本公開(kāi)涉及由保持在保持片的基板制造元件芯片的方法。
背景技術(shù):
作為切割具備由分割區(qū)域劃定的多個(gè)元件區(qū)域的基板的方法,已知對(duì)該分割區(qū)域進(jìn)行等離子體蝕刻,從而將基板分割為多個(gè)元件芯片的等離子體切割。近年來(lái),電子設(shè)備變得小型化以及薄型化,電子設(shè)備中搭載的ic芯片等的厚度變小。與此同時(shí),成為等離子體切割的對(duì)象的用于形成ic芯片等的基板的厚度也變小,基板變得容易撓曲。
專利文獻(xiàn)1教導(dǎo)了下述內(nèi)容:為了提高運(yùn)輸、拾取等中的基板或者元件芯片的操作性,在使基板保持在具備框架和覆蓋其開(kāi)口部的保持片的運(yùn)輸載體的狀態(tài)下,載置到等離子體處理裝置具備的載置臺(tái),進(jìn)行等離子體切割。在使用保持片的情況下,若保持片變得高溫,則會(huì)伸長(zhǎng)或損傷等,從而單片化了的元件芯片脫落,或者從保持片拾取元件芯片變得困難。因此,載置臺(tái)具備用于粘著保持片的靜電吸附機(jī)構(gòu)并且被冷卻。通過(guò)使保持片靜電吸附到被冷卻了的載置臺(tái),從而等離子體處理中的保持片也被冷卻。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2012/164857號(hào)小冊(cè)子
將具備包含絕緣膜的電路層的基板保持在保持片的狀態(tài)下進(jìn)行等離子體切割的情況下,對(duì)埋設(shè)在載置臺(tái)的高頻電極施加較大的高頻電力,施加較高的偏置電壓的同時(shí)進(jìn)行等離子體處理。據(jù)此,蝕刻速度變快,能夠提高吞吐量。另一方面,若施加較高的偏置電壓,則保持片容易變得高溫。因此,根據(jù)提高吞吐量的觀點(diǎn),也需要在等離子體處理中使保持片高效地冷卻。
然而,在處理對(duì)象不是保持于保持片的基板,而是具有足夠的厚度的基板單體的情況下,為了提高基板的冷卻效率,有時(shí)使基板靜電吸附于載置臺(tái),同時(shí)從設(shè)置在載置臺(tái)表面的氣孔向基板與載置臺(tái)之間供給氦氣(he)等導(dǎo)熱氣體作為冷卻用氣體。此時(shí),通過(guò)提高供給到基板與載置臺(tái)之間的導(dǎo)熱氣體的壓力,從而進(jìn)一步提高基板的冷卻效率。
但是,在使用保持片的情況下,有時(shí)難以提高供給到載置臺(tái)與保持片之間的導(dǎo)熱氣體的壓力。因?yàn)楸3制瑢?duì)載置臺(tái)的靜電吸附力,比基板單體對(duì)載置臺(tái)的靜電吸附力弱。而且,若伴隨等離子體蝕刻的進(jìn)展而基板的分割區(qū)域的厚度變小,則基板難以保持平坦的形狀。因此,通過(guò)經(jīng)由保持片的來(lái)自載置臺(tái)側(cè)的導(dǎo)熱氣體的壓力,基板變得容易以分割區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)而與保持片一起從載置臺(tái)浮起。若基板從載置臺(tái)浮起,則容易產(chǎn)生加工形狀的異常、異常放電等問(wèn)題。而且,因?yàn)楸3制c載置臺(tái)的粘著性降低,所以不能充分地冷卻保持片。
此外,進(jìn)行等離子體切割的情況下,存在靜電吸附力容易變得不穩(wěn)定的課題。一般靜電吸附所使用的靜電吸附用電極(以下稱為esc電極),存在利用約翰遜-拉貝克(johnsen-rahbek)力的esc電極和利用庫(kù)侖(coulomb)力的esc電極。在等離子體切割中,基板需要經(jīng)由保持片而吸附到載置臺(tái)。如保持片為絕緣性的情況那樣,在約翰遜-拉貝克力難以發(fā)揮作用的情況下,優(yōu)選使用利用庫(kù)侖力的esc電極。
在利用庫(kù)侖力的esc電極的情況下,在基板以及保持片的表面所帶電的電荷與設(shè)置在載置臺(tái)內(nèi)部的esc電極之間產(chǎn)生靜電吸附力。在等離子體切割中,基板在保持片上被單片化為元件芯片。此時(shí),由于基板的膜厚分布、等離子體的分布等的影響,對(duì)于被單片化的時(shí)機(jī),在基板面內(nèi)產(chǎn)生偏差。因此,若在等離子體切割的過(guò)程開(kāi)始基板的單片化,則基板表面所帶電的電荷的面內(nèi)分布變得不均勻,靜電吸附力容易變得不穩(wěn)定。
