WO2015019879A1 - ウェハー保持用基板の製造方法及びウェハー保持用基板 - Google Patents

ウェハー保持用基板の製造方法及びウェハー保持用基板 Download PDF

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wafer
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芳夫 馬屋原
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction

Definitions

  • the present invention relates to a wafer holding substrate used to supplement the strength of a wafer such as a silicon wafer, for example, and a method for manufacturing the same.
  • a wafer such as a silicon wafer is required to have a strict focal plane, that is, a surface flatness in the process of being processed as a semiconductor element.
  • a wafer holding substrate may be used as a support plate for supplementing the strength.
  • the wafer holding substrate is bonded to the wafer by an adhesive, and after polishing is completed, the adhesive is decomposed by a release liquid, and the wafer holding substrate is released from the wafer, but the release liquid and the adhesive are easily brought into contact with each other.
  • various ideas have been made.
  • Patent Document 1 a support substrate having a plurality of holes is used for supporting a semiconductor wafer, a solvent is supplied through a plurality of holes (through holes) provided in the support substrate, and the adhesive force of the adhesive layer is increased. It is disclosed that the semiconductor wafer can be separated from the support substrate in a short time by lowering.
  • Patent Document 2 a straight line passing through the center point of one opening surface of each of the through holes of the processed substrate and perpendicular to the opening surface and passing through the center point of the other opening surface to the opening surface. It is disclosed that a through hole having a uniform central axis can be easily formed with good productivity when the distance from a vertical straight line is in the range of 0 to 5 ⁇ m.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to prevent formation of cracks and chips during the manufacture of a wafer holding substrate, and to easily form a through hole. And a method for manufacturing a wafer holding substrate that does not require cleaning of the wafer holding substrate after the formation of the through hole, and a wafer holding substrate manufactured by the method for manufacturing the wafer holding substrate. It is in.
  • the inventor used a molded body containing glass powder, and sintered the wafer after providing through holes in the molded body. It has been found that chipping is unlikely to occur, the through hole can be easily formed, and it is not necessary to clean the wafer holding substrate after the through hole is formed.
  • the method for manufacturing a wafer holding substrate according to the present invention is a method for manufacturing a wafer holding substrate for holding a wafer, and includes a molded body preparation step for preparing a molded body containing glass powder, and a penetration through the molded body.
  • the method for producing a wafer holding substrate of the present invention is a method for producing a wafer holding substrate for holding a wafer, and a green body forming step for preparing a green sheet formed body containing glass powder and a resin, And forming a through hole in the green sheet molded body to obtain a green sheet perforated molded body, and a sintering step for sintering the green sheet perforated molded body.
  • the green sheet molded body has plasticity, a through hole can be formed using a metal pin or a laser, so that cracking and chipping are unlikely to occur.
  • the green sheet molded object containing glass powder and resin is easy to adjust a shape compared with a glass substrate. That is, the thickness and width can be easily adjusted.
  • the method for producing a wafer holding substrate of the present invention of the present invention further comprises a laminating step of laminating a plurality of green sheet perforated molded bodies to obtain a green sheet perforated laminated molded body, It is preferable to sinter the green sheet porous laminate.
  • the thickness of the wafer holding substrate obtained by this production method can be adjusted by a simple operation of adjusting the number of green sheet perforated molded bodies to be laminated.
  • the method for producing a wafer holding substrate of the present invention includes a green sheet perforated molded body or a green sheet on both sides or one side of a green sheet perforated molded body or a green sheet perforated laminated molded body before the sintering step. It further includes a restraint member laminating step of laminating a restraint member that does not shrink at the sintering temperature of the perforated laminated molded body to obtain a restraint member laminate, and a restraint member removing step of removing the restraint member after the sintering step. Is preferred.
  • the restraining member can restrain the green sheet perforated molded body or the green sheet perforated laminated molded body at the time of sintering.
  • the restraint member is flatter and has higher dimensional accuracy. A higher wafer holding substrate can be obtained.
  • the method for manufacturing a wafer holding substrate of the present invention further includes a crimping step in which pressure is applied to the green sheet perforated laminate or the constraining member laminate to apply pressure.
  • a through hole in a molded body or a green sheet molded body by laser punching or mechanical punching in the through hole forming step.
  • the glass powder is expressed by mass percentage, SiO 2 60-80%, B 2 O 3 10-30%, R 2 O (R 2 O is Li 2 O , Na 2 O, represents an alkali metal oxide of K 2 O) 1-5%, RO (RO represents an alkaline earth metal oxide of MgO, CaO, SrO, BaO) 0-20% It is preferably made of glass.
  • the glass powder has the above composition, a wafer holding substrate having a thermal expansion coefficient more suitable for a silicon wafer can be obtained.
  • the molded body or the green sheet molded body further includes an alumina filler powder and a willemite filler powder.
  • alumina filler powder and willemite filler powder By including alumina filler powder and willemite filler powder, it becomes easier to adjust the thermal expansion coefficient to a desired range. Further, the impact resistance of the wafer holding substrate is further improved. Therefore, the wafer holding substrate is less likely to be damaged during the processing of the wafer.
  • the mass ratio of the glass powder to the mixture of the alumina filler powder and the willemite filler powder is from 3: 7 to 6: 4.
  • the mass ratio with the remite filler powder is preferably 2: 8 to 6: 4.
  • the mixing ratio of the glass powder, alumina filler powder, and willemite filler powder is the above-mentioned mass ratio, it becomes even easier to adjust the thermal expansion coefficient preferable as a wafer holding substrate, and for wafer holding.
  • the substrate is further excellent in impact resistance, and the wafer holding substrate is less likely to be damaged during the processing of the wafer.
  • the wafer holding substrate of the present invention is manufactured by the wafer holding substrate manufacturing method described above.
  • the wafer holding substrate manufactured according to the present invention is less prone to cracking and chipping and has excellent quality.
  • the wafer holding substrate of the present invention is made of a sintered body containing glass powder, and the sintered body has through holes.
  • the wafer holding substrate manufactured according to the present invention contains glass powder, it is easy to adjust the thermal expansion coefficient to match that of the silicon wafer by adjusting the composition of the glass powder. Therefore, when a thermosetting resin is used as an adhesive, when heat is applied to the silicon wafer and the wafer holding substrate for bonding, the wafer holding substrate is deformed due to the difference in thermal expansion coefficient, and is difficult to bond. It can be suppressed.
  • the glass powder is expressed in terms of mass percentage, SiO 2 60-80%, B 2 O 3 10-30%, R 2 O (R 2 O is Li 2 O, Na 2 O (K represents an alkali metal oxide of K 2 O) 1 to 5%, RO (RO represents an alkaline earth metal oxide of MgO, CaO, SrO, and BaO) 0 to 20% It is preferable.
  • the glass powder has the above composition, a wafer holding substrate more suitable for the silicon wafer thermal expansion coefficient can be obtained.
