JP2008205386A - サポートプレート、ならびにその製造方法、製造装置およびリサイクル方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハの加工工程における様々な処理において、損傷および汚染を受けることのないサポートプレートを提供する。
【解決手段】本発明に係るサポートプレート１は、薄板化する半導体ウエハ４に貼り合せることによって、半導体ウエハ４を支持するための支持体であり、少なくともサポートプレート本体２の側面部と、半導体ウエハ４に貼り合せる面である表面の周縁部とを覆う保護膜３を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、半導体ウエハの加工工程において、半導体ウエハを支持するサポートプレートの損傷および汚染を防止する保護膜を備えたサポートプレート、その製造方法、製造装置およびリサイクル方法、ならびに当該保護膜の形成方法、形成装置および除去方法に関する。

携帯電話、デジタルＡＶ機器およびＩＣカードなどの高機能化にともない、搭載される半導体シリコンチップ（以下、チップ）の小型化、薄型化および高集積化への要求が高まっている。また、ＣＳＰ（chip size package）およびＭＣＰ（multi-chip package）に代表されるような複数のチップをワンパッケージ化する集積回路についても、その薄型化が求められている。その中において、一つの半導体パッケージの中に複数のチップを搭載するシステム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）は、搭載されるチップを小型化、薄型化および高集積化し、電子機器の高性能化、小型化かつ軽量化を実現する上で非常に重要な技術となっている。

電子機器の高性能化、小型化かつ軽量化を実現するためには、チップの厚さを１５０μｍ以下にまで薄くする必要がある。さらに、ＣＳＰおよびＭＣＰにおいては１００μｍ以下、ＩＣカードにおいては５０μｍ以下にチップを研削し、薄板化するための研削工程を行う必要がある。しかし、チップのベースとなる半導体ウエハは、研削することにより肉薄となるため、その強度は弱くなり、半導体ウエハにクラックおよび反りが生じやすくなる。また、薄板化した半導体ウエハは、搬送を自動化することができないため、人手によって行わなければならず、その取り扱いが煩雑であった。

そのため、研削する半導体ウエハにサポートプレートと呼ばれるガラスまたは硬質プラスチックなどを貼り合せることによって、半導体ウエハの強度を保持し、クラックの発生および半導体ウエハに反りが生じることを防止するウエハサポートシステムが開発されている。また、ウエハサポートシステムにより、半導体ウエハの強度を維持することができるため、薄板化した半導体ウエハの搬送を自動化することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１９１５５０号公報（平成１７年７月１４日公開）

しかし、ウエハサポートシステムでは、半導体ウエハの加工工程においても半導体ウエハおよびサポートプレートが一体となったままであるため、半導体ウエハの加工工程における様々な処理によって、サポートプレートが損傷を受けてしまうという問題を有している。

例えば、化学薬品（特に、強い酸性を有する化学薬品）を使用する処理が施される場合には、使用した化学薬品が半導体ウエハとサポートプレートとの界面から浸透することによって、サポートプレート表面の周縁部をエッチングしてしまう。これによって、半導体ウエハとサポートプレートとの間に隙間が生じ、サポートプレートが半導体ウエハを支持することができなくなってしまうため、肉薄となっている半導体ウエハが欠損してしまう。

また、上述した化学薬品によるエッチング以外にも、例えば、化学的気相成長（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、またはめっき処理などの成膜処理においては、サポートプレートの側面部に金属などの付着物が付着してしまう。また、サポートプレートのサイズが半導体ウエハのサイズよりも大きい場合には、サポートプレートの表面の周縁部、つまり成膜処理中の半導体ウエハに覆われていない露出部分にも金属などの付着物が付着してしまう。

そのため、サポートプレートをリサイクルして使用するためには、加工した半導体ウエハをサポートプレートから剥離した後、剥離したサポートプレートの側面部および表面の周縁部から付着物を完全に除去する必要がある。さらに、除去処理後も、サポートプレートの側面部および表面の周縁部から付着物が完全に除去されたことを１枚１枚確認しなければならず、その処理は非常に煩雑である。

すなわち、サポートプレートの側面部および表面の周縁部に対して金属などが付着することは、上述の化学薬品によるサポートプレート表面の周縁部におけるエッチングと併せて、サポートプレートのリサイクルを実質的に不可能なものとしている。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、半導体ウエハの加工工程における様々な処理において、損傷および汚染を受けることのないサポートプレート、ならびにその製造方法、製造装置およびリサイクル方法を提供することにある。

本発明の第１の態様は、薄板化する基板に貼り合せることにより上記基板を支持するサポートプレートであって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面の周縁部とを覆う保護膜を備えていることを特徴とするサポートプレートである。

本発明の第２の態様は、薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレート本体に対して、保護膜を形成するための保護膜形成方法であって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布工程を含むことを特徴とする保護膜形成方法である。

本発明の第３の態様は、薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレート本体に対して、保護膜を形成するための保護膜形成装置であって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布手段を備えていることを特徴とする保護膜形成装置である。

