(57)【要約】本発明は、可動双極性の静電ウエハ構成に関する。このタイプのキャリアウエハ及びウエハ構成は、特に半導体ウエハのハンドリング技術の分野において使用することができる。本発明によるキャリアウエハは、円盤状の半導体部品を搭載するように機能する。該キャリアウエハは表側としての第１の面（２ａ）と、第１の面（２ａ）の反対側に位置する裏側としての第２の面（２ｂ）とを有する。該キャリアウエハについては、キャリア層（２）、該キャリア層を囲む電気絶縁層（３）、及び導電層（４）を含むように構成し、導電層（４）は、電気絶縁被服層上に配置して、電気的に互いに分離されて電極として使用される少なくとも２つの領域に構造化する。前記キャリアウエハの裏側（２ｂ）上には電気接点を配置し、これら電気接点を表側（２ａ）の２つの電極に接続する。導電層（４）上に、さらに電気絶縁層（８）を配置するが、この電気絶縁層（８）は表側（２ａ）と、該表側（２ａ）と裏側（２ｂ）との間のキャリアウエハの縁部と、の両方を被覆するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側としての第１の面（２ａ）と、前記第１の面（２ａ）の反対側に位置する裏側としての第２の面（２ｂ）とを含む、円盤状の半導体部品を搭載するためのキャリアウエハであって、
ａ）キャリア層（２）と、
ｂ）前記キャリア層を囲む第２の電気絶縁被覆層（３）と、
ｃ）前記第２の被覆層上に配置して、少なくとも２つの領域に構造化した導電層（４）であって、前記少なくとも２つの領域が電気的に互いに分離しており、前記領域の各々が前記キャリアウエハの前記表側には電極を、前記キャリアウエハの前記裏側には電気接点を有し、前記電気接点が前記電極に導電的に接続する、前記導電層（４）と、
ｄ）前記導電層上に配置した第１の電気絶縁被覆層（８）であって、少なくとも前記キャリアウエハの前記表側と、前記キャリアウエハの前記表側と前記裏側との間の縁部とを被覆する、前記第１の電気絶縁被覆層（８）と、
を含むことを特徴とするキャリアウエハ。
【請求項２】
表側としての第１の面（２ａ）と、前記第１の面（２ａ）の反対側に位置する裏側としての第２の面（２ｂ）とを含む、円盤状の半導体部品を搭載するためのキャリアウエハ（２）であって、
ａ）電気絶縁材料から作製したキャリア層（２）と、
ｂ）前記キャリア層（２）上に配置して、少なくとも２つの領域に構造化した導電層（４）であって、前記少なくとも２つの領域が電気的に互いに分離しており、前記領域の各々が前記キャリアウエハの前記表側には電極を、前記キャリアウエハの前記裏側には電気接点を有し、前記電気接点が前記電極と導電的に接続する、前記導電層（４）と、
ｃ）前記導電層上に配置した第１の電気絶縁被覆層（８）であって、少なくとも前記キャリアウエハの前記表側と、前記キャリアウエハの前記表側と前記裏側との間の縁部とを被覆する、前記第１の電気絶縁被覆層（８）と、
を含むことを特徴とするキャリアウエハ。
【請求項３】
前記導電層の前記領域のうちの少なくとも１つが導電部分を有し、前記導電部分が、前記キャリアウエハの表側から前記キャリア層の外縁周りを通って前記キャリアウエハの前記裏側へと延在すると共に、前記領域の電気接点と前記電極とを導電的に接続すること、
を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項４】
前記第１の電気絶縁被覆層が、前記電気接点を除いて前記キャリア層を完全に取り囲むこと、を特徴とする先行する請求項に記載のキャリアウエハ。
【請求項５】
前記キャリア層が少なくとも１つの貫通接触部を有し、前記貫通接触部が、前記導電層の領域のそれぞれの接点と前記電極とを導電的に接続すること、を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項６】
前記導電層が金属、合金、金属シリサイド、又は適切にドープした材料のうちの少なくとも１つからなる又は含むこと、を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項７】
前記導電層が、ｎ型ドープ又はｐ型ドープした半導体材料からなる又は含むこと、を特徴とする先行する請求項に記載のキャリアウエハ。
【請求項８】
前記導電層が、ドープした単結晶シリコン、多結晶シリコン、又はアモルファスシリコンのうちの少なくとも１つからなること、を特徴とする先行する請求項に記載のキャリアウエハ。
【請求項９】
前記半導体のドーピング剤濃度が、１０１４原子／ｃｍ３より高い及び／又は１０２２原子／ｃｍ３未満、好ましくは１０１５原子／ｃｍ３及び／又は１０２１原子／ｃｍ３未満であること、及び／又はドーピング剤としてボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、及び／又はヒ素（Ａｓ）を使用すること、
を特徴とする２つの先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１０】
前記導電層がタングステン、チタン、窒化チタンのうちの少なくとも１つからなる又は含むこと、を特徴とする請求項６に記載のキャリアウエハ。
【請求項１１】
前記電極を櫛型電極、扇形、及び／又は同心的な環若しくは環の部分として構成すること、を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１２】
前記キャリア層の材料が、シリコン（Ｓｉ）、ＩＩＩ−Ｖ半導体、アルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、又はインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）のうちの少なくとも１つを含む又はからなること、
を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１３】
前記電気絶縁被覆層（３）の少なくとも１つが、詳細には熱成長した形態若しくはＣＤＶ法によって蒸着した二酸化シリコン、窒化ケイ素、二酸化チタン、又は有機塗料若しくは無機塗料のうちの少なくとも１つを含むこと、
を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１４】
前記電気絶縁被覆層（３）のうちの少なくとも１つが、少なくとも領域において約０．１μｍより大きい及び／又は５μｍ未満の厚さｉ、詳細には１μｍの厚さｉを有すること、
を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１５】
前記キャリアウエハ（２）の厚さＤが、前記キャリアウエハ（２）の直径に対応した直径を有するウエハに対する規定の厚さ公差の範囲内にあること、を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１６】
前記キャリアウエハ（２）の直径ａが５０．８ｍｍ±０．３８ｍｍ、７６．２ｍｍ±０．６３ｍｍ、１００ｍｍ±０．５ｍｍ、１２５ｍｍ±０．５ｍｍ、１５０ｍｍ±０．２ｍｍ、２００ｍｍ±０．２ｍｍ、又は３００ｍｍ±０．２ｍｍであること、
を特徴とする先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１７】
円盤状の半導体部品を搭載するための構成であって、先行する請求項のうちの１つに記載のキャリアウエハと、半導体材料を含む若しくは半導体材料からなる前記円盤状の半導体部品（１）とを有すること、
を特徴とする構成。
【請求項１８】
前記円盤状の半導体部品が加工対象の使用ウエハ、半導体部品、又はチップであること、を特徴とする先行する請求項に記載の構成。
【請求項１９】
前記円盤状半導体部品が、加工対象の使用ウエハであり、キャリアウエハ及び使用ウエハを含む前記構成の寸法、直径、又は厚さのうちの少なくとも１つが、市販のウエハの規定寸法、直径、又は厚さのうちの少なくとも１つの範囲内にあること、
を特徴とする２つの先行する請求項のうちの１つに記載の構成。
【請求項２０】
キャリア層（２）及び使用ウエハ（１）が同一の半導体材料を含むこと、を特徴とする請求項１９に記載の構成。
【請求項２１】
前記使用ウエハの前記材料がシリコン(Ｓｉ)、ＩＩＩ−Ｖ半導体、アルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、又はインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）のうちの少なくとも１つを含む又は少なくとも１つからなること、
