JP2006303180A - 基板の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の支持体への固定工程を簡略化するとともに、基板の割れや欠け等を低減することができる基板の固定方法を提供する。
【解決手段】 研磨対象となる基板１０を、支持体４０に固定する基板の固定方法であって、基板１０とフィルム２１の第１の主面２１１とを、粘着剤２２により貼着する工程と、フィルム２１の第２の主面２１２と支持体４０とを、ワックス３０により貼着する工程とを含む。粘着剤２２としては、紫外線の照射によって粘着力が低下するもの、又は加熱によって粘着力が低下するものを用いることが好適である。また、フィルム２１としては、例えば、ポリエチレン重合体又はポリエチレンテレフタレート等からなり、弾性率が４０００ＭＰａ（ａｔ ２０℃）以上であるものを用いることが好適である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、支持体に基板を固定する技術に関する。

半導体装置では、当該半導体装置に用いる基板を薄く加工すれば、それだけ装置の小型化や使用上の自由度向上をはかることができる。そのため、基板を所望の薄さまで研磨加工する技術に対する要請が高まっている。
基板を高精度に所望の薄さまで研磨するためには、表面が平坦で硬質材からなる支持体に平坦度を保ったまま強固に基板を固定する必要がある。

基板を支持体に固定する方法としては、基板と支持体とをワックスで貼着して固定する方法が知られている。この方法では、基板と支持体とがワックスによって強固に固定される。
しかし、この方法は、基板に付着したワックスを除去するために研磨後の基板洗浄に多大な労力を要するとともに、洗浄時に使用する特殊な溶剤によって作業環境が悪化するという問題を有している。

そこで、この問題を解決するための方法として、特許文献１には両面粘着フィルムを用いた方法が開示されている。この方法は、両面粘着フィルムによって基板と支持体とを貼着して固定するという方法である。この方法は、研磨後に両面接着フィルムを基板から剥離するのみであり、基板が汚染されにくいので、ワックスによって固定する際の上述した問題を解決することができる。また、この方法は、基板厚が１２０μｍ程度になるまで研磨した場合でも、基板の割れや欠け等が生じることを低減できることが確認されている。
特開２００１―３２６２０６号公報

しかしながら、上述の両面粘着フィルムを用いた方法には、以下のような新たな２つの問題が発生することが判明した。
第１の問題は、両面粘着フィルムと支持体との貼着部に気泡が生じると、支持体が有する平坦度が保たれなくなり研磨精度が低下するので、当該気泡を生じさせないようにするために、基板を支持体に固定する際の工程が多くなるという点である。

詳述すると、基板を両面粘着フィルムの片方の面に貼着する際には、フィルムを湾曲させながら、基板の端から順にフィルムを貼着させることによって、基板とフィルムの粘着剤との間に気泡が入らないようにすることができる。ところが、フィルムに基板を貼着した後で、そのフィルムを支持体に貼着する場合は、フィルムは基板と貼着されていることによって湾曲しないため、フィルムと支持体との間に気泡が入らないようにフィルムと支持体とを貼着することは困難である。そのため、真空装置等を使って気泡を抜く工程が必要となり工程が増加するのである。

第２の問題は、粘着剤が有する弾性が基板の割れや欠けに大きく影響するという点である。すなわち、粘着剤は弾性を有しているので、研磨時に基板に圧力が加わるとその弾性によって基板がたわむ。両面粘着フィルムは、フィルムの両面に粘着剤が塗布されているため、粘着剤の弾性によって基板がたわむ量もかなり大きなものになる。さらに、研磨により基板厚が薄くなればなる程、基板がたわみ易くなり、当該基板がたわむ量も増大していく。したがって、両面接着フィルムを用いて基板を例えば１００μｍよりも薄く研磨する際には、基板の割れや欠けが高い頻度で発生し易くなるといった問題がある。

そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、基板の支持体への固定工程を簡略化するとともに、基板の割れや欠け等を低減することができる基板の固定方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る基板の固定方法は、研磨対象となる基板を、支持体に固定する基板の固定方法であって、フィルムを準備する準備工程と、前記基板と準備したフィルムの第１の主面とを、粘着剤によって貼着する第１の貼着工程と、前記フィルムの第２の主面と前記支持体とを、ワックスによって貼着する第２の貼着工程とを含むことを特徴としている。なお、本明細書において、「粘着剤」とは、常温で粘着性を有する物質のことをいう。「ワックス」とは、常温において固体であり、加熱すると低粘度の液体となる有機物のことをいう。