  • the wafer holding substrate of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 3 to 4 ppm / ° C. in the temperature range of ⁇ 40 to 125 ° C.
  • the thermal expansion coefficient is more compatible with the silicon wafer. Therefore, when a thermosetting resin is used as the adhesive, heat is applied to the silicon wafer and the wafer holding substrate for adhesion. Sometimes, it is possible to further prevent the wafer holding substrate from being deformed and difficult to adhere due to the difference in thermal expansion coefficient.
  • the molded body contains glass powder.
  • the molded body is prepared according to the desired size of the wafer holding substrate. When the wafer has a disk shape, the molded body is also adjusted to a disk shape.
  • Glass powder is expressed by mass percentage, SiO 2 60-80%, B 2 O 3 10-30%, R 2 O (R 2 O is an alkali metal oxide of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O). It is preferably made of glass having a composition of 1 to 5%, RO (RO represents an alkaline earth metal oxide of MgO, CaO, SrO, and BaO) 0 to 20%.
  • SiO 2 is a component that forms a glass skeleton, and its content is preferably 60 to 80% in terms of mass percentage. When the content of SiO 2 decreases, it tends to be difficult to vitrify. On the other hand, when the content is increased, the melting temperature is increased and melting tends to be difficult. A more preferable range of SiO 2 is 65 to 75%.
  • B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton, expands the vitrification range, and stabilizes the glass, and its content is preferably 10 to 30% in terms of mass percentage.
  • the content of B 2 O 3 decreases, the melting temperature increases and melting tends to be difficult.
  • the content increases, the thermal expansion coefficient of the wafer holding substrate tends to increase, and there is a difference in the thermal expansion coefficient between the wafer and the wafer holding substrate, and the thermosetting resin is used as an adhesive. When heat is applied to the wafer and the wafer holding substrate, warping is likely to occur.
  • a more preferable range of B 2 O 3 is 15 to 25%.
  • R 2 O that is, an alkali metal oxide of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is a component that lowers the viscosity of the molten glass and facilitates melting, and its content is expressed in terms of mass percentage from 1 to It is preferably 5%.
  • content of R 2 O decreases, the effect of decreasing the viscosity tends to decrease.
  • a more preferable range of R 2 O is 2 to 4%.
  • RO that is, alkaline earth metal oxides of MgO, CaO, SrO, and BaO are components that lower the viscosity of the molten glass and make it easy to melt, and its content is 0 to 20% in terms of mass percentage. Preferably there is. If the content increases, the glass may become unstable, and the glass tends to devitrify when the glass is melted. A more preferable range of RO is 5 to 15%.
  • glass raw materials are prepared so as to have the above composition, mixed uniformly, then placed in a platinum crucible, and melted at a temperature of 1400-1600 ° C. for about 2 hours. Thus, a homogeneous molten glass is obtained. After cooling and solidifying this, a glass powder can be obtained by pulverizing and classifying with a ball mill or the like. It is preferable to use glass powder having an average particle diameter of 1 to 5 ⁇ m.
  • the molded body can further contain an alumina filler powder and a willemite filler powder in addition to the glass powder.
  • the alumina filler powder and the willemite filler powder can be used to further improve the impact resistance of the wafer holding substrate or to more easily adjust the thermal expansion coefficient within a desired range.
  • the mass ratio of the glass powder to the mixture of the alumina filler powder and the willemite filler powder is 3: 7 to 6: 4, and the mass ratio of the alumina filler powder to the willemite filler powder is 2: It is preferably 8 to 6: 4.
  • the mixing ratio of the glass powder, alumina filler powder, and willemite filler powder is the above-mentioned mass ratio, the impact resistance of the wafer holding substrate is superior, and the wafer holding substrate is more damaged during the processing of the wafer. It becomes difficult. Further, it becomes easier to adjust the expansion coefficient to a thermal expansion coefficient that is preferable as a wafer holding substrate.
  • the molded body examples include a green compact formed by applying pressure to glass powder and a green sheet molded body containing glass powder and a resin, and a green sheet molded body is particularly preferable.
  • the green sheet is made by adding a resin binder containing a predetermined amount of resin, plasticizer, solvent, etc. to a powder material with glass powder and, if necessary, filler added.
  • the slurry is doctor blade. It is obtained by forming a sheet on a film of polyethylene terephthalate (PET) or the like by a method or the like and drying the slurry formed into a sheet.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the green compact can be prepared, for example, by pressing a mixture obtained by adding a nitrocellulose solution or the like to glass powder with a powder compression molding machine.
  • an alumina filler powder and a willemite filler powder can be mixed as needed.
  • the ratio of the glass powder and the resin binder contained in the green sheet molded body is preferably 10 to 35 parts by mass of the resin binder with respect to 100 parts by mass of the glass powder.
  • the resin binder is 10 parts by mass or more, it is preferable because the thickness and width of the green sheet molded body can be easily adjusted.
  • the resin binder it is preferable for the resin binder to be 35 parts by mass or less because the mass of the glass powder contained per unit volume is sufficient and the strength after sintering is easily maintained.
  • the resin used for the resin binder is a component that increases the film strength after drying and imparts flexibility, and the content in the molded body is 0.1 to 20% by weight, particularly 0.5 to 10% by weight. It is preferable that it exists in the range.
  • a known resin that is usually used for a green sheet can be used.
  • polybutyl methacrylate, polyvinyl butyral, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, ethyl cellulose and the like are used alone or in combination. be able to.
  • the plasticizer used in the resin binder is a component that controls the drying speed and gives flexibility to the dried film, and the content in the molded product is in the range of 0 to 10% by weight, particularly in the range of 0 to 9% by weight. Preferably there is.
  • known plasticizers commonly used for green sheets can be used. For example, butylbenzyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, dicapryl phthalate, dibutyl phthalate, etc. are used alone or in combination. be able to.
  • the solvent used for the resin binder is a component for pasting the material, and the content in the molded body is preferably 10 to 30% by weight, particularly 15 to 25% by weight.
  • known solvents usually used for green sheets can be used.
  • terpineol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiol monoisobutyrate or the like can be used alone or Can be used as a mixture.
  • Examples of the method for forming a through-hole in a green compact or green sheet compact include laser punching with a carbon dioxide gas laser and mechanical punching with a metal pin. In either method, the through hole can be easily provided.
  • the opening area of the through hole is preferably 0.007 to 0.8 mm 2 . It is preferable that the opening area is 0.007 mm 2 or more because the release agent easily passes through the through-hole, and the release liquid easily reaches the bonded portion. Moreover, it is preferable that the opening area is 0.8 mm 2 or less because it is easy to suppress the strength of the wafer holding substrate from being lowered.
  • the size of the wafer holding substrate to be manufactured is the same as that of a wafer having a diameter of 20.32 cm (8 inches), it is preferable to form 10,000 to 100,000 through holes.
