KR20200001979A - Ultrasonic water injection apparatus - Google Patents

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KR20200001979A KR1020190061726A KR20190061726A KR20200001979A KR 20200001979 A KR20200001979 A KR 20200001979A KR 1020190061726 A KR1020190061726 A KR 1020190061726A KR 20190061726 A KR20190061726 A KR 20190061726A KR 20200001979 A KR20200001979 A KR 20200001979A
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샤오밍 추
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

A wafer is washed by spreading ultrasonic vibration so as not to weaken the same. To this end, in an ultrasonic water spraying device (11), a radiation surface (26) which radiates ultrasonic vibration towards washing water (L) in a water flow unit (19) is formed in a concave dome shape. Therefore, the ultrasonic vibration oscillated from the radiation surface (26) is concentrated towards an injection hole (21). Because the ultrasonic vibration is difficult to be reflected in the water flow unit (19), the ultrasonic vibration can be sufficiently propagated by ultrasonic water (Ls) sprayed from the injection hole (21). Accordingly, when the wafer is washed by using the ultrasonic water (Ls) sprayed from the injection hole (21), the ultrasonic vibration can be sufficiently delivered to contaminants on the wafer, thereby enhancing washing power.

Description

초음파수 분사 장치{ULTRASONIC WATER INJECTION APPARATUS}Ultrasonic Water Jet Device {ULTRASONIC WATER INJECTION APPARATUS}

본 발명은, 초음파수 분사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic water jet device.

세정 장치는, 세정 노즐로부터 웨이퍼에 세정수를 힘차게 분사함으로써, 웨이퍼를 세정하고 있다. 특허문헌 1 및 2 에 기재된 기술에서는, 세정력을 향상시키기 위해서, 세정수에 초음파 진동을 전파시켜, 초음파 진동을 오염물 (먼지) 에 전달하여, 웨이퍼로부터 먼지를 제거하고 있다. 또, 특허문헌 3 에 기재된 기술에서는, 가공점에 대한 세정수의 분사에 의해 절삭 부스러기를 배출하고 있다.The cleaning apparatus cleans the wafer by vigorously spraying the washing water from the cleaning nozzle onto the wafer. In the techniques described in Patent Documents 1 and 2, in order to improve the cleaning power, ultrasonic vibrations are propagated to the washing water, ultrasonic vibrations are transmitted to the contaminants (dust), and dust is removed from the wafer. Moreover, in the technique of patent document 3, cutting chips are discharged | emitted by the injection of the wash water with respect to a processing point.

특허문헌 1 및 2 에 기재된 세정 노즐은, 예를 들어, 세정수의 공급을 받는 공급구, 수류부 (水溜部), 분사구 및 평판 형상의 초음파 진동자를 가지고 있다. 수류부는, 공급구로부터 공급된 세정수가 일시적으로 모이는 용적을 갖는다. 수류부는, 분사구를 향하여 끝으로 갈수록 가늘게 되어 있다. 분사구는, 수류부의 선단에 구비되고, 세정수를 분사한다. 초음파 진동자는, 분사구에 대향하여 수류부 내에 배치 형성된다.The cleaning nozzles described in Patent Documents 1 and 2 have, for example, a supply port receiving a supply of washing water, a water flow section, a spray port, and a flat ultrasonic vibrator. The water flow portion has a volume in which the washing water supplied from the supply port temporarily collects. The water flow portion is tapered toward the end toward the injection port. The injection port is provided at the tip of the water flow section to inject the washing water. The ultrasonic vibrator is disposed in the water flow portion facing the injection port.

일본 공개특허공보 2003-340330호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-340330 일본 공개특허공보 평10-151422호Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-151422 일본 공개특허공보 2012-000702호Japanese Laid-Open Patent Publication 2012-000702

평판 형상의 초음파 진동자로부터 수류부의 물에 전달되는 초음파 진동은, 수류부의 내벽에서 반사된다. 그 때문에, 반사된 초음파 진동과 초음파 진동자로부터 발진되는 초음파 진동이 서로 상쇄시키는 경우가 있다. 이 경우, 세정수에 전파되는 초음파 진동이 약해져, 세정력이 저하된다는 문제가 있다.The ultrasonic vibration transmitted from the flat ultrasonic vibrator to the water of the water flow portion is reflected on the inner wall of the water flow portion. Therefore, the reflected ultrasonic vibration and the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator sometimes cancel each other. In this case, there is a problem that the ultrasonic vibration propagated to the washing water is weakened and the washing power is lowered.

또, 특허문헌 3 에 기재된 기술에서는, 가공점에 있어서의 절입 깊이가 깊은 경우, 절삭 부스러기가 절삭 홈으로부터 배출되기 어렵다.Moreover, in the technique of patent document 3, when the depth of cut | disconnection in a processing point is deep, it is hard to discharge cutting chips from a cutting groove.

본 발명의 목적은, 초음파 진동을 약화시키지 않도록 세정수에 전파하여 웨이퍼를 세정하는 것에 있고, 나아가서는, 절삭 장치로의 절삭 가공시, 절삭 부스러기에 초음파 진동을 전달하여, 절삭 홈으로부터 절삭 부스러기를 양호하게 배출하는 것에 있다.An object of the present invention is to clean the wafer by propagating to the washing water so as not to weaken the ultrasonic vibration, and furthermore, during the cutting process to the cutting device, ultrasonic vibration is transmitted to the cutting debris, and It is to discharge well.

