等离子体处理方法与流程

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等离子体处理方法与流程

本公开涉及对保持在运输载体的基板进行等离子体处理的方法。



背景技术:

作为切割基板的方法,已知有对形成了抗蚀剂掩模的基板实施等离子体蚀刻而将其分割为单个芯片的等离子体切割。专利文献1公开了如下内容,即,为了提高传送等时的基板的操作性,在将基板保持在具备框架和覆盖框架的开口部的保持片的运输载体的状态下,将其载置在等离子体处理装置具备的载置台,并进行等离子体处理。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-94436号公报



技术实现要素:

保持片的厚度小,易挠曲。因此,保持了基板的运输载体有时以保持片产生了褶皱的状态载置到载置台。当在保持片残留有褶皱的状态下进行等离子体处理时,会在褶皱的部分产生异常放电,或者使褶皱的部分的温度上升,从而难以正常进行等离子体处理。

本公开的一个方面是将保持在运输载体的基板载置在等离子体处理装置具备的载置台并对基板进行等离子体处理的等离子体处理方法,其特征如下。即,包括:准备工序,准备运输载体,运输载体具备保持片和配置在保持片的外周部的框架;以及基板保持工序,将基板粘接到保持片,使运输载体保持基板。还包括:张力增加工序,使保持片的张力增加;载置工序,在基板保持工序之后,将运输载体载置在载置台,使基板隔着保持片与载置台接触;以及等离子体处理工序,在载置工序之后,对基板实施等离子体处理。此外,张力增加工序包括使保持片收缩的收缩步骤,收缩步骤在准备工序与等离子体处理工序之间进行。

发明效果

根据本公开涉及的发明,能够在保持片没有褶皱的状态下对基板进行等离子体处理,因此可提高产品的成品率。

附图说明

图1a是概略性地示出本公开的实施方式涉及的保持了基板的运输载体的俯视图。

图1b是本公开的实施方式涉及的保持了基板的运输载体的ib-ib线处的剖视图。

图2是用剖面示出本公开的实施方式涉及的等离子体处理装置的概略构造的概念图。

图3是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的流程图。

图4a是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图4b是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图4c是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图4d是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图4e是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图4f是示出本公开的第一实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图5是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的流程图。

图6a是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图6b是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图6c是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图6d是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图6e是示出本公开的第二实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图7是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的流程图。

图8a是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图8b是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图8c是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图8d是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

图8e是示出本公开的第三实施方式涉及的等离子体处理方法的一部分的概念图。

符号说明

1:基板

2:框架

2a:凹口

2b:切角

3:保持片

3a:粘接面

3b:非粘接面

10:运输载体

20:架台

21:热板

21a:加热器

30:掩模

100:等离子体处理装置

103:真空腔

103a:气体导入口

103b:排气口

108:电介质构件

109:天线

110a:第一高频电源

110b:第二高频电源

111:载置台

112:工艺气体源

113:灰化气体源

114:减压机构

115:电极层

116:金属层

117:基台

118:外周部

119:esc电极

120:高频电极

121:升降杆

122:支承部

123a、123b:升降机构

124:盖

124w:窗部

125:冷媒循环装置

126:直流电源

127:冷媒流路

128:控制装置

129:外周环

具体实施方式

保持片通常卷绕为卷筒状。保持片进行开卷,使得覆盖置于架台的框架的开口,并且粘接并固定在框架的一个面。此时,保持片以在开卷方向上施加了较大的张力的状态固定于框架。因此,在粘接于框架的保持片容易集中沿着开卷方向的褶皱。

近年来,电子设备在小型化和薄型化,搭载在电子设备的ic芯片等的厚度减小。与此相伴地,用于形成成为切割对象的ic芯片等的基板的厚度也减小,基板变得易挠曲。像这样,当基板的刚性小时,即使粘接基板,保持片的褶皱也不会消除,反而由于其自重而容易使褶皱增大。此外,当基板相对于框架小时,保持片的未粘接基板的部分的面积比例会增大。因此,即使在基板具有刚性的情况下,电会由于粘接了基板而使保持片的褶皱增大。

