(57)【要約】      （修正有）【課題】端面に加えられた衝撃力により欠けや割れの発生することのない端面に耐衝撃性を有するウエハ支持ガラスを提供する。【解決手段】ウエハ支持ガラスＧＰは、所定直径を有する半導体ウエハに接着してこの半導体ウエハを支持する所定直径よりも大きな直径Ｌを有するウエハ支持ガラスであって、ウエハ支持ガラスの少なくとも端面に耐衝撃性を備える。耐衝撃性は化学強化処理によりウエハ支持ガラスの表面に圧縮応力層を形成することが好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定直径を有する半導体ウエハに接着してこの半導体ウエハを支持する前記所定直径よりも大きな直径を有するウエハ支持ガラスであって、前記ウエハ支持ガラスの少なくとも端面に耐衝撃性を備えたことと特徴とするウエハ支持ガラス。
【請求項２】
前記ウエハ支持ガラスは、化学強化処理による圧縮応力層を備えることを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項３】
前記ウエハ支持ガラスは、Ｎａ２Ｏ又はＬｉ２Ｏを含むことを特徴とする請求項２に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項４】
前記ウエハ支持ガラスは、コーティング処理によるコーティング層を備えることを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項５】
前記圧縮応力層の深さは１５μｍ以上２２０μｍ以内であることを特徴とする請求項２ないし請求項３のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項６】
前記ウエハ支持ガラスは、第１面、第２面及び端面を有し、
前記端面は面取り部又は前記第１面と第２面とを結ぶ曲面が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項７】
前記ウエハ支持ガラスの端面は、算術平均粗さが４４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項８】
前記ウエハ支持ガラスは厚さが０．３ｍｍ以上１．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハを接着して支持するとともに、端面に加えられた力により欠けや割れの発生することのない端面の耐衝撃性を有するウエハ支持ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＩＣカード等の電子機器の高機能化に伴い、その内部に実装される半導体素子（ＬＳＩ、ＩＣなど）の薄型化又は小型化が進んでいる。また、線幅を狭くすることなく記憶容量を増すために半導体ウエハを数層重ね合わせた三次元実装タイプの半導体素子、例えばＳＤカードなどが増えつつある。
【０００３】
特に薄型化という面では、三次元実装タイプの半導体素子では厚さ５０μｍから１００μｍの半導体回路を複数積層しており、さらに１枚の半導体回路の厚さを５０μｍ以下とした半導体素子の開発が進められている。このような、半導体回路を薄層化する技術の一つとして、パターン形成された半導体ウエハの裏面を研削する裏面研削処理が知られている。この裏面研削処理は、両面粘着テープを介して半導体ウエハのパターン形成された表面を剛性を有するウエハ支持ガラスへ接着固定し、高速回転する砥石等を用いて半導体ウエハの裏面を研削するものである。
【０００４】
ここで、裏面研削処理に用いられるウエハ支持ガラスとしては、上下面を高精度に研磨したガラスプレートが用いられる。裏面研削処理が施された半導体ウエハは、ウエハ支持ガラスから分離されウエハダイシング等の工程へ搬送される。この半導体ウエハとウエハ支持ガラスとを分離するウエハ剥離装置としては、例えば、特許文献１又は特許文献２に記載されている。このウエハ剥離装置では、半導体ウエハとウエハ支持ガラスを両面接着テープにより接着固定した処理対象物に紫外線を照射した後、接着された半導体ウエハとウエハ支持ガラスの周辺部より互いを引き離す方向に物理的な力を加えることにより剥離が行われている。なお、厚さ５０μｍ以下の半導体ウエハは自重でたわんでしまうため、裏面研削処理からダイシング工程までウエハ支持ガラスで半導体ウエハを支持することが必須となっている。
【０００５】
また、ウエハ支持ガラスは何度も洗浄工程を繰り返し使われる。この洗浄工程では、半導体ウエハを支持する時に用いた接着剤や粘着剤の強固な残渣も取り除かなければならない。そのため、洗浄も強力なシャワーによる圧力をウエハ支持ガラスの端面にかなり大きな衝撃が加わることがある。これらの衝撃により端面にカケや割れが生じ、ウエハ支持ガラスとして使用できなくなってしまうことが起きる。
【特許文献１】特開２００５−０５７０４６号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に示す工程では、ウエハ支持ガラスをストッカに収納する際や、ウエハ支持ガラスを位置決めする際に、ストッカの壁面や位置決め用ピンとウエハ支持ガラスの端面が接触又は衝突する。このため、ウエハ支持ガラスの端面に欠けや割れを生じる虞があった。
【０００７】
このような欠けや割れにより生じたガラスの粒又は粉塵は、飛散してウエハ表面のパターン上に付着することがあり、また、欠けや割れの発生と同時に端面近傍の半導体ウエハへ機械的ダメージが加わることもあり、パターン欠陥の半導体素子の不良原因となるなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、半導体ウエハを接着して支持するとともに、端面に加えられた衝撃力により欠けや割れの発生することのない端面に耐衝撃性を有するウエハ支持ガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の観点によるウエハ支持ガラスは、所定直径を有する半導体ウエハに接着してこの半導体ウエハを支持する所定直径よりも大きな直径を有するウエハ支持ガラスであって、ウエハ支持ガラスの少なくとも端面に耐衝撃性を備えた。
第１の観点によるウエハ支持ガラスは、その直径が半導体ウエハの直径よりも大きいため半導体ウエハが受ける衝撃を身代わりとなって受けることができる。また、その衝撃を受けてもウエハ支持ガラスの端面は耐衝撃性を備えているため、欠けや割れによりガラスの粒又は粉塵を生じることがなく、半導体ウエハに影響を与えない。なお、ウエハ支持ガラスの実際の使われ方から端面の耐衝撃性が重要であったにもかかわらず端面の耐衝撃性を向上したウエハ支持ガラスが注目されていなかったが、第１の観点によるウエハ支持ガラスは端面の耐衝撃性を向上させた。
【００１０】
第２の観点においては、ウエハ支持ガラスは、化学強化処理による圧縮応力層を備える。
第２の観点によるウエハ支持ガラスは、化学強化処理により端面への耐衝撃性が約７倍以上に上がる。
【００１１】
第３の観点によるウエハ支持ガラスは第２の観点において、Ｎａ２Ｏ又はＬｉ２Ｏを含む。
Ｎａ２Ｏを含むウエハ支持ガラスはイオン交換されることにより化学強化するための必須成分であり、Ｌｉ２Ｏを含むウエハ支持ガラスは容易に厚い圧縮応力層を得ることができる。
