サポートプレートの洗浄方法
【課題】サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価に処理することが可能なサポートプレートの洗浄方法を実現する。
【解決手段】サポートプレート７にドライアイス粒子４を接触させて、サポートプレート７に付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、サポートプレート７は、基板が剥離された後のサポートプレートである。
【解決手段】サポートプレート７にドライアイス粒子４を接触させて、サポートプレート７に付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、サポートプレート７は、基板が剥離された後のサポートプレートである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に搭載される半導体チップの小型化、薄型化および高集積化への要求が高まっている。このため、半導体チップの基礎となる基板を研削して、薄板化する必要がある。しかし、研削することによって基板の強度は弱くなる。その結果、基板にクラックおよび反りが生じやすくなる。また、薄板化された基板は、搬送を自動化することができないため、人手によって行なわなければならず、その取り扱いが煩雑であった。
【０００３】
そのため、研削する基板をガラス製のサポートプレートに接着剤を用いて貼り合せることによって、基板の強度を保持し、クラックの発生および基板に反りが生じることを防止する方法が開発されている（特許文献１の記載を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、サポートプレートに有機物等の付着物が付着していると、基板とサポートプレートとの間に僅かな隙間が生じ、基板が欠損してしまう。このため、基板が貼着される前の前処理として、サポートプレートを洗浄する必要がある。
【０００５】
また、通常、サポートプレートの表面積は、基板の表面積と同一以上の大きさを有している。このため、サポートプレートに支持された状態の基板に配線を形成すると、サポートプレートの周縁部における基板に覆われていない露出部分にも金属が付着してしまう。さらに、基板を剥離した後のサポートプレートには、接着剤が残存してしまう。このため、サポートプレートを再利用するためには、基板を剥離した後のサポートプレートから金属や有機物等の付着物を完全に除去する必要がある。
【０００６】
一般に、サポートプレートに付着した金属や有機物は、酸、アルカリ、有機溶剤等の薬液を用いて除去することができる。例えば、金属は王水を用いて除去することができる。また、有機物は有機溶剤または酸を用いて除去することができる。
【０００７】
また、ガラス基板の洗浄方法として、特許文献２には、加熱した硫酸と過酸化水素水との混合液でガラス基板を処理することにより、ガラス基板に付着した金属や有機物を除去する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、ガラス基板を酸で洗浄することにより、ガラス基板に付着した付着物を除去する方法が開示されている。
【０００９】
また、金属膜の除去方法として、特許文献４には、回路基板に形成された金属膜にレーザ光を照射して金属膜を溶融除去する際に、レーザ光の熱によって回路基板が熱損しないように、レーザ光を照射する部分をレーザ光が通過する液体で覆う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１９１５５０号公報（平成１７年７月１４日公開）
【特許文献２】特開平９−２２７１７０号公報（１９９７年９月２日公開）
【特許文献３】特開昭６２−２３５２３６号公報（１９８７年１０月１５日公開）
【特許文献４】特開昭６３−１８０３９３号公報（１９８８年７月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜４に開示された従来技術では、サポートプレートに付着した有機物および金属膜を除去することはできるものの、サポートプレートの洗浄後に廃溶液が発生するので、廃溶液を処理する手間とコストが掛かるという問題を有している。また、洗浄に酸、過酸化水素水、有機溶剤等の薬剤を用いる場合は、洗浄に掛かるコストが高くなるという問題を有している。
【００１２】
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、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価に処理することが可能なサポートプレートの洗浄方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートであることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、液化炭酸ガスをマイクロドライアイス化することによって生成したドライアイスの微粒子をサポートプレートに接触させることによって、サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する。サポートプレートに接触したドライアイスの微粒子は昇華するので、洗浄後に廃溶液等の処理をする必要がない。それゆえ、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができる。
【００１５】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記酸素プラズマ処理工程の後に上記二酸化炭素ブラスト処理工程を行なうことが好ましい。
【００１７】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートを加熱しながら、当該サポートプレートに上記ドライアイス粒子を接触させることが好ましい。
【００１８】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートである構成である。
【００２０】
それゆえ、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＣＯ２ブラスト装置の概略の構成を示す図である。
【図２】本発明の処理対象となるサポートプレートの一例を表す図であり、孔あきサポートプレートを模式的に示す図である。
【図３】積層体の構成の一例を模式的に表す図である。
【図４】本実施形態に係るサポートプレート洗浄装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。尚、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００２３】
〔１．サポートプレートの洗浄方法〕
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法について以下に説明する。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含む。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法において、処理対象となるサポートプレートは、基板が剥離された後のサポートプレートである。
【００２４】
尚、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するための、あらゆるサポートプレートを処理対象としている。従って、サポートプレートの材質は、貼り合せられる基板を保持できる強度を有するものであればよく、例えば、ガラス製、金属製、セラミック製、またはシリコン製のサポートプレートが意図される。
【００２５】
ここで、本発明の処理対象となるサポートプレートの一例を、図２に基づいて説明する。図２は、孔あきサポートプレートを模式的に示す図である。
【００２６】
図２に示されるように、孔あきサポートプレートとは、サポートプレートの厚さ方向に貫通する貫通孔が複数設けられているサポートプレートである。具体的には、直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの貫通孔が、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍのピッチで形成されている。かかる貫通孔は、サポートプレートから基板を剥離する際に、サポートプレートと基板との間の接着剤層を溶解させるための溶剤を供給するための穴である。
【００２７】
また、基板が貼り付けられたサポートプレート（以下「積層体」と称する）の構成の一例を図３に基づいて説明する。図３は、積層体１８の構成の一例を模式的に表す図である。積層体１８においては、サポートプレート７に接着剤を用いて基板１５が貼り付けられ、基板１５にはダイシングテープ１６がさらに貼着されている。ダイシングテープ１６は、弛みを防止するためのダイシングフレーム１７によって保持されている。基板１５のサポートプレート７に貼着される面には、必要に応じて回路等が形成されている。