本発明の第４の態様は、本発明のサポートプレートから保護膜を除去する除去方法であって、保護膜を除去する除去液にサポートプレートを浸漬する浸漬工程、または保護膜を研削する研削工程を含むことを特徴とする除去方法である。

本発明の第５の態様は、本発明の除去方法にしたがって上記保護膜を除去したサポートプレートに対して、上記保護膜を再形成する保護膜再形成工程を含むことを特徴とするサポートプレートのリサイクル方法である。

本発明の第６の態様は、薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレートの製造方法であって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜を形成することを特徴とするサポートプレートの製造方法である。

本発明の第７の態様は、薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレートの製造装置であって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布手段を備えていることを特徴とするサポートプレートの製造装置である。

本発明に係るサポートプレートは、以上のように、薄板化する基板に貼り合せることにより上記基板を支持するサポートプレートであって、少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面の周縁部とを覆う保護膜を備えていることを特徴としている。

これによって、例えば、基板の加工工程において使用される化学薬品によって、サポートプレートの側面部および表面の周縁部がエッチングされることを防ぐことができる。したがって、基板とサポートプレートとの間に隙間が生じることを防ぐことができる。すなわち、サポートプレートが基板を支持できなくなり、基板が欠損することを防ぐことができる効果を奏する。

また、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、またはめっき処理などの成膜処理において、付着物がサポートプレート本体に付着し、サポートプレート本体が汚染されることを防ぐことができる。すなわち、付着物は、サポートプレート本体の側面部と表面の周縁部とに備えられた保護膜に付着するため、サポートプレート本体には付着しない。これによって、付着物が付着した保護膜を除去すれば、損傷も汚染もほとんどされていないサポートプレート本体を回収することができる。したがって、サポートプレート本体に保護膜を再度形成することによって、サポートプレートを容易に、かつ繰り返してリサイクルすることができる効果を奏する。

また、本発明に係る除去方法では、以上のように、本発明のサポートプレートから保護膜を除去する除去方法であって、保護膜を除去する除去液にサポートプレートを浸漬する浸漬工程、または保護膜を研削する研削工程を含むことを特徴としている。

すなわち、保護膜を溶解するような除去液にサポートプレートを浸漬させる、または保護膜を物理的に削ることによって、保護膜を除去することができる。これによって、サポートプレート本体をほとんど損傷も汚染もすることなく、保護膜と共に保護膜に付着した付着物を容易に、かつ確実に除去することができる。これによって、サポートプレート本体に付着物が付着していないことを１枚１枚確認する手間を省くことができるため、煩雑な手間を要することなく、サポートプレートをリサイクルすることができる効果を奏する。

また、本発明に係るリサイクル方法では、以上のように、本発明の除去方法にしたがって上記保護膜を除去したサポートプレートに対して、上記保護膜を再形成する保護膜再形成工程を含むことを特徴としている。

これによって、サポートプレート本体をほとんど損傷すること、また汚染されることもなく、保護膜を除去することができるため、サポートプレートのリサイクルを容易なものとすることができる効果を奏する。

〔実施形態１〕
本発明に係るサポートプレートの一実施形態について、図１（ａ）および（ｂ）を用いて以下に説明する。図１（ａ）は、サポートプレート１の断面図であり、（ｂ）は、サポートプレート１と薄板化する基板としての半導体ウエハ４とを貼り合せた状態を示す断面図である。

なお、サポートプレートは、基板を支持するための用途に用いるのであれば、その具体的な用途は特に限定されるものではない。本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、薄板化した半導体ウエハ４の強度を保つために、薄板化する前の半導体ウエハ４とサポートプレート１とを接着剤５を用いて一時的に貼り合せた場合を例に挙げて説明する。

（サポートプレート１の構成）
本発明に係るサポートプレート１は、サポートプレート本体２の少なくとも側面部と表面の周縁部とを覆う保護膜３を備えている。さらに、サポートプレート１は、上記表面に対向する面である裏面の周縁部を覆う保護膜３を備えていることが好ましい。

ここで、本発明において、単に「サポートプレート」と称する場合には、保護膜３を備えているサポートプレートを指し、「サポートプレート本体」と称する場合には、保護膜３が備えられていないサポートプレートを指す。

また、本明細書等において、サポートプレートおよびサポートプレート本体の「表面」とは、半導体ウエハに貼り合せる面を指す。また、「裏面」とは、上記表面の反対側の面を指す。

なお、本明細書等において、「保護膜」とは、保護膜形成用組成物を成膜処理することにより形成される被膜を指す。

初めに、サポートプレート本体２および保護膜３について以下に詳述する。

（サポートプレート本体２）
サポートプレート本体２は、貼り合せられる半導体ウエハ４を保持できる強度を有する材質であれば、その材質は特に限定されるものではない。サポートプレート本体２の材質としては、ガラス、金属、セラミック、およびシリコンを用いることが好ましく、ガラスを用いることがより好ましい。