上記の構成とすることにより、基板とフィルムとの貼着に粘着剤を用いているので、基板を汚染することなく容易に貼着することができる。また、フィルムと支持体とをワックスによって貼着するため、フィルムと支持体との間に存在する気泡を容易に抜くことができるので、真空装置等を使った気泡を抜くための工程が不要であり、基板の支持体への固定するための工程を簡略化することができる。また、粘着剤はフィルムの片面のみに塗布されており、粘着剤がフィルムの両面に塗布されている場合よりも、粘着剤が有する弾性によって基板がたわむ量を低減することができるので、基板を薄く研磨した際にも、基板の割れや欠け等の発生を抑制することができる。

上記構成において、前記第２の貼着工程の後に、前記ワックスを、前記フィルムの第１の主面の周縁部まで回り込ませて塗布する塗布工程をさらに含むことが望ましい。フィルムとワックスとの間に研削液及び研磨剤が入りこむと、研磨時における基板の平坦度が保たれなくなり、基板の割れや欠けが発生しやすくなる。このようにワックスをフィルムの第１の主面の周縁部まで回り込ませて塗布することにより、フィルムとワックスとの間に研削液及び研磨剤が入り込むのを防止することができるので、基板の割れや欠けの発生を抑制することができる。

さらに、前記粘着剤は、紫外線の照射によって粘着力が低下することが望ましい。これにより、基板からフィルムを剥離する際に、粘着剤に紫外線を照射するという簡易な工程を経ることによって、基板からフィルムを容易に剥がすことができる。
あるいは、前記粘着剤は、加熱によって粘着力が低下することとしてもよい。これにより、基板からフィルムを剥離する際に、粘着剤を加熱するという簡易な工程を経ることによって、基板からフィルムを容易に剥離することができる。

このとき、前記粘着剤の剥離温度は、前記ワックスの融点よりも高いことが望ましい。 これにより、研磨した支持体から支持体をはずす際に、加熱によりワックスを溶融させて、支持体からフィルムを剥離した後に、さらに加熱することにより、基板からフィルムを剥離することができる。したがって、基板からフィルムを剥離する際に、基板を保持してフィルムを端から順に基板から剥がすことできる。これにより、基板に割れや欠けが生じるのを抑制することができる。

また、前記フィルムは、弾性率が４０００ＭＰａ（ａｔ ２０℃）以上であることが望ましい。このようなフィルムを用いることによって、圧力によってフィルム自体がたわむ量が少なくなるので、例えば、基板厚を１００μｍよりも薄く研磨する際に、基板の割れや欠けが発生するのを抑えることができる。
例えば、前記フィルムは、ポリエチレン重合体又はポリエチレンテレフタレートからなることが望ましい。これらのフィルムは耐熱性が高いために、高温用ワックスをフィルムと支持体との接着に用いることができるとともに、高弾性率であるので、基板厚を１００μｍよりも薄くする際に、基板の割れや欠けが発生するのを低減することができる。

上記構成において、前記粘着剤の厚みは、１５μｍ以上４０μｍ以下であることが望ましい。粘着剤の厚みが１５μｍ未満であると、十分な粘着力が得られないからであり、４０μｍより大きいと基板を研磨した際に、粘着剤自体の弾性が影響して、割れや欠けが生じやすくなるからである。
例えば、前記基板は、ベース基板と化合物半導体層とを有し、前記ベース基板上に前記化合物半導体層が形成されていることが好ましい。本発明に係る基板の固定方法によれば、ベース基板上に化合物半導体層が形成された基板を研磨する際に、基板の割れや欠け等を低減することができる。

また、前記化合物半導体層は、窒化物半導体からなることが好ましい。本発明に係る基板の固定方法によれば、化合物半導体層が窒化物半導体からなる基板を研磨する際、基板の割れや欠け等を低減することができる。
ここで、前記ベース基板は、ＧａＮ、サファイア又はＳｉＣのうちのいずれか１つからなることが好ましい。本発明に係る基板の固定方法によれば、ベース基板が、窒化ガリウム（ＧａＮ）、サファイア、又は炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板を研磨する際に、基板の割れや欠け等を低減することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る基板の研磨方法について説明する。
＜基板の研磨方法の概要＞
はじめに、本実施の形態に係る基板の研磨（固定）方法の概要について説明する。
まず、研磨対象となる基板と、表面が平坦な支持体と、片面のみに粘着剤が塗布されている片面粘着フィルムシート（以下、「フィルムシート」と表記する。）と、ワックスとを準備する。

