专利名称：静电卡盘装置的修补方法和修补装置、以及静电卡盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及静电卡盘装置的修补方法和修补装置、以及静电卡盘装置。
背景技术：
在制造IC芯片的产业领域等中，在对半导体晶片进行加工的工序中，广泛使用将 半导体晶片固定在加工机的规定部位的卡盘装置。作为卡盘装置，可以列举机械式、真空式 和静电式的装置。其中，静电式的卡盘装置(静电卡盘装置)具有即使是不平坦的半导体 晶片也能够牢固地吸附固定、并且处理简便、在真空中也能使用的优点。 静电卡盘装置对由绝缘体夹持的内部电极施加电压，利用由此产生的静电，吸附
晶片等被吸附物。而且，利用内置于装置内的加热器对吸附面(卡盘面)进行加热，将晶片
调节至希望的温度，通过等离子体蚀刻等进行晶片的加工。从对等离子体蚀刻的耐久性优
异、且寿命长的观点出发，构成与晶片的吸附面的吸附层广泛使用陶瓷板。 静电卡盘装置大多使用通过粘合剂将金属底座与陶瓷板接合的结构。然而，在这
样的静电卡盘装置中，在金属底座和陶瓷板之间的粘合剂层露出的侧面部分，在晶片加工
时受到等离子体的侧蚀刻(sideetching)而被侵蚀。这样， 一旦粘合剂层的外周部被侵蚀，
在陶瓷板的外周部和中央部，陶瓷板与金属底座之间的热传导性就会有所不同。因此，由于
蚀刻而达到高温的晶片的热难以经由陶瓷板和粘合剂层从金属底座均匀地释放，从而在晶
片出现温度斑并产生弯曲，不能进行希望的蚀刻加工。 作为抑制粘合剂层的侧面侵蚀的静电卡盘装置，公开了一种在粘合剂层的侧面设 置有防止侵蚀绝缘物的静电卡盘装置(专利文献1)
专利文献1 :日本特开2000-114358号公报 但是，在专利文献1的静电卡盘装置中，有时不能充分抑制由于等离子体引起的 粘合剂层的侵蚀。 此外，在粘合剂层被侵蚀的情况下，可以考虑将溶于溶剂的液态的粘合剂注入该 被侵蚀的部分，通过热压处理修补粘合剂层的方法。但是，采用该方法，由于溶剂挥发而导 致在粘合剂层的修补部分产生空隙，粘合剂层变得不均匀，因此，修补后的粘合剂层的热传 导性也变得不均匀。因此，在粘合剂层被侵蚀的情况下，即便陶瓷板不存在问题，也要将粘 合剂层和陶瓷板废弃并更换新的部件。 如上所述，尽管陶瓷板本身耐久性优异、寿命长，但由于粘合剂层的劣化而需要将 其更换，因此不能完全发挥陶瓷板的特性。因此，当粘合剂层的侧面被侵蚀时，希望通过均 匀地修补该粘合剂层，维持静电卡盘装置的性能，从而不更换高价的陶瓷板而继续使用，降 低运行成本。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种静电卡盘装置的修补方法、该修补所使用的修
补装置、以及适用上述修补装置和修补方法的静电卡盘装置，该修补方法在静电卡盘装置的粘合剂层的侧面被侵蚀时，能够均匀地修补该侵蚀部分。 本发明提供一种静电卡盘装置的修补方法，该静电卡盘装置在金属底座上至少具 有粘合剂层和吸附层，该修补方法的特征在于在被侵蚀的粘合剂层的侧面巻绕线状的粘 合剂后，进行热压处理。 此外，本发明的静电卡盘装置的修补方法优选上述线状的粘合剂为与上述粘合剂 层相同的成分。 此外，优选上述粘合剂层和上述线状的粘合剂包含丙烯酸橡胶和热固性树脂。
此外，优选上述线状的粘合剂的截面形状为矩形。 此外，优选上述线状的粘合剂的高度为上述粘合剂层的高度的1 2倍。
