JP6631888B2 - 被加工物保持装置及びレーザカット加工方法 - Google Patents

Description

この発明は、被加工物を保持するための被加工物保持装置及びレーザカット加工方法に関するものである。

従来、この種の技術としては、メカニカルクランプ，マグネット及びバキュームを用いた装置、ワックス固定やテープによって保持する装置、そして、静電チャックや粘着チャック等がある。

メカニカルクランプを用いた装置は、旋盤加工やフライス加工に用いられる装置であり、専用のチャックを使って、被加工物を機械的に掴む（挟み込む）ことで固定する装置である（例えば、特許文献１参照）。
マグネットを用いた装置も、主に機械加工で用いられる装置であり、磁性体の被加工物をマグネットの磁力で吸着して固定する装置である（例えば、特許文献２参照）。
バキュームを用いた装置は、被加工物の表面（加工面）と裏面の圧力差によって、被加工物を把持する装置であり、現在、Ｓｉウェハやガラス加工において、この装置が最も使われている（例えば、特許文献３参照）。
ワックス固定により保持する技術は、熱をかけると溶け、そして冷ますと固まるというワックスの特性を使って、被加工物を固定する技術である（例えば、特許文献４参照）。
テープにより保持する技術は、テープを被加工物の裏面に貼り、このテープをバキュームチャックで固定することで、被加工物を保持する技術である。Ｓｉウェハのグラインディングプロセスでは、この技術が多用されている（例えば、特許文献５参照）。
静電チャックは、被加工物の裏面を静電気によって把持する装置であり、半導体やディスプレイの保持に良く使われる（例えば、特許文献６参照）。
粘着チャックは、シリコーンやブタジエンゴム，ウレタンゴムが粘着性を有していることに着目し、被加工物を、これらシリコーン等の粘着力によって固定する装置である（例えば、特許文献７参照）。

特開２００１−１４４０６９号公報 特開２０１２−０６１５６６号公報 特開平０８−１２５０００号公報 特開平０９−２６０３１４号公報 特開２０１１−０４２００３号公報 特開２０１０−１２９８４５号公報 特開２００９−１１７４４１号公報

平面研削加工及び半導体産業においては、フィルム状や薄板状のＳｉウェハやガラス基板の加工が一般的に行われている。しかし、このような被加工物は、その薄さ故に機械的に掴むことが難しく、しかも、割れ易いので、保持するときに、ストレスを与えてることができない。このため、このような薄い被加工物を加工する産業界では、薄い被加工物を、各種の環境下においても、確実且つ長時間、優しく保持／解除することができるか否かが、重要な課題であった。

しかし、上記した従来の技術では、このような課題を解決することができなかった。
すなわち、メカニカルクランプを用いた装置では、例えば、０．５ｍｍ以下の薄いＳｉウェハやガラスを研削加工する際に、チャックで掴むことができない。無理して掴むと、薄い被加工物がチャックの機械的な力によって破損してしまう。
マグネットを用いた装置では、被加工物が磁性を持つ必要があるため、非磁性のＳｉウェハやガラスを保持することができない。
バキュームを用いた装置は、比較的大きな保持力を得ることができる。しかし、Ｓｉウェハやガラスを薄く加工すると、撓み易くなる。このため、この装置を用いて、被加工物を吸着しようとすると、被加工物が吸着孔に引き込まれて、変形し、平面精度の高い加工を行うことができない。また、被加工物をその吸引力によって割ってしまうおそれもある。さらに、研削液や冷却水等を使う加工プロセスにおいて、この装置を使用すると、バキュームしているが故に、装置が研削液や冷却水等の液体を吸い込んでしまうという問題が発生する。
ワックス固定により保持する技術では、ワックスが消耗品であるため、加工コストの問題が発生する。また、熱をかけたり冷ましたりするプロセスや固定する板等、特別な加工プロセスや加工部品が必要となり、その分、加工コストが高くなる。
テープにより保持する技術は、薄いＳｉウェハの加工では最も使用されている技術である。しかしながら、この技術では、ＢＧ（バックグラウンド）テープやエキスパンドテープ等の高価なテープを使用するため、コスト的に問題がある。しかも、高価なテープでありながら、消耗品である。つまり、これらのテープは、１度使うと、２度と使えなくなる。
静電チャックは、真空中でもその力を発現するので、多くのプロセスで用いられているが、被加工物に対する保持力が、他の方式の技術よりも弱い。また、研削液や冷却水等の液体が、被加工物やチャックに着くと、吸着力が激減してしまうので、ウェットプロセスでは使用することができない。
粘着チャックは、シリコーンやブタジエンゴム，ウレタンゴム等、それ自体が非常に柔らかいゴムを使用するので、被加工物をこれらのゴムで固定しようとすると、被加工物が動いてしまい、高精度の加工が困難である。

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、薄い各種の被加工物を、各種の環境下においても、破損や変形をさせることなく、確実且つ優しく保持／解除することができ、しかも、加工コストの低減化と高精度の加工を可能にした被加工物保持装置及びレーザカット加工方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、被加工物をその表面に粘着可能で且つ厚さ方向に撓み可能な粘着部と、この粘着部をその表面に着脱自在に保持して固定する保持部とを備える被加工物保持装置であって、粘着部は、被加工物をその表面上に粘着して固定可能で且つ厚さ方向及び面方向への柔軟性を有した粘着層と、厚さ方向に撓み可能で且つ所望の引張強度を有し、粘着層の裏面に固着した基材層とで形成された部分であり、保持部は、粘着部の基材層を着脱自在に吸着して、粘着部をその表面に保持固定する部分であり、粘着部の基材層は、複数且つ所定幅のスリットによって完全に分離された複数のピース状基材層で構成されている。

かかる構成により、この発明の被加工物保持装置を、平面研削加工及び半導体産業における加工プロセス中に設置することで、被加工物を保持固定することができる。
すなわち、別体の粘着部を保持部上に着脱自在に保持固定させた状態で、被加工物を粘着部の表面に載置すると、被加工物が、粘着部によって粘着され、被加工物保持装置によって保持固定された状態になる。
かかる状態で、砥石等を用いて、被加工物の表面を加工することができる。
ところで、被加工物が、フィルム状や薄板状のＳｉウェハやガラス基板の場合には、被加工物を把持して、ストレスを与えると、機械的な力によって破損させてしまうおそれがある。
しかし、この発明の被加工物保持装置では、被加工物を粘着部上に載置するだけで、保持固定することができるので、保持固定時に、被加工物に機械的なストレスを与えることはない。
したがって、この被加工物保持装置を用いることで、薄い被加工物の加工プロセスでも、破損や変形させることなく確実に保持及び固定させることができる。
そして、加工作業終了後は、被加工物が保持固定されている粘着部を、保持部から取り外し、被加工物を下側にして、粘着部を上方にめくる。このとき、粘着部が、厚さ方向に撓み可能であるので、粘着部が、被加工物から簡単に剥がれて、被加工物に対する保持動作が解除され、被加工物が粘着部から外れる。

また、この発明の被加工物保持装置では、被加工物をその表面上に粘着して固定可能な粘着層と粘着層の裏面に固着された基材層とにより、粘着部を形成したので、ＢＧテープやエキスパンドテープ等のような高価なテープを使用する必要がない。また、粘着層は、これらの高価なテープと異なり、１度だけでなく、多数回使用できる。

また、粘着部の粘着層は、厚くすると、被加工物が動いてしまい、被加工物を保持固定するための固定能力が失われるおそれがある。このため、粘着層は、出来るだけ薄い方が好ましい。しかし、粘着層を薄くすると、加工時に、被加工物を通じて伝わる砥石等の外力によって、粘着層が伸びたり、凹んだりするおそれがある。
しかしながら、この発明の被加工物保持装置では、粘着部が、所望の引張強度を有し、粘着層の裏面に固着して外力による粘着層の変形を抑止する基材層を、粘着層に固着した構造になっているので、被加工物を通じて伝わる砥石等の外力による粘着層の変形が防止され、粘着層が伸びたり、凹んだりするおそれはない。この結果、被加工物が、確実に固定され、高精度な加工が可能になる。

被加工物を常温下で保持固定することができるので、ワックス固定技術のように、加熱及び冷却のプロセスや特別な部品を必要としない。つまり、この発明の被加工物保持装置によれば、特別な加工プロセスや加工部品を必要とせず、加工コストの低減化を図ることができる。