はじめに、（１）研磨する基板とフィルムシートの粘着剤塗布面とを貼着して、つぎに（２）フィルムシートの粘着剤非塗布面と支持体とをワックスにより貼着する。これにより、基板が支持体に強固に固定されることになる。そして、（３）支持体を固定して基板を所望の厚さになるまで研磨する。研磨が終了したら、（４）ワックスを溶融させることによって、支持体からフィルムシートを剥離させた後、（５）粘着剤の粘着性を低下させて、基板からフィルムシートを剥離する。そして、（６）基板を純水により洗浄し、乾燥させることにより研磨状態が良好な基板を得ることができる。

このように、本実施の形態では、簡易な工程のみを経ることによって、割れや欠け等の発生を抑制して、基板を高精度に研磨することができる。以下、基板の研磨方法の詳細について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１から図３を参照しながら、第１の実施の形態に係る基板の研磨方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る基板の研磨方法の各工程を示すフローチャートであり、図２は、第１の実施の形態に係る基板の固定方法の工程を示す模式図であり、図３は、第１の実施の形態に係る基板の研磨方法の工程を示す模式図である。なお、図２及び図３は模式図であって、図示されている物体の比率は実物のものとは相異している場合もある。

はじめに、研磨対象となる基板、表面が高い平坦度で加工された支持体、基板と支持体とを固定するためのフィルムシート及びワックスを用意する。
図２（ａ）に示すように、基板１０は、ベース基板１１、窒化物半導体層１２及び電極層１３を有する。ベース基板１１は、窒化ガリウム（ＧａＮ）からなり、その大きさは直径５０ｍｍ、厚さ４００μｍである。基板１０は、ベース基板１１の上に、厚さ２μｍの窒化物半導体層１２、厚さ０．５μｍの電極層１３を順に積層させることにより形成される。なお、基板１０のうち、後の工程で研磨されるのは、ベース基板１１側の面である。

フィルムシート２０は、フィルム２１と粘着剤２２とからなり、フィルム２１の片面（第１の主面２１１）に粘着剤２２が塗布されている。フィルム２１は例えば、ポリエチレンテレフタレートからなり、その厚みは例えば５０μｍである。粘着剤２２は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等を主成分とするものであり、常温で高い粘着性を有しているとともに、紫外線の照射によって粘着力が低下する性質を有している。

フィルムシート２０は、基板１０との接触面積よりも一回り大きいサイズに切断する。そして、図２（ｂ）に示すように、フィルムシート２０に塗布されている粘着剤２２と、基板１０のうち被研磨面とは反対側の面、すなわち電極層１３側の面とを貼着する（図１：ステップＳ１０１）。これにより、基板１０と、フィルム２１の第１の主面２１１とを、粘着剤２２によって貼着したことになる。なお、粘着剤２２と基板１０の電極層１３とを貼り合わせる際には、研磨精度を高めるために、フィルムシート２０を湾曲させながら基板１０の端から順に貼り合わせることによって、基板１０とフィルムシート２０との間に気泡が生じないようにする必要がある。

つぎに、フィルムシート２０の主面２１２と支持体４０とをワックス３０によって接着する（ステップＳ１０２）。ワックス３０としては、ロジンを主成分とし、パラフィンワックスや、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等が混合されたものであって、融点が７０℃前後のものを用いる。
まず、ホットプレート上に表面平坦度の高い直径１００ｍｍのセラミック製の支持体４０を載せ、支持体４０の表面温度がワックス３０の融点よりも高い温度、例えば８０℃になるまで加熱する。ここで、支持体４０の平坦面にフィルムシート２０を接着する領域よりも広い範囲にワックス３０を塗布する。