【００２８】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、上記二酸化炭素ブラスト処理工程に加えて、上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに包含していてもよい。酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートに酸素プラズマを接触させることによって、サポートプレートに付着した有機物を除去することができる。このため、二酸化炭素ブラスト処理工程と酸素プラズマ処理工程とを組み合わせることによって、サポートプレートに付着した有機物をより効率よく除去することができる。
【００２９】
また、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに包含していてもよい。レーザ処理工程をさらに組み合わせることによって、サポートプレートに付着した金属をより効率よく除去することができる。
【００３０】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法において、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」と上記「酸素プラズマ処理工程」とを組み合わせる場合は、どちらの工程を先に行ってもよいが、上記「酸素プラズマ処理工程」の後に上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」を行なうことが好ましい。具体的に説明すると、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの貫通孔（図２を参照）に付着した有機物の除去に時間を要する。これに対し、酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートの孔に付着した有機物を効率よく除去することができる。それゆえ、まず酸素プラズマ処理工程を行ない、サポートプレートの孔および表面に付着している有機物を除去し、その後、二酸化炭素ブラスト処理工程をさらに行ないサポートプレートに残存している有機物および金属を除去することが好ましい。
【００３１】
また、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」と、上記「酸素プラズマ処理工程」と、上記「レーザ処理工程」とを組み合わせる場合は、例えば、「酸素プラズマ処理工程」、「二酸化炭素ブラスト処理工程」、「レーザ処理工程」の順に行ってもよいし、「二酸化炭素ブラスト処理工程」、「酸素プラズマ処理工程」、「レーザ処理工程」の順に行ってもよいし、「レーザ処理工程」を最初に行ってもよい。
【００３２】
ここで、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」、上記「酸素プラズマ処理工程」、上記「レーザ処理工程」について、以下に説明する。
【００３３】
（１−１．二酸化炭素ブラスト処理工程）
二酸化炭素ブラスト処理工程（以下、「ＣＯ２ブラスト処理工程」ともいう）は、基板が剥離された後のサポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する工程である。
【００３４】
ここで、上記「ドライアイス粒子」とは、その平均粒径が、０．５ｍｍ以下のドライアイスの粒子が意図される。上記「有機物」には、例えば、サポートプレートと基板とを貼り合わせるために用いられた接着剤（仮止剤）の残渣が含まれる。具体的には、上記「有機物」には、アクリル系接着剤、マレイミド系接着剤、炭化水素系接着剤等の残渣が含まれる。アクリル系接着剤とは、例えば、特開２００８−６３４６４号、特開２００８−１３３４０５号に記載されたアクリル系樹脂を用いた接着剤が挙げられ、マレイミド系接着剤としては、例えば、特開２０１０−２４４３５号に記載されたマレイミド骨格を主鎖に有する樹脂を用いた接着剤等が挙げられる。炭化水素系接着剤としては、例えば、特開平９−１７６３９８号に記載された、環状オレフィン系樹脂を主鎖に含む樹脂を用いた接着剤が挙げられる。また、上記「金属」としては、一般に基板に回路を形成するために用いられる金属が意図される。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ等を挙げることができる。
【００３５】
二酸化炭素ブラスト処理工程において、サポートプレートにドライアイス粒子を接触させる手段としては、従来公知の二酸化炭素ブラスト装置（ＣＯ２ブラスト装置）を用いることができる。ＣＯ２ブラスト装置としては、枚葉式であってもよくバッチ式であってもよい。
【００３６】
ここで、ＣＯ２ブラスト装置の構成の一例を、図１に基づき説明する。図１は、ＣＯ２ブラスト装置１０の概略の構成を示す図である。図１において、符号４は、点で表した個々のドライアイス粒子の集合を指している。符号６が指す矢印は、キャリアエアの噴射方向を表している。
【００３７】
図１に示すように、ＣＯ２ブラスト装置１０においては、液化炭酸ガスボンベ１に加圧されて貯留されている液化炭酸ガスが固化ノズル２から噴射されると、液化炭酸ガスの体積が膨張し、温度が急激に低下する。その結果、液化炭酸ガスはドライアイス粒子４となる。このようにして生成されたドライアイス粒子４は、コンプレッサ５において加圧された高圧のキャリアエアと共に、噴射ノズル３からサポートプレート７に対して噴射される。
【００３８】
ここで、ドライアイス粒子と共に噴射されるキャリアエアの圧力は、通常、０．５〜３０ＭＰａであり、０．８〜１．２ＭＰａであることが好ましい。キャリアエアの圧力が上記範囲であれば、噴射ノズルから噴射されるドライアイス粒子の流速を向上させ、サポートプレートを洗浄するに十分な投射圧力をドライアイス粒子に付与することができる。尚、上記「キャリアエアの圧力」とは、キャリアエアを加圧するコンプレッサの表示を読み取った値である。上記「キャリアエア」としては、例えば、エア（空気）、Ｎ２等を用いることができる。
【００３９】
また、噴射ノズル３とサポートプレート７との距離（以下、「ノズル距離」ともいう）は、通常、１０〜１００ｍｍであり、２０〜５０ｍｍであることが好ましい。尚、上記「ノズル距離」とは、噴射ノズル３の噴射口からサポートプレート７の上面までの距離を指している。
【００４０】
また、噴射ノズル３の外径（以下、「噴射ノズル外径」ともいう）は、その直径が、通常、１〜２０ｍｍであり、５〜１０ｍｍであることが好ましい。尚、上記「噴射ノズル外径」とは、噴射ノズル３の噴射口の外径を指している。
【００４１】
尚、サポートプレートに対してドライアイス粒子を連続して接触させ続けると、サポートプレートが冷却され過ぎてサポートプレートに結露が生じ易くなる。サポートプレートに生じた結露は、ドライアイス粒子によって冷却されて凍結する。凍結した結露はサポートプレートに付着している付着物を覆うので、付着物の除去効率が低下する。このため、サポートプレートの同じ領域に対してドライアイス粒子を連続して接触させ続ける時間（接触時間）がなるべく短くなるようにして、サポートプレートが冷却され過ぎないようにすることが好ましい。
【００４２】
具体的には、上記「接触時間」を、１〜６０秒間とすることが好ましく、１〜２０秒間とすることがより好ましい。
【００４３】
二酸化炭素ブラスト処理工程では、上述した範囲の接触時間においてドライアイス粒子を連続して接触させ続ける処理（ドライアイス接触処理）を、サポートプレートの同じ領域に対して複数回繰り返すことによって、サポートプレートに付着した付着物を除去することができる。この場合は、ドライアイス接触処理とドライアイス接触処理との間に同領域に対してドライアイス粒子を接触させない休止期間を数秒間〜数分間ずつ設けることが好ましい。これによって、サポートプレートにおける結露が発生しにくい条件で、サポートプレートに付着した付着物を除去することができる。尚、ドライアイス接触処理を繰り返す回数（処理回数）については、サポートプレートにおける付着物の付着の程度に応じて適宜設定することができる。つまり、サポートプレートに付着物が軽度に付着している場合は、少ない処理回数であっても十分に付着物を除去し得るし、サポートプレートに付着物が重度に付着している場合は、付着物の除去の程度に応じて処理回数を増やせばよい。
【００４４】
噴射ノズル外径やノズル距離等によるが、噴射ノズルおよびサポートプレートの位置を固定した状態でドライアイス粒子を接触させることができる範囲は限られている。このため、例えば、上述した接触時間となるような速度でサポートプレートに対して噴射ノズルを移動させる、または噴射ノズルに対してサポートプレートを回転させて、サポートプレートにおけるドライアイス粒子が接触する位置を移動させることによって、サポートプレートの全面に付着している付着物を除去することができる。
【００４５】
