(57)【要約】【課題】密着保持層の汚れに伴う半導体ウェーハの汚染を抑制できる半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法を提供する。【解決手段】支持基板１と、支持基板１の表面に着脱自在に密着して半導体ウェーハＷを保持する可撓性の密着保持層１０とを備え、半導体ウェーハＷを保持した状態でハンダリフロー装置に供されるもので、支持基板１と密着保持層１０を半導体ウェーハＷと同じ形状・大きさに形成し、支持基板１と密着保持層１０に耐熱性をそれぞれ付与する。また、支持基板１の表面直径方向に、複数のガイド溝２を形成し、複数のガイド溝２に剥離液３を浸入させることにより、支持基板１の表面から密着保持層１０を剥離する。新たな半導体ウェーハＷの加工の度に新規の密着保持層１０を使用するので、前回の密着保持層１０の汚れが新たな半導体ウェーハＷに移ることがない。【選択図】図３
2010245245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、この支持基板の表面に着脱自在に密着して半導体ウェーハを保持する密着保持層とを備え、半導体ウェーハを保持した状態で加熱装置に供される半導体ウェーハ用保持具であって、
支持基板と密着保持層とを半導体ウェーハと略同じ大きさに形成し、支持基板と密着保持層とに耐熱性をそれぞれ付与し、支持基板の表面には凹部を形成し、この凹部に剥離液を浸入させることにより、支持基板の表面から密着保持層を剥離することを特徴とする半導体ウェーハ用保持具。
【請求項２】
剥離液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、ハイドロフルオロエーテル、あるいはこれらの混合物とした請求項１記載の半導体ウェーハ用保持具。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用保持具から半導体ウェーハを取り外す半導体ウェーハの取り外し方法であって、
支持基板の表面の凹部に剥離液を浸入させることにより、支持基板から半導体ウェーハを保持した密着保持層を剥離することを特徴とする半導体ウェーハの取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハの加熱工程等で使用される半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体ウェーハ用保持具は、図示しないが、平坦な支持基板と、この支持基板の表面に固定されて半導体ウェーハ等を着脱自在に保持する密着保持層とを備えて形成されている。このような半導体ウェーハ用保持具は、各種の加工や印刷が施される半導体ウェーハを支持してその損傷を防止したり、半導体ウェーハを保持した状態でハンダリフロー装置に供される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５‐２３６１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来における半導体ウェーハ用保持具は、以上のように構成され、支持基板の表面に密着保持層を固定してこれらを長期に亘り使い回すので、部品点数やコストを削減することができるものの、半導体ウェーハの加工の際に密着保持層の汚染を招くおそれがある。この結果、密着保持層に新たな半導体ウェーハを密着すると、前回の密着保持層の汚れが新たな半導体ウェーハに移り、半導体ウェーハが汚染してしまうという重大な事態が予想される。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、密着保持層の汚れに伴う半導体ウェーハの汚染を抑制することのできる半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、支持基板と、この支持基板の表面に着脱自在に密着して半導体ウェーハを保持する密着保持層とを備え、半導体ウェーハを保持した状態で加熱装置に供されるものであって、
支持基板と密着保持層とを半導体ウェーハと略同じ大きさに形成し、支持基板と密着保持層とに耐熱性をそれぞれ付与し、支持基板の表面には凹部を形成し、この凹部に剥離液を浸入させることにより、支持基板の表面から密着保持層を剥離することを特徴としている。
【０００７】
なお、凹部の端部から剥離液を注入したり、剥離液内に半導体ウェーハ用保持具を浸してその凹部に剥離液を流入させることができる。
また、剥離液を、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、ハイドロフルオロエーテル、あるいはこれらの混合物とすることができる。
【０００８】
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用保持具から半導体ウェーハを取り外す半導体ウェーハの取り外し方法であって、
支持基板の表面の凹部に剥離液を浸入させることにより、支持基板から半導体ウェーハを保持した密着保持層を剥離することを特徴としている。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハの形状は、平面円形、矩形、多角形等を特に問うものではない。支持基板と密着保持層とは、半導体ウェーハの大きさに応じ、それぞれ同じ大きさに形成される。凹部としては、例えば複数の溝や格子パターン、螺旋パターン等があげられる。さらに、本発明に係る半導体ウェーハ用保持具は、半導体ウェーハの熱加工の他、半導体ウェーハの保持、保管、各種加工、各種処理、搬送、輸送等に使用することができる。
