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JP2022037381A - 被加工物の洗浄方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022037381000001
【課題】被加工物等に付着した洗浄液を効率的に除去することが可能な被加工物の洗浄方法を提供する。
【解決手段】加工装置内で被加工物を洗浄する被加工物の洗浄方法であって、加工装置は、被加工物の上面側を吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを含む搬送機構と、吸引パッドの移動経路と重なる位置に設けられ、被加工物の下面側を洗浄する洗浄部材と、洗浄液を噴射する噴射ノズルと、を含む洗浄機構と、を備え、噴射ノズルから被加工物の下面側に洗浄液を噴射しながら、洗浄部材を被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、被加工物の下面側を洗浄する洗浄ステップと、噴射ノズルからの洗浄液の噴射を停止した状態で、洗浄部材を被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、被加工物の下面側に付着した洗浄液を除去する除去ステップと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削加工等の加工が施された被加工物を洗浄する被加工物の洗浄方法に関する。
デバイスチップの製造工程では、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に搭載される。
近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップに薄型化が求められている。そこで、分割前のウェーハを研削して薄化する手法が用いられている。ウェーハの研削には、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備える研削装置が用いられる。研削ユニットには、複数の研削砥石を有する研削ホイールが装着される。そして、ウェーハをチャックテーブルによって保持し、チャックテーブル及び研削ホイールを回転させつつ研削砥石をウェーハに接触させることにより、ウェーハが研削される。
研削装置でウェーハを研削する際には、まず、ウェーハの表面側に形成されている複数のデバイスが保護テープ等の保護部材によって覆われる。そして、ウェーハの表面側が保護部材を介してチャックテーブルの保持面で保持され、ウェーハの裏面側が研削砥石によって研削される。研削加工中は、ウェーハに形成されているデバイスが保護部材によって保護され、デバイスの損傷が防止される。
なお、研削砥石でウェーハを研削すると、研削によって発生した屑（加工屑）が散乱する。そして、加工屑は、ウェーハに固定された保護部材とチャックテーブルの保持面との間に入り込み、保護部材に付着することがある。この場合、研削加工後にウェーハをチャックテーブル上から搬送すると、保護部材に付着した加工屑もウェーハとともに搬送される。その結果、研削装置内で加工屑が拡散し、研削装置の内部が加工屑によって汚染されるおそれがある。
そこで、研削加工後のウェーハがチャックテーブル上から搬送される際に、ウェーハに固定された保護部材の洗浄が行われることがある。特許文献１には、ウェーハの搬送経路と重なる位置に、ウェーハに貼付された保護テープを洗浄する洗浄機構が設けられた研削装置が開示されている。ウェーハの搬送時に保護テープを洗浄することにより、ウェーハの搬送先が保護テープに付着した加工屑によって汚染されることを防止できる。
特開２０１０－９４７８５号公報
上記のように、被加工物を加工する加工装置には、被加工物の搬送時に被加工物に固定された保護部材を洗浄する洗浄機構が搭載されることがある。例えば洗浄機構は、保護部材に洗浄液を供給しつつスポンジ等の洗浄部材で保護部材を擦ることにより、保護部材に付着した加工屑を除去する。
しかしながら、洗浄液を用いて保護部材を洗浄すると、洗浄後の保護部材に洗浄液が残存する。そして、保護部材に洗浄液が付着したままの状態で被加工物を搬送すると、被加工物の搬送先に洗浄液が混入し、加工装置内の意図しない領域に洗浄液が付着することがある。これにより、加工装置を構成する構成要素の劣化、故障等、様々な不都合が生じ得る。
また、保護部材に付着した洗浄液を除去するため、気体の噴射によって保護部材を乾燥させて洗浄液を除去するノズル（乾燥ノズル）が、洗浄後の被加工物の搬送経路と重なる位置に設置されることもある。しかしながら、乾燥ノズルで洗浄液を確実に除去するためには、保護部材が固定された被加工物が乾燥ノズルの上方を通過する際に、ウェーハを減速又は停止させ、保護部材に気体を十分に吹き付ける必要がある。これにより、被加工物の搬送作業が遅延し、加工装置の稼働効率が低下してしまう。
