支持部材、支持構造及び板状物の加工方法
【課題】板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができる支持部材、支持構造及び板状物の加工方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る支持部材１１は、ウエーハＷの一方の面を樹脂層１２を介して保持するための支持部材であって、ウエーハＷの外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部１４を有するフィルムで形成されており、凹部１４は、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけた際にウエーハＷの外縁と隙間１５を有する内径で形成され、隙間１５は、支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化性樹脂を塗布し凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけて載置して押圧した際に、凹部１４の紫外線硬化性樹脂にウエーハＷの一部が埋没しウエーハＷの外周全周に渡って紫外線硬化性樹脂が隆起するように設定されてなることを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る支持部材１１は、ウエーハＷの一方の面を樹脂層１２を介して保持するための支持部材であって、ウエーハＷの外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部１４を有するフィルムで形成されており、凹部１４は、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけた際にウエーハＷの外縁と隙間１５を有する内径で形成され、隙間１５は、支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化性樹脂を塗布し凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけて載置して押圧した際に、凹部１４の紫外線硬化性樹脂にウエーハＷの一部が埋没しウエーハＷの外周全周に渡って紫外線硬化性樹脂が隆起するように設定されてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状物の裏面を研削して所定厚みへと薄化するために用いる支持部材、支持構造及び板状物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、板状物の研削時には、板状物の表面を保護するため、板状物の表面に保護テープが貼着される（例えば、特許文献１参照）。ところが、板状物を研削して厚みを所定厚さ（例えば、９０μｍ）以下にする場合、加工中に板状物の反りを抑制できずに反動で板状物自身の反りの力で破損してしまう。さらには、加工中のナイフエッジ化により欠け（クラック）や割れが発生してしまう。
【０００３】
そこで、従来では、剛体からなる支持部材上に板状物を貼着した後、板状物を研削する方法が採用されている（例えば、特許文献２参照）。また、通常、板状物はワックスや紫外線硬化樹脂等で支持部材上に貼着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１９８５４２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、支持部材を剛体にすれば板状物の反りが抑制できるので薄加工は可能だが剥離が困難になり剥離時に破損してしまう。
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑み、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができる支持部材、支持構造及び板状物の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは支持部材、支持構造及び板状物の加工方法について鋭意研究をした。その結果、板状物を保持するために用いる支持部材をフィルムで形成し、その形状を所定形状とすることにより、板状物を研削加工する際に、板状物の割れ、欠け（クラック）の発生を生じることなく、安定して研削加工を行うことができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。すなわち、板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有し、凹部はその凹部の中心に板状物の中心を位置づけた際に板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、支持部材の凹部に樹脂を塗布し凹部の中心に板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、凹部の樹脂に板状物の一部が埋没して板状物の外周全周に渡って板状物の外縁と凹部の内径との間の隙間に樹脂が隆起するように形成されることにより、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができることを見出した。
【０００８】
そこで、本発明に係る支持部材は、板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持部材であって、該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る支持構造は、板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持構造であって、該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されている支持部材と、該凹部に設けられ、前記樹脂を硬化させて形成される樹脂層と、該凹部の該樹脂層の表面に設けられる板状物と、を有し、該板状物の一部は該凹部内の該樹脂層に埋没し、該樹脂層は該板状物の外周全周に渡って該隙間から隆起して形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る板状物の加工方法は、支持部材上に配設された板状物の裏面を研削して所定厚みへ薄化する板状物の加工方法であって、該支持部材と該板状物との少なくとも一方が紫外線を透過する物質からなり、上記の支持部材を準備する支持部材準備工程と、準備された該支持部材の該凹部に紫外線硬化樹脂を塗布し、該板状物の表面を該紫外線硬化樹脂と対面させ、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて、該板状物を該凹部の該紫外線硬化樹脂に埋没させて該板状物の外周全周に渡って該隙間から該紫外線硬化樹脂が隆起するまで前記板状物を押圧して載置する板状物載置工程と、該板状物載置工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂に該支持部材又は板状物を介して紫外線を照射して該紫外線硬化樹脂を硬化させて該支持部材上に板状物を固定する板状物固定工程と、該板状物固定工程を実施した後、該支持部材側を保持テーブルで保持して板状物の裏面を研削し該所定厚みに薄化する薄化工程と、該薄化工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、該板状物から該支持部材及び紫外線硬化樹脂を剥離する除去工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明においては、前記薄化工程を実施した後、前記除去工程を実施する前に、前記板状物側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の支持部材によれば、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができる。
また、本発明の板状物の加工方法によれば、支持部材をフィルムで形成しても板状物は樹脂を介して支持部材の凹部に保持されているため、接地体積が広くなり板状物の反りが抑制でき板状物の割れ及びクラックの発生を抑制することができる。更に、支持部材はフィルムで形成されているため樹脂は熱又は加水等の外的刺激によって容易に軟化するため、板状物を破損させることなく板状物から支持部材及び樹脂を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、支持構造の構成を簡略に示す図である。
【図２】図２は、支持部材の斜視図である。
【図３】図３は、ウエーハの断面図である。
【図４】図４は、ウエーハの斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る板状物の加工方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、貼着装置の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、樹脂供給手段の操作の状態を示す図である。
【図８】図８は、熱硬化性樹脂を滴下する様子を示す図である。
【図９】図９は、支持部材上に熱硬化性樹脂が滴下された状態を示す図である。
【図１０】図１０は、支持部材上にウエーハを降下させる様子を示す図である。
【図１１】図１１は、支持部材上にウエーハを降下させた状態を示す図である。
【図１２】図１２は、ＵＶを照射する状態を示す図である。
【図１３】図１３は、研削装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、ウエーハを薄化する工程を示す図である。
【図１５】図１５は、ウエーハを薄化した後の状態を示す図である。
【図１６】図１６は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する様子を示す図である。
【図１７】図１７は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離した状態を示す図である。
【図１８】図１８は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する他の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する他の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本実施形態に係る板状物の加工方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、ウエーハの裏面側に粘着シートを貼着する様子を示す図である。
【図２２】図２２は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明について詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１５】
＜支持構造＞
図１は、支持構造の構成を簡略に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る支持構造１０は、支持部材１１と、樹脂層１２と、板状物（ウエーハ）Ｗとを有するものである。
【００１６】
（支持部材）
支持部材１１は、紫外線硬化樹脂を硬化させて形成される樹脂層１２を介してウエーハＷの一方の面を保持するための部材である。支持部材１１は、ウエーハＷの外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部１４を有するフィルムで形成されている。
【００１７】
凹部１４は、その中心にウエーハＷの中心を位置付けた際にウエーハＷの外縁（端面）Ｗａと隙間１５を有する内径で形成されている。ウエーハＷが円形の場合には凹部１４は円形に形成される。
【００１８】
支持部材１１を形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリエチレン（polyethylene、ＰＥ）、ポリカーボネート（Polycarbonate、ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ）、ポリエステル（Polyester）等が挙げられる。
【００１９】