【００１０】
本発明によれば、半導体ウェーハ用保持具から半導体ウェーハを取り外す場合には、支持基板の凹部に剥離液を流入させ、密着保持層の支持基板に対する密着力を低下させれば、支持基板から密着保持層を剥離することができる。また、半導体ウェーハを取り外した半導体ウェーハ用保持具に新規の半導体ウェーハを保持させる場合には、新規の半導体ウェーハと新たな密着保持層とを貼り合わせて密着させ、この新規の半導体ウェーハと一体化した密着保持層を既存の支持基板の表面に密着すれば、半導体ウェーハ用保持具に半導体ウェーハを新たに保持させることができる。
【００１１】
以上のように本発明によれば、支持基板のみを繰り返し使用し、新規の半導体ウェーハを使用する度に新たな密着保持層を用いるので、密着保持層に別の半導体ウェーハを密着しても、前回の密着保持層の汚れが新規の半導体ウェーハに移ることがない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、密着保持層の汚れに伴う半導体ウェーハの汚染を抑制することができるという効果がある。
また、剥離液を、プロピレングリコールモノメチルエーテルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン等とすれば、剥離液の浸入により、密着保持層が膨潤するので、支持基板、密着保持層、半導体ウェーハをそれぞれ分離させることができ、半導体ウェーハから密着保持層を剥離する作業を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハ用保持具の実施形態における使用状態を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェーハ用保持具の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明に係る半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法の実施形態を模式的に示す分解説明図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェーハ用保持具及び半導体ウェーハの取り外し方法の実施形態における支持基板を模式的に示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハ用保持具は、図１ないし図５に示すように、剛性を有する支持基板１と、この支持基板１の表面に着脱自在に隙間なく密着して丸い半導体ウェーハＷを保持する可撓性の密着保持層１０とを備え、各種の加工や印刷が施される半導体ウェーハＷを支持したり、半導体ウェーハＷを保持した状態で加熱装置であるハンダリフロー装置２０に供されたり、あるいは所定の箇所に搬送される。
【００１５】
支持基板１は、図２ないし図５に示すように、所定の材料を使用して円板形の半導体ウェーハＷと同じ形状・大きさの円板に形成される。この支持基板１の材料としては、特に限定されるものではないが、熱加工に伴う損傷を防止する観点から、耐熱性を有する金属、セラミック、ガラス、耐熱性樹脂、これらの複合体等があげられる。支持基板１の表面の直径方向には、複数のガイド溝２が間隔をおいて直線的に配列され、この複数のガイド溝２に剥離液３が浸入し、浸透することにより、支持基板１の表面から半導体ウェーハＷと一体化した密着保持層１０が剥離される。
【００１６】
複数のガイド溝２は、特に限定されるものではないが、例えば幅が１０〜１００μｍ、ピッチが１０〜３０００μｍの範囲で形成される。また、剥離液３としては、特に限定されるものではないが、水、アルコール等の表面張力の低い無毒なエタノール、密着保持層１０を膨潤させるプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、ハイドロフルオロエーテル、あるいはこれらの混合物等があげられる。
【００１７】
複数のガイド溝２に剥離液３を浸入させる手段としては、図３に示すように、例えば各ガイド溝２の端部から剥離液３をスポイド４等で注入したり、図示しないタンクに満たした剥離液３内に半導体ウェーハ用保持具を浸漬し、複数のガイド溝２に剥離液３をそれぞれ流入させる方法等があげられる。
【００１８】
密着保持層１０は、図２ないし図４に示すように、所定の材料を使用して支持基板１や半導体ウェーハＷと同じ形状・大きさの薄膜に形成され、半導体ウェーハＷを着脱自在に保持する。この密着保持層１０の材料としては、特に限定されるものではないが、熱加工に伴う損傷を防止する観点から、耐熱性を有するシリコーンゴムやフッ素ゴム等があげられる。
【００１９】
密着保持層１０は、ゴム硬度５〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）、０．０５〜２ｍｍ程度の厚さとされ、中心線の平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ６０１）が３．２μｍ以下程度とされる。密着保持層１０のゴム硬度が上記範囲であるのは、５Ｈｓ未満の場合には、密着力が必要以上に強くなり、半導体ウェーハＷの取り外しに支障を来たすからである。逆に、８０Ｈｓを超える場合には、密着力が弱くなり、半導体ウェーハＷを十分に保持することができないからである。