一方、洗浄液を素早く除去するために、乾燥ノズルから噴出する気体の流量や流速を上げる手法も検討されている。しかしながら、保護部材に気体を強く吹き付けると、保護部材に付着した洗浄液が勢いよく吹き飛ばされて飛散し、加工装置の内部の予期しない領域に洗浄液が付着してしまうおそれがある。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、被加工物等に付着した洗浄液を効率的に除去することが可能な被加工物の洗浄方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、加工装置内で被加工物を洗浄する被加工物の洗浄方法であって、該加工装置は、該被加工物の下面側を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルによって保持された該被加工物の上面側を加工する加工ユニットと、該チャックテーブルによって保持され該加工ユニットによって加工された該被加工物の上面側を吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを含む搬送機構と、該吸引パッドの移動経路と重なる位置に設けられ、該被加工物の下面側を洗浄する洗浄部材と、洗浄液を噴射する噴射ノズルと、を含む洗浄機構と、を備え、該噴射ノズルから該被加工物の下面側に該洗浄液を噴射しながら、該洗浄部材を該被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、該被加工物の下面側を洗浄する洗浄ステップと、該噴射ノズルからの該洗浄液の噴射を停止した状態で、該洗浄部材を該被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、該被加工物の下面側に付着した該洗浄液を除去する除去ステップと、を備える被加工物の洗浄方法が提供される。
なお、好ましくは、該被加工物の下面側には、該被加工物を保護する保護部材が固定されており、該洗浄ステップでは、該保護部材を洗浄し、該除去ステップでは、該保護部材に付着した該洗浄液を除去する。また、好ましくは、該被加工物の洗浄方法は、該除去ステップの実施後に、該被加工物の下面側に気体を噴射して該被加工物を乾燥させる乾燥ステップを更に備える。
本発明の一態様に係る被加工物の洗浄方法では、洗浄ステップにおいて被加工物の下面側に付着した洗浄液が、除去ステップで除去される。これにより、洗浄後の被加工物は洗浄液が除去された状態で搬送され、被加工物の搬送先への洗浄液の混入が防止される。その結果、加工装置内の意図しない領域に洗浄液が付着することを回避でき、洗浄液に起因する不都合の発生が抑制される。また、上記の被加工物の洗浄方法では、洗浄ステップの完了後、噴射ノズルからの洗浄液の噴射を停止するのみで、直ちに除去ステップに移行できる。そのため、洗浄液の除去に要する時間を大幅に削減でき、洗浄液の効率的な除去が実現される。
加工装置を示す斜視図である。 被加工物を示す斜視図である。 搬送機構を示す一部断面側面図である。 洗浄機構を示す斜視図である。 被加工物の下面側を洗浄する洗浄機構を示す一部断面正面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る被加工物の洗浄方法に用いることが可能な加工装置の構成例について説明する。図１は、被加工物を研削する加工装置（研削装置）２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（左右方向、第１水平方向）とＹ軸方向（前後方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。
加工装置２は、加工装置２を構成する各構成要素を支持及び収容する基台４を備える。基台４の前端部の上面側には、矩形状の開口４ａが設けられている。開口４ａの内部には、加工装置２によって加工される被加工物を搬送する搬送機構（搬送ユニット）６が設けられている。
搬送機構６の両側には、カセット配置領域８ａ，８ｂが設けられている。カセット配置領域８ａ，８ｂ上にはそれぞれ、複数の被加工物を収容可能なカセット１０ａ，１０ｂが配置される。カセット１０ａには、加工装置２によって加工される予定の複数の被加工物（未加工の被加工物）が収容される。一方、カセット１０ｂには、加工装置２によって加工された複数の被加工物（加工済みの被加工物）が収容される。
図２は、被加工物１１を示す斜視図である。被加工物１１は、例えばシリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、分割予定ライン１３によって区画された複数の領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイス１５が形成されている。
なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、サファイア、ガラス、セラミックス等でなる基板（ウェーハ）であってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイス１５が形成されていなくてもよい。
被加工物１１を分割予定ライン１３に沿って分割すると、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、被加工物１１の分割前に加工装置２（図１参照）によって被加工物１１を研削して薄化することにより、薄型化されたデバイスチップを得ることが可能となる。例えば、加工装置２によって被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削される。
加工装置２によって被加工物１１を研削する際には、被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材１７が固定される。保護部材１７としては、柔軟なフィルム状のテープ（保護テープ）等が用いられる。保護テープは、被加工物１１と概ね同径に形成された円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。例えば、基材はポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層として、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いてもよい。