【００１２】
第４の観点によるウエハ支持ガラスは、コーティング処理によるコーティング層を備える。
第４の観点によるコーティングにより、化学強化処理と同等の圧縮応力層が形成され耐衝撃性が増す。
【００１３】
第５の観点によるウエハ支持ガラスは圧縮応力層の深さが１５μｍ以上２２０μｍ以内である。
ウエハ支持ガラスに耐衝撃性を備えるために、ウエハ支持ガラスの圧縮応力層の深さは１５μｍ必要である。またウエハ支持ガラスは圧縮応力層の深さは深い方が好ましい。しかし、圧縮応力層厚みが２２０μｍより大きな圧縮応力層の厚みであると形状自体にソリやうねりが発生しやすくなるので、圧縮応力層の深さは２２０μｍ以内が好ましい。
【００１４】
第６の観点によるウエハ支持ガラスは、第１面、第２面及び端面を有し、端面は面取り部又は第１面と第２面とを結ぶ曲面が形成されている。
端面に面取り部又は曲面が形成されていないとウエハ支持ガラスの搬送時などで端面にキズが入りやすくなり、このキズが入ると衝撃が加えられた際に大きく伝播して行く。端面に面取り部又は曲面が形成さえているとキズが入ることが少なくなる。
【００１５】
第７の観点によるウエハ支持ガラスの端面は、算術平均粗さが４４０ｎｍ以下である。
算術平均粗さＲａで４４０ｎｍ以下であれば、衝撃が加えられた際に欠けや割れが生じることが少なくなる。
【００１６】
第８の観点によるウエハ支持ガラスは厚さが０．３ｍｍ以上１．１ｍｍ以下である。
０．３ｍｍ厚以上のウエハ支持ガラスは半導体ウエハを安定的に支持できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のウエハ支持ガラスは、端面に加えられた衝撃力により欠けや割れの発生することが少ない。このため、欠けや割れによるガラス粉又はガラス片により半導体ウエハが不良品となることが少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本実施形態を説明するが、以下の図面に描かれている各部材の縮尺は理解を助けるため実際の縮尺とは異なっている。
＜ガラスプレートの接着と剥離＞
図１は、半導体回路が形成された半導体ウエハＳＷにウエハ支持ガラスとしてのガラスプレートＧＰを貼り付けてからガラスプレートＧＰを剥離するまでのフローチャートである。図２Ａから図２Ｃは、フローチャートの各工程を示した断面図である。本実施形態では、半導体ウエハＳＷには、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）又はガリウム砒素（ＧａＡｓ）などを結晶化されたウエハに対して適用できる。
【００１９】
ステップＳ１１では、真空チャンバ内において両面接着フィルムＡＤの片面を半導体ウエハＳＷの表面に貼り付ける。そして、両面接着フィルムＡＤの他面にガラスプレートＧＰの第１面を接着する。半導体ウエハＳＷの直径が２００ｍｍであればガラスプレートＧＰの直径は２０１ｍｍとなり若干ガラスプレートＧＰが大きくなっている。図２Ａ（ａ）は半導体ウエハＳＷとガラスプレートＧＰとを接着・固定した状態である。真空チャンバ内で接着処理するため、両面接着フィルムＡＤと半導体ウエハＳＷ又はガラスプレートＧＰとの間に空気が入ることがない。詳細は例えばＷＯ２００２／０５６３５２に開示されている。なお、両面接着フィルムＡＤは、ベースシートの一方の面に紫外線照射により粘着性が低下する粘着剤を有し他方の面に弱粘着性の粘着剤を有する三層構造とされている。両面接着フィルムＡＤの代わりに液状樹脂を塗布してもよい。
【００２０】
次に、ステップＳ１２では、ガラスプレートＧＰを下にして研削装置（ダイヤモンドグラインダー）３１により半導体ウエハＳＷの裏面を所定厚さまで研削する。図２Ａ（ｂ）は研削の工程を示している。最初の半導体ウエハＳＷの裏面位置を点線で示しており、その状態から研削された状態を示している。ＩＣカード用の半導体ウエハＳＷであれば一般に１００μｍ前後まで削られるが、三次元実装用の半導体ウエハＳＷであれば一般に５０μｍ前後まで研削される。裏面研削により薄型化される半導体ウエハＳＷは、高精度に均一な厚さ分布が求められる。この点、プラスチック製のウエハ支持部材と比べ、ガラスプレートＧＰ自体は研削や研磨により均一な厚さに加工できるため、半導体ウエハＳＷの厚さを高精度に研削することが可能となる。図２Ｂ（ｃ）は研磨された半導体ウエハＳＷの断面図である。
【００２１】
ステップＳ１３では、ガラスプレートＧＰを両面接着フィルムＡＤから剥離し易いように、ガラスプレートＧＰを介して紫外線を両面接着フィルムＡＤに照射する。その後、ガラスプレートＧＰの第２面にガラス用剥離テープＤＴを接着する。可撓性のガラス用剥離テープＤＴはステップＳ１４でガラスプレートＧＰを剥離する際の保護用のフィルムである。図２Ｂ（ｄ）はガラス用剥離テープＤＴが接着されたガラスプレートＧＰを示した図である。
【００２２】
ステップＳ１４では、半導体ウエハＳＷを平板の真空チャック３５に取り付け、真空引きすることで半導体ウエハＳＷが真空チャック３５に固定される。また真空チャックにはガラスプレートＧＰを剥離する剥離装置（不図示）が取り付けられている。図２Ｂ（ｅ）は半導体ウエハＳＷが真空チャック３５に装着された状態を示す断面図である。真空チャック３５の変わりに静電チャックを用いても良い。
【００２３】
ステップＳ１５では、剥離装置は、ガラス用剥離テープＤＴを一端から持ち上げることによりガラスプレートＧＰの一端を持ち上げる。紫外線を照射して両面接着フィルムＡＤの接着力は低下し剥離し易い状態になっているが、小さい力でガラスプレートＧＰを剥離するため一端からめくるようにして持ち上げる。小さい力でガラスプレートＧＰが剥離できるということは、半導体ウエハＳＷにも小さい力しか及ばず、半導体ウエハＳＷの表面に形成された半導体回路に物理的変形をほとんど生じさせない。
【００２４】
図２Ｃ（ｆ）はガラスプレートＧＰの一端から剥離されて行く途中の状態を示した図である。
【００２５】
ステップＳ１６では、両面接着フィルムＡＤを半導体ウエハＳＷの表面から剥離する。図２Ｃ（ｇ）は両面接着フィルムＡＤを半導体ウエハＳＷから剥離する状態である。
ステップＳ１７において、真空チャック３５の真空引きを開放して真空チャック３５から半導体ウエハＳＷを取り外す。その後半導体ウエハＳＷは、ダイシング工程などに搬送される。
【００２６】
＜実施形態１：化学強化されたガラスプレートＧＰ＞
上述したように、ガラスプレートＧＰは半導体ウエハＳＷの半導体回路を破損することなく、両面接着フィルムＡＤを有する半導体ウエハＳＷからガラスプレートＧＰを剥離することができる。そして、半導体ウエハがストッカの壁面や位置決め用ピンと接触する代わりにガラスプレートＧＰの端面が接触又は衝突するため、端面が耐衝撃性を有する必要がある。
【００２７】
＜＜ガラス基材＞＞
ガラス基材は３種類用意した。それぞれをガラスＮｏ．１、ガラスＮｏ．２、ガラスＮｏ．３と名付け、それぞれの組成は表１に示した。使用した原料は、酸化物、炭酸塩、硝酸塩及び水酸化物等を用いた。
（表１）
【表１】
2009016771.tif 000003
【００２８】
