JP2564661Y2 - 貼付板洗浄装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ウエ−ハを研磨する際
に用いる貼付板の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程において、ウエ−ハは表
面を極めて平滑に形成することが要求されている。一般
に、ウエ−ハは、溶媒に希釈したワックス等の接着剤に
より貼付板に貼付けられ、該貼付板を研磨機にセットし
て研磨されるが、この際ウエ−ハと貼付板の間の接着剤
が薄く均一に形成されていないと、研磨した際に微細な
凹凸が表面に発生し、高度な平坦度は得られなくなる。

【０００３】また、上記貼付板の表面に微小なごみ等が
存在していると、上記接着剤はごみ等の部分でディンプ
ルを生じ、ウエ−ハの均一な貼付けを妨げる原因とな
る。そのため、研磨作業終了後、ウエ−ハを剥した貼付
板は、接着剤等がごみとして残存しないように、充分に
洗浄されなければならない。

【０００４】上記貼付板は、上述のような研磨工程に繰
り返し使用されるものであるため、化学的に安定で、経
年変化や荷重に対する変形の少ないセラミックスやガラ
ス等の材質で作られている。そして、各種サイズのウエ
−ハをそれぞれ複数枚づつ貼付けることができるようウ
エ−ハに応じて直径数１０センチメ−トル、厚さ約２０
ミリメ−トル程度の円板が各種用意され、その重さも約
２０ｋｇ〜３０ｋｇ以上となるものが多い。

【０００５】現在、上記貼付板を洗浄する装置として
は、例えば、ウエ−ハを貼付ける前に、貼付板を一方か
ら他方に移送しながら洗浄するようにした装置が知られ
ている。この装置は、貼付板の搬送路を横切って横長の
円筒状のブラシロ−ルを上下に設け、該ブラシロ−ル間
を通過するときに貼付板の上下面をブラッシング洗浄し
ているが、上記のように、貼付板は直径が大きく、ブラ
シロ−ルはこの貼付板の直径以上の長さに横長に形成さ
れているため、該ブラシロ−ルの一部が湾曲している
と、貼付板の表面に洗浄できない部分が生じることがあ
る。

【０００６】また、貼付板の周側面（端面）を洗浄でき
ないので、この部分に残存した接着剤が、ウエ−ハを貼
付ける際に、粉状になって剥れ、貼付面に付着し、接着
剤塗布工程において、ディンプルを発生させる原因とな
ったりした。

【０００７】その上、接着剤を洗浄するには、先ず接着
剤を除去し、次に純水で表面をブラッシングし、最後に
リンスする工程を連続して設けなければならないから、
上記のように貼付板を移送しながら洗浄する装置では装
置全体が極めて大型化し、経済的に得られない、という
欠点もあった。

【０００８】上記貼付板を有機溶媒槽に浸漬して洗浄す
る装置も知られている。この装置は、加熱有機溶媒槽、
常温有機溶媒槽、有機溶媒ベ−パ−槽等を連続して設
け、上記貼付板をこれらの各槽に順次浸漬して洗浄し、
乾燥するようになっているが、貼付板の表面はブラッシ
ングされないから、洗浄効果は不充分であり、その上、
ウエ−ハ等に比べて貼付板は重く、大きいので、これを
浸漬させるための上記各槽も大型になり、広い設置場所
を必要とし、また近年大気汚染や安全衛生上の問題から
有機溶剤を使用しない洗浄方法が重要視されているが、
このような観点からも従来の装置を改善する必要性があ
った。

【０００９】

【考案の解決課題】本考案は、上記のように研磨のため
ウエ−ハを貼付ける貼付板に付着した接着剤等を除去
し、純水洗浄し、乾燥するまでの工程を、広い場所をと
らずに１ヶ所で処理できるようにし、さらに自動化にす
ぐに対応できるようにした貼付板洗浄装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題解決の手段】本考案によれば、貼付板を受ローラ
上に回転可能に載置し、該貼付板をその中心軸を中心と
して回転しながら上面、下面及び周側面にそれぞれ円板
状の上面洗浄ブラシ、下面洗浄ブラシ及び円筒状の側面
洗浄ブラシを摺接し各面を同時にブラッシングし、その
際上面洗浄ブラシと下面洗浄ブラシで貼付板を挟着しな
がら洗浄し、洗浄後、後退位置でカバー内に収納されて
いた上ノズルと下ノズルを上記貼付板の上面と下面に旋
回させ、該ノズルから気体を噴出させて全面を乾燥させ
るようにしたことを特徴とする貼付板洗浄装置が提供さ
れ、上記目的が達成される。