保護部材１７は、被加工物１１の表面１１ａ側の全体を覆うように、被加工物１１に貼付され、固定される。これにより、複数のデバイス１５が保護部材１７によって覆われて保護される。そして、被加工物１１は、保護部材１７が固定された状態でカセット１０ａ（図１参照）に収容される。例えば被加工物１１は、表面１１ａ側（保護部材１７側）が上方を向き、裏面１１ｂ側が下方を向くように、カセット１０ａ内に配置される。そして、複数の被加工物１１を収容したカセット１０ａが、カセット配置領域８ａ上に配置される。
開口４ａの斜め後方には、位置合わせ機構（アライメント機構）１２が設けられている。カセット１０ａに収容された被加工物１１は、搬送機構６によって位置合わせ機構１２に搬送される。具体的には、まず、カセット１０ａに収容されている被加工物１１の下面側（裏面１１ｂ側）が搬送機構６の先端部（吸引パッド）によって吸引され、被加工物１１がカセット１０ａから引き出される。次に、搬送機構６の先端部が回転して、被加工物１１の上下が反転する。その後、搬送機構６は、被加工物１１を裏面１１ｂ側が上方に露出するように位置合わせ機構１２上に配置する。そして、位置合わせ機構１２は被加工物１１を所定の位置に合わせて配置する。
位置合わせ機構１２に隣接する位置には、被加工物１１を搬送する搬送機構（搬送ユニット、ローディングアーム）１４が設けられている。搬送機構１４は、位置合わせ機構１２によって位置合わせが行われた被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）を保持した状態で旋回し、被加工物１１を後方に搬送する。
基台４の上面側のうち搬送機構１４の後方に位置する領域には、矩形状の開口４ｂが設けられている。開口４ｂの内部には、円盤状のターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、回転駆動源はターンテーブル１６をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。
ターンテーブル１６上には、被加工物１１を保持する複数のチャックテーブル（保持テーブル）１８が設けられている。図１には、３個のチャックテーブル１８がターンテーブル１６の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている例を示している。ただし、チャックテーブル１８の数及び配置に制限はない。
チャックテーブル１８の上面は、被加工物１１を保持する平坦な保持面１８ａを構成している。例えば保持面１８ａは、被加工物１１の形状に対応して円形に形成される。保持面１８ａは、チャックテーブル１８の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）を介して、エジェクタ等の吸引源に接続されている。また、チャックテーブル１８にはそれぞれ、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源は、チャックテーブル１８をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。
ターンテーブル１６は、平面視で反時計回りに回転する。これにより、各チャックテーブル１８が、搬送位置Ａ、第１研削位置（粗研削位置）Ｂ、第２研削位置（仕上げ研削位置）Ｃ、搬送位置Ａの順に位置付けられる。
ターンテーブル１６の後方には、直方体状の支持構造２０が配置されている。支持構造２０の前面側には、一対の移動機構（移動ユニット）２２ａ，２２ｂが固定されている。なお、移動機構２２ａは第１研削位置Ｂに配置されたチャックテーブル１８の後方に配置され、移動機構２２ｂは第２研削位置Ｃに配置されたチャックテーブル１８の後方に配置されている。
移動機構２２ａ，２２ｂはそれぞれ、Ｚ軸方向と概ね平行に配置された一対のガイドレール２４を備える。一対のガイドレール２４には、板状の移動プレート２６がガイドレール２４に沿ってスライド可能な状態で装着されている。移動プレート２６の後面側（裏面側）にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、ガイドレール２４と概ね平行に配置されたボールねじ２８が螺合されている。また、ボールねじ２８の端部には、パルスモータ３０が連結されている。パルスモータ３０でボールねじ２８を回転させると、移動プレート２６がＺ軸方向に沿って移動する。
移動機構２２ａの移動プレート２６の前面側（表面側）には、被加工物１１の粗研削を行う加工ユニット（研削ユニット）３４ａを支持する支持具３２が固定されている。一方、移動機構２２ｂの移動プレート２６の前面側（表面側）には、被加工物１１の仕上げ研削を行う加工ユニット（研削ユニット）３４ｂを支持する支持具３２が固定されている。移動機構２２ａの移動プレート２６を昇降させると、加工ユニット３４ａがＺ軸方向に沿って移動する。また、移動機構２２ｂの移動プレート２６を昇降させると、加工ユニット３４ｂがＺ軸方向に沿って移動する。
加工ユニット３４ａ，３４ｂはそれぞれ、支持具３２によって支持された円柱状のハウジング３６を備える。ハウジング３６には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル３８が収容されている。スピンドル３８の先端部（下端部）はハウジング３６から露出しており、スピンドル３８の下端部には金属等でなる円盤状のマウント４０が固定されている。また、スピンドル３８の基端部（上端部）にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、回転駆動源はスピンドル３８をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させる。