ウエーハＷは、紫外線硬化樹脂に紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させて形成される樹脂層１２を介して保持されるようにしている。そのため、支持部材１１側からＵＶを照射する際には、支持部材１１はＵＶを透過させることのできる材料によって形成されたフィルムで形成されていることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。ＵＶをウエーハＷ側から照射する際には、支持部材１１はＵＶの透過性が低い材料によって形成されたフィルムで形成されていてもよい。
【００２０】
支持部材１１の斜視図を図２に示す。図２に示すように、支持部材１１は円形としているが、これに限定されるものではなく、ウエーハＷの形状に応じて任意の形状としてもよい。
【００２１】
隙間１５は、支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置付けて載置して押圧した際に、凹部１４の紫外線硬化樹脂にウエーハＷの一部が埋没しウエーハＷの外周全周に渡って紫外線硬化樹脂が隆起するように設計されている。そのため、支持部材１１は、支持部材１１をフィルムで形成してもウエーハＷは樹脂層１２を介して凹部１４に保持することができるため、支持部材１１と、ウエーハＷの樹脂層１２とが接触する体積は大きくなる。その結果、ウエーハＷの反りに起因した割れ及びクラックを抑制し、支持部材１１上からウエーハＷを剥離する際にウエーハＷが破損するおそれを低減することができる。
【００２２】
（接着剤）
樹脂層１２は、支持部材１１の凹部１４に設けられる。樹脂層１２は、紫外線硬化性樹脂を用いて形成されるものである。紫外線硬化性樹脂は、紫外線により三次元架橋し硬化する樹脂である。また、紫外線硬化樹脂には、水分を吸収すると膨潤して軟化し、保持力が低下する樹脂も含まれる。紫外線硬化性樹脂は、紫外線により三次元架橋し硬化する樹脂であればよく、紫外線硬化性樹脂としては、例えば、（１）ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ポリウレタンジ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートから選ばれる、少なくとも分子鎖両端末に（メタ）アクリル基を有する（メタ）アクリル化合物、（２）少なくとも分子中に２個の（メタ）アクリル基を有する親水性（メタ）アクリル化合物等が挙げられる。具体的には、例えば、ディスコ株式会社製の「レジロック」等が好適に用いられる。これら樹脂は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２３】
紫外線硬化性樹脂としては、未硬化時には粘度が１０００ｍＰa・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは３０００ｍＰa・ｓ以上５００００ｍＰa・ｓであり、紫外線照射により硬化するとショア硬度Ｄタイプで３０以上９０以下、好ましくは４０以上９０以下の硬度になるものであることが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂は４０℃以上９０℃以下、好ましくは６０℃以上８０℃以下の温水を吸収すると膨潤して保持力が低下する任意の樹脂組成物を使用することができる。
【００２４】
なお、紫外線硬化性樹脂は、一般に電子線の照射又は単なる加熱によっても硬化するため、紫外線硬化性樹脂を硬化させる手段としては、ＵＶ照射、電子線照射、加熱のいずれかあるいはこれらの併用としてもよい。
【００２５】
紫外線硬化性樹脂は、透明であることが望ましい。そのとき使用される透明の紫外線硬化性樹脂とは、完全硬化したときでも可視光線の透過性が高い樹脂をいう。樹脂層１２の透明性は、例えば、厚さが５０μｍ〜１００μｍのシート状に成形した際の５５０ｎｍでの光線透過率が８０％以上のものが好ましく、より好ましくは８５％以上、最も好ましくは９０％以上であるものを指す。樹脂層１２を表示素子用基板等に用いる場合には、樹脂層１２の透明性は８５％以上であることが好ましい。
【００２６】
なお、紫外線硬化性樹脂は、支持部材１１とウエーハＷを接着させるものであるため、樹脂層１２として従来から用いられているホットメルトタイプのワックスを使用することもできるが、後にウエーハＷを研削加工した後、剥離する際にウエーハＷに割れやクラックが生じる虞がある。これに対し、樹脂層１２は紫外線硬化性樹脂を硬化させて得られるものであるため、水分を含むと膨潤して保持力が低下するので、ウエーハＷを樹脂層１２から容易に剥離することができるため、好ましい。
【００２７】
（ウエーハＷ）
ウエーハＷを形成する材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。図３は、ウエーハＷの断面図であり、図４は、ウエーハＷの斜視図である。図３、４に示すように、ウエーハＷは、硬質の円盤形状の部材であり、欠け及び割れが生じるのを抑制するために、端面Ｗａが断面半円状に面取りされている。ウエーハＷの表面Ｗ１には回路が形成されている。
【００２８】
なお、ウエーハＷは、ＵＶを透過させることのできる材料によって形成されていることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００２９】
本実施形態に係る支持構造１０によれば、支持部材１１がフィルムで形成されていてもウエーハＷは樹脂層１２を介して凹部１４に保持することができ、ウエーハＷの樹脂層１２との接地体積は広くなるため、ウエーハＷの反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材１１上からウエーハＷを剥離する際にウエーハＷが破損するのを低減することができる。
【００３０】
＜板状物の加工方法＞
次に、支持部材１１を用いて作製した支持構造１０を用いてウエーハＷを研削する方法について、以下に説明する。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る板状物の加工方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、板状物の加工方法は、支持部材１１上に配設されたウエーハＷの裏面Ｗ２を研削して所定厚みへ薄化する方法であり、以下の工程を含む。
（ａ） 支持部材１１を準備する支持部材準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ） 準備された支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、ウエーハＷの表面Ｗ１を紫外線硬化樹脂と対面させ、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置付けて、ウエーハＷを凹部１４の紫外線硬化樹脂に埋没させてウエーハＷの外周全周に渡って隙間１５から紫外線硬化樹脂が隆起するまでウエーハＷを押圧して載置する板状物載置工程（ステップＳ１２）
（ｃ） 板状物載置工程（ステップＳ１２）を実行した後、支持部材１１を介して紫外線硬化樹脂にＵＶを照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて支持部材１１上にウエーハＷを固定する板状物固定工程（ステップＳ１３）
（ｄ） 板状物固定工程（ステップＳ１３）を実行した後、支持部材１１側を保持テーブルで保持してウエーハＷの裏面Ｗ２を研削し所定厚みに薄化する薄化工程（ステップＳ１４）
（ｅ） 薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷから支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する除去工程（ステップＳ１５）
【００３２】
なお、本実施形態においては、支持部材１１側からＵＶを照射するため、支持部材１１の材料としてＵＶの透過性が高い材料を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、ウエーハＷ側からＵＶを照射する際には、ＵＶの透過性が高い材料を用いてウエーハＷを形成するようにする。また、支持部材１１及びウエーハＷの両方をＵＶの透過性が高い材料を用いて形成するようにしてもよい。
【００３３】
支持構造１０の形成には、従来から一般に用いられている貼着装置が用いられる。貼着装置の構成の一例を図６に示す。本実施形態では、貼着装置２０を使用して、樹脂層１２を介してウエーハＷを支持部材１１で保持し、支持構造１０を形成する方法について説明する。
【００３４】
図６に示すように、貼着装置２０は、支持部材１１を保持する定盤２１と、支持部材１１上に紫外線硬化性樹脂を供給する樹脂供給手段２２と、定盤２１の上方に定盤２１と対向して配設されるウエーハＷの片面を下方に露出させた状態で露出面と反対側の他面を保持する保持パッド２３と、紫外光（ＵＶ）照射手段２４とを有する。また、支持部材１１及び保持パッド２３は貼着室２５の内部に設けられ、樹脂供給手段２２は貼着室２５の内部と外部との間を移動可能に設けられている。
【００３５】
定盤２１は、支持部材１１が載置される水平上面２１ａを有している。定盤２１は、ＵＶを透過させるために、石英ガラス等の透明又は半透明な硬質材料により形成されている。
【００３６】
樹脂供給手段２２は、アーム部３１の先端に樹脂滴下部３２が配設されて構成され、アーム部３１の旋回動又は水平移動により、樹脂滴下部３２を、定盤２１に保持された支持部材１１の中央部の上方（作用位置）と、定盤２１の上方から退避した位置（非作用位置）とに選択的に位置付けることができる。
【００３７】
ＵＶ照射手段２４は、定盤２１の下方に設けられ、定盤２１を透過して水平上面２１ａに載置された支持部材１１の下方からＵＶを照射する。紫外光照射手段２４としては、例えばキセノンフラッシュ型のＵＶランプを使用することができる。
【００３８】
保持パッド２３は、多孔質材料により形成され、図示しない吸引源に連通している。保持パッド２３は、ステンレス等の金属によって構成される基台３５に設置されている。保持パッド２３及び基台３５は、昇降動手段４０によって昇降可能に支持されている。保持パッド２３は、保持するウエーハＷの形状に対応させた形状に形成され、ウエーハＷが円形である場合は円盤形状に形成される。
【００３９】
昇降動手段４０は、鉛直方向に起立する複数のガイドロッド４１と、上方から鉛直方向に垂下する昇降ロッド４２と、ガイドロッド４１に対して摺動可能であるとともに上部が昇降ロッド４２の下端に固定され下部が基台３５を保持する基台保持部４３と、昇降ロッド４２を昇降させるモータ４４とを備えている。昇降動手段４０は、モータ４４によって駆動されて昇降ロッド４２が昇降するのに伴い、基台保持部４３がガイドロッド４１に案内されて昇降し、基台保持部４３とともに保持パッド２３及び基台３５が昇降するように構成されている。また、昇降動手段４０には、昇降ロッド４２の鉛直方向位置の認識を介して保持パッド２３の鉛直方向位置を検出する昇降位置検出手段であるエンコーダ４５を備え、エンコーダ４５によって認識された昇降位置情報は、制御手段４６において認識され、認識した情報に基づいて制御手段４６がモータ４４を制御し、保持パッド２３の昇降位置を制御することができる。
【００４０】
昇降ロッド４２の下端には、圧力検出手段４７が連結されている。圧力検出手段４７は、保持パッド２３にかかる圧力を検出する荷重検出器であり、制御手段４６は、圧力値に基づき保持パッド２３の昇降を制御することができる。
【００４１】
貼着装置２０は、貼着室２５の内外を移動可能に配設された液体滴下手段５０を有している。液体滴下手段５０は、定盤２１の水平上面２１ａ上に液体を供給する機能を有し、アーム部５１の先端に滴下ヘッド５２が配設されて構成されている。アーム部５１の旋回動又は水平移動により、液体滴下手段５０は、滴下ヘッド５２が定盤２１の水平上面２１ａの中央部上方に位置して液体を滴下する位置（作用位置）と、滴下ヘッド５２が定盤２１の上方から退避した位置（非作用位置）とに位置させることができる。
【００４２】
貼着室２５の側部には、支持部材１１が貼着されるウエーハＷの搬出入口となる開閉自在な開閉扉２５ａが設けられている。開閉扉２５ａが開いた状態を検知する開閉センサ２５ｂが設けられ、開閉扉２５ａが開いた状態ではそのことを制御手段４６が検知し、貼着室２５の内部において支持部材１１の貼着作業が行われないようにする。貼着室２５は、ＵＶカットガラスで覆われ、内部を視認できるとともに、紫外線が外部に漏れるのを抑制する構成となっている。
【００４３】