を特徴とする請求項１９または２０に記載の構成。
【請求項２２】
前記キャリアウエハ（２）の厚さＤと前記使用ウエハ（１）の厚さｄとの合計が、前記キャリアウエハ（２）の直径に対応する直径を有するウエハに対する規定の厚さ公差の範囲内にあること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２３】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが１５０mm±０．２mm、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハ（１）の総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６５５μｍより大きい及び／又は６９５μｍ未満である、詳細には６７５μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２４】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが５０．８mm±０．３８mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が２５４μｍより大きい及び／又は３０４μｍ未満、詳細には２７９μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２５】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが７６．２mm±０．６３mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が３５６μｍより大きい及び／又は４０６μｍ未満、詳細には３８１μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２６】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが１００mm±０．５mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハ（１）の総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が５０５μｍより大きい及び／又は５４５μｍ未満、詳細には５２５μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２７】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが１２５mm±０．５mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハ（１）の総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６０５μｍより大きい及び／又は６４５μｍ未満、詳細には６２５μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２８】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが２００mm±０．２mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハ（１）の総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７０５μｍより大きい及び／又は７４５μｍ未満、詳細には７２５μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項２９】
前記キャリアウエハ（２）又は前記使用ウエハ（１）のうちの少なくとも一方の直径ａが３００mm±０．２mmであり、前記キャリアウエハ（２）と前記使用ウエハ（１）の総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７５０μｍより大きい及び／又は８００μｍ未満、詳細には７７５μｍであること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３０】
前記キャリアウエハ（２）の平均直径が、前記使用ウエハ（１）の平均直径より１０％未満だけ大きい、詳細には５％未満だけ大きい、詳細には２％未満だけ大きい、詳細には１％未満だけ大きい、詳細には０．５％未満だけ大きく、好ましくは前記両方の平均直径が一致すること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３１】
前記キャリアウエハ（２）の平均直径が、前記使用ウエハ（１）の平均直径より１０％未満だけ小さい、詳細には５％未満だけ小さい、詳細には２％未満だけ小さい、詳細には１％未満だけ小さい、詳細には０．５％未満だけ小さい、好ましくは前記両方の平均直径が一致すること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３２】
前記ウエハ構成が水平な平板の形状をなし、前記第１の面（２ａ）における直径ａが、前記第１の面に垂直な方向の前記ウエハ構成の長さ又は前記ウエハ構成の厚さ（ｄ＋ｉ＋Ｄ）より実質的に大きいこと、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３３】
前記構成が平坦な円筒形の形状をなし、前記円筒形の被覆面が、前記第２の面（２ｂ）と前記キャリアウエハから離れた位置にある前記使用ウエハ（１）の表面とによって構成されること、を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３４】
前記円筒形の外周面において前記円筒形の構成が切欠き部（５）、又は結晶の方向性を特徴づける真直ぐな円形部分若しくは平面（４）の形態の平坦部を有すること、を特徴とする先行する請求項に記載の構成。
【請求項３５】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが２０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、好ましくは２％未満、好ましくは１％未満である、特に好ましくは前記熱膨張係数同士が一致すること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３６】
前記使用ウエハ（１）の厚さｄが０．５μｍより大きい及び／又は２００μｍ未満、詳細には１μｍより大きい及び／又は１００μｍ未満、詳細には５μｍより大きい及び／又は５０μｍ未満であること、
を特徴とする請求項１９から２１のうちの１つに記載の構成。
【請求項３７】
前記半導体部品（１）を前記キャリアウエハに静電的に固定すること、を特徴とする請求項１７から３６のうちの１つに記載の構成。
【請求項３８】
半導体材料を含む円盤状の部品（１）と、請求項１７から３７のうちの１つによって製造した構成と、を保持する静電的保持方法であって、前記円盤状の部品をキャリアウエハの表面上に配置し、前記電気接点に少なくとも一時的に電圧を印加すること、
を特徴とする保持方法。
【請求項３９】
前記電圧の２つの電位のうちの１つが地電位に一致すること、を特徴とする先行する請求項に記載の保持方法。
【請求項４０】
前記電圧の２つの電位のうちの１つが、約２０Ｖより大きい及び／又は１，０００Ｖ未満の絶対値、詳細には５０Ｖより大きい及び／又は５００Ｖ未満の絶対値を有すること、
を特徴とする２つの先行する請求項のうちの１つに記載の保持方法。
【請求項４１】
前記電気接点に対して時間の間隔を置いて数回にわたり電圧をかけること、を特徴とする請求項３８から４０のうちの１つに記載の保持方法。
【請求項４２】
前記２つの領域の前記接点を短絡すること、又は前記接点の極性を逆転させること、又は前記接点に対して所定の交流電圧をかけること、のうちの少なくとも１つによって、前記キャリアウエハから前記部品を再度剥離すること、
を特徴とする請求項３８から４０のうちの１つに記載の保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体技術の分野における半導体ウエハ、特に薄い半導体ウエハをハンドリングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄い半導体部品は、超小型電子技術の世界で数年にわたり広く使用されている。その最も良く知られている例はチップカード用の集積回路であるが、かかる回路中のシリコン部品の厚さは現在のところ約１５０μｍである。また太陽電池を製造する際、材料の節約のため、使用するウエハの厚さはますます薄いものになっている。さらに、チップ厚が約１００μｍの電力半導体が市場の重要な部分を担っている。
