专利名称：被吸附物的处理方法以及静电吸附方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造工序和液晶面板的制造工序中使用的静电吸附技术。
背景技术：
在半导体制造工序中，蚀刻、CVD(化学气相蒸镀法)、PVD(物理气相蒸镀法)等各种工序中，作为将半导体芯片固定在蚀刻装置等的载物台上的一方法，使用静电吸附方式。该静电吸附方式是对载物台和经由介电层载置在该载物台上的半导体芯片之间施加电压，由两者间产生的静电力将半导体芯片吸附在载物台上的方式(参照专利文献1)。
但是，该静电吸附方式中，原理上，必须将载物台作为一个电极、将工件(例如半导体芯片)作为另一个电极，所以作为工件的绝缘体不能吸附固定在载物台上。例如SOS(硅覆蓝宝石集成电路)、SOI(硅覆绝缘体)等器件中使用绝缘性衬底，所以不能得到半导体芯片这样强的吸附力，而不能够采用静电吸附方式。另外，FPD(平板显示器)、DVD(数字视频盘)也使用玻璃衬底等绝缘性衬底，所以同样不能采用静电吸附方式。
专利文献1特开平5-63062号公报专利文献2特开平5-331431号公报专利文献3特开昭62-275137号公报如上所述，静电吸附方式的装置中，不能将由绝缘体构成的工件吸附固定在载物台上。因此，蚀刻装置、CVD装置、PVD装置等这样在真空中进行加工处理的装置中，必须通过将这些工件通过机械夹紧机构进行固定，但是，在这样的夹紧机构中，工件内的温度分布不稳定，制品弯曲导致加工精度降低，成为成品率低的原因。因此，由绝缘体构成的工件及将半导体芯片这样的被加工物粘合而成的工件能够吸附固定在载物台上这样的静电吸附技术受到期望。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研发的，其主要特征如下。即，本发明的被吸附物的处理方法是，在由绝缘体构成的被吸附物的表面上设置导电部件，由静电吸附将所述被吸附物吸附固定在真空腔内设置的吸附载物台上，对所述被吸附物实施加工处理。通过该方法，可通过静电吸附将由绝缘体构成的被吸附物吸附固定，所以该被吸附物可在真空腔内进行加工处理。
另外，本发明的被吸附物的处理方法是，准备在被加工物的表面形成绝缘体而成的被吸附物，在所述绝缘体的表面上设置导电部件，由静电吸附将所述被吸附物吸附固定在吸附载物台上，对所述被加工物进行加工处理。根据该方法，绝缘体上粘合被加工物而成的被吸附物可由静电吸附进行吸附固定，所以该被加工物可在真空腔内进行加工处理。
另外，本发明的静电吸附方法是，在由绝缘体构成的被吸附物的表面上粘贴导电部件，由静电吸附将所述绝缘体吸附固定在吸附载物台上。
另外，本发明的静电吸附方法是，准备在被加工物的表面形成绝缘体而成的被吸附物，在绝缘体的表面上粘贴导电部件，由静电吸附而将被吸附物吸附固定在吸附载物台上。
发明效果根据本发明的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法，由静电吸附将由绝缘体构成的被吸附物、在被加工物的表面形成绝缘体而成的被吸附物进行吸附固定，该绝缘体、被加工物可在真空腔内进行加工处理。
图1(a)、(b)及(c)是本发明中使用的导电膜的剖面图；图2是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的立体图；图3是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；图4(a)、(b)及(c)是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；图5(a)、(b)及(c)是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；
图6是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；图7是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；图8是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的立体图；图9是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的剖面图；图10是说明本发明的实施例的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法的立体图。