次に、図５〜図２２を参照して本実施形態に係る板状物の加工方法の各工程を説明する。まず、支持部材１１を準備する（支持部材準備工程：ステップＳ１１）。支持部材１１は、上述の通り、ＵＶを透過する物質で形成されている。支持部材１１は、その中心部分に凹部１４を有する（図１、２参照）。
【００４４】
準備した支持部材１１を定盤２１の水平上面２１ａ上に設置する。
【００４５】
ウエーハＷを保持パッド２３に接触させ、保持パッド２３において負圧を作用させてウエーハＷを吸引保持する。ウエーハＷは保持パッド２３の所定の位置に位置決めして保持する。
【００４６】
準備された支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、ウエーハＷの表面Ｗ１を凹部１４と対面させ、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけて、ウエーハＷを凹部１４の紫外線硬化樹脂に埋没させてウエーハＷの外周全周に渡って隙間１５から紫外線硬化樹脂が隆起するまでウエーハＷを押圧して載置する（板状物載置工程：ステップＳ１２）。
【００４７】
図７に示すように、樹脂供給手段２２が、水平方向であって貼着室２５に進入していく方向（Ｘ軸方向）に移動し、必要に応じてＸ軸方向と水平方向に直交するＹ軸方向にも移動する。そして、図８に示すように、樹脂滴下部３２を支持部材１１の中央部上方に位置させ、樹脂滴下部３２から所定量の紫外線硬化樹脂５５ａを滴下する。図９に示すように、支持部材１１の中央部の上に山状の塊の紫外線硬化樹脂５５ｂが堆積される。なお、紫外線硬化性の樹脂５５ａの所定量は、所望厚みの樹脂層１２がウエーハＷの片面全面に渡って形成される量である。
【００４８】
次に、制御手段４６が昇降動手段４０の駆動を開始し、ウエーハＷを吸引保持した保持パッド２３を基台３５とともに降下させていき、図１０に示すように、ウエーハＷの露出した面で紫外線硬化樹脂５５ｂを押圧する。保持パッド２３の位置は、昇降位置検出手段４５によって検出されており、保持パッド２３を所定位置まで下降させると、そのことが昇降位置検出手段４５によって検出され、制御手段４６が昇降動手段４０の駆動を停止する。保持パッド２３が所定位置まで下降することにより、紫外線硬化樹脂５５ｂの上にウエーハＷの表面Ｗ１側を押圧し、紫外線硬化樹脂５５ｂはウエーハＷの全面にわたって広がり、図１１に示すように、端面Ｗａの一部及び表面Ｗ１の全面に紫外線硬化樹脂５５ｃが塗布される。一方、裏面Ｗ２には紫外線硬化樹脂５５ｃが塗布されないようにして、裏面Ｗ２を上方に露出させる。また、昇降動手段４０の駆動開始とともに圧力検出手段４７による圧力の検出も開始する。保持パッド２３の下降による紫外線硬化樹脂５５ｂの押圧によって圧力値は上昇し、昇降動手段４０の駆動停止による保持パッド２３の下降停止後は徐々に圧力が低下する。そして、保持パッド２３が停止した状態で圧力検出手段４７における計測値がゼロになるまでその位置で待機させる。
【００４９】
板状物載置工程（ステップＳ１２）を実行した後、紫外線硬化樹脂５５ｃに支持部材１１側から支持部材１１を介してＵＶを照射して紫外線硬化樹脂５５ｃを硬化させて形成される樹脂層１２により支持部材１１上にウエーハＷを固定する（ステップＳ１３：板状物固定工程）。
【００５０】
具体的には、圧力の計測値がゼロになると、図１２に示すように、ＵＶ照射装置２４をオンにして、支持部材１１の下方に配置されたＵＶ照射装置２４から支持部材１１側に向けてＵＶを照射する。ＵＶは定盤２１及び支持部材１１を透過して紫外線硬化樹脂５５ｃに照射される。これにより、ウエーハＷと支持部材１１との間に均一な厚さで応力が均一化された樹脂層１２が形成される。ＵＶの照射を受けた紫外線硬化樹脂５５ｃが硬化することで、ウエーハＷは樹脂層１２を介して支持部材１１に強固に固定され、支持された状態となる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、紫外線硬化樹脂５５ｃに支持部材１１側から支持部材１１を介してＵＶを照射するようにしているが、これに限定されるものではなく、ウエーハＷがＵＶの透過性が高い材料で形成されている場合には、紫外線硬化樹脂５５ｃにウエーハＷ側からウエーハＷを介してＵＶを照射するようにしてもよい。
【００５２】
板状物固定工程（ステップＳ１３）を実行した後、支持部材１１側を保持テーブルで保持してウエーハＷの裏面Ｗ２を研削し所定厚みに薄化する（ステップＳ１４：薄化工程）。すなわち、ウエーハＷは支持部材１１に支持された状態で、ウエーハＷの裏面Ｗ２の研削を行う。ウエーハＷの研削には、従来から一般に用いられている研削装置を用いて行われる。次に、研削装置の一例を説明する。
【００５３】
研削装置６０の構成の一例を示す斜視図を図１３に示す。図１３に示すように、研削装置６０は、装置ハウジング６１を具備している。装置ハウジング６１は、細長く延在する直方体形状の主部６２と、該主部６２の後端部（図１３において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁６３とを有している。直立壁６３の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール６４が設けられている。この一対の案内レール６４に研削手段としての研削ユニット６５が上下方向に移動可能に装着されている。
【００５４】
研削ユニット６５は、移動基台６７と該移動基台６７に装着されたスピンドルユニット６８を具備している。移動基台６７は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部６９が設けられており、この一対の脚部６９に上記一対の案内レール６４と摺動可能に係合する被案内溝７０が形成されている。このように直立壁６３に設けられた一対の案内レール６４に摺動可能に装着された移動基台６７の前面には前方に突出した支持部７２が設けられている。この支持部７２にスピンドルユニット６８が取り付けられる。
【００５５】
スピンドルユニット６８は、支持部７２に装着されたスピンドルハウジング７３と、スピンドルハウジング７３に回転自在に配設された回転スピンドル７４とを具備している。スピンドルユニット６８を構成するスピンドルハウジング７３は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴を備えている。スピンドルハウジング７３に形成された軸穴に挿通して配設される回転スピンドル７４は、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジが設けられており、軸穴の内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。スピンドルハウジング７３に回転可能に支持された回転スピンドル７４は、一端部(図１３中、下端部)がスピンドルハウジング７３の下端から突出して設けられており、その一端(図１３中、下端)にホイールマウント７５が設けられている。そして、このホイールマウント７５の下面に研削ホイール７６が取り付けられる。ホイールマウント７５に設けた複数のボルト挿通孔に複数の締結ボルト７７を挿通して、ボルト挿通孔に対応して設けられている研削ホイール７６のネジ穴に各々螺着することにより、ホイールマウント７５と研削ホイール７６とは着脱可能に装着されている。また、この研削ホイール７６の下面に複数の研削砥石７８が設けられている。
【００５６】
研削装置６０は、研削ユニット６５を上記一対の案内レール６４に沿って上下方向（チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向）に移動せしめる研削ユニット送り機構８０を備えている。この研削ユニット送り機構８０は、直立壁６３の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ネジロッド８１を具備している。この雄ネジロッド８１は、その上端部及び下端部が直立壁６３に取り付けられた軸受部材８２、８３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材８２には雄ネジロッド８１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ８４が配設されており、このパルスモータ８４の出力軸が雄ネジロッド８１に伝動連結されている。移動基台６７の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）が形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ネジ穴（図示していない）が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド８１が螺合せしめられている。よって、パルスモータ８４が正転すると移動基台６７、即ち研削ユニット６５が下降、即ち前進せしめられ、パルスモータ８４が逆転すると移動基台６７、即ち研削ユニット６５が上昇、即ち後退せしめられる。
【００５７】
装置ハウジング６１の主部６２にはチャックテーブル機構８５が配設されている。チャックテーブル機構８５は、保持テーブル（チャックテーブル）８６と、該チャックテーブル８６の周囲を覆うカバー部材８７と、該カバー部材８７の前後に配設された蛇腹手段８８ａ、８８ｂとを備えている。チャックテーブル８６は、図示しない回転駆動手段によって回転せしめられるようになっており、その上面にウエーハＷを図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するように構成されている。また、チャックテーブル８６は、図示しないチャックテーブル移動手段によって被加工物載置域８９とスピンドルユニット６８を構成する研削ホイール７６と対向する研削域Ａとの間で移動せしめられる。蛇腹手段８８ａ、８８ｂはキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段８８ａの前端は主部６２の前面壁に固定され、後端はカバー部材８７の前端面に固定されている。蛇腹手段８８ｂの前端はカバー部材８７の後端面に固定され、後端は装置ハウジング６１の直立壁６３の前面に固定されている。チャックテーブル８６が矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８８ａが伸張されて蛇腹手段８８ｂが収縮され、チャックテーブル８６が矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８８ａが収縮されて蛇腹手段８８ｂが伸張せしめられる。次に、研削装置６０を用いたウエーハＷの薄化方法について説明する。
【００５８】
図１４に示すように、チャックテーブル８６をＡ方向に回転させながら、Ｂ方向に回転する研削砥石７８の回転軌道の最外周がウエーハＷの中心を通るように研削砥石７８とウエーハＷの裏面Ｗ２とを接触させることにより、裏面Ｗ２を一様に研削する。そして、ウエーハＷが所定厚みに薄化（例えば、３０μｍ〜８０μｍ）されたところで、図１５に示すように、研削ユニット６５を上昇させて研削を終了する。このようにすることで、所定厚さに薄化されたウエーハＷ’が得られる。
【００５９】
この薄化工程（ステップＳ１４）において、ウエーハＷ’の外周全周に渡り形成された端面Ｗａは、硬化した樹脂層１２によって支持部材１１に貼着され、樹脂層１２によって外周側及び端面Ｗａの上方側から押さえつけられるように保持される。このようにウエーハＷ’が保持された状態でウエーハＷ’の研削を行うことにより、端面ＷａがなければウエーハＷ’に反りが発生してしまうほど薄化した場合でも、樹脂層１２からウエーハＷ’の外周が剥離することがないため、ウエーハＷ’の割れや欠け（クラック）が発生するのを抑制することができる。
【００６０】
薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する（ステップＳ１５：除去工程）。
【００６１】
樹脂層１２を加熱して軟化させる場合には、図１６に示すように、ウエーハＷ’及び支持部材１１の表裏を反転させてから、ウエーハＷ’の裏面Ｗ２を図６の貼着装置２０の定盤２１に設置する。
【００６２】
ウエーハＷ’を定盤２１に吸引して保持した状態で支持部材１１及び樹脂層１２をウエーハＷ’の表面Ｗ１から剥離し、図１７に示すように、支持部材１１及び樹脂層１２を完全に取り去ってウエーハＷ’の表面Ｗ１が露出した状態とする。支持部材１１と樹脂層１２とを剥離する場合には、樹脂層１２と支持部材１１との間に鋭利な剥離治具を差し込む等して、剥離を容易化することが望ましい。
