JP4922752B2

JP4922752B2 - 孔あきサポートプレート

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Publication number: JP4922752B2
Application number: JP2006355508A
Authority: JP
Inventors: 彰彦中村; 淳宮成; 吉浩稲尾; 泰昌岩田
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: US20130333833A1; JP2008166566A; TWI456686B; WO2008081561A1; TW200834807A; US20090288780A1; US8882096B2

Description

本発明は、ウエハを支持するためのサポートプレートに関し、特に、貫通孔のあるサポートプレート（本明細書において「孔あきサポートプレート」と呼ぶことにする）に関する。

近年、ＩＣチップの集積化・小パッケージ化の要求が厳しくなるにつれ、ウエハを薄化する開発が注目されている。ウエハはある程度薄化されると、面強度の低下に伴い面全体に撓みが発生し、取り扱う際に他の支持部材によるサポートが必要になる。そのため、ある程度薄化される予定のウエハは、予め上記支持部材としてのガラス製又は鉄−ニッケル合金製等のサポートプレートを貼り付けて面強度を補強してから取り扱われる。ウエハに対するサポートプレートの貼り合わせは、ウエハとサポートプレートの間に粘着性を有する物質（例えば接着剤等）を介在させることにより行われる。また、ウエハからのサポートプレートの剥離は、上記物質を溶解液で溶かすことにより行われる。この溶解液は、ウエハとサポートプレートとが溶解液中に浸けられることにより上記物質へ導かれる。

昨今では、上記物質に短時間で溶解液を反応させるために、上記サポートプレートとして、溶解液をウエハとの間に導く多数の微小な貫通孔をサポートプレートの厚み方向に設けたもの即ち孔あきサポートプレートが広く使用されている。この貫通孔は、また特にガラス製のサポートプレートにおいて、後に貫通できるように一部だけガラス物質を残し、未貫通状態にした構造のものもある。このような多数の貫通孔は、ウエハを貼り合わせる全範囲に渡って略均等に高い密度でサポートプレートに設けられている。

なお、貫通孔を備えた鉄−ニッケル合金製のサポートプレートの構成については、特許文献１に開示されている。
特開２００５−１９１５５０号公報

薄化されるウエハの面強度を補強するため、ガラス製のサポートプレートにおいては０．７ｍｍ厚のものが使用されている。
上記０．７ｍｍ厚のガラス製のサポートプレートであって、溶解液を通すための多数の貫通孔が空いているものにおいては、貫通孔の全ては、孔あきサポートプレートのエッジとその近傍領域とを残す略全ての領域に、高い密度で均等に設けられている。そのため、この貫通孔を通じて溶解液がウエハとの貼り合わせ面全体に効率よく導かれるようになり、ウエハと孔あきサポートプレートの間に介在させた粘着性を有する物質をすばやく反応させて、ウエハと孔あきサポートプレートとを短時間で剥離することが可能になる。

しかし、昨今では、ウエハが３００ｍｍ以上に大径化してきており、これに伴い孔あきサポートプレートも３００ｍｍ以上の大径化が要求されてきている。孔あきサポートプレートは、溶解液を通すための貫通孔のない普通のサポートプレートに比べ、貫通孔の分だけ基材の構成物質が欠如しており、剛性が低い。これまでの小径の孔あきサポートプレートにおいては、ある一定の強度を確保することができたが、３００ｍｍ以上に大径化した孔あきサポートプレートにおいては、０．７ｍｍ厚では、剛性の不足により上記のある一定の強度が確保されなくなり、撓みが発生する。即ち、従来の孔あきサポートプレートは、大径化すると撓みが生じてウエハの撓みが抑えられなくなるという問題があった。

上記の問題を回避するために、従来は、３００ｍｍ以上の大径の孔あきサポートプレートとして、１ｍｍ厚のガラス製の板状基材を０．８ｍｍにまで薄く加工したものを使用していた。しかし、このような場合には、１ｍｍ厚の板状基材を０．８ｍｍ厚になるまで薄く削るなどの加工が必要であり、０．７ｍｍ厚のガラス製の板状基材をそのまま使用する場合に比べて作業工程が増加するという問題があった。その上、３００ｍｍ以上の大径の孔あきサポートプレートとそれよりも小径の孔あきサポートプレートとでは厚みが異なる。そのため、孔あきポートプレートを扱う装置（例えば、貼り合わせ装置、剥離装置等）ごとに、異なる厚みをもつ孔あきサポートプレートを取り扱えるように各厚みに対応する部品をそれぞれ設ける等の必要があり、部品点数が増加する又は装置が大型化する等の問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、剛性を高めた孔あきサポートプレートを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
ウエハを接着層を挟んで面サポートするための孔あきサポートプレートであって、板状基材に形成した、幾何学模様の線からなる撓み防止用孔無し領域である撓み防止用の補強部を備え、前記幾何学模様は、複数の同心円、放射状に延びた線、又は同一図形の繰り返しによって構成される。

