(57)【要約】【解決手段】  ポリカーボネート製の支持プレート5 （基本肉厚：１ｍｍ、そのバラツキ：１．８μｍ以内、曲げ弾性率：９ＭＰａ）を若干曲げ、ウェハー3 と粘着層4 の間の空気層を追い出しながらウェハー3 をその端から粘着層4 に貼着させ、ウェハー3 と粘着層4 の間に気泡が残らないようにする。こうして、ウェハー3 をその研磨しようとする面を上にして支持プレート5 に貼着する。このウェハー3 −粘着層4 −支持プレート5 の貼着物を研磨用砥石15の研磨面に設置し、ウェハー3 を研磨する。【効果】  支持プレートは合成樹脂製であるので、材料費を低減することができる上に、ガラス製のものに比べ支持プレートの軽量化を達成でき、これにより支持プレートを大きくすることができる。重量増加が原因である搬送時またはハンドリング時の落下による破損を防止することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持された物体が自重により変形または破壊するのを防ぐことができる程度の剛性を有する合成樹脂製の支持プレートであって、０．５〜３ｍｍの基本肉厚を有し、かつ基本肉厚のバラツキが２μｍ以内である、支持プレート。
【請求項２】
曲げ弾性率が１〜４０GPａである請求項１記載の支持プレート。
【請求項３】
線膨張係数が１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）である請求項１または２に記載の支持プレート。
【請求項４】
紫外線透過率が３０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の支持プレート。
【請求項５】
シリコン・ウェハー研磨に用いられるものである請求項１〜４のいずれかに記載の支持プレート。
【請求項６】
プレートの上面に深さ１０〜３００μｍの環状溝がプレートの中央部を囲うように形成され、環状溝で囲まれた部分の上面が同溝の外周部分の上面より低くなされている請求項１〜５のいずれかに記載の支持プレート。
【請求項７】
環状溝で囲まれた部分の上面が同溝の外周部分の上面より０．１〜２μｍ低くなされている請求項６記載の支持プレート。
【請求項８】
プレートの上面に深さ０．１〜３００μｍの凹部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の支持プレート。
【請求項９】
射出成形法または射出圧縮成形法により成形された請求項１〜８のいずれかに記載の支持プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェハーのような板状物体を支持する支持プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、高機能化、小型化が急速に進んでおり、電子機器に用いられる電子部品の小型化、軽量化の要請が高まっている。これに伴い、半導体チップの厚さもより薄く、例えば２００μｍ以下、更には１００μｍ以下で、かつ均一であることが要求されている。また、半導体シリコン・ウェハー（以下、単にウェハーという）の大きさも大きくなる傾向にあり、１枚のウェハーから多数の半導体チップを形成することが要求されている。この要求に対して、加工の際の割れを防止する必要があるため、比較的剛性の高い支持プレートを用いることにより、ウェハーを支持する手法がある。例えば、ガラス製の支持プレートを用い、同プレートの表面に粘着層を形成してこれを介してガラス製支持プレートにウェハーを貼着固定し、この状態でウェハーを研磨する方法がある。しかし、この方法の場合、ガラス製の支持プレートの基本肉厚がウェハー研磨精度つまりウェハー肉厚の均一性に大きく影響するため、支持プレートの基本肉厚のバラツキを可能な限り小さくすることが要求され、現状では、基本肉厚のバラツキは４μｍ以内であることが要求されている。
【０００３】
特許文献１には、物体を安定的に支持できる程度の剛性を有する第一のプレートと、第一のプレートの裏面に固定され所定温度の熱によって収縮する第二のプレートと、第一のプレートの表面に形成される粘着層とから構成されるウェハーの支持プレートが提案されている。この支持プレートでは、第一のプレートはプラスチック素材で構成され、第二のプレートは熱収縮性テープで構成され、第一のプレートと第二のプレートとはボンド（登録商標）剤で固着されている。プラスチック素材で構成される支持プレートは、製造コストを抑えるために、押出成形法で所定の肉厚の板材を作製し、その後これを円形や多角形などの所望の形状に切り抜く方法によって製作されている。
【特許文献１】特開２００２−７６１０１号公報、特に特許請求の範囲の欄
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のプラスチック製支持プレートは、その板材が上述のように押出成形法により製造されるので、基本肉厚のバラツキが３０〜５０μｍ程度と大きく、そのためウェハー研磨によるウェハー肉厚の均一化に問題があった。
【０００５】