본 발명의 초음파수 분사 장치는, 피가공물에 초음파 진동을 전파시킨 물을 분사하는 초음파수 분사 장치로서, 물 공급원으로부터 공급되는 물을 일시적으로 모으는 통상의 수류부와, 그 수류부의 일방의 단측에 형성되어, 물을 분사하는 분사구와, 그 분사구에 대향하여 그 수류부에 배치 형성되어, 그 초음파 진동을 발진시키는 진동자를 구비하고, 그 진동자로부터 발진된 그 초음파 진동이 그 분사구를 향하여 집중되도록, 그 진동자의 그 분사구측이, 오목한 돔 형상으로 형성되고, 그 수류부에서 그 초음파 진동을 전파시킨 물이, 그 분사구로부터 그 피가공물에 분사된다.The ultrasonic water jetting apparatus of the present invention is an ultrasonic water jetting apparatus for injecting water which has propagated ultrasonic vibrations to a workpiece, and includes a normal water flow portion for temporarily collecting water supplied from a water supply source, and one end side of the water flow portion. And an injection port for injecting water and a vibrator disposed in the water flow portion opposite the injection port so as to oscillate the ultrasonic vibration, so that the ultrasonic vibration oscillated from the vibrator is concentrated toward the injection port, The injection port side of the vibrator is formed in a concave dome shape, and water which propagates the ultrasonic vibration in the water flow portion is injected from the injection port to the workpiece.

이 초음파수 분사 장치에서는, 진동자의 분사구측이, 오목한 돔 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 진동자로부터 발진된 초음파 진동이, 분사구를 향하여 집중되고, 초음파 진동이 수류부 내에서 반사되기 어렵기 때문에, 분사구로부터 분사되는 물에 의해, 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있다. 따라서, 분사구로부터 분사되는 물을 사용하여 피가공물을 세정할 때, 피가공물 상의 오염물에 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있기 때문에, 세정력을 향상시킬 수 있다.In this ultrasonic water injection device, the injection port side of the vibrator is formed in a concave dome shape. For this reason, since the ultrasonic vibration oscillated from the vibrator is concentrated toward the injection port and the ultrasonic vibration is hardly reflected in the water flow part, the ultrasonic vibration can be sufficiently propagated by the water injected from the injection port. Therefore, when washing the workpiece with water sprayed from the injection port, ultrasonic vibration can be sufficiently transmitted to the contaminants on the workpiece, so that the cleaning power can be improved.

또한, 절삭 장치에 의해 피가공물을 절삭 가공할 때, 가공점에 있어서의 절입 깊이가 깊은 경우에도, 분사구로부터 분사되는 물에 의해, 절삭 홈 내의 절삭 부스러기에 대해, 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있다. 이 때문에, 절삭 홈으로부터 절삭 부스러기를 양호하게 배출할 수 있다.In addition, when cutting a workpiece with a cutting device, even when the depth of cut at the processing point is deep, ultrasonic vibration can be sufficiently transmitted to the cutting chips in the cutting groove by the water injected from the injection port. For this reason, cutting chips can be favorably discharged from the cutting grooves.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 피가공물의 일례인 웨이퍼를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 초음파수 분사 장치의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 3 은 도 2 에 나타낸 초음파수 분사 장치를 구비한 웨이퍼 세정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 도 3 에 나타낸 웨이퍼 세정 장치의 개략 단면도이다.
도 5 는 도 2 에 나타낸 초음파수 분사 장치를 구비한 웨이퍼 절삭 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6 은 도 5 에 나타낸 웨이퍼 절삭 장치에 있어서의 절삭부를 나타내는 설명도이다.
도 7 은 초음파수 분사 장치의 변형예를 나타내는 설명도이다.1 is a perspective view showing a wafer as an example of the workpiece according to the present embodiment.
2 is an explanatory diagram showing a configuration of the ultrasonic water jetting apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing a wafer cleaning apparatus including the ultrasonic water jetting apparatus shown in FIG. 2.
4 is a schematic cross-sectional view of the wafer cleaning apparatus shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a wafer cutting device equipped with the ultrasonic water jetting device shown in FIG. 2.
It is explanatory drawing which shows the cutting part in the wafer cutting device shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the modification of an ultrasonic water jet device.

먼저, 본 실시형태에 관련된 피가공물에 대해, 간단하게 설명한다.First, the to-be-processed object which concerns on this embodiment is demonstrated easily.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 피가공물의 일례인 웨이퍼 (1) 는, 예를 들어, 원판상으로 형성되어 있다. 웨이퍼 (1) 의 표면 (2a) 에는, 디바이스 (4) 를 포함하는 디바이스 영역 (5), 및, 그 외측의 외주 잉여 영역 (6) 이 형성되어 있다. 디바이스 영역 (5) 에서는, 격자상의 분할 예정 라인 (3) 에 의해 구획된 영역의 각각에 디바이스 (4) 가 형성되어 있다. 외주 잉여 영역 (6) 은, 디바이스 영역 (5) 을 둘러싸고 있다. 또한, 웨이퍼 (1) 의 외주 가장자리 (7) 에는, 웨이퍼 (1) 의 결정 방위를 나타내는 노치 (9) 가 형성되어 있다. 웨이퍼 (1) 의 이면 (2b) 은 디바이스 (4) 를 갖지 않고, 연삭 지석 등에 의해 연삭되는 피연삭면이다.As shown in FIG. 1, the wafer 1 which is an example of the to-be-processed object which concerns on this embodiment is formed in disk shape, for example. On the surface 2a of the wafer 1, the device region 5 including the device 4 and the outer circumferential surplus region 6 outside thereof are formed. In the device region 5, the device 4 is formed in each of the regions partitioned by the grid-like division lines 3. The outer circumferential surplus region 6 surrounds the device region 5. Moreover, the notch 9 which shows the crystal orientation of the wafer 1 is formed in the outer peripheral edge 7 of the wafer 1. The back surface 2b of the wafer 1 is a to-be-grinded surface which does not have the device 4, and is ground by grinding grindstones or the like.