また、粘着部を、面方向に引っ張り、又は撓ませると、スリットの部分の粘着層が伸びて、複数のピース状基材層が、互いに離れる方向又は近づく方向に変位する。この結果、粘着部全体が、広がったり、縮んだりする。
したがって、反りのない被加工物を粘着部に貼り付ける場合には、粘着部を引っ張ったり、撓ませたりせずに、粘着層の表面を被加工物に圧接する。これにより、粘着層が被加工物に粘着する。このとき、粘着部に引っ張り力等が加わっていないので、粘着部は縮まない。この結果、被加工物は、反りのない状態で粘着部に保持されることとなる。
また、反りのある被加工物を粘着部に貼り付ける場合には、粘着部を引っ張った状態又撓ませた状態で、粘着層を、被加工物の反り出ている面の全面に圧接する。そして、被加工物の反りがなくなるまで、被加工物を押圧する。しかる後、押圧力を解除して、粘着部を引っ張り力等から解放する。すると、押圧力の解除によって、被加工物が元の反り状態に戻ろうとする。しかし、粘着部に対する引っ張り力等の解放により、粘着部全体の収縮力が、被加工物の戻り力に抗し、被加工物を反りのない状態に維持する。この結果、被加工物は、反りのない状態で、粘着部に保持されることとなる。
そして、保持されている被加工物を粘着部から取り外す場合には、粘着部を引っ張るか、撓ませる。これにより、粘着部が全体的に伸びて、被加工物が、粘着層の粘着力から解放され、粘着部から外れる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の被加工物保持装置において、基材層の各スリットは、当該基材層の一方端から他方端に至る線状のスリットであり、複数の当該スリットは、所定間隔で平行に並設されている構成とした。

かかる構成により、粘着部をスリットの長さ方向に引っ張っても、粘着部全体が広がることはない。しかし、粘着部をスリットの幅方向、すなわち、スリットの並び方向に引っ張ると、スリットの部分の粘着層が伸びて、粘着部全体が広がる。
したがって、反りのない被加工物を粘着部に貼り付ける場合には、被加工物を粘着部の粘着層に接触させた状態で、ローラ等を、粘着部の基材層上で、スリットの長さ方向に転がし、粘着層を被加工物に圧接する。そして、粘着部をローラ等の押圧力から解放する。すると、粘着部は縮まないので、被加工物は反りのない状態で保持される。
また、弓のように一方向にのみ反っている被加工物を粘着部に貼り付ける場合には、粘着部のスリットの並び方向が被加工物の反り方向と同方向になるように、粘着部の粘着層を被加工物の反り出ている面に接触させる。かかる状態で、ローラ等を、粘着部の基材層上で、スリットの並び方向に転がす。すると、粘着部全体がスリットの並び方向、すなわち、被加工物の反り方向に伸びて、粘着層が被加工物全面に圧接した状態になる。そして、被加工物の反りがなくまるまで、ローラ等で被加工物を押圧した後、ローラ等の押圧力を解除する。すると、被加工物が元の弓のような反り状態に戻ろうとする。しかし、ローラ等の押圧力の解除によって、粘着部全体がスリットの並び方向に縮もうとするので、その収縮力が、被加工物の戻り力に抗して、被加工物を反りのない状態に維持する。この結果、被加工物が、反りのない状態で、粘着部に保持されることとなる。
そして、保持されている被加工物を粘着部から取り外す場合には、粘着部をスリットの並び方向に引っ張る。すると、粘着部がスリットの並び方向に伸びて、被加工物が、粘着層の粘着力から解放され、粘着部から外れる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の被加工物保持装置において、基材層の各スリットは、直線状のスリットである構成とした。

請求項４の発明は、請求項２に記載の被加工物保持装置において、基材層の各スリットは、ジグザク線状又は波線状のスリットである構成とした。

請求項５の発明は、請求項１に記載の被加工物保持装置において、複数のスリットは、径が異なる円形状又は多角形状の複数のスリットで形成され、且つ、小径のスリットが大径のスリットの内側に含まれるように、年輪状に配設されている構成とした。

かかる構成により、厚さ方向の圧力を粘着部に加えると、各スリットが粘着部の厚さ方向に伸び、複数のピース状基材層が厚さ方向に変位して、粘着部全体が椀状に撓む。
したがって、椀のように多方向に反っている被加工物を粘着部に貼り付ける場合には、最内ピース状基材層が被加工物の反り出した部分の頂点に位置するように、粘着部の粘着層を被加工物に接触させる。
かかる状態で、粘着部を被加工物側に押圧すると、複数のピース状基材層が被加工物側に変位して、粘着部全体が椀状に撓み、粘着層が、椀状に反っている被加工物全面に圧接した状態になる。
この状態で、エアー等の圧力を粘着部の基材層側に加えると、エアー等の圧力により、被加工物の反りが矯正されるので、被加工物の反りがなくなるまで、エアー等の圧力によって押圧する。すると、粘着部も元の状態に復旧し、粘着層が反りのない状態の被加工物の全面に粘着する。この結果、反りのない被加工物が粘着部によって保持された状態になり、被加工物の貼り付けが完了する。
そして、保持している被加工物を粘着部から取り外す場合には、エアー等の圧力をさらに高める。すると、粘着部全体が、被加工物に向かって椀状に突出した状態に変形する。この結果、被加工物が、粘着部から離れる方向に押圧され、粘着部から剥がれる。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の被加工物保持装置において、粘着部の粘着層は、シリコーンゴム（シリコーン樹脂）、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムのいずれかで形成されている構成とした。

請求項７の発明は、請求項６に記載の被加工物保持装置において、粘着部の基材層は、合成樹脂で形成され、保持部は、粘着部の基材層を真空吸着するための真空吸着機構を有する構成とした。

かかる構成により、粘着部を保持部上に載せ、真空吸着機構を機能させることで、粘着部を保持部上に強く固定することができる。
このとき、粘着部の基材層が、保持部の真空吸着機構によって真空吸着されるため、基材層が吸着孔に引き込まれて、変形するおそれがある。
しかし、この発明の被加工物保持装置では、粘着部の基材層を、所望の引張強度を有した合成樹脂で形成しているので、基材層が吸着孔に引き込まれて、変形するおそれはない。

請求項８の発明は、請求項７に記載の被加工物保持装置において、粘着部の基材層は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）又はポリイミドのいずれかで形成されている構成とした。

請求項９の発明は、請求項６に記載の被加工物保持装置において、粘着部の基材層は、磁性を有する部材で形成され、保持部は、粘着部の基材層を磁気吸着するための永久磁石又は電磁石のいずれかを有する構成とした。

かかる構成により、粘着部を保持部上に載せると、磁性を有した基材層が、保持部の永久磁石又は電磁石によって、磁気吸着され、粘着部全体が保持部上に強く固定される。
したがって、被加工物を粘着部上に載置することで、被加工物の磁性又は非磁性にかかわらず、被加工物を確実に保持固定することができる。
また、粘着部を保持部上に、磁気吸着することができる構造であるので、この発明の被加工物保持装置は、真空中においても使用することができる。
さらに、研削液や冷却水等を使う加工プロセスにおいて、この被加工物保持装置を使用しても、真空吸着機構と異なり、吸着孔が存在しないので、研削液や冷却水等の液体を装置内に吸い込んでしまうという事態は発生しない。

請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の被加工物保持装置において、粘着部の粘着層の厚さは、０．０２５ｍｍ〜１．５ｍｍ以内であり、その硬度は、２０°〜７０°であり、且つその粘着力は、被加工物に対するピール強度で２Ｎ（ニュートン）／２０ｍｍ以下であり、粘着部の基材層の大きさは、粘着層の大きさ以上であり、その厚さは、０．０２５ｍｍ〜０．５ｍｍ以内であり、且つその引張強度は、１０ＭＰａ以上である構成とした。

請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の被加工物保持装置において、粘着部の粘着層と基材層とは、加工時に用いられる液体に対する耐薬品性を有すると共に、その耐熱性が１００℃以上である構成とした。

かかる構成により、粘着部の粘着層と基材層とが、加工時に用いられる液体に対する耐薬品性を有しているので、研削液や冷却水等の液体が、被加工物や粘着部に付着しても、吸着力が減少することはない。このため、この発明の被加工物保持装置は、ウエットやドライの加工環境下においても、影響を受けることなく、被加工物を確実に保持することができる。
さらに、粘着部の粘着層と基材層との耐熱性が１００℃以上であるので、加熱及び冷却時においても、防熱等のための特別な部材を必要とせず、部品コストの低減化を図ることができる。

請求項１２の発明は、請求項６に記載の被加工物保持装置において、粘着部の基材層は、導電性を有したポリイミドで形成され、保持部は、粘着部の基材層を静電気力で吸着する静電チャックである構成とした。