【００１１】

【実施例】以下実施例と共に説明する。図１は本考案の
概略構成図、図２は平面図、図３は側面図を示してい
る。図において、本体（１）は、下部に洗浄液等を収集
排出する流し（２）を有し、全体が密封的に作られ、両
側面及び背面に形成した開口部（３）に平面略コ字状の
シャッタ（４）を設け、該シャッタ（４）をエアシリン
ダ（５），（５），（５）により上下動させて該開口部
（３）を開閉するようにしてある。

【００１２】貼付板（６）は、上面にウエ−ハを貼付け
るよう上面、下面及び該上面、下面の周縁を結ぶ周側面
を有する円板状に形成され、上記開口部（３）が開いて
いるとき、適宜のロボット手段により貼付板（６）は、
上記本体（１）内に搬入され、一組の回転可能な受ロ−
ラ（７）・・・の上に、回転の間全面が露出した状態で
水平面内で回転するよう回転自在に支持される。該受ロ
−ラ上に載置された貼付板は、後記するようにその中心
軸を中心として回転する。

【００１３】該受ロ−ラ（７）は、図２に示すように貼
付板（６）の周方向に向けて配列され、また図４、図５
に示すように、架台（８）上に支柱（９）を起立し、該
支柱（９）の上部にハウジング(10)を取付け、該ハウジ
ング(10)に軸受(11)を介して回転自在に設けたシャフト
(12)の先端に取付けられている。該受ロ−ラ（７）はポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）その他の耐薬品性の大
きい合成樹脂材料で作られ、摩滅したらボルト(13)を外
すことにより簡単に交換可能にしてある。

【００１４】また、図５に示すように、上記ハウジング
(10)の下端と支柱（９）の上端は、傾斜面(14)，(15)で
係合しており、上記支柱（９）に縦長の取付孔(16)を設
け、ハウジング(10)に横長の取付孔(17)を設け該取付孔
にボルト(18)を挿通して締着しているので、上記傾斜面
に沿ってハウジング(10)を左右に移動させたりすれば、
上記受ロ−ラ（７）の高さを上下に調整することができ
る。

【００１５】上記貼付板（６）は、上記受ロ−ラ上に水
平面内で回転可能に支持され、周側面を円筒状の駆動ロ
−ラで挾着することによりその中心軸を中心として回転
する。

【００１６】図６は、駆動ロ−ラの一実施例を示し、架
台上に設けたレ−ル(19)，(19)（図７参照）上にスライ
ドベ−ス(20)を載置し、該スライドベ−ス(20)をエアシ
リンダ(21)により上記貼付板の中心方向に向けて摺動可
能に設けてある。該スライドベ−ス(20)の一端には、緩
衝部材(22)を対設してあり、また上方に起立したハウジ
ング(23)内に、モ−タ(24)に連結した駆動軸(25)を挿通
してあり、その上部に取付けた歯車(26)，(27)を介しロ
−ラ軸(28)を回転し、該ロ−ラ軸(28)に設けた駆動ロ−
ラ(29)を回転するようにしてある。

【００１７】該駆動ロ−ラ(29)の周囲には、合成ゴム、
軟質合成樹脂材料等の有弾性材料でライニング層(30)を
設けてある。なお、該駆動ロ−ラは、貼付板の直径が変
わったときにも各サイズに対応できるように、直径が相
違するロ−ラを用意するとよく、また図２に示すよう
に、駆動ロ−ラは貼付板の周囲に３ヶ所設けてあるが、
さらに多く設けたり一部のロ−ラを従動ロ−ラとして使
用することもできる。

【００１８】上記受ロ−ラ上に載置した貼付板の上面、
下面及び周側面にそれぞれ摺接するように円板状の上面
洗浄ブラシ(31)、下面洗浄ブラシ(32)及び円筒状の側面
洗浄ブラシ(33)が設けられている。

【００１９】図８は、上面洗浄ブラシ(31)部分の一実施
例を示し、架台（８）上に起立したスタンド(34)内に
は、リンク(35)を介しエアシリンダ(36)（図１〜図３参
照）により回転される主軸(37)を挿通してあり、該主軸
(37)の先端にはフランジ(38)を介しア−ム(39)を固着
し、該ア−ムの周囲をカバ−(40)で覆ってある。