본 실시형태에서는, 웨이퍼 (1) 에는, 이면 (2b) 의 연삭 후에, 세정수를 사용한 스피너 세정이 실시된다. 또, 웨이퍼 (1) 의 분할 예정 라인 (3) 을 따라 절삭 홈이 형성될 때에, 절삭 홈 내로부터 절삭 부스러기를 제거하기 위해서, 세정수가 분사된다. 본 실시형태에 있어서 사용되는 세정수는, 초음파수이다. 초음파수는, 초음파 진동을 전파시킨 세정수이다.In the present embodiment, the wafer 1 is subjected to spinner cleaning using washing water after the back surface 2b is ground. In addition, when the cutting groove is formed along the division scheduled line 3 of the wafer 1, the washing water is sprayed in order to remove the cutting chips from the cutting groove. The washing water used in this embodiment is ultrasonic water. Ultrasonic water is washing water which propagated ultrasonic vibrations.

또한, 웨이퍼 (1) 는, 실리콘, 갈륨비소 등을 포함하는 반도체 기판에 반도체 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼여도 되고, 세라믹, 유리, 사파이어 등을 포함하는 무기 재료 기판에 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼여도 된다.In addition, the wafer 1 may be a semiconductor wafer in which a semiconductor device is formed on a semiconductor substrate containing silicon, gallium arsenide, or the like, or may be an optical device wafer in which an optical device is formed on an inorganic material substrate including ceramic, glass, sapphire, or the like. .

다음으로, 웨이퍼 (1) 에 세정수를 분사하기 위한 장치 (초음파수 분사 장치) 에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 초음파수 분사 장치는, 분사구로부터, 세정수로서의 초음파수를 분사한다. 초음파수 분사 장치는, 상기 서술한 스피너 세정 및 절삭 부스러기의 제거에 사용된다.Next, an apparatus (ultrasound injection device) for injecting washing water onto the wafer 1 will be described. The ultrasonic water injection device according to the present embodiment injects ultrasonic water as washing water from the injection port. The ultrasonic water jet device is used for the above-described spinner cleaning and removal of cutting debris.

먼저, 초음파수 분사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 초음파수 분사 장치 (11) 는, 고주파 전압을 공급하는 고주파 전원 공급부 (13), 및, 초음파수를 분사하는 분사 장치 본체 (15) 를 구비하고 있다. 분사 장치 본체 (15) 는, 세정수 (L) 의 공급구 (17), 공급된 세정수 (L) 를 모으는 수류부 (19), 모인 세정수 (L) 에 초음파를 전달하는 초음파 진동자 (23), 및, 초음파가 전달된 세정수인 초음파수의 분사구 (21) 를 포함하고 있다.First, the configuration of the ultrasonic water jetting apparatus will be described. As shown in FIG. 2, the ultrasonic water jet device 11 is provided with the high frequency power supply part 13 which supplies a high frequency voltage, and the injection apparatus main body 15 which sprays ultrasonic water. The injection device main body 15 is an ultrasonic vibrator 23 which transmits ultrasonic waves to the supply port 17 of the washing water L, the water flow part 19 collecting the supplied washing water L, and the washing water L collected. And an injection port 21 of ultrasonic water, which is washing water to which ultrasonic waves have been transmitted.

공급구 (17) 는, 분사 장치 본체 (15) 내에 세정수 (L) 를 도입하기 위해서 사용된다. 수류부 (19) 에는, 공급구 (17) 가 연통되어 있으며, 세정수 (L) 가 공급된다. 수류부 (19) 는, 공급구 (17) 로부터 공급된 세정수 (L) 를 일시적으로 모으는 통상의 부재 (용기) 이다. 분사구 (21) 는, 수류부 (19) 의 일방의 단측 (하단) 에 형성되어 있다. 분사구 (21) 는, 수류부 (19) 에 모인 세정수를, 외부를 향하여 분사한다. 수류부 (19) 는, 분사구 (21) 를 향하여 끝으로 갈수록 가늘게 되어 있다.The supply port 17 is used to introduce the washing water L into the injection device main body 15. The supply port 17 communicates with the water flow portion 19, and the washing water L is supplied. The water flow portion 19 is a normal member (container) that temporarily collects the washing water L supplied from the supply port 17. The injection port 21 is formed in one end side (lower end) of the water flow part 19. The injection port 21 injects the washing water collected in the water flow part 19 toward the outside. The water flow portion 19 is tapered toward the end toward the injection port 21.

