウェーハを搬送し、ボンディング装置は、支持材から他の半導体チップをピックアップして、ウェーハの上面にボンディングされた半導体チップの上に他の半導体チップをボンディングしてもよい。

【0033】

これにより、ウェーハの上に複数段に半導体チップをボンディングする際に、上面に半導体チップをボンディングしたウェーハをボンディングシステムから外部に搬出せずに上の段の半導体チップのボンディングを行うことができるので、品質の高いボンディングを行うことができる。

【0034】

本開示のボンディングシステムにおいて、支持材は、ダイシングフィルム、シリコンウェーハ、ガラス板、または基板でもよい。

【発明の効果】

【0035】

本開示は、ウェーハ洗浄装置の小型化と設置面積の低減を図るとともに、洗浄工程におけるウェーハの搬送距離を低減して処理速度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】実施形態のウェーハ洗浄装置の一階面の平面図である。

【図2】実施形態のウェーハ洗浄装置の二階面の平面図である。

【図3】実施形態のウェーハ洗浄装置のウェット洗浄ユニットとドライ洗浄ユニットの立断面図である。

【図4】図３に示すウェーハ洗浄装置の動作を示す図であって、処理ステージの上にウェーハを保持させた状態を示す立断面図である。

【図5】図３に示すウェーハ洗浄装置の動作を示す図であって、ウェット洗浄中の立断面図である。

【図6】図３に示すウェーハ洗浄装置の動作を示す図であって、ウェーハをウェット洗浄チャンバからドライ洗浄チャンバに移動させた状態を示す立断面図である。

【図7】図３に示すウェーハ洗浄装置の動作を示す図であって、ドライ洗浄中の立断面図である。

【図8】他の実施形態のウェーハ洗浄装置の立断面図である。

【図9】実施形態のボンディングシステムの一階面を示す平面図である。

【図10】図９に示すボンディングシステムの二階面を示す平面図である。

【図11】ダイシングフィルムの上に貼り付けられた半導体チップとダイシングフィルムが取り付けられたリングとを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、図面を参照しながら実施形態のウェーハ洗浄装置１００について説明する。図１、２に示すように、ウェーハ洗浄装置１００は、図１に示す一階面と、図２に示す二階面との二階構造である。図１に示すように、一階面には、ウェット洗浄ユニット１０と、横搬送ユニット６０とが隣接して配置されている。また、二階面には、ウェット洗浄ユニット１０の上部に重ね合わせてドライ洗浄ユニット４０が配置されている。

【0038】

図１、３に示すように、ウェット洗浄ユニット１０は、略直方体のケーシング１１と、ケーシング１１の内部１２に配置されたウェット洗浄チャンバ１３と、処理ステージ１４と、処理ステージ１４を駆動する駆動装置１６と、水ノズル２１と、超音波振動子２２と、ノズルアーム２３と、ノズルアーム駆動部２４と、拭き取りヘッド３１と、ヘッドアーム３２と、ヘッドアーム駆動部３３と、回転押圧駆動部３５と、拭き取り部材３４と、純水タンク２６、水素水タンク２７と、オゾン水タンク２８と、洗浄水タンク３７とを含んでいる。

【0039】

処理ステージ１４は、上面にウェーハ８０を保持する円板状部材である。処理ステージ１４の下側にはシャフト１５が接続されている。シャフト１５は、駆動装置１６によって図３の矢印９５ａに示すように回転駆動されるとともに図３に示す矢印９５ｂのように上下方向に駆動される。従って、処理ステージ１４は、駆動装置１６によってウェーハ８０を保持した状態で回転及び上下方向に駆動される。

【0040】

水ノズル２１は、処理ステージ１４の上方に配置され、純水、オゾン水、水素水を処理ステージ１４の上面に保持されたウェーハ８０に噴射する。水ノズル２１はノズルアーム２３の先端に取り付けられている。ノズルアーム２３の根元部はノズルアーム駆動部２４に接続されている。ノズルアーム駆動部２４は、図１の矢印９１に示すように平面内でノズルアーム２３を回転移動してノズルアーム２３の先端に取り付けられた水ノズル２１を処理ステージ１４の上面に対して出し入れする。水ノズル２１の上部には、水ノズル２１から噴射する純水、水素水、オゾン水に超音波振動を与える超音波振動子２２が取り付けられている。

【0041】

拭き取りヘッド３１とは、処理ステージ１４の上側に配置され、上端に取付けられた回転押圧駆動部３５によって下端に取り付けられた拭き取り部材３４を図３に示す矢印９５ｃのように回転駆動するとともにウェーハ８０の上面に拭き取り部材３４を接触させてウェーハ８０の表面８１を拭き取り洗浄する。拭き取り部材３４は、例えば、マイクロファイバーを用いた織物又は編み物でもよい。また、拭き取りヘッド３１には、洗浄水をウェーハ８０に向けて噴射する洗浄水ノズルが組み込まれている。