  • the distance between adjacent through holes is preferably, for example, 300 ⁇ m to 600 ⁇ m, and more preferably 400 ⁇ m to 500 ⁇ m. If the number of through-holes is 10,000 to 100,000, the through-holes can be arranged evenly over the entire wafer, making it easier to supply the release liquid to the entire wafer and the strength of the substrate for holding the wafer. Is preferable because it is easy to suppress the decrease in the thickness.
  • a plurality of green sheet perforated molded bodies are laminated to obtain a green sheet perforated laminated body.
  • the thickness of the wafer holding substrate can be easily adjusted by adjusting the number of the green sheet perforated molded bodies.
  • a constraining member that does not shrink at the sintering temperature of the green sheet perforated molded body or green sheet perforated molded body is laminated on both sides or one side of the green sheet perforated molded body or green sheet perforated laminated molded body. Create a body.
  • the constraining member does not shrink at the sintering temperature of the green sheet perforated molded body or green sheet perforated laminated molded body in the sintering process, the constraining member is formed inside the green sheet perforated molded body or green sheet perforated laminated molding. Since the body can be constrained, the green sheet perforated molded body or the green sheet perforated laminated molded body can be further suppressed from shrinking in the surface direction, and as a result, the wall thickness is thin and has a uniform thickness, A wafer holding substrate with high flatness can be produced more easily.
  • the constraining member has the same shape as the green sheet perforated molded body or the green sheet perforated molded body, or is larger than the green sheet perforated molded body or the green sheet perforated laminated molded body, the constraining member is efficiently provided with a green sheet. This is preferable because the hole molded body or the green sheet perforated laminated molded body is restrained.
  • the restraining member is preferably a green sheet containing an inorganic powder or a porous ceramic substrate.
  • the inorganic powder is an inorganic powder in which Al 2 O 3 powder, MgO powder, ZrO 2 powder, TiO 2 powder, and BN powder are used alone or mixed
  • the restraining member is a green sheet porous molded body or The green sheet perforated laminated molded body is preferable because it does not easily shrink at the sintering temperature.
  • the green sheet containing inorganic powder can be obtained with the same mixing ratio and production method as the above green sheet molded article.
  • the green sheet perforated molded body does not shrink at the sintering temperature of the green sheet perforated molded body or the green sheet perforated molded body when heated at the sintering temperature of the green sheet perforated molded body.
  • the direction along the surface direction of the restraining member that is, the x direction parallel to the surface of the restraining member and the y direction parallel to the surface of the restraining member and perpendicular to the x direction. This means that the shrinkage ratio obtained from the average amount of change in the length of the restraining member before and after sintering is 0.1% or less.
  • the porous ceramic substrate is not particularly limited as long as it is made of a material that does not form a sintered body by being integrated with a green sheet perforated molded body or a green sheet perforated laminated molded body in a sintering step described later.
  • a porous ceramic containing one or more selected from the group of SiAl 2 O 5 , Al 2 O 3 , MgO, and ZrO 2 can be used.
  • the constraining member laminate is obtained by laminating a constraining member on both sides or one side of a green sheet perforated molded body or a green sheet perforated laminated body. Also, a plurality of green sheet perforated molded bodies or green sheet perforated laminated molded bodies and a restraining member are alternately laminated, so that a large number of wafer holding substrates can be obtained at one time, which is preferable.
  • a plurality of green sheet perforated molded bodies, a green sheet perforated molded body and a constraining member, or a green sheet perforated laminated compact and a constraining member are heated, for example, at 50 to 100 ° C. with a uniaxial press machine, The pressure is applied by applying a pressure of, for example, 10 to 50 MPa with a hydraulic press machine or the like.
  • the crimping process eliminates the gaps between the green sheet perforated molded bodies, between the green sheet perforated molded body and the restraining member, and between the green sheet perforated laminated compact and the restraining member. It can suppress that a space
  • a sintered body is obtained by sintering a perforated molded body, a green sheet perforated molded body, a green sheet perforated laminated molded body, or a constraining member laminated body. These are sintered at, for example, 750 to 1000 ° C. to obtain a sintered body.
  • a green sheet perforated molded body, a green sheet perforated laminated molded body, or a constraining member laminated body it is preferable to degrease at, for example, 200 to 550 ° C. and to sinter at, for example, 750 to 1000 ° C.
  • the degreasing temperature is too low, the resin binder component remains, and voids are generated inside the sintered body during sintering, making it difficult to obtain a dense sintered body.
  • the degreasing temperature is too high, voids are easily formed inside the green sheet during degreasing, and it becomes difficult to obtain a dense sintered body.
  • the sintering temperature is too low, it becomes difficult to obtain a dense sintered body.
  • the sintering temperature is too high, when the constraining member laminate is sintered, the glass powder contained in the green sheet and the inorganic powder contained in the constraining member are integrated to form a sintered body.
  • the restraining member is removed from the restraining member laminate.
  • the restraining member is peeled off from the wafer holding substrate by performing ultrasonic cleaning after the sintering step, and the restraining member is removed.
  • the removal of the restraining member can also be performed by polishing the restraining member.
  • the wafer holding substrate obtained by the above method preferably has a thickness of 0.3 to 2.0 mm, depending on the thickness and size of the supported wafer. It is preferable that the thickness of the wafer holding substrate is 0.3 mm or more, since it is possible to further suppress the occurrence of cracks and chips on the wafer holding substrate during the processing of the wafer. Further, it is preferable that the thickness of the wafer holding substrate is 2.0 mm or less because the material cost can be reduced.
  • the strength of the wafer holding substrate can be expressed as, for example, a three-point bending strength according to JIS R1601 (2008), and the value is preferably 130 MPa or more, which is about the same as that of a normal glass substrate without through holes. More preferably, it is 280 MPa or more. By setting the strength to 130 MPa or more, it can be more suitably used as a wafer holding substrate.
  • the wafer holding substrate has a thermal expansion coefficient of 3 to 4 ppm / ° C. in the temperature range of ⁇ 40 to 125 ° C., when the wafer and the wafer holding substrate are bonded by heating, It is possible to further suppress the deformation of the wafer holding substrate due to the expansion coefficient and difficulty in bonding.
  • Example 1 The glass raw material is prepared so that it becomes SiO 2 70%, B 2 O 3 28%, K 2 O 2% by mass percentage display, the glass raw material is put into a platinum crucible, and melted by melting at 1600 ° C. Glass was obtained. Then, the molten glass was supplied between two water-cooled rotating rolls, and the molten glass was stretched to obtain a film-like glass. The glass thus obtained was pulverized by a ball mill to obtain a glass powder having an average particle size of 2.2 ⁇ m.
  • a green sheet having a thickness of 250 ⁇ m is obtained by a doctor blade method.
  • This green sheet was punched to obtain a circular green sheet molded body having a diameter of 20.32 cm (8 inches).
  • about 100,000 through-holes were formed in the green sheet molded body by a laser punching machine so as to form a lattice shape having a diameter of 250 ⁇ m and an interval of 500 ⁇ m, thereby obtaining a green sheet perforated molded body. .