そして、ワックス３０が溶融して十分に延びた状態で、図２（ｃ）に示すように、基板１０と接着しているフィルム２１を、ワックス３０に載せる。
フィルム２１をワックス３０に載せる際には、基板１０の中心部から外縁方向へ向けて圧力を印加することによって、フィルム２１とワックス３０との間に存在する気泡を抜く。これにより、フィルムと支持体との接着において、従来の両面粘着フィルムを用いたときのように、気泡を抜くための真空引き工程が必要なくなるので、基板の支持体への固定工程を簡略化することができる。

つぎに、基板１０及びフィルム２０が載せられた支持体４０を２０℃に温度設定したチラー上に配置して溶融しているワックス３０を固化させる。これにより、フィルム２１の第２の主面２１２と支持体４０とが、ワックス４０によって貼着される。このとき、基板１０のベース基板１１側より３００ｇ/ｃｍ^２の圧力を基板１０全体に均等に印加する（ステップＳ１０３）。このとき、圧力を印加するのは、ワックスを均一な厚さに整えて、余分なワックスをフィルムの下から押し出すためである。

なお、支持体４０上に押し出された余分なワックス３０は十分に拭き取る必要がある。基板１０にワックス３０が付着すると、有機溶剤によって基板１０を洗浄する必要があり、手間がかかるとともに、作業環境が悪化するからである。以上に示した本実施の形態に係る基板の固定方法の各工程を経ることによって、基板１０を表面が平坦な支持体４０に強固に固定することができる。

そして、基板１０を固定した支持体４０を研削機にセットする。支持体４０は、真空吸着によって研削機に保持して、ベース基板１１を研削して基板１０を１５０μｍ厚にする。つぎに、支持体４０をラッピング装置にセットして、研削済みの基板１０のベース基板１１を鏡面研磨を行い、ポリッシュにより仕上げる（ステップＳ１０４）。
ここで、フィルムシート２０の粘着剤２２としては特に粘性の高いものが使用されているため、粘着剤２２の厚みが厚くなると、その分だけフィルムシート２０の厚み方向の弾性が増すことになり、研磨時に基板に圧力が加わるとその弾性によって基板がたわみ易くなる。従来のように両面粘着フィルムシートを用いた場合には、フィルムシートの両面に粘着剤が塗布されているため、粘着剤の弾性によって基板がたわむ量もかなり大きなものになる。さらに、研磨により基板厚が薄くなればなる程、基板のたわむ量も増大していく。したがって、両面粘着フィルムを用いて基板を１００μｍよりも薄く研磨する際には、基板の割れや欠けが高い頻度で発生し易くなるという問題がある。

本実施の形態においても、粘性の高い粘着剤２２を用いているため、実際研磨時の圧力によって基板がたわむ。しかしながら、粘着剤２２はフィルムシート２０の片面のみに塗布されているので、従来の両面粘着フィルムシートを用いた場合よりも、基板１０がたわむ量を低減することができる。なお、フィルムシート２０と支持体４０との接着に用いられているワックス３０は、冷却により固化しているので、ワックス３０の影響によって基板１０がたわむ量はほとんどないと考えられる。

したがって、上述した方法にしたがって基板を研磨することにより、従来よりも研磨時に基板がたわむ量を抑えることができるので、基板の割れや欠けを低減することができる。
研磨後は、図３（ａ）に示される研磨が終了した基板１０が固定された支持体４０をホットプレートに載置する。支持体４０を表面が８０℃になるまで加熱して、ワックス３０を溶融させた状態で、支持体４０からフィルム２０を剥離する（ステップＳ１０５）。

そして、図３（ｂ）に示すように、紫外線を放射する１ｋＷのメタルハライドランプによって積算光量３００ｍＪ／ｃｍ²の条件で、フィルム２１の第２の主面２１２側から紫外線を５秒間照射する。これにより、粘着剤２２は硬化して、粘着力が低下する。基板１０の研磨面側を真空吸着で固定した状態で、フィルムシート２０を端から順にゆっくりと剥がす（ステップＳ１０６）。これにより、図３（ｃ）に示すように、割れや欠けなしの基板１０を得ることができる。