加工ユニット３４ａのマウント４０の下面側には、粗研削用の研削ホイール４２ａが装着される。また、加工ユニット３４ｂのマウント４０の下面側には、仕上げ研削用の研削ホイール４２ｂが装着される。研削ホイール４２ａ，４２ｂは、回転駆動源からスピンドル３８及びマウント４０を介して伝達される動力によって、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
研削ホイール４２ａは、金属等でなりマウント４０と概ね同径に形成された環状の基台を備える。また、基台の下面側には、複数の直方体状の研削砥石が固定されている。複数の研削砥石は、基台の周方向に沿って環状に配列されている。
例えば研削砥石は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材で固定することによって形成される。ただし、研削砥石の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、研削砥石の個数も任意に設定できる。
研削ホイール４２ｂも、研削ホイール４２ａと同様に構成される。ただし、研削ホイール４２ｂの研削砥石に含まれる砥粒の平均粒径は、研削ホイール４２ａの研削砥石に含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。
加工ユニット３４ａは、第１研削位置Ｂに位置付けられたチャックテーブル１８によって保持された被加工物１１を、研削ホイール４２ａで研削する。これにより、被加工物１１に粗研削が施される。また、加工ユニット３４ｂは、第２研削位置Ｃに位置付けられたチャックテーブル１８によって保持された被加工物１１を、研削ホイール４２ｂで研削する。これにより、被加工物１１に仕上げ研削が施される。
加工ユニット３４ａ，３４ｂの内部又は近傍にはそれぞれ、純水等の液体（研削液）を供給するための研削液供給路（不図示）が設けられている。研削液は、被加工物１１に研削加工を施す際に、被加工物１１及び研削砥石に供給される。
位置合わせ機構１２によって位置合わせが行われた被加工物１１（図２参照）は、搬送機構１４によって搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル１８上に搬送される。そして、チャックテーブル１８の保持面１８ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１の表面１１ａ側が保護部材１７を介してチャックテーブル１８によって吸引保持される。
次に、ターンテーブル１６が回転し、被加工物１１を保持しているチャックテーブル１８が第１研削位置Ｂに位置付けられる。そして、チャックテーブル１８と研削ホイール４２ａとをそれぞれ回転させながら、研削ホイール４２ａをチャックテーブル１８側に向かって下降させる。研削ホイール４２ａの研削砥石が被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）に接触すると、被加工物１１の裏面１１ｂが削り取られ、被加工物１１に粗研削が施される。
次に、ターンテーブル１６が回転し、被加工物１１を保持しているチャックテーブル１８が第２研削位置Ｃに位置付けられる。そして、チャックテーブル１８と研削ホイール４２ｂとをそれぞれ回転させながら、研削ホイール４２ｂをチャックテーブル１８側に向かって下降させる。研削ホイール４２ｂの研削砥石が被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）に接触すると、被加工物１１の裏面１１ｂが削り取られ、被加工物１１に仕上げ研削が施される。
上記のように、加工ユニット３４ａ，３４ｂによって被加工物１１の上面側が加工され、被加工物１１が所定の厚さまで薄化される。なお、研削加工中は、被加工物１１の研削によって発生した屑（加工屑）が散乱する。そして、加工屑は、被加工物１１に固定された保護部材１７（図２参照）とチャックテーブル１８の保持面１８ａとの間に入り込み、保護部材１７に付着することがある。その後、ターンテーブル１６が回転し、被加工物１１を保持しているチャックテーブル１８が再度搬送位置Ａに位置付けられる。
搬送機構１４とＸ軸方向において隣接する位置には、被加工物１１を搬送する搬送機構（搬送ユニット、アンローディングアーム）４４が設けられている。搬送機構４４は、搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル１８によって保持されている被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）を保持した状態で旋回し、被加工物１１を前方に搬送する。
搬送機構４４の前方側には、搬送機構４４によって搬送された被加工物１１の上面側を洗浄する洗浄機構（洗浄ユニット）４６が配置されている。搬送機構４４によって保持された被加工物１１は、洗浄機構４６に搬送されて洗浄される。そして、洗浄機構４６によって洗浄された被加工物１１は、搬送機構６によって搬送され、カセット１０ｂに収容される。
また、開口４ｂの内部には、被加工物１１の下面側を洗浄する洗浄機構（洗浄ユニット）４８と、被加工物１１を乾燥させるための気体を噴射する乾燥ノズル５０とが設けられている。洗浄機構４８及び乾燥ノズル５０は、搬送機構４４によって搬送される被加工物１１の移動経路と重なる位置に配置されている。なお、洗浄機構４８及び乾燥ノズル５０の構成及び機能の詳細については後述する。
