JP2011159936A

JP2011159936A - 基板保持具及びその製造方法

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Publication number: JP2011159936A
Application number: JP2010022784A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Odajima; 智小田嶋
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-18

Abstract

【課題】支持板の突起加工を省略して密着保持層の安定した姿勢での支持や気体流通空間の区画を実現し、支持板の損傷を防ぐことのできる基板保持具及びその製造方法を提供する。
【解決手段】支持用の支持板１と、この支持板１の表面に貼着されて半導体ウェーハＷを着脱自在に保持する可撓性の密着保持層１０とを備え、支持板１の表面と密着保持層１０との間に気体流通空間１３を形成し、支持板１の中央部厚さ方向に、気体流通空間１３の空気を外部に排気して密着保持層１０を凹凸に変形させる排気孔２を穿孔した保持具で、支持板１の平坦な表面に貼着される密着保持層１０の被貼着面１１に複数の凹凸１２を形成することにより、密着保持層１０の姿勢を安定させ、かつ気体流通空間１３を区画形成する。密着保持層１０の被貼着面１１に凹凸１２を形成するので、支持板１に微細な突起を多数形成する必要がない。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の基板を着脱自在に密着保持する基板保持具及びその製造方法に関するものである。

従来の基板保持具は、図示しないが、支持用の支持板と、この支持板の少なくとも表面周縁部に貼着されて半導体ウェーハを着脱自在に保持する可撓性の密着保持層とを備えて構成されている。

支持板は、例えばＳＵＳ、ガラス、シリコンウェーハ等の所定の材料を使用して円板に形成され、周縁部を除く表面に断面皿形の凹部が凹み形成されるとともに、この凹部内の平坦な底面に、密着保持層の裏面を接着支持する多数の突起が間隔をおいて配列形成されており、この多数の突起と密着保持層との間に空気を流通させる気体流通空間が区画形成されている。

各突起は、例えばサンドブラストや切削等の方法により微細な柱形に形成され、密着保持層を平坦に支持するよう機能する。また、支持板には、気体流通空間の空気を外部に排気する排気孔が穿孔され、この排気孔から気体流通空間の空気が外部に排気されることにより、密着保持層が変形して半導体ウェーハを取り外し可能とする（特許文献１、２参照）。

特開２００７‐１２３６５１号公報特開２００７‐１２３４１１号公報

従来における基板保持具は、以上のように構成され、優れた作用効果が期待できるものの、密着保持層の安定した姿勢での支持や気体流通空間の区画のため、支持板の凹部内に微細な突起が多数形成される必要があるので、支持板を難加工の硬質材料により製造する場合には、突起の形成が実に煩雑になり、作業が遅延するおそれがあるという問題がある。また、支持板をガラス等により製造する場合には、突起の形成中に支持板が割れ易く、しかも、突起の形成後にも、表面に生じた加工痕が支持板の破損の原因になりやすいという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、支持板の突起加工を省略して密着保持層の姿勢の安定化や気体流通空間の区画を実現することができ、しかも、支持板の損傷を防ぐことのできる基板保持具及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、支持板と、この支持板に貼り付けられて基板を着脱自在に保持する可撓性の密着保持層とを備え、支持板と密着保持層との間に気体流通空間を形成し、支持板に、気体流通空間の気体を外部に排気して密着保持層を変形させる排気孔を設けたものであって、
密着保持層の支持板に貼り付けられる被貼付面を凹凸に形成することにより、密着保持層の姿勢を安定させ、かつ気体流通空間を区画形成したことを特徴としている。

また、本発明においては上記課題を解決するため、支持板と、この支持板に貼り付けられて基板を着脱自在に保持する可撓性の密着保持層とを用い、請求項１記載の基板保持具を製造する基板保持具の製造方法であって、
密着保持層の支持板に貼り付けられる被貼付面を凹凸に形成し、支持板に密着保持層の被貼付面を貼り付けて支持板と密着保持層との間に気体流通空間を区画形成し、かつ密着保持層の姿勢を安定させることを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における支持板と密着保持層とは、同じ大きさでも良いし、異なる大きさでも良い。支持板は、何ら材質が限定されることはないが、脆弱の基板を十分にサポートし得る剛性を有することが好ましい。また、基板には、少なくとも各種大きさの半導体ウェーハ、ガラス基板、マスク基板、配線板等が単数複数含まれる。さらに、凹凸は、各種の成形法、転写法、熱プレス法等により、密着保持層の被貼付面に形成されて気体流通空間を形成する。この凹凸の凸部は、各種の柱形や錐台形等に形成することができる。