通常,将运输载体载置在等离子体处理装置具备的载置台,一边通过被称为静电吸盘的静电吸附机构进行吸附一边进行等离子体处理。静电吸附机构对配置在载置台的内部的静电吸附(electrostaticchuck)用电极(以下,称为esc电极)施加电压,通过在esc电极与运输载体之间作用的库伦(coulomb)力、约翰逊-拉贝克(johnsen-rahbek)力使载置台吸附运输载体。此时,保持了基板的运输载体有时会以保持片产生了褶皱的状态直接吸附于载置台。在该情况下,在保持片产生的褶皱的至少一部分将不能与载置台接触,保持片以一部分从载置台上浮的状态被吸附。

当在保持片的粘接有基板的区域产生了这样的上浮部的情况下直接进行等离子体处理时,蚀刻在上浮部和除此以外的部分会变得不均匀,会产生加工形状的偏差、未处理部。进而,有时会在上浮部产生局部性的温度上升,或者产生异常放电。由于该温度上升、异常放电,基板、保持片有可能破损,进而,esc电极也有可能破损。此外,有时保持片会由于温度上升而伸长,从而使褶皱增大。由此,上述那样的加工形状的偏差、未处理部的产生、局部性的温度上升等会进一步扩大。进而,由于保持片具有褶皱,从而在等离子体处理后的拾取工序中难以准确地识别芯片,有时会产生拾取错误。除此以外,在此后的外观检查工序中,会产生不能准确地判别合格品和不合格品的情况。

因此,在本实施方式中,在准备具备保持片和配置在保持片的外周部的框架的运输载体的准备工序和对基板进行的等离子体处理工序之间,进行通过收缩使保持片的张力增加的张力增加工序。通过张力增加工序,保持片的张力比粘接基板之前增加。即,保持片在基板与框架之间被进一步拉伸,从而可消除保持片的褶皱。

首先,参照图1a和图1b对在本公开涉及的发明中使用的运输载体的一个实施方式进行说明。图1a是概略性地示出基板1和对基板1进行保持的运输载体10的俯视图,图1b是基板1和运输载体10的图1a所示的ib-ib线处的剖视图。如图1a所示,运输载体10具备框架2和保持片3。保持片3的外周部固定于框架2。基板1与保持片3粘接而保持在运输载体10。另外,虽然在图1中对框架2和基板1均为大致圆形的情况进行了图示,但是不限定于此。

(基板)

基板1是等离子体处理的对象物。基板1例如可通过如下方式制作,即,在主体部的一个表面形成半导体电路、电子部件元件、mems等的电路层,然后对作为电路层的相反侧的主体部的背面进行研磨,从而使厚度变薄。通过将基板1单片化,从而可得到具有上述电路层的电子部件(未图示)。

基板1的大小没有特别限定,例如,最大直径为50mm~300mm左右。基板1的厚度通常为25~150μm左右,非常薄。因此,基板1本身基本不具有刚性(自支承性)。因此,将保持片3的外周部固定在大体平坦的框架2,并将基板1粘接到该保持片3。由此,容易进行基板1的传送等处理。基板1的形状也没有特别限定,例如是圆形、方形。此外,也可以在基板1设置定向平面(orientationflat)、凹口等缺口(均未图示)。

基板的主体部的材质也没有特别限定,例如可举出半导体、电介质、金属、或它们的层叠体等。作为半导体,能够例示硅(si)、砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、碳化硅(sic)等。作为电介质,能够例示二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、聚酰亚胺、钽酸锂(litao3)、铌酸锂(linbo3)等。

在基板1的未与保持片3粘接的面以所希望的形状形成有抗蚀剂掩模(未图示)。形成有抗蚀剂掩模的部分得到保护,使得不会被等离子体所蚀刻。未形成抗蚀剂掩模的部分从其表面至背面均会被等离子体所蚀刻。

(框架)