此外，优选在0. 02 0. 5MPa的条件下进行上述热压处理。 本发明还提供一种静电卡盘装置的修补装置，其为上述修补方法所使用的装置， 其包括使上述静电卡盘装置旋转的旋转台；和向上述粘合剂层供给上述粘合剂的转轴 (bobbin)。 此外，优选本发明的静电卡盘装置的修补装置还包括定位单元，其在上述转轴和 上述粘合剂层之间确定上述粘合剂的位置。 此外，本发明提供一种静电卡盘装置，其在金属底座上至少具有粘合剂层和吸附 层，其特征在于在上述粘合剂层的侧面巻绕线状的粘合剂。
发明效果 根据本发明的修补方法，即使静电卡盘装置的粘合剂层的侧面被侵蚀，也能够均 匀地修补该侵蚀部分。此外，根据本发明的修补装置，在静电卡盘装置的粘合剂层的侧面被 侵蚀时，能够容易均匀地修补该侵蚀部分。此外，本发明能够提供一种适用上述修补装置和 修补方法的静电卡盘装置。
图1是示意性地表示本发明的修补装置的一个实施例的平面图。
图2是图1的旋转台和静电卡盘装置的正面图。 图3是图1的旋转台和静电卡盘装置的立体图。 图4是表示静电卡盘装置的一个实施例的截面图。 图5是静电卡盘装置的具有3层结构的粘合剂层的截面图。 图6是从上侧观察在粘合剂层上巻绕线状粘合剂的状态的示意图。 符号说明 10 :修补装置;11 :旋转台;12 :转轴;13 :定位单元;14 :线状的粘合剂；20 :静电 卡盘装置；21 :金属底座；22 :粘合剂层；23 :吸附层。
具体实施例方式[修补装置] 本发明的静电卡盘装置的修补装置，是在静电卡盘装置的粘合层的侧面被侵蚀 时，用于修补该侵蚀部分的装置。适用于本发明的修补装置的静电卡盘装置，只要是在金属 底座上至少具有粘合剂层和吸附层的静电卡盘装置，没有特别限定。
以下，对本发明的修补装置的实施方式的一个例子进行详细说明。图l是表示使 用本实施方式的修补装置10修补静电卡盘装置20(图4)的状况的平面图，图2是从静电 卡盘装置20 —侧观察的正面图。 如图4所示，静电卡盘装置20是通过粘合剂层22将金属底座21 、和内部具有电极 的由陶瓷或绝缘树脂片构成的吸附层23粘合而成的公知的静电卡盘装置。在吸附层23的 上表面吸附晶片24。 如图1所示，本实施方式的修补装置10具有使静电卡盘装置20旋转的旋转台 11、向静电卡盘装置20的粘合剂层22供给线状粘合剂14(以下，简称为"粘合剂14")的 转轴12、和在转轴12与粘合剂层22之间确定粘合剂14的位置的定位单元13。
旋转台11只要是能够载置静电卡盘装置20、并且能够使该静电卡盘装置20以期 望的速度稳定旋转的台即可，其形状、大小没有特别限定。如图2和图3所示，该例子中的 旋转台11大于静电卡盘装置20的金属底座21，为圆盘状。通过使旋转台ll旋转，能够使 载置于旋转台11上的静电卡盘装置20以期望的速度旋转。 旋转台11的旋转可以使用手柄等手动进行，也可以使用控制旋转的开始、结束的 时机以及旋转速度等的控制单元进行。 转轴12是向被侵蚀的粘合剂层22的侧面22a(图3)供给粘合剂14的转轴。在 转轴12上巻绕地收纳粘合剂14。转轴12没有特别限定，可以使用用于将线状的物质巻绕 收纳的一般的转轴。 粘合剂14是线状的粘合剂，优选其材料为与形成修补对象粘合剂层22的粘合剂 相同的材料。通过使用与修补对象粘合剂层22相同成分的粘合剂14进行修补，容易在修 补后获得均匀的粘合剂层22，也易于防止该粘合剂层22的热传导性不均匀，以致在晶片出 现温度斑、吸附层23产生弯曲等情况。 作为粘合剂14和粘合剂层22所使用的粘合剂的材料，只要是静电卡盘装置的粘 合剂层所使用的材料即可，优选包含丙烯酸橡胶和热固性树脂的材料。包含丙烯酸橡胶和 热固性树脂的粘合剂具有较大的降低由于等离子体而引起的侵蚀的效果。