基台４の前端部の上面側には、加工装置２に情報を入力するための入力ユニット（入力部）５２が設けられている。例えば、入力ユニット５２は操作パネルによって構成され、オペレーターは入力ユニット５２を操作して加工装置２に加工条件等の情報を入力できる。
また、加工装置２は、加工装置２を構成する各構成要素（搬送機構６、位置合わせ機構１２、搬送機構１４、ターンテーブル１６、チャックテーブル１８、移動機構２２ａ，２２ｂ、加工ユニット３４ａ，３４ｂ、搬送機構４４、洗浄機構４６、洗浄機構４８、乾燥ノズル５０、入力ユニット５２等）に接続された制御ユニット（制御部）５４を備える。制御ユニット５４によって、加工装置２の構成要素の動作が制御される。
例えば制御ユニット５４は、コンピュータによって構成され、加工装置２の稼働に必要な演算を行う演算部と、演算部による演算に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部とを含む。演算部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部は、主記憶装置、補助記憶装置等として機能する各種のメモリを含んで構成される。制御ユニット５４は、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、加工装置２の構成要素を制御するための制御信号を生成する。
次に、加工装置２に搭載された搬送機構４４及び洗浄機構４８の詳細について説明する。図３は、搬送機構４４を示す一部断面側面図である。
搬送機構４４は、Ｌ字状のアーム６０を備える。アーム６０は、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状の基部６２と、基部６２の上端側から水平方向に突出するバー状の支持部６４とを備える。基部６２の下端側は、アーム６０をＺ軸方向に沿って昇降させる昇降機構６６に連結されている。例えば、昇降機構６６としてエアシリンダ等を用いることができる。また、昇降機構６６の下端側は、アーム６０及び昇降機構６６をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで双方向に回転させる、モータ等の回転駆動源６８が連結されている。
アーム６０の支持部６４は、その内部に支持部６４の長さ方向に沿って設けられた円柱状の開口部６４ａを備える。また、支持部６４の先端部には、支持部６４を上下に貫通する円柱状の貫通孔６４ｂが設けられており、開口部６４ａの先端部は貫通孔６４ｂに接続されている。さらに、支持部６４の先端部の上端側には、貫通孔６４ｂに接続された円柱状の溝６４ｃが形成されている。溝６４ｃは、貫通孔６４ｂよりも直径が大きく、支持部６４の上端で開口している。
支持部６４の先端部には、被加工物１１を保持する吸引パッド７０が装着されている。回転駆動源６８によってアーム６０を回転させると、搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル１８（図１参照）と洗浄機構４６（図１参照）との間で、吸引パッド７０が水平方向（ＸＹ平面方向）に沿って移動する。このとき吸引パッド７０は、アーム６０の基部６２を回転軸として、円弧状の移動経路に沿って移動する。
吸引パッド７０は、金属等でなる基台７２を備える。基台７２は、円盤状の本体部（枠体）７４と、本体部７４の中央部の上面側から上方に突出する円柱状の支持部（支持軸）７６とを備える。本体部７４の中央部の下面側には、円柱状の凹部７４ａが設けられている。そして、凹部７４ａには、ポーラスセラミックス等のポーラス部材でなる円盤状の吸引部材７８が嵌め込まれている。吸引部材７８の下面は、被加工物１１の上面側を吸引保持する吸引面７８ａを構成する。
支持部７６の上端側は、アーム６０の支持部６４に設けられた貫通孔６４ｂに挿入されている。また、支持部７６の上端部には、支持部７６の外周面から支持部７６の半径方向外側に突出する円盤状の突起部７６ａが設けられている。支持部６４の溝６４ｃに突起部７６ａが嵌め込まれることにより、吸引パッド７０がアーム６０に装着される。
吸引パッド７０がアーム６０に装着されると、吸引部材７８は、基台７２の内部に形成された流路７２ａを介して、アーム６０の開口部６４ａに設けられた配管８０に接続される。配管８０は、例えばフレキシブルパイプ等の可撓性を有するチューブであり、バルブ（不図示）を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
アーム６０の支持部６４と基台７２の本体部７４との間には、複数の付勢部材８２が設けられている。付勢部材８２としては、例えばコイルばねが用いられる。付勢部材８２の一端側は支持部６４の下端側に固定され、付勢部材８２の他端側は基台７２の本体部７４の上面側に固定される。これにより、吸引パッド７０が下方に向かって付勢される。
搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル１８（図１参照）の上方に吸引パッド７０を位置付けた状態で、吸引パッド７０を昇降機構６６によって下降させると、チャックテーブル１８によって保持された被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）に吸引パッド７０の吸引面７８ａが接触する。この状態で、配管８０に接続された吸引源（不図示）の負圧を吸引面７８ａに作用させると、被加工物１１が吸引パッド７０によって吸引保持される。そして、吸引パッド７０で被加工物１１を保持した状態で、回転駆動源６８によって吸引パッド７０を回転させると、被加工物１１が洗浄機構４６（図１参照）に搬送される。