ガラス溶解して徐冷した後において上記ガラス組成になるように、各原料を秤量する。そして、得られた原料混合物の約３．６ｋｇを１．５リットルの白金坩堝に入れて１５００〜１６００°Ｃで５〜８時間加熱してガラス融液とし、撹拌して脱泡及び均質化を行う。
その後加熱した鉄板上にガラス融液を流し出した。同じく加熱したもう１つの鉄板を用いて、流れ出たガラス融液の上からすぐにプレスした。プレスされることにより、外径約２１０ｍｍで厚さ約３ｍｍに成形されたガラス基材を得ることができる。
【００２９】
ガラスＮｏ．１及びガラスＮｏ．２に含まれるＬｉ２Ｏは、ガラス表層部でイオン交換処理浴中の主としてＮａイオンとイオン交換されることにより、ガラスを化学強化するための成分である。４％未満ではこのイオン交換性能が低下し、１０％を超えると耐失透性と化学的耐久性とがともに悪化する。このためＬｉ２Ｏの割合は、４〜１０％に限定される。特に好ましくは４〜７％である。なお、図１のステップＳ１３で説明したように、両面接着フィルムＡＤに紫外線を照射する必要があるためガラスプレートＧＰは紫外線透過性が必要である。
【００３０】
Ｎａ２Ｏは、ガラス表層部でイオン交換処理浴中の主としてＫイオンとイオン交換されることにより、ガラスを化学強化するための必須成分である。６％未満では耐失透性が悪化するとともに化学強化層が浅くなり、熔解時の粘性が上昇するので熔解性が低下する。１５％を超えると化学的耐久性が劣化するととともにヌープ硬さが小さくなる。このためＮａ２Ｏの割合は、６〜１４％に限定される。特に好ましくは９〜１４％である。
【００３１】
Ｌｉ２Ｏを含むガラス基材は容易に厚い圧縮応力層を得ることができるため、化学強化処理時間も短い時間で済む。また、厚い圧縮応力層を持っているので、化学強化処理後でも研磨工程に入れることができるしキズにも強い。一方、Ｌｉ２Ｏを含まないガラスＮｏ．３のガラス基材は素材単価が安価である。しかし、適量の圧縮応力層を得るにはガラスＮｏ．１又はガラスＮｏ．２と比較して化学強化処理時間を長く取らなければならない。
【００３２】
＜＜ガラスプレートＧＰの端面（周縁部）＞＞
図３（ａ）は、ガラスプレートＧＰを示した斜視図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそのガラスプレートＧＰの端面の拡大図である。
【００３３】
プレスされたガラス基材は、外径約２１０ｍｍで厚さ約３ｍｍである。このガラス基材を加工して、外径Ｌが２０１ｍｍで厚さＤＤが０．５ｍｍ又は１．０ｍｍのガラス形状加工物を得る。加工は、まず、外形Ｌを２０４ｍｍ程度に削る外形加工を行う。そして、ガラス形状加工物の端面ＰＥの研削加工と上下面ＧＰ１及びＧＰ２の研削加工を行う。さらに、上下面ＧＰ１及びＧＰ２の研磨加工が含まれる。端面ＰＥの研磨加工は必要に応じて行う。
図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように端面は、面取処理又は曲面処理のいずれかの処理を施す。面取処理又は曲面処理を施しておかないと、前述した化学強化処理を行う際にガラスプレートＧＰが破損するおそれがある。
また、端面に面取りがされていないとガラスプレートＧＰの搬送時などで端面にキズが入りやすくなる。このキズはガラスプレートＧＰが衝撃を受けるごとにクラックとして大きく伝播して行くので端面は面取り部ＣＦ又は曲面ＣＣを形成している。
【００３４】
＜＜ガラス基材に対して施した処理＞＞
イオン交換法によるガラスの強化は高温でガラス中のアルカリイオンを溶融塩の他のアルカリイオンと交換しガラス表面に圧縮応力層を形成させる方法である。本実施形態においてガラスプレートＧＰは以下に説明するように、３種類のガラス基材に対して異なる処理を施すことで５種類のガラスプレートＧＰを製作した。
【００３５】
［実施例１のガラスプレートＧＰ］
実施例１のガラスプレートＧＰは、まずガラスＮｏ．１のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工（６００番仕上げ）、上下面研削加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。そして、ガラス形状加工物は３８０°Ｃに保ったＫＮＯ３（硝酸カリウム）：ＮａＮＯ３（硝酸ナトリウム）＝６０％：４０％の混塩の処理浴中に３時間浸漬させられる。これにより、ガラス形状加工物の表面部は、Ｌｉイオン及びＮａイオンと処理浴中のＮａイオン及びＫイオンとがそれぞれイオン交換させられ、ガラス形状加工物の表面部が化学強化させた実施例１のガラスプレートＧＰが完成する。
【００３６】
［実施例２のガラスプレートＧＰ］
実施例１と同様に、実施例２のガラスプレートＧＰは、ガラスＮｏ．１のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工、上下面研削加工、端面研磨加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。そして、ガラス形状加工物は３８０°Ｃに保ったＫＮＯ３：ＮａＮＯ３＝６０％：４０％の混塩の処理浴中に３時間浸漬させられる。つまり、実施例１のガラスプレートＧＰと比較して端面が研磨加工されている点で異なる実施例２のガラスプレートＧＰが完成する。
【００３７】
［実施例３のガラスプレートＧＰ］
実施例３のガラスプレートＧＰは、ガラスＮｏ．１のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工（６００番仕上げ）、上下面研削加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み１．０ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。ガラス形状加工物のイオン交換は実施例１と同じ処理が施される。つまり、実施例３のガラスプレートＧＰは板厚み１．０ｍｍである点で実施例１のガラスプレートＧＰと異なる。
【００３８】
［実施例４のガラスプレートＧＰ］
実施例４のガラスプレートＧＰは、ガラスＮｏ．２のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工（６００番仕上げ）、上下面研削加工、上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。そして、ガラス形状加工物は３６０°Ｃに保ったＫＮＯ３：ＮａＮＯ３＝６０％：４０％の混塩の処理浴中に３時間浸漬される。これにより、ガラス形状加工物の表面部は、Ｌｉイオン及びＮａイオンと処理浴中のＮａイオン及びＫイオンとがそれぞれイオン交換させられ、ガラス形状加工物の表面部が化学強化させた実施例４のガラスプレートＧＰが完成する。
【００３９】
［実施例５のガラスプレートＧＰ］
実施例５のガラスプレートＧＰは、まずガラスＮｏ．３のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工（６００番仕上げ）、上下面研削加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。そして、ガラス形状加工物は４３０°Ｃに保ったＫＮＯ３＝１００％の処理浴中に２０時間浸漬させられる。これにより、ガラス形状加工物の表面部は、Ｎａイオンと処理浴中のＫイオンとがそれぞれイオン交換させられ、ガラス形状加工物の表面部が化学強化させた実施例５のガラスプレートＧＰが完成する。
