JP6908474B2 - ウエーハ洗浄装置 - Google Patents
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Description
図1に示すウエーハ洗浄装置1は、保持手段3で保持した円形板状のウエーハWの外周縁Wdを洗浄手段2で洗浄する装置である。
保持手段3は、ウエーハWの外周部分をはみ出させ中央部分を保持面300aで吸引保持する保持テーブル30と、保持面300aの中心を軸として保持テーブル30を回転させる回転手段31と、を備えている。
または、例えば、移動手段4のモータ42をサーボモータとし、サーボモータにロータリエンコーダが接続された構成としてもよい。ロータリエンコーダは、制御手段19からサーボモータに対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号(サーボモータの回転数)を制御手段19に対して出力する。制御手段19は、ロータリエンコーダから送出されたエンコーダ信号により、保持テーブル30のY軸方向における移動量を算出し、Y軸方向における位置を検出する。
なお、投光部50及び受光部51は保持手段3に配設されておらず、図示しない移動手段によって保持手段3の可動ブロック34の移動とは独立してY軸方向に移動可能となっていてもよい。
図4に示すウエーハWは、円形板状の外形を備えており、その一方の面Wa及び他方の面Wbに図示しないうねりが形成されている。
まず、ウエーハWの他方の面Wbに研削加工を施すために、図4に示すように、ウエーハWの一方の面Waに液状樹脂S1で保護部材を形成する。具体的には、例えば、フィルムS2を、図4に示す保持テーブル90の平坦な保持面90aに載置し、このフィルムS2上に液状の樹脂S1を樹脂供給装置91から所定量供給する。この樹脂S1は、例えば、紫外線によって硬化する性質を備えている。そして、保持手段92がウエーハWの他方の面Wbを吸引保持した後、保持テーブル90が保持手段92の下方に位置づけられる。そして、保持手段92が保持したウエーハWで液状樹脂S1を押し広げて、ウエーハWの一方の面Wa全面が液状樹脂S1で被覆された状態にする。液状樹脂S1は、ウエーハWの外周縁Wdにも回り込ませ、外周縁Wdも液状樹脂S1によって被覆される。
次いで、保持テーブル90の内部に配設された紫外線照射機構93から液状樹脂S1に対して紫外線を照射し液状樹脂S1を硬化させ、ウエーハWの外周縁WdからフィルムS2がはみ出したはみ出し部S2aが形成されるようウエーハWの直径より大きい径の円形にフィルムS2が切断され、樹脂S1とフィルムS2とからなる図5に示す保護部材Sを形成する。
次に、図5に示すように、保護部材Sが形成されたウエーハWが研削装置94に搬送され、保護部材Sが形成されていない他方の面Wbが上側を向くようにして、ウエーハWが研削装置94のチャックテーブル940の保持面上に吸引保持される。そして、ウエーハWの上方から回転する研削ホイール941が降下して、ウエーハWの他方の面Wbに研削砥石941aを当接させて研削を行っていく。ウエーハWの他方の面Wbが所定量研削されうねりが除去された後、研削ホイール941がウエーハWから離間する。
次いで、ウエーハWは、研削装置94から図示しない保護部材剥離装置に搬送される。保護部材剥離装置は、例えば、図5に示すウエーハWの保護部材Sのはみ出し部S2aを把持クランプで把持して、はみ出し部S2aを把持した把持クランプとウエーハWとを相対的にウエーハWの外周縁Wdから中心に向かって径方向に移動させて、ウエーハWの一方の面Waから保護部材Sを剥離する。しかし、ウエーハWの外周縁Wdに保護部材Sを構成する樹脂S1の樹脂残りが発生する場合がある。
保護部材Sが剥離されたウエーハWは、図1に示す搬送手段18によって、図示しない保護部材剥離装置から本発明に係るウエーハ洗浄装置1に搬送される。搬送手段18は、例えば、外形が円板状でありその下面(吸着面)でウエーハWを吸着保持する吸着パッド180と、吸着パッド180を支持し水平方向及び上下方向に移動可能なアーム181とを備えている。
ウエーハWを吸着保持した搬送手段18が、図1に示す保持テーブル30の上方まで移動してくる。ウエーハWを吸着保持した吸着パッド180が、その吸着面の中心が保持テーブル30の保持面300aの中心と略合致するように保持テーブル30の上方に位置づけられた後に下降して、保持面300a上にウエーハWが載置される。そして、保持テーブル30が、ウエーハWの外周部分を保持面300aからはみ出させウエーハWの中央部分を保持面300aで吸引保持し、吸着パッド180はウエーハWから離間する。
図6、7に示すY軸方向における位置Y2は、保持テーブル30が位置Y2に位置づけられた場合に、ウエーハWの外周縁Wdにスポンジ20の外側面が接触することになる位置である。位置Y1にウエーハWを所持する保持テーブル30が位置づけられても、ウエーハWの外周縁Wdとスポンジ20とは接触していない状態となる。