なお、図１に示すように、搬送機構４４の吸引パッド７０の移動経路の下方には、洗浄機構４８が設けられている。そして、被加工物１１が搬送機構４４によって搬送される際、被加工物１１の下面側が洗浄機構４８によって洗浄される。
図４は、洗浄機構４８を示す斜視図である。洗浄機構４８は、Ｚ軸方向に沿って配置された中空の円柱状のハウジング１００と、ハウジング１００に挿入された円柱状のシャフト（回転軸）１０２とを備える。シャフト１０２は、ハウジング１００の内部に設けられた軸受け（不図示）によって、回転可能な状態で支持されている。また、シャフト１０２の下端部は、ハウジング１００の下端から下方に突出している。
シャフト１０２は、シャフト１０２をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源１０４に連結されている。具体的には、シャフト１０２の下端部には従動プーリー１０６が固定されており、回転駆動源１０４の出力軸（回転軸）には駆動プーリー１０８が固定されている。また、従動プーリー１０６と駆動プーリー１０８とには、環状のベルト１１０が架けられている。ベルト１１０は、例えば無端の歯付ベルトであり、従動プーリー１０６と駆動プーリー１０８とを連結している。
回転駆動源１０４の出力軸が回転すると、出力軸のトルクが駆動プーリー１０８、ベルト１１０、従動プーリー１０６を介してシャフト１０２に伝達される。このようにして、回転駆動源１０４の動力がシャフト１０２に伝達され、シャフト１０２が回転する。
シャフト１０２の中央部には、シャフト１０２の上端から下端に至る円柱状の貫通孔が設けられている。そして、シャフト１０２の貫通孔には、搬送機構４４の吸引パッド７０（図３参照）によって保持された被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット１１２が挿入されている。具体的には、洗浄ユニット１１２は円柱状の支持ロッド１１４を備え、支持ロッド１１４がシャフト１０２の貫通孔に挿入される。そして、支持ロッド１１４の下端部は、シャフト１０２の下端から下方に突出する。
また、洗浄ユニット１１２は、支持ロッド１１４の上端側に設けられた保持部材１１６を備える。例えば保持部材１１６は、金属、樹脂等でなり、平面視で十字型に形成される。そして、保持部材１１６の中央部の下面側が支持ロッド１１４の上端部に固定される。
保持部材１１６上には、吸引パッド７０によって保持された被加工物１１（図３参照）の下面側を洗浄する洗浄部材１１８が設けられている。洗浄部材１１８は、保持部材１１６の上面に沿って平面視で十字型に形成され、保持部材１１６の中央部から先端部に向かって放射状に配置されている。
例えば洗浄部材１１８は、スポンジ、不織布等でなる柔軟部材である。洗浄部材１１８は、被加工物１１の下面に固定された保護部材１７（図３参照）に接触して、保護部材１７を洗浄する。なお、被加工物１１に保護部材１７が固定されていない場合には、洗浄部材１１８は被加工物１１の下面（表面１１ａ）に接触して、被加工物１１の下面を洗浄する。
保持部材１１６には、保持部材１１６の下面から下方に突出する複数の駆動ピン（不図示）が固定されている。また、シャフト１０２の上端側には、シャフト１０２の上端で開口する複数の挿入穴（不図示）が設けられている。支持ロッド１１４がシャフト１０２の貫通孔に挿入されると、複数の駆動ピンがそれぞれシャフト１０２の挿入穴に挿入されて嵌め込まれる。これにより、シャフト１０２と洗浄ユニット１１２とが一体化される。そして、回転駆動源１０４によってシャフト１０２を回転させると、保持部材１１６及び洗浄部材１１８がシャフト１０２に連動してＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。
支持ロッド１１４の下端側は、支持ロッド１１４を昇降させる昇降機構１２０に連結されている。具体的には、昇降機構１２０は昇降機構１２０の動力によって昇降する昇降部１２２を備え、昇降部１２２は支持ロッド１１４の下端部に固定されている。例えば、昇降機構１２０としてエアシリンダが用いられ、エアシリンダのピストンロッドが昇降部１２２として機能する。昇降機構１２０を駆動させると、昇降部１２２の昇降に連動して洗浄ユニット１１２の洗浄部材１１８が昇降する。
また、シャフト１０２の上端部には、洗浄液を噴射する一対の噴射ノズル１２４が設けられている。例えば噴射ノズル１２４は、一端側がシャフト１０２に接続され、他端側がシャフト１０２の半径方向外側に配置されるように、保持部材１１６に沿って配置される。また、噴射ノズル１２４は、洗浄液を噴射するための複数の噴射口１２４ａを備える。
噴射ノズル１２４は、シャフト１０２の内部に設けられた流路（不図示）を介して、ハウジング１００に設けられた洗浄液供給路１００ａに接続されている。そして、洗浄液供給源（不図示）から洗浄液供給路１００ａに純水等の洗浄液が供給されると、洗浄液が噴射ノズル１２４に流入し、噴射ノズル１２４の噴射口１２４ａから上方に向かって噴射される。
次に、洗浄機構４８を用いて被加工物１１の下面側を洗浄する方法の具体例について説明する。図５は、吸引パッド７０によって保持された被加工物１１の下面側を洗浄する洗浄機構４８を示す一部断面正面図である。
加工ユニット３４ａ，３４ｂ（図１参照）によって研削された被加工物１１は、搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル１８（図１参照）上から搬送機構４４によって搬送される。具体的には、搬送機構４４は、吸引パッド７０を被加工物１１の直上に位置付けた状態で、吸引パッド７０を下降させて吸引面７８ａを被加工物１１の上面側（裏面１１ｂ側）に接触させる。この状態で吸引面７８ａに吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１が吸引パッド７０によって吸引保持される。そして、チャックテーブル１８による被加工物１１の吸引が解除された後、搬送機構４４は昇降機構６６及び回転駆動源６８（図３参照）によって吸引パッド７０を移動させ、被加工物１１を搬送する。