另一方面,在利用約翰遜-拉貝克力的esc電極的情況下,通過(guò)在保持片以及基板流過(guò)微小電流而進(jìn)行靜電吸附。該情況下,也在等離子體切割中基板被單片化為元件芯片時(shí),經(jīng)由保持片向基板的背面流過(guò)的微小電流的路徑發(fā)生變化。因此,在基板被單片化的前后,靜電吸附力容易變得不穩(wěn)定。
如上所述,在通過(guò)等離子體處理而將基板進(jìn)行單片化的等離子體切割中,存在單片化的前后靜電吸附力容易變得不穩(wěn)定這樣的課題。因此,難以在載置臺(tái)與保持片之間導(dǎo)入導(dǎo)熱氣體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)的一方面涉及一種元件芯片的制造方法,將具備第1主面以及與第1主面相反的一側(cè)的第2主面且具備由分割區(qū)域劃定的多個(gè)元件區(qū)域的基板在分割區(qū)域進(jìn)行分割從而形成多個(gè)元件芯片,包括準(zhǔn)備工序、載置工序和等離子體切割工序。準(zhǔn)備工序,準(zhǔn)備將第1主面粘接于保持片從而被保持片保持的基板。載置工序,將保持了基板的保持片載置到等離子體處理裝置內(nèi)所設(shè)置的載置臺(tái)。等離子體切割工序,將基板的分割區(qū)域從第2主面等離子體蝕刻到第1主面,從而將基板單片化為多個(gè)元件芯片。而且,等離子體切割工序包括第1等離子體蝕刻工序和作為第1等離子體蝕刻工序之后的工序的第2等離子體蝕刻工序。第1等離子體蝕刻工序,在載置臺(tái)與保持片之間供給冷卻用氣體,并且等離子體蝕刻分割區(qū)域的厚度的一部分。第2等離子體蝕刻工序,在第1等離子體蝕刻工序之后,停止所述冷卻用氣體的供給,等離子體蝕刻分割區(qū)域的剩余部分。
發(fā)明效果
根據(jù)本公開(kāi)所涉及的發(fā)明,在對(duì)保持在保持片的基板進(jìn)行等離子體處理時(shí),能夠抑制基板從載置臺(tái)浮起,并且使用冷卻用氣體來(lái)有效地冷卻保持片,因此吞吐量以及產(chǎn)品的成品率提高。
附圖說(shuō)明
圖1a是概略表示本公開(kāi)的實(shí)施方式所涉及的保持了基板的運(yùn)輸載體的俯視圖。
圖1b是圖1a的b-b線處的剖視圖。
圖2是用剖面表示本公開(kāi)的實(shí)施方式所涉及的等離子體處理裝置的概略構(gòu)造的概念圖。
圖3a是表示本公開(kāi)的第1實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖3b是表示該第1實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖3c是表示該第1實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖4是表示等離子體處理裝置的載置臺(tái)以及冷卻用氣孔的配置的俯視圖。
圖5a是表示本公開(kāi)的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖5b是表示本公開(kāi)的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖5c是表示本公開(kāi)的第2實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖6a是表示本公開(kāi)的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖6b是表示本公開(kāi)的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖6c是表示本公開(kāi)的第3實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖7a是表示本公開(kāi)的第4實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖7b是表示本公開(kāi)的第4實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖7c是表示本公開(kāi)的第4實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖8a是表示本公開(kāi)的第5實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖8b是表示本公開(kāi)的第5實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
