JP2008198709A

JP2008198709A - 洗浄装置及び保持テーブル

Info

Publication number: JP2008198709A
Application number: JP2007030364A
Authority: JP
Inventors: Masami Sato; 正視佐藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】各種加工装置において、被加工物に静電気を帯電させないようにすることにより被加工物の損傷を防止する。
【解決手段】ウェーハＷを吸引する吸引部４３ｂと吸引部４３ｂを囲繞する枠体４３ａとから構成される保持テーブル４３において、吸引部４３ｂをジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成し、枠体４３ａを導電性部材で形成することにより、保持テーブル４３の導電性を高めて静電気がウェーハＷに帯電するのを抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハを保持する保持テーブル及びその保持テーブルを備えた洗浄装置に関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが分割予定ラインによって複数形成されたウェーハは、ダイシング装置等の分割装置によって個々のデバイスに分割される。

そしてその後、ウェーハは回転可能な保持テーブルを備えた洗浄装置に搬送され、ウェーハを保持した保持テーブルが１０００〜３０００ＲＰＭほどの回転速度で回転すると共に、回転するウェーハに対して純水等の洗浄水が噴射されて切削屑が除去される。また、洗浄後は回転するウェーハに対して高圧エアーが噴射されて洗浄水が除去される（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−３２７６１３号公報

しかし、保持テーブルは、アルミナセラミックス等の導電性が高くない材料によって形成されているため、ウェーハに対して高圧の洗浄水や高圧エアーを噴射すると、静電気が発生してウェーハに帯電し、絶縁破壊によってウェーハを構成するデバイスが損傷するおそれがあるという問題がある。

また、洗浄装置のみならず、加工時に加工水やエアーが用いられる装置においては同様の問題が生じうる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、各種加工装置において、ウェーハに静電気を帯電させないようにすることによりウェーハの損傷を防止することにある。

第一の発明は、ウェーハを保持して回転可能なスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルに保持されたウェーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段とを少なくとも備えた洗浄装置に関するもので、スピンナーテーブルは、ウェーハを吸引する吸引部と吸引部を囲繞する枠体とから構成される保持テーブルと、保持テーブルを回転駆動する駆動源と、吸引部に吸引力を作用させる吸引源とから構成され、吸引部がジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成され、枠体が導電性部材で形成されることを特徴とする。枠体は、ステンレスまたはジルコニアで形成される。

第二の発明は、各種装置においてウェーハを保持する保持テーブルに関するもので、ウェーハを吸引する吸引部と吸引部を囲繞する枠体とから構成され、吸引部がジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成され、枠体が導電性部材で形成されることを特徴とする。枠体は、ステンレスまたはジルコニアで形成される。

本発明では、保持テーブルを構成する吸引部をジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成して導電性を高めたため、静電気がウェーハに帯電しにくくなり、ウェーハに絶縁破壊を生じさせることがない。

また、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスは、靱性が高くビッカース硬度が低いため、保持面を平坦化加工すると保持面が滑らかな面となり、ウェーハに与えるダメージが軽減される。

更に、吸引部がジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成され、枠体がステンレスまたはジルコニアで形成されると、吸引部と枠体の線膨張係数の値が近くなるため、両者のなじみが良好となる。

図１に示すダイシング装置１は、ウェーハを切削して個々のチップに分割する装置であり、ウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハに切削加工を施す切削手段３と、切削後のウェーハを洗浄する洗浄装置４とを備えている。

切削対象のウェーハＷは、テープＴを介してフレームＦと一体となって支持された状態でウェーハカセット５ａに収容される。このウェーハＷの表面には、分割予定ラインに区画されて複数のデバイスが形成されている。なお、以降では、テープＴを介してフレームＦに支持されたウェーハＷのことを、単にウェーハＷと記すこととする。

ウェーハカセット５ａは、カセット載置領域５に載置されている。ウェーハカセット５ａの近傍には、ウェーハカセット５ａからのウェーハＷの搬出及び加工済みのウェーハＷのウェーハカセット５ａへの搬入を行う搬出入手段６が配設されている。搬出入手段６は、フレームＦを挟持してＹ軸方向に移動可能となっている。搬出入手段６とウェーハカセット５ａとの間には、搬出入されるウェーハＷを仮置きする領域である仮置き領域７が設けられている。

ダイシング装置１の前部側には、ウェーハＷを保持してＸ軸方向に移動可能であると共に回転可能であるチャックテーブル２が配設されている。そして、仮置き領域７とチャックテーブル２との間には、ウェーハＷを仮置き領域７とチャックテーブル２との間で搬送する第一の搬送手段８が配設されている。

チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハに形成された分割予定ラインを検出するアライメント手段９が配設されている。アライメント手段９には、ウェーハＷを撮像する撮像部９０を有しており、撮像部９０が取得した画像と、予め記憶させておいた画像とのパターンマッチングによって、分割予定ラインを検出する。撮像部９０によって取得された画像は、表示手段１２に表示させることができる。

チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハを切削するための切削ブレード３０を有する切削手段３が配設されている。切削手段３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であり、Ｙ軸方向に配設されたスピンドル３１の先端部に切削ブレード３０が装着され、スピンドル３１の回転と共に切削ブレード３０も回転する構成となっている。

チャックテーブル２の近傍には、切削後のウェーハＷを洗浄する洗浄装置４が配設されている。洗浄装置４の上方には、ウェーハＷをチャックテーブル２と洗浄装置４との間で搬送する第二の搬送手段１１が配設されている。

図２に示すように、洗浄装置４は、ウェーハＷを保持して回転するスピンナーテーブル４０と、スピンナーテーブル４０に保持されたウェーハＷに洗浄水を供給する洗浄水供給手段である洗浄水ノズル４１とを備えている。また、洗浄後にウェーハＷを乾燥させるための高圧エアーを噴出するエアーノズル４２も備えている。

スピンナーテーブル４０は、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル４３と、保持テーブル４３に吸引力を作用させる吸引源４４と、保持テーブル４３を回転駆動する駆動源４５とを備えている。保持テーブル４３は駆動源４５に連結されており、駆動源４５の内部のモータに駆動されて回転するように構成されている。また、駆動源４５はエアピストン４６によって昇降可能となっており、駆動源４５の昇降に伴い保持テーブル４３も昇降する構成となっている。

保持テーブル４３は、吸引源４４からの吸引力によってウェーハＷを吸引する吸引部４３ｂと、吸引部４３ｂを囲繞する枠体４３ａとから構成される。吸引部４３ｂは、多孔質のジルコニアポーラスで形成されている。一方、枠体４３ａは、吸引部４３ｂと同様にジルコニアで形成してもよいし、他の導電性部材、例えばステンレス等で形成してもよい。

この吸引部４３ｂは、ジルコニア（二酸化ジルコニウム）を主成分するポーラスセラミックスで形成されており、例えばジルコニアに酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）を添加して安定化させた安定化ジルコニアの粒子（例えば粒径が５０μｍ）を９３％、二酸化珪素と酸化チタンとを混合させたものを７％として焼結することによりジルコニアポーラスが形成される。このようにして形成されたジルコニアポーラスは、体積抵抗率が１０^６〜１０^１０［Ω・ｃｍ］となり、従来から用いられていた体積抵抗率が１０^１４［Ω・ｃｍ］以上のアルミナポーラスよりも導電性が高く、静電気が帯電しにくい。

また、従来使用されていたアルミナポーラスは、曲げ強度が３５０［ＭＰａ］、ビッカース硬度が１５［ＧＰａ］であるのに対し、上記のようにして形成されたジルコニアポーラスは、アルミナポーラスと比較して、曲げ強度が１０００［ＭＰａ］と靭性が高く、ビッカース強度が１３［ＧＰａ］と低い。したがって、吸引部４３ｂの製造時にその表面の吸着面をポリッシング加工等により平坦化すると、微小平面が集合したような滑らかな面となり、アルミナポーラスの吸着面のように針の先端が集合したような面にはならないため、保持されたウェーハのダメージが軽減され、吸着面においてウェーハの裏面側を保持した場合における裏面チッピングや裏面クラックの発生を抑制することができる。

更に、枠体４３ａがステンレスで形成される場合でも、ステンレスの線膨張係数が１０．４×１０^−６／℃である一方、ジルコニアポーラスの線膨張係数は９．０×１０^−６／℃、アルミナポーラスの線膨張係数は６．０×１０^−６／℃であり、アルミナポーラスよりジルコニアポーラスの方が線膨張係数の値がステンレスに近いため、ジルコニアポーラスにより吸引部４３ｂを形成すると、ステンレスで形成された枠体４３ａとなじみがよい。もちろん、枠体４３ａがジルコニアで形成されている場合は、更に吸引部４３ｂとのなじみがよくなる。

保持テーブル４３の外周側下方には、使用済みの洗浄水を受け止める受け部４７と、受け部４７に滞留した洗浄水を排出する排出部４８とが配設されている。

図１に示したウェーハカセット５ａに収容されたウェーハＷは、搬出入手段６によって仮置き領域７に搬出され、第一の搬送手段８によってチャックテーブル２に搬送され載置される。

次に、チャックテーブル２が＋Ｘ方向に移動してウェーハＷがアライメント手段９の直下に移動し、撮像部９０によってウェーハＷの表面が撮像されて加工すべき分割予定ラインが検出され、切削ブレード３０とのＹ軸方向の位置合わせが行われる。そして更にチャックテーブル２をＸ軸方向に移動させると共に、切削ブレード３０を高速回転させながら切削手段３を下降させ、切削ブレード３０を検出された分割予定ラインに切り込ませて切削する。切削中は、ウェーハＷと切削ブレード３０との接触部に対して切削水が噴出される。