초음파 진동자 (23) 는, 수류부 (19) 에 있어서의 분사구 (21) 에 대향하는 위치에 배치되어 있고, 고주파 전원 공급부 (13) 에 접속된 1 차 진동자 (24), 및, 1 차 진동자 (24) 에 인접 배치된 초음파 진동판 (25) 을 구비하고 있다. 1 차 진동자 (24) 는, 고주파 전원 공급부 (13) 로부터의 1 ㎒ ∼ 3 ㎒ 의 고주파 전압을 받아 진동하도록 구성되어 있다. 초음파 진동판 (25) 은, 분사구 (21) 에 대향하는 위치에, 수류부 (19) 내의 세정수 (L) 를 향하여 초음파 진동을 복사하는 복사면 (26) 을 가지고 있다. 초음파 진동판 (25) 은, 1 차 진동자 (24) 의 진동에 공진함으로써, 복사면 (26) 으로부터 세정수 (L) 에 초음파 진동을 전달한다. 이로써, 분사구 (21) 로부터 외부를 향하여 분사되는 세정수가, 초음파수 (Ls) 가 된다.The ultrasonic vibrator 23 is disposed at a position opposed to the injection port 21 in the water flow portion 19, and is connected to the high frequency power supply 13, and a primary vibrator 24 and a primary vibrator ( The ultrasonic diaphragm 25 arrange | positioned adjacent to 24 is provided. The primary vibrator 24 is configured to vibrate in response to a high frequency voltage of 1 MHz to 3 MHz from the high frequency power supply unit 13. The ultrasonic diaphragm 25 has the radiation surface 26 which radiates an ultrasonic vibration toward the washing | cleaning water L in the water flow part 19 in the position which opposes the injection port 21. As shown in FIG. The ultrasonic diaphragm 25 transmits ultrasonic vibration from the radiation surface 26 to the washing water L by resonating with the vibration of the primary vibrator 24. In this way, the washing water injected from the injection port 21 toward the outside becomes the ultrasonic water Ls.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 복사면 (26) 으로부터의 초음파 진동이 분사구 (21) 를 향하여 집중되도록, 복사면 (26) 은, 오목한 돔 형상으로 형성되어 있다. 즉, 초음파 진동자 (23) 의 분사구 (21) 측이, 오목한 돔 형상으로 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the radiation surface 26 is formed in a concave dome shape so that the ultrasonic vibration from the radiation surface 26 is concentrated toward the injection port 21. That is, the injection port 21 side of the ultrasonic vibrator 23 is formed in concave dome shape.

다음으로, 초음파수 분사 장치 (11) 를 사용한 웨이퍼 세정 장치에 대해 설명한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정 장치 (31) 는, 스피너형의 세정 장치이고, 회전 테이블부 (33) 및 초음파수 분사부 (35) 를 구비하고 있다.Next, a wafer cleaning apparatus using the ultrasonic water jetting apparatus 11 will be described. As shown in FIG. 3, the wafer cleaning apparatus 31 is a spinner type | mold cleaning apparatus, and is equipped with the rotary table part 33 and the ultrasonic water injection part 35. As shown in FIG.

회전 테이블부 (33) 는, 웨이퍼 (1) 를 유지하여 회전하도록 구성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회전 테이블부 (33) 는, 웨이퍼 (1) 를 유지하기 위한 척 테이블 (41), 척 테이블 (41) 의 회전축 (43), 및, 회전축 (43) 에 접속되어 척 테이블 (41) 을 회전시키기 위한 테이블 회전 모터 (45) 를 구비하고 있다.The rotary table 33 is configured to hold and rotate the wafer 1. As shown in FIG. 3, the rotary table 33 is connected to the chuck table 41 for holding the wafer 1, the rotary shaft 43 of the chuck table 41, and the rotary shaft 43. A table rotating motor 45 for rotating the table 41 is provided.

척 테이블 (41) 은, 웨이퍼 (1) 보다 작은 원형상으로 형성되어 있고, 웨이퍼 (1) 를 유지한다. 이 때문에, 척 테이블 (41) 은, 그 상면 중앙부에, 웨이퍼 (1) 를 흡착하기 위한 흡착면 (42) 을 구비하고 있다. 흡착면 (42) 은, 포러스 세라믹스 등의 다공질 재료에 의해 형성되어 있다. 흡착면 (42) 은, 척 테이블 (41) 내의 관로를 개재하여 흡인원에 접속되어 있다 (모두 도시 생략). 흡착면 (52) 에 발생하는 부압에 의해, 웨이퍼 (1) 가, 척 테이블 (41) 에 흡인 유지된다.The chuck table 41 is formed in a circular shape smaller than the wafer 1, and holds the wafer 1. For this reason, the chuck table 41 is provided with the adsorption surface 42 for adsorb | sucking the wafer 1 in the upper surface center part. The adsorption surface 42 is formed of porous materials, such as porous ceramics. The suction surface 42 is connected to the suction source via the pipeline in the chuck table 41 (both not shown). The wafer 1 is sucked and held by the chuck table 41 by the negative pressure generated on the suction surface 52.

회전축 (43) 은, 그 상단부가 척 테이블 (41) 의 하면 중심에 연결되어 있고, 하단부가 테이블 회전 모터 (45) 에 접속되어 있다. 테이블 회전 모터 (45) 는, 회전축 (43) 을 통하여 척 테이블 (41) 에 회전 구동력을 전달한다. 이로써, 척 테이블 (41) 은, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (1) 를 유지한 상태에서, 회전축 (43) 을 중심으로 하여, 예를 들어 A 방향으로 고속 회전한다.The upper end of the rotary shaft 43 is connected to the center of the lower surface of the chuck table 41, and the lower end thereof is connected to the table rotary motor 45. The table rotation motor 45 transmits a rotation drive force to the chuck table 41 via the rotation shaft 43. Thereby, as shown in FIG.3 and FIG.4, the chuck table 41 rotates at high speed, for example in the A direction, centering on the rotating shaft 43, with the wafer 1 hold | maintained.

초음파수 분사부 (35) 는, 도 2 에 나타낸 초음파수 분사 장치 (11) 에 더하여, 중공의 샤프트인 수평관 (51), 수평관 (51) 을 유지하는 선회 샤프트 (53), 선회 샤프트 (53) 의 상단에 접속된 세정수 공급원 (55), 및, 선회 모터 (57) 를 구비하고 있다. 세정수 공급원 (55) 은, 물 공급원의 일례이다.In addition to the ultrasonic water jet device 11 shown in FIG. 2, the ultrasonic water jet part 35 includes a horizontal pipe 51 which is a hollow shaft, a swing shaft 53 holding the horizontal pipe 51, and a swing shaft ( The washing water supply source 55 connected to the upper end of the 53 and the swing motor 57 are provided. The washing water supply source 55 is an example of a water supply source.