【００４０】
さて、下記は実施例１から実施例５と比較した比較例であり、比較例として３種類の例を示す。
［比較例１のガラスプレートＧＰ］
比較例１のガラスプレートＧＰは、まずガラスＮｏ．１のガラス基材を徐冷した後、外形加工、端面研削加工（６００番仕上げ）、上下面研削加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。しかし化学強化処理はガラス形状加工物に対して一切行っていない。この点で実施例１のガラスプレートＧＰと異なる。
【００４１】
［比較例２のガラスプレートＧＰ］
比較例２のガラスプレートＧＰは、パイレックス（登録商標）ガラスに外形加工、端面研削加工、上下面研削加工、端面研磨加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み０．５ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。化学強化処理はガラス形状加工物に対して一切行っていない。
【００４２】
［比較例３のガラスプレートＧＰ］
比較例３のガラスプレートＧＰは、パイレックス（登録商標）ガラスに外形加工、端面研削加工、上下面研削加工、端面研磨加工、及び上下面研磨加工を施し、外径２０１ｍｍ、板厚み１．０ｍｍのガラス形状加工物を形成して製造される。化学強化処理はガラス形状加工物に対して一切行っていない。比較例２及び比較例３で使用したパイレックス（登録商標）ガラスは、化学的耐久性の非常によいガラスとして知られており、特に比較例３の板厚１．０ｍｍのガラスプレートは半導体ウエハＳＷを支持するガラスプレートとして現在一般的に使われている。文献によるとパイレックス（登録商標）ガラスのガラス組成は、ＳｉＯ２が８１ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３が１３ｗｔ％、Ｎａ２Ｏが４ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３が２ｗｔ％である。
以上を整理した表２を以下に示す。
（表２）
【表２】
2009016771.tif 000004
【００４３】
＜＜ガラスプレートＧＰの端面への耐衝撃性>  
実施例１ないし実施例５のガラスプレートＧＰ並びに比較例１ないし比較例３のガラスプレートＧＰについて端面への耐衝撃性を測定した。各実施例又は各比較例とも３枚から１０枚のガラスプレートＧＰに対して測定を行った。なお、本実施形態の端面への耐衝撃性はガラスプレートＧＰの径方向から加えられる衝撃に対する耐性であり、その測定方法は図５Ａないし図５Ｃを使って後述する。なお、ガラスプレートＧＰにキズが入っていれば耐衝撃性を測定した値に誤差が生じてしまうため、衝撃を与えるサンプルであるガラスプレートＧＰは１枚に付き１度の衝撃のみを与え、そのガラスプレートＧＰが割れなかったとしても２度目の衝撃測定用に使用していない。
【００４４】
［実施例１のガラスプレートＧＰ］
実施例１のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みが約１００μｍであり、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍではガラスプレートＧＰは割れず、落下距離２４ｃｍではガラスプレートＧＰは破壊した。
【００４５】
［実施例２のガラスプレートＧＰ］
実施例２のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みが約１００μｍであり、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍではガラスプレートＧＰは割れず、落下距離２４ｃｍではガラスプレートＧＰは破壊した。
【００４６】
［実施例３のガラスプレートＧＰ］
実施例３のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みが約１００μｍであり、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍでも、落下距離２４ｃｍでも、また落下距離３４ｃｍでもガラスプレートＧＰは割れなかった。
【００４７】
［実施例４のガラスプレートＧＰ］
実施例４のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みが約１００μｍであり、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍではガラスプレートＧＰは割れず、落下距離２４ｃｍではガラスプレートＧＰは破壊した。
【００４８】
［実施例５のガラスプレートＧＰ］
実施例５のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みが約２５μｍであり、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍではガラスプレートＧＰは割れず、落下距離２４ｃｍではガラスプレートＧＰは破壊した。
【００４９】
［比較例１のガラスプレートＧＰ］
比較例１のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みがなく、耐衝撃度測定において、落下距離２ｃｍでガラスプレートＧＰは破壊した。
【００５０】
［比較例２のガラスプレートＧＰ］
比較例２のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みがなく、耐衝撃度測定において、落下距離２ｃｍでガラスプレートＧＰは破壊した。
【００５１】
［比較例３のガラスプレートＧＰ］
比較例３のガラスプレートＧＰは、圧縮応力層の厚みがなく、耐衝撃度測定において、落下距離１４ｃｍではガラスプレートＧＰは３枚中２枚が割れず、３枚中１枚が破壊した。落下距離２４ｃｍではガラスプレートＧＰは破壊した。
以上の結果を表３に示す。
（表３）
【表３】
2009016771.tif 000005
【００５２】
＜実施例１〜５のガラスプレートＧＰと比較例１〜３のガラスプレートＧＰとの考察＞
【００５３】
＜＜ガラスプレートＧＰの化学強化処理＞＞
実施例１のガラスプレートＧＰと比較例１のガラスプレートＧＰとは、同じガラス基材でさらに同じ形状で同じ端面処理を施しており、異なる点は実施例１のガラスプレートＧＰがイオン交換による化学強化処理が施されているのに対して、比較例１のガラスプレートＧＰがイオン交換による化学強化処理が施されていないところである。比較例１のガラスプレートＧＰは落下距離２ｃｍで破壊してしまうのに対し、実施例１のガラスプレートＧＰは落下距離が１４ｃｍでも割れなかった。つまり、イオン交換による化学強化処理を行うと、端面への耐衝撃性の測定における高さが約７倍以上に上がることから端面への耐衝撃性の向上にはイオン交換による化学強化処理が重要であるとわかる。
【００５４】
化学強化処理が重要であることが次のことからも理解できる。