また、サポートプレート本体２は、半導体ウエハ４を貼り合せる面が平面であれば、その形状は特に限定されるものではないが、サポートプレート本体２の形状としては、半導体ウエハ４の形状と相似形であることが好ましい。例えば、その形状として、円形を選択することができる。

また、サポートプレート本体２のサイズは、半導体ウエハ４のサイズと同等以上であることが好ましく、半導体ウエハ４の外形よりも大きいことがより好ましい。

具体的には、サポートプレート本体２の形状が円形の場合、その直径は、半導体ウエハ４の直径よりも１ｍｍ程度大きいことが好ましい。

これによって、サポートプレート本体２によって半導体ウエハ４全体を支持することができる。また、サポートプレート本体２の直径が半導体ウエハ４の直径よりも大きい場合には、サポートプレート１と半導体ウエハ４との貼り合せをより一層容易なものとすることができる。

（保護膜３の形成されている部位）
保護膜３は、少なくともサポートプレート本体２の側面部および表面の周縁部に形成されている。

半導体ウエハは、サポートプレートに貼り付けられた状態で、種々の加工が行われる。サポートプレート１では、保護膜３によりサポートプレート本体２の周端部が保護されているため、化学薬品などによって、サポートプレート本体２の側面部および表面の周縁部におけるエッチングされるなどの損傷、化学薬品などの付着を防ぐことができる。また、ＣＶＤ、ＰＶＤ、およびめっき処理などの成膜処理では、半導体ウエハに金属などの種々の材料を付着させるが、上記保護膜３によりサポートプレート本体２の側面部および表面の周縁部への上記種々の材料の付着が防止され、サポートプレート本体２が汚染されることを防ぐことができる。

また、保護膜３は、裏面の周縁部にも形成されていることが好ましい。保護膜３が、裏面の周縁部にも形成されていることによって、化学薬品などがサポートプレート１の裏面にまで回り込んだ場合であっても、サポートプレート本体２の裏面の周縁部がエッチングされることを防ぐことができると共に、上記付着物によってサポートプレート本体２の裏面の周縁部が汚染されることを防ぐことができる。

また、図１（ｂ）に示すように、サポートプレート本体２の外形寸法をＬ_１、半導体ウエハ４の外形寸法をＬ_２としたとき、保護膜３は、（Ｌ_１−Ｌ_２）÷２＋０．５ｍｍ以上形成されていることが好ましい。保護膜３の形成されている膜幅を上記の範囲とすることによって、本発明の効果を十分に得ることができる。上記の式における（Ｌ_１−Ｌ_２）÷２とは、サポートプレート本体２が半導体ウエハに覆われていない露出部分の値であり、０．５ｍｍとは、化学薬品によるエッチング量と貼り合せ時の偏心とを考慮した値である。言い換えれば、上記保護膜３は、サポートプレート１と半導体ウエハ４とを貼り合わせた際に半導体ウエハ４と重なるようにすることが好ましい。

保護膜３の膜幅について、具体的に例を挙げて説明すると、直径２００ｍｍの半導体ウエハ４に対して直径２００ｍｍのサポートプレート本体２を貼り合せる場合には、薄化後の半導体ウエハ４の直径が少なくとも約０．３ｍｍ減少するため、保護膜３の膜幅は、貼り合せ時の偏心を考慮して、少なくとも０．５ｍｍ形成されていることが好ましい。

また、例えば、直径２００ｍｍの半導体ウエハ４に対して直径２０１ｍｍのサポートプレート本体２を貼り合せる場合、薄化後の半導体ウエハ４の直径が少なくとも約０．３ｍｍ減少するため、保護膜３の膜幅は、貼り合せ時の偏心を考慮して、少なくとも１．０ｍｍ形成されていることが好ましい。

（保護膜３の材質）
保護膜３は、半導体ウエハ４の加工工程において、サポートプレート本体２のエッチングおよび汚染を防ぐことができる保護膜であれば、その材質は特に限定されるものではない。保護膜３は、有機化合物からなる有機被膜であることが好ましい。保護膜３として用いることができる有機化合物としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂、およびシリカ系樹脂などを挙げることができる。

また、半導体ウエハ４の加工工程は、ウェットポリッシュ処理、エッチング処理、加熱処理、ＣＶＤ処理、ＰＶＤ処理、メッキ処理など、様々な処理を含んでいる。したがって、サポートプレート１に備えられている保護膜３は、半導体ウエハ４およびサポートプレート１に施す処理に対して、最も必要とされる耐性に適した材質を選択することがより好ましい。すなわち、各処理において、施す処理に好適な保護膜３を備えているサポートプレート１を半導体ウエハ４に対して貼り合せることがより好ましい。

なお、保護膜３は、無機化合物からなる無機被膜であってもよい。保護膜３に用いることができる具体的な無機化合物としては、金属、セラミック、窒化物、酸化物およびカーボンなどを挙げることができる。