丙烯酸橡胶可以列举(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物，或者以该(甲基)丙烯酸 烷基酯为主要成分、具有活性基的第二成分与其共聚而成的共聚物。其中，作为(甲基)丙 烯酸的烷基酯，可以列举(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、 (甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等。可以只使用其中的l种，也可 以2种以上并用。 此外，作为具有活性基的第二成分，可以列举例如双环戊二烯、亚乙基降冰片烯、 氯代乙酸乙烯酯、氯代乙酸烯丙酯、2-氯乙基乙烯基醚、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、 縮水甘油甲基丙烯酸酯、二甲基苯乙烯基乙烯基硅烷、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯基氧 代乙基丙烯酸酯、烷基縮水甘油醚、乙烯基縮水甘油醚、2-氯乙基丙烯酸酯、一氯乙酸乙烯 酯、乙烯基降冰片烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等。可以只使用其中的1种，也可以2中 以上并用。优选这些具有活性基的第二成分相对于(甲基)丙烯酸烷基酯为15质量％以 下，更优选为10质量％以下。 并且，在丙烯酸橡胶中，作为第三成分，可以含有丙烯腈、苯乙烯、l，3-丁二烯、异 戊二烯、氯丁二烯、乙烯、丙烯、乙酸乙烯酯等单体。可以只使用其中的l种，也可以2种以上并用。优选粘合剂中的第三成分的含量为40质量％以下。 本发明的丙烯酸橡胶的共聚方法没有特别限定，可以采用通常的方法制造，但是采用溶液聚合法难以聚合使质量平均分子量在100万以上，因此通常采用乳剂聚合法或颗粒聚合法等利用乳化剂的方法合成。使用时可以直接使用丙烯酸橡胶的粉末、或者溶解在有机溶剂中使用。作为市售的实用的丙烯酸橡胶，可以列举日本zeon株式会社生产的"Nipol rubber"、帝国化学产业株式会社生产的"于 < 寸> 3'厶"、株式会社Tohpe生产的"卜7 7夕口 >"和东亚合成化学株式会社生产的"7夕口 > ;f厶"等。 热固性树脂没有特别限定，优选使用环氧树脂、酚醛树脂。 作为环氧树脂，可以列举例如双酚型、线型酚醛型、甲酚线型酚醛型、縮水甘油醚型、縮水甘油酯型、縮水甘油胺型、三羟基苯基甲烷型、四縮水甘油基酚链烷型、萘型、二縮水甘油基二苯基甲烷型、二縮水甘油基联苯型等的双官能或多官能环氧树脂，其中优选双酚型树脂，更优选双酚A型环氧树脂。 此外，作为酚醛树脂，可以列举烷基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂等的线型酚醛树脂和甲阶酚醛树脂、聚苯基对酚醛(poly phenyl par即henol)树脂等公知的酚醛树脂。特别优选使用线型酚醛树脂。 这些热固性树脂，可以只使用其中的1种，也可以2中以上并用。 优选粘合剂14中的丙烯酸橡胶的含量和热固性树脂的含量与粘合剂层22中的含