【００６３】
このようにして、ウエーハＷ’が形成される。このようにして形成されたウエーハＷ'は、樹脂層１２によってしっかりと保持された状態で研削されたものであるため、割れや欠けのないものとなる。
【００６４】
次に、樹脂層１２に加水して軟化させる方法を説明する。樹脂層１２に加水して軟化させる場合には、図１８に示すように、温水（例えば、温度が９０℃）９１を入れた水槽９２を用意する。この水槽９２の底部の中心位置には支持台９３が設けられている。樹脂層１２を軟化させる場合、ウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を温水９１に浸漬するとともに、支持台９３の上にウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を設置してウエーハＷ’が支持台９３によって支持されるようにする。このようにすることで、樹脂層１２は含水して膨潤し、樹脂層１２の保持力は低下し、ウエーハＷ’から容易に剥離可能な状態となる。
【００６５】
ウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を温水９１に所定時間（樹脂層１２が膨潤して粘着力が低下するのに必要な時間）浸漬した後、ウエーハＷ’を温水９１に浸漬させたままの状態で、図１９に示すように、支持部材１１及び樹脂層１２をウエーハＷ’から剥離して温水９１の外部に取り出す。温水９１に浸漬したことによって樹脂層１２の粘着力は低下しているため、ウエーハＷ’からの剥離を容易に行うことができる。
【００６６】
本実施形態においては、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、樹脂層１２を軟化させてウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離するようにできる手段であれば用いることができる。
【００６７】
このように、本実施形態に係る板状物の加工方法によれば、支持部材１１をフィルムで形成してもウエーハＷは樹脂層１２を介して支持部材１１の凹部１４に保持されているため、接地体積が広くなりウエーハＷの反りが抑制できウエーハＷの割れ及びクラックの発生を抑制することができる。更に、支持部材１１はフィルムで形成されているため樹脂層１２は熱又は加水等の外的刺激によって容易に軟化するため、ウエーハＷ’を破損させることなくウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を容易に除去することができる。
【００６８】
したがって、本実施形態に係る板状物の加工方法は、ウエーハＷを、例えば厚さが１０μｍ以上８０μｍ以下に研削して所定厚みへ薄化する場合でもウエーハＷの反りやウエーハＷの割れ及びクラックの発生を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る板状物の加工方法は、これに限定されるものではない。図２０は、本実施形態に係る板状物の加工方法の他の一例を示すフローチャートである。図２０に示すように、本実施形態に係る板状物の加工方法は、薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、紫外線硬化樹脂の除去工程（ステップＳ１５）を実施する前に、ウエーハＷ’側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程（ステップＳ２１）を更に備える。
【００７０】
すなわち、図２１に示すように、ウエーハＷ’及び支持部材１１の表裏を反転させ、ウエーハＷ’の裏面Ｗ２側に粘着シート９５を貼着するとともに粘着シート９５を介して環状フレーム９６に装着する（ステップＳ２１：転写工程）。粘着シート９５は、例えば厚さが９０μｍ程度のポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどからなるシート基材と、シート基材の一方の面に厚さが１０μｍ程度塗布された粘着層とを備えたものが用いられる。粘着シート９５の粘着層にウエーハＷ’の裏面Ｗ２が貼着される。粘着シート９５の粘着層の周縁部には、リング状に形成された金属製の環状フレーム９６が貼着され、ウエーハＷ’は粘着シート９５を介して環状フレーム９６と一体となって支持された状態となる。
【００７１】
ウエーハＷ’の裏面Ｗ２側を粘着シート９５に貼着した後、上述のように、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する（ステップＳ１５：除去工程）。ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する際には、図２２に示すように、樹脂層１２とウエーハＷ’との間に鋭利な剥離治具を差し込む等して、支持部材１１及び樹脂層１２を完全に取り去ってウエーハＷ’の表面Ｗ１が露出した状態とする。これによりウエーハＷ'が得られる。
【００７２】
よって、粘着シート９５にウエーハＷ'を貼着した場合でも、粘着シート９５に貼着されたウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を容易に剥離することができ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離しても割れや欠けのないウエーハＷ’が容易に得られる。
【実施例】
【００７３】
以下、本実施形態の支持構造を実施例により具体的に説明する。ただし、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜５）：中央に凹部を有するＰＥＴフィルムを用いて固定）
直径が２０．３２ｃｍ、厚さが３００μｍで、凹部（直径：１７．２７２ｃｍ、深さ：２００μｍ）が施された支持部材であるＰＥＴフィルムに、固定剤として紫外線硬化型樹脂（「レジロック」、ディスコ社製）を使用した。まず、ＰＥＴフィルムの凹部の中央に紫外線硬化型樹脂を塗布し、回路が形成される前のサファイアウエーハ（直径：１５．２４ｃｍ）を紫外線硬化型樹脂上に設置した後、サファイアウエーハを溶剤紫外線硬化型樹脂の樹脂厚さが１２０μｍとなるように精密プレス機で加圧（１００Ｎ）した。そして、ＰＥＴフィルム側からＵＶを照射して溶剤紫外線硬化型樹脂を硬化させ、サファイアウエーハを接着剤によってＰＥＴフィルムに貼り付けた。そして、ビトリファイド砥石を用いてサファイアウエーハの露出面を仕上げ厚みが８０μｍとなるように研削した。その後、目視及び光学顕微鏡にて接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラックの有無及びサファイアウエーハと接着剤との剥離の有無の観察を行った。この観察は、各サファイアウエーハについて５枚ずつを対象とした。各々の各観察結果を表１に示す。
【００７５】
（比較例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．６〜１０）：平滑な平面のＰＥＴフィルムを用いて固定）
実施例１において、支持部材として、凹部が形成されていない平滑な平面のＰＥＴフィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラックの有無及びサファイアウエーハと接着剤との剥離の有無の各観察結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示すように、比較例２（Ｒｕｎ Ｎｏ．７）で、研削加工において、接着剤の剥がれが観察され、比較例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．６〜１０）の全てで、サファイアウエーハの割れ、クラックが発生したことが確認された。詳しくは、サファイアウエーハの外周部分に塗布された接着剤が剥がれ、その剥がれた部分からウエーハの割れ及びクラックが発生したことが確認された。これに対し、実施例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜５）では、研削加工において、接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラック及びサファイアウエーハと接着剤との剥離は確認されず、いずれも優れていることが確認された。よって、サファイアウエーハと接着剤との剥離はないが、サファイアウエーハを研削加工する際にサファイアウエーハを固定するＰＥＴフィルムの表面の凹部の有無により、サファイアウエーハの割れ、クラックの発生への影響の違いが生じることが確認された。
【００７８】
以上の試験結果から明らかなように、サファイアウエーハを接着剤を介して支持部材として表面の中央部に凹部を有するＰＥＴフィルムに固定することで、サファイアウエーハを８０μｍ以下と更に薄膜化した場合においてもファイアウエーハの割れ、クラックの発生を生じることなく、研削加工を安定して行うことができることが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 支持構造
１１ 支持部材
１２ 樹脂層
１４ 凹部
１５ 隙間
２０ 貼着装置
２１ 定盤
２１ａ 水平上面
２２ 樹脂供給手段
２３ 保持パッド
２４ 紫外光照射手段（ＵＶ照射装置）
２５ 貼着室
２５ａ 開閉扉
２５ｂ 開閉センサ
３１ アーム部
３２ 樹脂滴下部
３５ 基台
４０ 昇降動手段
４１ ガイドロッド
４２ 昇降ロッド
４３ 基台保持部
４４ モータ
４５ エンコーダ（昇降位置検出手段）
４６ 制御手段
４７ 圧力検出手段
５０ 液体滴下手段
５１ アーム部
５２ 滴下ヘッド
５５ａ〜５５ｃ 紫外線硬化樹脂
６０ 研削装置
６１ 装置ハウジング
６２ 主部
６３ 直立壁
６４ 案内レール
６５ 研削ユニット
６７ 移動基台
６８ スピンドルユニット
６９ 脚部
７０ 被案内溝
７２ 支持部
７３ スピンドルハウジング
７４ 回転スピンドル
７５ ホイールマウント
７６ 研削ホイール
７７ 締結ボルト
７８ 研削砥石
８０ 研削ユニット送り機構
８１ 雄ネジロッド
８２、８３ 軸受部材
８４ パルスモータ
８５ チャックテーブル機構
８６ 保持テーブル（チャックテーブル）
８７ カバー部材
８８ａ、８８ｂ 蛇腹手段
８９ 被加工物載置域
９１ 温水
９２ 水槽
９３ 支持台
９５ 粘着シート
９６ 環状フレーム
Ａ 研削域
Ｗ、Ｗ' ウエーハ
Ｗ１ 表面
Ｗ２ 裏面
Ｗａ 端面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状物の裏面を研削して所定厚みへと薄化するために用いる支持部材、支持構造及び板状物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、板状物の研削時には、板状物の表面を保護するため、板状物の表面に保護テープが貼着される（例えば、特許文献１参照）。ところが、板状物を研削して厚みを所定厚さ（例えば、９０μｍ）以下にする場合、加工中に板状物の反りを抑制できずに反動で板状物自身の反りの力で破損してしまう。さらには、加工中のナイフエッジ化により欠け（クラック）や割れが発生してしまう。
【０００３】
そこで、従来では、剛体からなる支持部材上に板状物を貼着した後、板状物を研削する方法が採用されている（例えば、特許文献２参照）。また、通常、板状物はワックスや紫外線硬化樹脂等で支持部材上に貼着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１９８５４２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、支持部材を剛体にすれば板状物の反りが抑制できるので薄加工は可能だが剥離が困難になり剥離時に破損してしまう。
【０００６】