かかる構成により、被加工物を粘着部の粘着層上に粘着させ、基材層を保持部である静電チャックに載せることで、導電性を有したポリイミドで形成された基材層が、静電気力で静電チャックに吸着され、被加工物が静電チャック上に保持固定される。
ところで、薄い被加工物を、プラズマによってダメージレスでダイシング加工する場合には、被加工物を静電チャックで保持固定する方法がとられる。しかし、かかる場合に、粘着部の基材層が通常のポリイミドであると、静電チャックによる十分な吸着力を得ることができない。かといって、基材層をＳＵＳ等の金属で形成すると、プラズマ加工中に、被加工物が金属汚染される可能性がある。
そこで、この発明では、粘着部の基材層を、導電性を有するポリイミドで形成した。これにより、基材層と静電チャックとの間に強い静電吸着力が働き、被加工物が静電チャックによって強固に保持固定されることとなる。
したがって、この発明の被加工物保持装置は、平面研削加工に使用することができるだけでなく、被加工物の金属汚染を心配することはなく、プラズマダイシング加工にも使用することができる。

請求項１３の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の被加工物保持装置を用いて被加工物をレーザカット加工するレーザカット加工方法であって、被加工物保持装置の粘着部を極薄の粘着層と極薄の基材層とで形成して、粘着部の熱伝導率を低減させる第１の工程と、被加工物を粘着部上に粘着させる第２の工程と、保持部により、粘着部の基材層を着脱自在に吸着して、粘着部を保持部の表面に保持固定する第３の工程と、レーザを被加工物の表面に照射して、当該被加工物をハーフカットする第４の工程とを備える構成とした。

かかる構成により、第１の工程を実行することにより、粘着部が、極薄の粘着層と極薄の基材層とで形成される。そして、第２の工程を実行することにより、被加工物が、粘着部上に粘着され、第３の工程を実行することにより、粘着部が、保持部の表面に保持固定される。かかる状態で、第４の工程を実行することにより、レーザが被加工物の表面に照射され、被加工物がハーフカットされる。つまり、レーザカット加工方法を実行することにより、被加工物をレーザダイシング加工することができる。
ところで、レーザカット加工では、被加工物がレーザのエネルギによって加熱され、被加工物が、過加熱状態になるおそれがある。しかしながら、この発明では、第１の工程において、被加工物保持装置の粘着部を極薄の粘着層と極薄の基材層とで形成して、粘着部の熱伝導率を低減させているので、被加工物に加わった熱は、粘着部に保留されることなく、外部に発散するため、被加工物が過加熱状態になるおそれはほとんどない。

以上詳しく説明したように、この発明によれば、薄い被加工物の加工プロセスでも、破損や変形させることなく確実に保持及び固定させることができる、という優れた効果がある。また、被加工物を確実に固定して、高精度の加工を可能にするだけでなく、被加工物に負荷をかけずに保持／解除することができる。さらに、１回の加工だけでなく、多数回の加工を可能とすると共に、特別な加工プロセスや加工部品を必要とせず、加工コストの低減化を図ることができる。
また、この発明によれば、被加工物の反りの有無にかかわらず、粘着部によって、被加工物を、反りのない状態で、保持することができると共に、粘着部を引っ張ったり、撓ませるだけで、被加工物を、簡単に粘着部から取り外すことができるという効果がある。

特に、請求項２ないし請求項５の発明によれば、弓のように一方向にのみ反っている被加工物を、反りのない状態で保持することができ、そして、簡単に取り外すこともできる。

また、請求項５の発明によれば、椀のように多方向に反っている被加工物を、反りのない状態で保持することができ、また、簡単に取り外すこともできる。

特に、請求項７の発明によれば、被加工物や粘着部を変形させることなく、被加工物を粘着部と共に、強い力で保持固定することができる、という効果がある。

また、請求項９の発明によれば、磁石を用いた構成であるにもかかわらず、磁性の被加工物だけでなく、非磁性の被加工物をも確実に保持することができ、また、真空中においても使用することができる、という効果がある。そして、ドライな加工環境下だけでなく、ウエットな加工環境下においても、被加工物を確実に保持することができる。

さらに、請求項１１の発明によれば、ウエットやドライ等、あらゆる加工環境下においても、影響を受けることなく、被加工物を確実に保持することができる、という効果がある。また、粘着部の粘着層と基材層との耐熱性が１００℃以上であるので、加熱及び冷却時においても、防熱等のための特別な部材を必要とせず、部品コストの低減化を図ることができる。

また、請求項１２及び請求項１３の発明によれば、平面研削加工に使用することができるだけでなく、ダイシング加工にも使用することができる、という効果がある。

この発明の第１実施例に係る被加工物保持装置を粘着部と保持部とに分離して示す斜視図である。 保持部を断面で示す被加工物保持装置の正面図である。 被加工物保持装置を平面研削加工に使用した例を示す断面図である。 薄い粘着シートのみを用いて、Ｓｉウェハを粘着した場合の問題を説明するための正面図である。 Ｓｉウェハの取り外し方法を示す正面図であり、図５の（ａ）は、Ｓｉウェハが粘着した粘着プレートを台座の上に載置した状態を示し、図５の（ｂ）は、粘着プレートをＳｉウェハから剥がす状態を示す。 この発明の第２実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。 この発明の第３実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。 第３実施例の被加工物保持装置を平面研削加工に使用した例を示す断面図である。 この発明の第４実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。 被加工物保持装置１−４をプラズマダイシング加工に使用する例を示す断面図である。 この発明の第５実施例に係るレーザカット加工方法の第１の工程〜第３の工程を説明するための断面図である。 第４の工程を示す断面図である。 この発明の第６実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートの断面図である。 粘着プレートを基材シート側から見た平面図である。 粘着プレートの機能を説明するための断面図であり、図１５の（ａ）は、粘着プレートをＡ方向に引っ張った状態を示し、図１５の（ｂ）は、粘着プレートをＢ方向に引っ張った状態を示す。 粘着プレートを引っ張った状態を示す平面図である。 反りのないＳｉウェハを粘着プレートに貼り付ける方法を示す断面図である。 ローラの転がし方向を示す平面図である。 反りのあるＳｉウェハを粘着プレートに貼り付ける方法を示す断面図である。 ローラの転がし方向を示す平面図である。 Ｓｉウェハの貼り付け状態を示す断面図である。 Ｓｉウェハの取り外し方法を示す断面図であり、図２２の（ａ）は、ローラの移動開始前の状態を示し、図２２の（ｂ）は、ローラの移動開始状態を示し、図２２の（ｃ）は、ローラの移動状態を示し、図２２の（ｄ）は、ローラの移動終了とＳｉウェハが剥がれる状態を示す。 この発明の第７実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートを示す平面図である。 この発明の第８実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートを示す平面図である。 この発明の第９実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートを示す平面図である。 粘着プレートの断面図である。 粘着プレートの機能を説明するための断面図であり、図２７の（ａ）は、粘着プレートをエアーノズルを取り付けた状態を示し、図２７の（ｂ）は、粘着プレートに空気圧を加えた状態を示す。 椀状に反ったＳｉウェハの斜視図である。 粘着プレートをＳｉウェハに接触させた状態を示す断面図である。 Ｓｉウェハを粘着プレートで押圧した状態を示す断面図である。 粘着プレートに空気圧を加えた状態を示す断面図である。 エアーノズルを上昇させた状態を示す断面図である。 Ｓｉウェハを剥がす方法を示す断面図である。 第９実施例の変形例を示す平面図であり、図３４の（ａ）は、基材シートの５つのスリットが偏心している粘着プレートの例を示し、図３４の（ｂ）は、基材シートが５つのスリットの他に径方向のスリットを有した粘着プレートの例を示す。 この発明の第１０実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートを示す平面図である。 第１０実施例の変形例を示す平面図であり、図３６の（ａ）は、基材シートの５つのスリットが偏心している粘着プレートの例を示し、図３６の（ｂ）は、基材シートが５つのスリットの他に径方向のスリットを有した粘着プレートの例を示す。

以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

（実施例１）
図１は、この発明の第１実施例に係る被加工物保持装置を粘着部と保持部とに分離して示す斜視図であり、図２は、保持部を断面で示す被加工物保持装置の正面図である。
図１に示すように、この実施例の被加工物保持装置１−１は、被加工物としてのＳｉ（シリコン）ウェハＷを保持固定するための装置であり、粘着部としての粘着プレート２と、保持部としてのバキュームチャック３−１とを備えている。

粘着プレート２は、ＳｉウェハＷをその表面に粘着する円板体である。この粘着プレート２は、厚さ方向（図１及び図２の上下方向）に撓むことができる柔軟性を有している。
具体的には、粘着プレート２は、粘着層としての粘着シート２１−１と基材層としての基材シート２２−１とが積層され固着された構造になっている。