【0042】

拭き取りヘッド３１は、ヘッドアーム３２の先端に取り付けられている。ヘッドアーム３２の根元部はヘッドアーム駆動部３３に接続されている。ヘッドアーム駆動部３３は、図１の矢印９２に示すように平面内でヘッドアーム３２を回転移動してヘッドアーム３２の先端に取り付けられた拭き取りヘッド３１を処理ステージ１４の上面に対して出し入れする。

【0043】

ウェット洗浄チャンバ１３は、処理ステージ１４の下側に設けられ、水ノズル２１から噴射された純水、オゾン水、水素水、或いは、拭き取りヘッド３１から噴射された洗浄水を受け止める円形のパンであり、上部に向かって開口が狭くなっている。上部の開口は、ウェーハ８０を出し入れ可能な大きさとなっている。

【0044】

純水タンク２６、水素水タンク２７、オゾン水タンク２８は、それぞれ純水、水素水、オゾン水を駐留するタンクである。ここで、水素水は、水に水素ガスを溶解させた水であり、オゾン水は、水にオゾンガスを溶解させた水である。尚、水素水タンク２７、オゾン水タンク２８に代えて、水素水を生成する水素水生成器、オゾン水を生成するオゾン水生成機を配置してもよい。また、洗浄水タンク３７は、例えば、純水、水素水、アルカリ添加水素水、炭酸水等の洗浄水を貯留する。

【0045】

純水タンク２６、水素水タンク２７、オゾン水タンク２８は、配管２５によって水ノズル２１に接続されている。また、洗浄水タンク３７は、配管３６によって拭き取りヘッド３１に接続されている。

【0046】

図１に示すように、一階面にはウェット洗浄ユニット１０に隣接して横搬送ユニット６０が配置されている。横搬送ユニット６０は、ケーシング６１と、ケーシング６１の内部６２に配置されたウェーハ受け渡しステージ６３と、横搬送装置である横搬送ロボット６４とを備えている。ウェーハ受け渡しステージ６３は、外部から未洗浄のウェーハ８０を受け入れるとともに、洗浄済のウェーハ８０を受け渡しするステージである。ウェット洗浄ユニット１０のケーシング１１の側壁１１ａと横搬送ユニット６０の側壁６１ａとには、ウェーハ８０を横搬送ユニット６０とウェット洗浄ユニット１０との間で搬送するための開口６６が設けられている。横搬送ロボット６４は、図１中の矢印９３に示すように、開口６６を通してウェーハ８０をウェーハ受け渡しステージ６３と、ウェット洗浄ユニット１０の処理ステージ１４との間で搬送する。

【0047】

図２、３に示すように、ドライ洗浄ユニット４０は、略直方体でウェット洗浄ユニット１０のケーシング１１の上部に重ね合わせて配置されたケーシング４１と、床板４２と、天井板４３と、天井レール４６と、大気圧プラズマヘッド５１と、プラズマ点火装置５２と、プラズマ用ガスタンク５３と、プラズマヘッド駆動部５６とを含んでいる。

【0048】

ケーシング４１の壁と、床板４２と、天井板４３とで仕切られる空間は、大気圧プラズマヘッド５１から噴射される大気圧プラズマによるドライ洗浄処理行うドライ洗浄チャンバ４４を構成する。また、天井板４３の上側の空間は、大気圧プラズマが進入しない機器配置空間４５を構成する。

【0049】

大気圧プラズマヘッド５１は、例えば、プラズマ用のガスが流れるセラミックスチューブと、セラミックスチューブの外側に配置した負電極と、セラミックスチューブの中に配置した接地電極とを含み、負電極と接地電極との間に高電圧を印加してセラミックスチューブの中で放電を発生させ、先端からプラズマを噴出させるプラズマ発生装置を複数並べて配置した装置でもよい。大気圧プラズマヘッド５１は、プラズマヘッド駆動部５６を介して天井レール４６に取付けられている。プラズマヘッド駆動部５６は、図３中の矢印９４ａに示すように、大気圧プラズマヘッド５１を水平方向に往復移動させる。