框架2是具有面积等于或大于整个基板1的开口的框体,具有给定的宽度和大致恒定的薄的厚度。框架2具有能够在保持了保持片3和基板1的状态下进行传送的程度的刚性。

框架2的开口的形状没有特别限定,例如可以是圆形、矩形、六边形等多边形。也可以在框架2设置有定位用的凹口2a、切角2b。作为框架2的材质,例如可举出铝、不锈钢等金属、树脂等。保持片3的一个面的外周缘附近与框架2的一个面粘接。

(保持片)

保持片3例如具备具有粘接剂的面(粘接面3a)和不具有粘接剂的面(非粘接面3b)。粘接面3a的外周缘与框架2的一个面粘接,并覆盖框架2的开口。此外,将基板1粘接在粘接面3a的从框架2的开口露出的部分。

粘接面3a优选由粘接力会由于紫外线(uv光)的照射而减小的粘接成分构成。这是因为,通过在切割后进行uv光照射,从而可容易地从粘接面3a剥离单片化后的基板(电子部件),并容易拾取。例如,保持片3可通过在膜状的基材的单面涂敷厚度为5~20μm的uv固化型丙烯酸粘接剂而得到。

膜状的基材的材质没有特别限定,例如可举出聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯等热塑性树脂。也可以在基材中配合用于附加伸缩性的橡胶成分(例如,乙丙橡胶(epm)、三元乙丙橡胶(epdm)等)、可塑剂、软化剂、防氧化剂、导电性材料等各种添加剂。此外,上述热塑性树脂也可以具有丙烯酸基等表现出光聚合反应的官能团。基材的厚度例如为50~150μm。在进行等离子体处理时,运输载体10载置在载置台,使得载置台与非粘接面3b相接。

(等离子体处理装置)

接下来,参照图2对本发明的一个实施方式涉及的等离子体处理装置100进行说明。图2概略性地示出本发明的一个实施方式涉及的等离子体处理装置100的构造的剖面。

等离子体处理装置100具备载置台111。运输载体10载置在载置台111,使得保持片3的保持有基板1的面(粘接面3a)朝向上方。在载置台111的上方配置有盖124,盖124覆盖保持片3的至少一部分和框架2,并且具有使基板1的至少一部分露出的窗部124w。

载置台111和盖124配置在反应室(真空腔103)内。真空腔103是上部开口的大致圆筒状,上部开口被作为盖体的电介质构件108封闭。作为构成真空腔103的材料,能够例示铝、不锈钢(sus)、对表面进行了防蚀铝加工的铝等。作为构成电介质构件108的材料,能够例示氧化钇(y2o3)、氮化铝(aln)、氧化铝(al2o3)、石英(sio2)等电介质材料。在电介质构件108的上方配置有作为上部电极的天线109。天线109与第一高频电源110a电连接。载置台111配置在真空腔103内的底部侧。

在真空腔103连接有气体导入口103a。在气体导入口103a分别通过配管连接有灰化气体源113和作为等离子体产生用气体的供给源的工艺气体源112。此外,在真空腔103设置有排气口103b,在排气口103b连接有减压机构114,减压机构114包括用于对真空腔103内的气体进行排气而进行减压的真空泵。

载置台111具备分别为大致圆形的电极层115、金属层116、支承电极层115和金属层116的基台117、以及包围电极层115、金属层116以及基台117的外周部118。外周部118由具有导电性和耐蚀刻性的金属构成,保护电极层115、金属层116以及基台117不受等离子体的损害。在外周部118的上表面配置有圆环状的外周环129。外周环129具有保护外周部118的上表面不受等离子体的损害的作用。电极层115和外周环129例如由上述的电介质材料构成。

在电极层115的内部配置有构成静电吸附机构的esc电极119和与第二高频电源110b电连接的高频电极120。esc电极119与直流电源126电连接。静电吸附机构由esc电极119和直流电源126构成。

