等离子处理装置以及等离子处理方法_2

文档序号:8300291阅读:来源:国知局
C部等的表面2a、和与该表面2a相反侧的背面2b (未形成IC部等)。在晶片2的表面2a,以用于等离子切割的图案形成掩模(未图示)。
[0079]参考图1,干式蚀刻装置I具备:有能减压的内部空间的腔室(真空容器)3。能介由腔室3的出入口 3a将搬运载体4收纳在内部空间。
[0080]参考图2以及图3,搬运载体4具备能拆装地保持晶片2的保持片5。作为保持片5,例如能使用UV胶带。UV胶带能伸展,通过粘着力保持晶片2,但通过紫外线的照射化学特性会产生变化,从而粘着力大幅减少。保持片5的一方的面是有粘着性的面(粘着面5a),另一方的面是没有粘着性的面(非粘着面5b)。保持片5柔软,仅凭其自身容易挠曲,不能维持恒定形状。为此,在保持片5的外周缘附近的粘着面5a粘贴大致环状、厚度薄的框架6。框架6例如由不锈钢、铝这样的金属或树脂构成,具有能与保持片5 —起保持形状的刚性。通过将背面2b粘贴在粘着面5a而将晶片2保持在搬运载体4的保持片5。
[0081]参考图1,在闭锁干式蚀刻装置I的腔室3的顶部的电介质壁7的上方配置作为上部电极的天线8。天线8与第I高频电源9A电连接。天线8和第I高频电源9A构成等离子产生单元。在腔室4的底部侧配置将保持晶片2的搬运载体4载置的机台11。在通往形成于电介质壁7的腔室3的内部空间的气体导入口 7a,连接工艺气体源10。在腔室3的排气口 3b连接减压机构12,其包含用于将内部空间真空排气的真空泵。
[0082]参考图1以及图,机台11具备:电极部13 ;支承电极部13的基台部14 ;和包围电极部13和基台部14的外周的外装部15。外装部15由接地屏蔽材料(具有导电性以及耐蚀刻性的金属)构成。由外装部15保护电极部13和基台部14不受等离子影响。在机台11设置冷却装置16。
[0083]电极部13具备:构成机台11的最上层的静电卡盘17 ;和配置在静电卡盘17的下方的铝合金那样的金属制的电极部主体18。
[0084]电极部13的静电卡盘17以由薄的陶瓷、熔射陶瓷、或电介质材料构成的薄片(带)构成。在静电卡盘17的上表面的中央部分载置保持晶片2的搬运载体4。另外,在静电卡盘17的外周侧部分载置后述的盖19。在电极部13内置第I以及第2静电吸附电极24,25和偏置电极27。静电卡盘17的详细在后面叙述。
[0085]冷却装置(冷却部)16具备:形成于电极部主体18的冷媒流路18a ;和冷媒循环装置21。冷媒循环装置21通过使在冷媒流路18a中进行温度调节的冷媒循环来进行冷却,将电极部13维持在所期望温度。
[0086]搬运载体4以保持着保持片5的晶片2的面(粘着面5a)朝上的姿态载置在机台11的电极部13,保持片5的非粘着面5b与电极部13的上表面接触。搬运载体4通过未图示的搬运机构相对于电极部13的静电卡盘17以预先确定的位置以及姿态载置。以下将该确定的位置以及姿态称作正规位置。
[0087]载置在正规位置的搬运载体4在等离子处理后通过第I驱动杆22A而被抬起,并被排出(图5参考)。第I驱动杆22A通过图1以及图5中仅概念地示出的第I驱动机构23A而被升降驱动。具体地,能使搬运载体5移动到图5所示的上升位置、和图1所示的降下位置。
[0088]参考图1到图3,在腔室3内具备在机台11的上方侧升降的盖19。盖19具备:外形轮廓为圆形、厚度薄的主体19a ;和在厚度方向上贯通该主体19a的中央而形成的窗部19b。在主体19a的下表面形成降下时与电极部13的静电卡盘17的上表面抵接的环状突部19c。环状突部19c的下表面成为在半径方具有给定的宽度尺寸的环状的接触面19d。盖19(主体19a)由铝或铝合金等的金属材料、碳化硅、氮化铝、热传导性良好的陶瓷材料这样的材料构成。
[0089]盖19的主体19a的外径尺寸形成得与搬运载体4的外形轮廓相比足够大。这是为了在等离子处理中覆盖搬运载体4的框架6、保持片5 (晶片2的外周部与框架6间的区域)和框架6来保护它们不受等离子影响。将盖19的窗部19b的直径设定为相对于晶片2的外径尺寸例如±2mm的范围。在等离子处理中,介由窗部19b,晶片2在腔室3的内部空间露出。