【0050】

床板４２の中央部で、下側に配置されたウェット洗浄ユニット１０の処理ステージ１４の上側には、処理ステージ１４が上下方向に移動可能な開口４７が設けられている。床板４２の下側には開口４７を開閉するシャッタ４８が設けられている。シャッタ４８は、図示しない駆動部によって図２中の矢印９４ｂに示すようにスライドして開口４７を開閉する。シャッタ４８が開放されると、図６に示すように、ウェット洗浄ユニット１０の処理ステージ１４が矢印９５ｄに示すように上方向に移動してウェット洗浄チャンバ１３からドライ洗浄チャンバ４４の中に移動可能となる。シャッタ４８は、処理ステージ１４がドライ洗浄チャンバ４４の中に移動した後に閉じられる。この際、シャフト１５がウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット４０との間で貫通できるような開口を形成するように、２つのシャッタ４８の合わせ面の中央には半円形の切欠き４９（図２参照）が設けられている。

【0051】

プラズマ点火装置５２は、大気圧プラズマヘッド５１の内部に配置された電極に高電圧を供給する装置であり、接続線５５によって大気圧プラズマヘッド５１に接続されている。

【0052】

プラズマ用ガスタンク５３は、プラズマ用のガスを貯留するタンクである。プラズマ用のガスとしては、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いてもよい。プラズマ用ガスタンク５３と大気圧プラズマヘッド５１とは配管５４で接続されている。

【0053】

次に、図４から図７を参照しながら、ウェーハ洗浄装置１００におけるウェーハ８０の洗浄動作について説明する。

【0054】

図４に示すように、初期状態では、シャッタ４８は閉となっており、ウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット４０とはドライ洗浄ユニット４０のケーシング４１の床板４２とシャッタ４８とで仕切られている。また、図１に示すように、ノズルアーム２３と、ヘッドアーム３２とは、水ノズル２１と拭き取りヘッド３１を処理ステージ１４にかからない位置に退避させている。

【0055】

図１に示す横搬送ロボット６４は、横搬送ユニット６０のウェーハ受け渡しステージ６３に載置された未洗浄のウェーハ８０をピックアップして図４に示すようにウェット洗浄ユニット１０の処理ステージ１４の上に載置する。処理ステージ１４は、上面にウェーハ８０を保持する。

【0056】

次に図５に示すようにウェット洗浄ユニット１０はウェット洗浄を実行する。図５に示すように、ノズルアーム駆動部２４は、ノズルアーム２３を回転させて水ノズル２１を処理ステージ１４に上方に移動させる。そして、駆動装置１６が処理ステージ１４を回転させ、水ノズル２１は純水、水素水 、又はオゾン水をウェーハ８０に向かって噴射してウェーハ８０の洗浄を行う。この際、超音波振動子２２によって純水、水素水、又はオゾン水に超音波振動を印加してもよい。次に、ヘッドアーム駆動部３３が、ヘッドアーム３２を回転させて拭き取りヘッド３１を処理ステージ１４の上方に移動させる。拭き取りヘッド３１の回転押圧駆動部３５は拭き取り部材３４を回転駆動させながらウェーハ８０の上面に接触させるとともに、ウェーハ８０の表面８１に沿って移動させてウェーハ８０の表面８１を拭き取り洗浄する。この際、拭き取りヘッド３１から洗浄水を噴射させながらウェーハ８０の表面８１の拭き取り洗浄を行ってもよい。

【0057】

ウェット洗浄が終了したら、図６に示すように、シャッタ４８が開放され、駆動装置１６が図６の矢印９５ｄに示すように処理ステージ１４を上方向に移動させる。これにより、処理ステージ１４は、ドライ洗浄チャンバ４４の中に移動する。

【0058】

処理ステージ１４がドライ洗浄チャンバ４４に移動したら、図７に示すようにシャッタ４８を閉として、大気圧プラズマヘッド５１を処理ステージ１４の上方に移動させる。そして、プラズマ点火装置５２から高電圧を大気圧プラズマヘッド５１に供給するとともに、プラズマ用ガスタンク５３からプラズマ用ガスを大気圧プラズマヘッド５１に供給して大気圧プラズマを発生させ、図７中の矢印９６に示すように大気圧プラズマヘッド５１をウェーハ８０の上方で往復移動させてドライ洗浄を行う。

【0059】

ドライ洗浄を行う際には、ドライ洗浄チャンバ４４はシャッタ４８によってウェット洗浄ユニット１０と仕切られているので、大気圧プラズマがウェット洗浄ユニット１０の内部１２に進入して内部に配置されている各機器の表面が荒れる等の影響を抑制できる。

【0060】

ドライ洗浄が終わったら、再度、図６に示すようにシャッタ４８を解放して処理ステージ１４をウェット洗浄チャンバ１３の中まで下降させ、ウェーハ８０の洗浄動作を終了する。