  • the thermal expansion coefficient of the obtained wafer holding substrate was 3.8 ppm / ° C. in the temperature range of ⁇ 40 to 125 ° C., which was almost the same as the thermal expansion coefficient of the silicon wafer. Further, the wafer holding substrate was easily peeled from the silicon wafer by bonding the obtained wafer holding substrate and the silicon wafer with an adhesive and supplying a release agent to the through holes. Moreover, since the through-hole was provided before sintering, no scratches or the like were observed, and no cleaning was necessary.
  • the three-point bending strength based on JIS R1601 (2008) is 150 MPa, which is similar to a normal glass substrate having no through hole, and has mechanical strength that can be used as a wafer holding substrate.
  • Example 2 The glass raw materials are prepared so that the SiO 2 65%, B 2 O 3 15%, CaO 16%, K 2 O 4% are expressed in terms of mass percentage, and the glass raw materials are put into a platinum crucible and melted at 1450 ° C. As a result, molten glass was obtained. Then, the molten glass was supplied between two water-cooled rotating rolls, and the molten glass was stretched to obtain a film-like glass. The glass thus obtained was pulverized by a ball mill to obtain a glass powder having an average particle size of 2.0 ⁇ m.
  • the thermal expansion coefficient of the obtained wafer holding substrate was 3.4 ppm / ° C. in the temperature range of ⁇ 40 to 125 ° C., which was substantially the same as the thermal expansion coefficient of the silicon wafer. Further, the wafer holding substrate was easily peeled from the silicon wafer by bonding the obtained wafer holding substrate and the silicon wafer with an adhesive and supplying a release agent to the through holes. Moreover, since the through-hole was provided before sintering, no scratches or the like were observed, and no cleaning was necessary.
  • the three-point bending strength was 280 MPa, which was higher than that of a normal glass substrate having no through hole, and had mechanical strength that could be used as a wafer holding substrate.
  • the method for manufacturing a wafer holding substrate according to the present invention is less likely to be cracked or chipped during manufacturing, can easily form a through hole, and cleans the wafer holding substrate after the through hole is formed. Therefore, it is preferably used for manufacturing a wafer holding substrate.
  • the wafer holding substrate of the present invention produced by the method contains glass powder, the thermal expansion coefficient can be easily adjusted to match that of the silicon wafer by adjusting the composition of the glass powder. It is preferably used when processing a wafer.

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Abstract

　本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ガラス粉末を含む成形体を準備する成形体準備工程と、前記成形体に貫通孔を形成し、有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、前記有孔成形体を焼結する焼結工程と、を含む。また本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ガラス粉末と樹脂とを含むグリーンシート成形体を準備する成形体準備工程と、前記グリーンシート成形体に貫通孔を形成し、グリーンシート有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、前記グリーンシート有孔成形体を焼結する焼結工程と、を含む。

Description

ウェハー保持用基板の製造方法及びウェハー保持用基板
　本発明は、例えば、シリコンウェハーなどのウェハーを加工する際、その強度を補うために用いられるウェハー保持用基板、及びその製造方法に関する。
　シリコンウェハーなどのウェハーは、半導体素子として加工される過程で、厳密な焦点平面、すなわち表面平坦度が要求される。
　そのため、研磨方法・研磨装置などに各種の工夫がなされている。具体的には、ウェハーを加工する際、その強度を補うためのサポートプレートとしてウェハー保持用基板を用いることがある。
　ウェハー保持用基板は、ウェハーと接着剤により接着され、研磨終了後、剥離液により、接着剤を分解し、ウェハーからウェハー保持用基板を剥離させるが、剥離液と接着剤とを接触し易くするために、様々な工夫がなされている。
　例えば、特許文献１には、複数の孔を有する支持基板を、半導体ウェハーの支持に使用し、支持基板に設けられた複数の孔（貫通孔）を通して溶剤を供給し、接着層の接着力を低下させることで、半導体ウェハーを、支持基板から短時間で分離できることが開示されている。
　また、特許文献２には、加工基板の、各々の上記貫通孔における、一方の開口面の中心点を通り当該開口面に垂直な直線と、他方の開口面の中心点を通り当該開口面に垂直な直線との間隔が、０～５μｍの範囲内であることで、中心軸の揃った貫通孔を容易に且つ生産性良く形成可能である旨が開示されている。
日本国特開２００１－１８５５１９号公報 日本国特開２０１０－０７３８７１号公報