また、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの温度が室温以上になるように加熱しながら、サポートプレートにドライアイス粒子を接触させることによって、サポートプレートに結露が発生し難くなるため好ましい。上記「サポートプレートの温度」が室温〜１００℃の範囲であれば、サポートプレートにおける結露が発生しにくい条件で、サポートプレートに付着した付着物を効率よく除去することができる。尚、上記「室温」とは、２３℃〜２５℃が意図される。
【００４６】
一実施形態において、枚葉式のＣＯ２ブラスト装置を用いた場合の処理条件は、例えば、キャリアエアの圧力は１．０ＭＰａ、処理時間は、（接触２秒間＋休止２秒間）×５０回、ノズル距離は３０ｍｍ、噴射ノズル外径はφ７ｍｍである。
【００４７】
二酸化炭素ブラスト処理工程において、ドライアイス粒子をサポートプレートに接触させる方法としては、有機物および金属を除去できる条件であればよく、例えば、枚葉式であってもよいし、バッチ式であってもよい。また、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの両面にドライアイス粒子を接触させてもよいし、サポートプレートの片面だけにドライアイス粒子を接触させてもよい。二酸化炭素ブラスト処理工程を枚葉式で行ない、サポートプレートの両面にドライアイス粒子を接触させる場合には、サポートプレートをピンアップすることが好ましい。
【００４８】
（１−２．酸素プラズマ処理工程）
酸素プラズマ処理工程は、サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する工程である。上記「有機物」には、例えば、サポートプレートと基板とを貼り合わせるために用いられた接着剤（仮止剤）の残渣が含まれる。具体的には、上記「有機物」には、アクリル系接着剤、マレイミド系接着剤、炭化水素系接着剤等の残渣が含まれる。
【００４９】
上記酸素プラズマ処理工程においてサポートプレートに酸素プラズマを接触させる手段としては、従来公知の酸素プラズマ発生装置を用いることができる。酸素プラズマ発生装置の代表的な方式として、枚葉式とバッチ式とがあるが、本発明はこれに限定されない。
【００５０】
酸素プラズマの処理条件としては、サポートプレートに付着している有機物を除去できる条件であればよい。例えば、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの出力は、バッチ式の場合、通常、５００〜２０００Ｗであり、８００〜１５００Ｗであることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの出力は、通常、１０００〜３０００Ｗであり、１５００〜２５００Ｗであることが好ましい。
【００５１】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの圧力は、通常、４０〜２６６Ｐａであり、６７〜２００Ｐａであることが好ましい。
【００５２】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの酸素流量は、バッチ式の場合、通常、１００〜１０００ｓｃｃｍであり、２００〜８００ｓｃｃｍであることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの酸素流量は、通常、１０００〜５０００ｓｃｃｍであり、２０００〜４０００ｓｃｃｍであることが好ましい。尚、上記単位「ｓｃｃｍ」とは、「ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎ」の略であり、１ａｔｍ（大気圧１，０１３ｈＰａ）、一定温度において規格化された酸素流量を表している。
【００５３】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの処理時間は、バッチ式の場合、通常、２０〜９０分であり、３０〜６０分であることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの処理時間は、通常、５〜３０分であり、１０〜２０分であることが好ましい。
【００５４】
一実施形態において、酸素プラズマ発生装置としてバッチ式を用いた場合の処理条件は、例えば、出力９００Ｗ、圧力１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）、酸素流量３５０ｓｃｃｍ、処理時間６０分である。
【００５５】
別の一実施形態において、酸素プラズマ発生装置として枚葉式を用いた場合の処理条件は、例えば、出力２０００Ｗ、圧力６７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、酸素流量３０００ｓｃｃｍ、処理時間１０分、ステージ温度２４０℃である。
【００５６】
酸素プラズマ処理工程において、酸素プラズマの処理方法としては、有機物を除去できる条件であればよく、例えば、枚葉式であってもよいし、バッチ式であってもよい。また、酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートの両面に酸素プラズマを接触させてもよいし、サポートプレートの片面だけに酸素プラズマを接触させてもよい。酸素プラズマ処理工程を枚葉式で行ない、サポートプレートの両面に酸素プラズマを接触させる場合には、サポートプレートをピンアップすることが好ましい。
【００５７】
（１−３．レーザ処理工程）
レーザ処理工程は、サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去する工程である。上記レーザ処理工程で除去される金属としては、一般に基板に回路を形成するために用いられる金属が意図される。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ等を挙げることができる。
【００５８】
上記レーザ処理工程において照射されるレーザ光としては、ピークパワーが高い発振波長のレーザ光であればよい。
【００５９】
レーザ光の照射条件としては、金属を除去できる条件であればよく、サポートプレートに照射されるレーザ光の周波数は、レーザ波長が１０００ｎｍ前後の場合、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであることが好ましい。また、レーザ波長が５００ｎｍ前後の場合、サポートプレートに照射されるレーザ光の周波数は、通常１Ｈｚ〜６０Ｈｚであり、２０Ｈｚ〜４０Ｈｚであることが好ましい。
【００６０】
サポートプレートに照射されるレーザ光の照射出力は、レーザ波長が１０００ｎｍ前後の場合、１０〜２００ｍＪであることが好ましい。また、レーザ波長が５００ｎｍ前後の場合、サポートプレートに照射されるレーザ光の照射出力は、通常１０〜１００ｍＪであり、２０〜３０ｍＪであることが好ましい。
【００６１】
一実施形態において、レーザ照射装置として、レーザ波長１０００ｎｍのレーザを用いた場合の処理条件は、レーザ出力１６０ｍＪ、周波数５０ｋＨｚである。
【００６２】
別の一実施形態において、レーザ照射装置として、レーザ波長５００ｎｍのレーザを用いた場合の処理条件は、レーザ出力２５ｍＪ、周波数３０Ｈｚである。
【００６３】
レーザ処理工程において、レーザ光の照射方法としては、サポートプレートに付着した金属を除去できる条件であればよい。但し、除去された金属が別の場所に付着することを防ぐ観点から、上記サポートプレートにおける金属が付着している面の背面側から、当該サポートプレートにレーザ光を照射することがより好ましい。また、レーザ光の照射方法としては、枚葉法であってもよいし、バッチ法であってもよい。
【００６４】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によって、サポートプレートから有機物および金属が除去されたことは、顕微鏡下において目視でサポートプレートを観察し、付着物の有無を確認することによって評価することができる。また、目視での確認以外に、例えば、サポートプレートの付着物を組成分析する方法、サポートプレートを電子線解析する方法、エネルギー分散Ｘ線分光法（energy dispersive X-ray spectrometry：ＥＤＸ）等によってもサポートプレートから有機物および金属が除去されたことを評価することができる。
【００６５】
〔２．サポートプレート洗浄装置〕
本発明の実施形態であるサポートプレート洗浄装置の構成の一例を、図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係るサポートプレート洗浄装置１００の構成の一例を示す図である。サポートプレート洗浄装置１００は、基板が剥離された後のサポートプレートを洗浄するために用いられる。
【００６６】
サポートプレート洗浄装置１００は、酸素プラズマ処理ユニット６１、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２、搬送ロボット４２、およびカセットステーション３０を備えている。カセットステーション３０には、カセット３１および３２が格納されている。尚、本明細書において、上記「カセット」には、洗浄処理前または洗浄処理後のサポートプレート７が格納されている。