（保護膜３の膜厚）
保護膜３の膜厚は、１００ｎｍ〜２０μｍの範囲であることが好ましく、１００ｎｍ〜２μｍ以下であることがより好ましい。

保護膜３の膜厚を２０μｍ以下とすることによって、半導体ウエハ４とサポートプレート１とを貼り合せたときに、保護膜３による段差の影響を抑制することができる。すなわち、半導体ウエハ４とサポートプレート１とを貼り合せたときに、反りまたは撓みが生じることを防ぐことができる。また、保護膜３の膜厚を１００ｎｍ以上とすることによって、半導体ウエハ４の加工工程における上述した各種処理に対して必要な耐性を確保することができ、本発明の効果を十分に得ることができる。

（付記事項）
また、本実施の形態に係るサポートプレート１には、サポートプレート１の厚み方向に多数の貫通孔が形成されていてもよい。これによって、半導体ウエハ４をサポートプレート１から剥離する際に、接着剤５を溶解する剥離液を上記の貫通孔から浸透させることができる。したがって、半導体ウエハ４をサポートプレート１から容易に剥離することができる。

〔実施形態２〕
本発明に係る保護膜形成装置の一実施形態について、図２〜５を用いて以下に説明する。実施の形態１と同様の部材に関しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

なお、サポートプレートは、基板を支持するための用途に用いるのであれば、その具体的な用途は特に限定されるものではない。本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、薄板化した半導体ウエハ４の強度を保つために、薄板化する前の半導体ウエハ４とサポートプレート１とを接着剤５を用いて一時的に貼り合せた場合を例に挙げて説明する。

（保護膜形成装置１００の構成）
保護膜形成装置１００の構成について、図２を参照して以下に説明する。図２は、保護膜形成装置１００の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、保護膜形成装置１００は、主として、塗布部１０１、搬送部１０２、成膜部１０３、制御部１０４、電源１０５、記憶部１０６、および操作表示部１０７によって構成されている。

（塗布部１０１）
塗布部１０１（塗布手段）は、サポートプレート本体２に対して、保護膜形成用組成物を塗布するための装置である。塗布部１０１は、従来公知の塗布装置を用いることができる。塗布装置としては、サポートプレート本体２の側面部に対して保護膜形成用組成物を容易に塗布することができ、かつ保護膜形成用組成物を均一に塗布することができる観点から、スピンコート装置を用いることが好ましい。

また、保護膜形成用組成物を塗布するノズルの位置を変更することによって、サポートプレート本体２全体だけでなく、サポートプレート本体２の一部分のみに保護膜形成用組成物を塗布することができる。

なお、保護膜形成用組成物をサポートプレート本体２の表面および裏面に塗布する場合には、塗布部１０１は、保護膜形成用組成物を両面に同時に塗布することができる構成であることが好ましい。

（搬送部１０２）
搬送部１０２は、サポートプレート１およびサポートプレート本体２を保持して搬送する装置である。具体的には、サポートプレート本体２を後述するサポートプレートストッカ１３０（図３参照）から取り出して塗布部１０１へ搬送し、塗布部１０１にて保護膜形成用組成物を塗布されたサポートプレート本体２を成膜部１０３へ搬送し、保護膜３が形成されたサポートプレート１を成膜部１０３から取り出す作業を行う装置である。

（成膜部１０３）
成膜部１０３は、塗布部１０１において塗布された保護膜形成用組成物から保護膜３を形成させるための装置である。成膜部１０３は、塗布した保護膜形成用組成物によって、適宜変更することができる。具体的には、紫外線の照射によって硬化し、保護膜３が形成される保護膜形成用組成物であれば、成膜部１０３は紫外線照射装置であることが好ましい。また、熱を加えることによって硬化し、保護膜３が形成される保護膜形成用組成物であれば、成膜部１０３は加熱装置であることが好ましい。紫外線照射装置および加熱装置は、従来公知の装置を用いることができる。

また、保護膜形成用組成物がサポートプレート本体２の表面および裏面に塗布されている場合には、成膜部１０３は、両面を同時に成膜処理することができる構成であることが好ましい。なお、本実施の形態では、成膜部１０３が加熱装置である場合を例に挙げて説明する。

なお、上述した塗布部１０１、搬送部１０２および成膜部１０３の詳細な構成については、後で詳述する。

（制御部１０４）
制御部１０４は、塗布部１０１、搬送部１０２、および成膜部１０３の制御など、保護膜形成装置１００全体の制御を行うものであり、マイクロコンピュータ（マイコン）などが用いられる。制御部１３には、塗布部１０１、搬送部１０２、成膜部１０３、電源１０５、記憶部１０６、および操作表示部１０７が接続されている。

（電源１０５）
電源１０５は、保護膜形成装置１００を動作させるための電源である。

（記憶部１０６）
記憶部１０６は、電源を切っても記憶された情報が消えない不揮発性メモリと、電源を切れば記憶された情報が消える揮発性メモリとから構成されている。不揮発性メモリには、保護膜形成を行うためのプログラムがあらかじめ格納されており、揮発性メモリは、操作者が操作表示部１０７を介して選択した保護膜形成の条件（例えば、保護膜の膜厚、および成膜処理における加熱時間、加熱温度）などを記憶している。