図12に示すように、洗浄手段2は、例えば、2つスポンジ20Aとスポンジ20Bとを洗浄ボックス21内に備えていてもよい。ロール状のスポンジ20A及びスポンジ20Bは、スポンジ回転手段22によって個々に回転可能に中空支持された状態となっている。また、スポンジ20Aとスポンジ20Bとは、各長手方向が凡そ逆向きになるように、即ち、X軸方向から見た場合に所定の角度で交差するようにして、洗浄ボックス21内においてX軸方向に並列している。スポンジ20Aは、ウエーハWの他方の面Wb側の外周縁Wdを洗浄するスポンジとなり、スポンジ20Bは、ウエーハWの一方の面Wa側の外周縁Wdを洗浄するスポンジとなる。また、ウエーハWの外周縁Wdの洗浄時において、スポンジ20Aとスポンジ20Bとは互いに逆方向に回転する。
図13〜図15に示すいずれの場合においても、投光部50が、測定光をY軸方向に幅を一定に保ちつつ、受光部51(図13〜15には不図示)に向かって+X方向に一直線に投射する。
一方、図14に示すようにスポンジ20Aが消耗している又は十分に膨らんでいない場合や図15に示すようにスポンジ20Bが消耗している又は十分に膨らんでいない場合においては、受光部51の受光量が大きくなるため、判断手段5Aは、受光部51の受光量値が、予め設定されている閾値(受光量値)より大きいと判断して、スポンジ20A又はスポンジ20BがウエーハWの外周縁Wdを洗浄不可能な状態にあると判断する。
外周縁Wdが洗浄されたウエーハWは、図17に示すウエーハ洗浄装置1から図18に示すスピンナー洗浄装置96に搬送される。スピンナー洗浄装置96は、枚葉式の洗浄装置であり、ウエーハWを保持する保持手段960と、保持手段960を回転させる回転手段961と、ウエーハWに対して洗浄水を噴射する洗浄ノズル962と、を備えている。
保持手段960の上方に配設された洗浄ノズル962は、移動手段964によって保持手段960の径方向に往復移動可能となっており、保持手段960の保持面960aに向かって純水等の洗浄水を噴射することができる。なお、洗浄ノズル962は、保持手段960の上方で、Z軸方向の軸心周りに所定の角度で旋回移動可能となっていてもよい。
次いで、洗浄ノズル962からウエーハWの他方の面Wbに向かって洗浄水が噴射されると共に、移動手段964が洗浄ノズル962を保持手段960の径方向に往復移動させる。また、回転手段961が保持手段960を回転させることで、保持手段960に保持されたウエーハWも回転するため、ウエーハWの他方の面Wbの全面が洗浄されていく。
一方の面Wa及び他方の面Wbが洗浄されたウエーハWは、例えば、図示しないテープマウンタに搬送され、押し付けローラ等によって平坦面である他方の面Wbに保護テープが貼着される。他方の面Wbに保護テープが貼着されたウエーハWは、図5に示す研削装置94のチャックテーブル940の保持面上に吸引保持され、ウエーハWのうねりの残る一方の面Waが研削砥石941aによって研削される。そして、ウエーハWの一方の面Waが所定量研削されうねりが除去されることで、第2の研削工程が終了する。
一方の面Waが研削されたウエーハWは、図18に示す枚葉式のスピンナー洗浄装置96に搬送され、第1のスピン洗浄工程と同様に一方の面Wa及び他方の面Wbが洗浄される。
図1、2に示すように、ウエーハ洗浄装置1は、例えば、第1の記憶部54及び第3の判断手段5Cを備えていてもよい。第1の記憶部54は、判断手段5Aに電気的に接続されており、判断手段5Aがスポンジ20が洗浄可能と判断した場合の受光部51の受光量を記憶する。第3の判断手段5Cは、判断手段5A及び第1の記憶部54に電気的に接続されている。
なお、外周縁洗浄工程を複数枚のウエーハWについて連続して実施する場合とは、直前回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄を行ってから直ぐに今回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄を行う場合、直前回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄を午前の時間帯に行ってから、数時間経過後の午後の時間帯に今回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄を行う場合、又は、直前回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄と今回のウエーハWの外周縁Wdの洗浄とが異なる日にちとなる場合等である。
図19に示すウエーハ洗浄装置1Aは、図1に示すウエーハ洗浄装置1の判断手段5Aに代えて第2の判断手段5Bを備え、図1に示す第1の記憶部54に代えて第2の記憶部55を備え、図1に示す第3の判断手段5Cに代えて第4の判断手段5Dを備えている。ウエーハ洗浄装置1Aのその他の構成は、図1に示すウエーハ洗浄装置1と同様である。