比較例１のガラスプレートＧＰと比較例２のガラスプレートＧＰとは、同じ形状で同じ厚さ、ともにイオン交換による化学強化処理が施されていない。両者の異なる点は比較例１のガラスプレートＧＰのガラス基材がガラスＮｏ．１であるのに対して、比較例２のガラスプレートＧＰがパイレックス（登録商標）ガラスである点、さらに比較例１のガラスプレートＧＰが６００番仕上げで研削処理しているのに対して、比較例２のガラスプレートＧＰが研磨処理である点である。比較例２のパイレックス（登録商標）ガラスの方が比較例１の化学強化しないガラスＮｏ．１よりガラス自身の強度（例えば、ヤング率）は高いので端面への耐衝撃性があると思われる。そして、比較例２のガラスプレートＧＰの端面も研磨仕上げであるから比較例１の６００番仕上げ研削処理より残留キズが小さく少ないので割れにくいはずである。
しかし、比較例１のガラスプレートＧＰも比較例２のガラスプレートＧＰも落下距離２ｃｍで破壊してしまった。このことからガラス基材の種別にはあまり関係なく、化学強化していないガラスの端面は耐衝撃性に関して非常に低いことが伺える。すなわち、端面への耐衝撃性の向上にはイオン交換による化学強化処理が重要である。
【００５５】
端面への耐衝撃性の向上にはイオン交換による化学強化処理が重要であることが、次のことからも理解できる。
実施例１、実施例４及び実施例５は、同じ形状で同じ厚さ、同じ端面処理を施している。一方、これらはそれぞれのガラス基材がガラスＮｏ．１、ガラスＮｏ．２及びガラスＮｏ．３を採用しており、異なるガラス基材に応じて最適なイオン交換による化学強化処理が行われており、後述する圧縮応力層の測定により、実施例１及び実施例４の圧縮応力層の深さは約１００μｍであり、実施例５の圧縮応力層の深さは約２５μｍである。
【００５６】
耐衝撃度の結果は、どれもみな落下距離１４ｃｍで割れなかったが落下距離２４ｃｍで破壊した。つまり、端面への耐衝撃性は化学強化処理を施したガラスプレートＧＰであればガラス基材の種別にはあまり関係ないということである。また、圧縮応力層の深さが約２５μｍ程度であれば圧縮応力層の深さにも依存しなかったと言える。
【００５７】
なお、本実施形態の端面への耐衝撃性の測定は、ガラスプレートＧＰに与える衝撃は１度だけという条件で測定した。なぜなら、ガラスプレートＧＰの上下面や端面にキズが入った状態で端面への耐衝撃性の測定を行うと、圧縮応力層の深さが浅い実施例５の端面への耐衝撃性は低いと判定される可能性があるからである。
【００５８】
さらに、端面への耐衝撃性の向上にはイオン交換による化学強化処理が重要であることが、次のことからも理解できる。
実施例３及び比較例３は、ともに外径２０１ｍｍ、厚み１．０ｍｍで上下面が研磨されている。一方実施例３はガラス基材がガラスＮｏ．１で最終端面処理を６００番仕上げ研削処理とし、比較例３はガラス基材がパイレックス（登録商標）ガラスで最終端面処理を研磨仕上げとした。実施例３は落下距離３４ｃｍでもガラスプレートが破壊しなかったのに対し、比較例３は落下距離が２４ｃｍで割れた。現在通常使われている半導体ウエハ支持ガラスであるパイレックス（登録商標）ガラスより、イオン交換による化学強化処理を施したガラスプレートＧＰの方が端面への耐衝撃性を有していることを意味する。
【００５９】
以上の結果から、圧縮応力層は重要で位置決めピンなどとの当接又は洗浄工程などで、加えられる衝撃に耐えられるようガラスプレートＧＰには圧縮応力層深さ１５μｍは必要と考えられる。ガラスプレートＧＰは何度も繰り返し使われるため圧縮応力層の深さは深い方がキズが入りにくい。しかし、圧縮応力層厚みが２２０μｍより大きな圧縮応力層の厚みを持った時には、形状自体にソリやうねりが発生しやすくなる。つまり厚みはガラスプレートＧＰの形状自体にソリなどが生じないように圧縮応力層厚み２２０μｍ以下が好ましいと言える。さらに好ましくは圧縮応力層深さ２５μｍから１００μｍが良い。
【００６０】
＜＜ガラスプレートＧＰの端面の面荒さ＞＞
実施例１ないし実施例５及び比較例１ないし比較例３のガラスプレートＧＰは、厚さが０．５ｍｍ又は１．０ｍｍで薄く、曲面であるため、端面の面粗さを容易に測定できない。そこで、ガラスＮｏ．１、ガラスＮｏ．２及びガラスＮｏ．３、それぞれに対して、外径２０ｍｍで、厚さが１．０ｍｍの上下面を研削処理品又は研磨処理品を作製し、その平面部である上下面の算術平均粗さＲａを測定し、端面の面粗さの代用結果を得た。ガラスＮｏ．１、ガラスＮｏ．２及びガラスＮｏ．３の種類の違いによる差異は見受けられなかった。
【００６１】
４００番仕上げ研削処理品            ：Ｒａ＝４７０〜６３０  ｎｍ
６００番仕上げ研削処理品            ：Ｒａ＝３５０〜４４０  ｎｍ
研磨処理品（光学研磨レベル）        ：Ｒａ＝１．０〜１．６  ｎｍ
なお、上記測定において測定装置は、Ｖｅｅｃｏ社製の接触式粗さ計（型式：Ｄｅｋｔａｋ  ６Ｍ）を用いた。算術平均粗さＲａ（ｎｍ）を用いて評価した。
【００６２】
実施例１のガラスプレートＧＰと実施例２のガラスプレートＧＰとは、同じガラス基材でさらに同じ形状で同じ化学強化処理を施しており、異なる点は実施例１のガラスプレートＧＰの端面が６００番仕上げの研削処理であるのに対して実施例２のガラスプレートＧＰの端面が研磨処理であるところである。両者とも落下距離１４ｃｍで割れなかったが落下距離２４ｃｍで破壊した。落下距離１４ｃｍの端面への耐衝撃性を確保するのであれば、研磨処理まで行う必要がなく６００番仕上げの研削処理による最終端面処理を行えば充分である。別言すれば端面の面粗さが算術平均粗さＲａで４４０ｎｍ以下であればよいと言い換えることができる。
【００６３】
＜＜ガラスプレートＧＰの厚み＞＞
実施例１と実施例３は、ガラス基材、形状、端面処理及びイオン交換処理がすべて同じであり、実施例１のガラスプレートＧＰの板厚が０．５ｍｍで、実施例３のガラスプレートＧＰの板厚が１．０ｍｍである点で異なる。端面への耐衝撃性の測定の結果において、実施例１は落下距離１４ｃｍで割れなかったが落下距離２４ｃｍで破壊した。一方、実施例３は落下距離３４ｃｍでも割れなかった。
【００６４】
上述した通り、比較例３は半導体ウエハＳＷを支持するガラスプレートとして現在一般的に使われている。
実施例１及び比較例３のガラスプレートＧＰは、ともに直径２０１ｍｍ、上下面が研磨されている。一方実施例１はガラス基材が厚さ０．５ｍｍのガラスＮｏ．１で、最終端面処理を６００番仕上げ研削処理とし、比較例３は厚さが１．０ｍｍのパイレックス（登録商標）ガラスで最終端面処理を研磨仕上げとした。実施例１も比較例３は、ともに落下距離２４ｃｍでガラスプレートＧＰが破壊した。実施例１は落下距離が１４ｃｍで割れなかった。比較例３は落下距離１４ｃｍで測定した３枚中２枚が割れず、３枚中１枚が破壊した。これは、比較例３のガラスプレートと比較すると、実施例１のガラスプレートは同等又はそれ以上の端面への耐衝撃性を有していることを示している。つまり、イオン交換による化学強化処理を施すことにより、現在一般的に使われている比較例３と同等以上の端面への耐衝撃性を、半分の板厚０．５ｍｍで実現できている。
【００６５】