（操作表示部１０７）
操作表示部１０７は、保護膜形成装置１００に備えられた表示パネルであり、電源の入切、保護膜形成の開始指示、保護膜形成における条件の設定、および操作者への情報の通知などを行うためのものである。

以下に、本実施の形態の塗布部１０１、搬送部１０２、および成膜部１０３の構成について、図３および４を参照して説明する。図３は、保護膜形成装置１００の塗布部１０１および搬送部１０２の構成の具体例を示す概略図であり、図４は、保護膜形成装置１００における成膜部１０３の構成の具体例を示す概略断面図である。なお、図３では主として、塗布部１０１および搬送部１０２を明確に図示するため、制御部１０４などは便宜上省略している。

（塗布部１０１の構成）
図３に示すように、塗布部１０１は、主として、保護膜形成用組成物をサポートプレート本体２に吹き付ける吹き付けノズル１２０およびサポートプレート本体２を回転させるとともに、保持するスピンカップ１２１を備えている。

吹き付けノズル１２０の先端の位置は、上述したように保護膜形成用組成物を塗布する位置に応じて適宜変更可能である。すなわち、サポートプレート本体２の側面部と周縁部とに保護膜形成用組成物を塗布したい場合には、吹き付けノズル１２０の先端の位置を周縁部に寄せることができる。また、吹き付けノズル１２０の数は、特に限定されるものではない。例えば、サポートプレート本体２の表面および裏面に保護膜形成用組成物を塗布する場合には、吹き付けノズル１２０をサポートプレート本体２の表面側および裏面側の双方に備えていてもよい。

また、スピンカップ１２１は、サポートプレート本体２を強固に、かつ傷を付けることなく保持することができるため、真空吸着によってサポートプレート本体２を保持することが好ましい。

なお、吹き付けノズル１２０から供給される保護膜形成用組成物の供給量、供給速度、およびスピンカップ１２１の回転数などは、上述の制御部１０４によって制御されており、操作表示部１０７によって、操作者に通知される。

（搬送部１０２の構成）
図３に示すように、搬送部１０２は、主として、搬送基板１１０、搬送アーム駆動部１１１、搬送アーム１１２、およびガイド溝１１３によって構成されている。

（搬送基板１１０、搬送アーム１１２およびガイド溝１１３）
搬送アーム１１２は、サポートプレート１およびサポートプレート本体２を保持し、搬送するためのアームであり、左右に開閉する２本のアームを備えている。また、搬送基板１１０は、搬送アーム駆動部１１１および搬送アーム１１２をガイド溝１１３に沿って駆動する基板である。

（搬送駆動部１１１）
搬送駆動部１１１は、搬送アーム１１２を様々な方向に向けて動かすための駆動部である。具体的には、搬送アーム１１２を前後にスライドさせること、およびその場で水平方向に３６０度回転させることを可能にしている。また、サポートプレート本体２の裏面にも保護膜形成用組成物を塗布する場合には、搬送アーム１１２を３６０度ローリングできるように構成することが好ましい。

なお、搬送基板１１０の移動、搬送アーム駆動部１１１の動作、および搬送アーム１１２の動作などは、上述の制御部１０４によって制御されている。

（成膜部１０３の構成）
図４に示すように、成膜部１０３は、主として、筐体１４０、扉１４１、加熱器１４２、支持ピン１４３によって構成されている。

（筐体１４０、扉１４１、および支持ピン１４３）
筐体１４０は、成膜処理の際の熱が外部に漏れないように、断熱性の素材で形成されており、その一部に扉１４１を備えている。扉１４１は、前方、上下、または左右のいずれかに開閉可能な扉である。また、支持ピン１４３は、成膜処理時にサポートプレート本体２を支持するための支持体である。

（加熱器１４２）
加熱器１４２は、保護膜形成用組成物を加熱し、保護膜２を形成するためのものであり、加熱器１４２内に収容されたサポートプレート本体２の表面側および裏面側に備えられている。加熱器１４２は、保護膜形成用組成物を加熱硬化させることにより保護膜３を形成するものであれば、特に限定されるものではない。なお、成膜部１０３を紫外線照射装置とする場合には、加熱器１４２が紫外線照射部となる。

また、加熱器１４２の加熱時間および加熱温度は、保護膜形成用組成物およびその塗布量に応じて適宜設定することが好ましい。

さらに、サポートプレート本体２の表面側および裏面側に備えられた加熱器１４２は、常に双方が作動する必要はなく、状況に応じて、どちらか片方のみが作動してもよい。例えば、保護膜形成用組成物が、サポートプレート本体２の表面のみに塗布されている場合には、サポートプレート本体２の表面側の加熱器１４２のみが作動してもよい。