また、チャックテーブル２をＸ軸方向に移動させるとともに、隣り合う分割予定ラインの間隔分だけ切削手段３をＹ軸方向に割り出し送りしながら切削を行うと、同方向の分割予定ラインがすべて切削される。

更に、チャックテーブル２を９０度回転させてから、上記と同様の切削を行うと、すべての分割予定ラインが縦横に切削され、個々のデバイスに分割される。

このようにしてデバイスに分割された後も、個々のデバイスはテープＴに貼着されたままであるため、全体としてウェーハＷの形状を維持している。そして、デバイスに分割されたウェーハＷは、第二の搬送手段１１によってテープＴを介してフレームＦに支持された状態で洗浄装置４に搬送される。ウェーハＷは、図３に示すように、保持テーブル４３が上昇した状態で載置され、吸引源４４から供給される吸引力によって吸引部４３ｂにおいて吸引保持される。

次に、図４に示すように、保持テーブル４３を下降させ、洗浄水ノズル４１の先端部をウェーハＷの上方に移動させる。そして、図５に示すように、保持テーブル４３を例えば１０００〜３０００ＲＰＭの回転速度で回転させると共に洗浄水ノズル４１を揺動させながら、洗浄水ノズル４１からウェーハＷの全面に洗浄水を噴出する。そうすると、切削によりウェーハＷの表面に付着した切削屑が除去される。このとき、洗浄水は高圧で噴出されるため、洗浄水とウェーハＷとの間に静電気が生じやすいが、保持テーブル４３を構成する吸引部４３ｂは導電性の高いジルコニアポーラスにより形成されているため、静電気が帯電しにくく、ウェーハＷを構成するデバイスに絶縁破壊を生じさせることがない。

ウェーハＷの洗浄後は、洗浄水ノズル４１を図３に示した元の位置に退避させると共に、エアーノズル４２の先端部をウェーハＷの上方に位置させ、保持テーブル４３を回転させると共にエアーノズル４２から高圧エアーを噴出し、ウェーハに付着した洗浄水を除去する。このようにして高圧エアーを噴出する際にも、吸引部４３ｂの導電性の高さにより静電気が生じにくく、ウェーハへの帯電を防止することができる。

洗浄及び乾燥されたウェーハＷは、図１に示した第一の搬送手段８によって仮置き領域７に搬送される。そして、搬出入手段６によってウェーハカセット５ａに収容される。

以上の例では、洗浄装置４のスピンナーテーブル４０に本発明の保持テーブルを適用した例について説明したが、例えば、ダイシング装置１のチャックテーブル２に本発明を適用することもできる。チャックテーブル２に保持されたウェーハには、切削時に切削水が噴出されるために静電気が発生する可能性があるが、チャックテーブル２の吸引部をジルコニアを主成分としたポーラスセラミックスで形成すれば、切削中にウェーハに静電気が帯電するのを防止することができる。また、他の加工装置においても、静電気が発生しやすい保持部に本発明を適用することができる。

ダイシング装置の一例を示す斜視図である。洗浄装置の一例を示す斜視図である。洗浄装置の保持テーブルにウェーハを載置する状態を略示的に示す断面図である。保持テーブルに保持されたウェーハに洗浄水を噴出する前の状態を略示的に示す断面図である。保持テーブルに保持されたウェーハに洗浄水を噴出する状態を示す斜視図である。

符号の説明

１：ダイシング装置
２：チャックテーブル
３：切削手段３０：切削ブレード３１：スピンドル
４：洗浄装置
４０：スピンナーテーブル４１：洗浄水ノズル４２：エアーノズル
４３：保持テーブル４３ａ：枠体４３ｂ：吸引部
４４：吸引源４５：駆動源４６：エアピストン４７：受け部４８：排出部
５：カセット載置領域５ａ：ウェーハカセット
６：搬出入手段７：仮置き領域８：第一の搬送手段
９：アライメント手段９０：撮像部
１１：第二の搬送手段１２：表示手段

Claims

ウェーハを保持して回転可能なスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたウェーハに洗浄水を供給する洗浄水供給手段とを少なくとも備えた洗浄装置であって、
該スピンナーテーブルは、ウェーハを吸引する吸引部と該吸引部を囲繞する枠体とから構成される保持テーブルと、該保持テーブルを回転駆動する駆動源と、該吸引部に吸引力を作用させる吸引源とから構成され、
該吸引部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成され、該枠体は導電性部材で形成される洗浄装置。
前記枠体は、ステンレスまたはジルコニアで形成される請求項１に記載の洗浄装置。
ウェーハを保持する保持テーブルであって、
ウェーハを吸引する吸引部と該吸引部を囲繞する枠体とから構成され、該吸引部は、ジルコニアを主成分とするポーラスセラミックスで形成され、該枠体は導電性部材で形成される保持テーブル。
前記枠体は、ステンレスまたはジルコニアで形成される請求項３に記載の保持テーブル。