金属层116例如由在表面形成了防蚀铝被覆的铝等构成。在金属层116内形成有冷媒流路127。冷媒流路127对载置台111进行冷却。通过对载置台111进行冷却,从而搭载在载置台111的保持片3被冷却,并且其一部分与载置台111接触的盖124也被冷却。由此,可抑制基板1、保持片3在等离子体处理过程中由于被加热而损伤。冷媒流路127内的冷媒通过冷媒循环装置125进行循环。

在载置台111的外周附近配置有贯通载置台111的多个支承部122。支承部122通过升降机构123a进行升降驱动。当运输载体10传送到真空腔103内时,交接给上升至给定的位置的支承部122。支承部122对运输载体10的框架2进行支承。通过使支承部122的上端面下降至与载置台111相同的水平以下,从而运输载体10搭载在载置台111的给定的位置。

在盖124的端部连结有多个升降杆121,使盖124能够进行升降。升降杆121通过升降机构123b进行升降驱动。能够与升降机构123a独立地通过升降机构123b进行盖124的升降的动作。

控制装置128对构成包括第一高频电源110a、第二高频电源110b、工艺气体源112、灰化气体源113、减压机构114、冷媒循环装置125、升降机构123a、升降机构123b以及静电吸附机构的等离子体处理装置100的要素的动作进行控制。

(张力增加工序)

对使保持片3的张力增加的张力增加工序进行说明。张力增加工序在准备运输载体10的准备工序与对基板1实施等离子体处理的等离子体处理工序之间进行。即,张力增加工序在准备工序结束之后并在等离子体处理工序开始之前进行。

由上述那样的热塑性树脂构成的保持片3会由于加热而伸长,当冷却至原来的温度时,会比加热前更加收缩。保持片3通常通过在将热塑性树脂进行熔融并从模具压出而形成片状物之后进行滚筒压制而得到。因此,在成型的保持片3中会残存有拉伸方向上的残留应力,与没有残留应力的情况相比,保持片3伸长。通过对这样的保持片3进行加热,从而保持片3会进一步伸张,并且残存在保持片3的拉伸方向上的残留应力减弱。因此,此后当保持片3被冷却时,保持片3比加热前更加收缩。此时,保持片3的外周部固定在框架2。因此,保持片3的张力比伸长前增加。因而,可消除保持片3的褶皱。张力增加工序也可以利用保持片3的这种性质。即,张力增加工序可以包括通过加热使保持片3伸长的加热步骤和通过冷却使伸长的保持片3收缩的冷却步骤。

另一方面,还存在保持片3具有由于uv光的照射而收缩的性质的情况(例如,保持片3的材料具有丙烯酸基等表现出光聚合反应的官能团的情况)。在该情况下,张力增加工序也可以代替上述加热步骤和冷却步骤而包括通过对保持片3照射uv光而使保持片3收缩的紫外线照射步骤(以下,称为uv照射步骤)。在该情况下,保持片3也比照射uv光之前更加收缩。在uv照射步骤之后未必一定要对保持片3进行冷却,但是在由于uv照射步骤而使保持片3被加热的情况下,优选对保持片3进行冷却。该冷却能够通过与上述冷却步骤同样的方法来进行。

以下,分为(1)包括加热步骤和冷却步骤的情况和(2)包括uv照射步骤的情况,对张力增加工序进行详细说明。

(1)包括加热步骤和冷却步骤的情况

(加热步骤)

加热步骤可以通过对保持基板1之前(在准备工序之后,并在后面说明的基板保持工序之前)的运输载体10的保持片3进行加热而进行,也可以通过对保持了基板1之后(在基板保持工序之后,并在等离子体处理工序之前)的运输载体10的保持片3进行加热而进行。保持片3的加热的条件没有特别限定,只要根据保持片3的材质、厚度等适宜地进行设定即可。其中,从抑制保持片3的损伤的观点出发,特别优选将保持片3加热为表面成为50~60℃左右。