수평관 (51) 의 선단은, 초음파수 분사 장치 (11) 를 구비하고 있다. 수평관 (51) 의 기단은, 선회 샤프트 (53) 의 상단에 유지되어 있다. 선회 샤프트 (53) 는, 회전 테이블부 (33) 의 회전축 (43) 과 대략 평행이 되도록 세워 형성되어 있다. 선회 모터 (57) 는, 선회 샤프트 (53) 를 회전시킨다. 즉, 선회 샤프트 (53) 는, 선회 모터 (57) 의 구동력을 사용하여, 수평관 (51) 및 초음파수 분사 장치 (11) 를, 척 테이블 (41) (웨이퍼 (1)) 상에서 선회시킨다.The tip of the horizontal tube 51 is equipped with the ultrasonic water jet device 11. The base end of the horizontal pipe 51 is held at the upper end of the swing shaft 53. The swing shaft 53 is formed so as to be substantially parallel to the rotation shaft 43 of the rotation table portion 33. The swing motor 57 rotates the swing shaft 53. That is, the revolving shaft 53 pivots the horizontal tube 51 and the ultrasonic water jetting device 11 on the chuck table 41 (wafer 1) using the driving force of the revolving motor 57.

또한, 수평관 (51) 은, 선회 샤프트 (53) 의 상단으로부터 척 테이블 (41) 의 중심까지 도달하는 길이를 가지고 있다. 이로써, 선회 샤프트 (53) 는, 수평관 (51) 의 선단에 구비되어 있는 초음파수 분사 장치 (11) 를, 웨이퍼 (1) 의 외주로부터 중심까지 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.In addition, the horizontal tube 51 has the length which reaches from the upper end of the turning shaft 53 to the center of the chuck table 41. As a result, the swing shaft 53 can move the ultrasonic water jetting apparatus 11 provided at the tip of the horizontal tube 51 from the outer circumference of the wafer 1 to the center.

선회 샤프트 (53) 의 상단에 접속되어 있는 세정수 공급원 (55) 은, 선회 샤프트 (53) 의 상단 및 수평관 (51) 의 내부에 배치 형성된 세정수 공급관 (도시 생략) 을 통하여, 초음파수 분사 장치 (11) 의 공급구 (17) (도 2 참조) 에 세정수 (L) 를 공급한다.The washing water supply source 55 connected to the upper end of the swing shaft 53 is sprayed with ultrasonic water through the washing water supply pipe (not shown) disposed inside the upper end of the swing shaft 53 and the horizontal pipe 51. The washing water L is supplied to the supply port 17 (see FIG. 2) of the apparatus 11.

여기서, 웨이퍼 세정 장치 (31) 에 의한 세정 처리에 대해 설명한다. 웨이퍼 (1) 에 대한 세정 처리에서는, 웨이퍼 (1) 가 척 테이블 (41) 상에 재치 (載置) 되고, 흡착면 (42) 에 발생하는 부압에 의해, 웨이퍼 (1) 의 이면 (2b) 이 척 테이블 (41) 에 흡인 유지된다. 그 후, 테이블 회전 모터 (45) 가 구동되어, 웨이퍼 (1) 를 유지한 척 테이블 (41) 이 고속 회전한다. 그리고, 선회 샤프트 (53) 에 의해, 초음파수 분사 장치 (11) 가, 척 테이블 (41) 의 외측의 퇴피 위치로부터, 웨이퍼 (1) 의 상방으로 이동된다. 그와 함께, 세정수 공급원 (55) 으로부터 초음파수 분사 장치 (11) 에 세정수 (L) 가 공급되고, 초음파수 분사 장치 (11) 의 분사구 (21) (도 2 참조) 로부터, 초음파수 (Ls) 가 웨이퍼 (1) 에 분사된다.Here, the cleaning process by the wafer cleaning apparatus 31 is demonstrated. In the cleaning process for the wafer 1, the wafer 1 is placed on the chuck table 41, and the back surface 2b of the wafer 1 is formed by the negative pressure generated on the suction surface 42. The suction is held by the chuck table 41. Thereafter, the table rotating motor 45 is driven, and the chuck table 41 holding the wafer 1 rotates at high speed. And the ultrasonic water jetting apparatus 11 is moved upward of the wafer 1 from the retracted position of the outer side of the chuck table 41 by the revolving shaft 53. At the same time, the washing water L is supplied from the washing water supply source 55 to the ultrasonic water spraying device 11, and the ultrasonic water (see FIG. 2) from the injection port 21 (see FIG. 2) of the ultrasonic water spraying device 11. Ls) is injected to the wafer 1.

이 때, 초음파수 분사 장치 (11) 가, 웨이퍼 (1) 의 회전 중심을 지나는 경로에서, 화살표 B 로 나타내는 바와 같이 왕복 이동한다. 척 테이블 (41) 이 고속 회전하고 있기 때문에, 척 테이블 (41) 상의 웨이퍼 (1) 의 전역에, 세정수 (L) 가 분사된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 (1) 가, 세정수 (L) 에 의해 스피너 세정된다.At this time, the ultrasonic water jetting device 11 reciprocates as indicated by an arrow B in a path passing through the rotational center of the wafer 1. Since the chuck table 41 is rotating at a high speed, the washing water L is injected into the entire region of the wafer 1 on the chuck table 41. In this way, the wafer 1 is spinner-cleaned by the washing water L. FIG.