本発明は、前記問題に鑑み、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができる支持部材、支持構造及び板状物の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは支持部材、支持構造及び板状物の加工方法について鋭意研究をした。その結果、板状物を保持するために用いる支持部材をフィルムで形成し、その形状を所定形状とすることにより、板状物を研削加工する際に、板状物の割れ、欠け（クラック）の発生を生じることなく、安定して研削加工を行うことができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。すなわち、板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有し、凹部はその凹部の中心に板状物の中心を位置づけた際に板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、支持部材の凹部に樹脂を塗布し凹部の中心に板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、凹部の樹脂に板状物の一部が埋没して板状物の外周全周に渡って板状物の外縁と凹部の内径との間の隙間に樹脂が隆起するように形成されることにより、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができることを見出した。
【０００８】
そこで、本発明に係る支持部材は、板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持部材であって、該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る支持構造は、板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持構造であって、該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されている支持部材と、該凹部に設けられ、前記樹脂を硬化させて形成される樹脂層と、該凹部の該樹脂層の表面に設けられる板状物と、を有し、該板状物の一部は該凹部内の該樹脂層に埋没し、該樹脂層は該板状物の外周全周に渡って該隙間から隆起して形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る板状物の加工方法は、支持部材上に配設された板状物の裏面を研削して所定厚みへ薄化する板状物の加工方法であって、該支持部材と該板状物との少なくとも一方が紫外線を透過する物質からなり、上記の支持部材を準備する支持部材準備工程と、準備された該支持部材の該凹部に紫外線硬化樹脂を塗布し、該板状物の表面を該紫外線硬化樹脂と対面させ、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて、該板状物を該凹部の該紫外線硬化樹脂に埋没させて該板状物の外周全周に渡って該隙間から該紫外線硬化樹脂が隆起するまで前記板状物を押圧して載置する板状物載置工程と、該板状物載置工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂に該支持部材又は板状物を介して紫外線を照射して該紫外線硬化樹脂を硬化させて該支持部材上に板状物を固定する板状物固定工程と、該板状物固定工程を実施した後、該支持部材側を保持テーブルで保持して板状物の裏面を研削し該所定厚みに薄化する薄化工程と、該薄化工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、該板状物から該支持部材及び紫外線硬化樹脂を剥離する除去工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明においては、前記薄化工程を実施した後、前記除去工程を実施する前に、前記板状物側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程を更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の支持部材によれば、板状物の反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材上から板状物を剥離する際に板状物が破損するのを低減することができる。
また、本発明の板状物の加工方法によれば、支持部材をフィルムで形成しても板状物は樹脂を介して支持部材の凹部に保持されているため、接地体積が広くなり板状物の反りが抑制でき板状物の割れ及びクラックの発生を抑制することができる。更に、支持部材はフィルムで形成されているため樹脂は熱又は加水等の外的刺激によって容易に軟化するため、板状物を破損させることなく板状物から支持部材及び樹脂を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、支持構造の構成を簡略に示す図である。
【図２】図２は、支持部材の斜視図である。
【図３】図３は、ウエーハの断面図である。
【図４】図４は、ウエーハの斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る板状物の加工方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、貼着装置の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、樹脂供給手段の操作の状態を示す図である。
【図８】図８は、熱硬化性樹脂を滴下する様子を示す図である。
【図９】図９は、支持部材上に熱硬化性樹脂が滴下された状態を示す図である。
【図１０】図１０は、支持部材上にウエーハを降下させる様子を示す図である。
【図１１】図１１は、支持部材上にウエーハを降下させた状態を示す図である。
【図１２】図１２は、ＵＶを照射する状態を示す図である。
【図１３】図１３は、研削装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、ウエーハを薄化する工程を示す図である。
【図１５】図１５は、ウエーハを薄化した後の状態を示す図である。
【図１６】図１６は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する様子を示す図である。
【図１７】図１７は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離した状態を示す図である。
【図１８】図１８は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する他の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する他の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本実施形態に係る板状物の加工方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、ウエーハの裏面側に粘着シートを貼着する様子を示す図である。
【図２２】図２２は、ウエーハから支持部材及び樹脂層を剥離する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明について詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１５】
＜支持構造＞
図１は、支持構造の構成を簡略に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る支持構造１０は、支持部材１１と、樹脂層１２と、板状物（ウエーハ）Ｗとを有するものである。
【００１６】
（支持部材）
支持部材１１は、紫外線硬化樹脂を硬化させて形成される樹脂層１２を介してウエーハＷの一方の面を保持するための部材である。支持部材１１は、ウエーハＷの外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部１４を有するフィルムで形成されている。
【００１７】
凹部１４は、その中心にウエーハＷの中心を位置付けた際にウエーハＷの外縁（端面）Ｗａと隙間１５を有する内径で形成されている。ウエーハＷが円形の場合には凹部１４は円形に形成される。
【００１８】
支持部材１１を形成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリエチレン（polyethylene、ＰＥ）、ポリカーボネート（Polycarbonate、ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ）、ポリエステル（Polyester）等が挙げられる。
【００１９】
ウエーハＷは、紫外線硬化樹脂に紫外線（ＵＶ）を照射して硬化させて形成される樹脂層１２を介して保持されるようにしている。そのため、支持部材１１側からＵＶを照射する際には、支持部材１１はＵＶを透過させることのできる材料によって形成されたフィルムで形成されていることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。ＵＶをウエーハＷ側から照射する際には、支持部材１１はＵＶの透過性が低い材料によって形成されたフィルムで形成されていてもよい。
【００２０】
支持部材１１の斜視図を図２に示す。図２に示すように、支持部材１１は円形としているが、これに限定されるものではなく、ウエーハＷの形状に応じて任意の形状としてもよい。
【００２１】
隙間１５は、支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置付けて載置して押圧した際に、凹部１４の紫外線硬化樹脂にウエーハＷの一部が埋没しウエーハＷの外周全周に渡って紫外線硬化樹脂が隆起するように設計されている。そのため、支持部材１１は、支持部材１１をフィルムで形成してもウエーハＷは樹脂層１２を介して凹部１４に保持することができるため、支持部材１１と、ウエーハＷの樹脂層１２とが接触する体積は大きくなる。その結果、ウエーハＷの反りに起因した割れ及びクラックを抑制し、支持部材１１上からウエーハＷを剥離する際にウエーハＷが破損するおそれを低減することができる。
【００２２】
（接着剤）
樹脂層１２は、支持部材１１の凹部１４に設けられる。樹脂層１２は、紫外線硬化性樹脂を用いて形成されるものである。紫外線硬化性樹脂は、紫外線により三次元架橋し硬化する樹脂である。また、紫外線硬化樹脂には、水分を吸収すると膨潤して軟化し、保持力が低下する樹脂も含まれる。紫外線硬化性樹脂は、紫外線により三次元架橋し硬化する樹脂であればよく、紫外線硬化性樹脂としては、例えば、（１）ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ポリウレタンジ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートから選ばれる、少なくとも分子鎖両端末に（メタ）アクリル基を有する（メタ）アクリル化合物、（２）少なくとも分子中に２個の（メタ）アクリル基を有する親水性（メタ）アクリル化合物等が挙げられる。具体的には、例えば、ディスコ株式会社製の「レジロック」等が好適に用いられる。これら樹脂は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２３】
紫外線硬化性樹脂としては、未硬化時には粘度が１０００ｍＰa・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは３０００ｍＰa・ｓ以上５００００ｍＰa・ｓであり、紫外線照射により硬化するとショア硬度Ｄタイプで３０以上９０以下、好ましくは４０以上９０以下の硬度になるものであることが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂は４０℃以上９０℃以下、好ましくは６０℃以上８０℃以下の温水を吸収すると膨潤して保持力が低下する任意の樹脂組成物を使用することができる。
【００２４】
なお、紫外線硬化性樹脂は、一般に電子線の照射又は単なる加熱によっても硬化するため、紫外線硬化性樹脂を硬化させる手段としては、ＵＶ照射、電子線照射、加熱のいずれかあるいはこれらの併用としてもよい。
【００２５】
紫外線硬化性樹脂は、透明であることが望ましい。そのとき使用される透明の紫外線硬化性樹脂とは、完全硬化したときでも可視光線の透過性が高い樹脂をいう。樹脂層１２の透明性は、例えば、厚さが５０μｍ〜１００μｍのシート状に成形した際の５５０ｎｍでの光線透過率が８０％以上のものが好ましく、より好ましくは８５％以上、最も好ましくは９０％以上であるものを指す。樹脂層１２を表示素子用基板等に用いる場合には、樹脂層１２の透明性は８５％以上であることが好ましい。
【００２６】