一方、ガラス製の支持プレートでは、これを研磨することで基本肉厚のバラツキを４μｍ以内に維持しているが、１枚の製造コストが数千円から数万円と非常に高価である。加えて、支持プレートが大きくなるに従ってその重量が増すので、ウェハーを貼着固定した状態では支持プレートのハンドリングが難しく、これを搬送中に落下して破損する恐れがある。また、研磨により薄く形成されたウェハーをガラス製支持プレートから剥離するのは容易でなく、ガラス板は曲げ弾性率が高く適度に曲げることが出来ないため、ガラス製支持プレートを無理に曲げてウェハーを剥離しようとすると同プレートが破損するという問題があった。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、支持された物体が自重により変形または破壊するのを防ぐことができる程度の剛性を有する、硬質或いは半硬質の合成樹脂製の支持プレートであって、０．５〜３ｍｍの基本肉厚を有し、かつ基本肉厚のバラツキが２μｍ以内である、支持
プレートである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、曲げ弾性率が１〜４０ＧＰaである請求項１記載の支持プレー
トである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、線膨張係数が１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）である請求項１または２に記載の支持プレートである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、紫外線透過率が３０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の支持プレートである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、シリコン・ウェハー研磨に用いられるものである請求項１〜４のいずれかに記載の支持プレートである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、プレートの上面の深さ１０〜３００μｍの環状溝がプレートの中央部を囲うように形成され、環状溝で囲まれた部分の上面が同溝の外周部分の上面より低くなされている請求項１〜５のいずれかに記載の支持プレートである。
【００１２】
請求項７記載の発明は、環状溝で囲まれた部分の上面が同溝の外周部分の上面より０．１〜２μｍ低くなされている請求項６記載の支持プレートである。
【００１３】
請求項８記載の発明は、プレートの上面に深さ０．１〜３００μｍの凹部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の支持プレートである。
【００１４】
請求項９記載の発明は、射出成形法または射出圧縮成形法により形成された請求項１〜８のいずれかに記載の支持プレートである。
【００１５】
請求項１記載の発明において、支持プレートは硬質或いは半硬質の合成樹脂製である。支持プレートの材料樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である。熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、液晶ポリエステル系樹脂、液晶ポリエステルイミド系樹脂が好ましく、これらを単独で、あるいは２種類以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができる。光硬化性樹脂としては、エポキシアクリレートの低重合体、反応性希釈剤および光重合開始剤を混合したものを例示することができる。
【００１６】
支持プレートは大きさや形が限定されるものでなく、円形や多角形のものであってよく、好ましくはウェハーの形状に対応した直径、例えば１５０ｍｍ程度、２００ｍｍ程度、３５０ｍｍ程度または４００ｍｍ程度を有する円形プレートである。
【００１７】
支持プレートは支持された物体、例えばウェハーがその自重により変形または破壊するのを防ぐことが出来る程度の合成を有する。
【００１８】
支持プレートの基本肉厚は０．５〜３ｍｍであり、かつ基本肉厚のバラツキは２μｍ以内である。基本肉厚（１）とは、図１に示すように、支持プレート（５）全体に亘る厚さをいう。支持プレート（５）の基本肉厚（１）が０．５ｍｍ未満であると、支持プレートとしての強度が不足して実用に供し得ず、３ｍｍを超えると研磨装置のハンドリング性が低下する。
【００１９】
基本肉厚（１）のバラツキを２μｍ以内にすることにより、ウェハー研磨による肉厚の精度および均一性をガラス製の支持プレートと同様のレベルに維持することができる。このバラツキが２μｍを超えるとウェハー研磨による肉厚の精度および均一性が低下する。基本肉厚（１）のバラツキを２μｍ以内にするには、射出成形法、射出圧縮成形法、ホットプレス法または合成樹脂板を研磨する方法等を採用することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明では、支持プレート（５）の曲げ弾性率は１〜４０ＧＰa、好ま
しくは２〜９GPaである。ウェハー（３）を支持プレート（５）に固定させるために、ウ