　特許文献１や２に記載の様に、剥離液と接着剤との接触性を良好とするためには、ウェハー保持用基板には、非常に多くの貫通孔を設ける必要がある。例えば、８インチウェハーと同じサイズのウェハー保持用基板を用いる場合、ウェハー保持用基板に約５万個の貫通孔を設ける必要がある。従来は、ウェハー保持用基板として、ガラス基板が用いられており、ガラス基板に貫通孔を設けるために、サンドブラストが用いられていた。サンドブラストによる貫通孔形成の際には、ガラス基板に衝撃が加わり、加工途中にガラス基板が割れたり、欠けたりすることがあり、基板の機械的強度が低かった。また、貫通孔形成に、多大な時間を要し、かつ、貫通孔形成後に、サンドや研磨屑を除去するために、ウェハー保持用基板の洗浄が必要であり、ウェハー保持用基板の製造に、多大なコストを要していた。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェハー保持用基板の製造中に、割れや欠けが発生しにくく、容易に貫通孔を形成することが可能であり、かつ、貫通孔の形成後に、ウェハー保持用基板を洗浄することが不要であるウェハー保持用基板の製造方法、及び該ウェハー保持用基板の製造方法により製造されたウェハー保持用基板を提供することにある。
　本発明者は、種々の検討を行った結果、ガラス粉末を含む成形体を用い、この成形体に貫通孔を設けた後に焼結させることにより、ウェハー保持用基板を製造する際に、割れや欠けが発生しにくく、容易に貫通孔を形成することが可能であり、かつ、貫通孔の形成後に、ウェハー保持用基板を洗浄することが不要となることを見出した。
　すなわち、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ウェハーを保持するためのウェハー保持用基板の製造方法であって、ガラス粉末を含む成形体を準備する成形体準備工程と、成形体に貫通孔を形成し、有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、有孔成形体を焼結する焼結工程と、を含む。
　このため、割れや欠けが発生しにくく、容易に貫通孔を形成することが可能であるとともに、サンドブラストによる貫通孔の形成が不要なため、洗浄が不要となる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ウェハーを保持するためのウェハー保持用基板の製造方法であって、ガラス粉末と樹脂とを含むグリーンシート成形体を準備する成形体準備工程と、前記グリーンシート成形体に貫通孔を形成し、グリーンシート有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、前記グリーンシート有孔成形体を焼結する焼結工程と、を含む。
　グリーンシート成形体は、可塑性を有することから、金属ピンやレーザーを使用して、貫通孔を形成できるため、割れや欠けが発生しにくい。また、ガラス粉末と樹脂とを含むグリーンシート成形体は、ガラス基板と比べて、形状を調整しやすい。つまり、厚さや幅の調整を容易に行うことができる。
　また、本発明の本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、複数枚のグリーンシート有孔成形体を積層し、グリーンシート有孔積層成形体を得る積層工程を更に含み、焼結工程において、グリーンシート有孔積層成形体を焼結することが好ましい。
　積層させるグリーンシート有孔成形体の枚数を調整する、という簡単な操作で、本製造方法により得られるウェハー保持用基板の厚みを調整することができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、焼結工程の前に、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の両面または片面に、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しない拘束部材を積層し、拘束部材積層体を得る拘束部材積層工程と、焼結工程の後に、拘束部材を取り除く拘束部材除去工程と、を更に含むことが好ましい。
　このようにすることにより、焼結時に、拘束部材が、内層のグリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体を拘束することができ、その結果、より平坦で、かつ、寸法精度のより高いウェハー保持用基板を得ることができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、グリーンシート有孔積層成形体または拘束部材積層体に圧力を加えて圧着する圧着工程を更に含むことが好ましい。
　このようにすることにより、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体と、拘束部材との間の隙間が無くなるため、より平坦で、かつ、寸法精度のより高いウェハー保持用基板を得ることができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、貫通孔形成工程において、レーザーパンチングまたはメカニカルパンチングにより、成形体またはグリーンシート成形体に貫通孔を形成することが好ましい。
　レーザーパンチングまたはメカニカルパンチングを用いることで、成形体に貫通孔を、さらに容易に形成することができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ガラス粉末が、質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６０～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～３０％、Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を表す）　１～５％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物を表す）　０～２０％の組成を有するガラスからなることが好ましい。
　ガラス粉末が、上記の組成であれば、シリコンウェハーとの熱膨張係数がより適合したウェハー保持用基板を得ることができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、成形体またはグリーンシート成形体が、アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末を更に含むことが好ましい。
　アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末を含むことにより、熱膨張係数を所望の範囲に調整することがさらに容易となる。また、ウェハー保持用基板の耐衝撃性がより向上する。そのため、ウェハーの加工中において、ウェハー保持用基板が、より損傷しにくくなる。
　また、本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、ガラス粉末と、アルミナフィラー粉末及びウイレマイトフィラー粉末の混合物との質量比は、３：７～６：４であり、アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末との質量比は、２：８～６：４であることが好ましい。
　ガラス粉末、アルミナフィラー粉末、及びウイレマイトフィラー粉末の混合割合が、上記の質量比であることで、ウェハー保持用基板として好ましい熱膨張係数に調整することがさらに容易となり、また、ウェハー保持用基板の耐衝撃性にさらに優れ、ウェハー保持用基板が、ウェハーの加工中により損傷しにくくなる。
　また、本発明のウェハー保持用基板は、上述のいずれかに記載のウェハー保持用基板の製造方法により製造されたものである。
　本発明により製造されたウェハー保持用基板は、割れや欠けが発生しにくく、品質に優れたものである。
　本発明のウェハー保持用基板は、ガラス粉末を含む焼結体からなり、焼結体が貫通孔を有する。
　本発明により製造されたウェハー保持用基板は、ガラス粉末を含むため、ガラス粉末の組成を調製することにより、シリコンウェハーと熱膨張係数を適合するように調整することが容易となる。そのため、熱硬化性樹脂を接着剤として用いた場合において、接着のためにシリコンウェハー及びウェハー保持用基板に熱を加えた時に、熱膨張係数の差によりウェハー保持用基板が変形し、接着し難くなることを抑制することができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板は、ガラス粉末が、質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６０～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～３０％、Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を表す）　１～５％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物を表す）　０～２０％の組成を有するガラスからなることが好ましい。
　ガラス粉末が、上記の組成であれば、シリコンウェハー熱膨張係数とより適合するウェハー保持用基板を得ることができる。
　また、本発明のウェハー保持用基板は、－４０～１２５℃の温度範囲での熱膨張係数が、３～４ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
　上記の熱膨張係数であれば、シリコンウェハーと熱膨張係数がより適合するため、熱硬化性樹脂を接着剤として用いた場合において、接着のためにシリコンウェハー及びウェハー保持用基板に熱を加えた時に、熱膨張係数の差によりウェハー保持用基板が変形し、接着し難くなることをさらに抑制することができる。