加热保持片3的方法没有特别限定,可以将保持片3载置在架台并从上部通过加热装置进行加热,也可以将保持片3载置在热板等而进行加热。此外,保持片3也可以通过辐射uv光的uv照射装置(uv灯等)进行加热。其中,从能够控制保持片3的加热的部分的方面考虑,特别优选通过uv照射装置对保持片3进行加热。在通过uv照射装置对保持片3进行加热的情况下,能够在不想加热的部分覆盖掩模来遮挡uv光,从而控制加热部分。特别是,在保持片3的粘接面3a由uv固化型丙烯酸粘接剂形成的情况下,优选在保持片3的与框架2对置的部分以及保持片3的与预定粘接基板1的区域或粘接有基板1的区域对置的部分覆盖掩模,然后照射uv光。这是为了抑制由于uv光的照射而使粘接面3a的粘接力减小或者粘接面3a过度固化而变得难以拾取基板1。从上述的观点出发,优选从粘接有基板1和框架2的面(粘接面3a)侧对粘接了基板1的保持片3进行uv光的照射。这是因为,通过基板1和框架2也能够遮挡uv光。

加热步骤可以在等离子体处理装置100的内部进行,也可以在外部进行。在等离子体处理装置100的内部进行加热步骤的情况下,加热步骤可以在将保持片3(即,对基板1进行保持的运输载体10)载置在载置台111之后进行,也可以在将运输载体10载置在载置台111之前(例如,像后面说明的那样,在将运输载体10交接给支承部122之后,直到支承部122下降至载置台111的水平以下为止的期间)进行。在载置台111被冷却的情况下,优选在将运输载体10载置在载置台111之前进行加热步骤,更优选在向esc电极119施加电压之前进行加热步骤。

能够使用uv照射装置对保持片3进行uv光的照射。在此,等离子体有时会产生具有uv区域的波长的亮线光谱。即,uv光也可以通过生成等离子体来进行照射。例如,在将运输载体10搬入到真空腔103的内部之后,在使盖124上升的状态下对真空腔103投入弱的高频电力,产生弱的等离子体,从而能够对保持片3照射uv光。此时,优选在真空腔103导入容易产生uv光的气体(例如,氦、氩等)。

(冷却步骤)

冷却步骤在加热步骤结束之后并在等离子体处理工序开始之前执行。冷却步骤优选通过对保持了基板1的(基板保持工序结束之后的)运输载体10的保持片3进行冷却来进行。在该情况下,不仅可消除保持片3的未粘接基板1的区域的褶皱,而且可消除保持片3的粘接有基板1的区域的褶皱。换言之,通过冷却步骤,基板1成为粘接在没有褶皱的保持片3的状态。保持片3的未粘接基板1的区域在粘接有基板1的区域和框架2之间,更容易施加张力,因此可提高消除褶皱的效果。

冷却保持片3的方法没有特别限定,也可以将保持片3置于常温(20℃左右)。具体地,冷却步骤可以通过如下方式来执行,即,在加热步骤之后按其原样地将运输载体10放置在架台上,或者在切断热板的电源之后按其原样地将运输载体10放置在热板上。关于另一种冷却步骤,也可以通过在直到将运输载体10搬入到真空腔103为止的期间(后面说明的搬入工序的期间)将运输载体10置于常温来执行。此外,作为冷却步骤,也可以同时包括上述两个冷却步骤。

此外,保持片3例如也可以通过载置在冷却板或等离子体处理装置100的载置台111而冷却为常温以下。载置台111通过始终在冷媒流路127循环的冷媒冷却至例如15℃左右。因此,通过将运输载体10载置在载置台111并使保持片3与载置台111接触,从而可冷却保持片3。在通过照射由等离子体生成的uv光来进行加热步骤的情况下,也可以通过降低对真空腔103投入的高频电力(减弱照射的uv光)的方法对保持片3进行冷却。此外,作为冷却该保持片3的其它方法,有对esc电极施加电压而使载置台111吸附保持片的方法、降低对真空腔103投入的高频电力并且对真空腔103导入氦等气体的方法等。

即,冷却步骤(保持片3的冷却)能够在不使用特别的冷却装置的情况下在加热步骤之后并在等离子体处理工序之前执行。冷却的条件没有特别限定,只要根据保持片3的材质、厚度等适宜地进行设定即可。其中,从抑制保持片3的损伤的观点出发,特别优选将保持片3冷却为表面成为-10~20℃左右。