最後に、得られた基板１０を純水で流水洗浄を１０分間行い（ステップＳ１０７）、赤外線ランプによる加熱で乾燥させる（ステップＳ１０８）。これにより、表面および裏面が良好な状態の厚さの薄い基板１０を得ることができる。
以上より、上述の基板の固定方法によれば、基板１０にワックスが付着しないので、有機溶剤による洗浄を必要としない。また、フィルム２１と支持体４０とをワックス３０を用いて貼着させており、フィルム２１と支持体４０との貼着面に存在する気泡を抜くための真空引き工程を必要としないので、工程を簡略化することができる。また、フィルム２１の片面のみに粘着剤が用いられており、研磨する際に基板１０がたわむ量を抑えることができるので、基板１０を割れや欠けを生じることなく研磨することが可能となる。これにより、上述の基板の固定方法によれば、高精度に基板を薄く研磨することができる。

＜フィルムについて＞
つぎに、フィルムシート２０に用いられるフィルム２１として好適な材質について説明する。本発明者らは、フィルム２１が、軟質ポリオリフィン（ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン重合体（ＯＰＰ）、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる４種類の片面粘着フィルムシートを用意して、各フィルムシートを用いて基板１０を研磨したときの研磨状態を調査する実験を行った。なお、フィルムシートに塗布する粘着剤はどのシートについても同じものを使用した。

図２（ｃ）に示す被研磨体を研削機にセットして、基板１０を１５０μｍ厚まで研削した。このとき、どのフィルムシートを用いた場合についても基板１０は割れや欠けのない状態であった。
つづいて、基板１０をラッピング装置にセットして鏡面研磨を行った。
図４は、４種類の各フィルムシートの弾性率と、各フィルムシートを用いた場合に、基板１０を１００μｍから８０μｍの厚みまで順次にラッピングしたときの基板の状態を示す表である。

弾性率が３００ＭＰａである軟質ポリオリフィンを用いたフィルムシートでは、基板１０を１００μｍ厚まで研磨すると割れが発生した。
弾性率が６００ＭＰａである塩化ビニールを用いたフィルムシートでは、基板１０を１００μｍ厚まで研磨すると欠け及びクラックが発生した。
それに対して、弾性率が４０００ＭＰａであるポリエチレン重合体を用いたフィルムシートでは、９０μｍ厚まで研磨しても割れ及び欠けは発生しなかった。さらに８０μｍ厚まで研磨した場合でも、基板の面積に対して約１０％の欠けが生じたに留まっている。

また、弾性率が７０００ＭＰａであるポリエチレンテレフタレートを用いたフィルムシートでは、９０μｍ厚まで研磨しても割れ及び欠けは発生しなかった。さらに８０μｍ厚まで研磨した場合でも、基板の面積に対して約５％の欠けが生じたに留まっている。
上述の実験結果より、基板厚を薄く研磨する際には、より高い弾性率を有するフィルムを用いることが好適であるといえる。すなわち、２０℃における弾性率が４０００ＭＰａ以上のポリエチレン重合体や、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを選択することが好適であるといえる。

また、ポリエチレン重合体やポリエチレンテレフタレートからなるフィルムは、１００℃以上の耐熱性を有しているので、基板の支持体への接着工程において、多種のワックスが使用可能となる利点も有している。
＜粘着剤の厚みについて＞
つぎに、フィルムシート２０における粘着剤２２の厚みについて検討する。

本発明者らは、フィルムシート２０における粘着剤２２の厚みを、それぞれ１０μｍ、１５μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍとした場合、基板１０を８０μｍまで研磨したときの基板状態を調査する実験を行った。なお、フィルム２１としては、ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが５０μｍのものを用いた。
以下に実験結果を示す。粘着剤２２の厚みが１０μｍのときは、十分な接着力を得ることができず、基板１０の研削時に、フィルムシート２０から基板１０が剥離した。

粘着剤２２の厚みが１５μｍのときには、基板１０を８０μｍまで研磨した際に、基板の面積に対して欠けが３％程度におさまり良好な結果を得ることができた。
粘着剤２２の厚みが３５μｍのときには、基板１０を８０μｍまで研磨した際に、基板の面積に対して欠けが３〜５％程度におさまり良好であった。
粘着剤２２の厚みが４０μｍのときには、基板１０を８０μｍまで研磨した際に、基板の面積に対して欠けが４〜６％程度におさまり良好であった。