ガラスプレートＧＰはできる限り薄い方がよい。なぜなら、ガラスプレートＧＰで支持された半導体ウエハＳＷ（厚さ３０μｍから５０μｍ）も、ガラスプレートＧＰの要らない半導体ウエハＳＷ（厚さ５０μｍ以上）も、半導体製造装置上では同じ条件で処理されることになる。ガラスプレートＧＰができる限り薄いと半導体ウエハＳＷ側の厚み制限が緩和され自由度が増えるからである。その意味での厚み上限もほぼ１．１ｍｍに相当する。
【００６６】
ガラスプレートＧＰが０．３ｍｍより薄くては、ウエハ支持ガラスとして剛性を保つことができず半導体ウエハを安定的に支持できなかった。したがってガラス板の厚みは、０．３ｍｍ以上１．１ｍｍ以下であることが望ましく、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であればさらに望ましい。
【００６７】
０．３ｍｍ厚のガラスプレートＧＰが水平方向に支持された際にでもこのガラスプレートＧＰが自重で曲がることはない。５０μｍ厚さの半導体ウエハＳＷはたわんでしまうが、この半導体ウエハＳＷを０．３ｍｍ厚のガラスプレートＧＰに接着した場合であっても、０．３ｍｍ厚のガラスプレートＧＰは５０μｍ厚さの半導体ウエハＳＷを水平に支持することができる。
【００６８】
なお、特開２００５−０５７０４６号公報又は特開２００６−１５６６３３号公報などで使用されるガラスプレートＧＰの厚みは０．６２５ｍｍ、０．７２５ｍｍ、０．８２５ｍｍ、１．０００ｍｍの４種である。そのため、本実施例１などの厚さ０．５ｍｍのガラスプレートＧＰを使用すれば、端面への耐衝撃性以外に、軽量化、耐久性の向上、高硬度化、可撓性の向上も図ることができる。
【００６９】
＜＜ガラスプレートＧＰの圧縮応力層の測定方法＞＞
図４は、ガラスプレートＧＰの圧縮応力層厚みの測定方法を示した図である。
【００７０】
圧縮応力層厚みの測定（その１）
化学強化による圧縮応力がガラスプレートＧＰ内に存在すると、光弾性効果により圧縮応力部分は複屈折性を示す。直交させた偏光板の間にガラスプレートＧＰを載置させて、そのガラスプレートＧＰの向きを調整すると、暗視野中にくっきりと明るい領域が見えてくる。この明るい領域の幅を計測することで圧縮応力層厚みを測定することができる。圧縮応力層が比較的深く入った実施例１ないし実施例４（ガラスＮｏ．１又はガラスＮｏ．２）については、本方法で圧縮応力層厚みを測定した。圧縮応力層が比較的浅く入った実施例５（ガラスＮｏ．３）は、明るい領域が薄すぎて厚みを正しく計測できなかった。
【００７１】
図４（ａ）に示した外径２０１ｍｍのガラスプレートＧＰは、まず、幅２ｍｍのライン４２Ａ及びライン４２Ｂに沿ってダイヤモンドカッターで切断した。その後、切断した帯状ガラス片の中央部付近を幅２０ｍｍでライン４３Ａ及びライン４３Ｂに沿って、同じくダイヤモンドカッターで切断した。切り出したガラス片はライン４２Ａ及びライン４２Ｂに沿って切断した切断面を研削研磨した。ガラス片はその研磨後厚み約０．３ｍｍに仕上げ上下面が研磨面の研磨ガラス片４４へと変身させた。
【００７２】
図４（ｂ）に示した透明なスライドガラス４７の上に、研磨ガラス片４４の一方の研磨面を接触させ、ホットメルト接着剤で固定した。余分なホットメルト接着剤を取り除いた後は、ガラス片４４の研磨面全体がスライドガラス４７を通し透明で光透過することを確認した。ガラス片４４の面４５Ｂは図４（ａ）でのライン４３Ｂに沿って切断した切断面であり、面４５Ａはライン４３Ａに沿って切断した切断面である。面４９は図４（ａ）に示したガラスプレートＧＰの上面に相当し、面４８はガラスプレートＧＰの下面に相当する。
【００７３】
図４（ｃ）に示したそれぞれ偏光面を直交させた偏光板５１Ａと偏光板５１Ｂの間に、研磨ガラス片４４を接着したスライドガラス４７が挿入される。そして偏光板５１Ｂの下部に配置された光源５３が白色光を照射する。研磨ガラス片４４を接着したスライドガラス４７は、偏光板５１Ａの上部の方向から観察される。観察された研磨ガラス片４４の結果概略を図４（ｄ）に示す。直交させた偏光板５１Ａ及び５１Ｂを通して上部の方向から観察すると、圧縮応力層が存在しないガラス片では真っ暗で何も見えない。しかし、イオン交換による化学強化処理を施し圧縮応力層が存在すると明るく観察できる。研磨ガラス片４４は、面４８及び面４９に沿って明るく透過した領域４４Ｔ１及び領域４４Ｔ２が観察できるので、これら領域４４Ｔ１及び領域４４Ｔ２は圧縮応力層である。また中心領域４４Ｔ３も少し明るく観察できた。この領域中心領域４４Ｔ３は引っ張り応力が発生している領域である。また、不透過領域４４Ｂ１及び領域４４Ｂ２は真っ暗な線として存在した。この領域はちょうど圧縮応力と引っ張り応力が打ち消しあって、応力の発生が抑えられた場所で、直交偏光板の間では真っ暗な領域として観察できる。
【００７４】
測長機能を付属させた顕微鏡５５を使って、明るい部分の厚みをミクロン単位で計測することで、圧縮応力層の深さを測定することができる。面４８及び面４９はガラスプレートＧＰの上下面に相当し、硝酸塩融液によるイオン交換の最前面でもある。面４８及び面４９から、不透過領域４４Ｂ１及び領域４４Ｂ２までの厚みＤＥをミクロン単位で計測した。但し、実施例６は、圧縮応力層の厚みが厚いため圧縮応力と引っ張り応力が打ち消しあった不透過領域４４Ｂ１及び領域４４Ｂ２とのコントラストが低く正確に測定することができなかった。そのため、以下の測定方法で測定した。
圧縮応力層厚みの測定（その２）
ガラスのような透明物体を直線偏光光が通過するとき、その物体に生じている力（本実施例では圧縮応力）によって光が影響を受ける。この影響を測定することで物体の内部に働く力を解析することできる。本法は光弾性解析法と呼ばれておりＪＩＳ規格（Ｒ−３２２２）として一般化されており表面応力計として市販されている。圧縮応力層が比較的浅く入った実施例５（ガラスＮｏ．３）は、光弾性解析法を使って圧縮応力層の厚みを測定した。図４（ａ）に示すガラスプレートＧＰをそのまま用いた。なお、本方法を使って、圧縮応力層が比較的深く入った実施例１ないし実施例４（ガラスＮｏ．１又はガラスＮｏ．２）の計測を試みたが、解析に必要な像を検出することができず、計測自体ができなかった。
【００７５】
＜＜ガラスプレートＧＰの端面への耐衝撃性の測定方法＞＞
半導体ウエハＳＷを支持するガラスプレートＧＰの直径は、支持される半導体ウエハＳＷの直径よりも直径が少し大きい。その理由は、半導体ウエハＳＷ自身が受ける衝撃をガラスプレートＧＰが身代わりとなって受けるためである。その衝撃とは、位置決め時の不図示の位置決めピンとの衝突であったり不図示の搬送ハンドとの衝突であったり、ガラスプレートＧＰの洗浄であったり又は不図示のストッカの壁面との衝突である。このようにガラスプレートＧＰへの搬送等による主な衝撃はガラスプレートＧＰの端部に加わる衝撃となるため、ガラスプレートＧＰを水平に置きガラスプレートＧＰの中心に向かって硬球を落下させる硬球落下強度試験による衝撃とは力の加わる方向が異なる。また、この硬球落下強度試験では、搬送等に生じるガラスプレートＧＰの端面への衝撃に対する耐性を評価することが困難であった。
【００７６】
今回の採用する耐衝撃度測定における端部への衝撃は、上記硬球落下強度試験に代わって、ガラスプレートＧＰの端部に搬送時などと同様の衝撃を加えその耐衝撃性を評価するものである。
【００７７】