이와 같이, 웨이퍼 세정 장치 (31) 는, 세정을 위한 초음파수 (Ls) 를 웨이퍼 (1) 에 분사하기 위한 초음파수 분사 장치 (11) 를 구비하고 있다. 초음파수 분사 장치 (11) 에서는, 수류부 (19) 내의 세정수 (L) 를 향하여 초음파 진동을 복사하는 복사면 (26) (초음파 진동자 (23) 의 분사구 (21) 측) 이, 오목한 돔 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 복사면 (26) 으로부터 복사된 초음파 진동이, 분사구 (21) 를 향하여 집중된다. 즉, 분사구 (21) 를 향하여, 초음파 진동이 집속된다. 따라서, 초음파 진동이 수류부 (19) 내에서 반사되기 어렵기 때문에, 분사구 (21) 로부터 분사되는 초음파수 (Ls) 에 의해, 웨이퍼 (1) 에 대해 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있다. 따라서, 분사구 (21) 로부터 분사되는 초음파수 (Ls) 를 사용하여 웨이퍼 (1) 를 세정할 때, 웨이퍼 (1) 상의 오염물에 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있기 때문에, 세정력을 향상시킬 수 있다.Thus, the wafer cleaning apparatus 31 is equipped with the ultrasonic water spraying apparatus 11 for spraying the ultrasonic water Ls for washing | cleaning on the wafer 1. As shown in FIG. In the ultrasonic water jet device 11, the radiating surface 26 (the injection port 21 side of the ultrasonic vibrator 23) radiating ultrasonic vibrations toward the washing water L in the water flow section 19 has a concave dome shape. It is formed. For this reason, the ultrasonic vibration radiated from the radiation surface 26 is concentrated toward the injection port 21. That is, the ultrasonic vibration is focused toward the injection port 21. Therefore, since ultrasonic vibration is hard to be reflected in the water flow part 19, ultrasonic vibration Ls injected from the injection port 21 can fully propagate ultrasonic vibration with respect to the wafer 1. Therefore, when cleaning the wafer 1 using the ultrasonic water Ls injected from the injection port 21, the ultrasonic vibration can be sufficiently transmitted to the contaminants on the wafer 1, so that the cleaning power can be improved.

다음으로, 도 2 에 나타낸 초음파수 분사 장치 (11) 를 사용한 웨이퍼 절삭 장치에 대해 설명한다. 웨이퍼 절삭 장치는, 웨이퍼 (1) 의 분할 예정 라인 (3) (도 1 참조) 을 따라, 절삭 홈을 형성한다.Next, a wafer cutting apparatus using the ultrasonic water jetting apparatus 11 shown in FIG. 2 will be described. The wafer cutting device forms a cutting groove along the division scheduled line 3 (see FIG. 1) of the wafer 1.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 절삭 장치 (61) 는, 절삭 블레이드를 구비한 절삭부 (63), 및, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블 (65) 을 갖는다. 척 테이블 (65) 은, 다이싱 테이프 (T) 를 개재하여, 웨이퍼 (1) 를 흡인 유지한다. 척 테이블 (65) 은, 절삭부 (63) 에 대해, 예를 들어 화살표 C 방향으로 상대적으로 이동한다.As shown in FIG. 5, the wafer cutting device 61 includes a cutting portion 63 provided with a cutting blade, and a chuck table 65 for holding a wafer. The chuck table 65 suction-holds the wafer 1 via the dicing tape T. FIG. The chuck table 65 moves relatively with respect to the cutting part 63 in the arrow C direction, for example.

절삭부 (63) 는, 도 2 에 나타낸 구성의 초음파수 분사 장치 (11), 웨이퍼 (1) 를 절삭하는 절삭 블레이드 (75), 절삭 블레이드 (75) 를 회전시키는 스핀들 (71), 및, 절삭 블레이드 (75) 를 고정시키기 위한 플랜지 (73) 를 갖는다. 스핀들 (71) 의 선단측은, 절삭 블레이드 (75) 의 중앙에 삽입되고, 플랜지 (73) 에 의해 절삭 블레이드 (75) 가 스핀들 (71) 에 고정된다. 스핀들 (71) 은, 그 후단측에 연결된 모터 (도시 생략) 에 의해 회전 구동된다. 이에 수반하여, 절삭 블레이드 (75) 가 고속으로 회전한다. 절삭 블레이드 (75) 는, 예를 들어, 다이아몬드 지립을 레진 본드로 굳혀 원판상으로 성형함으로써 형성된다.The cutting part 63 is the ultrasonic water jetting apparatus 11 of the structure shown in FIG. 2, the cutting blade 75 which cuts the wafer 1, the spindle 71 which rotates the cutting blade 75, and cutting It has a flange 73 for fixing the blade 75. The front end side of the spindle 71 is inserted in the center of the cutting blade 75, and the cutting blade 75 is fixed to the spindle 71 by the flange 73. The spindle 71 is rotationally driven by a motor (not shown) connected to the rear end side thereof. In connection with this, the cutting blade 75 rotates at high speed. The cutting blade 75 is formed by, for example, hardening diamond abrasive grains with a resin bond to form a disc.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 절삭부 (63) 는, 상기한 절삭 블레이드 (75) 등에 더하여, 절삭 블레이드 (75) 를 덮는 블레이드 커버 (81), 이 블레이드 커버 (81) 에 구비된 절삭수 분사 노즐 (83), 이 절삭수 분사 노즐 (83) 에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급관 (85), 및, 초음파수 분사 장치 (11) 에 세정수를 공급하는 세정수 공급관 (87) 을 추가로 구비하고 있다.As shown in FIG. 6, the cutting portion 63 includes, in addition to the cutting blades 75 and the like described above, a blade cover 81 that covers the cutting blades 75, and a cutting water spray nozzle provided in the blade cover 81. (83), a cutting water supply pipe (85) for supplying cutting water to the cutting water injection nozzle (83), and a washing water supply pipe (87) for supplying washing water to the ultrasonic water injection device (11). Doing.