量相同。 此外，根据目的，可以在粘合剂层22中添加抗氧化剂、填料等，在这种情况下，粘合剂14中也同样地添加。此外，在使用环氧树脂时，根据期望，粘合剂层22中可以含有环氧树脂用的固化剂和固化促进剂，此时粘合剂14中也同样含有。可以列举例如咪唑类、叔胺类、酚类、双氰胺类、芳香族二胺类、有机过氧化物等。 线状的粘合剂14例如通过下述方法得到，在脱型膜上涂布与形成粘合剂层22所使用的粘合剂相同成分的粘合剂，使表面平坦，并加热使其半固化，之后切成切口 (slit)状或涡状。 此外，从缓和应力和降低等离子体侵蚀方面优异的观点出发，优选如图5所示，粘合剂层22为在应力缓和层22c的两面形成有第一粘合剂层22b和第二粘合剂层22d的三层结构。在这种情况下，优选使用同样地以三层结构且各层的成分也相同的粘合剂14进行修补。 应力缓和层22c只要是含有丙烯酸橡胶的橡胶状弹性体，没有特别限定，可以根据目的适当选择。丙烯酸橡胶可以使用与作为上述粘合剂的材料所列举的材料相同的材料。在应力缓和层22c中，除丙烯酸橡胶以外，还可以含有除硅橡胶之外的橡胶。可以列举例如丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶、天然橡胶等。 第一粘合剂层22b和第二粘合剂层22d可以使用与上述的粘合剂相同的粘合剂。
在粘合剂层22是上述那样的三层结构的情况下，使用相同结构、成分的粘合剂14时，例如可以通过以下方法获得该粘合剂14。在脱型膜上涂布第一粘合剂层22b并加热，得到构成第一粘合剂层22b的片。同样，在脱型膜上形成构成应力缓和层22c、第二粘合剂22d的片。接着，剥除这些脱型膜，将各个片依次叠层并热压接，由此获得三层结构的片。接着，通过将该片切断为切口状或涡状而获得。
当粘合剂层22为这种叠层结构时，通过纺丝制造成分和结构与粘合剂层22完全相同的线状粘合剂14及其困难。因此，粘合剂14优选如上所述，在脱型膜上使粘合剂半固化，形成三层结构的片，由该片制作形成粘合剂层22的粘合片和粘合剂14。由此，能够容易获得具有与粘合剂层22完全相同的成分和结构的粘合剂14。 粘合剂14的前端14a(图3)向粘合剂层22的侧面22a的粘合，由于粘合剂14本身具有粘合性，通过利用夹具等的按压，能够直接将前端14a粘合在侧面22a。
粘合剂14的截面形状没有特别限定，但优选使用矩形的截面。如果截面形状为矩形，容易将粘合剂14无缝隙地填充于被侵蚀的粘合剂层22。 粘合剂14的厚度a(巻绕时的粘合剂层22的中心方向的长度，图6)优选为粘合剂层22的被侵蚀部分的长度b(图2)的1/10以下(至少能够巻绕约10次进行修补的程度的厚度)。这样，通过使a/b为1/10以下，在将粘合剂14巻绕于粘合剂层22时不容易产生缝隙。即，在粘合剂14的厚度a比上述长度b的1/10厚的情况下，当将粘合剂14巻绕于粘合剂层22时，在接近第二圈时容易在粘合剂14的前端14a的部分产生缝隙a (图6)。粘合剂14的厚度a越薄，越容易不形成缝隙a地紧密巻绕粘合剂14。
粘合剂14的高度c(粘合剂层22的高度方向(z轴方向)的长度，图3)优选为粘合剂层22的高度d(图3)的1倍或稍微超过的程度，更优选为1 2倍，进一步优选为1. 05 1. 15倍。如果上述高度c相对于高度d为1倍以上，则无需在粘合剂层22的高度方向上多次巻绕粘合剂14，并且在用粘合剂14进行修补的部分，能够抑制在粘合剂层22的高度方向上产生缝隙，因此通过修补能够容易地获得均匀的粘合剂层22。此外，在利用修补装置10巻绕粘合剂14时，在利用定位单元13将粘合剂14拉紧同时进行巻绕的情况下，粘合剂14被牵拉而变细。因此，在这种情况下，可以使用上述那样的稍粗的粘合剂14进行修补。 粘合剂层22的高度d通常为100 ii m左右，因此粘合剂14的高度c优选为100 y m、或稍微超过100 ii m的程度(例如110 ii m)。 如后所述，优选在粘合剂层22从吸附层23的边缘(初始的粘合剂层22的侧面的位置)向内侧被侵蚀l 10mm左右时，进行本发明的修补。