如上所述,冷却步骤可以在等离子体处理装置100的内部进行,也可以在外部进行,还可以在内部和外部进行。例如,可以在等离子体处理装置100的外部进行加热步骤,然后在从等离子体处理装置100的外部传送到内部的过程中以及在等离子体处理装置100的内部进行冷却步骤。此外,可以在等离子体处理装置100的外部进行加热步骤和冷却步骤,也可以在等离子体处理装置100的内部进行加热步骤和冷却步骤。

(2)包括uv照射步骤的情况

与冷却步骤同样地,uv照射步骤优选对保持了基板1的运输载体10的保持片3进行。uv照射步骤可以在等离子体处理装置100的内部进行,也可以在外部进行。uv照射步骤能够通过与使用了uv光的照射的上述加热步骤同样的方法来进行。

在对保持片3进行uv光的照射的情况下,区分该uv光的照射是相当于上述加热步骤还是相当于上述uv照射步骤并不重要。这是因为,存在由于uv光的照射而使保持片3收缩并且被加热的情况。无论是哪种情况,保持片3均会在等离子体处理工序之前被冷却,因此其结果是,通过进行uv光的照射,从而保持片3的张力增加。换言之,对保持片3进行uv光的照射等同于使保持片3的张力增加的行为(张力增加工序)。另外,在后面说明的第一实施方式和第三实施方式中,为了方便,将对保持片3进行的uv光的照射作为加热步骤进行说明。

(第一实施方式)

以下,参照附图对第一实施方式进行说明,在第一实施方式中,作为张力增加工序,包括通过uv光的照射对保持片3进行加热而使保持片3伸长的加热步骤和通过冷却使保持片3收缩的冷却步骤。在本实施方式中,加热步骤在基板保持工序结束后并在搬入工序开始之前在等离子体处理装置100的外部进行。冷却步骤在从等离子体处理装置100的外部传送到内部的过程中以及在等离子体处理装置100的内部执行,并且在加热步骤结束之后、等离子体处理工序开始之前执行。使用图3以及图4a~图4f对由本实施方式涉及的等离子体处理方法执行的具体的工序进行说明。图3是示出等离子体处理方法的流程图,图4是示出本实施方式中的等离子体处理方法的一部分的概念图。

(1)准备工序

在本工序中,准备运输载体10。运输载体10例如使卷绕为卷筒状的保持片3进行开卷,使得覆盖置于未图示的架台的框架2的开口,并使保持片3粘接并固定在框架2的一个面。此时,如图1b所示,使保持片3的粘接面3a与框架对置。

(2)基板保持工序(图4a和图4b)

接下来,将运输载体10使粘接面3a朝上地载置在架台20,并将基板1粘接在粘接面3a,从而使运输载体10保持基板1。另外,虽然在图4a中将基板1粘接到载置于架台20的运输载体10的保持片3,但是不限定于此。例如,也可以将基板1载置于架台20,并使得运输载体10覆盖该基板1,从而使基板1粘接到保持片3。

(3)张力增加工序(图4c)

接下来,通过uv光的照射对保持片3进行加热,从而使保持片3伸长(利用uv光的照射的加热步骤)。此时,优选配置掩模30,使得覆盖框架2以及保持片3的粘接有基板1的区域。在基板1足够厚的情况下(例如,100μm以上),能够省略覆盖保持片3的粘接有基板1的区域的掩模。以使保持片3的表面成为50~60℃左右的那样的条件进行uv光的照射。由此,能够使保持片3在不损伤的情况下伸长。另外,虽然在图4c中从保持片3的粘接有基板1的面(粘接面3a)侧照射uv光,但是不限定于此。例如,也可以从保持片3的未粘接基板1的面(非粘接面3b)侧照射uv光。在加热步骤之后,进行冷却步骤。在本实施方式中,通过将保持片3置于常温以及载置于载置台111,从而对保持片3进行冷却而使其收缩。

