等離子處理裝置以及等離子處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子處理裝置以及等離子處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻1、2所公開的等離子處理裝置，將保持在具備環(huán)狀的框架和保持片的搬運載體的基板(例如晶片)作為處理對象。基板保持在保持片上。另外，這些等離子處理裝置具備不使框架和保持片的基板外周與框架間的區(qū)域暴露在等離子下地進行覆蓋的蓋。
[0003]專利文獻
[0004]專利文獻I JP特許第4858395號說明書
[0005]專利文獻2:美國專利申請公開第2012/0238073號說明書
[0006]蓋通過暴露在等離子下而被加熱，從而易于成為高溫。來自被加熱的蓋的輻射熱給基板外周部的抗蝕劑、保持片以及框架帶來熱損傷。作為針對來自相關(guān)的蓋的輻射熱所引起的熱損傷的對策，能使基板和搬運載體靜電吸附而緊貼在機臺(通過冷媒循環(huán)冷卻)，以向機臺的傳熱來冷卻。
[0007]在現(xiàn)有的等離子處理裝置中，在等離子處理的對象為保持在搬運載體的基板的情況下，關(guān)于怎樣構(gòu)成靜電吸附電極才能兼顧等離子處理性能和靜電吸附性能(冷卻性能)，尚未進行具體的研討。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的課題在于，在對保持在搬運載體的基板進行等離子處理的等離子處理裝置中，提升等離子處理性能和靜電吸附性能兩者。
[0009]本發(fā)明的第I方式提供一種等離子處理裝置，對保持在具備框架和保持片的搬運載體的基板進行等離子處理，腔室，其有能減壓的內(nèi)部空間；工藝氣體提供單元，其對所述內(nèi)部空間提供工藝氣體；減壓單元，其對所述內(nèi)部空間進行減壓；等離子產(chǎn)生單元，其使所述內(nèi)部空間產(chǎn)生等離子；機臺，其設(shè)于所述腔室內(nèi)，具備載置所述搬運載體的電極部；單極型的第I靜電吸附電極，其內(nèi)置在所述電極部中的隔著所述保持片載置所述基板的區(qū)域即第I區(qū)域；和雙極型的第2靜電吸附電極，其內(nèi)置在所述電極部中的至少包含隔著所述保持片載置所述框架的區(qū)域、和所述基板與所述框架間的載置所述保持片的區(qū)域的第2區(qū)域，被施加直流電壓。
[0010]具體地，等離子處理裝置還具備冷卻所述電極部的冷卻部。
[0011]更具體地，等離子處理裝置還具備蓋，該蓋具有:主體，其覆蓋載置在所述電極部的所述搬運載體的所述保持片和所述框架；和窗部，其在厚度方向上貫通所述主體而形成，使保持在載置于所述電極部的所述搬運載體的所述基板在所述內(nèi)部空間露出，所述蓋能與所述機臺接觸分離。
[0012]基板通過單極型的第I靜電吸附電極靜電吸附在電極部。單極型的靜電吸附電極的靜電吸附力弱于雙極型的靜電吸附力。但是，單極型的靜電吸附電極由于能均勻吸附基板整面，因此在等離子處理性能的點上優(yōu)于雙極型。例如，在等離子切割的情況下，將基板單片化的前后的吸附力變動和局部的吸附力的差都是單極型少于雙極型。另外，特別在高等離子密度且低偏置功率的自由基反應(yīng)處于支配性地位的工藝(例如Si蝕刻工藝)的情況下，伴隨將基板單片化的前后的偏置功率的變化，會產(chǎn)生雙極型的靜電吸附電極的圖案向基板側(cè)的轉(zhuǎn)印。另一方面，框架和保持片(基板與框架間的部分)通過雙極型的第2靜電吸附電極靜電吸附在電極部。雙極型的靜電吸附電極在等離子處理性能的點上遜于單極型，但靜電吸附力強過單極型。即，在本發(fā)明中，對給等離子處理性能直接帶來影響的基板的靜電吸附使用單極型的第I靜電吸附電極，另一方面，對與基板相比給等離子處理性能帶來的影響更少的框架和保持片，使用靜電吸附力強的雙極型的第2靜電吸附電極。其結(jié)果，能提升等離子處理性能和靜電吸附性能兩者。通過靜電吸附性能的提升，能更有效果地通過向機臺的傳熱冷卻保持片、以及框架，能減少來自蓋的輻射熱所引起的損傷。
[0013]也可以由第2靜電吸附電極對蓋進行靜電吸附。這種情況下，所述第2區(qū)域包含所述蓋與所述電極部相接的區(qū)域。
[0014]或者，也可以不用第2靜電吸附電極對蓋進行靜電吸附。這種情況下，所述第2區(qū)域不含所述蓋與所述電極部相接的區(qū)域，還具備將所述蓋相對于所述機臺按壓的夾緊機構(gòu)。
[0015]對第I靜電吸附電極可以施加直流電壓，也可以疊加在直流電壓來施加高頻電壓作為偏置電壓。