【００６７】
基板が剥離された後のサポートプレート７は、酸素プラズマ処理ユニット６１によってサポートプレート７に付着している有機物が除去され、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２によってサポートプレート７に付着している有機物および金属が除去される。
【００６８】
二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２は、サポートプレート７にドライアイス粒子を接触させることができるように構成されている。これにより、サポートプレート７にドライアイス粒子を接触させ、サポートプレート７に付着した有機物および金属を除去することができる。二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２としては、従来公知のＣＯ２ブラスト装置を用いることができる。ＣＯ２ブラスト装置は、バッチ式、枚葉式等を用いることができる。
【００６９】
また、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２には、サポートプレート７を加熱するための加熱装置（図示しない）と、サポートプレート７を回転させるための回転ステージ（図示しない）とがさらに備えられていることが好ましい。これにより、サポートプレートを加熱しながらドライアイス粒子をサポートプレート７に接触させることができ、サポートプレート７に結露が生じにくくすることができる。また、サポートプレート７を回転させながらドライアイス粒子を接触させることができるので、ドライアイス粒子の噴射ノズルの大きさを変えることなく、サポートプレート７の全面にドライアイス粒子を照射することができる。
【００７０】
酸素プラズマ処理ユニット６１は、サポートプレート７に酸素プラズマを接触させることができるように構成されている。これにより、サポートプレート７に酸素プラズマを接触させ、サポートプレート７に付着した有機物を除去することができる。酸素プラズマ処理ユニット６１としては、従来公知の酸素プラズマ発生装置を用いることができる。酸素プラズマ発生装置は、バッチ式、枚葉式等を用いることができる。
【００７１】
また、酸素プラズマ処理ユニット６１には、枚葉式の場合、ピンアップ装置（図示しない）がさらに備えられていることが好ましい。これにより、サポートプレート７をピンアップした状態で酸素プラズマを接触させることができる。このため、サポートプレート７の両面に酸素プラズマを接触させることができ、有機物を効率よく除去することができる。
【００７２】
酸素プラズマ処理ユニット６１から二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２へのサポートプレート７の搬送は、搬送ロボット４２によって行われる。搬送ロボット４２は、搬送ロボット４２の軸を中心として回転可能であり、２つの連結アーム４４ａおよびハンド４４ｂを有する。連結アーム４４ａは、関節での回転動作により伸縮動作をする。ハンド４４ｂは、連結アーム４４ａの先端に設けられ、カセット３１・３２またはサポートプレート７を保持する役割を果たす。搬送ロボット４２は、連結アーム４４ａの伸縮動作と軸４２ａを中心とした回転動作とにより、水平面内でのカセット３１・３２またはサポートプレート７の移動を可能にする。
【００７３】
本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００では、酸素プラズマ処理ユニット６１においてサポートプレート７に付着している有機物が除去された後に、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２においてサポートプレート７に付着している有機物および金属がさらに除去されるように酸素プラズマ処理ユニット６１と二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２とが配置されていることが好ましい。
【００７４】
本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００は、レーザ処理ユニット（図示しない）をさらに備えていてもよい。レーザ処理ユニットをさらに備えることによって、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２における処理後にサポートプレート７に残存している金属をさらに除去することができる。
【００７５】
レーザ処理ユニットは、サポートプレートにレーザ光を照射することができるように構成されている。これにより、サポートプレートにレーザ光を照射し、サポートプレートに付着した金属を除去することができる。レーザ処理ユニットとしては、従来公知のレーザ照射装置を用いることができる。
【００７６】
尚、本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００は、サポートプレートから基板を剥離するための剥離装置、および剥離装置において剥離された基板を洗浄するための基板洗浄装置と組み合わせることができる。
【００７７】
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で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。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【００７９】
〔実施例１〕
（評価用サポートプレート）
本実施例では、半導体製造工程で使用されたサポートプレートから基板を剥離後、乾燥させたものを評価用サポートプレートとして用いた。評価用サポートプレートには、有機物としてアクリル系接着剤が、金属としてアルミニウム、銅、金、ニッケル等が付着している。評価用サポートプレートは、無アルカリガラス製であり、サイズは８インチである。
【００８０】
（処理フロー）
実施例１では、二酸化炭素ブラスト処理工程のみを行なった。
【００８１】
（評価方法）
有機物および金属の除去は、顕微鏡下においてサポートプレートを目視によって確認した。
【００８２】
（二酸化炭素ブラスト処理工程）
ＣＯ２ブラスト装置を用い、処理方法としては、枚葉式で行った。具体的には、サポートプレートの付着物が付着している面にドライアイス粒子を２秒間接触させた後に、ドライアイス粒子の接触を２秒間休止する操作を１サイクルとし、これを５０回繰り返した。その他の処理条件は以下に示すとおりである．
キャリアエアの圧力：１．０ＭＰａ
噴射ノズル外径：φ７ｍｍ
ノズル距離：３０ｍｍ。
【００８３】
（結果）
二酸化炭素ブラスト処理工程後に、有機物および金属の除去を顕微鏡下で目視によって確認した。結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１の丸印は、顕微鏡下で目視によりサポートプレートを観察し、サポートプレートに有機物および金属の付着が認められないことを表している。
【００８６】
表１に示すように、ドライアイス粒子を接触させることによってサポートプレートに付着した有機物および金属を除去し得ることを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができる。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、サポートプレートを用いる全ての電子機器産業において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 液化炭酸ガスボンベ
２ 固化ノズル
３ 噴射ノズル
４ ドライアイス粒子
５ コンプレッサ
７ サポートプレート
１０ ＣＯ２ブラスト装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に搭載される半導体チップの小型化、薄型化および高集積化への要求が高まっている。このため、半導体チップの基礎となる基板を研削して、薄板化する必要がある。しかし、研削することによって基板の強度は弱くなる。その結果、基板にクラックおよび反りが生じやすくなる。また、薄板化された基板は、搬送を自動化することができないため、人手によって行なわなければならず、その取り扱いが煩雑であった。
【０００３】
そのため、研削する基板をガラス製のサポートプレートに接着剤を用いて貼り合せることによって、基板の強度を保持し、クラックの発生および基板に反りが生じることを防止する方法が開発されている（特許文献１の記載を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、サポートプレートに有機物等の付着物が付着していると、基板とサポートプレートとの間に僅かな隙間が生じ、基板が欠損してしまう。このため、基板が貼着される前の前処理として、サポートプレートを洗浄する必要がある。