【0061】

洗浄終了後のウェーハ８０は、横搬送ロボット６４によって横搬送ユニット６０のウェーハ受け渡しステージ６３の上まで搬送され、他の搬送ロボットによって次の工程に搬送される。

【0062】

以上、説明したように、実施形態のウェーハ洗浄装置１００は、ドライ洗浄ユニット４０をウェット洗浄ユニット１０の上に重ね合わされるように配置することにより、ウェーハ洗浄装置１００の小型化と設置面積の低減を図ることができる。

【0063】

また、処理ステージ１４の上面にウェーハ８０を保持した状態でウェーハ８０をウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４との間で移動させることができるので、ウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４との間のウェーハ８０の移動時間を短くすることができ、洗浄処理の処理速度の向上を図ることができる。

【0064】

また、ドライ洗浄中に、シャッタ４８によりドライ洗浄チャンバ４４をウェット洗浄ユニット１０と仕切るので、ドライ洗浄ユニット４０の中の大気プラズマがウェット洗浄ユニット１０の中に配置されている各機器の表面に当たって各機器の表面が荒れることを抑制することができる。

【0065】

以上説明したウェーハ洗浄装置１００では、ドライ洗浄ユニット４０はウェット洗浄ユニット１０の上に重ね合わせて配置されるとして説明したが、例えば、ドライ洗浄ユニット４０がウェット洗浄ユニット１０よりも小さく、ドライ洗浄ユニット４０がウェット洗浄ユニット１０の一部に重なるように配置されてもよい。

【0066】

次に図８を参照しながら他の実施形態のウェーハ洗浄装置２００について説明する。先に図１から図７を参照して説明したウェーハ洗浄装置１００と同一の部位には、同一の符号を付して説明は省略する。

【0067】

図８に示すウェーハ洗浄装置２００は、上下に重ね合わせて配置したウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット２４０の側壁１１ｂ、４１ｂに隣接して縦搬送ユニット７０を配置したものである。縦搬送ユニット７０は、ウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４との間でウェーハ８０を搬送する。

【0068】

縦搬送ユニット７０は、ケーシング７１と、ケーシング７１の内部に配置された縦搬送装置７５とを備えている。

【0069】

ケーシング７１は、ウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット２４０の側面に隣接して配置され、ウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット２４０とに跨って上下方向に延びる略直方体の部材である。ケーシング７１の一階の側壁７２にはウェット洗浄ユニット１０のケーシング１１の側壁１１ｂの開口１１ｃに連通する開口７２ａが設けられている。同様に、二階の側壁７３にはドライ洗浄ユニット２４０のケーシング４１の側壁４１ｂの開口４１ｃに連通する開口７３ａが設けられている。開口７２ａ、７３ａには、それぞれシャッタ７２ｂ、７３ｂが取り付けられている。

【0070】

縦搬送装置７５は、ケーシング７１の内部に配置され、ウェーハ８０をウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４とに出し入れするとともに、ウェーハ８０をウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４との間で搬送する。

【0071】

図８に示すように、縦搬送装置７５は、図８の矢印９９のように上下方向に移動する本体７６と、本体７６の上に取り付けられて水平方向にスライド移動するチャック７７とで構成されている。チャック７７は、ウェーハ８０を把持して図８に示す矢印９８ａ，９８ｂのように水平方向に往復移動する。

【0072】

ウェット洗浄ユニット１０は、ケーシング１１の側壁１１ｂに開口１１ｃが設けられている点以外、先に図１から７を参照して説明したウェーハ洗浄装置１００のウェット洗浄ユニット１０と同一の構成である。

【0073】

ドライ洗浄ユニット２４０は、ドライ洗浄チャンバ４４の内部にウェーハ８０を保持する処理ステージ５８と、処理ステージ５８を図８に示す矢印９７の方向に往復移動させるスライド駆動部５７とを備えている。大気圧プラズマヘッド５１は、ブラケット５６ａで天井レール４６に取り付けられており、先に図１～７を参照して説明したドライ洗浄ユニット４０と異なり大気圧プラズマヘッド５１は往復移動しない。また、ケーシング４１の側壁４１ｂには開口４１ｃが設けられている。

【0074】

以上のように構成されたウェーハ洗浄装置２００は、ウェット洗浄ユニット１０でウェーハ８０のウェット洗浄を行い、ウェット洗浄が終了したら、シャッタ７２ｂ、７３ｂを開放して縦搬送装置７５によってウェーハ８０をドライ洗浄ユニット２４０に移動させる。ウェーハ８０の移動が終了したら、シャッタ７２ｂ、７３ｂを閉とし、スライド駆動部５７によりウェーハ８０を上面に保持している処理ステージ５８を往復移動させてドライ洗浄を行う。ドライ洗浄が終了したら、シャッタ７２ｂ、７３ｂを開放して縦搬送装置７５によってウェーハ８０をウェット洗浄ユニット１０に搬送してウェーハ８０の洗浄動作を終了する。