ェハー（３）と支持プレート（５）をこれらの間に粘着層（４）を介在させて貼着させるが、このときウェハー（３）と粘着層（４）の間に空気層が入る恐れがある。そのため通常は真空状況下でウェハー（３）を支持プレート（５）に貼着させている。請求項２記載の発明では、支持プレート（５）の曲げ弾性率を上記範囲とすることにより、図２および図３に示すように、支持プレート（５）を若干曲げ、ウェハー（３）と粘着層（４）の間の空気層を追い出しながらウェハー（３）をその端から粘着層（４）に貼着させ、ウェハー（３）と粘着層（４）の間に気泡が残らないようにすることができる。これにより、上記真空状況を形成するための設備が必要でなくなり、しかもウェハー（３）を支持プレート（５）に貼着させる工程時間を短縮することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明では、支持プレートの線膨張係数は１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）、好ましくは１．０×１０−５〜４．０×１０−５（１／℃）である。ウェハーを研磨するときに発生する摩擦熱は粘着層を経て支持プレートに伝わる。この時、線膨張係数が必要以上に大きいと、支持プレートが膨張しウェハーが変形する応力が発生する。しかし、線膨張係数が１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）の範囲にある場合、ウェハーは変形することがなくウェハー研磨精度つまり肉厚の均一性がさらに向上する。また、好ましい線膨張係数範囲１．０×１０−５〜４．０×１０−５（１／℃）では、砥石を高速で回転させる研磨条件の場合や、支持プレートに対して高い圧力負荷がかかり、さらに高い摩擦熱が発生した場合でも、均一なウェハー肉厚が安定して得られる。
【００２２】
線膨張係数１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）の支持プレートの材料は、限定されるものではないが、液晶ポリマー、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＩ（ポリイミド樹脂）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール樹脂）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド樹脂）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド樹脂）などであってよい。これらの材料はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。線膨張係数１．０×１０−５〜７．５×１０−５（１／℃）の材料をより好ましい線膨張係数１．０×１０−５〜４．０×１０−５（１／℃）の材料にするには、前者の材料に線膨張係数１．０×１０−５（１／℃）以下の材料を適量添加することが有効である。線膨張係数１．０×１０−５（１／℃）以下の材料は好ましくは繊維状物質であり、その繊維の形状はアスペクト比が好ましくは１〜５００のものであり、その繊維の断面形状がたとえば円形である場合、その直径は好ましくは１〜６０μｍである。このような繊維状物質は、限定されるものではないが、例えばガラス製、炭素製、熱硬化性樹脂製、セラミック製、エンジニアリングプラスチック製のものである。
【００２３】
請求項４記載の発明では、紫外線透過率は３０％以上であり、好ましくは５０％以上である。ウェハー（３）を支持プレート（５）に固定させるため、ウェハー（３）と支持プレート（５）をこれらの間に粘着層（４）を介在させて貼着させている。上述したように、ウェハー研磨が完了し、支持プレート（５）からウェハー（３）を剥離するとき、支持プレート（５）を若干曲げるが（図２及び図３参照）、ウェハー（３）の肉厚が５０μｍ以下になると剥離時にウェハー（３）が破損することがある。このような破損を防止する
ために、紫外線により化学反応を起こしてガスを発生させる粘着テープ（例えば、積水化学工業社製の極薄ウェハー加工用自己剥離粘着テープ「セルファ」）を用いることが効果的である。このような粘着テープを用いて粘着層を形成し、紫外線でガスを発生させ、そのガス圧を利用することによりウェハー（３）を支持プレート（５）から容易にかつ短時間で剥離することができる。こうして紫外線を利用して粘着層からガスを発生させるには、紫外線の領域を３４０から３９０ｎｍとして、この領域において透過率は３０％以上であることが必要であり、好ましくは５０％以上である。
【００２４】
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の支持プレートの上面に深さ１０〜３００μｍの環状溝がプレートの中央部を囲うように形成され、環状溝で囲まれた部分の上面が同溝の外周部分の上面より低くなされている。
【００２５】