また、ウエハを接着層を挟んで面サポートするための孔あきサポートプレートであって、
板状基材に形成した、幾何学模様の線からなる撓み防止用孔無し領域である撓み防止用の補強部を備え、前記幾何学模様の線幅は１ｍｍ以下である。

また、上記孔あきサポートプレートには、更に真空吸着装置に対応する吸着用未開口領域を設けてもよい。
また、上記孔あきサポートプレートは、径が略３００ｍｍであり且つ厚みが０．７ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明においては、撓み防止用の補強部を備えるようにしたので、孔あきサポートプレートの剛性を高めることができる。
また、上記撓み防止用の補強部を板状基材に、幾何学模様の線からなる撓み防止用孔無し領域として設けるようにした場合は、孔あきサポートプレートの厚みを板状基材の厚みに合わせることができる。

また、上記幾何学模様が、複数の同心円、放射状に延びた線、又は同一図形の繰り返しにより構成される場合は、孔あきサポートプレートの広範囲に渡って効率よく面強度を上げることができる。

また、上記幾何学模様の線幅を１ｍｍ以下とすることにより、貫通孔のピッチと撓み防止用の補強部を介して隣り合う貫通孔のピッチとの差が狭まる。そのため、撓み防止用の補強部を設けたことによるウエハと孔あきサポートプレートの剥離時間の増大を、小さく抑えることができる。

また、吸着用未開口領域を設けることにより、真空吸着装置を利用した場合における吸着性も良くなる。
特に径が３００ｍｍ以上の０．７ｍｍ厚の孔あきサポートプレートにおいては、剛性が高められることにより撓みの発生を抑えることができるようになり、孔あきサポートプレートとしての利用性が高まる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第一の実施の形態）
図１及び図２は、第一の実施の形態における本発明の孔あきサポートプレートの説明図である。図１（ａ）は、上記孔あきサポートプレートの斜視図、同図（ｂ）は、上記孔あきサポートプレートの平面図である。また、図２（ａ）は、図１（ｂ）における点線Ａ部分の拡大図であり、同２（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ´線における断面図である。

図１（ａ）及び（ｂ）の孔あきサポートプレート１は、０．７ｍｍ厚の板状のガラス材料を径３００ｍｍの円形に加工した板状基材１０に、全面に約０．４ｍｍ径の多数の貫通孔（同図において点で示したもの）１２を空けたものである。

貫通孔１２は、エッチング等により板状基材１０の片面又は両面から厚み方向へガラス物質を除去するなどして形成されたものである。この貫通孔１２は、ウエハ（図示せず）と貼り合わせる側の面（同図（ｂ）に示されている板状基材１０の面）に向けて液体を導く通路として利用される。この液体としては、ウエハと板状基材１０との間（同図（ｂ）に示されている板状基材１０の面上）に介在してウエハと板状基材１０とを貼り合わせる図示しない粘着部材（例えば接着剤等）の溶解液が利用される。この溶解液は、ウエハを薄化した後に板状基材１０を剥離する際に使用されるものであるため、貫通孔１２は、板状基材１０の剥離時に貫通されていればよい。以下の説明において、貫通孔１２は、板状基材１０を厚み方向に貫通した孔とするが、板状基材を剥離する直前に貫通させることができるように、ガラス物質の一部を残して未貫通状態にしておいてもよい。

孔あきサポートプレート１においては更に板状基材１０が、円の繰り返しによって構成された幾何学模様の線の部位１４において貫通孔を有しない構造となっている。
上記の幾何学模様の線の部位１４のより詳しい構造は、図２（ａ）の部分拡大図及び同図（ｂ）の断面図に示した如くである。即ち、図２（ａ）に示すように、板状基材１０上には略均等に高い密度で多数の貫通孔（同図（ａ）の黒い点）１２が設けられているが、幾何学模様の線の部位（同図（ａ）の白い太線）１４においては上記貫通孔が設けられていない。また、同図（ｂ）に示すように、領域１２´においては、板状基材１０の上面１０Ａから下面１０Ｂ（厚み方向）に貫通した多数の貫通孔１２が設けられており、それぞれの貫通孔１２（同図（ｂ）の黒く縦縞で示された部分）の位置においてガラス物質が完全に除去されているが、円の繰り返しによる幾何学模様の線の部位１４においては貫通孔がないため、板状基材１０を構成しているガラス物質がそのまま残っている。