なお、扉１４１の開閉、加熱器１４２の加熱時間および加熱温度などの設定は、上述の制御部１０４によって制御されており、操作表示部１０７によって、操作者に通知される。

（保護膜形成装置１００の動作）
次に、保護膜形成装置１００の動作について、図３および図４を参照して以下に説明する。

保護膜形成装置１００の動作は、下記の２つの動作に大別される；
（１）塗布部１０１にてサポートプレート本体２に保護膜形成用組成物を塗布する塗布動作
（２）成膜部１０３にて保護膜形成用組成物から保護膜３を成膜させる成膜動作。

以下に、塗布動作および成膜動作についてそれぞれ説明する。なお、本実施の形態では、サポートプレート本体２の側面部、ならびに表面および裏面の周縁部を覆うように保護膜３を形成する場合について説明する。

（塗布動作）
塗布動作は、まず搬送アーム１１２が、サポートプレート本体２を収納しているサポートプレートストッカ１３０からサポートプレート本体２を１枚取り出すことから始まる。

具体的には、操作者が、操作表示部１０７から保護膜３の形成を指示すると、その指示が制御部１０４へと送られる。制御部１０４は、保護膜３の形成指示を認識すると、搬送部１０２へと指示を送る。指示を受けた搬送部１０２は、搬送基板１１０をサポートプレートストッカ１３０の前まで移動させる。その後、搬送アーム駆動部１１１は、搬送アーム１１２をサポートプレートストッカ１３０側へとスライドさせる。そして、搬送アーム１１２が左右に開閉し、サポートプレート本体２を保持する。搬送アーム１１２がサポートプレート本体２を保持すると、搬送アーム駆動部１１１は搬送アーム１１２を元の位置までスライドさせる。こうして、サポートプレート本体２は、搬送アーム１１２によって、サポートプレートストッカ１３０から取り出される。

次に、搬送アーム駆動部１１１は、その場で搬送アーム１１２を水平方向に１８０度回転させると共に、搬送アーム１１２を塗布部１０１側へスライドさせる。塗布部１０１側へスライドされた搬送アーム１１２は、左右に開き、サポートプレート本体２をスピンカップ１２１に載置する。

スピンカップ１２１にサポートプレート本体２が戴置されると、制御部１０４は、スピンカップ１２１をあらかじめ設定されている回転数となるように回転させ、吹き付けノズル１２０から保護膜形成用組成物を、あらかじめ設定されている吹き付け量（供給量）および吹き付け速度（供給速度）で吹き付ける。

一方の面の塗布が終了すると、サポートプレート本体２は、再度、搬送アーム１１２に保持される。搬送アーム１１２は、搬送駆動部１１１によって３６０度ローリングされ、これによって、サポートプレート本体２の表裏が反転する。そして、サポートプレート本体２は、先と同様にスピンカップ１２１に戴置され、他方の面に保護膜形成用組成物が塗布される。保護膜形成用組成物が所望の面に塗布されると、サポートプレート本体２が搬送アーム１１２により塗布部１０１から取り出される。これによって、塗布動作が終了する。

（成膜動作）
塗布動作の終了を制御部１０４が認識すると、制御部１０４は、搬送部１０２へと指示を送る。制御部１０４からの指示を受けた搬送部１０２は、搬送基板１１０を成膜部１０３の前まで移動させる。搬送基板１１０が成膜部１０３の前に移動すると、扉１４２が開き、搬送アーム１１２は、搬送アーム駆動部１１１によりスライドされ、成膜部１０３内へ挿入される。成膜部１０３内に挿入された搬送アーム１１２は、左右に開き、サポートプレート本体２を支持ピン１４３上に戴置する。

サポートプレート本体２が支持ピン１４３上に戴置されると、搬送アーム１１２は元の位置に戻され、扉１４１が閉じる。そして、加熱器１４２が、あらかじめ設定された加熱温度で保護膜形成用組成物を加熱することによって、サポートプレート本体２の側面部ならびに表面および裏面の周縁部に塗布された保護膜形成用組成物が、保護膜３として成膜する。

あらかじめ設定された加熱時間となると、加熱器１４２による加熱が終了し、扉１４１が開く。そして、再度搬送アーム１１２が成膜部１０３内に挿入され、保護膜３が形成されたサポートプレート本体２（すなわち、サポートプレート１）を成膜部１０３から取り出す。

次に、搬送アーム駆動部１１１は、その場で搬送アーム１１２を水平方向に１８０度回転させ、搬送アーム１１２を、サポートプレート１を収納するサポートプレートストッカ１３１側へスライドさせる。スライドされた搬送アーム１１２は、左右に開き、サポートプレートストッカ１３１にサポートプレート１を収納する。これによって、成膜動作が終了する。

なお、あらかじめ、複数のサポートプレート１を作製する指示を出している場合には、所定の枚数のサポートプレート１を作製するまで、上述の塗布動作および成膜動作を繰り返す。

また、保護膜形成装置は、サポートプレート本体２に保護膜を形成し、サポートプレート１を作製する装置であるため、サポートプレート製造装置と言い換えることもできる。この場合、保護膜形成方法は、サポートプレート製造方法と言い換えることができる。

〔実施形態３〕
本発明に係るサポートプレート１のリサイクル方法について、実施の形態３として以下に説明する。なお、実施の形態１および２と同様の部材に関しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