【０００３】
チップ厚を５０μｍ未満までさらに薄くすることで、いくつかの大きな利点がもたらされる。
【０００４】
第一に、筐体の形態を極めて平らに製造することができる。これは携帯型の電子機器（携帯電話、カメラ、ノートパソコン）に必要なことである。ＲＦＩＤタグ（高周波識別トランスポンダ）の場合でも、筐体のない極薄チップが使用される。
【０００５】
第二に、電流をチップの裏面側へと垂直方向に流す部品の性能が向上する。これは特に電力部品及び太陽電池に当てはまることである。
【０００６】
第三に、回路ウエハの厚さを３０μｍ未満まで薄くすることによって、機械的に柔軟なシリコンチップを製造できるようになるが、かかる柔軟なシリコンチップは、可撓性の基板上での経済的な取付けプロセスに非常に適している。
【０００７】
チップを垂直方向に集積する、又は各ウエハを積層することは、薄いシリコン基板を介して直接貫通接触させることで垂直方向に電気的接続を生成することを目的として開発中であるが、このような場合にも、シリコンの厚さが典型的に１０μｍから３０μｍの範囲の極薄のウエハ若しくは極薄のチップが必要である。
【０００８】
これらのことはシリコンに限定されることではなく、例えばシリコン−ゲルマニウム、ガリウムヒ素、炭化ケイ素、ＩＩＩ−Ｖ半導体等、又は光電子材料や焦電材料に対するアルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）、又は電気通信に対するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）のような、その他の半導体材料にも当てはまることである。これらを材料とした極薄ウエハは破損する危険性がかなり高いと共に高価であり、またシリコンよりも加工が困難であるため、これら材料に対する新たなハンドリング技術が至急求められている。 
【０００９】
本発明で使用する極薄ウエハとは、単結晶、多結晶、又はアモルファス半導体材料から製造したウエハを意味し、このウエハは薄いため、通常の加工装置では破損する危険があり、経済的にも是認できない。
【００１０】
よって厚さは通常０．１ｍｍ未満となる。５０μｍから１０μｍの厚さが、経済的に特に興味深い厚さである。しかし、数μｍ（１０μｍ以下）の層も処理できるようにしなければならない。このキャリア技術は例えば極薄ガラス板、石英、サファイヤ等の絶縁材にも適用することができる。
【００１１】
キャリア技術の適切なサポートがなければ、これらの極薄ウエハは内部応力によって自然に巻き上がる傾向がある。
【００１２】
これらの極薄半導体を加工するために、適切なハンドリング技術を開発することが基本的に重要である。単結晶シリコンは、わずかな機械的負荷によって容易に破損する脆性材料である。極薄半導体を製造する際、このようなウエハ破損の危険性は現在最も大きな技術的問題を呈する。さらに、極薄ウエハはそれらの自重と慣性によっても通常の安定性を失い、数ｍｍ程屈曲してしまう。従って、ラックからウエハを取り出してそれらを種々の加工状況に置く通常のハンドラを使用することは、もはや不可能である。また、ウエハを薄く研磨して縁部が鋭角になることで、搬送中に問題が生じることとなる。厚さや層の構成毎にウエハの変形に対してハンドラを頻繁に調整し直すことは、非経済的であるとともにエラーも生じやすい。
【００１３】
薄いウエハをキャリアプレート上に接着することによってウエハをハンドリングすることが、従来的に知られている。よって、通常の厚さのウエハキャリアによって薄い使用ウエハを支持することが不可欠なステップとなる。これら２つのウエハは、ワックス、熱可塑性樹脂接着剤、又は箔によって両サイドを接着させることにより結合され、温度又はＵＶ光照射の影響によって再度剥離させることもできる。例えば研磨機、スピンエッチング装置、測定装置等の多くの加工装置に対しては、箔を使用しても良い。しかし、プラズマプラント、炉、又は層蒸着のように加工温度が約１５０℃より高くなる場合には、箔は破損してその接着性を失うおそれがある。接着剤の中には特定の化学物質に敏感に反応するものもあるため、溶剤、酸等と共に浴内で接着剤を使用することはできない。使用ウエハ又は処理対象のウエハの加工及び剥離を完了した後、使用ウエハの表面に接着層の残渣が見受けられることが度々あり、このような場合にはプラントの汚染につながることとなり、容認できない。
【００１４】
穴開け加工を施したキャリアウエハについては、独国特許出願公開第１０２３８６０１号明細書及び独国特許出願公開第１０２３２９１４号明細書の公報に記載されているが、これらキャリアウエハは、元は液体の接着剤と共に使用するものである。加工後、キャリアウエハの穴から溶剤を浸透させて、使用ウエハを剥離する。この場合もまた、温度及び化学物質に対する耐性に限界があり、汚染を生じる可能性がある等、上記のような問題がある。
【００１５】
ベルヌーイ真空グリッパは、カリンシアン・テック・リサーチ（Carinthian Tech Research）が開発したものであり、ベルヌーイの定理によってキャリアウエハと使用ウエハとの間に巧みに気流を生じさせることにより、一定の空隙を生成するものである。こうして薄いウエハをラックからプラントへ、またプラントからラックへと搬送することができる。しかし、これが可能なのは大気圧環境においてのみである。プラント内が真空であったり低圧力であったりすればこの方法は機能しないため、別の方法で薄いウエハを保持しなければならない。また、使用ウエハを水平方向において固定及び回転させることにも問題を呈する。
【００１６】
さらに、プラズマプラントにおける静電チャック（Ｅチャック）の原理が知られている。
【００１７】
加工対象のウエハを静電チャック上に配置した後、まず気体流を調整してから反応炉の真空槽を所望の槽圧に設定する。次いで、概して高周波の交流電圧場を利用してプラズマの点火を行い、対応するエッチング又は蒸着ステップを開始する。同時に、別個の高電圧源によって反応炉のアノードと静電チャックの裏側との間に直流電圧を印加する。ウエハの裏側とチャックの絶縁層との間に電場が生じることでウエハが保持され、少量のヘリウムガスを流すことによってとりわけウエハの裏側を冷却する。通常、静電チャックの絶縁層は耐熱性のプラスチック材料若しくはセラミック材料からなる。ウエハの温度を可能な限り一定に保ち、プラズマによって生じた大量の熱を放散させるべく、チャック表面の冷却チャネルにより、ウエハの裏側に生じた熱の放散を保証する。
【００１８】
よって、通常の厚さのウエハと同じように薄いウエハを保持して正確に加工することができる。ただし、上記の静電チャックはプラントの固定要素である。加工の前後に、ハンドラによってウエハを移動させ搬送する必要がある。しかし、極薄ウエハの場合には弾性たわみが生じ、破損の危険があるという上述の問題があることから、これも可能な方法ではない。
【００１９】
単極の静電チャックは、特開昭５９−１３２１３９号公報に記載されている。誘電層を分極することでプレートとウエハの間に高い電圧を印加することにより、永続的な保持力が生じる。ケーブルを外した後も、永続的な保持力は維持される。しかし、この構成又は移動に関する寸法と、搬送中又は加工装置内での有用性については何も述べられていない。
【００２０】
静電力によってベース要素上にウエハを搭載する双極性の可動式ホルダが、国際公開第０２／１１１８４号パンフレットに記載されている。外部の電圧源がなくても、機能層によって静電的活性状態が得られる。しかし、記載されている２つの電極は前記ホルダの同じ側にあり、平面領域において表側から接触してしまう。
【００２１】
静電キャリアウエハは、セラミック材料からも製造することができる。このことにより、多くのプラントで薄いウエハを加工することができる。
【００２２】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２３８６０１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２３２９１４号明細書
【特許文献３】特開昭５９−１３２１３９号公報