【００２０】上記ア−ム(39)の先部には、円板状の基板
の下面に植毛した上面洗浄ブラシ（31）の軸(41)を回転
可能に支持するリフトプレ−ト(42)を昇降するようシリ
ンダ(43)を設けてある。上記ブラシの軸(41)の一部はス
プライン軸に形成してあり、該スプライン軸に係合する
ボ−ルスプライン(44)を端部に具備するシャフトホルダ
(45)にタイミングプ−リ(46)を固着し、該タイミングプ
−リ(46)をタイミングベルト(47)を介しモ−タ(48)に取
付けたタイミングプ−リ(49)に連結してある。上記シャ
フトホルダ(45)を回転可能に支持するハウジング(50)
は、上記ア−ム（39）の下面に固着されており、周囲が
ジャバラ(51)で取り囲まれている。

【００２１】上記構成により、上記上面洗浄ブラシ(31)
は、モ−タ(48)により回転されかつシリンダ(43)により
昇降させることができ、その上、エアシリンダ(36)を作
動することにより、上記貼付板（６）から離れた待機位
置と該貼付板を挾んで下面洗浄ブラシ(32)に対向する洗
浄位置の間で図２矢印(52)に示すように旋回させること
ができる。

【００２２】図９は、下面洗浄ブラシ(32)部分の一実施
例を示し、架台（８）上に設けたベ−ス(53)上には、ハ
ウジング(54)を起立してあり、該ハウジング内にスプラ
イン軸(55)が挿通している。該スプライン軸(55)とハウ
ジング(54)間には、該スプライン軸(55)に係合するボ−
ルスプライン(56)を上端に具備するシャフトホルダ（5
7）が回転可能に設けられており、該シャフトホルダ(5
7)の下端に設けたタイミングプ−リ(58)に、図示を省い
たタイミングベルト、プ−リを介しモ−タ（図示略）を
連結してある。

【００２３】上記スプライン軸(55)の下端は、ベアリン
グホルダ(59)に回転可能に連結しており、該ベアリング
ホルダ(59)は、スライドブッシュ(60)、ガイド軸(61)に
案内され、エアシリンダ(62)の作用で昇降する。また、
該スプライン軸(55)の上端には円板状の基板の上面に植
毛した下面洗浄ブラシ(32)が固着されている。

【００２４】上記構成により、下面洗浄ブラシ(32)は、
モ−タ（図示略）により回転され、かつシリンダ(62)に
より昇降させることができる。なお、該下面洗浄ブラシ
を、上記上面洗浄ブラシ(31)と同様に旋回させるように
することもできる。

【００２５】図１０は、側面洗浄ブラシ(33)部分の一実
施例を示してあり、基本的には上記図６，図７に示す駆
動ロ−ラの機構と類似した構成である。すなわち、架台
に設けたレ−ル(63)上にスライドベ−ス(64)を載置し、
該スライドベ−ス(64)をエアシリンダ(65)により上記貼
付板の中心方向に向けて摺動可能に設け、該スライドベ
−ス(64)の移動範囲を、上記エアシリンダ(65)のロッド
(66)に設けた当て駒（67）により規制している。該スラ
イドベ−ス(64)の上方に起立したハウジング（68）内に
は、モ−タ(69)に連結した駆動軸(70)を挿通してあり、
その上部に取付けた歯車(71)，(72)を介しブラシ軸(73)
を回転し、該ブラシ軸(73)に設けた側面洗浄ブラシ(33)
を回転するようにしてある。

【００２６】該側面洗浄ブラシ(33)は、貼付板（６）の
厚さよりも厚い円筒状の胴部の周囲に放射状に植毛して
構成され、貼付板の直径が変わったときにも各サイズに
対応できるように、直径が相違する複数の側面洗浄ブラ
シが用意されている。

【００２７】上記貼付板の上面及び下面には、洗浄液を
供給するノズル(74)，(75)及び純水を供給するノズル(7
6)，(77)を設けてある。また、貼付板を乾燥するため、
窒素ガス等の気体を供給するノズル(78)，(79)も設けら
れている。空気、窒素ガス等の気体は適宜加熱してもよ
い。上記各ノズルは固定式にしたり、適宜旋回式にする
ことができるが、図に示す実施例では、窒素ガスの噴出
ノズルは旋回式にし、他のノズルは固定式に設けてあ
る。なお、本出願人らが先に出願したように、（特願平
１ー３４３８６８）、ウエーハの接着剤としてアルカリ
水溶液可溶の接着剤、例えばロジンその他のアビエチン
酸に代表される三員環化合物を主成分とする樹脂、該樹
脂の誘導体、若しくは該樹脂の二塩基酸との変成物の一
種またはこれらの二種以上を混合した接着剤を用いれ
ば、洗浄液としては、例えば水と相溶性を有する有機ア
ルカリ、無機アルカリ、若しくは無機アルカリ塩の一種
またはこれらの二種以上を混合した洗浄液の如きアルカ
リ水溶液の洗浄液を用いればよい。