【0075】

以上説明したように、実施形態のウェーハ洗浄装置２００は、実施形態のウェーハ洗浄装置１００と同様、ドライ洗浄ユニット２４０をウェット洗浄ユニット１０の上に重ね合わされるように配置することにより、ウェーハ洗浄装置２００小型化と設置面積の低減を図ることができる。

【0076】

次に、図９、１０を参照しながら実施形態のボンディングシステム３００について説明する。

【0077】

図９に示すように、実施形態のボンディングシステム３００は、ボンディング装置４００と、第１洗浄装置５００と、ウェーハ供給装置６００と、第２洗浄装置７００と、半導体チップ供給装置８００と、搬送装置９００とを含んでいる。尚、以下の説明では、搬送装置９００延びる方向をＸ方向、水平面でＸ方向に直角方向をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。

【0078】

図９に示すように、第１洗浄装置５００と第２洗浄装置７００は、それぞれボンディング装置４００のＸ方向プラス側とマイナス側とに隣接して配置されている。また、第１洗浄装置５００のＸ方向プラス側には隣接してウェーハ供給装置６００が配置されており、第２洗浄装置７００のＸ方向マイナス側には、隣接して半導体チップ供給装置８００が配置されている。そして、ボンディング装置４００と、第１洗浄装置５００と、ウェーハ供給装置６００と、第２洗浄装置７００と、半導体チップ供給装置８００とのＹ方向マイナス側には、ボンディング装置４００と、第１洗浄装置５００と、ウェーハ供給装置６００と、第２洗浄装置７００と、半導体チップ供給装置８００とに跨ってＸ方向に延びる搬送装置９００が配置されている。

【0079】

ボンディング装置４００は、ウェーハ８０の上に半導体チップ８５をボンディングする装置である。ここで、図１１に示すように、半導体チップ８５は、円板状のウェーハ８０の下面に支持材であるシリコン製のダイシングフィルム８７を貼り付け、上側からダイシングソーで格子状に切り込みを入れて分割されたものである。また、ダイシングフィルム８７の外周の上側の面は、リング８６に取り付けられている。従って、半導体チップ８５は、ダイシングフィルム８７の上面に貼り付けられた状態でリング８６と一体にハンドリングされる。以下の説明では、一体にハンドリングされるリング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体を組立体８８という。また、図１１に示す符号８９は、半導体チップ８５の表面８９を示す。尚、本実施形態では半導体チップ８５はダイシングフィルム８７の上に貼り付けられているとして説明するがこれに限らず、半導体チップ８５は、シリコンウェーハ、ガラス板、または基板の上に貼り付けられていてもよい。

【0080】

図９に戻って、ボンディング装置４００は、ダイシングフィルム８７から半導体チップ８５をピックアップしてウェーハ８０の上にボンディングする。また、ボンディング装置４００は、ダイシングフィルム８７の上から半導体チップ８５をピックアップして、ウェーハ８０の上面にボンディングされた半導体チップ８５の上に他の半導体チップ８５をボンディングしてウェーハ８０の上に複数段に半導体チップ８５をボンディングする。

【0081】

図９に示すように、第１洗浄装置５００は、ボンディング装置４００のＸ方向プラス側に隣接して配置されている。第１洗浄装置５００は、ウェーハ８０または図２に示すようにダイシングフィルム８７の上面に貼り付けられた半導体チップ８５の表面の洗浄を行う装置である。第１洗浄装置５００は先に図１から７を参照して説明したウェーハ洗浄装置１００と同様の構造で、ウェット洗浄ユニット５１０と、横搬送ユニット５６０とが隣接して配置された一階面と、ウェット洗浄ユニット５１０の上部に重ね合わせてドライ洗浄ユニット５４０が配置されている二階面とで構成されている。

【0082】

図９に示すように、ウェット洗浄ユニット５１０は、先に説明したウェーハ洗浄装置１００のウェット洗浄ユニット１０と同様、ウェット洗浄チャンバ５１３と、処理ステージ５１４と、ノズルアーム５２３と、ヘッドアーム５３２とを含んでいる。尚、図示は省略するが先に説明したウェット洗浄ユニット１０と同様、ウェット洗浄ユニット５１０は、駆動装置１６と、水ノズル２１と、超音波振動子２２と、ノズルアーム駆動部２４と、拭き取りヘッド３１と、ヘッドアーム駆動部３３と、回転押圧駆動部３５と、拭き取り部材３４と、純水タンク２６、水素水タンク２７と、オゾン水タンク２８と、洗浄水タンク３７とを含んでいる。