因此，如上所述，通过使用厚度a与被侵蚀的长度b相比为1/10以下的粘合剂14，至少将粘合剂14在被侵蚀的粘合剂层22的侧面22a巻绕10次以上，因此容易不残留地对粘合剂层22进行修补直至吸附层23的边缘。B卩，例如在准备了厚度a为5mm的线状粘合剂14的情况下，在对从吸附层23的边缘向内侧被侵蚀6mm(长度b为6mm)的粘合剂层22进行修补时，从吸附层23的边缘向内侧lmm的部分无法被修补而残留，但是如果使用与被侵蚀的长度b相比足够细的线(厚度a小)，则不会产生不能修补的部分，容易进行均匀修补直至边缘。 定位单元13的作用在于，在转轴12和粘合剂层22之间确定粘合剂14的位置。即，定位单元13能够使粘合剂14的高度方向(z轴方向)的位置与粘合剂层22的位置一致，还能够根据期望使粘合剂14拉紧或松弛。 例如，通过使粘合剂14在定位单元13内通过、并且使该定位单元13能够在z轴方向上移动，能够将粘合剂14的z轴方向的位置调节为与粘合剂层22的位置一致。并且，通过使该定位单元13能够在x轴方向移动，能够使粘合剂14拉紧或松弛(图1)。这样，通过将粘合剂14适度拉紧，容易更紧密地在粘合剂层22的侧面22a巻绕粘合剂14。
[修补方法] 本发明的静电卡盘装置的修补方法是在金属底座上至少具有粘合剂层和吸附层的静电卡盘装置的修补方法。本发明的修补方法的特征在于，在被侵蚀的粘合剂层的侧面巻绕线状的粘合剂后，通过热压处理进行修补。 以下，作为本发明的修补方法的一个实施例，对使用上述修补装置10对静电卡盘装置20的粘合剂层22进行修补的方法进行说明。 静电卡盘装置20的粘合剂层22，由于其侧面露出，因此受到等离子体等的侵蚀(图2)。在静电卡盘装置20的粘合剂层22的侧面露出的部分从吸附层23的边缘向内侧被侵蚀l 10mm左右时(长度b为1 10mm左右时)，进行本发明的修补方法，为了防止由于侵蚀而在晶片上产生问题，优选在被侵蚀的长度b不到5mm时进行修补。如果粘合剂层22的被侵蚀的长度b超过10mm，晶片24的最外周部(与粘合剂层22的被侵蚀部分相对应的部分)的导热系数显著劣化，因此晶片的蚀刻状态在中央部和最外周部有所不同，晶片容易出现问题。特别是通过在被侵蚀的长度b不到5mm时进行修补，能够防止由于粘合剂层22被侵蚀而在晶片上产生问题，通过修补能够容易维持静电卡盘装置20的性能。此外，特别是在静电卡盘装置20内置有用于冷却晶片24的He等冷却气体的供给单元的情况下，容易抑制该冷却气体的出口露出。 在本发明的修补方法中，首先从转轴12引出粘合剂14，使其通过定位单元13，将该粘合剂14的前端14a粘合在被侵蚀的粘合剂层22的侧面22a(图3)。粘合剂14的前端14a向侧面22a粘合，由于粘合剂14本身具有粘合性，因此通过在金属底座21与吸附层23之间压入夹具进行按压，能够进行粘合。 粘合剂14的截面形状及其厚度a、高度c的优选形态如上所述。
此外，在粘合剂层22的被侵蚀部分巻绕粘合剂14时，预先调节定位单元13的位置，将粘合剂14适度拉紧。这样，通过将粘合剂14拉紧，容易在侵蚀部分紧密巻绕粘合剂14，在修补后容易获得均匀的粘合剂层22。 而且，在粘合剂层22的侧面22a充分地巻绕粘合剂14直至吸附层23的边缘，之后在规定的条件下从上方进行热压处理，由此使已巻绕的粘合剂14与粘合剂层22熔融为一体。热压处理能够在与进行修补的静电卡盘装置的粘合剂层的制造时相同的条件下进行。具体而言，优选0. 02 0. 5MPa。 利用以上方法，能够修补粘合剂层22被侵蚀的静电卡盘装置20。