なお、サポートプレートは、基板を支持するための用途に用いるのであれば、その具体的な用途は特に限定されるものではない。本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、薄板化した半導体ウエハ４の強度を保つために、薄板化する前の半導体ウエハ４とサポートプレート１とを接着剤５を用いて一時的に貼り合せた場合を例に挙げて説明する。

サポートプレート１のリサイクル方法は、サポートプレート１から保護膜３を除去する工程と、保護膜３を除去したサポートプレート本体２に対して保護膜３を再度形成する工程とを含んでいる。

ここで、保護膜３を再形成する工程は、実施の形態２において詳述した保護膜３を形成する方法と同一であるため、その説明を省略する。したがって、本実施の形態では、保護膜３を除去する工程についてのみ説明する。

（保護膜３を除去する方法）
保護膜３を除去する方法は、特に限定されるものではない。しかし、サポートプレート１をリサイクルするためには、保護膜３を除去するときに、サポートプレート本体２を損傷しないことが肝要である。

このような保護膜３の除去方法としては、保護膜３を除去する除去液にサポートプレート１を浸漬する浸漬処理を挙げることができる。浸漬処理に用いる除去液は、保護膜３のみを除去し、サポートプレート本体２に損傷を与えるものでなければ、保護膜３の形成に用いた材質に応じて、適宜選択することができる。

具体的には、保護膜３が有機被膜である場合には、除去液として、加水硫酸などを用いることができる。

また、保護膜３の除去方法は、保護膜３を研削する研削処理であってもよい。例えば、保護膜３がセラミック膜である場合には、セラミック膜を物理的に研削することによって、保護膜３を除去することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲にて種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

以下に、本発明に係るサポートプレートの実施例を示す。なお、以下に示す実施例は、本発明を好適に説明する例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。

〔実施例１〕
（サポートプレート１の作製）
直径が２００．９４ｍｍのサポートプレート本体２に、サポートプレート本体２の側面部および表面の周縁部を覆うように、エポキシからなる保護膜３を膜厚が２μｍとなるように形成し、サポートプレート１を作製した。

（サポートプレート１と半導体ウエハ４との貼り合せ）
次に、直径が２００ｍｍの半導体ウエハ４およびサポートプレート１に接着剤５を膜厚１５μｍとなるようにスピンコート法によって塗布し、接着剤５を塗布した面をそれぞれ貼り合せた。

（半導体ウエハ４の研削および表面研磨）
サポートプレート１と貼り合せた半導体ウエハ４は、グラインダを用いて研削され、その後、薄化した半導体ウエハ４の表面をフッ硝酸を用いて研磨した。

（半導体ウエハ４の剥離）
薄化した半導体ウエハ４の表面を研磨した後、半導体ウエハ４をサポートプレート１から剥離した。半導体ウエハ４を剥離したサポートプレート１に対し、加水硫酸を用いて保護膜３を除去し、フッ硝酸によってエッチングされたエッチング量を測定した。また、サポートプレート１の外周部を顕微鏡によって観察した。

〔比較例１〕
サポートプレート本体２に、保護膜３を形成しなかった以外は、実施例１と同様の方法でエッチング量を測定し、外周部を顕微鏡によって観察した。

（エッチング量の測定方法）
エッチング量は、半導体ウエハ４と貼り合せられていた部分と半導体ウエハ４と貼り合せられていない部分との段差を測定触針式の段差計を用いて測定することによって算出した。

（外周部の観測方法）
保護膜形成前、およびフッ硝酸処理後のサポートプレート１およびサポートプレート本体２の外周部の観測は、光学顕微鏡（オリンパス社製、ＭＸ５０）を用いて、５倍で観測した。

（エッチング量の測定結果）
実施例１および比較例１におけるエッチング量の測定結果を表１に示す。表１における「表面におけるエッチング量」とは、サポートプレート本体２における厚みの減少量の測定結果であり、「側面部におけるエッチング量」とは、サポートプレート本体２における直径の減少量の測定結果である。また、「ウエハ外周浮き」とは、半導体ウエハ４と、サポートプレート１またはサポートプレート本体２との間に隙間が生じていたか否かであり、隙間が生じていた場合を「○」、生じていなかった場合を「×」とした。

表１に示すように、サポートプレート本体２の側面部および表面を覆うように保護膜３を形成することによって、表面におけるエッチング量の測定結果から、フッ硝酸処理による厚みの減少量を、１／４〜１／５０程度にまで低減できることが示された。また、側面部におけるエッチング量の測定結果から、直径の減少量を、半分程度にまで低減できることが示された。

さらに、半導体ウエハ４とサポートプレート１との間に隙間が生じることを防げることが示された。

したがって、サポートプレート本体２の側面部および表面の周縁部に保護膜３を備えていることによって、サポートプレート本体２の損傷を大幅に低減することができることが示された。