　以上に示した本発明により、ウェハー保持用基板の製造中に、割れや欠けが発生しにくく、容易に貫通孔を形成することが可能であり、かつ、貫通孔の形成後に、ウェハー保持用基板を洗浄することが不要となるウェハー保持用基板を得ることができる。
　以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
　（成形体準備工程）
　成形体は、ガラス粉末を含む。成形体は、所望とするウェハー保持用基板のサイズに合わせて準備される。ウェハーが円板状である場合、成形体も、円板状に調整される。
　次に、ウェハー保持用基板を構成するガラス粉末について説明する。
　ガラス粉末は、質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６０～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～３０％、Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を表す）　１～５％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物を表す）　０～２０％の組成を有するガラスからなることが好ましい。
　ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分であり、その含有量は、質量百分率表示で、６０～８０％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なくなると、ガラス化し難くなる傾向にある。一方、含有量が多くなると、溶融温度が高くなり、溶融が困難となる傾向にある。ＳｉＯ２のより好ましい範囲は６５～７５％である。
　Ｂ２Ｏ３はガラスの骨格を形成すると共に、ガラス化範囲を広げ、ガラスを安定化させる成分であり、その含有量は、質量百分率表示で、１０～３０％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が少なくなると、溶融温度が高くなり、溶融が困難となる傾向にある。一方、含有量が多くなると、ウェハー保持用基板の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ウェハーとウェハー保持用基板の熱膨張係数に差が生じ、熱硬化性樹脂を接着剤として用いた場合において、ウェハー及びウェハー保持用基板に熱を加えた時に、反りが発生しやすくなることがある。Ｂ２Ｏ３のより好ましい範囲は１５～２５％である。
　Ｒ２Ｏ、つまりＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物は溶融ガラスの粘度を低下させ、溶融しやすくする成分であり、その含有量は、質量百分率表示で、１～５％であることが好ましい。Ｒ２Ｏの含有量が少なくなると、粘度を低下させる効果が低くなる傾向にある。一方、含有量が多くなると、耐水性が低下する傾向にある。Ｒ２Ｏのより好ましい範囲は２～４％である。
　ＲＯ、つまり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物は溶融ガラスの粘度を低下させ、溶融しやすくする成分であり、その含有量は、質量百分率表示で、０～２０％であることが好ましい。含有量が多くなると、ガラスが不安定となる場合があり、ガラスを溶融する際にガラスが失透する傾向にある。ＲＯのより好ましい範囲は５～１５％である。
　ガラス粉末の製造方法として、まず、上記の組成となるようにガラス原料を調合し、均一に混合した後、白金るつぼに入れ、１４００～１６００℃の温度で、約２時間かけてガラス原料を溶融して、均質な溶融ガラスを得る。これを冷却して固化させた後、ボールミル等により粉砕し、分級することにより、ガラス粉末を得ることができる。なお、平均粒子径が１～５μｍのガラス粉末を用いることが好ましい。
　また成形体は、上記ガラス粉末以外にも、アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末を更に含むことも可能である。アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末は、ウェハー保持用基板の耐衝撃性をさらに向上させたり、熱膨張係数を所望とする範囲内にさらに容易に調整するために用いることができる。
　ガラス粉末と、アルミナフィラー粉末及びウイレマイトフィラー粉末の混合物との質量比は、３：７～６：４であり、かつ、アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末との質量比は、２：８～６：４であることが好ましい。ガラス粉末、アルミナフィラー粉末、及びウイレマイトフィラー粉末の混合割合が、上記の質量比であると、ウェハー保持用基板の耐衝撃性により優れ、ウェハー保持用基板が、ウェハーの加工中により損傷しにくくなる。また、膨張係数をウェハー保持用基板として好ましい熱膨張係数に調整することがさらに容易となる。
　次に、成形体について説明する。成形体としては、ガラス粉末に圧力を加えて成形した圧粉成形体や、ガラス粉末と樹脂を含むグリーンシート成形体があるが、特に、グリーンシート成形体であることが好ましい。グリーンシートは、ガラス粉末、必要に応じてフィラーを加えた粉末材料に、所定量の樹脂、可塑剤、溶剤等を含む樹脂バインダーを添加してスラリ－とし、スラリ－を、ドクタ－ブレ－ド法などによって、ポリエチレンテレフタレ－ト（ＰＥＴ）等のフィルムの上に、シ－ト状に成形し、シート状に成形したスラリーを乾燥させることによって得られる。
　圧粉成形体は、例えば、ガラス粉末にニトロセルロース溶液等を加えた混合物を、粉体の圧縮成形機により加圧することで準備することができる。なお、上述のように、必要に応じてアルミナフィラー粉末及びウイレマイトフィラー粉末を混合することができる。
　グリーンシート成形体に含まれる、ガラス粉末と樹脂バインダーとの割合は、ガラス粉末１００質量部に対して、樹脂バインダーが１０～３５質量部であることが好ましい。樹脂バインダーが、１０質量部以上であると、グリーンシート成形体の厚みや幅などを、容易に調整しやすくなる程度の可塑性を有するため好ましい。また、樹脂バインダーが、３５質量部以下であると、単位体積当たりに含まれるガラス粉末の質量が十分となり、焼結後における強度が保ちやすくなるため好ましい。
　樹脂バインダーに使用される樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分であり、成形体中の含有量は０．１～２０重量％、特に０．５～１０重量％の範囲にあることが好ましい。樹脂としては、グリーンシートに通常用いられる公知の樹脂を使用することができ、例えば、ポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等を単独または混合して使用することができる。
　樹脂バインダーに使用される可塑剤は、乾燥速度をコントロールするとともに、乾燥膜に柔軟性を与える成分であり、成形体中の含有量は０～１０重量％、特に０～９重量％の範囲にあることが好ましい。可塑剤としては、グリーンシートに通常用いられる公知の可塑剤を使用することができ、例えば、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等を単独または混合して使用することができる。
　樹脂バインダーに使用される溶剤は材料をペースト化するための成分であり、成形体中の含有量は１０～３０重量％、特に１５～２５重量％の範囲にあることが好ましい。溶剤としては、グリーンシートに通常用いられる公知の溶剤を使用することができ、例えばターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタジオールモノイソブチレート等を単独または混合して使用することができる。
　（貫通孔形成工程）
　上記のようにして作製した圧粉成形体、またはグリーンシート成形体に、複数の貫通孔を形成することで、圧粉有孔成形体、またはグリーンシート有孔成形体を得る。複数の貫通孔を形成することにより、本方法により製造されたウェハー保持用基板とウェハーとを接着させている接着剤に、剥離液を供給しやすくなる。つまり、剥離液が、貫通孔を通って、ウェハーとウェハー保持用基板との接触部分まで到達し、接着剤の接着力を弱める。接着力が弱まることにより、ウェハー保持用基板が、ウェハーから容易に剥離する。
　圧粉成形体、またはグリーンシート成形体に貫通孔を形成する方法としては、例えば、炭酸ガスレーザーによるレーザーパンチングや、金属ピンによるメカニカルパンチングが挙げられる。いずれの方法においても、容易に貫通孔を設けることができる。
　貫通孔の開口面積は、０．００７～０．８ｍｍ２であることが好ましい。開口面積が、０．００７ｍｍ２以上であると、剥離剤が貫通孔を通過し易くなり、剥離液が、接着部分まで到達しやすくなるため好ましい。また、開口面積が０．８ｍｍ２以下であると、ウェハー保持用基板の強度が低下することを抑制しやすくなるため好ましい。