【0083】

図１０に示すように、ドライ洗浄ユニット５４０は、先に図１から７を参照して説明したウェーハ洗浄装置１００のドライ洗浄ユニット４０と同様、大気圧プラズマヘッド５５１と、ドライ洗浄チャンバ５４４と、床板５４２の開口５４７を開閉するシャッタ５４８を含んでいる。シャッタ５４８が開閉されるとウェット洗浄ユニット５１０の処理ステージ５１４が上方向に移動してウェット洗浄チャンバ５１３からドライ洗浄チャンバ５４４の中に移動可能となる。尚、図示は省略するが、ドライ洗浄ユニット５４０は、先に説明したドライ洗浄ユニット４０と同様、プラズマ点火装置５２と、プラズマ用ガスタンク５３とを含んでいる。

【0084】

図９に戻って、横搬送ユニット５６０は、先に図１から７を参照して説明した横搬送ユニット６０と同様、受け渡しステージ５６３と、横搬送装置である横搬送ロボット５６４とを備えている。横搬送ロボット５６４は、図１０中の矢印ａに示すように、ウェーハ８０を受け渡しステージ５６３と、ウェット洗浄ユニット５１０の処理ステージ５１４との間で搬送する。

【0085】

図９に示すように、ウェーハ供給装置６００は、未洗浄のウェーハ８０をストックするストッカ６０１と、受け渡しステージ６６３と、ストッカ６０１と受け渡しステージ６６３との間で矢印ｂに示すようにウェーハ８０を搬送する横搬送ロボット６６４とを備えている。

【0086】

図９に示す第２洗浄装置７００は、ボンディング装置４００のＸ方向マイナス側に隣接して配置されている。第２洗浄装置７００は、先に説明した第１洗浄装置５００と同一の構造なので、対応する部位には７００番台の符号を付して説明は省略する。

【0087】

図９に示すように、半導体チップ供給装置８００は、未洗浄の半導体チップ８５をストックするストッカ８０１と、受け渡しステージ８６３と、ストッカ８０１と受け渡しステージ８６３との間で矢印ｄに示すように組立体８８を搬送する横搬送ロボット８６４とを備えている。ストッカ８０１は、リング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体８８をストックする。

【0088】

図９に示すように、搬送装置９００は、Ｘ方向に延びるレール９０１と、レール９０１の上を矢印ｅに示すようにＸ方向移動する搬送ロボット９１０とを含んでいる。搬送ロボット９１０は、ウェーハ８０、又はリング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体８８を保持するアーム９１１を備えている。そして、搬送ロボット９１０は、アーム９１１でウェーハ８０、又はリング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体８８を保持した状態で、各受け渡しステージ５６３、６６３、７６３、８６３との間でウェーハ８０、又はリング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体８８を受け渡しすると共に、ウェーハ８０、又はリング８６とダイシングフィルム８７と半導体チップ８５の組立体８８をＸ方向に搬送する。

【0089】

以上説明したボンディング装置４００と、第１洗浄装置５００と、ウェーハ供給装置６００と、第２洗浄装置７００と、半導体チップ供給装置８００と、搬送装置９００の内部は、それぞれ半導体装置の製造を行うクリーンルームと同等の空気清浄度に保たれている。

【0090】

次に、以上のように構成されたボンディングシステム３００によってウェーハ８０の上に半導体チップ８５をボンディングする工程について説明する。

【0091】

ウェーハ供給装置６００の横搬送ロボット６６４は、ストッカ６０１から未洗浄のウェーハ８０を取り出して受け渡しステージ６６３に搬送し、受け渡しステージ６６３の上にウェーハ８０を載置する。

【0092】

搬送装置９００の搬送ロボット９１０は、アーム９１１で受け渡しステージ６６３の上からウェーハ８０をピックアップしてＸ方向マイナス側に向かって搬送して、第１洗浄装置５００の横搬送ユニット５６０の受け渡しステージ５６３の上にウェーハ８０を載置する。

【0093】

第１洗浄装置５００の横搬送ロボット５６４は、受け渡しステージ５６３からウェーハ８０をピックアップし、ウェット洗浄ユニット５１０の処理ステージ５１４の上まで搬送し、図４に示すように処理ステージ５１４の上にウェーハ８０を載置する。