図５Ａは、ガラスプレートＧＰの端面への耐衝撃性の測定に用いる耐衝撃性測定器７０を示した図で、（ａ）はその側面図であり（ｂ）はその正面図である。また図５Ｂは耐衝撃性測定器７０のガラスプレートＧＰ付近の拡大図である。図５Ｃは耐衝撃性測定の際の耐衝撃性測定器７０の使われ方を示した図である。
【００７８】
図５Ａに示すように、耐衝撃性測定器７０は９１０(Ｚ方向)×４５０（Ｘ方向）×１８（Ｙ方向）ｍｍのレッドオーク材からなるベース７３とそのベース７３に取り付けられたガラス受け土台７４とを有する。ガラス受け土台７４はガラスプレートＧＰを垂直に立てる土台であり、ガラスプレートＧＰを垂直に軽く支えるゴム円板７８をベース７３上に設置している。本実施形態では直径２０１ｍｍのガラスプレートＧＰを用いたので、直径１００ｍｍのゴム円板７８を用いた。
【００７９】
ベース７３は、４つの固定ガイド支持金具７７が取り付けられており、その固定ガイド支持金具７７によりベース７３に平行に２つの固定ガイド部材７６が取り付けられている。２つの固定ガイド部材７６は溝を有する２つの移動ガイド部材７５に嵌まり込むようになっている。おもり板７１はレッドオーク材からなる６００(Ｚ方向)×１４０（Ｘ方向）×１８（Ｙ方向）ｍｍの大きさであり約１．５ｋｇの重さである。おもり７１は、その両側面にそれぞれ移動ガイド部材７５を取り付けてある。このため、おもり板７１は移動ガイド部材７５及び固定ガイド部材７６を介してベース７３に平行に滑らせることができる。そしてゴム円板７８の厚さを調整してちょうどおもり板７１の厚さ中央付近にガラスプレートＧＰが衝突するようにしている。
【００８０】
図５Ｂに示すように、おもり板７１を上部から落下させてガラスプレートＧＰに最初に衝突するＡＰ地点（図５内に示す。）とする。おもり板７１のＡＰ地点では、耐衝撃度試験の落下ごとにガラスプレートＧＰとおもり板７１とが衝突する。このおもり板７１がＡＰ地点でガラスプレートＧＰの端面の形状にそった陥没が発生しないように、０．２（Ｚ方向）×６０（Ｘ方向）×１５（Ｙ方向）ｍｍのおもり板用ステンレス板８２を配置した。ガラスプレートＧＰのＡＰ地点がおもり板用ステンレス板８２に直接当たると、衝撃で割れるよりもまずキズが入り、そのキズを起点としてそのおもり板７１の重み又は圧縮力で割れるおそれがある。そこでおもり板用ステンレス板８２上に５（Ｚ方向）×２０（Ｘ方向）×１０（Ｙ方向）ｍｍの発泡ウレタン８３を貼り付けた。発泡ウレタン８３の役目は緩衝材として機能する。なおおもり板７１、おもり板用ステンレス板８２及び発泡ウレタン８３を合計して１．５ｋｇとした。
【００８１】
ガラス受け土台７４とガラスプレートＧＰが接するＢＰ地点でもガラスプレートＧＰの端面の形状にそった陥没が発生しないように、０．２（Ｚ方向）×６０（Ｘ方向）×１５（Ｙ方向）ｍｍのガラス受け用ステンレス板８４を配置した。また、ガラス受け板用ステンレス板８４の上に接着用の塩化ビニル製粘着テープ８５を貼り付けた。塩化ビニル製粘着テープ８５の役目は緩衝材としての機能の他ガラスプレートＧＰの滑り止めの役目も担わした。
【００８２】
また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、おもり板７１がＡＰ地点の高さから下方１０ｍｍで止まるようにベース７３上にストッパー８１を配置した。これは、衝撃力だけでガラスプレートＧＰの耐衝撃性を確認するためである。すなわち、おもり板７１、おもり板用ステンレス板８２及び発泡ウレタン８３を合計して１．５ｋｇあるため、衝撃力だけでなくガラスプレートＧＰに対する圧縮力だけでガラスプレートＧＰが割れてしてしまうおそれがある。実際に、０．１ｍｍ厚さのガラスプレートＧＰではおもり板７１をそっと置いただけで０．１ｍｍ厚さのガラスプレートＧＰは割れてしまった。そこでストッパー８１を配置しておもり板７１による衝撃力だけがガラスプレートＧＰに加わるようにしている。
【００８３】
図５Ｃに示すように耐衝撃性測定器７０が傾き角θに傾いた状態でガラスプレートＧＰの耐衝撃性の測定を行った。ガラスプレートＧＰを安定にゴム円板７８に保持するため、傾き角θは約６〜７°の角度とした。ガラスプレートＧＰを所定の位置に静止させ、おもり板７１を所定の落下距離ＦＬにまで持ち上げて自然落下させた。落下距離は１ｃｍ単位で計測した。上述したように耐衝撃度の測定に際して、測定バラツキも考慮して同一条件で作製したガラスプレートＧＰは最低３枚以上を用いて同じ落下距離の耐衝撃性を測定した。また、衝撃を与えるサンプルであるガラスプレートＧＰは１枚に付き１度の衝撃のみを与えた。ところで、ガラスプレートＧＰを透明ポリエチレン袋に入れて測定するとよい。衝撃によりガラスプレートＧＰが粉々に割れても透明ポリエチレン袋に入っていれば飛散しないからである。また発泡ウレタン８３は衝突ごとに亀裂が入ってしまったので衝突ごとに交換して貼り直した。塩化ビニル製粘着テープ８５は発泡ウレタン８３ほど頻繁に亀裂が入らなかったので必要に応じて交換した。
【００８４】
＜実施形態２：コーティング強化されたガラスプレートＧＰ＞
実施形態１では、化学強化されたガラスプレートＧＰを説明した。化学強化されたガラスプレートＧＰ以外に、コーティング強化されたガラスプレートＧＰであっても端面が耐衝撃性を有するガラスプレートＧＰを提供することができる。以下にこの条件を満たすコーティング強化されたガラスプレートＧＰについて説明する。
【００８５】
＜ガラス基材＞
コーティング強化されたガラスプレートＧＰに用いるガラス基材は上記実施形態１と同様のガラスＮｏ．１、ガラスＮｏ．２、ガラスＮｏ．３を使用した。化学強化をする必要がないので、０．５ｍｍ厚又は１．０ｍｍ厚の低アルカリガラスもしくは無アルカリガラスであってもよい。実施形態１と同様に、０．３ｍｍ厚から１．１ｍｍ厚のガラス基材がウエハに接着して支持するガラス基材として好ましい。また、ガラス基材の端面処理は算術平均粗さＲａが４００ｎｍ以下に加工する。
【００８６】
＜コーティング剤＞
ガラス基材の端面の耐衝撃性を向上させるためのコーティング剤は、ポリエーテルサルホンを有し、このコーティング剤の溶媒が芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、ニトリル類、スルホキシド類のいずれかを含む。溶媒は、ポリエーテルサルホンをコーティング剤中で安定なものとするために、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、ニトリル類、スルホキシド類のいずれかに属する化学種から２種以上選択する。
【００８７】
ガラス基材へコーティング剤を塗布する方法は、ディップコート、フローコート、スピンコート、ロールコート、スプレーコート、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の方法によって行うことができる。コーティング剤をガラス基材に塗布した後、乾燥工程、２５０℃〜４００℃の焼成工程を経てコーティング強化されたガラスプレートＧＰを得ることができる。
【００８８】