【０００５】
また、通常、サポートプレートの表面積は、基板の表面積と同一以上の大きさを有している。このため、サポートプレートに支持された状態の基板に配線を形成すると、サポートプレートの周縁部における基板に覆われていない露出部分にも金属が付着してしまう。さらに、基板を剥離した後のサポートプレートには、接着剤が残存してしまう。このため、サポートプレートを再利用するためには、基板を剥離した後のサポートプレートから金属や有機物等の付着物を完全に除去する必要がある。
【０００６】
一般に、サポートプレートに付着した金属や有機物は、酸、アルカリ、有機溶剤等の薬液を用いて除去することができる。例えば、金属は王水を用いて除去することができる。また、有機物は有機溶剤または酸を用いて除去することができる。
【０００７】
また、ガラス基板の洗浄方法として、特許文献２には、加熱した硫酸と過酸化水素水との混合液でガラス基板を処理することにより、ガラス基板に付着した金属や有機物を除去する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、ガラス基板を酸で洗浄することにより、ガラス基板に付着した付着物を除去する方法が開示されている。
【０００９】
また、金属膜の除去方法として、特許文献４には、回路基板に形成された金属膜にレーザ光を照射して金属膜を溶融除去する際に、レーザ光の熱によって回路基板が熱損しないように、レーザ光を照射する部分をレーザ光が通過する液体で覆う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１９１５５０号公報（平成１７年７月１４日公開）
【特許文献２】特開平９−２２７１７０号公報（１９９７年９月２日公開）
【特許文献３】特開昭６２−２３５２３６号公報（１９８７年１０月１５日公開）
【特許文献４】特開昭６３−１８０３９３号公報（１９８８年７月２５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜４に開示された従来技術では、サポートプレートに付着した有機物および金属膜を除去することはできるものの、サポートプレートの洗浄後に廃溶液が発生するので、廃溶液を処理する手間とコストが掛かるという問題を有している。また、洗浄に酸、過酸化水素水、有機溶剤等の薬剤を用いる場合は、洗浄に掛かるコストが高くなるという問題を有している。
【００１２】
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、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価に処理することが可能なサポートプレートの洗浄方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートであることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、液化炭酸ガスをマイクロドライアイス化することによって生成したドライアイスの微粒子をサポートプレートに接触させることによって、サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する。サポートプレートに接触したドライアイスの微粒子は昇華するので、洗浄後に廃溶液等の処理をする必要がない。それゆえ、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができる。
【００１５】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記酸素プラズマ処理工程の後に上記二酸化炭素ブラスト処理工程を行なうことが好ましい。
【００１７】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートを加熱しながら、当該サポートプレートに上記ドライアイス粒子を接触させることが好ましい。
【００１８】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法では、上記サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートである構成である。
【００２０】
それゆえ、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＣＯ２ブラスト装置の概略の構成を示す図である。
【図２】本発明の処理対象となるサポートプレートの一例を表す図であり、孔あきサポートプレートを模式的に示す図である。
【図３】積層体の構成の一例を模式的に表す図である。
【図４】本実施形態に係るサポートプレート洗浄装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できるものである。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。尚、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上、Ｂ以下」を意味する。
【００２３】
〔１．サポートプレートの洗浄方法〕
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法について以下に説明する。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含む。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法において、処理対象となるサポートプレートは、基板が剥離された後のサポートプレートである。
【００２４】
尚、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するための、あらゆるサポートプレートを処理対象としている。従って、サポートプレートの材質は、貼り合せられる基板を保持できる強度を有するものであればよく、例えば、ガラス製、金属製、セラミック製、またはシリコン製のサポートプレートが意図される。
【００２５】
ここで、本発明の処理対象となるサポートプレートの一例を、図２に基づいて説明する。図２は、孔あきサポートプレートを模式的に示す図である。
【００２６】
図２に示されるように、孔あきサポートプレートとは、サポートプレートの厚さ方向に貫通する貫通孔が複数設けられているサポートプレートである。具体的には、直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの貫通孔が、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍのピッチで形成されている。かかる貫通孔は、サポートプレートから基板を剥離する際に、サポートプレートと基板との間の接着剤層を溶解させるための溶剤を供給するための穴である。
【００２７】
また、基板が貼り付けられたサポートプレート（以下「積層体」と称する）の構成の一例を図３に基づいて説明する。図３は、積層体１８の構成の一例を模式的に表す図である。積層体１８においては、サポートプレート７に接着剤を用いて基板１５が貼り付けられ、基板１５にはダイシングテープ１６がさらに貼着されている。ダイシングテープ１６は、弛みを防止するためのダイシングフレーム１７によって保持されている。基板１５のサポートプレート７に貼着される面には、必要に応じて回路等が形成されている。
【００２８】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、上記二酸化炭素ブラスト処理工程に加えて、上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに包含していてもよい。酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートに酸素プラズマを接触させることによって、サポートプレートに付着した有機物を除去することができる。このため、二酸化炭素ブラスト処理工程と酸素プラズマ処理工程とを組み合わせることによって、サポートプレートに付着した有機物をより効率よく除去することができる。
【００２９】
また、本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに包含していてもよい。レーザ処理工程をさらに組み合わせることによって、サポートプレートに付着した金属をより効率よく除去することができる。