なお、紫外線硬化性樹脂は、支持部材１１とウエーハＷを接着させるものであるため、樹脂層１２として従来から用いられているホットメルトタイプのワックスを使用することもできるが、後にウエーハＷを研削加工した後、剥離する際にウエーハＷに割れやクラックが生じる虞がある。これに対し、樹脂層１２は紫外線硬化性樹脂を硬化させて得られるものであるため、水分を含むと膨潤して保持力が低下するので、ウエーハＷを樹脂層１２から容易に剥離することができるため、好ましい。
【００２７】
（ウエーハＷ）
ウエーハＷを形成する材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。図３は、ウエーハＷの断面図であり、図４は、ウエーハＷの斜視図である。図３、４に示すように、ウエーハＷは、硬質の円盤形状の部材であり、欠け及び割れが生じるのを抑制するために、端面Ｗａが断面半円状に面取りされている。ウエーハＷの表面Ｗ１には回路が形成されている。
【００２８】
なお、ウエーハＷは、ＵＶを透過させることのできる材料によって形成されていることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００２９】
本実施形態に係る支持構造１０によれば、支持部材１１がフィルムで形成されていてもウエーハＷは樹脂層１２を介して凹部１４に保持することができ、ウエーハＷの樹脂層１２との接地体積は広くなるため、ウエーハＷの反りに起因した割れ、クラックを抑制し、支持部材１１上からウエーハＷを剥離する際にウエーハＷが破損するのを低減することができる。
【００３０】
＜板状物の加工方法＞
次に、支持部材１１を用いて作製した支持構造１０を用いてウエーハＷを研削する方法について、以下に説明する。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る板状物の加工方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、板状物の加工方法は、支持部材１１上に配設されたウエーハＷの裏面Ｗ２を研削して所定厚みへ薄化する方法であり、以下の工程を含む。
（ａ） 支持部材１１を準備する支持部材準備工程（ステップＳ１１）
（ｂ） 準備された支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、ウエーハＷの表面Ｗ１を紫外線硬化樹脂と対面させ、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置付けて、ウエーハＷを凹部１４の紫外線硬化樹脂に埋没させてウエーハＷの外周全周に渡って隙間１５から紫外線硬化樹脂が隆起するまでウエーハＷを押圧して載置する板状物載置工程（ステップＳ１２）
（ｃ） 板状物載置工程（ステップＳ１２）を実行した後、支持部材１１を介して紫外線硬化樹脂にＵＶを照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて支持部材１１上にウエーハＷを固定する板状物固定工程（ステップＳ１３）
（ｄ） 板状物固定工程（ステップＳ１３）を実行した後、支持部材１１側を保持テーブルで保持してウエーハＷの裏面Ｗ２を研削し所定厚みに薄化する薄化工程（ステップＳ１４）
（ｅ） 薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷから支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する除去工程（ステップＳ１５）
【００３２】
なお、本実施形態においては、支持部材１１側からＵＶを照射するため、支持部材１１の材料としてＵＶの透過性が高い材料を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、ウエーハＷ側からＵＶを照射する際には、ＵＶの透過性が高い材料を用いてウエーハＷを形成するようにする。また、支持部材１１及びウエーハＷの両方をＵＶの透過性が高い材料を用いて形成するようにしてもよい。
【００３３】
支持構造１０の形成には、従来から一般に用いられている貼着装置が用いられる。貼着装置の構成の一例を図６に示す。本実施形態では、貼着装置２０を使用して、樹脂層１２を介してウエーハＷを支持部材１１で保持し、支持構造１０を形成する方法について説明する。
【００３４】
図６に示すように、貼着装置２０は、支持部材１１を保持する定盤２１と、支持部材１１上に紫外線硬化性樹脂を供給する樹脂供給手段２２と、定盤２１の上方に定盤２１と対向して配設されるウエーハＷの片面を下方に露出させた状態で露出面と反対側の他面を保持する保持パッド２３と、紫外光（ＵＶ）照射手段２４とを有する。また、支持部材１１及び保持パッド２３は貼着室２５の内部に設けられ、樹脂供給手段２２は貼着室２５の内部と外部との間を移動可能に設けられている。
【００３５】
定盤２１は、支持部材１１が載置される水平上面２１ａを有している。定盤２１は、ＵＶを透過させるために、石英ガラス等の透明又は半透明な硬質材料により形成されている。
【００３６】
樹脂供給手段２２は、アーム部３１の先端に樹脂滴下部３２が配設されて構成され、アーム部３１の旋回動又は水平移動により、樹脂滴下部３２を、定盤２１に保持された支持部材１１の中央部の上方（作用位置）と、定盤２１の上方から退避した位置（非作用位置）とに選択的に位置付けることができる。
【００３７】
ＵＶ照射手段２４は、定盤２１の下方に設けられ、定盤２１を透過して水平上面２１ａに載置された支持部材１１の下方からＵＶを照射する。紫外光照射手段２４としては、例えばキセノンフラッシュ型のＵＶランプを使用することができる。
【００３８】
保持パッド２３は、多孔質材料により形成され、図示しない吸引源に連通している。保持パッド２３は、ステンレス等の金属によって構成される基台３５に設置されている。保持パッド２３及び基台３５は、昇降動手段４０によって昇降可能に支持されている。保持パッド２３は、保持するウエーハＷの形状に対応させた形状に形成され、ウエーハＷが円形である場合は円盤形状に形成される。
【００３９】
昇降動手段４０は、鉛直方向に起立する複数のガイドロッド４１と、上方から鉛直方向に垂下する昇降ロッド４２と、ガイドロッド４１に対して摺動可能であるとともに上部が昇降ロッド４２の下端に固定され下部が基台３５を保持する基台保持部４３と、昇降ロッド４２を昇降させるモータ４４とを備えている。昇降動手段４０は、モータ４４によって駆動されて昇降ロッド４２が昇降するのに伴い、基台保持部４３がガイドロッド４１に案内されて昇降し、基台保持部４３とともに保持パッド２３及び基台３５が昇降するように構成されている。また、昇降動手段４０には、昇降ロッド４２の鉛直方向位置の認識を介して保持パッド２３の鉛直方向位置を検出する昇降位置検出手段であるエンコーダ４５を備え、エンコーダ４５によって認識された昇降位置情報は、制御手段４６において認識され、認識した情報に基づいて制御手段４６がモータ４４を制御し、保持パッド２３の昇降位置を制御することができる。
【００４０】
昇降ロッド４２の下端には、圧力検出手段４７が連結されている。圧力検出手段４７は、保持パッド２３にかかる圧力を検出する荷重検出器であり、制御手段４６は、圧力値に基づき保持パッド２３の昇降を制御することができる。
【００４１】
貼着装置２０は、貼着室２５の内外を移動可能に配設された液体滴下手段５０を有している。液体滴下手段５０は、定盤２１の水平上面２１ａ上に液体を供給する機能を有し、アーム部５１の先端に滴下ヘッド５２が配設されて構成されている。アーム部５１の旋回動又は水平移動により、液体滴下手段５０は、滴下ヘッド５２が定盤２１の水平上面２１ａの中央部上方に位置して液体を滴下する位置（作用位置）と、滴下ヘッド５２が定盤２１の上方から退避した位置（非作用位置）とに位置させることができる。
【００４２】
貼着室２５の側部には、支持部材１１が貼着されるウエーハＷの搬出入口となる開閉自在な開閉扉２５ａが設けられている。開閉扉２５ａが開いた状態を検知する開閉センサ２５ｂが設けられ、開閉扉２５ａが開いた状態ではそのことを制御手段４６が検知し、貼着室２５の内部において支持部材１１の貼着作業が行われないようにする。貼着室２５は、ＵＶカットガラスで覆われ、内部を視認できるとともに、紫外線が外部に漏れるのを抑制する構成となっている。
【００４３】
次に、図５〜図２２を参照して本実施形態に係る板状物の加工方法の各工程を説明する。まず、支持部材１１を準備する（支持部材準備工程：ステップＳ１１）。支持部材１１は、上述の通り、ＵＶを透過する物質で形成されている。支持部材１１は、その中心部分に凹部１４を有する（図１、２参照）。
【００４４】
準備した支持部材１１を定盤２１の水平上面２１ａ上に設置する。
【００４５】
ウエーハＷを保持パッド２３に接触させ、保持パッド２３において負圧を作用させてウエーハＷを吸引保持する。ウエーハＷは保持パッド２３の所定の位置に位置決めして保持する。
【００４６】
準備された支持部材１１の凹部１４に紫外線硬化樹脂を塗布し、ウエーハＷの表面Ｗ１を凹部１４と対面させ、凹部１４の中心にウエーハＷの中心を位置づけて、ウエーハＷを凹部１４の紫外線硬化樹脂に埋没させてウエーハＷの外周全周に渡って隙間１５から紫外線硬化樹脂が隆起するまでウエーハＷを押圧して載置する（板状物載置工程：ステップＳ１２）。
【００４７】
図７に示すように、樹脂供給手段２２が、水平方向であって貼着室２５に進入していく方向（Ｘ軸方向）に移動し、必要に応じてＸ軸方向と水平方向に直交するＹ軸方向にも移動する。そして、図８に示すように、樹脂滴下部３２を支持部材１１の中央部上方に位置させ、樹脂滴下部３２から所定量の紫外線硬化樹脂５５ａを滴下する。図９に示すように、支持部材１１の中央部の上に山状の塊の紫外線硬化樹脂５５ｂが堆積される。なお、紫外線硬化性の樹脂５５ａの所定量は、所望厚みの樹脂層１２がウエーハＷの片面全面に渡って形成される量である。
【００４８】
次に、制御手段４６が昇降動手段４０の駆動を開始し、ウエーハＷを吸引保持した保持パッド２３を基台３５とともに降下させていき、図１０に示すように、ウエーハＷの露出した面で紫外線硬化樹脂５５ｂを押圧する。保持パッド２３の位置は、昇降位置検出手段４５によって検出されており、保持パッド２３を所定位置まで下降させると、そのことが昇降位置検出手段４５によって検出され、制御手段４６が昇降動手段４０の駆動を停止する。保持パッド２３が所定位置まで下降することにより、紫外線硬化樹脂５５ｂの上にウエーハＷの表面Ｗ１側を押圧し、紫外線硬化樹脂５５ｂはウエーハＷの全面にわたって広がり、図１１に示すように、端面Ｗａの一部及び表面Ｗ１の全面に紫外線硬化樹脂５５ｃが塗布される。一方、裏面Ｗ２には紫外線硬化樹脂５５ｃが塗布されないようにして、裏面Ｗ２を上方に露出させる。また、昇降動手段４０の駆動開始とともに圧力検出手段４７による圧力の検出も開始する。保持パッド２３の下降による紫外線硬化樹脂５５ｂの押圧によって圧力値は上昇し、昇降動手段４０の駆動停止による保持パッド２３の下降停止後は徐々に圧力が低下する。そして、保持パッド２３が停止した状態で圧力検出手段４７における計測値がゼロになるまでその位置で待機させる。
【００４９】
板状物載置工程（ステップＳ１２）を実行した後、紫外線硬化樹脂５５ｃに支持部材１１側から支持部材１１を介してＵＶを照射して紫外線硬化樹脂５５ｃを硬化させて形成される樹脂層１２により支持部材１１上にウエーハＷを固定する（ステップＳ１３：板状物固定工程）。
【００５０】
具体的には、圧力の計測値がゼロになると、図１２に示すように、ＵＶ照射装置２４をオンにして、支持部材１１の下方に配置されたＵＶ照射装置２４から支持部材１１側に向けてＵＶを照射する。ＵＶは定盤２１及び支持部材１１を透過して紫外線硬化樹脂５５ｃに照射される。これにより、ウエーハＷと支持部材１１との間に均一な厚さで応力が均一化された樹脂層１２が形成される。ＵＶの照射を受けた紫外線硬化樹脂５５ｃが硬化することで、ウエーハＷは樹脂層１２を介して支持部材１１に強固に固定され、支持された状態となる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、紫外線硬化樹脂５５ｃに支持部材１１側から支持部材１１を介してＵＶを照射するようにしているが、これに限定されるものではなく、ウエーハＷがＵＶの透過性が高い材料で形成されている場合には、紫外線硬化樹脂５５ｃにウエーハＷ側からウエーハＷを介してＵＶを照射するようにしてもよい。
【００５２】
板状物固定工程（ステップＳ１３）を実行した後、支持部材１１側を保持テーブルで保持してウエーハＷの裏面Ｗ２を研削し所定厚みに薄化する（ステップＳ１４：薄化工程）。すなわち、ウエーハＷは支持部材１１に支持された状態で、ウエーハＷの裏面Ｗ２の研削を行う。ウエーハＷの研削には、従来から一般に用いられている研削装置を用いて行われる。次に、研削装置の一例を説明する。