ここで、幾何学模様の線の部位１４の寸法と貫通孔１２の寸法の一例を挙げると次の如くである。即ち、幾何学模様の線は約１ｍｍ幅、円の内径２９ｍｍ、及び円の外径３１ｍｍであり、また、貫通孔１２は約０．４ｍｍ径、約０．６ｍｍピッチで設けられている。上記幾何学模様の線は、上記のように所定の線幅を有しており、図２（ａ）に示すようにその部位１４において、貫通孔１２が設けられている領域を島状に分断する。

上記の数値構成においては、３００ｍｍ径及び０．７ｍｍ厚のガラス製の孔あきの板状基材であっても撓みは発生しない。これは、幾何学模様の線の部位１４に残ったガラス物質が、各貫通孔１２を囲むガラス物質と一体のものであり、板状基材１０の剛性を高めるように作用し、板状基材１０の撓みを防止する補強部として機能するためである。そこで、本明細書では、板状基材１０に形成された上記幾何学模様の線の部位１４の領域を「補強部」又は「撓み防止用孔無し領域」と呼んでいる。

なお、貫通孔１２の径の大きさ及び配置は、ウエハと板状基材１０の間の貼り合わせ精度と、ウエハから板状基材１０を剥離する際の剥離時間と密接に関係する。そのため、補強部を設ける場合においては、所要の撓み防止効果を保持しながら上記剥離時間が延びないように注意を払う必要がある。現段階では、上記剥離時間が延びることを抑えるには、補強部の線幅を１ｍｍ以下に設定するとよいことが分かっている。

なお、上記補強部及び貫通孔には、ここでは一枚の板状基材１０に形成されているため、双方を同時に形成することができる。即ち、貫通孔１２が形成される位置が開口し且つ補強部となる領域が開口していないレジストマスクをフォトリソグラフィ工程を通じて板状基材上に積層し、ドライエッチング等の異方性エッチングにより上記開口部を通じて上記板状基材に貫通孔を空け、次いで、板状基材上のレジストマスクを除去するなどして形成できる。この場合、最後にレジストマスクを除去した位置に残った、幾何学模様の線で示される１ｍｍ以下の領域が、補強部となる。

また、以上においては、板状基材に形成された補強部即ち「撓み防止用孔無し領域」について説明したが、「撓み防止用孔無し領域」に限らず、他の形態で「補強部」を設けてもよい。例えば、上記幾何学模様の線により示される範囲外を開口又は複数の貫通孔を設けた別体の補強板を準備して、この補強板を、全面に貫通孔が空けられたガラス製の板状基材に貼り合わせるなどして設けても、剛性を高めることができる。

以上に示したように、第一の実施の形態においては、ガラス製の板状基材において円形の幾何学模様の線の部位を未貫通にして、その部位を補強部にした。
上記のように、補強部を、上記板状基材上において円形の幾何学模様にして配置したことにより、広範囲に渡って効率よく面強度を上げることができるようになった。

また、円形の幾何学模様の補強部を板状基材の全面にわたって設けたことにより、板状基材全面の剛性を高めることができるようになった。３００ｍｍ径及び０．７ｍｍ厚のガラス製の板状基材においては撓みの発生を防止することも可能になり、貼り付け装置及び剥離装置への利用性が上がった。この場合、３００ｍｍ径よりも小径の０．７ｍｍ厚のものと厚みが同じであるため、例えば貼り合わせ装置、剥離装置等において構成を大幅に変更することなく、また、部品も大幅に増やすことなく、小径と大径の孔あきサポートプレートを同様に扱えるようにすることが可能になる。

また、上記のように板状基材自体に補強部を構成したもの即ち「撓み防止用孔無し領域」を備えたものについては板状基材と補強部の厚みが同じであるため、孔あきサポートプレートを上記板状基材と同じ厚みにすることができるようになった。

また、撓み防止用孔無し領域は貫通孔を空ける際に形成されるので、孔あきサポートプレートを製造する際の全体の工数は増加することは無い。
（第二の実施の形態）
第二の実施の形態においては、片面を真空吸着して保持するタイプの吸着装置において利用される孔あきサポートプレートについて示す。