符号说明1、保护层；2、导电层；3、粘合层；4、剥离层；5、聚酰亚胺层；6、重合层；7、半导体衬底；8、玻璃衬底；9、导电膜；10、吸附载物台；11、内部电极；12、真空腔；13、电源；14、交流电源；15、层积体；20、焊盘电极(パツド電極)；21、层间绝缘膜；22、树脂层；23、抗蚀层；24、通孔；25、绝缘膜；26、阻挡金属层；27、配线层；28、贯通电极；29、抗蚀层；30、保护层；31、导电端子；40、绝缘膜；45、导电性树脂膜；50、绝缘体；100、半导体集成电路。
具体实施例方式
首先，参照
本发明的实施方式中使用的作为导电部件的例的导电膜。图1是表示该导电膜的结构的剖面图。
图1(a)所示的导电膜9按照保护层1、导电层2、粘合层3以及剥离层4的顺序进行层积而构成。或者也可以是导电膜9按照保护层1、导电层2、聚酰亚胺层5、粘合层3以及剥离层4的顺序进行层积而构成。在此，保护层1例如是由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸脂、聚苯乙烯、聚乙烯对苯二酸脂、聚丙烯腈等塑料材料构成的塑料薄膜。另外，导电层2由在聚吡咯等分子结构中具有共轭双键的导电性高分子构成。另外，粘合层3由丙烯酸类粘合剂、聚胺脂类粘合剂、合成橡胶类粘合剂等粘合剂构成。剥离层4是脱模纸等，使用导电膜9时被剥离。
另外，图1(b)所示的导电膜9A按照保护层1、聚酰亚胺层5、导电层2、粘合层3、剥离层4的顺序层积而构成。聚酰亚胺由于耐热性优越，采用具有该耐热性的导电膜，而在高温下也能够得到稳定的吸附特性。
另外，图1(c)所示的导电膜9B按照保护层1、重合导电材料和聚酰亚胺而成的重合层6、粘合层3、剥离层4的顺序层积而构成。另外，图1(b)以及图1(c)中，粘合层3最好由具有耐热性的材料构成。
接着，参照
使用了上述的导电膜9、9A、9B的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法。另外，以下的说明中，用导电膜9进行说明，但是也可以是使用导电膜9A、9B的方法。
如图2所示，作为被吸附物的一例，准备在表面形成有电子器件的半导体衬底7上粘合用于支承该半导体衬底7的玻璃衬底8而构成的层积体15，在玻璃衬底8的表面上粘贴导电膜9。在此，导电膜9的剥离层4被剥离除去，粘合层3露出，经由该粘合层3将导电膜9粘贴在玻璃衬底8上。上述的层积体15具有圆盘状的半导体芯片的方式。另外，半导体衬底7具有由划线DL划分成矩阵状的多个半导体集成电路100。另外，作为半导体衬底7的支承体使用玻璃衬底8，但是也可以使用陶瓷、石英、塑料、树脂(例如抗蚀剂及环氧树脂)等其他的绝缘体作为支承体。
并且，如图3所示，在干蚀刻装置等的真空腔12内设置的吸附载物台10上载置粘贴有所述导电膜9的层积体15。在此，吸附载物台10的表面由未图示的介电层覆盖。另外，电源13是对内部电极提供直流电压或交流电压的电源，交流电源14是对吸附载物台10提供交流电压的电源。
并且，将层积体15载置在吸附载物台10上后，对吸附载物台10的内部设置的内部电极11施加电压，在导电膜9和吸附载物台10的表面产生正·负电荷，通过其间作用的静电力将层积体15吸附固定在吸附载物台10上。并且，对吸附固定的层积体15的半导体衬底7在真空中进行干蚀刻、CVD(化学气相蒸镀法)、PVD(物理气相蒸镀法)等加工处理。
接着，具体说明对上述层积体15进行的加工处理。图4～图6是按工序顺序表示上述层积体15的局部剖面结构的图。首先，如图4(a)所示，半导体衬底7的表面上，除了未图示的电子器件(例如CCD(Charge CoupledDevice)、红外线传感器等受光元件、或者发光元件)外，还形成与这些电子器件连接的焊盘电极20。焊盘电极20经由层间绝缘膜21而形成在半导体衬底7的表面上。
半导体衬底7例如由硅(Si)构成，最好具有大约20～200μm的膜厚。另外，焊盘电极20例如由铝(Al)构成，最好具有大约1μm的膜厚而形成。另外，半导体衬底7上至少覆盖所述焊盘电极20的一部分而形成的未图示的钝化膜。另外，层间绝缘膜21例如由氧化膜构成，最好具有大约0.8μm的膜厚。并且，在半导体衬底7的表面上经由树脂层22粘合具有大约80～100μm膜厚的剥离衬底8。并且，玻璃衬底8的表面上粘贴导电膜9。