本発明によれば、密着保持層の被貼付面に凹凸を形成して支持板に重ねることにより、密着保持層を安定した姿勢で支持するとともに、支持板と密着保持層との間に気体流通空間を形成することができるので、支持板に突起を形成する必要がない。

本発明によれば、密着保持層の支持板に貼り付けられる被貼付面を凹凸に形成するので、支持板の突起加工を省略して密着保持層の姿勢の安定化や気体流通空間の区画を実現することができ、しかも、支持板の損傷を防ぐことができるという効果がある。

本発明に係る基板保持具及びその製造方法の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における基板保持具は、図１に示すように、支持用の支持板１と、この支持板１に積層貼着されて半導体ウェーハＷを着脱自在に保持する可撓性の密着保持層１０とを備え、これら支持板１と密着保持層１０との間に気体流通空間１３を形成し、支持板１に、密着保持層１０を変形させる排気孔２を穿孔した保持具で、支持板１の表面に貼着される密着保持層１０の被貼着面１１に複数の凹凸１２を形成することにより、密着保持層１０の姿勢を安定させ、かつ気体流通空間１３を区画形成するようにしている。

支持板１は、所定の材料を使用して密着保持層１０と略同じ大きさの平面円形の板に形成され、表裏両面がそれぞれ平坦とされる。この支持板１は、ハンダリフロー工程等の耐熱性が要求される場合には、例えば金属（鉄系、ＳＵＳ、チタン、アルミニウム等）、耐熱性の樹脂（液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等）、複合材（ガラスエポキシ、Ｃ／Ｃコンポジット、ガラス／ＰＰＥ、ガラス／ＢＴレジン等）、セラミックス等を使用して形成される。

また、支持板１に耐熱性が要求されない場合には、例えばポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート製の板が支持板１として使用される。

支持板１の中央部厚さ方向には、気体流通空間１３の空気を外部に排気する排気孔２が筒形に貫通して穿孔され、この排気孔２の下端部に真空ポンプ等からなるバキューム装置３が着脱自在に接続される。そして、このバキューム装置３が駆動することにより、平坦な密着保持層１０が凸凹に変形して保持した半導体ウェーハＷとの間に空気流入用の隙間を形成し、密着保持層１０から半導体ウェーハＷが取り外し可能となる。

密着保持層１０は、所定の材料を使用して自己密着性を有する弾性変形可能な平面円形の膜に形成され、支持板１の平坦な表面に貼着される裏面である被貼着面１１に複数の凹凸１２が一体形成されており、この複数の凹凸１２の凸部１４が従来の支持板１の突起として機能して支持板１の表面との間に気体流通空間１３を区画形成したり、形状や姿勢を安定させる。

密着保持層１０は、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、熱可塑性エラストマー、合成ゴム、天然ゴム等の材料により、凹凸１２を含む全体の厚さが５０〜５００μｍ程度に成形され、支持板１の表面に耐熱性の接着剤や接着テープにより接着されたり、シリコーン系やフッ素ゴム系の粘着剤、粘着テープにより粘着される。

凹凸１２は、密着保持層１０の周縁部以外の被貼着面１１に各種の成形法や熱プレス転写法により成形され、複数の凸部１４が密着保持層１０全体の厚さの２／３〜１／４程度の高さとされる。この複数の凸部１４は、密着保持層１０の平坦な姿勢や支持を安定させる観点から全て同じ高さに形成され、凸部１４と凸部１４との間に空気を流通させる空隙が形成されており、各凸部１４が支持板１の表面に接触したり、接着する円柱形に形成される。