コーティング膜の膜厚は、２μｍ及至１０μｍ、より好ましくは４μｍ及至８μｍが好ましい。コーティング膜の膜厚が２μｍ未満では、ガラス基材の端面の耐衝撃性向上の効果が小さく、コーティング膜の膜厚を１０μｍ超では、端面の耐衝撃性向上の効果は小さいからである。コーティング膜の形成は基材の片面又は両面であってもよいがガラス基材の端面にはコーティング膜が形成されていることが好ましい。コーティングにより、化学強化処理と同等な圧縮応力層が形成され耐衝撃性が増すからである。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本実施例では、２００ｍｍ半導体ウエハＳＷを前提に説明してきたが、３００ｍｍ半導体ウエハＳＷ又は次世代の４５０ｍｍ半導体ウエハＳＷに対しても本発明のウエハ支持ガラスを適用できる。
【００９０】
また、本実施形態では紫外線照射により粘着性が低下する粘着剤を有する両面接着フィルムＡＤを使用した例を挙げた。両面接着フィルムＡＤには、１００°Ｃから２５０°Ｃの加熱により接着層の粘着性が低下する粘着剤を有するものもある。ウエハ支持ガラスはプラスチック素材と異なり耐熱性にも優れている。この点プラスチック製のウエハ支持部材は耐熱温度が低いため、材質により約１００℃以上では使用できないものもある。このため、加熱により接着層の粘着性を低下させる両面接着フィルムを使った半導体ウエハＳＷの研削等においても、本発明のウエハ支持ガラスを適用することができる。
【００９１】
また、ウエハ支持ガラスは、プラスチック製のウエハ支持部材とは異なり、ガラスとシリコンウエハの膨張係数は通常同じ範囲であるため、温度が変化した場合でも、膨張差による影響を受けにくく、プラスチック製のウエハ支持部材のように温度の変化に対して反りが発生するおそれがほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】半導体回路が形成された半導体ウエハＳＷにガラスプレートＧＰを貼り付けてからガラスプレートＧＰを剥離するまでのフローチャートである。
【図２Ａ】（ａ）は半導体ウエハＳＷとガラスプレートＧＰとを接着・固定した状態である。  （ｂ）は研削の工程を示している。
【図２Ｂ】（ｃ）は研削された半導体ウエハＳＷの断面図である。  （ｄ）はガラス用剥離テープＤＴが接着されたガラスプレートＧＰを示した図である。  （ｅ）は半導体ウエハＳＷが真空チャックに装着された状態を示す断面図である。
【図２Ｃ】（ｆ）はガラスプレートＧＰの一端から剥離されて行く途中の状態を示した図である。  （ｇ）は両面接着フィルムＡＤを半導体ウエハＳＷから剥離する状態である。
【図３】（ａ）は、ガラスプレートＧＰを示した斜視図である。  （ｂ）及び（ｃ）はそのガラスプレートＧＰの端面の拡大図である。
【図４】ガラスプレートＧＰの圧縮応力層厚みの測定方法を示した図である。
【図５Ａ】耐衝撃性測定器７０を示した図である。
【図５Ｂ】耐衝撃性測定器７０のガラスプレートＧＰ付近の拡大図である。
【図５Ｃ】耐衝撃性測定の際の耐衝撃性測定器７０の使われ方を示した図である。
【符号の説明】
【００９３】
ＡＤ    …  両面接着フィルム
ＤＥ    …  厚み
ＤＤ    …  厚さ
ＤＴ    …  ガラス用剥離テープ
ＧＰ    …  ガラスプレート（ＧＰ１，ＧＰ２  …  上下面）
Ｌ      …  外径
ＰＥ    …  端面（周縁部）
ＳＷ    …  半導体ウエハ
３１    …  研削装置（ダイヤモンドグラインダー）
３５    …  真空チャック
４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ  …  ライン
４４    …  研磨ガラス片
４４Ｔ１，４４Ｔ２，４４Ｔ３  …  領域
４４Ｂ１，４４Ｂ２  …  不透過領域
４７    …  スライドガラス
４５Ａ，４５Ｂ，４９，４８  …  面
５１Ａ，５１Ｂ  …  偏光板
５３    …  光源
７０    …  耐衝撃性測定器
７１    …  おもり板
７３    …  ベース
７４    …  ガラス受け土台
７５    …  移動動ガイド部材
７６    …  固定ガイド部材
７８    …  ゴム円板
８１    …  ストッパー
８２    …  おもり板用ステンレス板
８３    …  発泡ウレタン
８４    …  ガラス受け板用ステンレス板
８５    …  塩化ビニル製粘着テープ
【図１】
2009016771.tif 000006
【図２Ａ】
2009016771.tif 000007
【図２Ｂ】
2009016771.tif 000008
【図２Ｃ】
2009016771.tif 000009
【図３】
2009016771.tif 000010
【図４】
2009016771.tif 000011
【図５Ａ】
2009016771.tif 000012
【図５Ｂ】
2009016771.tif 000013
【図５Ｃ】
2009016771.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【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】
直径２００ｍｍから４５０ｍｍの半導体ウエハを紫外線照射により粘着性が低下する粘着剤で接着してこの半導体ウエハを支持するとともに、前記所定直径よりも大きな直径を有するウエハ支持ガラスであって、
前記ウエハ支持ガラスは紫外線透過性と化学強化処理による圧縮応力層とを備え、前記ウエハ支持ガラスの少なくとも端面に前記直径方向の耐衝撃性を備えたことを特徴とするウエハ支持ガラス。
【請求項２】
前記ウエハ支持ガラスは、Ｎａ２Ｏ又はＬｉ２Ｏを含むことを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項３】
前記ウエハ支持ガラスは、ＺｒＯ２を含まないことを特徴とする請求項２に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項４】
直径２００ｍｍから４５０ｍｍの半導体ウエハを紫外線照射により粘着性が低下する粘着剤で接着してこの半導体ウエハを支持するとともに、前記所定直径よりも大きな直径を有するウエハ支持ガラスであって、
前記ウエハ支持ガラスは、前記ウエハ支持ガラスの表面及び端面はコーティング処理による圧縮応力層を備え、前記ウエハ支持ガラスの少なくとも端面に前記直径方向の耐衝撃性を備えたことを特徴とするウエハ支持ガラス。
ることを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項５】
前記圧縮応力層の深さは１５μｍ以上２２０μｍ以内であることを特徴とする請求項２ないし請求項３のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項６】
前記ウエハ支持ガラスは、第１面、第２面及び端面を有し、
前記端面は面取り部又は前記第１面と第２面とを結ぶ曲面が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項７】
前記ウエハ支持ガラスの端面は、算術平均粗さが４４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のウエハ支持ガラス。
【請求項８】
前記ウエハ支持ガラスは厚さが０．３ｍｍ以上１．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のウエハ支持ガラス。