接着，如图4(b)所示，在半导体衬底7的背面上选择形成抗蚀层23。将形成有抗蚀层23且粘贴有导电膜9的层积体15载置在干蚀刻装置的真空腔12内的吸附载物台10上，使导电膜9与吸附载物台10相对，将其由静电吸附而吸附固定，进行半导体衬底7的干蚀刻。作为干蚀刻的蚀刻气体可以使用例如CHF3等。通过该干蚀刻形成贯通与焊盘电极20对应位置的半导体衬底7、层积绝缘膜21的通孔24。
接着，除去抗蚀层23后，如图4(c)所示，含有通孔24内的半导体衬底7的背面的整个面上由CVD(化学气相蒸镀法)形成绝缘膜25。在此，绝缘膜25例如由氧化硅膜(SiO2膜)或者氮化硅膜(SiN膜)构成，使用采用上述这样的静电吸附方式的等离子CVD装置形成。
接着，如图5(a)所示，在绝缘膜25上形成未图示的抗蚀层，该抗蚀层作为掩模，干蚀刻除去通孔24的底部的绝缘膜25。在该干蚀刻工序中也可进行与上述同样的层积体15的静电吸附。
接着，如图5(b)所示，在含有通孔24的半导体衬底7的背面的绝缘膜25上形成阻挡金属层26。进而，在阻挡金属层26上形成未图示的籽晶层。在此，上述阻挡金属层26例如由钨化钛(TiW)层、氮化钛(TiN)层、或者氮化钽(TaN)层等金属构成。上述未图示的籽晶层由用于镀敷形成后述的配线层27的电极构成，例如由铜(Cu)等金属构成。阻挡金属层26可由PVD(物理气相蒸镀法)形成，但是，此时在PVD装置中也可进行与上述同样的层积体15的静电吸附。
接着，在包含通孔24的阻挡金属层26以及未图示的籽晶层上例如由电解镀敷法形成由铜(Cu)构成的贯通电极28、以及与该贯通电极28连续连接的配线层27。贯通电极28以及配线层27经由阻挡金属层26以及未图示的籽晶层与在通孔24的底部露出的焊盘电极20电连接。
接着，如图5(c)所示，在半导体衬底7的背面的配线层27上选择形成用于将配线层27制图成规定图案的抗蚀层29。接着，以抗蚀层29作为掩模，蚀刻除去不需要的配线层27的部分以及未图示的籽晶层。接着，以配线层27为掩模，蚀刻除去阻挡金属层26。以干蚀刻进行这些蚀刻时，干蚀刻装置中可进行与上述同样的层积体15的静电吸附。
接着，如图6所示，在半导体衬底7的背面上覆盖其而形成例如光致抗蚀剂这样的抗蚀材料等构成的保护层30。在保护层30中与配线层27对应的位置上设置开口部。并且在该开口部露出的配线层27上例如使用丝网印刷法形成例如由焊锡等金属构成的球状的导电端子31。另外，本发明也可以适用于不具有上述导电端子31的所谓LGA(Land Grid Array)型的半导体装置。
之后，该层积体15沿划线DL进行分割，分割成各芯片，但是，导电膜9在其划线前或后从层积体15剥离除去。如上所述，根据本发明的被吸附物的处理方法以及静电吸附方法，在具有玻璃衬底8这样的绝缘体的半导体装置的制造工序中通常进行的干蚀刻、CVD(化学气相蒸镀法)、PVD(物理气相蒸镀法)等真空中的加工处理都可由静电吸附进行，有助于温度分布均匀性，防止层积体15的弯曲，提高成品率。
另外，上述实施例是对半导体衬底7和玻璃衬底8的层积体15进行静电吸附的，本发明如图7所示同样适用玻璃、陶瓷、石英、塑料、树脂(例如抗蚀剂环氧树脂)等绝缘体50。即，绝缘体50的表面上粘贴上述的导电膜9，在图3所示的干蚀刻装置等的真空腔12内设置的吸附载物台10上载置导电膜9，使其与吸附载物台10相对，由静电吸附固定，对该绝缘体50在真空中进行干蚀刻、CVD(化学气相蒸镀法)、PVD(物理气相蒸镀法)等加工处理。
另外，在上述实施例中，在玻璃衬底8、陶瓷、石英、塑料、树脂等的绝缘体50的表面上设置导电膜9，但是不限于此，半导体芯片可同样适用。即，如图8所示，在半导体衬板7上形成的绝缘膜40(例如，氧化硅膜、氮化硅膜、树脂层)上设置导电膜9，由相同的静电吸附固定，对该半导体衬板7可进行干蚀刻、CVD、PVD等加工处理。
具体的如图9所示，在半导体衬板7的表面形成的作为绝缘膜40的钝化膜50上直接设置导电膜9，可进行静电吸附，进行在半导体装置制造工序中的各种加工处理。此时，具有可由静电吸附更强地吸附固定半导体衬板7，提高加工精度的优点。特别是在绝缘膜40的膜厚厚的情况下有效。另外，导电膜9有玻璃衬底8这样的支承体的作用，所以还有不使用玻璃衬底8这样的支承体也能制造需要的半导体装置的优点。另外，图9的其他结构与图6所示结构相同，所以使用相同符号，省略其说明。
另外，在上述说明中，使用了导电膜，但是使用其他导电部件也可以得到相同静电吸附效果。即，准备混合抗蚀剂及环氧树脂等树脂以及和导电膜9同样导电材料的导电性树脂，使用该导电性树脂，在玻璃、陶瓷、石英、塑料等绝缘性衬板的表面、如图10所示的半导体衬板7的表面上形成的绝缘膜40的表面上形成导电性树脂层45。并且，可由相同的静电吸附固定绝缘性衬板、半导体衬板7在载物台上，进行加工处理。另外，此时，导电性树脂层45可使用玻璃衬底8这样的支承体。另外，导电性树脂层45是和导电膜9相同，在进行绝缘性衬底、半导体衬底7的加工处理之后，被剥离除去。