凹凸１２の成形に際しては、例えば密着保持層１０がミラブルシリコーンゴムで成形される場合には、金型でプレス成形され、密着保持層１０が液状シリコーンゴムで成形される場合には、金型でＬＩＭＳ成形される。また、密着保持層１０が熱可塑性エラストマーで成形される場合には、熱プレス転写される。

上記構成において、基板保持具を製造する場合には、先ず、支持板１を所定の材料により形成し、必要に応じて支持板１の表裏両面をそれぞれ平坦とし、支持板１の中央部厚さ方向に排気孔２を穿孔する。また、密着保持層１０を所定の材料により成形し、この密着保持層１０の裏面である被貼着面１１に複数の凹凸１２を同時にあるいは後から成形する。これら支持板１と密着保持層１０との製造順序は、特に問うものではなく、必要に応じて変更することができる。

こうして支持板１と密着保持層１０とを別々に得たら、支持板１の表面に密着保持層１０の被貼着面１１とその複数の凸部１４を積層して強固に接着又は粘着し、支持板１と密着保持層１０との間に気体流通空間１３を区画形成すれば、基板保持具を製造することができる。

次に、基板保持具に半導体ウェーハＷを保持させる場合には、密着性を有する密着保持層１０の平坦な表面に半導体ウェーハＷを重ねて押圧すれば、半導体ウェーハＷを隙間なく密着保持させることができる。この際、支持板１の表面に被貼着面１１の複数の凸部１４がそれぞれ接触しているので、密着保持層１０が一部凹んだり、傾くことがなく、半導体ウェーハＷを安定した状態で保持することができる。

これに対し、基板保持具から半導体ウェーハＷを取り外したい場合には、支持板１の排気孔２にバキューム装置３を接続して駆動すれば良い。すると、気体流通空間１３が負圧化されるので、平坦な密着保持層１０が波打ち、密着保持層１０と半導体ウェーハＷとの間に空気流入用の隙間が形成され、密着保持層１０から半導体ウェーハＷを簡単に取り外すことができる。

上記構成によれば、密着保持層１０の被貼着面１１に凹凸１２を形成して密着保持層１０を平坦な安定状態に支持したり、気体流通空間１３を得るので、支持板１の表面に断面皿形の凹部を凹み形成したり、微細な突起を多数形成する必要が全くない。したがって、突起の形成作業に伴う煩雑化、複雑化、遅延化を有効に抑制防止することができる。また、支持板１を難加工の硬質材料により製造することもできる。さらに、突起の形成中に支持板１が割れたり、加工痕が支持板１の破損の原因になることもなく、基板保持具を長期に亘り使用することができる。

なお、上記実施形態では支持板１の表面に密着保持層１０を接着剤により接着したり、粘着剤により粘着したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、密着保持層１０の密着性を利用し、支持板１の表面に密着保持層１０を直接的に密着固定しても良い。また、支持板１と密着保持層１０とを平面楕円形、矩形、多角形等としても良い。さらに、支持板１の側部厚さ方向等に排気孔２を穿孔しても良い。

１支持板
２排気孔
１０密着保持層
１１被貼着面（被貼付面）
１２凹凸
１３気体流通空間
１４凸部
Ｗ半導体ウェーハ（基板）

Claims

支持板と、この支持板に貼り付けられて基板を着脱自在に保持する可撓性の密着保持層とを備え、支持板と密着保持層との間に気体流通空間を形成し、支持板に、気体流通空間の気体を外部に排気して密着保持層を変形させる排気孔を設けた基板保持具であって、
密着保持層の支持板に貼り付けられる被貼付面を凹凸に形成することにより、密着保持層の姿勢を安定させ、かつ気体流通空間を区画形成したことを特徴とする基板保持具。
支持板と、この支持板に貼り付けられて基板を着脱自在に保持する可撓性の密着保持層とを用い、請求項１記載の基板保持具を製造する基板保持具の製造方法であって、
密着保持層の支持板に貼り付けられる被貼付面を凹凸に形成し、支持板に密着保持層の被貼付面を貼り付けて支持板と密着保持層との間に気体流通空間を区画形成し、かつ密着保持層の姿勢を安定させることを特徴とする基板保持具の製造方法。