【特許文献４】国際公開第０２／１１１８４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかし、シリコンとセラミックとでは熱膨張率が異なるため、問題が生じる。キャリアウエハは高温状態において著しく歪むおそれがある。休止状態でも、キャリアウエハは十分に水平ではない。実験によって、セラミックキャリアウエハの保持力は時間的に限界があることがわかったが、これはセラミックでは温度によって漏れ電流が増大することに起因する。例えばセラミック及びスクリーン印刷ペーストのように不純物を含み正確に特定できない材料はまた、金属によって汚染される危険があるため、清潔な槽を保証できるか疑問である。
【００２４】
また、静電キャリアウエハをプラスチック材料から製造しても、満足のいく解決には至らない。それはこのようなキャリアウエハも温度範囲が限られており、溶剤に敏感に反応し、また十分に水平でなく、汚染を生じる原因となる可能性があるためである。
【００２５】
従って、開発する対象は、加工装置の特別な適応を伴うことなく全ての通常の加工装置において、極薄ウエハを普通のウエハと同様に加工することのできる新規のハンドリング技術である。加工した後には、可能な限り便利且つ問題を生じない方法で、使用ウエハをキャリアウエハから剥離できるようにしなければならない。そのため、キャリアウエハは再利用可能とし、製造を経済的に行うべきである。
【００２６】
従って、最先端の技術を根幹として、本発明の目的は、薄い若しくは極薄の使用ウエハを破損、詳細には破壊損傷することのない単純且つ信頼性の高い方法で、かかるウエハをハンドリングできるキャリアウエハとウエハ構成を利用できるようにすることである。
【００２７】
この目的は、請求項１又は２に記載するキャリアウエハによって、そして請求項１７に記載する構成によって達成される。本発明によるキャリアウエハ及び構成を有利に発展させたものについては、各従属請求項に記載している。さらに本発明による目的は、請求項３８に記載すると共にこの請求項に関連する従属請求項に記載した有利な実施形態に示す静電的保持方法により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明によれば、以下に平坦な部品として要約して示す極薄のウエハ、又は個々の使用チップについても、本発明による可動静電キャリアウエハを用いて保持することができる。 よって半導体産業の装置において、これらの部品を加工、搬送、及び保管することができる。
【００２９】
本発明によれば、キャリアウエハのキャリア層（基板）は、電気絶縁材料を含む。又は該キャリア層は、好ましくは完全にキャリア層を囲む電気絶縁被覆層によって被覆される。
【００３０】
電気絶縁材料上に導電層を設け、電気的に離間した少なくとも２つの領域において構造化する。この構造化は、電子部品の保持を目的としたキャリアウエハの表側において行うことが好ましい。導電層が少なくとも２つの電極を形成し、これら電極に電圧を印加することができる。このようにしてキャリアウエハの表側に発生した電界において、例えばチップ若しくは使用ウエハ等の電子部品がキャリアウエハの表側に保持される。
【００３１】
キャリアウエハの裏側に、表側の領域の各々に対して少なくとも１つの電気接点を設けることで、前記表側の領域は互いに電気絶縁される。キャリア層を介した貫通接触によって、又は好ましくはキャリアウエハの表側からその縁部を越えて裏側へと各接点まで延在する導電領域によって、裏側の各電気接点と表側の電極とが接触することとなる。表側と裏側の間の面であって外部からウエハを画定する面を、縁部あるいは外縁とする。従ってこの縁部によってウエハの全径が定まる。へりも、縁部及び外縁と同義に使用する。
【００３２】
最後に、キャリアウエハを囲む導電層上に更なる電気絶縁（誘電）被覆層を設ける。前記被覆層はキャリアウエハの少なくとも表側とその縁部とを被覆するが、前記被覆層は裏側の電気接点を被覆しないため、少なくともその非被覆領域においては電極と電気接点とが接続可能である。このことは例えば、導電的に構造化した層上の外側に誘電層を設けることにより達成できるが、その場合この誘電層は、裏側の接点を露呈させるべく部分的にエッチングする。
【００３３】
本発明によれば、裏側の接点に電圧を印加することによって、表側上に電気部品を保持する。極の異なる表側電極同士の間の両極間静電界において、キャリアウエハの表側に電気部品が保持される。電気部品としての使用ウエハが、当分野で広く使用されている装置において通常の厚さを有するウエハと同様のものである場合、キャリアウエハと使用ウエハ等の部品とを含む、このような挟持構造を処理して、ハンドラによって搬送し、ウエハラックに保管することができる。詳細には、キャリアウエハ及び電気部品を含む構成の厚さ又は前記構成の直径のうちの少なくとも一方が、市販のウエハの対応する寸法を維持する場合、又はその公差の許容範囲内にある場合に、上記のことが可能である。上記構成の厚さと直径に対して、ＳＥＭＩ基準であるＭ１−０３０２とＭ１．１からＭ１．１５によるシリコンウエハの半導体技術における通常の公差を維持するのが有利である。キャリアウエハと同じ直径を有する使用ウエハを電気部品として処理できる他、キャリアウエハより小さい直径を有する使用ウエハも処理することができる。一方でこれらはわずかに小さくてもよく、その結果極薄の使用ウエハの縁部が非常に鋭いということに関する問題を回避することができる。しかし、利用可能な装置を使用するために、たとえば３インチのゲルマニウムウエハを６インチのシリコンウエハ上で搬送する等、標準サイズのキャリアウエハ上で、より直径の小さい外国製の使用ウエハを搬送することもできる。
【００３４】
キャリアウエハのキャリア層としては、標準的なｐドープ型あるいはｎドープ型の単結晶シリコンを使用するのが有利である。これは、保持する対象の部品としてシリコン、ゲルマニウム、ゲルマニウムヒ化物、炭化ケイ素、リン化インジウム、インジウムガリウムヒ素リン化物を使用する際に特に適している。この場合、キャリアウエハと使用ウエハは同様の熱膨張を有する。この場合、導電性の電極から電気絶縁層によってキャリア層を絶縁することが必要である。
【００３５】
代替的に、例えば二酸化ケイ素又は窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４等の電気絶縁材料をキャリア層に使用してもよい。その場合、このキャリア層の上に直接設ける電気絶縁層を省くことができる。
【００３６】
電気半導体材料からなるキャリア層ではなく、金属からなるキャリア層を使用することも可能である。このことは、ウエハが通常半導体材料からなる薄いディスクとして定義されることから、この場合本来ならばウエハに関わることではないが、この目的で使用される材料以外にウエハの定義を拡大すれば、キャリアウエハの場合には妥当なことである。
【００３７】
（キャリア層と導電層の間、又は導電層上の）電気絶縁層には二酸化ケイ素を使用するのが好ましく、熱酸化物として使用することが有利である。しかし、ＣＶＤ蒸着した二酸化ケイ素又は窒化ケイ素も使用することができる。
【００３８】
キャリアウエハの表側に双極電極を生成するために、まず多結晶若しくはアモルファスシリコン等の導電材料又はドープ材料をキャリアウエハの全表面領域、即ち表側、縁部、及び裏側に蒸着させるのが有利である。ＣＶＤプロセスを使用する場合には、さらなる補助もなく周囲において蒸着を行う。即ち、表側及び裏側、並びに縁部において同時に蒸着を行う。
【００３９】
しかし、導電性を有する金属あるいは他の層を導電層として使用してもよい。導電層に対する導電材料としては、以下の材料が特に適している：アモルファスシリコン、ポリシリコン（両方ともリン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、若しくはヒ素（Ａｓ）でドープするのが好ましい）、ドープしたポリシリコン、ＣＶＤ法により蒸着した窒化チタン（ＴｉＮ）、スパッタリングによって蒸着した窒化チタン（ＴｉＮ）、シリサイド（ＴａＳｉ２ 、ＷＳｉ２、 ＭｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２ 、ＣｏＳｉ２等）、有利にはスパッタリングにより蒸着したチタン（Ｔｉ）、有利にはＣＶＤ法により蒸着したタングステン（Ｗ)、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム合金（例えば ＡｌＳｉ１％、ＡｌＳｉ１％ Ｃｕ０．５％、純アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、及び/又は銀（Ａｇ）とそれらの混合物及び合金。
【００４０】