【００２０】
密着保持層１０の厚さが上記範囲であるのは、０．０５ｍｍ程度を下回る場合には、密着保持層１０の絶対強度が低下し、耐久性に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。逆に、２ｍｍ程度を超える場合には、密着保持層１０の平面精度を維持できなくなり、半導体ウェーハＷの加工に支障を来たすからである。また、密着保持面の中心線の平均粗さが３．２μｍ以下程度であるのは、この数値を超える場合には、密着力が弱くなり、十分な保持力を得られないおそれがあるという理由に基づく。このような密着保持層１０は、一枚の半導体ウェーハＷの加工処理毎に支持基板１から剥離して廃棄される。
【００２１】
半導体ウェーハＷは、例えばφ２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍの薄いシリコンウェーハ等からなり、回路パターンの形成された表面にハンダ用のフラックスが塗布されたり、ハンダが塗布されたり、あるいは積層接着剤（ＤＡＦともいう）が積層される。
【００２２】
上記構成において、半導体ウェーハ用保持具に半導体ウェーハＷを保持させる場合には、半導体ウェーハＷの裏面と密着保持層１０とを押圧ローラ等を介し隙間なく貼り合わせて密着させ、この半導体ウェーハＷと一体化した密着保持層１０を支持基板１の表面に押圧ローラ等を介して隙間なく積層密着し、これら支持基板１、密着保持層１０、及び半導体ウェーハＷの周縁部を揃えれば、半導体ウェーハ用保持具に半導体ウェーハＷを保持させ、この半導体ウェーハＷの表面にフラックスやハンダを塗布してハンダリフロー装置２０に供することができる（図１参照）。
【００２３】
この際、半導体ウェーハＷの密着作業の手順を変更し、支持基板１の表面に密着保持層１０を隙間なく密着した後、密着保持層１０の表面に半導体ウェーハＷの裏面を隙間なく貼り合わせて積層密着しても良い。
【００２４】
次に、ハンダリフロー装置２０に供した半導体ウェーハ用保持具から半導体ウェーハＷを取り外す場合には、支持基板１の複数のガイド溝２内に剥離液３を十分に流入させ、密着保持層１０の支持基板１に対する密着力を低下させれば、支持基板１の表面から半導体ウェーハＷと一体化した密着保持層１０を容易に剥離することができ（図３参照）、その後、半導体ウェーハＷから密着保持層１０が剥離される。
【００２５】
この際、密着保持層１０がシリコーンゴムやフッ素ゴム製の場合には、剥離液３として、好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、あるいはハイドロフルオロエーテルを、特に密着保持層１０がフッ素ゴム製の場合、剥離液３として、最も好ましくはハイドロフルオロエーテルを使用すれば、密着保持層１０に剥離液３が浸透して膨潤するので、支持基板１、密着保持層１０、半導体ウェーハＷがそれぞれ一度に分離することとなる。したがって、半導体ウェーハＷの裏面から密着保持層１０を剥離する手間を省くことができる。剥離された密着保持層１０は、再度使用されることなく、廃棄処分される。
【００２６】
次に、半導体ウェーハ用保持具に別の半導体ウェーハＷを新たに保持させる場合には、半導体ウェーハＷの裏面と新たな密着保持層１０とを隙間なく貼り合わせて密着させ、この半導体ウェーハＷと一体化した密着保持層１０を既存の支持基板１の表面に隙間なく密着すれば、半導体ウェーハ用保持具に別の半導体ウェーハＷを新たに保持させることができる。
【００２７】
上記構成によれば、支持基板１のみを再使用し、半導体ウェーハＷの取り外し毎に密着保持層１０を廃棄し、新たな半導体ウェーハＷの加工の度に新規の密着保持層１０を使用するので、密着保持層１０に新たな半導体ウェーハＷを密着しても、前回の密着保持層１０の汚れが新たな半導体ウェーハＷに移ることがない。したがって、簡易な構成で半導体ウェーハＷに関するコンタミネーションの問題を完全に払拭することができる。
【００２８】
なお、上記実施形態では支持基板１、密着保持層１０、半導体ウェーハＷを平面円形に形成したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、支持基板１、密着保持層１０、半導体ウェーハＷを平面矩形に形成しても良い。また、ガイド溝２は、断面略Ｃ字形、略Ｕ字形、略Ｖ字形等に適宜形成することができる。このガイド溝２は、平面視で直線形の他、波形や山形等でも良い。さらに、ガイド溝２の代わりに格子形のパターンを凹み形成し、この格子形のパターンに剥離液３を浸入・浸透させても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１      支持基板
２      ガイド溝（凹部）
３      剥離液
１０    密着保持層
２０    ハンダリフロー装置（加熱装置）
Ｗ      半導体ウェーハ
【図１】
2010245245.tif 000003
【図２】
2010245245.tif 000004
【図３】
2010245245.tif 000005
【図４】
2010245245.tif 000006
【図５】
2010245245.tif 000007