　また、製造されるウェハー保持用基板のサイズが、直径２０．３２ｃｍ（８インチ）のウェハーと同じサイズである場合、１万～１０万個の貫通孔を形成することが好ましい。この場合、隣り合う貫通孔同士の距離は、例えば３００μｍ～６００μｍとすることが好ましく、４００μｍ～５００μｍとすることがより好ましい。貫通孔の数が１万～１０万個であると、貫通孔を、ウェハー全体に満遍なく配置させることができるようになり、ウェハー全体に剥離液を供給しやすくなるとともに、ウェハー保持用基板の強度が低下することを抑制しやすくなるため好ましい。
　（積層工程）
　積層工程において、複数枚のグリーンシート有孔成形体を積層させて、グリーンシート有孔積層成形体を得る。グリーンシート有孔積層成形体であると、グリーンシート有孔成形体の枚数を調整することにより、ウェハー保持用基板の厚みを容易に調整しやすくなる。
　（拘束部材積層工程）
　グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の両面または片面に、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しない拘束部材を積層し、拘束部材積層体を作製する。
　拘束部材が、焼結工程において、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しないと、拘束部材が内部のグリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体を拘束できるため、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体が面方向に収縮することをさらに抑制することができ、結果として、肉厚が薄く、均一な厚みを有し、平坦性の高いウェハー保持用基板をより容易に作製することができる。
　拘束部材は、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体と同一の形状、または、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体よりも大きいと、効率的にグリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体を拘束するため好ましい。
　なお、拘束部材は、無機粉末を含むグリーンシートまたは多孔質のセラミック基板であることが好ましい。無機粉末が、Ａｌ２Ｏ３粉末、ＭｇＯ粉末、ＺｒＯ２粉末、ＴｉＯ２粉末、ＢＮ粉末を単独または混合した無機粉末であると、焼結工程において、拘束部材が、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しにくいため好ましい。また、無機粉末を含むグリーンシートは、上記のグリーンシート成形体と同様の混合割合及び作製方法で得ることができる。なお、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しないとは、グリーンシート有孔成形体の焼結温度で加熱した場合において、拘束部材の面方向に収縮しないことを表す。具体的には、拘束部材の面方向に沿った方向、つまり、拘束部材の面と平行であるｘ方向及び、拘束部材の面と平行であり、かつ、ｘ方向に対して垂直であるｙ方向における、焼結前後での、拘束部材の長さの変化量の平均から求める収縮率が０．１％以下であることを意味する。
　また、多孔質セラミック基板は、後述する焼結工程において、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体と一体化して焼結体を形成しない材質からなるのであれば、特に制約はなく、例えば、ＳｉＡｌ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、及びＺｒＯ２の群から選択された一種以上を含む多孔質セラミックを用いることができる。
　拘束部材積層体は、グリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体の両面または片面に、拘束部材を積層することにより得られる。また、複数のグリーンシート有孔成形体またはグリーンシート有孔積層成形体と拘束部材とを交互に積層することにより、一度に、多数のウェハー保持用基板を得ることができるため好ましい。
　（圧着工程）
　圧着工程において、グリーンシート有孔積層成形体または拘束部材積層体に圧力を加えて圧着する。
　複数枚のグリーンシート有孔成形体同士、グリーンシート有孔成形体と拘束部材、またはグリーンシート有孔積層成形体と拘束部材は、例えば５０～１００℃に加熱しながら、１軸プレス機、静水圧プレス機等で、例えば１０～５０ＭＰａの圧力を加えることで、圧着される。
　圧着工程により、グリーンシート有孔成形体同士の間、グリーンシート有孔成形体と拘束部材の間、及びグリーンシート有孔積層成形体と拘束部材の間の隙間が無くなり、そのことで、焼結体の内部に空隙が残ることを抑制することができる。その結果、ウェハー保持用基板の耐衝撃性がさらに向上するとともに、より平坦な表面が得られる。
　（焼結工程）
　有孔成形体、グリーンシート有孔成形体、グリーンシート有孔積層成形体、または拘束部材積層体を焼結させることにより、焼結体を得る。
　これらを例えば７５０～１０００℃で焼結することにより、焼結体を得る。グリーンシート有孔成形体、グリーンシート有孔積層成形体、または拘束部材積層体を用いた場合、例えば２００～５５０℃で脱脂を行い、例えば７５０～１０００℃で焼結させることが好ましい。脱脂温度が低すぎると、樹脂バインダー成分が残存し、焼結の際に、焼結体内部に空隙が生じ、緻密な焼結体が得にくくなる。脱脂温度が高すぎると、脱脂の際に、グリーンシート内部に空隙ができ易くなり、緻密な焼結体が得にくくなる。また、焼結温度が低すぎると、緻密な焼結体が得にくくなる。焼結温度が高すぎると、拘束部材積層体を焼結した場合において、グリーンシートに含まれるガラス粉末と、拘束部材に含まれる無機粉末等とが一体化して焼結体を形成し易くなる。
　（拘束部材除去工程）
　焼結工程後に、拘束部材積層体から拘束部材を除去する。
　拘束部材として、無機粉末を含むグリーンシートを用いた場合は、焼結工程後に、超音波洗浄を行うことにより、拘束部材がウェハー保持用基板から剥離し、拘束部材が除去される。また、拘束部材の除去は、拘束部材を研磨しても行える。
　上記の方法により得られたウェハー保持用基板は、厚みが、サポートされるウェハーの厚みや大きさにもよるが、０．３～２．０ｍｍであることが好ましい。ウェハー保持用基板の厚みが０．３ｍｍ以上であると、ウェハーの加工中に、ウェハー保持用基板に、割れや欠けが発生することをさらに抑制できるため好ましい。また、ウェハー保持用基板の厚みが２．０ｍｍ以下であると、材料コストの削減を図ることができるため好ましい。
　ウェハー保持用基板の強度は、例えばＪＩＳ　Ｒ１６０１（２００８）に準拠する三点曲げ強度として表すことができ、その値は、通常の貫通孔の無いガラス基板と同程度の１３０ＭＰａ以上であることが好ましく、２８０ＭＰａ以上であることがより好ましい。強度を１３０ＭＰａ以上とすることで、ウェハー保持用基板としてより好適に使用することができる。
　また、ウェハー保持用基板は、－４０～１２５℃の温度範囲での熱膨張係数が、３～４ｐｐｍ／℃であると、ウェハーとウェハー保持用基板を加熱により接着させる場合、加熱した時に、熱膨張係数によりウェハー保持用基板が変形し、接着し難くなることをさらに抑制することができる。
　以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　（実施例１）
　質量百分率表示で、ＳｉＯ２　７０％、Ｂ２Ｏ３　２８％、Ｋ２Ｏ　２％となるように、ガラス原料を調合し、白金るつぼにガラス原料を投入し、１６００℃で溶融することで溶融ガラスを得た。そして、溶融ガラスを、水冷した２つの回転ロール間に供給し、溶融ガラスを延伸することにより、フィルム状のガラスを得た。このようにして得られたガラスを、ボールミルにより粉砕し、平均粒子径２．２μｍのガラス粉末を得た。ガラス粉末１００質量部に対して、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を１５質量部、フタル酸ベンジルブチルを３質量部、トルエン５０質量部を混合、混練したのち、ドクターブレード法により、厚みが２５０μｍのグリーンシートを得た。このグリーンシートを打ち抜き加工し、直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の円形のグリーンシート成形体を得た。ついで、このグリーンシート成形体に、レーザーパンチングマシンにより、直径が２５０μｍで、間隔が５００μｍの格子状となるように、約１０万個の貫通孔を形成し、グリーンシート有孔成形体を得た。４枚のグリーンシート有孔成形体を、貫通孔の位置が一致するように積層し、グリーンシート有孔積層成形体を得た。そして、拘束部材として、アルミナフィラーからなるアルミナグリーンシートを、グリーンシート有孔成形体の両面に積層して拘束部材積層体を作製し、この拘束部材積層体を、圧着装置で、１００℃、２０ＭＰａの圧力で、熱圧着させた。拘束部材積層体を４５０℃で熱処理して、バインダー成分を熱分解させた後、８００℃で焼結させて焼結体を得た。得られた焼結体を研磨することで拘束部材を除去し、厚みが０．７ｍｍのウェハー保持用基板を得た。