次に、例えばフォトリソグラフィ技術（接触露光装置又はステッパ）とその後の湿式化学エッチング又は乾式化学エッチング（プラズマエッチング）によって、表側に導電層を構造化する。生成した構造の大きさと形によって、その後電界の形状が決まる。特に有利なことに、扇形（ケーキ片）電極、様々な半径を有するインタリービング円リング状電極、又は指の並びのような線形櫛型電極（インターディジタル・コンデンサ）等の形態の電極を使用することができる。
【００４１】
表側においてのみ電極を小片又は区域に分割する。さらに裏側の２つの領域を、外部と接触するように構造化する。電極の裏側接点を経済的に構成するべく、ウエハ縁部の周りに導電層を沿わせるのが好ましい。導電層を構造化する間、ウエハ縁部の対応する場所を、エッチングに対して耐性のあるテープで被覆しておけば、特に簡便な方法で前記のことを達成することができる。代替的に適切なリソグラフィ法を使用する場合、表側から裏側にかけて設けることになる導電層に対応する縁部の場所には、通常であれば塗布される塗料を塗布しないことで、縁部の周りに細片状の導電体を生成することができる。さらに可能な方法として、局所選択蒸着（例えばレーザによる直接の書刻）によって、このタイプの縁部コーティングを生成することができる。
【００４２】
キャリア層を介した貫通接触は、時間とコストはかかるが、表側電極と裏側の外部接点との間の可能な接触方法である。ただし、これを行うには対応する穴をあけて内部を絶縁させた後、導電性とするべく再び穴を埋めることが必要である。
【００４３】
構造化を完了した後、ＣＶＤ法又は熱蒸着法によって、さらなる誘電層、好ましくはこの場合も二酸化シリコンを蒸着させる。あるいは、窒化シリコン又はこのタイプの材料若しくは層の組み合わせを周囲に蒸着させる。この電気的絶縁層はまた、永久に電気分極することのできる材料によって生成することができ、そうすることで、キャリアウエハの表側に極めて長い時間にわたって部品を安定的に搭載しておくことが保証される。
【００４４】
例えば自由にエッチングする、又は機械的に露出させる等によって、導電層の裏側接触面を露出させることで、裏側接点を生成する。裏側全体をリソグラフィにより構造化して、縁部を除外するように気をつけながら自由にエッチングするのが有利である。導電層として高濃度ドープしたシリコンを使用する場合には、十分良好な抵抗接触が既に存在している。
【００４５】
次にウエハの表側、縁部、及び全ての側におけるウエハの縁をこの構造化した絶縁層で被覆し、裏側の接点若しくはその領域においてのみ前記絶縁層を開放する。このような２つの接点を設けることで、例えばピーク測定等によって、キャリアウエハを裏側からいつでも帯電若しくは再帯電させることができる。
【００４６】
本発明によるキャリアウエハは、双極性のＥチャックの原理によって動作する。加工対象の薄いウエハ又はチップをキャリアウエハ上に配置する。２つ又は１つのウエハ及びチップを、並列接続した平板コンデンサの個々の面とみなすことができる。キャリアウエハと使用ウエハ若しくは使用チップとの間に存在する電界は、その大部分が垂直方向を向いている。対応する補助装置上にキャリアウエハを置き、２つの高電圧電極とキャリアウエハを裏側から一時的に接触させることによって、平板コンデンサが帯電する。この電界は使用ウエハ上あるいは個々のチップ上に静電的な保持力を及ぼす。誘電層が薄くなるほど、有用な保持力は増大する。実験によれば、使用ウエハが薄いほど、使用ウエハはより安定的に保持されることとなる。必要な電圧は絶縁層の厚さと必要な電界力、そして保持力に基づき、５０Ｖから５００Ｖであるのが典型的である。
【００４７】
キャリアウエハと薄い使用ウエハあるいは使用チップの組合せが、分離不可能な１つのユニットを形成することで、加工装置によってこのユニットを通常のウエハと同様に加工することができる。そしてそれを標準的なハンドラでラックに搬送することができる。
【００４８】
加工、搬送、又は保管の後若しくはそれらの間に、必要に応じて再帯電させることにより保持力を再生させることができる。信頼できる保持力の持続は、誘電層と周囲空気あるいは周囲の媒質の絶縁性質から生じ、約１時間から数日持続する。
【００４９】
加工を終了する際には、単に放電することによって使用ウエハ又は使用チップがキャリアウエハから分離する。静電チャックを用いた実験により、捕獲電荷を中和させるために一時的若しくは周期的な極の反転を時々必要とできることがわかった。使用ウエハについては、接着技術あるいは真空技術によってキャリア上で移動させることができ、又は搭載及び接続技術によって供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明によるキャリアウエハと構成の幾つかの例を以下に示す。
【００５１】
図１は本発明で示す構成の断面図を示す。 図１及びそれ以降の図面において、同一又は同様の要素については同一若しくは同様の参照番号を付して示す。
【００５２】
本構成はキャリアウエハ１を含み、該キャリアウエハ１の表側において、本例では極薄の使用ウエハ１５である円盤状の半導体部品を保持する。キャリアウエハ１は単結晶シリコンからなるキャリア層２を有し、このキャリア層２の周囲は、二酸化シリコンＳｉＯ２からなる電気絶縁層３によって囲まれている。この誘電層３上に導電層４を配置し、電気的に離間した２つの領域４ａと４ｂに構造化する。導電領域４ａ又は４ｂは、表側領域５ａ又は５ｂ、キャリア層２の縁部を囲む横側領域６ａ又は６ｂ、並びに裏側領域７ａ又は７ｂを有する。すべての領域４ａ、５ａ、６ａ、及び７ａは互いに導電的に接続しており、一方すべての電気的領域 ４ｂ、５ｂ、６ｂ、及び７ｂも互いに導電的に接続している。これらの２つの導電的被覆部は、互いに電気的絶縁の状態にある。裏側の接点として使用する領域７ａに適切な電圧をかけた場合には、表側の電気的領域５ａを正極として扱い、一方裏側の接点として使用する領域７ｂに負電圧をかけた場合には、表側の領域５ｂを負極として扱うべきである。裏側接点７ａ及び表側電極５ａ、並びに裏側接点７ｂ及び表側電極５ｂはそれぞれ、縁部包囲領域６ａ又は６ｂを介して接触する。使用ウエハ１５をキャリアウエハ１の表面上に安定的に保持する電界が、表側電極５ａと５ｂの間に形成される。キャリアウエハはその周囲を更なる電気絶縁層８で囲まれているため、導電的被覆領域４ａ、５ａ、６ａと４ｂ、５ｂ、６ｂは使用ウエハ１５から電気的に分離される。裏側接点領域７ａ又は７ｂだけは、二酸化シリコンを含む電気絶縁層８と接触していないため、電気絶縁層８における開口部９ａ及び９ｂを介してこれらの領域７ａ及び７ｂに電圧をかけることができる。
【００５３】
図２は本発明によるキャリアウエハの表側の平面図を示す。このキャリアウエハの表側に導電被覆部を構造化するが、この導電被覆部の直径は、ウエハの縁部１２によって特徴づけられるキャリアウエハの全径よりわずかに小さい。電気的に分離した領域５ａと５ｂにおいては扇形状に被覆部を構造化する。個々の扇形については１０ａ又は１０ｂとする。それぞれ隣接した扇形は、異なる被覆領域５ａ又は５ｂの一部である。被覆領域５ａの一部である扇形１０ａは、共通の導電領域１１ａを介して互いに導電的に接続し、キャリアウエハ１の縁部１２上に沿わせたストリップ導体６ａを介して、キャリアウエハ１の裏側に貫通接触する。
【００５４】
導電領域５ｂに関連する扇形１０ｂはストリップ導体１１ｂを介して互いに導電的に接続し、ストリップ導体６ｂを介してウエハ１の裏側に貫通接触する。ストリップ導体６ｂは、キャリアウエハ１の縁部１２にわたって配置される。
【００５５】
このように構造化したキャリアウエハ上には極薄の使用ウエハを保持することができ、特に有利である。
【００５６】
図３は、さらなるキャリアウエハ１の表側の平面図を示している。図３では、導電領域５ａ若しくは５ｂに関連する導電領域１３ａ、１４ａ若しくは１３ｂ、１４ｂを環状構造としている。導電領域１３ａ又は１３ｂは環状であり、放射方向の導電領域１４ａ又は１４ｂによってキャリアウエハ１の円周に沿った一定の場所において、互いに導電的に接続する。放射方向の導電領域１４ａと１４ｂは、キャリアウエハ１上の対角線上に配置され、ウエハ１の縁部１２に至るまでそれぞれ反対方向に延在する。それぞれの場所において、導電領域１４ａ及び１４ｂは、キャリアウエハ１の縁部１２上のストリップ導体６ａ又は６ｂによってその裏側に貫通接触する。
【００５７】
図４は図３で示すキャリアウエハ１の裏側を示す。環状領域１３ａ、１４ａ、１３ｂ、及び１４ｂに電圧を印加するべく、キャリアウエハ１の表側から縁部にかかるストリップ導体６ａ及び６ｂに導電的に接続する接点を、参照番号７ａ又は７ｂで示す。接点７ａは正極を形成し、一方接点７ｂは負極を形成する。