図19に示すウエーハWを吸着保持した搬送手段18によって保持面300a上にウエーハWが載置され、保持テーブル30が、ウエーハWの外周部分Wdを保持面300aからはみ出させウエーハWの中央部分を保持面300aで吸引保持する。
一方、第2の判断手段5Bは、保持手段3と洗浄手段2との距離L3が所定の距離Lc以上離れていたらスポンジ20は洗浄可能な状態にあると判断する。
10:傾け手段 100:スピンドル 101:モータ 102:連結部材
18:搬送手段 180:吸着パッド 181:アーム
19:制御手段
3:保持手段 30:保持テーブル 300:吸着部 300a:保持面 301:枠体
31:回転手段 310:回転軸 311:モータ 34:可動ブロック 35A、35B:支持バー
2:洗浄手段
20:スポンジ
21:洗浄ボックス 210:天板 210a:排気口 211:底板 211b:排水口 212:側壁 212a:ウエーハ進入口
22:スポンジ回転手段 220:回転シャフト 221:モータ
24:エアカーテン形成手段
29:洗浄水ノズル
4:移動手段 40:ボールネジ 41:ガイドレール 42:モータ
45:Y軸方向位置検出手段 450:スケール 451:読み取り部
5A:判断手段 50:投光部 51:受光部 54:第1の記憶部 5C:第3の判断手段
90保持テーブル 90a:保持面 91:樹脂供給装置 92:保持手段 93:紫外線照射機構 94:研削装置 940:チャックテーブル 941:研削ホイール 941a:研削砥石
96:スピンナー洗浄装置 960:保持手段 961:回転手段 962:洗浄ノズル
963:洗浄ハウジング 964:移動手段
W:ウエーハ Wa:ウエーハの一方の面 Wb:ウエーハの他方の面 Wd:ウエーハの外周縁
S:保護部材 S1:樹脂 S2:フィルム S2a:はみ出し部
1A:ウエーハ洗浄装置 5B:第2の判断手段 55:第2の記憶部 5D:第4の判断手段
Claims (5)
- ウエーハの外周縁を洗浄するウエーハ洗浄装置であって、
ウエーハを保持する保持面を有する保持手段と、該保持手段が保持したウエーハの外周縁にロール状のスポンジの外側面を接触させウエーハの外周縁を洗浄する洗浄手段と、該保持手段の保持面方向で該保持手段と該洗浄手段とを相対的に接近又は離間させる移動手段と、該スポンジに洗浄水を供給する洗浄水ノズルと、該スポンジが洗浄可能な状態か否かを判断する判断手段と、を備え、
該保持手段は、ウエーハの外周部分をはみ出させ中央部分を該保持面で吸引保持する保持テーブルと、該保持面の中心を軸として該保持テーブルを回転させる回転手段と、を備え、
測定光を投光する投光部と、該スポンジを挟んで該測定光を受光する受光部とを備え、該測定光は幅を有しており該幅のうちの所定幅が該スポンジで遮光され、該スポンジで遮光されない測定光を該受光部が受光し、
該判断手段は、該受光部の受光量が予め設定した受光量より大きかったら該スポンジは洗浄不可と判断し、該受光部の受光量が予め設定した受光量以下であったら該スポンジは洗浄可能と判断し、
該保持手段と該洗浄手段とがウエーハの外周縁に該スポンジが接触する所定の距離より離間している状態で該判断手段は判断を行い、
該判断手段が洗浄可能と判断したら該保持手段と該洗浄手段とを所定の位置に位置づけて該保持手段が保持したウエーハの外周縁を該スポンジの外側面に接触させウエーハの外周縁を洗浄するウエーハ洗浄装置。 - 前記投光部と前記受光部とが前記保持手段に配設された請求項1記載のウエーハ洗浄装置。
- 前記受光部の受光量が予め設定した所定の受光量となるように前記移動手段で前記保持手段と前記洗浄手段とを接近させ、該保持手段と該洗浄手段との距離によって前記スポンジが洗浄可能な状態か否かを判断する第2の判断手段を前記判断手段に代えて備え、
該第2の判断手段は、該保持手段と該洗浄手段との距離が所定の距離より接近していたら洗浄不可と判断し、該所定の距離以上離れていたら洗浄可能と判断する請求項1または2記載のウエーハ洗浄装置。 - 第1の記憶部を備え、
該第1の記憶部は、前記判断手段が前記スポンジが洗浄可能と判断した直前回の受光量を記憶し、
該第1の記憶部が記憶した該受光量と今回該判断手段が洗浄可能と判断したときの受光量との差が、予め設定した差より大きいとき洗浄不可と判断する第3の判断手段を更に備えた請求項1または2のいずれかに記載のウエーハ洗浄装置。 - 第2の記憶部を備え、
該第2の記憶部は、前記第2の判断手段が前記スポンジが洗浄可能と判断した直前回の前記保持手段と前記洗浄手段との間の距離を記憶し、
該第2の記憶部が記憶した該距離と今回該第2の判断手段が洗浄可能と判断したときの該保持手段と該洗浄手段との間の距離との差が、予め設定した差より大きいとき洗浄不可と判断する第4の判断手段を更に備えた請求項3記載のウエーハ洗浄装置。
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