[静电卡盘装置] 适用于上述修补装置和修补方法的静电卡盘装置，在粘合剂层的侧面巻绕线状的粘合剂。由于该静电卡盘装置的粘合剂层均匀，因此能够通过粘合剂层从金属底座均匀地释放晶片的热量，能够对晶片进行期望的蚀刻加工。 根据以上说明的静电卡盘装置的修补方法和修补装置，能够均匀地修补被侵蚀的粘合剂层。因此，能够防止修补后的粘合剂层的热传导性变得不均匀，能够在晶片不发生问题地长期使用静电卡盘装置。 另外，本发明的静电卡盘装置的修补方法不限定于使用图1中例示的修补装置10的方法。此外，修补装置可以不具有定位单元13。并且，在图1 图3中，对静电卡盘装置20的修补进行了说明，但是作为修补对象的静电卡盘装置并不限定于此，只要是具有产生侵蚀的粘合剂层的静电卡盘装置都能够适用。
产业上的可利用性 本发明的静电卡盘装置的修补方法，通过均匀地修补被侵蚀的粘合剂层，无需替换在现有技术中被废弃而更换为新部件的粘合剂层和吸附层，能够对其进行修补从而继续使用，非常有用。
权利要求
一种静电卡盘装置的修补方法，该静电卡盘装置在金属底座上至少具有粘合剂层和吸附层，该修补方法的特征在于在被侵蚀的粘合剂层的侧面卷绕线状的粘合剂后，进行热压处理。
2. 如权利要求1所述的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于所述线状的粘合剂为与所述粘合剂层相同的成分。
3. 如权利要求1或2所述的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于所述粘合剂层和所述线状的粘合剂包含丙烯酸橡胶和热固性树脂。
4. 如权利要求1或2所述的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于所述线状的粘合剂的截面形状为矩形。
5. 如权利要求1或2所述的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于所述线状的粘合剂的高度为所述粘合剂层的高度的1 2倍。
6. 如权利要求1或2所述的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于在0. 02 0. 5MPa的条件下进行所述热压处理。
7. —种静电卡盘装置的修补装置，其为权利要求1所述的修补方法所使用的装置，其特征在于，该修补装置包括使所述静电卡盘装置旋转的旋转台；禾口向所述粘合剂层供给所述粘合剂的转轴。
8. 如权利要求7所述的静电卡盘装置的修补装置，其特征在于还包括定位单元，其在所述转轴和所述粘合剂层之间确定所述粘合剂的位置。
9. 一种静电卡盘装置，其在金属底座上至少具有粘合剂层和吸附层，其特征在于在所述粘合剂层的侧面巻绕有线状的粘合剂。
全文摘要
本发明提供一种静电卡盘装置的修补方法、该修补方法所使用的修补装置和适用于它们的静电卡盘装置，该静电卡盘的修补方法在静电卡盘装置的粘合剂层的侧面被侵蚀时，能够均匀地修补该侵蚀部分。一种静电卡盘装置的修补方法，其为在金属底座上至少具有粘合剂层和吸附层的静电卡盘装置的修补方法，其特征在于，在被侵蚀的粘合剂层的侧面，卷绕线状的粘合剂后，进行热压处理。本发明还提供一种修补装置(10)，其在该修补方法中使用，具有使静电卡盘装置(20)旋转的旋转台(11)、向粘合剂层(22)供给粘合剂(14)的转轴(12)、和在转轴(12)与粘合剂层(22)之间用于确定粘合剂(14)的位置的定位单元(13)。
文档编号H01L21/683GK101783310SQ20101000319
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者佐佐木康晴, 吉冈建, 高桥秀一 申请人:东京毅力科创株式会社