【００５８】
図３及び図４で示すキャリアウエハを使用しても同様に極薄の使用ウエハを保持することができる。半導体部品として個々のチップを固定することもできる。
【００５９】
図１の場合、キャリアウエハ１の呼び径（長手方向の長さａ）は使用ウエハ１５の呼び径と同じである。よって、使用ウエハ１５は非常に平坦な円筒体としても同様に構成される。さらに、キャリアウエハ１は使用ウエハ１５と同じ精度要件を満たす。いわゆる６インチウエハ、即ち直径が１５０mmである本例では、この寸法に対する精度は±０.２mmである。しかし、極薄の使用ウエハ１５の縁部が鋭角であることに関する問題を回避するには、本例では使用ウエハ１５の直径をキャリアウエハ１の直径よりわずかに（数mm）小さいものとする。例えば、プラズマエッチング装置のような加工機においてキャリアウエハ１に望ましくないエッチングを行わないようにするには、又はプラズマ蒸着装置においてキャリアウエハ１の望ましくないコーティングを行わないようにするには、キャリアウエハ１又はキャリア層２の直径を使用ウエハ１５の直径よりわずかに（即ち数mm）小さくなるように構成することが賢明である。そうすることで、キャリアウエハ１はプラズマから遮蔽され、保護される。キャリアウエハ１はまた、半導体技術で標準的な通常のウエハより直径をわずかに小さくすることができる（後掲の表を参照されたい）。
【００６０】
キャリア層２及び導電層４の厚さＤと、電気絶縁層３及び８の厚さｉと、薄い使用ウエハ１５の厚さｄとの合計（Ｄ＋ｄ＋ｉ）がこの直径のウエハに対する厚さの公差内となるように、キャリアウエハ１を作製する。換言すれば、ウエハ構成の総厚は、半導体産業の標準的なハンドリング装置によって普通に処理することのできる層さに対応した値を有するものとする。直径ａ＝１５０ｍｍの場合、ウエハ構成の総厚は概して６５５μｍから６９５μｍの範囲となる。よって、キャリアウエハ１と使用ウエハ１５を組み合わせても、加工装置にとっては標準的な厚さと同様ということになる。標準的な厚さのウエハをキャリアウエハ１として使用して、バッチを選択することによって厚さの公差を満たすことを保証するだけでよいため、より便利である。ただし精度要件がより高い場合には、使用ウエハ１５の厚さ分ウエハを薄くした必要厚さにキャリアウエハ１を作製するようにすることもできる。
【００６１】
言うまでも無く、その他の直径及びその他の総厚を有するようにウエハを構成してもよい。半導体技術で一般的なウエハは２、３、４、５、６、８、及び１２インチである。ＳＥＭＩ基準Ｍ１−０３０２とＭ１．１からＭ１．１５によるこれらのウエハに適用する直径ａと総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）の公差値は、以下の表から推論することができる。よってウエハ構成は、以下の表に示す直径a及び厚さ（Ｄ＋ｄ＋ｉ）を、それぞれに対して示された公差値と共に有するものとすることができる。
【００６２】
直径ａ
直径ａの公差
厚さ（Ｄ＋ｉ＋ｄ）
厚さ（Ｄ＋ｉ＋ｄ）の公差
【００６３】
ここでは、孔やチャネル等を設けない一体構造の連続した平板に変更を加えない形態のシリコンウエハをキャリアウエハ１５として使用している。
【００６４】
図２と図３の場合、既に電気絶縁材料をキャリア層２として使用する場合には、キャリア層と導電層の間の電気絶縁層を省くことができる。
【００６５】
従って本発明により作製した可動双極性静電キャリアウエハによって、例えば極薄ウエハや個々のチップのような半導体部品を保持し、半導体業界で使用される装置で加工、搬送、及び保管を行うことができる。キャリアウエハの導電層に電圧を印加することによって、キャリアウエハの表側における極の異なる電極同士の間に双極性の静電界が生成され、これにより半導体部品が安定的に保持されることとなる。キャリアと半導体部品、詳細にはキャリアウエハと使用ウエハを含むこのような挟持構造を、通常の厚さを有するウエハのように加工装置で加工し、ハンドラで搬送してウエハラックに保管することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による構成の側面断面図を示す。
【図２】本発明によるキャリアウエハの表側の平面図を示す。
【図３】本発明による更なるキャリアウエハの表側の平面図を示す。
【図４】接触面を備えたキャリアウエハの裏側を示す。
【符号の説明】
【００６７】
１  キャリアウエハ
２  キャリア層
３、８  電気絶縁被覆層
４  導電層
７ａ、７ｂ  電気接点
１５  使用ウエハ
【図１】
2009500835.tif 000003
【図２】
2009500835.tif 000004
【図３】
2009500835.tif 000005
【図４】
2009500835.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月8日(2008.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側としての第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する裏側としての第２の面とを含む、円盤状の半導体部品を搭載するためのキャリアウエハであって、
ａ）キャリア層と、
ｂ）前記キャリア層を囲む第２の電気絶縁被覆層と、
ｃ）前記第２の被覆層上に配置して、少なくとも２つの領域に構造化した導電層であって、前記少なくとも２つの領域が電気的に互いに分離しており、前記領域の各々が前記キャリアウエハの前記表側には電極を、前記キャリアウエハの前記裏側には電気接点を有し、前記電気接点が前記電極に導電的に接続する、前記導電層と、
ｄ）前記導電層上に配置した第１の電気絶縁被覆層であって、少なくとも前記キャリアウエハの前記表側と、前記キャリアウエハの前記表側と前記裏側との間の縁部とを被覆する、前記第１の電気絶縁被覆層と、を含み、
前記導電層の前記領域のうちの少なくとも１つが導電部分を有し、前記導電部分が、前記キャリアウエハの表側から前記キャリア層の外縁周りを通って前記キャリアウエハの前記裏側へと延在すると共に、前記領域の電気接点と前記電極とを導電的に接続すること、
を特徴とするキャリアウエハ。
【請求項２】
表側としての第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する裏側としての第２の面とを含む、円盤状の半導体部品を搭載するためのキャリアウエハであって、
ａ）電気絶縁材料から作製したキャリア層と、
ｂ）前記キャリア層上に配置して、少なくとも２つの領域に構造化した導電層であって、前記少なくとも２つの領域が電気的に互いに分離しており、前記領域の各々が前記キャリアウエハの前記表側には電極を、前記キャリアウエハの前記裏側には電気接点を有し、前記電気接点が前記電極と導電的に接続する、前記導電層と、
ｃ）前記導電層上に配置した第１の電気絶縁被覆層であって、少なくとも前記キャリアウエハの前記表側と、前記キャリアウエハの前記表側と前記裏側との間の縁部とを被覆する、前記第１の電気絶縁被覆層と、を含み、
前記導電層の前記領域のうちの少なくとも１つが導電部分を有し、前記導電部分が、前記キャリアウエハの表側から前記キャリア層の外縁周りを通って前記キャリアウエハの前記裏側へと延在すると共に、前記領域の電気接点と前記電極とを導電的に接続すること、
を特徴とするキャリアウエハ。
【請求項３】
前記第１の電気絶縁被覆層が、前記電気接点を除いて前記キャリア層を完全に取り囲むこと、を特徴とする請求項２に記載のキャリアウエハ。
【請求項４】
前記キャリア層が少なくとも１つの貫通接触部を有し、前記貫通接触部が、前記導電層の領域のそれぞれの接点と前記電極とを導電的に接続すること、を特徴とする請求項１から３のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項５】
前記導電層が金属、合金、金属シリサイド、又は適切にドープした材料のうちの少なくとも１つからなる又は含むこと、を特徴とする請求項１から４のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項６】
前記導電層が、ｎ型ドープ又はｐ型ドープした半導体材料からなる又は含むこと、を特徴とする請求項５に記載のキャリアウエハ。
【請求項７】
前記導電層が、ドープした単結晶シリコン、多結晶シリコン、又はアモルファスシリコンのうちの少なくとも１つからなること、を特徴とする請求項６に記載のキャリアウエハ。