図３（ａ）は、第二の実施の形態における孔あきサポートプレートの平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）における点線Ｃ部分の拡大図である。なお、各図（ａ）及び（ｂ）において図１（ｂ）又は図２（ａ）と同一の構成のものには同一の番号を付した。

以下では、第一の実施の形態と異なる点について、詳しく説明することにする。
図３（ａ）及び（ｂ）の孔あきサポートプレート２は、第一の実施の形態で示したものと同様に、０．７ｍｍ厚のガラス製の板状基材１０が３００ｍｍ径に円形に加工されたもので、０．４ｍｍ径程度の複数の貫通孔１２が全面に高い密度で空けられている。

板状基材１０には、更に、吸着用未開口領域２０が形成されている。吸着用未開口領域２０は、真空チャック等を備える真空吸着装置からの真空引きにより高い負圧がかかるように構成されたものである。そのため、吸着用未開口領域２０は、真空吸着装置に設けられている吸着用の溝や孔の位置に合わせて設けられるものであり、真空吸着装置の設計に応じて配置や形状も決まってくる。吸着用未開口領域２０は、同図（ａ）に示すようにここでは複数の同心円で示したように配置されている。なお、吸着用未開口領域２０は、板状基材１０の上下に空気が抜けないようにその領域において未貫通状態の構造を有していればよい。例えば、上下の面とも塞がれた構造、板状基材の厚み方向の一部に遮蔽部を有する構造等である。このように、吸着用未開口領域２０は、貫通孔を有しないが、「補強部」とは形成する位置、形成する面積、機能、及び具体的な構造の面で全く異なる。

形成する面積の点では、例えば、吸着用未開口領域２０と撓み防止用孔無し領域１４とは互いに線幅が異なる。同図（ｂ）においては、撓み防止用孔無し領域１４の線幅は吸着用未開口領域２０の線幅よりも狭く形成されている。なお、それぞれの線幅を比較するために一例として数値データを挙げると、次の如くになる。即ち、各貫通孔１２は約０．４ｍｍ径、約０．６ｍｍピッチで設けられ、円の繰り返しによる幾何学模様の線１４は約０．７ｍｍ幅、円の内径２９．５ｍｍ、及び円の外径３０ｍｍで配置される。そして、上記吸着用未開口領域２０を構成している同心円の線は各々、約１ｍｍ幅で設けられる。ただし、吸着用未開口領域２０は、真空吸着装置の吸着溝又は吸着孔を塞ぐ大きさで設ける必要があるため、真空吸着装置の吸着溝又は吸着孔に合わせて線幅を最低でも0.5ｍｍ以上に広くとることが好ましい。

なお、第二の実施の形態においては、上記吸着用未開口領域２０と上記撓み防止用孔無し領域１４とが重なる部分（共通領域）が発生する。この共通領域においては真空吸着装置による吸着性を低下させずに板状基材を補強するという二つの目的を達成させる必要がある。そのため、上記共通領域は上記撓み防止用孔無し領域１４として構成する。

なお、吸着用未開口領域２０及び撓み防止用孔無し領域１４は例えば次の如くに貫通孔１２の形成工程と同時に形成することができる。即ち、貫通孔１２が形成される位置が開口し且つ吸着用未開口領域２０及び撓み防止用孔無し領域１４に対応する位置が開口していないレジストマスクをフォトリソグラフィ工程を通じてガラス製の板状基材１０上に積層し、ドライエッチング等の異方性エッチングにより板状基材１０に上記開口部を通じて貫通孔を空け、次いで、板状基材１０上のレジストマスクを除去する等して形成できる。この場合、最後にレジストマスクを除去した位置に残った領域のうちの、幾何学模様の線で示される例えば0.7ｍｍ以下の領域が撓み防止用孔無し領域１４となり、同心円の線で示される例えば１ｍｍ以上の領域が吸着用未開口領域２０となる。

以上に示したように、第二の実施の形態においては、第一の実施の形態に示した板状基材に更に吸着用未開口領域２０を設けたものを示した。第二の実施の形態における孔あきサポートプレートは、吸着用未開口領域２０が設けられているため、第一の実施の形態に示した孔あきサポートプレート１と比べると吸着性が向上している。また、特に、撓み防止用孔無し領域１４には吸着用未開口領域２０と重なる領域（共通領域）が含まれているが、その共通領域において貫通孔を構成していないため、第一の実施の形態における孔なしサポートプレート１と同様の効果も得ることができる。
（第三の実施の形態）
第三の実施の形態においては、第一及び第二の実施の形態において示した本発明の孔あきサポートプレートに構成されている補強部（特に撓み防止用孔無し領域）と、吸着用未開口領域の変形例を示す。ただし、以下において特に説明しないが「撓み防止用孔無し領域」と「吸着用未開口領域」のそれぞれは、第二の実施の形態に示した条件で設けられているものとする。