【００５３】
研削装置６０の構成の一例を示す斜視図を図１３に示す。図１３に示すように、研削装置６０は、装置ハウジング６１を具備している。装置ハウジング６１は、細長く延在する直方体形状の主部６２と、該主部６２の後端部（図１３において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁６３とを有している。直立壁６３の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール６４が設けられている。この一対の案内レール６４に研削手段としての研削ユニット６５が上下方向に移動可能に装着されている。
【００５４】
研削ユニット６５は、移動基台６７と該移動基台６７に装着されたスピンドルユニット６８を具備している。移動基台６７は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部６９が設けられており、この一対の脚部６９に上記一対の案内レール６４と摺動可能に係合する被案内溝７０が形成されている。このように直立壁６３に設けられた一対の案内レール６４に摺動可能に装着された移動基台６７の前面には前方に突出した支持部７２が設けられている。この支持部７２にスピンドルユニット６８が取り付けられる。
【００５５】
スピンドルユニット６８は、支持部７２に装着されたスピンドルハウジング７３と、スピンドルハウジング７３に回転自在に配設された回転スピンドル７４とを具備している。スピンドルユニット６８を構成するスピンドルハウジング７３は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴を備えている。スピンドルハウジング７３に形成された軸穴に挿通して配設される回転スピンドル７４は、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジが設けられており、軸穴の内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。スピンドルハウジング７３に回転可能に支持された回転スピンドル７４は、一端部(図１３中、下端部)がスピンドルハウジング７３の下端から突出して設けられており、その一端(図１３中、下端)にホイールマウント７５が設けられている。そして、このホイールマウント７５の下面に研削ホイール７６が取り付けられる。ホイールマウント７５に設けた複数のボルト挿通孔に複数の締結ボルト７７を挿通して、ボルト挿通孔に対応して設けられている研削ホイール７６のネジ穴に各々螺着することにより、ホイールマウント７５と研削ホイール７６とは着脱可能に装着されている。また、この研削ホイール７６の下面に複数の研削砥石７８が設けられている。
【００５６】
研削装置６０は、研削ユニット６５を上記一対の案内レール６４に沿って上下方向（チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向）に移動せしめる研削ユニット送り機構８０を備えている。この研削ユニット送り機構８０は、直立壁６３の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ネジロッド８１を具備している。この雄ネジロッド８１は、その上端部及び下端部が直立壁６３に取り付けられた軸受部材８２、８３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材８２には雄ネジロッド８１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ８４が配設されており、このパルスモータ８４の出力軸が雄ネジロッド８１に伝動連結されている。移動基台６７の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）が形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ネジ穴（図示していない）が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド８１が螺合せしめられている。よって、パルスモータ８４が正転すると移動基台６７、即ち研削ユニット６５が下降、即ち前進せしめられ、パルスモータ８４が逆転すると移動基台６７、即ち研削ユニット６５が上昇、即ち後退せしめられる。
【００５７】
装置ハウジング６１の主部６２にはチャックテーブル機構８５が配設されている。チャックテーブル機構８５は、保持テーブル（チャックテーブル）８６と、該チャックテーブル８６の周囲を覆うカバー部材８７と、該カバー部材８７の前後に配設された蛇腹手段８８ａ、８８ｂとを備えている。チャックテーブル８６は、図示しない回転駆動手段によって回転せしめられるようになっており、その上面にウエーハＷを図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するように構成されている。また、チャックテーブル８６は、図示しないチャックテーブル移動手段によって被加工物載置域８９とスピンドルユニット６８を構成する研削ホイール７６と対向する研削域Ａとの間で移動せしめられる。蛇腹手段８８ａ、８８ｂはキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段８８ａの前端は主部６２の前面壁に固定され、後端はカバー部材８７の前端面に固定されている。蛇腹手段８８ｂの前端はカバー部材８７の後端面に固定され、後端は装置ハウジング６１の直立壁６３の前面に固定されている。チャックテーブル８６が矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８８ａが伸張されて蛇腹手段８８ｂが収縮され、チャックテーブル８６が矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８８ａが収縮されて蛇腹手段８８ｂが伸張せしめられる。次に、研削装置６０を用いたウエーハＷの薄化方法について説明する。
【００５８】
図１４に示すように、チャックテーブル８６をＡ方向に回転させながら、Ｂ方向に回転する研削砥石７８の回転軌道の最外周がウエーハＷの中心を通るように研削砥石７８とウエーハＷの裏面Ｗ２とを接触させることにより、裏面Ｗ２を一様に研削する。そして、ウエーハＷが所定厚みに薄化（例えば、３０μｍ〜８０μｍ）されたところで、図１５に示すように、研削ユニット６５を上昇させて研削を終了する。このようにすることで、所定厚さに薄化されたウエーハＷ’が得られる。
【００５９】
この薄化工程（ステップＳ１４）において、ウエーハＷ’の外周全周に渡り形成された端面Ｗａは、硬化した樹脂層１２によって支持部材１１に貼着され、樹脂層１２によって外周側及び端面Ｗａの上方側から押さえつけられるように保持される。このようにウエーハＷ’が保持された状態でウエーハＷ’の研削を行うことにより、端面ＷａがなければウエーハＷ’に反りが発生してしまうほど薄化した場合でも、樹脂層１２からウエーハＷ’の外周が剥離することがないため、ウエーハＷ’の割れや欠け（クラック）が発生するのを抑制することができる。
【００６０】
薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する（ステップＳ１５：除去工程）。
【００６１】
樹脂層１２を加熱して軟化させる場合には、図１６に示すように、ウエーハＷ’及び支持部材１１の表裏を反転させてから、ウエーハＷ’の裏面Ｗ２を図６の貼着装置２０の定盤２１に設置する。
【００６２】
ウエーハＷ’を定盤２１に吸引して保持した状態で支持部材１１及び樹脂層１２をウエーハＷ’の表面Ｗ１から剥離し、図１７に示すように、支持部材１１及び樹脂層１２を完全に取り去ってウエーハＷ’の表面Ｗ１が露出した状態とする。支持部材１１と樹脂層１２とを剥離する場合には、樹脂層１２と支持部材１１との間に鋭利な剥離治具を差し込む等して、剥離を容易化することが望ましい。
【００６３】
このようにして、ウエーハＷ’が形成される。このようにして形成されたウエーハＷ'は、樹脂層１２によってしっかりと保持された状態で研削されたものであるため、割れや欠けのないものとなる。
【００６４】
次に、樹脂層１２に加水して軟化させる方法を説明する。樹脂層１２に加水して軟化させる場合には、図１８に示すように、温水（例えば、温度が９０℃）９１を入れた水槽９２を用意する。この水槽９２の底部の中心位置には支持台９３が設けられている。樹脂層１２を軟化させる場合、ウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を温水９１に浸漬するとともに、支持台９３の上にウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を設置してウエーハＷ’が支持台９３によって支持されるようにする。このようにすることで、樹脂層１２は含水して膨潤し、樹脂層１２の保持力は低下し、ウエーハＷ’から容易に剥離可能な状態となる。
【００６５】
ウエーハＷ’及び樹脂層１２が付いている支持部材１１を温水９１に所定時間（樹脂層１２が膨潤して粘着力が低下するのに必要な時間）浸漬した後、ウエーハＷ’を温水９１に浸漬させたままの状態で、図１９に示すように、支持部材１１及び樹脂層１２をウエーハＷ’から剥離して温水９１の外部に取り出す。温水９１に浸漬したことによって樹脂層１２の粘着力は低下しているため、ウエーハＷ’からの剥離を容易に行うことができる。
【００６６】
本実施形態においては、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離するようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、樹脂層１２を軟化させてウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離するようにできる手段であれば用いることができる。
【００６７】
このように、本実施形態に係る板状物の加工方法によれば、支持部材１１をフィルムで形成してもウエーハＷは樹脂層１２を介して支持部材１１の凹部１４に保持されているため、接地体積が広くなりウエーハＷの反りが抑制できウエーハＷの割れ及びクラックの発生を抑制することができる。更に、支持部材１１はフィルムで形成されているため樹脂層１２は熱又は加水等の外的刺激によって容易に軟化するため、ウエーハＷ’を破損させることなくウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を容易に除去することができる。
【００６８】
したがって、本実施形態に係る板状物の加工方法は、ウエーハＷを、例えば厚さが１０μｍ以上８０μｍ以下に研削して所定厚みへ薄化する場合でもウエーハＷの反りやウエーハＷの割れ及びクラックの発生を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る板状物の加工方法は、これに限定されるものではない。図２０は、本実施形態に係る板状物の加工方法の他の一例を示すフローチャートである。図２０に示すように、本実施形態に係る板状物の加工方法は、薄化工程（ステップＳ１４）を実施した後、紫外線硬化樹脂の除去工程（ステップＳ１５）を実施する前に、ウエーハＷ’側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程（ステップＳ２１）を更に備える。
【００７０】
すなわち、図２１に示すように、ウエーハＷ’及び支持部材１１の表裏を反転させ、ウエーハＷ’の裏面Ｗ２側に粘着シート９５を貼着するとともに粘着シート９５を介して環状フレーム９６に装着する（ステップＳ２１：転写工程）。粘着シート９５は、例えば厚さが９０μｍ程度のポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどからなるシート基材と、シート基材の一方の面に厚さが１０μｍ程度塗布された粘着層とを備えたものが用いられる。粘着シート９５の粘着層にウエーハＷ’の裏面Ｗ２が貼着される。粘着シート９５の粘着層の周縁部には、リング状に形成された金属製の環状フレーム９６が貼着され、ウエーハＷ’は粘着シート９５を介して環状フレーム９６と一体となって支持された状態となる。
【００７１】