粘着シート２１−１は、ＳｉウェハＷをその表面２１ａ上に粘着するためのシートであり、この実施例では、粘着シート２１−１を厚さ方向への柔軟性を有したシリコーンゴムによって形成した。この粘着シート２１−１の形状及び大きさは、円形のＳｉウェハＷとほぼ同形及びほぼ同一大きさに設定されており、図２に示すように、その厚さｔ１は、１．０ｍｍに設定されている。そして、このシリコーンゴムの粘着シート２１−１の硬度は、６０°であり、粘着力は、ＳｉウェハＷに対するピール強度で２Ｎ／２０ｍｍ以下である。また、この粘着シート２１−１は、加工時に用いられる研削液Ｓに対する耐薬品性を有すると共に、その耐熱性が１００℃以上である。

一方、基材シート２２−１は、粘着シート２１−１の変形を抑止するためのシートであり、この実施例では、基材シート２２−１を、厚さ方向に撓み可能な合成樹脂であるポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で形成した。
この基材シート２２−１の形状及び大きさは、粘着シート２１−１と同形及びほぼ同一の大きさに設定されており、その厚さｔ２は、０．１ｍｍに設定されている。そして、このＰＥＴ製の基材シート２２−１の引張強度は、約５０ＭＰａである。また、基材シート２２−１も、加工時に用いられる研削液Ｓに対する耐薬品性を有すると共に、その耐熱性が１００℃以上である。
かかる基材シート２２−１は、粘着シート２１−１の裏面２１ｂに固着されており、これにより、加工時のおける外力によって、粘着シート２１−１が変形することを抑止する。

図１に示すように、バキュームチャック３−１は、粘着プレート２を表面３ａに着脱自在に保持して固定するための機器であり、チャック本体３０と真空吸着機構３１とを有している。
チャック本体３０は、粘着プレート２を載置するための円形の表面３ａを有し、真空吸着機構３１は、このチャック本体３０に組み付けられている。
真空吸着機構３１は、粘着プレート２をこの表面３ａ上に真空吸着させるための機構であり、表面３ａに開口した複数の吸着孔３２と吸気通路３３とホース３４と真空ポンプ３５とで構成されている。具体的には、図２に示すように、複数の吸着孔３２の下端が吸気通路３３に連通し、ホース３４の一方端が吸気通路３３に連通している、これにより、真空ポンプ３５を用いて、空気を吸着孔３２、吸気通路３３及びホース３４内から排気することで、基材シート２２−１の裏面２２ｂがチャック本体３０の表面３ａ上に吸着され、粘着プレート２が、チャック本体３０上に保持固定される。また、吸着孔３２、吸気通路３３及びホース３４内を常圧にすることで、粘着プレート２をチャック本体３０から取り外すことができる。

次に、この実施例の被加工物保持装置１−１の使用例について説明する。
図３は、被加工物保持装置１−１を平面研削加工に使用した例を示す断面図である。
図３に示すように、平面研削加工おいて、ＳｉウェハＷを被加工物保持装置１−１にセットする場合には、まず、ＳｉウェハＷを粘着プレート２の上に載置させて、ＳｉウェハＷを粘着シート２１−１の表面２１ａに粘着させる。ここでは、被加工物として、０．７ｍｍ厚のＳｉウェハＷを用いた。
そして、かかる状態で、粘着プレート２をバキュームチャック３−１のチャック本体３０上に載置し、真空吸着機構３１の真空ポンプ３５を駆動させる。
すると、吸着孔３２、吸気通路３３内の空気が、ホース３４を通じて、外部に排気され、吸着孔３２内が負圧になる。これにより、基材シート２２−１の裏面２２ｂが吸着孔３２によってチャック本体３０の表面３ａ上に吸着され、粘着プレート２が、チャック本体３０上に保持固定される。

しかる後、砥石１００を、ＳｉウェハＷの表面に圧接させた状態で回転させながら、ＳｉウェハＷ全面で移動させる。このとき、研削液Ｓをノズル１１０からＳｉウェハＷ上に噴出させて、研削効率と冷却とを図る。
この実施例では、砥石１００として、ＳＤＣ（金属でコーティングのダイアモンド）３２５番を用いて、砥石１００の送り速度を１５０ｍｍ／分で移動させることで、０．７ｍｍ厚のＳｉウェハＷを、０．０８ｍｍ厚まで研削することができた。

ところで、この実施例で用いるＳｉウェハＷの厚さは、上記したように０．７ｍｍであり、非常に薄いウェハである。したがって、このＳｉウェハＷを左右両側から把持して、ストレスを与えると、破損するおそれがある。
しかし、この実施例の被加工物保持装置１−１では、ＳｉウェハＷを粘着プレート２上に載置するだけで、保持固定することができるので、保持固定時に、ＳｉウェハＷに機械的なストレスを与えることはない。
したがって、この被加工物保持装置１−１を用いることで、薄いＳｉウェハＷを平面研削の加工において破損，変形させることはない。

また、この実施例の被加工物保持装置１−１では、ＢＧテープやエキスパンドテープ等のような高価なテープを使用することはない。安価な粘着シート２１−１と基材シート２２−１とで成る粘着プレート２を用いて、ＳｉウェハＷを粘着して固定する構成であるので、低コストでの加工が可能となる。さらに、これらの高価なテープと異なり、粘着プレート２は、１度だけでなく、多数回使用できる。

図４は、薄い粘着シート２１−１のみを用いて、ＳｉウェハＷを粘着した場合の問題を説明するための正面図である。
この実施例では、図２に示したように、粘着シート２１−１の厚さｔ１を、１．０ｍｍに設定しており、非常に薄い。薄くした理由は、粘着シート２１−１を厚くすると、ＳｉウェハＷが動いてしまい、ＳｉウェハＷを保持固定するための固定能力が失われるおそれがあるためである。
しかし、図４に示すように、粘着プレート２を薄い粘着シート２１−１のみで形成すると、平面研削加工時に、回転して移動する砥石１００の圧力によって、粘着シート２１−１が伸びたり、凹み２１ｃが発生したりする。
そこで、図１及び図２に示したように、この実施例では、約５０ＭＰａという引張強度を有したＰＥＴ製の基材シート２２−１を、粘着シート２１−１の裏面２１ｂに固着して、粘着プレート２を形成した。
これにより、平面研削加工時に、回転して移動する砥石１００の圧力が、粘着シート２１−１に加わったときに、約５０ＭＰａという引張強度を有した基材シート２２−１が、粘着シート２１−１の伸びや凹みの発生を抑止する。

さらに、粘着プレート２の基材シート２２−１を、約５０ＭＰａという引張強度を有したＰＥＴで形成しているので、基材シート２２−１が真空吸着機構３１の吸着孔３２に引き込まれて、変形するおそれはない。

また、この実施例の被加工物保持装置１−１では、粘着プレート２とバキュームチャック３−１とによって、ＳｉウェハＷを常温下で保持固定することができる。このため、ワックス固定技術のように、加熱及び冷却のプロセスや部品を必要としない。つまり、この被加工物保持装置１−１によれば、特別な加工プロセスや加工部品を必要とせず、加工コストの低減化を図ることができる。

図５は、ＳｉウェハＷの取り外し方法を示す正面図であり、図５の（ａ）は、ＳｉウェハＷが粘着した粘着プレート２を台座１２０の上に載置した状態を示し、図５の（ｂ）は、粘着プレート２をＳｉウェハＷから剥がす状態を示す。
最後に、平面研削加工の作業を終了後は、真空ポンプ３５を逆駆動させることにより、吸着孔３２内を常圧にする。これにより、ＳｉウェハＷが粘着されている粘着プレート２を、バキュームチャック３−１から取り外すことができる。
そして、図５の（ａ）に示すように、ＳｉウェハＷを下側にし、粘着プレート２を上方にした状態で、所定の台座１２０の上に載置する。
かかる状態で、図５の（ｂ）に示すように、手２００の指２１０をＳｉウェハＷの周縁に引っかけて、厚さ方向に引っ張る。すると、粘着プレート２全体が、厚さ方向（図５の上下方向）に撓むことができる柔軟性を有しているので、粘着プレート２が、ＳｉウェハＷから簡単に剥がれて、ＳｉウェハＷに対する粘着プレート２の粘着動作が解除される。つまり、この実施例に適用されている粘着プレート２を用いることにより、ＳｉウェハＷを粘着プレート２から小さな力で簡単に取り外すことができる。

（実施例２）
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図６は、この発明の第２実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。
この実施例の被加工物保持装置１−２では、粘着プレート２の基材シート２２−２を、ポリイミドで形成した点が、上記第１実施例と異なる。