（外周部の観測結果）
実施例１および比較例１における外周部の観測結果を図５および図６に示す。図５は、実施例１において観測したサポートプレート本体２の外周部の顕微鏡写真であり、（ａ）は、保護膜形成前のサポートプレート本体２であり、（ｂ）は、フッ硝酸処理後、保護膜を除去したサポートプレート本体２である。また、図６は、比較例１において観測したフッ硝酸処理後のサポートプレート本体２の外周部の顕微鏡写真である。なお、比較例１のフッ硝酸処理前の顕微鏡写真は、図５（ａ）と実質同一であるため、省略する。

図５（ａ）および（ｂ）、ならびに図６に示すように、実施例１では、サポートプレート本体２の外見に、大きな変化は観測されなかった。しかし、比較例１では、サポートプレート本体２の外周縁に、フッ硝酸処理前には観測されなかった帯状の領域が観測された。この帯状の領域は、エッチングによって生じた段差である。

これによって、サポートプレート本体２の側面部および表面を覆うように保護膜３を形成することによって、フッ硝酸処理によるエッチングを低減できることを確認することができた。

本発明に係るサポートプレートは、化学薬品を用いるプロセスを経る半導体ウエハまたはチップの加工工程に、好適に用いることができる。また、ＣＶＤ、ＰＶＤ、またはめっき処理を経る半導体ウエハまたはチップの加工工程にも好適に用いることができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るサポートプレートの断面図であり、（ｂ）は半導体ウエハとサポートプレートとを貼り合せた状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る保護膜形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る保護膜形成装置の搬送部および塗布部の構成を具体的に示す概略図である。 本発明の第２の実施形態に係る保護膜形成装置における成膜部の構成を具体的に示す概略断面図である。 実施例１において観測したサポートプレート本体の外周部の顕微鏡写真であり、（ａ）は、保護膜形成前のサポートプレート本体であり、（ｂ）は、フッ硝酸処理をした後、保護膜を除去したサポートプレート本体である。 比較例１において観測したフッ硝酸処理後のサポートプレート本体の外周部の顕微鏡写真である。

符号の説明

１ サポートプレート
２ サポートプレート本体
３ 保護膜
４ 半導体ウエハ（基板）
５ 接着剤
１００ 保護膜形成装置
１０１ 塗布部（塗布手段）
１０２ 搬送部
１０３ 成膜部
１０４ 制御部
１１０ 搬送基板
１１１ 搬送アーム駆動部
１１２ 搬送アーム
１１３ ガイド溝
１２０ 吹き付けノズル
１２１ スピンカップ
１４２ 加熱器

Claims (15)

1. 薄板化する基板に貼り合せることにより上記基板を支持するサポートプレートであって、
   少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面の周縁部とを覆う保護膜を備えていることを特徴とするサポートプレート。
2. 上記保護膜は、上記表面に対向する面である裏面の周縁部を覆っていることを特徴とする請求項１に記載のサポートプレート。
3. 上記保護膜は、有機化合物からなる有機被膜であることを特徴とする請求項１または２に記載のサポートプレート。
4. 上記保護膜の膜厚は、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のサポートプレート。
5. 上記サポートプレート本体の外形寸法をＬ_１、上記基板の外形寸法をＬ_２とするとき、
   上記保護膜は、上記サポートプレート本体の外縁から（Ｌ_１−Ｌ_２）÷２＋０．５ｍｍ以上形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサポートプレート。
6. 上記サポートプレート本体および上記基板は円形状であり、上記サポートプレート本体の直径は、上記基板の直径と同径であるか、または同径よりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のサポートプレート。
7. 上記サポートプレート本体の厚み方向に多数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサポートプレート。
8. 上記サポートプレート本体は、ガラスからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のサポートプレート。
9. 薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレート本体に対して、保護膜を形成するための保護膜形成方法であって、
   少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布工程を含むことを特徴とする保護膜形成方法。
10. 薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレート本体に対して、保護膜を形成するための保護膜形成装置であって、
    少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布手段を備えていることを特徴とする保護膜形成装置。
11. 請求項１から８のいずれか１項に記載のサポートプレートから保護膜を除去する除去方法であって、
    保護膜を除去する除去液にサポートプレートを浸漬する浸漬工程、または保護膜を研削する研削工程を含むことを特徴とする除去方法。
12. 請求項１１の除去方法にしたがって上記保護膜を除去したサポートプレートに対して、上記保護膜を再形成する保護膜再形成工程を含むことを特徴とするサポートプレートのリサイクル方法。
13. 薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレートの製造方法であって、
    少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜を形成することを特徴とするサポートプレートの製造方法。
14. 上記保護膜を形成する工程は、保護膜形成用組成物を塗布する工程を含んでいることを特徴とする請求項１３に記載のサポートプレートの製造方法。
15. 薄板化する基板を支持するために上記基板に貼り合せるサポートプレートの製造装置であって、
    少なくともサポートプレート本体の側面部と、基板に貼り合せる面である表面および該表面に対向する面である裏面の各周縁部とを覆うように、保護膜形成用組成物を塗布する塗布手段を備えていることを特徴とするサポートプレートの製造装置。