[0016]本發(fā)明的第2方式提供等離子處理方法，是保持在具備框架和保持片的搬運載體的基板的等離子處理方法，將保持所述基板的所述搬運載體搬入到等離子處理裝置的腔室內(nèi)并載置在機臺的電極部，用內(nèi)置在所述電極部的單極型的第I靜電吸附電極靜電吸附所述基板，用內(nèi)置在所述電極部的雙極型的第2靜電吸附電極至少靜電吸附所述框架和所述保持片，使所述腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子來對所述基板施予等離子處理。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，通過在基板的靜電吸附使用單極型的第I靜電吸附電極，另一方面對框架和保持片的靜電吸附使用雙極型的第2靜電吸附電極，能提升等離子處理性能和靜電吸附性能兩者。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的等離子處理裝置(蓋在降下的位置)的截面圖。
[0020]圖2是圖1的部分放大圖。
[0021]圖3是載置在機臺的搬運載體和覆蓋其的蓋的俯視圖。
[0022]圖4是第I以及第2靜電吸附電極的部分俯視圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的第I實施方式所涉及的等離子處理裝置(蓋上升的位置)的截面圖。
[0024]圖6是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的等離子處理裝置的部分截面圖。
[0025]圖7是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的等離子處理裝置的部分截面圖。
[0026]標(biāo)號的說明
[0027]I 干式蝕刻裝置
[0028]2 晶片
[0029]2a 表面
[0030]2b 背面
[0031]3 腔室
[0032]3a 出入口
[0033]3b 排氣口
[0034]4 搬運載體
[0035]5 保持片
[0036]5a粘著面
[0037]5b非粘著面
[0038]6 框架
[0039]7 電介質(zhì)壁
[0040]7a氣體導(dǎo)入口
[0041]8 天線
[0042]9A第I高頻電源
[0043]9B第2高頻電源
[0044]10工藝氣體源
[0045]11 機臺
[0046]12減壓機構(gòu)
[0047]13電極部
[0048]14基臺部
[0049]15外裝部
[0050]16冷卻裝置
[0051]17靜電卡盤
[0052]18 電極部主體
[0053]18a冷媒流路
[0054]19 蓋
[0055]19a 主體
[0056]19b 窗部
[0057]19c環(huán)狀突部
[0058]21冷媒循環(huán)裝置
[0059]22A第I驅(qū)動桿
[0060]22B第2驅(qū)動桿
[0061]23A第I驅(qū)動機構(gòu)
[0062]23B第2驅(qū)動機構(gòu)
[0063]24第I靜電吸附電極
[0064]25第2靜電吸附電極
[0065]25a 正極
[0066]25b 負極
[0067]26A第I直流電源
[0068]26B第2直流電源
[0069]27偏置電極
[0070]28控制裝置
[0071]29 電源
[0072]30夾緊機構(gòu)
[0073]Al第I區(qū)域
[0074]A2第2區(qū)域
[0075]A3、A4 區(qū)域
【具體實施方式】
[0076]以下，按照附圖來說明本發(fā)明所涉及的實施方式。在以下的說明中，有時會使用表示特定的方向或位置的用語(包含“上”、“下”、“側(cè)”、“端”這樣的用語)。這些用語的使用是為了易于參考附圖理解發(fā)明，并不通過這些用語的意義來限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。另外，以下的說明本質(zhì)上只是例示，并不意圖限制本發(fā)明、其運用物、或其用途。
[0077](第I實施方式)
[0078]圖1到圖4表示本發(fā)明的實施方式所涉及的等離子處理裝置的一例的干式蝕刻裝置I。在本實施方式中，由該干式蝕刻裝置I對晶片(基板)2施予等離子切割。所謂等離子切割，是在邊界線(切割道)使用干式蝕刻來切斷形成多個IC部(半導(dǎo)體裝置)的晶片2，分割為各個IC部的工法。參考圖2，在本實施方式中，圓形的晶片2具備形成未圖示的I