【００２８】図１１，図１２は、上ノズルの一実施例を
示してある。図において、本体（１）に固着したスライ
ドブッシュ(80)内には、ベアリングホルダ(81)が昇降可
能に貫挿しており、該ベアリングホルダ(81)内には軸(8
2)が軸支され、該軸(82)の先端にはノズルホルダ(83)を
介しノズル軸(84)が固着され、該ノズル軸(84)の先部に
ノズル(78)が取付けられている。

【００２９】上記軸(82)の上端は、モ−タ(85)に連結し
ており、該軸(82)の一部には、センサ(86)を動作させる
ためのセンサカット(87)を設けてあり、該モ−タ(86)に
より軸(82)は旋回し、その範囲をセンサにより制御する
ようにしている。

【００３０】上記ベアリングホルダ(81)の上端には昇降
プレ−ト(88)を固着してあり、該昇降プレ−ト(88)上に
支柱(89)を介し上記モ−タ(85)を支持するモ−タプレ−
ト（90）が固定されている。また、該昇降プレ−ト(88)
の一端には、図１２に示すように、スライドブッシュ(9
1)を設けてあり、該スライドブッシュ(91)にはガイド軸
(92)が挿通している。上記昇降プレ−ト(88)上に設けた
シリンダ(93)のロッド(94)は、その先端を、上記本体
（１）に固着してあるので、上記シリンダ(93)の操作に
より、上記昇降プレ−ト(88)、ベアリングホルダ(81)及
び上記軸(82)を介し上記ノズル(78)は昇降する。

【００３１】上記上ノズル(78)は、上記軸(82)を降下し
た状態で旋回し、後退位置において、図１鎖線で示すよ
うに、本体に設けたカバ−部(95)内に上昇して収納され
る。そして、該カバ−部(95)内に、窒素ガス等の気体を
噴出することにより、該上ノズルは乾燥される。

【００３２】図１３は、下ノズルの一実施例を示してお
り、架台に固定したベ−ス(96)上には、ハウジング(97)
を起立してあり、該ハウジング(97)内に、モ−タ(98)に
連結した軸(99)が挿通され、該軸(99)の先端にノズルホ
ルダ(100) を介しノズル軸（101)を設け、該ノズル軸(1
01) の先端にノズル(79)を設けてある。上記モ−タ（9
8）により該ノズル軸(101) は旋回し、その旋回範囲は
センサカット(102) とセンサ(103) により制御される。
なお、上記ノズル(79)は、後退位置において本体に設け
たカバ−(104) 内に収納される。

【００３３】なお、上記図４〜図６，図８〜図１０及び
図１３に示すように、流し（２）を貫通する部分には、
立上壁とカバ−を形成してあり、洗浄液等の漏洩を防止
している。

【００３４】而して、上記開口部（３）のシャッタ
（４）を開けてロボット手段により貼付板（６）を受ロ
−ラ（７）上に載置したら、周囲からシリンダ(21)によ
り駆動ロ−ラ(29)を接近させ、該貼付板（６）を挟着し
て回転する。この回転数は数１０〜１００r.p.m 程度と
するとよい。なお、貼付板搬入後、上記シャッタ（４）
は閉じられる。

【００３５】そして、洗浄液をノズル(74)より供給しな
がら、上面洗浄ブラシ(31)を回転しつつ旋回し、上記貼
付板（６）の上面に降下させ、その後下面に洗浄液をノ
ズル(75)から噴出し下面洗浄ブラシ(32)及び側面洗浄ブ
ラシ(33)を回転しながらシリンダ(62)，(65)により貼付
板に接触させる。この際、上面洗浄ブラシ(31)と下面洗
浄ブラシ(32)は貼付板を挾んで対向しておりその回転方
向は逆方向としてある。

【００３６】貼付板の表面に付着したワックス等の接着
剤やその他の付着物が除去されたら、上記洗浄液の供給
を停止し、ノズル(76)，(77)から純水を供給して純水洗
浄する。所望によりリンスを行うこともできる。