【００３０】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法において、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」と上記「酸素プラズマ処理工程」とを組み合わせる場合は、どちらの工程を先に行ってもよいが、上記「酸素プラズマ処理工程」の後に上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」を行なうことが好ましい。具体的に説明すると、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの貫通孔（図２を参照）に付着した有機物の除去に時間を要する。これに対し、酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートの孔に付着した有機物を効率よく除去することができる。それゆえ、まず酸素プラズマ処理工程を行ない、サポートプレートの孔および表面に付着している有機物を除去し、その後、二酸化炭素ブラスト処理工程をさらに行ないサポートプレートに残存している有機物および金属を除去することが好ましい。
【００３１】
また、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」と、上記「酸素プラズマ処理工程」と、上記「レーザ処理工程」とを組み合わせる場合は、例えば、「酸素プラズマ処理工程」、「二酸化炭素ブラスト処理工程」、「レーザ処理工程」の順に行ってもよいし、「二酸化炭素ブラスト処理工程」、「酸素プラズマ処理工程」、「レーザ処理工程」の順に行ってもよいし、「レーザ処理工程」を最初に行ってもよい。
【００３２】
ここで、上記「二酸化炭素ブラスト処理工程」、上記「酸素プラズマ処理工程」、上記「レーザ処理工程」について、以下に説明する。
【００３３】
（１−１．二酸化炭素ブラスト処理工程）
二酸化炭素ブラスト処理工程（以下、「ＣＯ２ブラスト処理工程」ともいう）は、基板が剥離された後のサポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する工程である。
【００３４】
ここで、上記「ドライアイス粒子」とは、その平均粒径が、０．５ｍｍ以下のドライアイスの粒子が意図される。上記「有機物」には、例えば、サポートプレートと基板とを貼り合わせるために用いられた接着剤（仮止剤）の残渣が含まれる。具体的には、上記「有機物」には、アクリル系接着剤、マレイミド系接着剤、炭化水素系接着剤等の残渣が含まれる。アクリル系接着剤とは、例えば、特開２００８−６３４６４号、特開２００８−１３３４０５号に記載されたアクリル系樹脂を用いた接着剤が挙げられ、マレイミド系接着剤としては、例えば、特開２０１０−２４４３５号に記載されたマレイミド骨格を主鎖に有する樹脂を用いた接着剤等が挙げられる。炭化水素系接着剤としては、例えば、特開平９−１７６３９８号に記載された、環状オレフィン系樹脂を主鎖に含む樹脂を用いた接着剤が挙げられる。また、上記「金属」としては、一般に基板に回路を形成するために用いられる金属が意図される。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ等を挙げることができる。
【００３５】
二酸化炭素ブラスト処理工程において、サポートプレートにドライアイス粒子を接触させる手段としては、従来公知の二酸化炭素ブラスト装置（ＣＯ２ブラスト装置）を用いることができる。ＣＯ２ブラスト装置としては、枚葉式であってもよくバッチ式であってもよい。
【００３６】
ここで、ＣＯ２ブラスト装置の構成の一例を、図１に基づき説明する。図１は、ＣＯ２ブラスト装置１０の概略の構成を示す図である。図１において、符号４は、点で表した個々のドライアイス粒子の集合を指している。符号６が指す矢印は、キャリアエアの噴射方向を表している。
【００３７】
図１に示すように、ＣＯ２ブラスト装置１０においては、液化炭酸ガスボンベ１に加圧されて貯留されている液化炭酸ガスが固化ノズル２から噴射されると、液化炭酸ガスの体積が膨張し、温度が急激に低下する。その結果、液化炭酸ガスはドライアイス粒子４となる。このようにして生成されたドライアイス粒子４は、コンプレッサ５において加圧された高圧のキャリアエアと共に、噴射ノズル３からサポートプレート７に対して噴射される。
【００３８】
ここで、ドライアイス粒子と共に噴射されるキャリアエアの圧力は、通常、０．５〜３０ＭＰａであり、０．８〜１．２ＭＰａであることが好ましい。キャリアエアの圧力が上記範囲であれば、噴射ノズルから噴射されるドライアイス粒子の流速を向上させ、サポートプレートを洗浄するに十分な投射圧力をドライアイス粒子に付与することができる。尚、上記「キャリアエアの圧力」とは、キャリアエアを加圧するコンプレッサの表示を読み取った値である。上記「キャリアエア」としては、例えば、エア（空気）、Ｎ２等を用いることができる。
【００３９】
また、噴射ノズル３とサポートプレート７との距離（以下、「ノズル距離」ともいう）は、通常、１０〜１００ｍｍであり、２０〜５０ｍｍであることが好ましい。尚、上記「ノズル距離」とは、噴射ノズル３の噴射口からサポートプレート７の上面までの距離を指している。
【００４０】
また、噴射ノズル３の外径（以下、「噴射ノズル外径」ともいう）は、その直径が、通常、１〜２０ｍｍであり、５〜１０ｍｍであることが好ましい。尚、上記「噴射ノズル外径」とは、噴射ノズル３の噴射口の外径を指している。
【００４１】
尚、サポートプレートに対してドライアイス粒子を連続して接触させ続けると、サポートプレートが冷却され過ぎてサポートプレートに結露が生じ易くなる。サポートプレートに生じた結露は、ドライアイス粒子によって冷却されて凍結する。凍結した結露はサポートプレートに付着している付着物を覆うので、付着物の除去効率が低下する。このため、サポートプレートの同じ領域に対してドライアイス粒子を連続して接触させ続ける時間（接触時間）がなるべく短くなるようにして、サポートプレートが冷却され過ぎないようにすることが好ましい。
【００４２】
具体的には、上記「接触時間」を、１〜６０秒間とすることが好ましく、１〜２０秒間とすることがより好ましい。
【００４３】
二酸化炭素ブラスト処理工程では、上述した範囲の接触時間においてドライアイス粒子を連続して接触させ続ける処理（ドライアイス接触処理）を、サポートプレートの同じ領域に対して複数回繰り返すことによって、サポートプレートに付着した付着物を除去することができる。この場合は、ドライアイス接触処理とドライアイス接触処理との間に同領域に対してドライアイス粒子を接触させない休止期間を数秒間〜数分間ずつ設けることが好ましい。これによって、サポートプレートにおける結露が発生しにくい条件で、サポートプレートに付着した付着物を除去することができる。尚、ドライアイス接触処理を繰り返す回数（処理回数）については、サポートプレートにおける付着物の付着の程度に応じて適宜設定することができる。つまり、サポートプレートに付着物が軽度に付着している場合は、少ない処理回数であっても十分に付着物を除去し得るし、サポートプレートに付着物が重度に付着している場合は、付着物の除去の程度に応じて処理回数を増やせばよい。
【００４４】
噴射ノズル外径やノズル距離等によるが、噴射ノズルおよびサポートプレートの位置を固定した状態でドライアイス粒子を接触させることができる範囲は限られている。このため、例えば、上述した接触時間となるような速度でサポートプレートに対して噴射ノズルを移動させる、または噴射ノズルに対してサポートプレートを回転させて、サポートプレートにおけるドライアイス粒子が接触する位置を移動させることによって、サポートプレートの全面に付着している付着物を除去することができる。
【００４５】
また、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの温度が室温以上になるように加熱しながら、サポートプレートにドライアイス粒子を接触させることによって、サポートプレートに結露が発生し難くなるため好ましい。上記「サポートプレートの温度」が室温〜１００℃の範囲であれば、サポートプレートにおける結露が発生しにくい条件で、サポートプレートに付着した付着物を効率よく除去することができる。尚、上記「室温」とは、２３℃〜２５℃が意図される。
【００４６】
一実施形態において、枚葉式のＣＯ２ブラスト装置を用いた場合の処理条件は、例えば、キャリアエアの圧力は１．０ＭＰａ、処理時間は、（接触２秒間＋休止２秒間）×５０回、ノズル距離は３０ｍｍ、噴射ノズル外径はφ７ｍｍである。
【００４７】
二酸化炭素ブラスト処理工程において、ドライアイス粒子をサポートプレートに接触させる方法としては、有機物および金属を除去できる条件であればよく、例えば、枚葉式であってもよいし、バッチ式であってもよい。また、二酸化炭素ブラスト処理工程では、サポートプレートの両面にドライアイス粒子を接触させてもよいし、サポートプレートの片面だけにドライアイス粒子を接触させてもよい。二酸化炭素ブラスト処理工程を枚葉式で行ない、サポートプレートの両面にドライアイス粒子を接触させる場合には、サポートプレートをピンアップすることが好ましい。
【００４８】
（１−２．酸素プラズマ処理工程）
酸素プラズマ処理工程は、サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する工程である。上記「有機物」には、例えば、サポートプレートと基板とを貼り合わせるために用いられた接着剤（仮止剤）の残渣が含まれる。具体的には、上記「有機物」には、アクリル系接着剤、マレイミド系接着剤、炭化水素系接着剤等の残渣が含まれる。