【0094】

第１洗浄装置５００のウェット洗浄ユニット５１０と、ドライ洗浄ユニット５４０とは先に図５から図７を参照して説明したようにウェット洗浄ユニット５１０でウェーハ８０の表面８１のウェット洗浄を行い、ドライ洗浄ユニット５４０でウェーハ８０の表面８１に大気圧プラズマを照射してウェーハ８０の表面８１の洗浄を行う。

【0095】

第１洗浄装置５００の横搬送ロボット５６４は、処理ステージ５１４の上から洗浄済のウェーハ８０をピックアップして受け渡しステージ５６３まで搬送する。

【0096】

搬送装置９００の搬送ロボット９１０は、アーム９１１で第１洗浄装置５００の受け渡しステージ５６３の上からウェーハ８０をピックアップしてＸ方向マイナス側に向かって搬送して、ボンディング装置４００の所定の位置に載置する。

【0097】

半導体チップ供給装置８００の横搬送ロボット８６４は、ストッカ８０１から未洗浄の組立体８８を取り出して受け渡しステージ８６３に搬送し、受け渡しステージ８６３の上に組立体８８を載置する。

【0098】

搬送装置９００の搬送ロボット９１０は、アーム９１１で受け渡しステージ８６３の上から組立体８８をピックアップしてＸ方向プラス側に向かって搬送して、第２洗浄装置７００の横搬送ユニット７６０の受け渡しステージ７６３の上に載置する。

【0099】

第２洗浄装置７００の横搬送ロボット７６４は、受け渡しステージ７６３から組立体８８をピックアップし、ウェット洗浄ユニット７１０の処理ステージ７１４の上まで搬送し、処理ステージ７１４の上に組立体８８を載置する。

【0100】

第２洗浄装置７００のウェット洗浄ユニット７１０と、ドライ洗浄ユニット７４０とは先に図５から図７を参照して説明したようにウェット洗浄ユニット５１０でダイシングフィルム８７の上面に貼り付けられた半導体チップ８５の表面８９のウェット洗浄を行い、ドライ洗浄ユニット７４０で半導体チップ８５の表面８９に大気圧プラズマを照射して半導体チップ８５の表面８９の洗浄を行う。

【0101】

第２洗浄装置７００の横搬送ロボット７６４は、処理ステージ７１４の上から洗浄済の半導体チップ８５を含む組立体８８をピックアップして受け渡しステージ７６３まで搬送する。

【0102】

搬送装置９００の搬送ロボット９１０は、アーム９１１で第２洗浄装置７００の受け渡しステージ７６３の上から組立体８８をピックアップしてＸ方プラス側に向かって搬送して、ボンディング装置４００の所定の位置に載置する。

【0103】

ボンディング装置４００は、組立体８８のダイシングフィルム８７の上から半導体チップ８５をピックアップしてウェーハ８０の上の所定の位置にボンディングする。

【0104】

以上、ボンディングシステム３００によってウェーハ８０の上に半導体チップ８５をボンディングする工程について説明したが、ボンディングシステム３００は、ウェーハ８０の上にボンディングした半導体チップ８５の上に他の半導体チップ８５を更にボンディングすることもできる。この際には、搬送装置９００と第１洗浄装置５００の横搬送ユニット５６０によって半導体チップ８５がボンディングされたウェーハ８０を第１洗浄装置５００に搬送し、半導体チップ８５の表面８９のウェット洗浄、ドライ洗浄を行った後、搬送装置９００と第１洗浄装置５００の横搬送ユニット５６０によって半導体チップ８５がボンディングされたウェーハ８０をボンディング装置４００の所定に位置に載置する。そして、ボンディング装置４００は、ダイシングフィルム８７の上から他の半導体チップ８５をピックアップして、ウェーハ８０の上面にすでにボンディングされている半導体チップ８５の上に他の半導体チップ８５をボンディングする。

【0105】

先に説明したように、ボンディング装置４００と、第１洗浄装置５００と、ウェーハ供給装置６００と、第２洗浄装置７００と、半導体チップ供給装置８００と、搬送装置９００の内部は、それぞれ半導体装置の製造を行うクリーンルームと同等の空気清浄度に保たれている。従って、ボンディングシステム３００は、洗浄したウェーハ８０或いは半導体チップ８５をボンディングシステム３００の外部に搬出することなくボンディングを行うことができるので、ボンディング品質を高めることができる。特に、ウェーハ８０の上に複数段に半導体チップ８５をボンディングする際には、半導体チップ８５がボンディンされたウェーハ８０を外部に搬出することなく洗浄し、その上に次の段の半導体チップ８５をボンディングできるので、ボンディング品質を向上させることができる。