被加工物１１が吸引パッド７０によってチャックテーブル１８から洗浄機構４６（図１参照）へ搬送される際の吸引パッド７０の移動経路と重なる位置には、洗浄機構４８が設けられている。そして、吸引パッド７０によって保持された被加工物１１の下面側が、洗浄機構４８によって洗浄される（洗浄ステップ）。
具体的には、搬送機構４４は、被加工物１１を保持した吸引パッド７０を、洗浄機構４８の洗浄ユニット１１２の直上で停止させる。次に、回転駆動源１０４（図４参照）によってシャフト１０２及び洗浄ユニット１１２を回転させつつ、昇降機構１２０（図４参照）によって洗浄ユニット１１２を上昇させる。これにより、洗浄部材１１８が被加工物１１の下面側（表面１１ａ側）に接触した状態で移動（回転）する。
なお、本実施形態においては被加工物１１の下面に保護部材１７が固定されているため、洗浄部材１１８は保護部材１７に接触する。ただし、被加工物１１に保護部材１７が固定されていない場合には、洗浄部材１１８は被加工物の下面（表面１１ａ）に接触する。
また、洗浄部材１１８が被加工物１１の下面側に接触する際、噴射ノズル１２４から純水等の洗浄液が被加工物１１の下面側に向かって噴射される。そのため、被加工物１１の下面側（保護部材１７）は、洗浄液が付着した状態で洗浄部材１１８によって擦られる。その結果、被加工物１１の下面側（保護部材１７）に付着している加工屑が洗い流される。
次に、被加工物１１の下面側に付着した洗浄液を除去する（除去ステップ）。具体的には、洗浄部材１１８の移動（回転）を維持した状態で、噴射ノズル１２４からの洗浄液の噴射を停止する。これにより、被加工物１１の下面側（保護部材１７）に洗浄液が供給されない状態で、洗浄部材１１８が被加工物１１の下面側に接触しつつ移動する。その結果、被加工物１１の下面側に付着している洗浄液が洗浄部材１１８によって拭われて除去される。
なお、除去ステップでは、被加工物１１の下面側に残存する洗浄液が洗浄部材１１８によって拭われれば十分であり、洗浄部材１１８の回転数は比較的少なくて済む。例えば、洗浄部材１１８の回転数は、５以下、好ましくは３以下に設定できる。
上記の通り、本実施形態に係る被加工物の洗浄方法では、洗浄ステップにおいて被加工物１１の下面側に付着した洗浄液が、除去ステップで除去される。これにより、洗浄後の被加工物１１は洗浄液が除去された状態で搬送され、被加工物１１の搬送先への洗浄液の混入が防止される。その結果、加工装置２内の意図しない領域に洗浄液が付着することを回避でき、洗浄液に起因する不都合（加工装置２の構成要素の劣化、故障等）の発生が抑制される。
また、上記の被加工物の洗浄方法では、洗浄ステップの完了後、噴射ノズル１２４からの洗浄液の噴射を停止するのみで、直ちに除去ステップに移行できる。そのため、洗浄液の除去を被加工物１１の洗浄とは別の場所で別の設備を用いて実施する場合と比較して、洗浄液の除去に要する時間を大幅に削減でき、洗浄液の効率的な除去が実現される。
なお、被加工物１１の下面側に付着した洗浄液の量、成分、洗浄部材１１８の材質等によっては、除去ステップの実施によって被加工物１１の下面側から洗浄液を完全に除去することが困難な場合がある。この場合には、除去ステップの実施後、被加工物１１の下面側に気体を噴射して被加工物１１を乾燥させてもよい（乾燥ステップ）。
図１に示すように、吸引パッド７０の移動経路と重なる位置には、乾燥ノズル５０が設けられている。例えば乾燥ノズル５０は、中空の円柱状に形成され、開口４ｂの前端部にＸ軸方向に沿って配置されている。乾燥ノズル５０にはエアー等の気体を供給する気体供給源（不図示）が接続されており、気体供給原から乾燥ノズル５０の内部に気体が所定の圧力で供給される。
図３に示すように、乾燥ノズル５０は、乾燥ノズル５０の内部と外部とを接続する複数の噴射口５０ａを有する。例えば、複数の噴射口５０ａは、乾燥ノズル５０の長さ方向に沿って概ね等間隔に配列されている。乾燥ノズル５０の内部に気体が供給されると、複数の噴射口５０ａから気体が噴射される。
被加工物１１を保持した吸引パッド７０が乾燥ノズル５０の上方を通過する際、乾燥ノズル５０から被加工物１１の下面側（保護部材）に気体が吹き付けられる。これにより、被加工物１１の乾燥が行われ、被加工物１１の下面側（保護部材１７）に付着している洗浄液が除去される。
なお、図３に示すように、噴射口５０ａは、乾燥ノズル５０の上端よりも後方側（洗浄機構４８側）に形成されることが好ましい。この場合、気体は乾燥ノズル５０から後方側に向かって噴射される。これにより、被加工物１１の下面側に付着した洗浄液が加工装置２の前方側に飛散しにくくなり、加工装置２の前方側への洗浄液の混入が防止される。
また、上記の乾燥ステップは、除去ステップの実施によって被加工物１１の下面側から洗浄液の大半が除去された後に実施される。そのため、残りの洗浄液は乾燥ノズル５０から噴射される気体によって容易に除去される。従って、被加工物１１が乾燥ノズル５０の上方を通過する際に、吸引パッド７０を大きく減速又は停止させて被加工物１１に気体が吹き付けられる時間を増加させるような稼働が不要となり、被加工物１１の搬送効率の低下が抑制される。
また、本実施形態では、加工装置（研削装置）２内で被加工物１１の下面側が洗浄機構４８によって洗浄される例について説明したが、洗浄機構４８が搭載される加工装置は研削装置に限られない。例えば洗浄機構４８は、切削装置、研磨装置、レーザー加工装置等の加工装置に搭載することもできる。