射出成形法または射出圧縮成形法による成形品の製造の場合、図９に示すように、樹脂の通り道であるランナー（１１）およびゲート（１２）が成形品とつながっており、射出終了時には、図４に示すように、成形品上にゲート（６）が残される。成形品を支持プレートとするためにはこのゲート（６）を切除する必要がある。そこで、ゲート（６）の切除を簡素化する方法として、図４に示すように、プレート上面の中央部にあるゲート（６）を囲うように、環状溝（２）を形成し、その後、図５に示すように、カッター、ニッパー、エンドミルによる研削、レーザー等でゲート（６）を切除し、環状溝（２）で囲まれた部分（９）の上面が同溝（２）の外側部分（１６）の上面より低くなされている。環状溝（２）の深さは１０〜３００μｍである。環状溝（２）の幅（７）は３０〜１５００μｍ、環の大きさ（８）は直径（外径）１．５〜１５ｍｍであることが好ましい。このように環状溝（２）で囲まれた部分（９）の上面を同溝（２）の外側部分（１６）の上面より低くすることにより、図７に示すように、ウェハー研磨の際、適切な研磨圧力によって、ウェハー研磨に影響を及ぼすことなく、ウェハーを薄くかつ均一に研磨することができる。
【００２６】
この溝（２）の形は、限定されるものでなく、図８に示すような、外縁が四角形その他の多角形等に形成されたものであってもよい。
【００２７】
射出成形法または射出圧縮成形法による支持プレートの製造において、図９と図１０に示すように、湯道であるゲート（１２）およびランナー（１１）をヒーター（１０）で常時加熱し、金型（１７）から支持プレート（５）を取り出す時に、シャットオフバルブ（１３）で機械的にゲート（１２）を閉じてゲート（１２）およびランナー（１１）を切除する方法も有効である。この方法を用いる場合、カッターやニッパーなどを使ってゲート（１２）およびランナー（１１）を切除する必要はなくなる。
【００２８】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の支持プレートにおいて、環状溝（２）で囲まれた部分（９）の上面が同溝（２）の外側部分（１６）の上面より０．１〜２μｍ低くなされている。すなわち、図１１に示すように、支持プレートを環状溝（２）のある面が下になるように配置した場合、環状溝（２）で囲まれた部分（９）の下面は、環状溝（２）の外側部分（１６）の下面より０．１〜２μｍ高い高さ（１４）を有する。図７に示すように、研磨用砥石（１５）を用いるウェハー研磨の際、研磨圧力が高圧であると、環状溝（２）およびその周辺部に撓みが発生し、ウェハー肉厚の均一性が低下し、最悪の場合、ウェハーが研磨時に破損する恐れがある。そこで、上述のように、環状溝（２）で囲まれた部分（９）の下面が環状溝（２）の外側部分（１６）の下面より０．１〜２μｍ上になるように、ゲート（６）を切除する。これにより、ウェハー研磨の際、研磨圧力によってウェハーに撓みが生じても、撓み幅は最大で０．１〜２μｍに抑えられるため、ウェハー肉厚の均一性に対して影響を及ぼすことなく、かつウェハーの破損を来たすことなく、どのような研磨圧力に対してもウェハーを薄くかつ均一に研磨することができる。
【００２９】
請求項８記載の発明では、支持プレートは片面中央部に深さ０．１〜３００μｍの凹部を有する。射出成形法または射出圧縮成形法で生じたゲート（６）を切除するに当たり、図１２や図１３に示すようにリューダーやエンドミルによる切削やレーザー等によりゲート（６）を削り取り、支持プレート（５）の片面中央部に深さ０．１〜３００μｍの凹部（１８）を形成する。適切な研磨圧力に対しては、この程度の深さがあっても支持プレート（５）は有効に機能する。
【００３０】
本発明による支持プレートは、好ましくは射出成形法または射出圧縮成形法により成形される。押出成形法の場合、所定の肉厚の板を作製し、その後、これを円形や多角形などの所望の形状に切り抜く必要があるが、射出成形法または射出圧縮成形法ではこのような切り抜き作業が必要でないため、製造工程の簡素化が可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１〜９記載の発明によれば、支持プレートは合成樹脂製であるので、材料費を低減することができる上に、ガラス製のものに比べ支持プレートの軽量化を達成でき、これにより支持プレートを大きくすることができる。また、重量増加が原因である搬送時またはハンドリング時の落下による破損を防止することができる。
【００３２】
請求項１記載の発明によれば、基本肉厚のバラツキを２μｍ以内とすることにより、ウェハー研磨による肉厚の精度および均一性をガラス製の支持プレートと同様のレベルに維持することができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、ウェハーを支持プレートに固定させる際、支持プレートを若干曲げ、ウェハーと粘着層の間に空気層を追い出しながらウェハーをその端から粘着層に貼着させ、ウェハーと粘着層の間に気泡が残らないようにすることができる。これにより、真空形成設備が必要でなくなる上にウェハーを支持プレートに貼着させる工程時間を短縮することができる。