【0106】

尚、以上の説明では、第１洗浄装置５００はウェーハ８０の表面８１を洗浄し、第２洗浄装置７００は、半導体チップ８５の表面８９を洗浄することとして説明したが、これに限らず、第１洗浄装置５００で半導体チップ８５の洗浄を行い、第２洗浄装置７００でウェーハ８０の洗浄を行うようにしてもよい。

【0107】

以上説明したボンディングシステム３００は、第１洗浄装置５００、第２洗浄装置７００は、先に図１から図７を参照して説明したウェーハ洗浄装置１００と同様の構成として説明したがこれに限らない。

【0108】

例えば、第１洗浄装置５００、第２洗浄装置７００を、図８を参照して説明したウェーハ洗浄装置２００と同様の構成としてもよい。

【0109】

この場合、第１洗浄装置５００、第２洗浄装置７００は、ウェーハ洗浄装置２００と同様、図８に示すように、ウェット洗浄チャンバ１３を備えるウェット洗浄ユニット１０と、ドライ洗浄チャンバ４４を備えるドライ洗浄ユニット２４０と、ウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット２４０の側面に隣接して配置され、ウェット洗浄ユニット１０とドライ洗浄ユニット２４０とに跨って上下方向に延びる縦搬送ユニット７０とを備えている。

【0110】

そして、縦搬送ユニット７０は、ウェーハ８０または半導体チップ８５をウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４とに出し入れするとともに、ウェーハ８０または半導体チップ８５をウェット洗浄チャンバ１３とドライ洗浄チャンバ４４との間で搬送する縦搬送装置７５を備えている。そして、搬送装置９００は、縦搬送装置７５との間でウェーハ８０または組立体８８の受け渡しを行う。

【0111】

このように構成した場合も、先に説明したボンディングシステム３００と同様、洗浄したウェーハ８０或いは半導体チップ８５を外部に搬出することなくボンディングを行うことができるので、ボンディング品質を高めることができる。

【符号の説明】

【0112】

１０、５１０、７１０ ウェット洗浄ユニット、１１、４１、６１、７１ ケーシング、１１ａ、１１ｂ、４１ｂ、６１ａ、７２、７３ 側壁、１１ｃ、４１ｃ、４７、６６、７２ａ、７３ａ 開口、１２、６２ 内部、１３、５１３ ウェット洗浄チャンバ、１４、５８、５１４、７１４ 処理ステージ、１５ シャフト、１６ 駆動装置、２１ 水ノズル、２２ 超音波振動子、２３、５２３ ノズルアーム、２４ ノズルアーム駆動部、２５、３６、５４ 配管、２６ 純水タンク、２７ 水素水タンク、２８ オゾン水タンク、３１ 拭き取りヘッド、３２、５３２ ヘッドアーム、３３ ヘッドアーム駆動部、３４ 拭き取り部材、３５ 回転押圧駆動部、３７ 洗浄水タンク、４０、２４０、５４０、７４０ ドライ洗浄ユニット、４２、５４２ 床板、４３ 天井板、４４、５４４ ドライ洗浄チャンバ、４５ 機器配置空間、４６ 天井レール、４８、７２ｂ、７３ｂ、５４８ シャッタ、４９ 切欠き、５１、５５１ 大気圧プラズマヘッド、５２ プラズマ点火装置、５３ プラズマ用ガスタンク、５５ 接続線、５６ プラズマヘッド駆動部、５６ａ ブラケット、５７ スライド駆動部、６０、５６０、７６０ 横搬送ユニット、６３ ウェーハ受け渡しステージ、６４、５６４、６６４、７６４、８６４ 横搬送ロボット、７０ 縦搬送ユニット、７５ 縦搬送装置、７６ 本体、７７ チャック、８０ ウェーハ、８１、８９ 表面、８５ 半導体チップ、８６ リング、８７ ダイシングフィルム、８８ 組立体、１００、２００ ウェーハ洗浄装置、３００ ボンディングシステム、４００ ボンディング装置、５００ 第１洗浄装置、５６３、６６３、７６３、８６３ 受け渡しステージ、６００ ウェーハ供給装置、６０１、８０１ ストッカ、７００ 第２洗浄装置、９００ 搬送装置、９０１ レール、９１０ 搬送ロボット、９１１ アーム。

【要約】

ウェーハ（８０）の表面（８１）の洗浄を行うウェーハ洗浄装置（１００）であって、液体によりウェーハ（８０）の表面（８１）の洗浄を行うウェット洗浄ユニット（１０）と、大気圧プラズマによりウェーハ（８０）の表面（８１）の洗浄を行うドライ洗浄ユニット（４０）と、を含み、ドライ洗浄ユニット（４０）は、ウェット洗浄ユニット（１０）の上に重ね合わせて配置されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】