具体的には、粘着プレート２の基材シート２２−２を、厚さ方向に撓み可能な合成樹脂であるポリイミドで形成した。
この基材シート２２−２の厚さｔ２は、０．０５ｍｍに設定されている。
しかし、ポリイミド製の基材シート２２−２の引張強度は、２５０ＭＰａであり、ＰＥＴ製の基材シート２２−１の引張強度よりも大きい。
このため、シリコーンゴム製の粘着シート２１−２の厚さｔ１を、０．１ｍｍという極めて薄い厚さに設定することができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例３）
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図７は、この発明の第３実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。
図７に示すように、この実施例の被加工物保持装置１−３は、粘着プレート２とマグネットチャック３−２とを備えている。

具体的には、粘着プレート２の基材シート２２−３を、厚さ方向に撓み可能な磁性を有する部材で形成した。この実施例では、引張強度が４２０ＭＰａであるＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｕｓｅｄ Ｓｔｅｅｌ）４３０を用いた。
このＳＵＳ４３０製の基材シート２２−３の引張強度は、上記第１及び第２の実施例に用いられた基材シート２２−１，２２−２の引張強度よりも遙かに大きいので、その厚さｔ２を、０．０３ｍｍに設定することができる。
同様の理由から、シリコーンゴム製の粘着シート２１−３の厚さｔ１を、０．０５ｍｍ以下という極めて薄い厚さに設定することができる。

マグネットチャック３−２は、粘着プレート２の基材シート２２−３を磁気吸着するための永久磁石で形成されている。この実施例では、マグネットチャック３−２のチャック本体自体を永久磁石で形成した。

次に、この実施例の被加工物保持装置１−３の使用例について説明する。
図８は、被加工物保持装置１−３を平面研削加工に使用した例を示す断面図である。
ＳｉウェハＷを被加工物保持装置１−３にセットする場合には、ＳｉウェハＷを粘着させた粘着プレート２を、マグネットチャック３−２上に載置する。
すると、粘着プレート２の基材シート２２−３が、永久磁石で形成されたマグネットチャック３−２によって、マグネットチャック３−２の表面３ａに磁気吸着され、粘着プレート２全体がマグネットチャック３−２上に強く固定される。
しかる後、研削液Ｓをノズル１１０からＳｉウェハＷ上に噴出させながら、砥石１００を、ＳｉウェハＷの表面に圧接させた状態で回転移動させることで、ＳｉウェハＷを平面研削することができる。

上記のように、この実施例の被加工物保持装置１−３を使用することで、ＳｉウェハＷの磁性又は非磁性にかかわらず、ＳｉウェハＷを確実に保持固定することができる。
また、粘着プレート２をマグネットチャック３−２上に磁気吸着することができる構造であるので、被加工物保持装置１−３を、真空中においても使用することができる。
さらに、この実施例の被加工物保持装置１−３においては、真空吸着機構と異なり、チャック本体３０に吸着孔が存在しないので、研削液Ｓが装置内に吸い込まれるという事態は発生しない。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１及び第２実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例４）
次に、この発明の第４実施例について説明する。
図９は、この発明の第４実施例に係る被加工物保持装置を示す断面図である。
この実施例の被加工物保持装置１−４は、プラズマダイシング加工に適用することができる装置である。

被加工物保持装置１−４は、図９に示すように、粘着プレート２を静電チャック３−３で静電吸着する構成とした点が、上記第１〜第３実施例と異なる。
具体的には、粘着プレート２の粘着シート２１−４を、厚さｔ１が０．１ｍｍのシリコーンゴムで形成し、基材シート２２−４を、導電性を有した厚さｔ２が０．０５ｍｍのポリイミドで形成した。また、この粘着プレート２で粘着する被加工物は、上記第１〜第３実施例と同様に、厚さ０．７ｍｍのＳｉウェハＷである。

静電チャック３−３は、１対の吸着電極３６，３７をチャック本体３０の表面側に配設し、所定の電圧を電源３８から吸着電極３６，３７に供給する構造の装置である。静電チャック３−３としては、かかる構造の装置だけでなく、公知の全ての静電チャックを適用することができる。

次に、この実施例の被加工物保持装置１−４の使用例について説明する。
図１０は、被加工物保持装置１−４をプラズマダイシング加工に使用する例を示す断面図である。
プラズマダイシング加工に使用する際には静電チャック３−３をプラズマ発生装置（図示省略）内に配置する。そして、図１０に示すように、ＳｉウェハＷを粘着プレート２の粘着シート２１−４上に粘着させると共に、基材シート２２−４を静電チャック３−３の表面３ａに載せる。
しかる後、電源３８をオンにして、所定の電圧を静電チャック３−３の吸着電極３６，３７に供給する。
このとき、粘着プレート２の基材シート２２−４が通常のポリイミドであると、静電チャック３−３による十分な吸着力を得ることができない。しかし、この実施例では、基材シート２２−４が、導電性を有するポリイミドで形成されているので、導電性の基材シート２２−４と静電チャック３−３との間に強い静電吸着力が発生する。これによって、ＳｉウェハＷが静電チャック３−３に強固に保持固定される。
かかる状態で、プラズマを発生させて、ＳｉウェハＷをダイシング加工することができる。
加工終了後は、電源３８をオフにすることで、粘着プレート２を静電チャック３−３から取り外すことができる。しかる後、図５に示したように、ＳｉウェハＷを粘着プレート２からめくり取ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第３実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例５）
次に、この発明の第５実施例について説明する。
図１１は、この発明の第５実施例に係るレーザカット加工方法の第１の工程〜第３の工程を説明するための断面図であり、図１２は、第４の工程を示す断面図である。
この実施例のレーザカット加工方法は、第１の工程〜第４の工程を備えている。
第１の工程では、図１１に示すように、ＳｉウェハＷの粘着プレート２を極薄の粘着シート２１−５と極薄の基材シート２２−５とで形成している。つまり、粘着プレート２を極薄に設定することで、粘着プレート２の熱伝導率を低減させている。具体的には、粘着シート２１−５の厚さｔ１を０．０３ｍｍ、基材シート２２−５の厚さｔ２を０．０２５ｍｍに設定した。
また、第２の工程は、ＳｉウェハＷを粘着プレート２の表面２１ａに粘着させる工程である。
そして、第３の工程は、バキュームチャック３−１の真空吸着機構３１により、粘着プレート２の基材シート２２−５を着脱自在に吸着する工程である。つまり、この工程で、粘着プレート２をバキュームチャック３−１の表面３ａに保持固定する。
最後に、第４の工程は、図１２に示すように、レーザＬをＳｉウェハＷの表面Ｗａに照射して、ＳｉウェハＷをハーフカットする工程である。具体的には、レーザＬをレーザ発生装置３００からＳｉウェハＷの表面Ｗａに照射して、溝Ｗｃを切削する。いわゆるハーフカットであり、レーザＬをＳｉウェハＷの裏面Ｗｂまで到達させないで、所定深さの溝Ｗｃを形成する。

かかる構成により、この実施例の第１の工程〜第４の工程を実行することにより、ＳｉウェハＷをレーザダイシング加工することができる。
このように、レーザカット加工を行うと、ＳｉウェハＷがレーザのエネルギによって過加熱状態になるおそれがあるが、第１の工程において、粘着プレート２を極薄の粘着シート２１−５と極薄の基材シート２２−５とで形成して、粘着プレート２の熱伝導率を低減させているので、ＳｉウェハＷに加わった熱は、粘着プレート２に保留されることなく、外部に発散する。このため、ＳｉウェハＷが過加熱状態になるおそれはほとんどない。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第４実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例６）
次に、この発明の第６実施例について説明する。
図１３は、この発明の第６実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレートの断面図であり、図１４は、粘着プレートを基材シート側から見た平面図である。
図１３に示すように、この実施例に適用される粘着プレート２は、複数のスリット２３−１を有している点が、上記第１〜第５実施例の粘着プレートと異なる。
この粘着プレート２も、上記第１〜第５実施例の粘着プレートと同様に、粘着層としての粘着シート２１−１〜２１−５のいずれか（以下、「粘着シート２１」と記す）と基材層としての基材シート２２−１〜２２−５のいずれか（以下、「基材シート２２」と記す）とを積層して固着した構造になっている。
そして、複数のスリット２３−１が、基材シート２２側に設けられている。

具体的には、図１４に示すように、各スリット２３−１は、直線状のスリットであり、基材シート２２の一方端（図１４の上端）から他方端（図１４の下端）に至っている。
この実施例では、５本のスリット２３−１が、基材シート２２上に、ほぼ等間隔で平行に並設されている。図１３において、破線円で囲まれた部分拡大図に示すように、このようなスリット２３−１の幅ａは、長さ方向に一定であり、その深さｂは、基材シート２２の厚さに等しく設定されている。これにより、図１４に示すように、基材シート２２が、５本のスリット２３−１によって、ピース状基材層である６片の切片部２２ａ−１に完全に分離されている。