切削装置は、被加工物１１を切削する切削ユニットを備える。切削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には被加工物１１を切削するための環状の切削ブレードが装着される。切削ブレードを回転させながら被加工物１１に切り込ませることにより、被加工物１１が切削される。
研磨装置は、被加工物１１を研磨する研磨ユニットを備える。研磨ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には円盤状の研磨パッドが装着される。研磨パッドを回転させながら被加工物１１に接触させることにより、被加工物１１が研磨される。
レーザー加工装置は、被加工物１１を加工するためのレーザービームを照射するレーザー照射ユニットを備える。例えばレーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザーをパルス発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から発振されたレーザーを集光させる集光器とを備える。レーザー照射ユニットからウェーハにレーザービームを照射することにより、被加工物１１にレーザー加工が施される。
上記のような各種の加工装置に、加工後の被加工物１１の上面側を保持する搬送機構（図１の搬送機構４４参照）と、洗浄機構４８とが搭載される。そして、搬送機構によって被加工物１１が搬送される際、洗浄機構４８によって被加工物１１の下面側の洗浄（洗浄ステップ）と洗浄液の除去（除去ステップ）とが実施される。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１１ 被加工物
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 保護部材
２ 加工装置（研削装置）
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ 搬送機構（搬送ユニット）
８ａ，８ｂ カセット配置領域
１０ａ，１０ｂ カセット
１２ 位置合わせ機構（アライメント機構）
１４ 搬送機構（搬送ユニット搬送、ローディングアーム）
１６ ターンテーブル
１８ チャックテーブル（保持テーブル）
１８ａ 保持面
２０ 支持構造
２２ａ，２２ｂ 移動機構（移動ユニット）
２４ ガイドレール
２６ 移動プレート
２８ ボールねじ
３０ パルスモータ
３２ 支持具
３４ａ，３４ｂ 加工ユニット（研削ユニット）
３６ ハウジング
３８ スピンドル
４０ マウント
４２ａ，４２ｂ 研削ホイール
４４ 搬送機構（搬送ユニット、アンローディングアーム）
４６ 洗浄機構（洗浄ユニット）
４８ 洗浄機構（洗浄ユニット）
５０ 乾燥ノズル
５０ａ 噴射口
５２ 入力ユニット（入力部）
５４ 制御ユニット（制御部）
６０ アーム
６２ 基部
６４ 支持部
６４ａ 開口部
６４ｂ 貫通孔
６４ｃ 溝
６６ 昇降機構
６８ 回転駆動源
７０ 吸引パッド
７２ 基台
７２ａ 流路
７４ 本体部（枠体）
７４ａ 凹部
７６ 支持部（支持軸）
７６ａ 突起部
７８ 吸引部材
７８ａ 吸引面
８０ 配管
８２ 付勢部材
１００ ハウジング
１００ａ 洗浄液供給路
１０２ シャフト
１０４ 回転駆動源
１０６ 従動プーリー
１０８ 駆動プーリー
１１０ ベルト
１１２ 洗浄ユニット
１１４ 支持ロッド
１１６ 保持部材
１１８ 洗浄部材
１２０ 昇降機構
１２２ 昇降部
１２４ 噴射ノズル
１２４ａ 噴射口

Claims (3)

  1. 加工装置内で被加工物を洗浄する被加工物の洗浄方法であって、
    該加工装置は、
    該被加工物の下面側を保持するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルによって保持された該被加工物の上面側を加工する加工ユニットと、
    該チャックテーブルによって保持され該加工ユニットによって加工された該被加工物の上面側を吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを含む搬送機構と、
    該吸引パッドの移動経路と重なる位置に設けられ、該被加工物の下面側を洗浄する洗浄部材と、洗浄液を噴射する噴射ノズルと、を含む洗浄機構と、を備え、
    該噴射ノズルから該被加工物の下面側に該洗浄液を噴射しながら、該洗浄部材を該被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、該被加工物の下面側を洗浄する洗浄ステップと、
    該噴射ノズルからの該洗浄液の噴射を停止した状態で、該洗浄部材を該被加工物の下面側に接触させつつ移動させることにより、該被加工物の下面側に付着した該洗浄液を除去する除去ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の洗浄方法。
  2. 該被加工物の下面側には、該被加工物を保護する保護部材が固定されており、
    該洗浄ステップでは、該保護部材を洗浄し、
    該除去ステップでは、該保護部材に付着した該洗浄液を除去することを特徴とする請求項１記載の被加工物の洗浄方法。
  3. 該除去ステップの実施後に、該被加工物の下面側に気体を噴射して該被加工物を乾燥させる乾燥ステップを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の被加工物の洗浄方法。
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