また、粘着剤の厚みが４５μｍのときには、基板１０を８０μｍまで研磨した際に、基板の中央付近から周辺部にかけてクラックが発生すると共に、基板の外周部も基板の面積に対して１０％程度の欠けが発生し、不良となった。
粘着剤２２の厚みが５０μｍのときには、基板１０を８０μｍまで研磨した際に、研削時に基板全体に割れが発生した。

以上の実験結果より、粘着剤２２の厚みを１５μｍ以上４０μｍ以下とすることにより、基板の厚みを８０μｍまで研磨しても良好な状態の基板を得られることが判明した。
＜第２の実施の形態＞
つぎに、図５及び図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る基板の研磨方法について説明する。図５は、複数の基板を一つの支持体に固定して研磨するバッチ式の場合を示す図であって、ここでは３枚の基板１０を一つの支持体４０に固定した状態を示す平面図である。図６は、図５のＡ−Ａ矢視断面図である。

図５及び図６に示すように、基板１０は、第１の実施の形態に示した方法と同様な方法によって支持体４０の３箇所に固定されている。
基板１０は、厚さ４００μｍ、直径５０ｍｍのサファイアからなるベース基板１１、窒化物半導体層１２、電極層１３が順に積層されてなる。
フィルムシート２０は、５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートからなるフィルム２１に３０μｍの厚さで粘着剤２２が塗布されている。粘着剤２２としては、加熱によって接着力が低下する熱剥離型のものを用いる。なお、粘着剤２２としては、剥離温度がワックス３０の融点よりも高いもの、例えば１２０℃で加熱することによって、粘着剤２２の中に含まれる発泡剤が、粘着剤２２の表面に浮き上がって接着力が低下するものを用いる。

基板１０とフィルムシート２０とは、フィルムシート２０の粘着剤２２によって貼着されている（図１：ステップＳ１０１）。
つぎに、直径１４０ｍｍのセラミック製の支持体４０を８０℃まで加熱し、支持体４０上にフィルム２１の面積よりも広い領域にワックス３０を塗布する。そして、ワックス３０が十分に延びた状態で、基板１０を接着したフィルム２１の粘着剤非塗布面をワックス３０上に接着する（ステップＳ１０２）。

このとき、図６（ａ）に示すように、ワックス３０をフィルム２１の第１の主面２１１の周縁部２１Ｅまで回り込ませて塗布して、ワックス延設部３１を形成する。ワックス延設部３１は、支持体４０上に塗布されたワックス３０と一体となっている。
つぎに、基板１０を固定した支持体４０の基板１０側より３００ｇ/ｃｍ^２の圧力を印加し、２０℃に温度設定したチラー４１により支持体４０を十分に冷却する（ステップＳ１０３）。

そして、これらの基板はラッピング装置にて８０μｍ厚までラッピングを行い、鏡面研磨する（ステップＳ１０４）。
例えば図５に示すように、基板複数枚を同一の支持体４０上に固定して研削・研磨する場合には、研削液や研磨剤等が、他の基板を固定するフィルムとワックスとの隙間に入り込む現象が頻繁に発生する。これにより、フィルム２１の縁が剥離して、さらに当該箇所から研削液や研磨剤が入り込むので、研磨時における基板１０の平坦度が保たれなくなり、基板１０に欠けや割れが発生しうる。

第２の実施の形態では、上述のように、ワックス３０をフィルム２１の第１の主面２１１の周縁部まで延設させてワックス延設部３１を形成することによって、フィルム２１とワックス３０との隙間に研削液や研磨剤等が入り込むことを防止することができるので、基板の割れや欠けの発生を抑えるとともに、平坦度を保った状態で高精度に研磨することができる。

研磨終了後は、支持体４０を８０℃に加熱することにより、ワックス３０およびワックス延設部３１が溶融し、基板１０はフィルムシート２０と一体となって支持体４０から容易に取りはずすことができる（ステップＳ１０５）。
そして、粘着剤の剥離温度よりも高温で、フィルム２１の第２の主面２１２側から加熱を行う。基板１３の研磨側を真空吸着で固定して、フィルム１６を端から順にゆっくりとめくることによって、割れや欠けなしで基板を得ることができる（ステップＳ１０６）。