(4)搬入工序(图4d)

接下来,将保持了基板1的运输载体10搬入到真空腔103内。

在真空腔103内,通过升降杆121的驱动使盖124上升至给定的位置。接下来,打开未图示的闸阀并搬入运输载体10。当运输载体10到达载置台111上方的给定的位置时,多个支承部122上升并对运输载体10进行支承。运输载体10载置于支承部122的上端面,使得保持片3的保持有基板1的面朝向上方。

(5)载置工序(图4e)

当将运输载体10交接给支承部122时,闸阀关闭,反应室103置于密闭状态。接下来,支承部122开始下降。支承部122的上端面下降至与载置台111相同的水平以下,从而运输载体10载置于载置台111。接下来,升降杆121进行驱动。升降杆121使盖124下降至给定的位置。此时,将盖124与载置台111的距离调节为,使盖124能够在不与运输载体10接触的情况下覆盖框架2。由此,框架2以及保持片3的未保持基板1的部分在不与盖124接触的情况下被盖124所覆盖,基板1从盖124的窗部124w露出。此时,在图4未示出的esc电极119施加有电压。

盖124例如是具有大致圆形的外形轮廓的面包圈形,具有恒定的宽度和薄的厚度。盖124的内径(窗部124w的直径)小于框架2的内径,盖124的外径大于框架2的外径。因此,当将运输载体10搭载于载置台的给定的位置并使盖124下降时,盖124能够覆盖保持片3的至少一部分和框架2。基板1的至少一部分从窗部124w露出。此时,盖124与框架2、保持片3以及基板1均不接触。盖124例如由陶瓷(例如,氧化铝、氮化铝等)、石英等电介质、铝或表面进行了防蚀铝处理的铝等金属构成。

(6)等离子体处理工序(图4f)

当支承部122和盖124配置在给定的位置时,工艺气体从工艺气体源112通过气体导入口103a导入到真空腔103内部(参照图2)。另一方面,减压机构114从排气口103b对真空腔103内的气体进行排气,从而将真空腔103内维持为给定的压力。

接下来,从第一高频电源110a对天线109投入高频电力,从而使真空腔103内产生等离子体p1。产生的等离子体p1由离子、电子、原子团等构成。从形成在基板1的抗蚀剂掩模露出的部分的表面至背面通过与产生的等离子体p1的物理化学的反应而被除去(蚀刻),基板1被单片化。

在此,可以从第二高频电源110b对高频电极120投入例如100khz以上的高频电力。能够通过从第二高频电源110b对高频电极120施加的高频电力来控制离子对基板1的入射能。通过对高频电极120投入高频电力,从而在载置台111的表面产生偏置电压,通过该偏置电压对入射到基板1的离子进行加速,使蚀刻速度增加。

蚀刻的条件可根据基板1的材质等进行设定。例如,在基板1为si的情况下,通过在真空腔103内产生六氟化硫(sf6)等含氟气体的等离子体p1,从而对基板1进行蚀刻。在该情况下,例如,一边从工艺气体源112以100~800sccm供给sf6气体,一边通过减压机构114将真空腔103的压力控制为10~50pa。此时,对天线109供给1000~5000w的频率为13.56mhz的高频电力,对高频电极120供给50~1000w的频率为400~500khz的高频电力。另外,对高频电极120供给的高频电力的频率不限于400~500khz,例如也可以是13.56mhz。另外,sccm是流量的单位,1sccm是一分钟流过1cm3的标准状态(0℃、一个大气压)的气体的量。

为了抑制蚀刻过程中的运输载体10的温度上升,优选通过冷媒循环装置125将在载置台111内循环的冷媒的温度设定为-20至20℃。由此,等离子体处理过程中的保持片3的温度被控制为70℃以下。因此,可抑制保持片3的热损伤。