[0090]盖19的升降动作通过与主体19a连结的第2驱动杆22B进行。第2驱动杆22B通过仅图1以及图5概念地示出的第2驱动机构23B而被升降驱动。通过第2驱动杆22B的升降使盖19升降。具体地,盖19能移动到图5所示的上升位置、和图1所示的降下位置。
[0091]参考图5,上升位置的盖19在机台11的上方位于有足够间隔的位置。因此,若盖19处于上升位置,则能进行将搬运载体4 (保持晶片2)载于电极部13的静电卡盘17的上表面的作业,反之,能进行将搬运载体4从电极部13的上表面取下的作业。
[0092]参考图1以及图2,降下位置的盖19覆盖处于正规位置的搬运载体4的保持片5 (除了保持晶片2的部分以外)和框架6。另外,在盖19处于降下位置时,环状突部19c的下表面(上述的接触面19d)抵接在电极部13的静电卡盘17的上表面。S卩,第2驱动机构23B作为使盖19相对于机台11升降的机构发挥功能,并作为使盖19相对于机台11接触分离的机构发挥功能。
[0093]以下从参考图1以及图2来说明电极部13的静电卡盘17。在以下的说明中,除非特别提到,否则保持晶片2的搬运载体4都处于正规位置(以预先确定的位置以及姿态载置在静电卡盘17上的状态)。
[0094]在本实施方式中,静电卡盘17的上表面整体(载置搬运载体4的区域和盖19的环状突部19c抵接的区域)实质平坦。在此,所谓“实质平坦”是指,除了微细的表面粗度或制造公差这样不可避免的要因以外能视作平面。
[0095]在静电卡盘17中的中央部分、即隔着保持片5载置晶片2的区域(第I区域Al)的上表面附近,内置单极型的第I静电吸附电极24。如图4所示,本实施方式中的第I静电吸附电极24是有比晶片2稍大的外径的厚度薄的圆板状。在第I静电吸附电极24电连接第I直流电源26A。
[0096]在静电卡盘17中、包围中央部分的外周部分,在上表面近旁内置双极型的第2静电吸附电极25。具体地,第2静电吸附电极25除了包含隔着保持片5载置框架6的区域、和晶片2与框架6间的载置保持片5的区域的区域(图2中以标号A3表示)以外,还内置在包含降下位置的盖19的环状突部19c所抵接的区域(图2中以标号A4表示)的区域(第2区域A2)。如图4所示,第2静电吸附电极25具备:包围第I静电吸附电极24的周围的无端状的正极25a ;和配置在正极25a的外侧的无端状的负极25b。正极25a与第2直流电源26B的正极电连接,负极25b与第2直流电源26B的负极电连接。在本实施方式中,第2静电吸附电极25的正极25a和负极25b都是以恒定宽度蜿蜒的带状。
[0097]在静电卡盘17中的第I静电吸附电极24的下方内置偏置电极(RF电极)27。偏置电极27与用于施加偏置电压的第2高频电源9B电连接。
[0098]图1以及图5中示意性示出的控制装置28,对构成干式蚀刻装置I的各要素的动作进行控制。这些要素包含第I以及第2高频电源9A、9B、工艺气体源10、减压机构12、第I以及第2直流电源26A、26B、冷媒循环装置21、第I以及第2驱动机构23A、23B。
[0099]接下来说明本实施方式的干式蚀刻装置I的动作。
[0100]首先,用未图示的搬运机构将在保持片5的中央粘帖了晶片2的搬运载体4搬入腔室3的内部空间,载置在静电卡盘17上的正规位置。这时,盖19处于上升位置(图5)。
[0101]用第2驱动机构23B驱动第2驱动杆22B,使盖19从上升位置(图5)降下到降下位置(图1)。在盖19成为降下位置时,用盖19覆盖搬运载体4的框架6和保持片5 (晶片2与框架6间的区域),晶片2从窗部19b露出。另外,盖19的环状突部19c的下表面(接触面19d)与静电卡盘17的上表面(图2中以标号A4表示的区域)接触。
[0102]从第I直流电源26A对单极型的第I静电吸附电极24施加直流电压,通过静电吸附将晶片2隔着保持片5保持在静电卡盘17的上表面。另外,从第2直流电源26B对双极型的第2静电吸附电极25施加直流电压,通过静电吸附将框架6和保持片5 (晶片2与框架6间的区域)保持在静电卡盘17的上表面。另外,通过从第2直流电源26B对双极型的第2静电吸附电极25施加直流电压,盖19静电吸附在静电卡盘17的上表面。换言之,盖19被静电吸附力按压在静电卡盘17的上表面。
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