最後に、得られた基板３３を純水にて流水洗浄を１０分間行い（ステップＳ１０７）、赤外線ランプ加熱により乾燥する（ステップＳ１０８）。
なお、上記においては、図６（ａ）のようにワックス延設部３１をフィルム２１の第１の主面と接触させた構成としたが、図６（ｂ）のように、ワックス延設部３１をフィルムシート２０の粘着剤２２と接触させて、ワックス延設部３１がフィルムシート２０の周縁部２０Ｅを覆う構成としてもよい。

また、複数枚の基板を一の支持体に固定して研磨する場合と同様に、径が比較的大きい一枚の基板を支持体に固定した場合についても、フィルム２１とワックス３０との間に研削液や研磨剤が入り込む現象が起き易いことが判明した。したがって、例えば直径が比較的大口径の基板を研磨する際にも、図６（ａ）又は（ｂ）に示すようなワックス延設部３１を形成して基板を研磨することが好適である。

以上のように、本実施の形態に係る基板の固定方法によれば、基板の支持体への接着工程を簡略化するとともに、基板厚を１００μｍよりも薄くする際の基板の割れや欠け等を極力低減することができる。
＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。

（１）上記においては、ベース基板１１として、ＧａＮ基板、サファイア基板を用いたものについて説明したが、ベース基板１１はこれらに限定されず、例えば、ベース基板としてＳｉＣ基板を用いたものについても、本実施の形態に係る基板の固定方法を適用することができる。
（２）上記実施の形態においては、基板１０は、ベース基板１１上に、化合物半導体層１２、電極層１３が順に積層された構成であったが、例えば、ベース基板単体、或いはベース基板上にベース基板とは異なる材料の基板を形成した基板等のように、基板は他の構成をしたものであってもよい。

（３）第１の実施の形態では、紫外線照射型の粘着剤を、第２の実施の形態では、熱剥離型の粘着剤を用いたが、第１の実施の形態で熱剥離型の粘着剤を、第２実施の形態で紫外線照射型の粘着剤をそれぞれ用いてもよい。

本発明は、半導体ウエハ等の基板を研磨する際に広く適用することができる。また、本発明は、基板を研磨する際に割れや欠け等が生じるのを低減することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。

第１の実施の形態に係る基板の研磨方法の各工程を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る基板の固定方法の工程を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る基板の研磨方法の工程を示す模式図である。 ４種類の各フィルムシートの弾性率と、各フィルムシートを用いた場合に基板を１００μｍから８０μｍの厚みまで順次にラッピングしたときの基板の状態を示す表である。 ３枚の基板１０を一つの支持体４０に固定した状態を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ矢視断面図である。

符号の説明

１０ 基板
１１ ベース基板
１２ III―Ｖ族化合物半導体層
１３ 電極
２０ 片面粘着フィルムシート
２１ フィルム
２２ 粘着剤
３０ ワックス
３１ ワックス延設部
４０ 支持体

Claims (11)

1. 研磨対象となる基板を、支持体に固定する基板の固定方法であって、
   フィルムを準備する準備工程と、
   前記基板と準備したフィルムの第１の主面とを、粘着剤によって貼着する第１の貼着工程と、
   前記フィルムの第２の主面と前記支持体とを、ワックスによって貼着する第２の貼着工程と
   を含むことを特徴とする基板の固定方法。
2. 前記第２の貼着工程の後に、
   前記ワックスを、前記フィルムの第１の主面の周縁部まで回り込ませて塗布する塗布工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板の固定方法。
3. 前記粘着剤は、紫外線の照射によって粘着力が低下することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の固定方法。
4. 前記粘着剤は、加熱によって粘着力が低下することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板の固定方法。
5. 前記粘着剤の剥離温度は、前記ワックスの融点よりも高いことを特徴とする請求項４記載の基板の固定方法。
6. 前記フィルムは、弾性率が４０００ＭＰａ（ａｔ ２０℃）以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の基板の固定方法。
7. 前記フィルムは、ポリエチレン重合体又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の基板の固定方法。
8. 前記粘着剤の厚みは、１５μｍ以上４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の基板の固定方法。
9. 前記基板は、ベース基板と化合物半導体層とを有し、
   前記ベース基板上に前記化合物半導体層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の基板の固定方法。
10. 前記化合物半導体層は、窒化物半導体からなることを特徴とする請求項９に記載の基板の固定方法。
11. 前記ベース基板は、ＧａＮ、サファイア又はＳｉＣのうちのいずれか１つからなることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の基板の固定方法。

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