【請求項８】
前記半導体のドーピング剤濃度が、１０１４原子／ｃｍ３より高い及び／又は１０２２原子／ｃｍ３未満であること、及び／又はドーピング剤としてボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、及び／又はヒ素（Ａｓ）を使用すること、
を特徴とする請求項６又は７のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項９】
前記半導体のドーピング剤濃度が、１０１５原子／ｃｍ３より高い及び／又は１０２１原子／ｃｍ３未満であること、を特徴とする請求項８に記載のキャリアウエハ。
【請求項１０】
前記導電層がタングステン、チタン、窒化チタンのうちの少なくとも１つからなる又は含むこと、を特徴とする請求項５に記載のキャリアウエハ。
【請求項１１】
前記電極を櫛型電極、扇形、及び／又は同心的な環若しくは環の部分として構成すること、を特徴とする請求項１から１０のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１２】
前記キャリア層の材料が、シリコン（Ｓｉ）、ＩＩＩ−Ｖ半導体、アルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、又はインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）のうちの少なくとも１つを含む又はからなること、
を特徴とする請求項１から１１のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１３】
前記電気絶縁被覆層の少なくとも１つが、二酸化シリコン、窒化ケイ素、二酸化チタン、又は有機塗料若しくは無機塗料のうちの少なくとも１つを含むこと、
を特徴とする請求項１から１２のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１４】
二酸化シリコンが熱成長した形態若しくはＣＤＶ法によって蒸着したこと、
を特徴とする請求項１３に記載のキャリアウエハ。
【請求項１５】
前記電気絶縁被覆層のうちの少なくとも１つが、少なくとも領域において約０．１μｍより大きい及び／又は５μｍ未満の厚さiを有すること、
を特徴とする請求項１から１４のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１６】
前記電気絶縁被覆層のうちの少なくとも１つが、少なくとも領域において１μｍの厚さiを有すること、
を特徴とする請求項１５に記載のキャリアウエハ。
【請求項１７】
前記キャリアウエハの厚さＤが、前記キャリアウエハの直径に対応した直径を有するウエハに対する規定の厚さ公差の範囲内にあること、を特徴とする請求項１から１６のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１８】
前記キャリアウエハの直径ａが５０．８ｍｍ±０．３８ｍｍ、７６．２ｍｍ±０．６３ｍｍ、１００ｍｍ±０．５ｍｍ、１２５ｍｍ±０．５ｍｍ、１５０ｍｍ±０．２ｍｍ、２００ｍｍ±０．２ｍｍ、又は３００ｍｍ±０．２ｍｍであること、
を特徴とする請求項１から１７のうちの１つに記載のキャリアウエハ。
【請求項１９】
円盤状の半導体部品を搭載するための構成であって、請求項１から１８のうちの１つに記載のキャリアウエハと、半導体材料を含む若しくは半導体材料からなる前記円盤状の半導体部品とを有すること、
を特徴とする構成。
【請求項２０】
前記円盤状の半導体部品が加工対象の使用ウエハ、半導体部品、又はチップであること、を特徴とする請求項１９に記載の構成。
【請求項２１】
前記円盤状半導体部品が、加工対象の使用ウエハであり、キャリアウエハ及び使用ウエハを含む前記構成の寸法、直径、又は厚さのうちの少なくとも１つが、市販のウエハの規定寸法、直径、又は厚さのうちの少なくとも１つの範囲内にあること、
を特徴とする請求項１９又は２０のうちの１つに記載の構成。
【請求項２２】
キャリア層及び使用ウエハが同一の半導体材料を含むこと、を特徴とする請求項２１に記載の構成。
【請求項２３】
前記使用ウエハの前記材料がシリコン(Ｓｉ)、ＩＩＩ−Ｖ半導体、アルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、又はインジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）のうちの少なくとも１つを含む又は少なくとも１つからなること、
を特徴とする請求項２１又は２２に記載の構成。
【請求項２４】
前記キャリアウエハの厚さＤと前記使用ウエハの厚さｄとの合計が、前記キャリアウエハの直径に対応する直径を有するウエハに対する規定の厚さ公差の範囲内にあること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項２５】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが１５０mm±０．２mm、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６５５μｍより大きい及び／又は６９５μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項２６】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６７５μｍであること、
を特徴とする請求項２５に記載の構成。
【請求項２７】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが５０．８mm±０．３８mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が２５４μｍより大きい及び／又は３０４μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項２８】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が２７９μｍであること、
を特徴とする請求項２７に記載の構成。
【請求項２９】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが７６．２mm±０．６３mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が３５６μｍより大きい及び／又は４０６μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項３０】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が３８１μｍであること、
を特徴とする請求項２９に記載の構成。
【請求項３１】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが１００mm±０．５mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が５０５μｍより大きい及び／又は５４５μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項３２】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が５２５μｍであること、
を特徴とする請求項３１に記載の構成。
【請求項３３】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが１２５mm±０．５mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６０５μｍより大きい及び／又は６４５μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項３４】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が６２５μｍであること、
を特徴とする請求項３３に記載の構成。
【請求項３５】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが２００mm±０．２mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７０５μｍより大きい及び／又は７４５μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項３６】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７２５μｍであること、