図４及び図５は、第一の実施の形態において示した補強部（又は第二の実施の形態において示した撓み防止用孔無し領域）の円形の幾何学模様の線の変形例である。
図４は、上記円形の幾何学模様の線を多角形の幾何学模様の線に変更した場合の例であり、六角形の繰り返しパターンによる幾何学模様の線３０によって補強部（又は撓み防止用孔無し領域）を構成している。

図５は、上記円形の幾何学模様の線を複数の同心円の組み合わせによる幾何学模様の線に変更した場合の例であり、半径の異なる６つの同心円の線４０によって補強部（又は撓み防止用孔無し領域）を構成している。

図６から図８は、第二の実施の形態において示した吸着用未開口領域の同心円の形状を変形した例である。それぞれは、真空吸着装置に構成されている吸着用の溝や孔の位置に合わせて変形されたものである。

図６は、吸着用未開口領域を島状に設けた場合の例である。ここでは、同図に示すように、中心から等距離の４箇所の位置に楕円形の吸着用未開口領域５０を設けている。
図７は、吸着用未開口領域を、互いに直行する２本の帯状の線６０にして設けた場合の例である。

図８は、吸着用未開口領域を、中心部を島状にして且つ外周部を同心円の線７０にして設けた場合の例である。
なお、以上に示した補強部（又は撓み防止用孔無し領域）の模様は、一例である。そのため、上記補強部（又は撓み防止用孔無し領域）の模様をその他の幾何学模様の線で構成してもよい。例えば、円或いは多角形を一つだけ使用して上記幾何学模様の線を構成してもよい。

また、以上に示した吸着用未開口領域の形状もまた、一例である。そのため、真空吸着装置に構成されている吸着用の溝や孔に合わせて、上記吸着用未開口領域の形状を適宜変形してもよい。

また、片面を真空吸着して保持するタイプの吸着装置において利用される孔あきサポートプレートにおいては、以上に示した各模様及び形状を任意に組み合わせて上記の撓み防止用孔無し領域の模様及び上記の吸着用未開口領域の形状をつくってもよい。

以上のように、第三の実施の形態においては、様々な模様により補強部を構成できる。そのため、板状基材の材質や設計の上から、最適な模様を選択することができる。また、様々な模様、形状を組み合わせて撓み防止用孔無し領域の模様及び吸着用未開口領域の形状を構成できるため、吸着性が高く且つ剛性が高い孔あきサポートプレートを真空吸着装置の構成に応じて適宜選択することができる。

また、第一及び第二の実施の形態に示した効果も得られる。

第一の実施の形態における本発明の孔あきサポートプレートの説明図である。上記孔あきサポートプレートの部分拡大図である。第二の実施の形態における本発明の孔あきサポートプレートの説明図である。撓み防止用孔無し領域における幾何学模様の線の変形例を示す図である（その一）。撓み防止用孔無し領域における幾何学模様の線の変形例を示す図である（その二）。吸着用未開口領域の形状の変形例を示す図である（その一）。吸着用未開口領域の形状の変形例を示す図である（その二）。吸着用未開口領域の形状の変形例を示す図である（その三）。

符号の説明

１孔あきサポートプレート
１０ガラス製の板状基材
１２貫通孔
１４幾何学模様の線の部位

Claims

ウエハを接着層を挟んで面サポートするための孔あきサポートプレートであって、
板状基材に形成した、幾何学模様の線からなる撓み防止用孔無し領域である撓み防止用の補強部を備え、
前記幾何学模様は、複数の同心円、放射状に延びた線、又は同一図形の繰り返しによって構成されている、
ことを特徴とする孔あきサポートプレート。
ウエハを接着層を挟んで面サポートするための孔あきサポートプレートであって、
板状基材に形成した、幾何学模様の線からなる撓み防止用孔無し領域である撓み防止用の補強部を備え、
前記幾何学模様の線幅は１ｍｍ以下である、
ことを特徴とする孔あきサポートプレート。
前記サポートプレートは、吸着用未開口領域を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の孔あきサポートプレート。
径が略３００ｍｍ且つ厚みが０．７ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の内の何れか一つに記載の孔あきサポートプレート。