ここで、上記のような構造の粘着プレート２が有する機能について説明する。
図１５は、粘着プレート２の機能を説明するための断面図であり、図１５の（ａ）は、粘着プレート２をＡ方向に引っ張った状態を示し、図１５の（ｂ）は、粘着プレート２をＢ方向に引っ張った状態を示す。また、図１６は、粘着プレート２を引っ張った状態を示す平面図である。

上記のように、この実施例の粘着プレート２は、粘着シート２１に固着された基材シート２２が、５本のスリット２３−１によって、６片の切片部２２ａ−１に分離された構造になっている。このため、図１５の（ａ）及び図１６に示すように、粘着シート２１を下側にした粘着プレート２の基材シート２２を、Ａ方向、すなわち、スリット２３−１の長さ方向に引っ張っても、スリット２３−１の箇所の粘着シート２１の部分２１ｄは、Ａ方向には伸びない。したがって、粘着プレート２の基材シート２２を、Ａ方向に引っ張っても、粘着プレート２全体がＡ方向に広がることはない。
これに対して、図１５の（ｂ）及び図１６に示すように、粘着プレート２の基材シート２２を、Ｂ方向、すなわち、スリット２３−１の幅方向に引っ張ると、スリット２３−１の箇所の粘着シート２１の部分２１ｄが、Ｂ方向に伸びる。したがって、粘着プレート２の基材シート２２を、Ｂ方向に引っ張ると、粘着プレート２全体がＢ方向に広がることとなる。

粘着プレート２が、上記のような機能を有しているので、次のような使用が可能となる。
図１７は、反りのないＳｉウェハＷを粘着プレート２に貼り付ける方法を示す断面図であり、図１８は、ローラの転がし方向を示す平面図である。
反りのない平坦なＳｉウェハＷを、粘着プレート２に貼り付ける場合には、図１７に示すように、粘着プレート２の粘着シート２１を、台座１２０上のＳｉウェハＷに接触させる。そして、ローラ２２０によって、粘着プレート２の基材シート２２を押圧する。
このとき、図１８に示すように、ローラ２２０の中心軸Ｍが５本のスリット２３−１に対して直角になるように、ローラ２２０の向きを設定しておく。そして、基材シート２２を押圧した状態で、ローラ２２０を、Ａ方向、すなわち、スリット２３−１の長さ方向に転がす。このとき、ローラ２２０の押圧回転によって、粘着プレート２がＡ方向に引っ張られることはないので、粘着シート２１は、伸びることなく、ＳｉウェハＷに粘着していく。
そして、ローラ２２０を、基材シート２２において、図１８の上方端から他方端まで転がすと、粘着シート２１の全面がＳｉウェハＷに粘着する。この状態で、ローラ２２０を粘着プレート２から離す。すると、粘着シート２１が伸びず、粘着プレート２全体が広がっていないので、ローラ２２０による押圧力を解除しても、粘着プレート２が縮むことはない。この結果、ＳｉウェハＷは、粘着プレート２からのテンションを受けることなく、反りのない状態で、粘着プレート２に保持される。

図１９は、反りのあるＳｉウェハＷを粘着プレート２に貼り付ける方法を示す断面図であり、図２０は、ローラの転がし方向を示す平面図であり、図２１は、ＳｉウェハＷの貼り付け状態を示す断面図である。
図１９に示すように、弓状に反ったＳｉウェハＷを、粘着プレート２に貼り付ける場合には、粘着プレート２の粘着シート２１を、ＳｉウェハＷの反り出た表面Ｗａに接触させる。そして、ローラ２２０によって、粘着プレート２の基材シート２２を押圧する。
このとき、スリット２３−１の並び方向がＳｉウェハＷの反り方向と一致するように、粘着プレート２を配すると共に、図２０に示すように、ローラ２２０の中心軸Ｍが５本のスリット２３−１に対して平行になるように、ローラ２２０の向きを設定しておく。
そして、基材シート２２を押圧した状態で、ローラ２２０を、Ｂ方向、すなわち、スリット２３−１の並び方向に転がす。これにより、ローラ２２０の押圧回転によって、ＳｉウェハＷの反りが矯正されていく。同時に、粘着プレート２がＢ方向に引っ張られ、粘着シート２１が、Ｂ方向に伸びながら、ＳｉウェハＷの表面Ｗａに粘着する。
ローラ２２０を、基材シート２２において、図２０の左方端から右方端まで転がすと、粘着プレート２全体がＢ方向に広がった状態で、粘着シート２１の全面が、反りのないＳｉウェハＷ全面に粘着する。この状態で、ローラ２２０を粘着プレート２から離す。
すると、粘着プレート２がローラ２２０の押圧力から解放されるので、ＳｉウェハＷへの押圧力も解除され、ＳｉウェハＷが、元の弓状に反り戻ろうとする。
しかし、図２１に示すように、粘着プレート２の粘着シート２１が、ローラ２２０の押圧力から解放されると、縮もうとする。この結果、矢印で示すように、粘着プレート２の収縮力ｆ１とＳｉウェハＷの戻り力ｆ２とが釣り合い、ＳｉウェハＷは、反りのない状態で、粘着プレート２に保持されることとなる。

図２２は、ＳｉウェハＷの取り外し方法を示す断面図であり、図２２の（ａ）は、ローラ２２０の移動開始前の状態を示し、図２２の（ｂ）は、ローラ２２０の移動開始状態を示し、図２２の（ｃ）は、ローラ２２０の移動状態を示し、図２２の（ｄ）は、ローラ２２０の移動終了とＳｉウェハＷが剥がれる状態を示す。
保持されているＳｉウェハＷを、粘着プレート２から取り外す場合には、図２２の（ａ）に示すように、ＳｉウェハＷを保持した粘着プレート２の両端部（スリット２３−１の並び方向の両端部）を、支持部材２４０で支持した状態で、ローラ２２０を、粘着プレート２の例えば左端部上に位置させる。そして、図２２の（ｂ）に示すように、ロ粘着プレート２をーラ２２０によって押圧しながら、ローラ２２０をスリット２３−１の並び方向に転がす。これにより、粘着プレート２が、下方に撓み、ローラ２２０の押圧力の影響を大きく受けたＳｉウェハＷの部分Ｄが、粘着シート２１の粘着力から解放される。この結果、ローラ２２０の移動位置までのＳｉウェハＷの部分Ｄが、粘着プレート２から剥がれる。
したがって、図２２の（ｃ）に示すように、ローラ２２０を、粘着プレート２の右端部に向かって転がしていくと、ＳｉウェハＷが、ローラ２２０の移動量に応じて、順次粘着プレート２から剥がれていく。
そして、図２２の（ｄ）に示すように、ローラ２２０を粘着プレート２の右端部迄移動させることで、ＳｉウェハＷの大部分が、粘着プレート２から剥がれ、自重によって、落下する。
なお、この実施例では、ＳｉウェハＷの取り外しを、ローラ２２０を用いて行ったが、図５の（ｂ）に示したように、手２００の指２１０を用いてもＳｉウェハＷを取り外すことができる。すなわち、手２００の指２１０を、粘着プレート２のスリット２３−１の並び方向の一端部周縁に引っかけて、粘着プレート２を捲ることで、ＳｉウェハＷを粘着プレート２から容易に取り外すことができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１〜第５実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例７）
次に、この発明の第７実施例について説明する。
図２３は、この発明の第７実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレート２を示す平面図である。
この実施例では、スリットの形状が、上記第６実施例のスリット２３−１と異なる。
具体的には、図２３に示すように、第６実施例のスリット２３−１と同幅且つ同深さのスリット２３−２を、平面視において、ジグザグ状の形状に設定した。そして、５本のスリット２３−２を基材シート２２に平行に並設して、基材シート２２を、６片のジグザグ状の切片部２２ａ−２に分離した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第６実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例８）
次に、この発明の第８実施例について説明する。
図２４は、この発明の第８実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレート２を示す平面図である。
この実施例では、スリットの形状が、上記第６及び第７実施例のスリット２３−１，２３−２と異なる。
具体的には、図２４に示すように、第６及び第７実施例のスリット２３−１，２３−２と同幅且つ同深さのスリット２３−３を、平面視において、波線状の形状に設定した。そして、５本のスリット２３−３を基材シート２２に平行に並設して、基材シート２２を、６片の波線状の切片部２２ａ−３に分離した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第６及び第７実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例９）
次に、この発明の第９実施例について説明する。
図２５は、この発明の第９実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレート２を示す平面図であり、図２６は、粘着プレート２の断面図である。
この実施例では、粘着プレート２のスリットを円形状に形成した点が、上記第６〜第８実施例と異なる。