【００４９】
上記酸素プラズマ処理工程においてサポートプレートに酸素プラズマを接触させる手段としては、従来公知の酸素プラズマ発生装置を用いることができる。酸素プラズマ発生装置の代表的な方式として、枚葉式とバッチ式とがあるが、本発明はこれに限定されない。
【００５０】
酸素プラズマの処理条件としては、サポートプレートに付着している有機物を除去できる条件であればよい。例えば、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの出力は、バッチ式の場合、通常、５００〜２０００Ｗであり、８００〜１５００Ｗであることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの出力は、通常、１０００〜３０００Ｗであり、１５００〜２５００Ｗであることが好ましい。
【００５１】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの圧力は、通常、４０〜２６６Ｐａであり、６７〜２００Ｐａであることが好ましい。
【００５２】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの酸素流量は、バッチ式の場合、通常、１００〜１０００ｓｃｃｍであり、２００〜８００ｓｃｃｍであることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの酸素流量は、通常、１０００〜５０００ｓｃｃｍであり、２０００〜４０００ｓｃｃｍであることが好ましい。尚、上記単位「ｓｃｃｍ」とは、「ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎ」の略であり、１ａｔｍ（大気圧１，０１３ｈＰａ）、一定温度において規格化された酸素流量を表している。
【００５３】
サポートプレートに接触させる酸素プラズマの処理時間は、バッチ式の場合、通常、２０〜９０分であり、３０〜６０分であることが好ましい。また、枚葉式の場合、サポートプレートに接触させる酸素プラズマの処理時間は、通常、５〜３０分であり、１０〜２０分であることが好ましい。
【００５４】
一実施形態において、酸素プラズマ発生装置としてバッチ式を用いた場合の処理条件は、例えば、出力９００Ｗ、圧力１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）、酸素流量３５０ｓｃｃｍ、処理時間６０分である。
【００５５】
別の一実施形態において、酸素プラズマ発生装置として枚葉式を用いた場合の処理条件は、例えば、出力２０００Ｗ、圧力６７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、酸素流量３０００ｓｃｃｍ、処理時間１０分、ステージ温度２４０℃である。
【００５６】
酸素プラズマ処理工程において、酸素プラズマの処理方法としては、有機物を除去できる条件であればよく、例えば、枚葉式であってもよいし、バッチ式であってもよい。また、酸素プラズマ処理工程では、サポートプレートの両面に酸素プラズマを接触させてもよいし、サポートプレートの片面だけに酸素プラズマを接触させてもよい。酸素プラズマ処理工程を枚葉式で行ない、サポートプレートの両面に酸素プラズマを接触させる場合には、サポートプレートをピンアップすることが好ましい。
【００５７】
（１−３．レーザ処理工程）
レーザ処理工程は、サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去する工程である。上記レーザ処理工程で除去される金属としては、一般に基板に回路を形成するために用いられる金属が意図される。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｎ等を挙げることができる。
【００５８】
上記レーザ処理工程において照射されるレーザ光としては、ピークパワーが高い発振波長のレーザ光であればよい。
【００５９】
レーザ光の照射条件としては、金属を除去できる条件であればよく、サポートプレートに照射されるレーザ光の周波数は、レーザ波長が１０００ｎｍ前後の場合、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであることが好ましい。また、レーザ波長が５００ｎｍ前後の場合、サポートプレートに照射されるレーザ光の周波数は、通常１Ｈｚ〜６０Ｈｚであり、２０Ｈｚ〜４０Ｈｚであることが好ましい。
【００６０】
サポートプレートに照射されるレーザ光の照射出力は、レーザ波長が１０００ｎｍ前後の場合、１０〜２００ｍＪであることが好ましい。また、レーザ波長が５００ｎｍ前後の場合、サポートプレートに照射されるレーザ光の照射出力は、通常１０〜１００ｍＪであり、２０〜３０ｍＪであることが好ましい。
【００６１】
一実施形態において、レーザ照射装置として、レーザ波長１０００ｎｍのレーザを用いた場合の処理条件は、レーザ出力１６０ｍＪ、周波数５０ｋＨｚである。
【００６２】
別の一実施形態において、レーザ照射装置として、レーザ波長５００ｎｍのレーザを用いた場合の処理条件は、レーザ出力２５ｍＪ、周波数３０Ｈｚである。
【００６３】
レーザ処理工程において、レーザ光の照射方法としては、サポートプレートに付着した金属を除去できる条件であればよい。但し、除去された金属が別の場所に付着することを防ぐ観点から、上記サポートプレートにおける金属が付着している面の背面側から、当該サポートプレートにレーザ光を照射することがより好ましい。また、レーザ光の照射方法としては、枚葉法であってもよいし、バッチ法であってもよい。
【００６４】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によって、サポートプレートから有機物および金属が除去されたことは、顕微鏡下において目視でサポートプレートを観察し、付着物の有無を確認することによって評価することができる。また、目視での確認以外に、例えば、サポートプレートの付着物を組成分析する方法、サポートプレートを電子線解析する方法、エネルギー分散Ｘ線分光法（energy dispersive X-ray spectrometry：ＥＤＸ）等によってもサポートプレートから有機物および金属が除去されたことを評価することができる。
【００６５】
〔２．サポートプレート洗浄装置〕
本発明の実施形態であるサポートプレート洗浄装置の構成の一例を、図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係るサポートプレート洗浄装置１００の構成の一例を示す図である。サポートプレート洗浄装置１００は、基板が剥離された後のサポートプレートを洗浄するために用いられる。
【００６６】
サポートプレート洗浄装置１００は、酸素プラズマ処理ユニット６１、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２、搬送ロボット４２、およびカセットステーション３０を備えている。カセットステーション３０には、カセット３１および３２が格納されている。尚、本明細書において、上記「カセット」には、洗浄処理前または洗浄処理後のサポートプレート７が格納されている。
【００６７】
基板が剥離された後のサポートプレート７は、酸素プラズマ処理ユニット６１によってサポートプレート７に付着している有機物が除去され、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２によってサポートプレート７に付着している有機物および金属が除去される。
【００６８】
二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２は、サポートプレート７にドライアイス粒子を接触させることができるように構成されている。これにより、サポートプレート７にドライアイス粒子を接触させ、サポートプレート７に付着した有機物および金属を除去することができる。二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２としては、従来公知のＣＯ２ブラスト装置を用いることができる。ＣＯ２ブラスト装置は、バッチ式、枚葉式等を用いることができる。
【００６９】
また、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２には、サポートプレート７を加熱するための加熱装置（図示しない）と、サポートプレート７を回転させるための回転ステージ（図示しない）とがさらに備えられていることが好ましい。これにより、サポートプレートを加熱しながらドライアイス粒子をサポートプレート７に接触させることができ、サポートプレート７に結露が生じにくくすることができる。また、サポートプレート７を回転させながらドライアイス粒子を接触させることができるので、ドライアイス粒子の噴射ノズルの大きさを変えることなく、サポートプレート７の全面にドライアイス粒子を照射することができる。
【００７０】