を特徴とする請求項３５に記載の構成。
【請求項３７】
前記キャリアウエハ又は前記使用ウエハのうちの少なくとも一方の直径ａが３００mm±０．２mmであり、前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７５０μｍより大きい及び／又は８００μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項３８】
前記キャリアウエハと前記使用ウエハの総厚（Ｄ＋ｉ＋ｄ）が７７５μｍであること、
を特徴とする請求項３７に記載の構成。
【請求項３９】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より１０％未満だけ大きいこと、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項４０】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より５％未満だけ大きいこと、
を特徴とする請求項３９に記載の構成。
【請求項４１】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より２％未満だけ大きいこと、
を特徴とする請求項４０に記載の構成。
【請求項４２】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より１％未満だけ大きいこと、
を特徴とする請求項４１に記載の構成。
【請求項４３】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より０．５％未満だけ大きいこと、
を特徴とする請求項４２に記載の構成。
【請求項４４】
前記キャリアウエハの平均直径と前記使用ウエハの平均直径が一致すること、
を特徴とする請求項３９から４３に記載の構成。
【請求項４５】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より１０％未満だけ小さいこと、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項４６】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より５％未満だけ小さいこと、
を特徴とする請求項４５に記載の構成。
【請求項４７】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より２％未満だけ小さいこと、
を特徴とする請求項４６に記載の構成。
【請求項４８】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より１％未満だけ小さいこと、
を特徴とする請求項４７に記載の構成。
【請求項４９】
前記キャリアウエハの平均直径が、前記使用ウエハの平均直径より０．５％未満だけ小さいこと、
を特徴とする請求項４８に記載の構成。
【請求項５０】
前記キャリアウエハの平均直径と前記使用ウエハの平均直径が一致すること、
を特徴とする請求項４５から４９のうちの１つに記載の構成。
【請求項５１】
前記ウエハ構成が水平な平板の形状をなし、前記第１の面における直径ａが、前記第１の面に垂直な方向の前記ウエハ構成の長さ又は前記ウエハ構成の厚さ（ｄ＋ｉ＋Ｄ）より実質的に大きいこと、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項５２】
前記構成が平坦な円筒形の形状をなし、前記円筒形の被覆面が、前記第２の面と前記キャリアウエハから離れた位置にある前記使用ウエハの表面とによって構成されること、を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項５３】
前記円筒形の外周面において前記円筒形の構成が切欠き部、又は結晶の方向性を特徴づける真直ぐな円形部分若しくは平面の形態の平坦部を有すること、を特徴とする請求項５２に記載の構成。
【請求項５４】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが２０％未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項５５】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが１０％未満であること、
を特徴とする請求項５４に記載の構成。
【請求項５６】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが５％未満であること、
を特徴とする請求項５５に記載の構成。
【請求項５７】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが２％未満であること、
を特徴とする請求項５６に記載の構成。
【請求項５８】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数との間の違いが１％未満であること、
を特徴とする請求項５７に記載の構成。
【請求項５９】
前記キャリアウエハの前記キャリア層の材料の熱膨張係数と前記使用ウエハの材料の熱膨張係数が一致すること、
を特徴とする請求項５８に記載の構成。
【請求項６０】
前記使用ウエハの厚さｄが０．５μｍより大きい及び／又は２００μｍ未満であること、
を特徴とする請求項２１から２３のうちの１つに記載の構成。
【請求項６１】
前記使用ウエハの厚さｄが１μｍより大きい及び／又は１００μｍ未満であること、
を特徴とする請求項６０に記載の構成。
【請求項６２】
前記使用ウエハの厚さｄが５μｍより大きい及び／又は５０μｍ未満であること、
を特徴とする請求項６１に記載の構成。
【請求項６３】
前記半導体部品を前記キャリアウエハに静電的に固定すること、を特徴とする請求項１９から６２のうちの１つに記載の構成。
【請求項６４】
半導体材料を含む円盤状の部品と、請求項２０から６２のうちの１つによって製造した構成と、を保持する静電的保持方法であって、前記円盤状の部品をキャリアウエハの表面上に配置し、前記電気接点に少なくとも一時的に電圧を印加すること、
を特徴とする保持方法。
【請求項６５】
前記電圧の２つの電位のうちの１つが地電位に一致すること、を特徴とする請求項６４に記載の保持方法。
【請求項６６】
前記電圧の２つの電位のうちの１つが、約２０Ｖより大きい及び／又は１，０００Ｖ未満の絶対値を有すること、
を特徴とする請求項６４又は６５のうちの１つに記載の保持方法。
【請求項６７】
前記電圧の２つの電位のうちの１つが、約５０Ｖより大きい及び／又は５００Ｖ未満の絶対値を有すること、
を特徴とする請求項６６に記載の保持方法。
【請求項６８】
前記電気接点に対して時間の間隔を置いて数回にわたり電圧をかけること、を特徴とする請求項６４から６７のうちの１つに記載の保持方法。
【請求項６９】
前記２つの領域の前記接点を短絡すること、又は前記接点の極性を逆転させること、又は前記接点に対して所定の交流電圧をかけること、のうちの少なくとも１つによって、前記キャリアウエハから前記部品を再度剥離すること、
を特徴とする請求項６４から６７のうちの１つに記載の保持方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月8日(2008.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図４は図３で示すキャリアウエハ１の裏側を示す。導電領域１３ａ、１４ａ、１３ｂ、及び１４ｂに電圧を印加するべく、キャリアウエハ１の表側から縁部にかかるストリップ導体６ａ及び６ｂに導電的に接続する接点を、参照番号７ａ又は７ｂで示す。接点７ａは正極を形成し、一方接点７ｂは負極を形成する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
ここでは、孔やチャネル等を設けない一体構造の連続した平板に変更を加えない形態のシリコンウエハをキャリアウエハ１として使用している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【国際調査報告】
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