权利要求
1.一种被吸附物的处理方法，其特征在于，在由绝缘体构成的被吸附物的表面上设置导电部件，由静电吸附将所述被吸附物吸附固定在真空腔内设置的吸附载物台上，对所述被吸附物实施加工处理。
2.一种被吸附物的处理方法，其特征在于，准备在被加工物的表面形成绝缘体而成的被吸附物，在所述绝缘体的表面设置导电部件，由静电吸附来将所述被吸附物吸附固定在真空腔内设置的吸附载物台上，对所述被加工物实施加工处理。
3.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述绝缘体由玻璃、陶瓷、石英、塑料、树脂中任一个构成。
4.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述加工处理是蚀刻、CVD、PVD中的任一个。
5.如权利要求2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述被加工物是半导体芯片、绝缘体或导体。
6.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、导电层以及粘合层而构成。
7.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、聚酰亚胺层、导电层以及粘合层而构成。
8.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、重合导电材料和聚酰亚胺而成的重合层以及粘合层而构成。
9.如权利要求1或2所述的被吸附物的处理方法，其特征在于，所述导电部件由导电性树脂层而构成。
10.一种静电吸附方法，其特征在于，在绝缘体的表面上设置导电部件，由静电吸附将所述绝缘体吸附固定在吸附载物台上。
11.一种静电吸附方法，其特征在于，准备在被加工物的表面形成绝缘体而成的被吸附物，在所述绝缘体的表面上设置导电部件，由静电吸附将所述被吸附物吸附固定在吸附载物台上。
12.如权利要求10或11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述绝缘体由玻璃、陶瓷、石英、塑料、树脂中任一个构成。
13.如权利要求11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述被加工物是半导体芯片、绝缘体或导体。
14.如权利要求10或11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、导电层以及粘合层而构成。
15.如权利要求10或11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、聚酰亚胺层、导电层以及粘合层而构成。
16.如权利要求10或11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述导电部件层积保护层、重合导电材料和聚酰亚胺而成的重合层以及粘合层而构成。
17.如权利要求10或11所述的静电吸附方法，其特征在于，所述导电部件由混合树脂和导电材料而成的导电性树脂层而构成。
全文摘要
本发明提供一种静电吸附技术，其能够将由绝缘体构成的工件及粘合半导体芯片等被加工物而成的工件吸附固定在载物台上。其中，准备将用于支承表面形成有电子器件的半导体基本(7)的玻璃衬底(8)粘合而成的层积体(15)，粘贴导电膜(9)。然后，将层积体(15)搭载于干蚀刻装置等的真空腔(12)内设置的吸附载物台(10)表面上。之后，对内部电极(11)施加电压，在导电膜(9)和吸附载物台(10)的表面产生正负电荷，通过其之间作用的静电力吸附固定层积体(15)。然后，对吸附固定于吸附载物台(10)上的层积体(15)进行蚀刻、CVD、PVD等加工处理。
文档编号H01L21/68GK1790889SQ20051012689
公开日2006年6月21日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月30日
发明者龟山工次郎, 铃木彰, 冈山芳央, 梅本光雄 申请人:三洋电机株式会社, 关东三洋半导体股份有限公司