具体的には、図２５に示すように、第６〜第８実施例のスリット２３−１〜２３−３と同幅且つ同深さのスリット２３−４を、平面視において、円状の形状に設定した。そして、５つの異径のスリット２３−４を基材シート２２に同心状に配設した。つまり、５つのスリット２３−４を、小径のスリットが大径のスリットの内側に含まれるように、年輪状に配設した。これにより、図２６にも示すように、基材シート２２が、中心の円形の切片部２２ａ−４ａとその外側に同心状に位置する５つのドーナッツ状の切片部２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆとに分離され、６つの切片部２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆが粘着シート２１に固着された状態になっている。

ここで、上記のような構造の粘着プレート２が有する機能について説明する。
図２７は、粘着プレート２の機能を説明するための断面図であり、図２７の（ａ）は、粘着プレート２をエアーノズルを取り付けた状態を示し、図２７の（ｂ）は、粘着プレート２に空気圧を加えた状態を示す。

図２７の（ａ）に示すように、粘着プレート２をエアーノズル２３０に取り付ける。具体的には、粘着プレート２をエアーノズル２３０のエアー室２３１側に配し、基材シート２２の最外の切片部２２ａ−４ｆを、エアーノズル２３０の先端面２３２に気密に取り付ける。
かかる状態で、図２７の（ｂ）に示すように、空気Ｋをエアーノズル２３０のエアー室２３１内に供給すると、空気圧が、粘着プレート２の厚さ方向（粘着プレート２の面に垂直な方向）から、粘着プレート２の基材シート２２に加わる。このとき、基材シート２２が、５つのスリット２３−４によって、中心の円形の切片部２２ａ−４ａとその外側の５つのドーナッツ状の切片部２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆとに分離されているので、各スリット２３−４の箇所の粘着シート２１の部分２１ｄが、その厚さ方向に伸び、各切片部２２ａ−４ａ（２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆ）が、厚さ方向（図２７の下方向）に変位する。この結果、粘着プレート２全体が、空気Ｋの圧力によって、椀状に撓むこととなる。

粘着プレート２が、上記のような機能を有しているので、次のような使用が可能となる。
図２８は、椀状に反ったＳｉウェハＷの斜視図であり、図２９は、粘着プレート２をＳｉウェハＷに接触させた状態を示す断面図であり、図３０は、ＳｉウェハＷを粘着プレート２で押圧した状態を示す断面図であり、図３１は、粘着プレート２に空気圧を加えた状態を示す断面図である。
Ｓｉウェハには、上記実施例で示したように、反りがないものや、弓状に反ったものがある。さらに、図２８に示すように、椀状に多方向に反ったＳｉウェハＷも存在する。
椀状に反ったＳｉウェハＷを粘着プレート２に貼り付ける場合には、まず、図２９に示すように、エアー室２３１内を常圧にしたエアーノズル２３０を下に向けて、粘着プレート２の粘着シート２１をＳｉウェハＷに接触させる。このとき、中心の切片部２２ａ−４ａを、ＳｉウェハＷの頂点Ｗｐの真上に位置させる。
かかる状態で、図３０に示すように、エアーノズル２３０をＳｉウェハＷの方向に押圧すると、ＳｉウェハＷの抗力によって、粘着プレート２全体がエアー室２３１側に撓む。つまり、粘着プレート２の粘着シート２１がＳｉウェハＷの全面に接触した状態で、基材シート２２が椀状になるように、切片部２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆがエアー室２３１側に変位する。
そして、この状態で、図３１に示すように、空気Ｋをエアーノズル２３０のエアー室２３１内に供給すると、空気圧が、粘着プレート２を通じて、ＳｉウェハＷに加わる。これにより、空気圧を増加させていくと、ＳｉウェハＷが、空気圧によって押圧され、台座１２０側に向かって変位し、粘着プレート２がＳｉウェハＷの変位に追従する。そして、空気圧を所定圧まで高めると、ＳｉウェハＷが、台座１２０上で反りのない状態になるまで変形する。
かかる状態で、空気Ｋの供給を停止し、エアー室２３１内の空気圧を上記所定圧に維持すると、ＳｉウェハＷは、反りのない状態で、粘着プレート２の粘着シート２１に粘着された状態になる。
粘着プレート２を上記のように使用することにより、椀状に反ったＳｉウェハＷを反りのない状態で、粘着プレート２に貼り付けることができる。

図３２は、エアーノズル２３０を上昇させた状態を示す断面図であり、図３３は、ＳｉウェハＷを剥がす方法を示す断面図である。
図３２に示すように、ＳｉウェハＷを粘着プレート２に貼り付けた状態では、エアーノズル２３０を上昇させても、ＳｉウェハＷは、反りのない状態で、粘着プレート２に保持される。
このように、保持されたＳｉウェハＷを粘着プレート２から取り外すには、空気Ｋをエアー室２３１内にさらに供給し、エアー室２３１内を上記所定圧を超える圧力にする。
これにより、図３３に示すように、各切片部２２ａ−４ａ（２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆ）が、厚さ方向（図３３の下方向）に変位し、粘着プレート２全体が、椀状に撓むこととなる。この結果、ＳｉウェハＷが、粘着プレート２の粘着シート２１から剥がれて、粘着プレート２から外れる。

図３４は、第９実施例の変形例を示す平面図であり、図３４の（ａ）は、基材シート２２の５つのスリット２３−４が偏心している粘着プレート２の例を示し、図３４の（ｂ）は、基材シート２２が５つのスリット２３−４の他に径方向のスリットを有した粘着プレート２の例を示す。

本実施例では、頂点Ｗｐがほぼ中心に位置するＳｉウェハＷ（図２８参照）に適応した粘着プレート２について、説明したが、Ｓｉウェハの中には、頂点Ｗｐが中心からずれたものもある。
図３４の（ａ）に示した粘着プレート２は、頂点Ｗｐが偏心したＳｉウェハＷの貼り付けや取り外しに適した構造をなす。
具体的には、５つの円形のスリット２３−４が、同心でなく、偏心状に設けられ、最内の切片部２２ａ−４ａが、ＳｉウェハＷの偏心した頂点Ｗｐに位置するように設定されている。
これにより、最内の切片部２２ａ−４ａをＳｉウェハＷの頂点Ｗｐ（図２８参照）の真上に位置させて、粘着プレート２をＳｉウェハＷの表面に圧接すると、粘着プレート２全体が、偏心した頂点Ｗｐを有するＳｉウェハＷの形状に撓み、粘着シート２１全体が、ＳｉウェハＷに粘着する。
したがって、この粘着プレート２を用いることで、頂点Ｗｐが偏心したＳｉウェハＷを、粘着プレート２に貼り付けたり、粘着プレート２から取り外したりすることができる。

図２５や図３４の（ａ）に示した粘着プレート２では、切片部２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆの変位方向が、粘着プレート２の厚さ方向（同図の紙面の表裏方向）に限定される。
しかし、ＳｉウェハＷの反りの形状によっては、切片部２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆを、厚さ方向だけでなく、径方向にも変位させたい場合がある。
図３４の（ｂ）に示した粘着プレート２は、このような場合に適用可能な粘着プレートである。
すなわち、この粘着プレート２では、５つのスリット２３−４の他に、径方向を向く直線状の４本のスリット２３−４’を、十字状に配設して、各切片部２２ａ−４ａ（２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆ）を、それぞれ４つに分離した。
これにより、粘着プレート２を撓ますと、全ての切片部２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆが、厚さ方向（図の表裏方向）に変位するだけでなく、最内の切片部２２ａ−４ａの周囲の２０個の切片部２２ａ−４ｂ〜２２ａ−４ｆが、切片部２２ａ−４ａを中心にして、放射方向（粘着プレート２の径方向）にも変位する。
その他の構成、作用及び効果は、上記第６〜第８実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

（実施例１０）
次に、この発明の第１０実施例について説明する。
図３５は、この発明の第１０実施例に係る被加工物保持装置の要部である粘着プレート２を示す平面図である。
この実施例では、粘着プレート２のスリットを多角形状に形成した点が、上記第９実施例と異なる。

すなわち、図３５に示すように、第９実施例のスリット２３−４と同幅且つ同深さのスリット２３−５を、五角形の形状に設定した。そして、５つの異径のスリット２３−５を基材シート２２に同心状に配設した。つまり、５つのスリット２３−５を、小径のスリットが大径のスリットの内側に含まれるように、年輪状に配設した。これにより、基材シート２２が、中心の五角形の切片部２２ａ−５ａと、その外側に同心状に位置する５つの５角形リング状の切片部２２ａ−５ｂ〜２２ａ−５ｆとに分離され、６つの切片部２２ａ−５ａ〜２２ａ−５ｆが粘着シート２１に固着された状態になっている。