절삭수 분사 노즐 (83) 은, 절삭수 공급관 (85) 으로부터 공급되는 절삭수를, 절삭 블레이드 (75) 가 웨이퍼 (1) 에 절입하는 위치인 절삭점을 향하여 방출한다. 이 절삭수에 의해, 절삭 블레이드 (75) 가 냉각 및 세정된다. 세정수 공급관 (87) 은, 초음파수 분사 장치 (11) 의 도 2 에 나타낸 공급구 (17) 에 접속되어 있고, 초음파수 분사 장치 (11) 에 세정수를 공급한다. 초음파수 분사 장치 (11) 는, 분사구 (21) 를 절삭점에 향하게 하도록, 기울어진 상태로 배치되어 있다.The cutting water injection nozzle 83 discharges the cutting water supplied from the cutting water supply pipe 85 toward a cutting point that is a position at which the cutting blade 75 cuts into the wafer 1. By this cutting water, the cutting blade 75 is cooled and washed. The washing water supply pipe 87 is connected to the supply port 17 shown in FIG. 2 of the ultrasonic water injection device 11, and supplies the washing water to the ultrasonic water injection device 11. The ultrasonic water injection device 11 is disposed in an inclined state so that the injection port 21 faces the cutting point.

여기서, 웨이퍼 절삭 장치 (61) 에 의한 웨이퍼 (1) 의 절삭 가공에 대해 설명한다. 먼저, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (1) 가, 다이싱 테이프 (T) 를 개재하여, 척 테이블 (65) 에 흡인 유지된다. 이어서, 척 테이블 (65) 을 이동시킴으로써, 웨이퍼 (1) 를 절삭 영역이 되는 절삭부 (63) 의 하방에 배치한다.Here, the cutting of the wafer 1 by the wafer cutting device 61 will be described. First, as shown in FIG. 5, the wafer 1 is suction-held by the chuck table 65 via the dicing tape T. As shown in FIG. Next, by moving the chuck table 65, the wafer 1 is disposed below the cutting portion 63 serving as the cutting region.

그 후, 절삭 블레이드 (75) 의 날끝이, 웨이퍼 (1) 의 절입 깊이에 따른 위치에 배치되도록, 절삭부 (63) 의 높이 위치를 조정한다. 그 후, 고속 회전하는 절삭 블레이드 (75) 에 대해, 척 테이블 (65) 을 수평 방향으로 상대 이동시킴으로써, 웨이퍼 (1) 의 분할 예정 라인 (3) 을 따라 절삭 홈을 형성한다. 절삭 홈의 형성시에, 절삭 블레이드 (75) 에 의한 절삭점에, 절삭수 분사 노즐 (83) 로부터 절삭수가 방출됨과 함께, 초음파수 분사 장치 (11) 로부터 초음파수 (Ls) 가 분사된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 (1) 에 있어서의 모든 분할 예정 라인 (3) 을 따라, 절삭 홈이 형성된다.Then, the height position of the cutting part 63 is adjusted so that the cutting edge of the cutting blade 75 may be arrange | positioned at the position according to the cutting depth of the wafer 1. Then, the cutting groove 75 is formed along the division scheduled line 3 of the wafer 1 by relatively moving the chuck table 65 in the horizontal direction with respect to the cutting blade 75 which rotates at high speed. At the time of formation of the cutting groove, cutting water is discharged from the cutting water injection nozzle 83 at the cutting point by the cutting blade 75, and ultrasonic water Ls is injected from the ultrasonic water injection device 11. In this way, cutting grooves are formed along all the division scheduled lines 3 in the wafer 1.

이와 같이, 웨이퍼 절삭 장치 (61) 가 초음파수 분사 장치 (11) 를 구비하고 있고, 초음파수 분사 장치 (11) 가, 웨이퍼 (1) 에 있어서의 절삭 홈의 형성 부위에, 초음파수 (Ls) 를 분사한다. 상기 서술한 바와 같이, 초음파수 분사 장치 (11) 에서는, 복사면 (26) 이 오목한 돔 형상으로 형성되어 있기 때문에, 복사면 (26) 으로부터 복사된 초음파 진동이, 분사구 (21) 를 향하여 집중된다. 따라서, 분사구 (21) 로부터 분사되는 초음파수 (Ls) 에 의해, 웨이퍼 (1) 를 향하여 초음파 진동을 충분히 전파할 수 있기 때문에, 절삭점에 있어서의 절입 깊이가 깊은 경우에도, 분사구 (21) 로부터 분사되는 초음파수 (Ls) 에 의해, 절삭 홈 내의 절삭 부스러기에 대해, 초음파 진동을 충분히 전달할 수 있다. 이 때문에, 초음파수 (Ls) 에 의해, 절삭 홈으로부터 절삭 부스러기를 양호하게 배출할 수 있다.Thus, the wafer cutting apparatus 61 is equipped with the ultrasonic water jetting apparatus 11, and the ultrasonic water jetting apparatus 11 is ultrasonic water Ls in the formation site | part of the cutting groove in the wafer 1; Spray it. As described above, in the ultrasonic water jetting device 11, since the radiation surface 26 is formed in a concave dome shape, ultrasonic vibrations radiated from the radiation surface 26 are concentrated toward the injection port 21. . Therefore, since the ultrasonic vibration Ls injected from the injection port 21 can fully propagate the ultrasonic vibration toward the wafer 1, even when the depth of cut at the cutting point is deep, the injection port 21 The ultrasonic water Ls injected can sufficiently transmit ultrasonic vibration to the cutting chips in the cutting groove. For this reason, the cutting debris can be favorably discharged from the cutting groove by the ultrasonic water Ls.