在等离子体切割的情况下,优选垂直地对从抗蚀剂掩模露出的基板1的表面进行蚀刻。在该情况下,如上所述,可以交替地重复进行利用了sf6等氟系气体的等离子体的蚀刻步骤和利用了全氟环丁烷(perfluorocyclobutane)(c4f8)等碳氟化合物气体的等离子体的保护膜沉积步骤。

在通过蚀刻将基板1进行单片化之后,执行灰化。将灰化用的工艺气体(例如,氧气、氧气与含氟的气体的混合气体等)从灰化气体源113导入到真空腔103内。另一方面,通过减压机构114进行排气,将真空腔103内维持为给定的压力。通过从第一高频电源110a投入高频电力,从而在真空腔103内产生氧等离子体,完全除去从盖124的窗部124w露出的单片化后的基板1(电子部件)的表面的抗蚀剂掩模。

(7)搬出工序

当灰化结束时,排出真空腔103内的气体,打开闸阀。通过从闸阀进入的传送机构将保持单片化后的基板1的运输载体10从等离子体处理装置100搬出。当运输载体10被搬出时,闸阀迅速关闭。运输载体10的搬出处理可以按照与如上所述的将基板1搭载于载置台111的顺序相反的顺序进行。即,在使盖124上升至给定的位置之后,使对esc电极119的施加电压为零,解除运输载体10对载置台111的吸附,使支承部122上升。在支承部122上升至给定的位置之后,搬出运输载体10。

(第二实施方式)

除了在准备工序结束之后并在基板保持工序中将基板1粘接到保持片3之前开始进行加热步骤,以及通过使用热板对保持片3进行加热来进行加热步骤以外,本实施方式与第一实施方式相同。在图5示出表示等离子体处理方法的流程图。在图6a~图6e概念性地示出本实施方式的等离子体处理方法的一部分。另外,图6c~图6e与图4d~图4f对应。

在本实施方式中,如图6a和图6b所示,将运输载体10载置在具备加热器21a的热板21,一边对保持片3进行加热一边将基板1粘接到保持片3,或者将基板1粘接到已被加热的保持片3。此后,保持片3被冷却而进行收缩,从而基板1以粘接在没有褶皱的保持片3的状态保持在运输载体10。

(第三实施方式)

除了在将保持了基板1的运输载体10搬入到真空腔103的内部之后通过uv光的照射来进行加热步骤,以及通过在真空腔103的内部产生弱的等离子体而对保持片3执行uv光的照射以外,本实施方式与第一实施方式相同。在图7示出表示等离子体处理方法的流程图。在图8a~图8e概念性地示出本实施方式的等离子体处理方法的一部分。另外,图8b、图8d以及图8e分别与图4d、图4e以及图4f对应。

在本实施方式中,准备工序至搬入工序(图8b)通过通常的方法来进行,在将运输载体10载置在支承部122的上端面之后,并在载置到载置台111的工序之前,详细地,在支承部122开始下降之前进行加热步骤(即,uv光的照射)(图8c)。此时,从第一高频电源110a投入例如200w左右的弱的高频电力来产生弱的等离子体p2,从而进行加热步骤。

在加热步骤之后,支承部122开始下降。在支承部122开始下降之后,在下降结束而使运输载体10载置于载置台111之后(图8d),并直到等离子体处理工序(图8e)开始为止的期间,保持片3被冷却,其张力增加。由此,基板1以粘接在没有褶皱的保持片3的状态进行等离子体处理。

另外,加热步骤(uv光的照射)不限于在支承部122开始下降之前进行,例如也可以在支承部122的下降过程中(下降开始,直到下降结束为止的期间)进行,还可以在支承部122的下降结束后在运输载体10载置于载置台111的状态下进行。当运输载体10载置于载置台111时,保持片3被冷却。但是,在该状态下,通过产生等离子体p2,从而保持片3在载置台111上被加热。在该情况下,当停止产生等离子体p2时,保持片3再次被冷却,其张力增加。由此,基板1以粘接在没有褶皱的保持片3的状态进行等离子体处理。

本公开的等离子体处理方法作为对保持在保持片的基板进行等离子体处理的方法是有用的。

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