【００３７】その後、上記シリンダ(62)，(65)により下
面洗浄ブラシ、側面洗浄ブラシを後退させ、さらに上記
シリンダ(36)，(43)により上面洗浄ブラシを後退させた
後、上ノズル(78)及び下ノズル(79)を旋回させ、窒素ガ
スを貼付板に噴出することにより貼付板の全面を乾燥さ
せる。

【００３８】以上の工程が終了したら、開口部（３）の
シャッタ（４）を再び開放し、ロボット手段により貼付
板を本体から取り出し、次の貼付板を搬入し、上記工程
を繰り返し、次々と自動的に貼付板を洗浄する。

【００３９】

【考案の効果】本発明は上記のように構成され、貼付板
を受ローラ上に載せて全面が露出した状態で中心軸を中
心として回転させながらブラッシングし、上面、下面は
勿論、周側面までも全面洗浄でき、この際、上面及び下
面の洗浄ブラシを円板状に形成し、各ブラシが面接触す
る状態で貼付板を挾着して洗浄するようにしたので、強
い接触圧を作用させてワックス等の汚れを確実に落とす
ことができ、従来のように広い場所をとらず、その上、
上述の如きアルカリ水溶液の洗浄液を用いれば、有機溶
剤を使用せず安全、衛生的にでき、有機溶剤を使用する
場合の約１０分の１の低コストであり、かつ大きさも従
来のようにブラシを並べた位置に比べて約３分の１の大
きさになり、狭いスペースに設置でき、また駆動ローラ
及び側面洗浄ブラシを交換するだけで直径の違う貼付板
を洗浄することもでき、洗浄後の上記貼付板は、上面及
び下面を旋回する上ノズルと下ノズルから噴出される窒
素ガス等の気体により大きな直径の貼付板であっても全
面的に乾燥され、しかも上記上ノズルと下ノズルは後退
位置でカバー内に収納されているので、上記洗浄時に脱
落したごみ等で汚染されないようにでき、上記貼付板に
ごみ等を再付着させるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概略構成図。

【図２】本体の上部を外した状態の平面図。

【図３】側面図。

【図４】受ロ−ラ部分の一部を断面して示す正面図。

【図５】受ロ−ラ部分の側面図。

【図６】駆動ロ−ラ部分の正面図。

【図７】主としてレ−ル部分を断面して示す側面図。

【図８】上面洗浄ブラシ部分の正面図。

【図９】下面洗浄ブラシ部分の正面図。

【図10】側面洗浄ブラシ部分の正面図。

【図11】上ノズル部分の正面図。

【図12】上ノズル部分の側面図。

【図13】下ノズル部分の正面図。

【符号の説明】

１ 本体 ６ 貼付板 ７ 受ロ−ラ ８ 架台 29 駆動ロ−ラ 31 上面洗浄ブラシ 32 下面洗浄ブラシ 33 側面洗浄ブラシ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状に形成されウエーハを貼付ける上
   面、下面及び該上面、下面の周縁を結ぶ周側面を有する
   貼付板を洗浄する装置であって、上記貼付板のすべての
   表面が回転の間露出されるよう該貼付板を水平面内にお
   いて回転可能に支持する受ローラを有し、該受ローラは
   その上に上記貼付板を載せて該貼付板をその中心軸を中
   心として回転可能に支持するよう該貼付板の周方向に向
   けて配列した一組の回転可能なローラで構成され、上記
   貼付板の周側面を挟着して該貼付板を回転駆動するため
   の円筒状の駆動ローラと、回転の間上記貼付板の表面に
   洗浄液を供給するための供給ノズルと、上記貼付板に洗
   浄液を供給しながら該貼付板の上面、下面、周側面を同
   時にブラッシングするよう上記貼付板の上面に摺接する
   円板状の上面洗浄ブラシと、上記貼付板の下面に摺接す
   る円板状の下面洗浄ブラシと、上記貼付板の周側面に摺
   接する円筒状の側面洗浄ブラシを具備し、上記上面洗浄
   ブラシは上記貼付板を挟んで上記下面洗浄ブラシに対向
   する洗浄位置と該貼付板から離れる待機位置の間で移動
   可能に設けられ、上記貼付板の上面及び下面には該貼付
   板を乾燥するための気体を噴出する上ノズルと下ノズル
   が旋回可能に設けられ、該上ノズルと下ノズルは後退位
   置においてカバー内に収納されている貼付板洗浄装置。