또한, 도 2 에 나타낸 초음파수 분사 장치 (11) 에서는, 분사 장치 본체 (15) 의 내부에 배치된 수류부 (19) 가, 분사구 (21) 를 향하여 끝으로 갈수록 가늘게 되어 있다. 그러나, 수류부 (19) 의 구성은, 이것에 한정되지 않는다. 도 7 에 나타내는 초음파수 분사 장치 (11a) 와 같이, 수류부 (19a) 는, 분사구 (21) 를 향하여 끝으로 갈수록 가늘게 되어 있지 않아도 된다. 즉, 분사 장치 본체 (15) 는, 대략 원통상의 내벽을 가지고 있어도 된다.In addition, in the ultrasonic water injection device 11 shown in FIG. 2, the water flow portion 19 disposed inside the injection device main body 15 is tapered toward the end toward the injection port 21. However, the configuration of the water flow portion 19 is not limited to this. Like the ultrasonic water injection device 11a shown in FIG. 7, the water flow portion 19a does not have to become thinner toward the end toward the injection port 21. That is, the injection apparatus main body 15 may have a substantially cylindrical inner wall.

또, 본 실시형태에서는, 초음파수 분사 장치 (11) 의 복사면 (26) (초음파 진동자 (23) 의 분사구 (21) 측) 이, 돔 형상으로 형성되어 있지만, 복사면 (26) 의 돔 형상은, 구형의 일부의 내면에 유사한 형상이어도 되고, 막자사발의 내면에 유사한 형상이어도 된다. 즉, 복사면 (26) 은, 분사구 (21) 를 향하여 초음파 진동이 집중되도록 구성되어 있으면 된다.Moreover, in this embodiment, although the radiation surface 26 (the injection port 21 side of the ultrasonic vibrator 23) of the ultrasonic water injection apparatus 11 is formed in dome shape, the dome shape of the radiation surface 26 is carried out. The shape may be similar to the inner surface of a part of the sphere, or may be similar to the inner surface of the mortar. That is, the radiation surface 26 should just be comprised so that the ultrasonic vibration may be concentrated toward the injection port 21.

1 : 웨이퍼
3 : 분할 예정 라인
11 : 초음파수 분사 장치
13 : 고주파 발진기
15 : 분사 장치 본체
17 : 공급구
19 : 수류부
21 : 분사구
23 : 초음파 진동자
24 : 1 차 진동자
25 : 초음파 진동판
26 : 복사면
31 : 웨이퍼 세정 장치
33 : 회전 테이블부
35 : 초음파수 분사부
41 : 척 테이블
42 : 흡착면
43 : 회전축
45 : 테이블 회전 모터
51 : 수평관
52 : 흡착면
53 : 선회 샤프트
55 : 세정수 공급원
57 : 선회 모터
61 : 웨이퍼 절삭 장치
63 : 절삭부
65 : 척 테이블
71 : 스핀들
73 : 플랜지
75 : 절삭 블레이드
81 : 블레이드 커버
83 : 절삭수 분사 노즐
85 : 절삭수 공급관
87 : 세정수 공급관1: wafer
3: line to be split
11: ultrasonic water jet device
13: high frequency oscillator
15: injector body
17: supply port
19: water flow part
21: nozzle
23: ultrasonic vibrator
24: 1 primary oscillator
25: ultrasonic diaphragm
26: copy surface
31: wafer cleaning device
33: rotating table
35: ultrasonic water jet unit
41: Chuck Table
42: adsorption surface
43: axis of rotation
45: table rotation motor
51: horizontal tube
52: adsorption surface
53: pivot shaft
55: washing water supply source
57: turning motor
61: wafer cutting device
63: cutting part
65: Chuck Table
71: spindle
73: flange
75: cutting blade
81: blade cover
83: cutting water spray nozzle
85: cutting water supply pipe
87: washing water supply pipe

Claims (1)

피가공물에 초음파 진동을 전파시킨 물을 분사하는 초음파수 분사 장치로서,
물 공급원으로부터 공급되는 물을 일시적으로 모으는 통상의 수류부와,
그 수류부의 일방의 단측에 형성되어, 물을 분사하는 분사구와,
그 분사구에 대향하여 그 수류부에 배치 형성되어, 그 초음파 진동을 발진시키는 진동자를 구비하고,
그 진동자로부터 발진된 그 초음파 진동이 그 분사구를 향하여 집중되도록, 그 진동자의 그 분사구측이, 오목한 돔 형상으로 형성되고,
그 수류부에서 그 초음파 진동을 전파시킨 물이, 그 분사구로부터 그 피가공물에 분사되는, 초음파수 분사 장치.An ultrasonic water jet device for injecting water propagated ultrasonic vibrations to the workpiece,
A normal water flow section for temporarily collecting water supplied from a water source,
An injection port which is formed at one end side of the water flow portion and injects water,
It is provided with the vibrator arrange | positioned at the water flow part facing the injection port, and oscillating the said ultrasonic vibration,
The injection port side of the vibrator is formed in a concave dome shape so that the ultrasonic vibration oscillated from the vibrator is concentrated toward the injection port,
Ultrasonic water jetting apparatus in which the water which propagated the ultrasonic vibration in the water flow part is injected from the injection port to the workpiece.
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