ウエーハＷ’の裏面Ｗ２側を粘着シート９５に貼着した後、上述のように、樹脂層１２を加熱又は加水して軟化させ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する（ステップＳ１５：除去工程）。ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離する際には、図２２に示すように、樹脂層１２とウエーハＷ’との間に鋭利な剥離治具を差し込む等して、支持部材１１及び樹脂層１２を完全に取り去ってウエーハＷ’の表面Ｗ１が露出した状態とする。これによりウエーハＷ'が得られる。
【００７２】
よって、粘着シート９５にウエーハＷ'を貼着した場合でも、粘着シート９５に貼着されたウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を容易に剥離することができ、ウエーハＷ’から支持部材１１及び樹脂層１２を剥離しても割れや欠けのないウエーハＷ’が容易に得られる。
【実施例】
【００７３】
以下、本実施形態の支持構造を実施例により具体的に説明する。ただし、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（実施例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜５）：中央に凹部を有するＰＥＴフィルムを用いて固定）
直径が２０．３２ｃｍ、厚さが３００μｍで、凹部（直径：１７．２７２ｃｍ、深さ：２００μｍ）が施された支持部材であるＰＥＴフィルムに、固定剤として紫外線硬化型樹脂（「レジロック」、ディスコ社製）を使用した。まず、ＰＥＴフィルムの凹部の中央に紫外線硬化型樹脂を塗布し、回路が形成される前のサファイアウエーハ（直径：１５．２４ｃｍ）を紫外線硬化型樹脂上に設置した後、サファイアウエーハを溶剤紫外線硬化型樹脂の樹脂厚さが１２０μｍとなるように精密プレス機で加圧（１００Ｎ）した。そして、ＰＥＴフィルム側からＵＶを照射して溶剤紫外線硬化型樹脂を硬化させ、サファイアウエーハを接着剤によってＰＥＴフィルムに貼り付けた。そして、ビトリファイド砥石を用いてサファイアウエーハの露出面を仕上げ厚みが８０μｍとなるように研削した。その後、目視及び光学顕微鏡にて接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラックの有無及びサファイアウエーハと接着剤との剥離の有無の観察を行った。この観察は、各サファイアウエーハについて５枚ずつを対象とした。各々の各観察結果を表１に示す。
【００７５】
（比較例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．６〜１０）：平滑な平面のＰＥＴフィルムを用いて固定）
実施例１において、支持部材として、凹部が形成されていない平滑な平面のＰＥＴフィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラックの有無及びサファイアウエーハと接着剤との剥離の有無の各観察結果を表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示すように、比較例２（Ｒｕｎ Ｎｏ．７）で、研削加工において、接着剤の剥がれが観察され、比較例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．６〜１０）の全てで、サファイアウエーハの割れ、クラックが発生したことが確認された。詳しくは、サファイアウエーハの外周部分に塗布された接着剤が剥がれ、その剥がれた部分からウエーハの割れ及びクラックが発生したことが確認された。これに対し、実施例１〜５（Ｒｕｎ Ｎｏ．１〜５）では、研削加工において、接着剤の剥がれ、サファイアウエーハの割れ、クラック及びサファイアウエーハと接着剤との剥離は確認されず、いずれも優れていることが確認された。よって、サファイアウエーハと接着剤との剥離はないが、サファイアウエーハを研削加工する際にサファイアウエーハを固定するＰＥＴフィルムの表面の凹部の有無により、サファイアウエーハの割れ、クラックの発生への影響の違いが生じることが確認された。
【００７８】
以上の試験結果から明らかなように、サファイアウエーハを接着剤を介して支持部材として表面の中央部に凹部を有するＰＥＴフィルムに固定することで、サファイアウエーハを８０μｍ以下と更に薄膜化した場合においてもファイアウエーハの割れ、クラックの発生を生じることなく、研削加工を安定して行うことができることが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 支持構造
１１ 支持部材
１２ 樹脂層
１４ 凹部
１５ 隙間
２０ 貼着装置
２１ 定盤
２１ａ 水平上面
２２ 樹脂供給手段
２３ 保持パッド
２４ 紫外光照射手段（ＵＶ照射装置）
２５ 貼着室
２５ａ 開閉扉
２５ｂ 開閉センサ
３１ アーム部
３２ 樹脂滴下部
３５ 基台
４０ 昇降動手段
４１ ガイドロッド
４２ 昇降ロッド
４３ 基台保持部
４４ モータ
４５ エンコーダ（昇降位置検出手段）
４６ 制御手段
４７ 圧力検出手段
５０ 液体滴下手段
５１ アーム部
５２ 滴下ヘッド
５５ａ〜５５ｃ 紫外線硬化樹脂
６０ 研削装置
６１ 装置ハウジング
６２ 主部
６３ 直立壁
６４ 案内レール
６５ 研削ユニット
６７ 移動基台
６８ スピンドルユニット
６９ 脚部
７０ 被案内溝
７２ 支持部
７３ スピンドルハウジング
７４ 回転スピンドル
７５ ホイールマウント
７６ 研削ホイール
７７ 締結ボルト
７８ 研削砥石
８０ 研削ユニット送り機構
８１ 雄ネジロッド
８２、８３ 軸受部材
８４ パルスモータ
８５ チャックテーブル機構
８６ 保持テーブル（チャックテーブル）
８７ カバー部材
８８ａ、８８ｂ 蛇腹手段
８９ 被加工物載置域
９１ 温水
９２ 水槽
９３ 支持台
９５ 粘着シート
９６ 環状フレーム
Ａ 研削域
Ｗ、Ｗ' ウエーハ
Ｗ１ 表面
Ｗ２ 裏面
Ｗａ 端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持部材であって、
該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、
該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、
該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されていることを特徴とする支持部材。
【請求項２】
板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持構造であって、
該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、
該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、
該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されている支持部材と、
該凹部に設けられ、前記樹脂を硬化させて形成される樹脂層と、
該凹部の該樹脂層の表面に設けられる板状物と、
を有し、
該板状物の一部は該凹部内の該樹脂層に埋没し、
該樹脂層は該板状物の外周全周に渡って該隙間から隆起して形成されてなることを特徴とする支持構造。
【請求項３】
支持部材上に配設された板状物の裏面を研削して所定厚みへ薄化する板状物の加工方法であって、
該支持部材と該板状物との少なくとも一方が紫外線を透過する物質からなり、請求項１に記載された支持部材を準備する支持部材準備工程と、
準備された該支持部材の該凹部に紫外線硬化樹脂を塗布し、該板状物の表面を該紫外線硬化樹脂と対面させ、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて、該板状物を該凹部の該紫外線硬化樹脂に埋没させて該板状物の外周全周に渡って該隙間から該紫外線硬化樹脂が隆起するまで前記板状物を押圧して載置する板状物載置工程と、
該板状物載置工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂に該支持部材又は板状物を介して紫外線を照射して該紫外線硬化樹脂を硬化させて該支持部材上に板状物を固定する板状物固定工程と、
該板状物固定工程を実施した後、該支持部材側を保持テーブルで保持して板状物の裏面を研削し該所定厚みに薄化する薄化工程と、
該薄化工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、該板状物から該支持部材及び紫外線硬化樹脂を剥離する除去工程と、
を備えることを特徴とする板状物の加工方法。
【請求項４】
前記薄化工程を実施した後、前記除去工程を実施する前に、前記板状物側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程を更に備える請求項３に記載の板状物の加工方法。
【請求項１】
板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持部材であって、
該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、
該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、
該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されていることを特徴とする支持部材。
【請求項２】
板状物の一方の面を樹脂を介して保持するための支持構造であって、
該板状物の外径よりも大きい外径で且つ中央に凹部を有するフィルムで形成されており、
該凹部は、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけた際に該板状物の外縁と隙間を有する内径で形成され、
該隙間は、該支持部材の該凹部に樹脂を塗布し該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて載置して押圧した際に、該凹部の該樹脂に該板状物の一部が埋没し該板状物の外周全周に渡って該樹脂が隆起するように設定されている支持部材と、
該凹部に設けられ、前記樹脂を硬化させて形成される樹脂層と、
該凹部の該樹脂層の表面に設けられる板状物と、
を有し、
該板状物の一部は該凹部内の該樹脂層に埋没し、
該樹脂層は該板状物の外周全周に渡って該隙間から隆起して形成されてなることを特徴とする支持構造。
【請求項３】
支持部材上に配設された板状物の裏面を研削して所定厚みへ薄化する板状物の加工方法であって、
該支持部材と該板状物との少なくとも一方が紫外線を透過する物質からなり、請求項１に記載された支持部材を準備する支持部材準備工程と、
準備された該支持部材の該凹部に紫外線硬化樹脂を塗布し、該板状物の表面を該紫外線硬化樹脂と対面させ、該凹部の中心に該板状物の中心を位置づけて、該板状物を該凹部の該紫外線硬化樹脂に埋没させて該板状物の外周全周に渡って該隙間から該紫外線硬化樹脂が隆起するまで前記板状物を押圧して載置する板状物載置工程と、
該板状物載置工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂に該支持部材又は板状物を介して紫外線を照射して該紫外線硬化樹脂を硬化させて該支持部材上に板状物を固定する板状物固定工程と、
該板状物固定工程を実施した後、該支持部材側を保持テーブルで保持して板状物の裏面を研削し該所定厚みに薄化する薄化工程と、
該薄化工程を実施した後、該紫外線硬化樹脂を加熱又は加水して軟化させ、該板状物から該支持部材及び紫外線硬化樹脂を剥離する除去工程と、
を備えることを特徴とする板状物の加工方法。
【請求項４】
前記薄化工程を実施した後、前記除去工程を実施する前に、前記板状物側に粘着シートを貼着するとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着する転写工程を更に備える請求項３に記載の板状物の加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−１０５８５８（Ｐ２０１３−１０５８５８Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８０６９（Ｐ２０１１−２４８０６９）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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