図３６は、第１０実施例の変形例を示す平面図であり、図３６の（ａ）は、基材シート２２の５つのスリット２３−５が偏心している粘着プレート２の例を示し、図３６の（ｂ）は、基材シート２２が５つのスリット２３−５の他に径方向のスリットを有した粘着プレート２の例を示す。

図３６の（ａ）に示した粘着プレート２では、５つの円形のスリット２３−５が、同心でなく、偏心状に設けられ、最内の切片部２２ａ−５ａが、Ｓｉウェハの偏心した頂点に位置するように設定されている。

図３６の（ｂ）に示した粘着プレート２では、５つのスリット２３−５の他に、直線状の５本のスリット２３−５’を、各スリット２３−５の頂点を通るように配設して、各切片部２２ａ−５ａ（２２ａ−５ｂ〜２２ａ−５ｆ）を、それぞれ５つに分離した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第９実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、被加工物として、ＳｉウェハＷを適用した例を示したが、被加工物としてガラス基板を適用しても良いことは勿論である。

また、上記実施例では、粘着シート２１−１として、シリコーンゴムを適用した例を示したが、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムのいずれかを粘着シート２１−１として適用することもできる。

上記第１〜第３実施例では、粘着プレート２の粘着シート２１−１〜２１−５の厚さｔ１を、１．０ｍｍ，０．１ｍｍ，０．０３ｍｍ及び０．０５ｍｍに設定したが、粘着プレート２の粘着シート２１−１〜２１−５の厚さｔ１は、０．０２５ｍｍ〜１．５ｍｍ以内であれば、同様の作用及び効果を得ることができる。また、基材シート２２−１〜２２−５の厚さｔ２を、０．１ｍｍ，０．０５ｍｍ，０．０３ｍｍ及び０．０２５ｍｍに設定したが、基材シート２２−１〜２２−３の厚さｔ２は、０．０２５ｍｍ〜０．５ｍｍ以内であれば、同様の作用及び効果を得ることができる。

上記第１実施例では、粘着プレートの基材層として、シート状のポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）を用い、上記第２実施例では、基材層として、シート状のポリイミドを用いたが、これらに限定されるものではなく、基材層として、可撓性と所望の引張強度を有する全ての合成樹脂を、基材層として適用することができる。さらに、上記第１及び第２実施例において、第３実施例の磁性体を基材層として適用しても良い。

また、上記第３実施例では、マグネットチャックを３−２に、永久磁石を用いたが、電磁石を用いても良いことは、勿論である。

上記実施例では、被加工物として円形のＳｉウェハＷを適用したため、粘着プレート２の形状を、円形に設定して、ＳｉウェハＷの形状に合わせた。しかし、四角形等の多角形をしたガラス等を被加工物として適用する場合には、粘着プレート２の形状を、四角形等に設定して、被加工物の形状に合わせることができることは、勿論である。

また、上記第６〜第１０実施例では、基材層を、複数のスリットによって、長方形、ジグザグ形、波形、円形、ドーナッツ形、五角形のピース状基材層に分離した例を示したが、基材層の構造は、これらに限定されるものではない。すなわち、上記粘着部の基材層は、複数且つ所定幅のスリットによって分離された複数のピース状基材層で構成されていればよく、ジグソーパズルのように、形が異なる又は同形のピース状基材層に分離された構造の基材層も、この発明の範囲に含まれることは勿論である。

１−１〜１−５…被加工物保持装置、 ２…粘着プレート、 ３ａ，２１ａ…表面、 ３−１…バキュームチャック、 ３−２…マグネットチャック、 ３−３…静電チャック、 ２１ｂ，２２ｂ…裏面、 ２１ｃ…凹み、 ２１ｄ…部分、 ２１，２１−１〜２１−５…粘着シート、 ２２，２２−１〜２２−５…基材シート、 ２２ａ−１〜２２ａ−３，２２ａ−４ａ〜２２ａ−４ｆ，２２ａ−５ａ〜２２ａ−５ｆ…切片部、 ２３−１〜２３−５，２３−４’，２３−５’…スリット、 ３０…チャック本体、 ３１…真空吸着機構、 ３２…吸着孔、 ３３…吸気通路、 ３４…ホース、 ３５…真空ポンプ、 ３６，３７…吸着電極、 ３８…電源、 １００…砥石、 １１０…ノズル、 １２０…台座、 ２００…手、 ２１０…指、 ２２０…ローラ、 ２３０…エアーノズル、 ２３１…エアー室、 ２３２…先端面、 ２４０…支持部材、 ３００…レーザ発生装置、 Ｋ…空気、 Ｍ…中心軸、 Ｌ…レーザ、 Ｓ…研削液、ｔ１，ｔ２…厚さ、Ｗ…Ｓｉウェハ、Ｗａ…表面、 Ｗｂ…裏面、 Ｗｃ…溝、 Ｗｐ…頂点。

Claims (13)

1. 被加工物をその表面に粘着可能で且つ厚さ方向に撓み可能な粘着部と、この粘着部をその表面に着脱自在に保持して固定する保持部とを備える被加工物保持装置であって、
   上記粘着部は、上記被加工物をその表面上に粘着して固定可能で且つ厚さ方向及び面方向への柔軟性を有した粘着層と、厚さ方向に撓み可能で且つ所望の引張強度を有し、上記粘着層の裏面に固着した基材層とで形成された部分であり、
   上記保持部は、上記粘着部の基材層を着脱自在に吸着して、粘着部をその表面に保持固定する部分であり、
   上記粘着部の基材層は、複数且つ所定幅のスリットによって完全に分離された複数のピース状基材層で構成されている、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
2. 請求項１に記載の被加工物保持装置において、
   上記基材層の各スリットは、当該基材層の一方端から他方端に至る線状のスリットであり、
   複数の当該スリットは、所定間隔で平行に並設されている、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
3. 請求項２に記載の被加工物保持装置において、
   上記基材層の各スリットは、直線状のスリットである、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
4. 請求項２に記載の被加工物保持装置において、
   上記基材層の各スリットは、ジグザク線状又は波線状のスリットである、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
5. 請求項１に記載の被加工物保持装置において、
   上記複数のスリットは、径が異なる円形状又は多角形状の複数のスリットで形成され、且つ、小径のスリットが大径のスリットの内側に含まれるように、年輪状に配設されている、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の被加工物保持装置において、
   上記粘着部の粘着層は、シリコーンゴム（シリコーン樹脂）、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ウレタンゴムのいずれかで形成されている、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
7. 請求項６に記載の被加工物保持装置において、
   上記粘着部の基材層は、合成樹脂で形成され、
   上記保持部は、上記粘着部の基材層を真空吸着するための真空吸着機構を有する、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
8. 請求項７に記載の被加工物保持装置において、
   上記粘着部の基材層は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）又はポリイミドのいずれかで形成されている、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
9. 請求項６に記載の被加工物保持装置において、
   上記粘着部の基材層は、磁性を有する部材で形成され、
   上記保持部は、上記粘着部の基材層を磁気吸着するための永久磁石又は電磁石のいずれかを有する、
   ことを特徴とする被加工物保持装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の被加工物保持装置において、
    上記粘着部の粘着層の厚さは、０．０２５ｍｍ〜１．５ｍｍ以内であり、その硬度は、２０°〜７０°であり、且つその粘着力は、被加工物に対するピール強度で２Ｎ（ニュートン）／２０ｍｍ以下であり、
    上記粘着部の基材層の大きさは、上記粘着層の大きさ以上であり、その厚さは、０．０２５ｍｍ〜０．５ｍｍ以内であり、且つその引張強度は、１０ＭＰａ以上である、
    ことを特徴とする被加工物保持装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の被加工物保持装置において、
    上記粘着部の粘着層と基材層とは、加工時に用いられる液体に対する耐薬品性を有すると共に、その耐熱性が１００℃以上である、
    ことを特徴とする被加工物保持装置。
12. 請求項６に記載の被加工物保持装置において、
    上記粘着部の基材層は、導電性を有したポリイミドで形成され、
    上記保持部は、上記粘着部の基材層を静電気力で吸着する静電チャックである、
    ことを特徴とする被加工物保持装置。
13. 請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の被加工物保持装置を用いて被加工物をレーザカット加工するレーザカット加工方法であって、
    上記被加工物保持装置の粘着部を極薄の粘着層と極薄の基材層とで形成して、粘着部の熱伝導率を低減させる第１の工程と、
    上記被加工物を粘着部上に粘着させる第２の工程と、
    上記保持部により、上記粘着部の基材層を着脱自在に吸着して、粘着部を保持部の表面に保持固定する第３の工程と、
    レーザを上記被加工物の表面に照射して、当該被加工物をハーフカットする第４の工程と
    を備えることを特徴とするレーザカット加工方法。

Images