　得られたウェハー保持用基板の熱膨張係数は、－４０～１２５℃の温度範囲での熱膨張係数が、３．８ｐｐｍ／℃であり、シリコンウェハーの熱膨張係数と略同一であった。また、得られたウェハー保持用基板と、シリコンウェハーを接着剤により接着し、剥離剤を、貫通孔に供給することにより、容易に、シリコンウェハーからウェハー保持用基板を剥離させることができた。また、焼結前に貫通孔を設けたため、傷等が見られず、洗浄も不要であった。ＪＩＳ　Ｒ１６０１（２００８）に準拠する三点曲げ強度は、１５０ＭＰａであり、通常の、貫通孔の無いガラス基板と同程度であり、ウェハー保持用基板として使用可能な機械的強度を有していた。
　（実施例２）
　質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６５％、Ｂ２Ｏ３　１５％、ＣａＯ　１６％、Ｋ２Ｏ　４％となるように、ガラス原料を調合し、白金るつぼにガラス原料を投入し、１４５０℃で溶融することで溶融ガラスを得た。そして、溶融ガラスを、水冷した２つの回転ロール間に供給し、溶融ガラスを延伸することにより、フィルム状のガラスを得た。このようにして得られたガラスを、ボールミルにより粉砕し、平均粒子径２．０μｍのガラス粉末を得た。ガラス粉末５０質量％、アルミナフィラー粉末２５質量％、ウイレマイトフィラー粉末２５質量％となるように調製した混合粉末１００質量部に対して、メタアクリル酸樹脂を１５質量部、フタル酸ベンジルブチルを３質量部、トルエン５０質量部を混合、混練したのち、ドクターブレード法により、厚みが２５０μｍのグリーンシートを得た。このグリーンシートを抜き打ち加工し、直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の円形のグリーンシート成形体を得た。ついで、このグリーンシート成形体に、レーザーパンチングマシンにより、直径が２００μｍで、間隔が４００μｍの格子状となるよう、約１０万個の貫通孔を形成し、グリーンシート有孔成形体を得た。６枚のグリーンシート有孔成形体を、貫通孔の位置が一致するように積層し、グリーンシート有孔積層成形体を得た。次に、グリーンシート有孔積層成形体を、圧着装置で、１００℃、１５ＭＰａの圧力で、熱圧着させた。グリーンシート有孔成形体を５００℃で熱処理して、バインダー成分を熱分解させた後、９００℃で焼結させて焼結体を得た。得られた焼結体を、厚み調整のために研磨し、厚みが０．７ｍｍのウェハー保持用基板を得た。
　得られたウェハー保持用基板の熱膨張係数は、－４０～１２５℃の温度範囲での熱膨張係数が、３．４ｐｐｍ／℃であり、シリコンウェハーの熱膨張係数と略同一であった。また、得られたウェハー保持用基板と、シリコンウェハーを接着剤により接着し、剥離剤を、貫通孔に供給することにより、容易に、シリコンウェハーからウェハー保持用基板を剥離させることができた。また、焼結前に貫通孔を設けたため、傷等が見られず、洗浄も不要であった。また、三点曲げ強度は、２８０ＭＰａであり、通常の、貫通孔の無いガラス基板よりも高く、ウェハー保持用基板として使用可能な機械的強度を有していた。
　（比較例）
　直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の円形のガラス基板に、サンドブラストを用いて、直径が２００μｍで、間隔が４００μｍの格子状となるように、約１０万個の貫通孔を形成した。このように、サンドブラストを用いたことで、サンドブラストを用いたことによる傷等が見られた。また、三点曲げ強度は、８０ＭＰａであり、通常の、貫通孔の無いガラス基板よりも低く、ウェハー保持用基板として必要な機械的強度を有していなかった。
　本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
　なお、本出願は、２０１３年８月９日付で出願された日本国特許出願（特願２０１３－１６５７８０）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
　本発明のウェハー保持用基板の製造方法は、製造中に割れや欠けが発生しにくく、容易に貫通孔を形成することが可能であり、かつ、貫通孔の形成後に、ウェハー保持用基板を洗浄することが不要であるため、ウェハー保持用基板の製造に好適に用いられる。また当該方法により製造された本発明のウェハー保持用基板は、ガラス粉末を含むため、ガラス粉末の組成を調製することで容易にシリコンウェハーと熱膨張係数を適合するように調整することができるので、ウェハーを加工する際に好適に用いられる。

Claims (13)

  1. 　ウェハーを保持するためのウェハー保持用基板の製造方法であって、
    　ガラス粉末を含む成形体を準備する成形体準備工程と、
    　前記成形体に貫通孔を形成し、有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、
    　前記有孔成形体を焼結する焼結工程と、
    を含むウェハー保持用基板の製造方法。
  2. 　ウェハーを保持するためのウェハー保持用基板の製造方法であって、
    　ガラス粉末と樹脂とを含むグリーンシート成形体を準備する成形体準備工程と、
    　前記グリーンシート成形体に貫通孔を形成し、グリーンシート有孔成形体を得る貫通孔形成工程と、
    　前記グリーンシート有孔成形体を焼結する焼結工程と、
    を含むウェハー保持用基板の製造方法。
  3. 　複数枚の前記グリーンシート有孔成形体を積層し、グリーンシート有孔積層成形体を得る積層工程を更に含み、
    　前記焼結工程において、前記グリーンシート有孔積層成形体を焼結する請求項２に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  4. 　前記グリーンシート有孔成形体または前記グリーンシート有孔積層成形体の両面または片面に、前記グリーンシート有孔成形体または前記グリーンシート有孔積層成形体の焼結温度では収縮しない拘束部材を積層し、拘束部材積層体を得る拘束部材積層工程と、
    　前記焼結工程の後に、前記拘束部材を取り除く拘束部材除去工程と、を更に含む請求項２または３に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  5. 　前記グリーンシート有孔積層成形体または前記拘束部材積層体に圧力を加えて圧着する圧着工程を更に含む請求項４に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  6. 　前記貫通孔形成工程において、レーザーパンチングまたはメカニカルパンチングにより、前記成形体または前記グリーンシート成形体に貫通孔を形成する請求項１～５のいずれか一項に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  7. 　前記ガラス粉末は、質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６０～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～３０％、Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を表す）　１～５％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物を表す）　０～２０％の組成を有するガラスからなる請求項１～６のいずれか一項に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  8. 　前記成形体または前記グリーンシート成形体は、アルミナフィラー粉末とウイレマイトフィラー粉末を更に含む請求項１～７のいずれか一項に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  9. 　前記ガラス粉末と、前記アルミナフィラー粉末及びウイレマイトフィラー粉末の混合物との質量比は、３：７～６：４であり、
    　前記アルミナフィラー粉末と前記ウイレマイトフィラー粉末との質量比は、２：８～６：４である請求項８に記載のウェハー保持用基板の製造方法。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載のウェハー保持用基板の製造方法により製造されたウェハー保持用基板。
  11. 　ウェハーを保持するためのウェハー保持用基板であって、
    　ガラス粉末を含む焼結体からなり、該焼結体が貫通孔を有するウェハー保持用基板。
  12. 　前記ガラス粉末は、質量百分率表示で、ＳｉＯ２　６０～８０％、Ｂ２Ｏ３　１０～３０％、Ｒ２Ｏ（Ｒ２ＯはＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を表す）　１～５％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのアルカリ土類金属酸化物を表す）　０～２０％の組成を有するガラスからなる請求項１１に記載のウェハー保持用基板。
  13. 　－４０～１２５℃の温度範囲での熱膨張係数が、３～４ｐｐｍ／℃である請求項１１または１２に記載のウェハー保持用基板。
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