酸素プラズマ処理ユニット６１は、サポートプレート７に酸素プラズマを接触させることができるように構成されている。これにより、サポートプレート７に酸素プラズマを接触させ、サポートプレート７に付着した有機物を除去することができる。酸素プラズマ処理ユニット６１としては、従来公知の酸素プラズマ発生装置を用いることができる。酸素プラズマ発生装置は、バッチ式、枚葉式等を用いることができる。
【００７１】
また、酸素プラズマ処理ユニット６１には、枚葉式の場合、ピンアップ装置（図示しない）がさらに備えられていることが好ましい。これにより、サポートプレート７をピンアップした状態で酸素プラズマを接触させることができる。このため、サポートプレート７の両面に酸素プラズマを接触させることができ、有機物を効率よく除去することができる。
【００７２】
酸素プラズマ処理ユニット６１から二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２へのサポートプレート７の搬送は、搬送ロボット４２によって行われる。搬送ロボット４２は、搬送ロボット４２の軸を中心として回転可能であり、２つの連結アーム４４ａおよびハンド４４ｂを有する。連結アーム４４ａは、関節での回転動作により伸縮動作をする。ハンド４４ｂは、連結アーム４４ａの先端に設けられ、カセット３１・３２またはサポートプレート７を保持する役割を果たす。搬送ロボット４２は、連結アーム４４ａの伸縮動作と軸４２ａを中心とした回転動作とにより、水平面内でのカセット３１・３２またはサポートプレート７の移動を可能にする。
【００７３】
本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００では、酸素プラズマ処理ユニット６１においてサポートプレート７に付着している有機物が除去された後に、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２においてサポートプレート７に付着している有機物および金属がさらに除去されるように酸素プラズマ処理ユニット６１と二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２とが配置されていることが好ましい。
【００７４】
本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００は、レーザ処理ユニット（図示しない）をさらに備えていてもよい。レーザ処理ユニットをさらに備えることによって、二酸化炭素ブラスト処理ユニット６２における処理後にサポートプレート７に残存している金属をさらに除去することができる。
【００７５】
レーザ処理ユニットは、サポートプレートにレーザ光を照射することができるように構成されている。これにより、サポートプレートにレーザ光を照射し、サポートプレートに付着した金属を除去することができる。レーザ処理ユニットとしては、従来公知のレーザ照射装置を用いることができる。
【００７６】
尚、本実施形態のサポートプレート洗浄装置１００は、サポートプレートから基板を剥離するための剥離装置、および剥離装置において剥離された基板を洗浄するための基板洗浄装置と組み合わせることができる。
【００７７】
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で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。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
【００７９】
〔実施例１〕
（評価用サポートプレート）
本実施例では、半導体製造工程で使用されたサポートプレートから基板を剥離後、乾燥させたものを評価用サポートプレートとして用いた。評価用サポートプレートには、有機物としてアクリル系接着剤が、金属としてアルミニウム、銅、金、ニッケル等が付着している。評価用サポートプレートは、無アルカリガラス製であり、サイズは８インチである。
【００８０】
（処理フロー）
実施例１では、二酸化炭素ブラスト処理工程のみを行なった。
【００８１】
（評価方法）
有機物および金属の除去は、顕微鏡下においてサポートプレートを目視によって確認した。
【００８２】
（二酸化炭素ブラスト処理工程）
ＣＯ２ブラスト装置を用い、処理方法としては、枚葉式で行った。具体的には、サポートプレートの付着物が付着している面にドライアイス粒子を２秒間接触させた後に、ドライアイス粒子の接触を２秒間休止する操作を１サイクルとし、これを５０回繰り返した。その他の処理条件は以下に示すとおりである．
キャリアエアの圧力：１．０ＭＰａ
噴射ノズル外径：φ７ｍｍ
ノズル距離：３０ｍｍ。
【００８３】
（結果）
二酸化炭素ブラスト処理工程後に、有機物および金属の除去を顕微鏡下で目視によって確認した。結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１の丸印は、顕微鏡下で目視によりサポートプレートを観察し、サポートプレートに有機物および金属の付着が認められないことを表している。
【００８６】
表１に示すように、ドライアイス粒子を接触させることによってサポートプレートに付着した有機物および金属を除去し得ることを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係るサポートプレートの洗浄方法によれば、サポートプレートの洗浄後に廃溶液を発生させること無く、且つ安価にサポートプレートを洗浄することができる。本発明に係るサポートプレートの洗浄方法は、サポートプレートを用いる全ての電子機器産業において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 液化炭酸ガスボンベ
２ 固化ノズル
３ 噴射ノズル
４ ドライアイス粒子
５ コンプレッサ
７ サポートプレート
１０ ＣＯ２ブラスト装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、
上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、
上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートであることを特徴とするサポートプレートの洗浄方法。
【請求項２】
上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項３】
上記酸素プラズマ処理工程の後に上記二酸化炭素ブラスト処理工程を行なうことを特徴とする請求項２に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項４】
上記サポートプレートを加熱しながら、当該サポートプレートに上記ドライアイス粒子を接触させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項５】
上記サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項１】
薄化される基板に貼り合せることによって当該基板を支持するためのサポートプレートを洗浄する方法であって、
上記サポートプレートにドライアイス粒子を接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物および金属を除去する二酸化炭素ブラスト処理工程を含み、
上記サポートプレートは、上記基板が剥離された後のサポートプレートであることを特徴とするサポートプレートの洗浄方法。
【請求項２】
上記サポートプレートに酸素プラズマを接触させて、当該サポートプレートに付着した有機物を除去する酸素プラズマ処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項３】
上記酸素プラズマ処理工程の後に上記二酸化炭素ブラスト処理工程を行なうことを特徴とする請求項２に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項４】
上記サポートプレートを加熱しながら、当該サポートプレートに上記ドライアイス粒子を接触させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【請求項５】
上記サポートプレートにレーザ光を照射して、当該サポートプレートに付着した金属を除去するレーザ処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のサポートプレートの洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２３００８４（Ｐ２０１１−２３００８４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０４５２２（Ｐ２０１０−１０４５２２）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
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