また、ウェハーの研磨後にウェハーを支持プレートから剥離する時は、支持プレートを適度な曲げを生じさせることができ、これにより支持プレートを破損させることなくウェハーを支持プレートから容易に剥離することができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、研磨時の摩擦熱による熱膨張を抑制することができ、また線膨張係数がガラスのそれに近いため、様々な研磨の条件に対して支持プレートが変形することがない。したがって、ウェハー研磨による肉厚の精度および均一性をガラス製の支持プレートと同様のレベルに維持することができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、紫外線により粘着層からガスを発生させ、そのガス圧を利用することによってウェハーと支持プレートを容易にかつ短時間で剥離することができる。したがって、ウェハーの肉厚が薄いウェハーに対しても、剥離時にウェハーを破損することなく支持プレートから確実に剥離することができる。
【００３６】
請求項５記載の発明によれば、上述した請求項１〜４の発明による効果をウェハー研磨において得ることができる。
【００３７】
請求項６記載の発明によれば、ウェハー研磨の際、適切な研磨圧力によって、ウェハー研磨に影響を及ぼすことなく、ウェハーを薄くかつ均一に研磨することができる。
【００３８】
請求項７記載の発明によれば、ウェハー研磨の際、環状溝およびその周辺部に撓みが生じても、撓み幅は最大で０．１〜２μｍに抑えられるため、ウェハー肉厚の均一性に対して影響を及ぼすことなく、かつウェハーの破損を来たすことなく、どのような研磨圧力に
対してもウェハーを薄くかつ均一な肉厚に研磨することができる。
【００３９】
請求項８記載の発明によれば、リューダーやエンドミルやレーザー等の容易な方法によるゲート処理が可能であり、支持プレート自体の製造コストを大幅に低下できる。
【００４０】
請求項９記載の発明によれば、押出成形法の場合のように、所定の肉厚の板材を作製し、その後、これを円形や多角形などの所望の形状に切り抜く必要がないため、製造工程の簡素化が可能になる。また、製造コストも、ガラス製の支持プレートの製造コストの半分以下と、大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例を挙げる。
【００４２】
実施例１
図２に示すように、ポリカーボネート製の支持プレート（５）（基本肉厚：１ｍｍ、そのバラツキ：１．８μｍ以内、曲げ弾性率：９MPa）を若干曲げ、ウェハー（３）と粘
着層（４）の間の空気層を追い出しながらウェハー（３）をその端から粘着層（４）を貼着させ、ウェハー（３）と粘着層（４）の間に気泡が残らないようにする。こうして、図３に示すように、ウェハー（３）をその研磨しようとする面を上にして支持プレート（５）を貼着する。このウェハー（３）−粘着層（４）−支持プレート（５）の貼着物を、図７に示すように、研磨用砥石（１５）の研磨面に設置し、ウェハー（３）を研磨する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】支持プレートを示す斜視図である。
【図２】ウェハーを粘着層を介して支持プレートに貼着する状態を示す斜視図である。
【図３】図２中のIII−IIIに沿う断面図である。
【図４】ゲートを切除する前の支持プレートを示す斜視図である。
【図５】ゲートを切除した後の支持プレートを示す斜視図である。
【図６】ゲートを切除した後の支持プレートを示す断面図である。
【図７】ウェハーを研磨している状態を示す断面図である。
【図８】環状溝の形状の他の例を示す斜視図である。
【図９】ゲートおよびランナーをヒーターで常時加熱している金型においてシャットオフバルブを開いて、溶融樹脂が流動する状態を示す断面図である。
【図１０】ゲートおよびランナーをヒーターで常時加熱している金型においてシャットオフバルブを閉じて、溶融樹脂が流入しない状態を示す断面図である。
【図１１】ゲートを切除した後の支持プレートを示す断面図である。
【図１２】リューダーでゲートを切除する前の支持プレートを示す斜視図である。
【図１３】リューダーでゲートを切除した後の支持プレートを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：基本肉厚
２：環状溝
３：ウェハー
４：粘着層
５：支持プレート
６：ゲート
７：溝幅
８：溝の大きさ
９：環状溝で囲まれた部分
１０：ヒーター
１１：ランナー
１２：ゲート
１３：シャットオフバルブ
１４：環状溝で囲まれた部分の下面の、環状溝の外側部分の下面からの高さ
１５：研磨用砥石
１６：外側部分
１７：金型
１８：凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005333100.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005333100.tif 000011
【図１０】
2005333100.tif 000012
【図１１】
2005333100.tif 000013
【図１２】
2005333100.tif 000014
【図１３】
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