圖8c是表示本公開(kāi)的第5實(shí)施方式所涉及的等離子體處理方法的工序的一部分的剖視圖。
符號(hào)說(shuō)明
10:基板
11:本體層
12:電路層
121:多層布線層
122:電極焊盤
123:抗蝕劑層
13:背金屬層
110:元件芯片
20:運(yùn)輸載體
21:框架
21a:凹口
21b:切角
22:保持片
22a:粘合層
22b:樹(shù)脂膜
200:等離子體處理裝置
203:真空腔
203a:氣體導(dǎo)入口
103b:排氣口
208:電介質(zhì)構(gòu)件
209:天線
210a:第1高頻電源
210b:第2高頻電源
211:載置臺(tái)
211a:第1區(qū)域
211b:第2區(qū)域
211c:第3區(qū)域
212:工藝氣體源
213:灰化氣體源
214:減壓機(jī)構(gòu)
215:電極層
216:金屬層
217:基臺(tái)
218:外周部
219:esc電極
220:高頻電極部
221:升降桿
222:支承部
223a、223b:升降機(jī)構(gòu)
224:蓋
224w:窗部
225:冷媒循環(huán)裝置
226:直流電源
227:冷媒流路
228:控制裝置
229:外周環(huán)
230:冷卻用氣孔
231:氣體導(dǎo)入路徑
232:冷卻用氣體源
具體實(shí)施方式
在本實(shí)施方式中,考慮基板的分割區(qū)域的厚度,同時(shí)在載置臺(tái)與保持片之間供給冷卻用氣體。也就是說(shuō),從等離子體切割工序的初期到變得容易產(chǎn)生保持片的浮起為止的期間,通過(guò)冷卻用氣體有效地冷卻保持片,同時(shí)進(jìn)行等離子體蝕刻。另一方面,在等離子體切割工序的后期的變得容易產(chǎn)生保持片的浮起的狀態(tài)下,停止冷卻用氣體的供給,進(jìn)行等離子體蝕刻。據(jù)此,能夠通過(guò)冷卻用氣體來(lái)抑制保持片浮起現(xiàn)象,并且不使保持片損傷地高效地進(jìn)行等離子體切割。
即,本實(shí)施方式所涉及的元件芯片的制造方法,是將具備第1主面以及與第1主面相反的一側(cè)的第2主面且具備由分割區(qū)域劃定的多個(gè)元件區(qū)域的基板在分割區(qū)域進(jìn)行分割來(lái)形成多個(gè)元件芯片的方法。該元件芯片的制造方法包括準(zhǔn)備工序、載置工序和等離子體切割工序。準(zhǔn)備工序,準(zhǔn)備將第1主面粘接于保持片從而被保持片保持的基板。載置工序,將保持了基板的保持片載置到等離子體處理裝置內(nèi)所設(shè)置的載置臺(tái)。等離子體切割工序,將基板的分割區(qū)域從第2主面等離子體蝕刻到第1主面,從而將基板單片化為多個(gè)元件芯片。而且,等離子體切割工序包括第1等離子體蝕刻工序和作為第1等離子體蝕刻工序之后的工序的第2等離子體蝕刻工序。第1等離子體蝕刻工序,在載置臺(tái)與保持片之間供給冷卻用氣體,并且等離子體蝕刻分割區(qū)域的厚度的一部分。第2等離子體蝕刻工序,停止冷卻用氣體的供給,來(lái)等離子體蝕刻分割區(qū)域的剩余部分。
等離子體切割工序,也可以在對(duì)載置臺(tái)施加了高頻電力(偏置電壓)的狀態(tài)下進(jìn)行。此時(shí),在供給冷卻用氣體的同時(shí)進(jìn)行等離子體蝕刻的第1等離子體蝕刻工序中,能夠施加比第2等離子體蝕刻工序高的偏置電壓。因此,第1等離子體蝕刻工序中的蝕刻速度變快,吞吐量提高。該方法尤其在基板具備絕緣膜、金屬材料的情況下有用。因?yàn)樵诨寰邆浣^緣膜、金屬材料的情況下,根據(jù)處理的高速化觀點(diǎn),通常會(huì)施加較高的偏置電壓來(lái)進(jìn)行等離子體處理。
首先,參照?qǐng)D1a以及圖1b來(lái)說(shuō)明本公開(kāi)所涉及的發(fā)明所使用的運(yùn)輸載體的一實(shí)施方式。圖1a是概略表示基板10和保持基板10的運(yùn)輸載體20的俯視圖,圖1b是基板10以及運(yùn)輸載體20的圖1a中所示的ib-ib線處的剖視圖。另外,在圖1a以及圖1b中,對(duì)于框架21以及基板10均為大致圓形的情況進(jìn)行了圖示,但并不限定于此。
(基板)
基板10是等離子體處理的對(duì)象物,被區(qū)劃為分割區(qū)域r1和由分割區(qū)域r1劃定的多個(gè)元件區(qū)域r2(參照?qǐng)D3a)。基板10具備本體層11和電路層12,電路層12例如具備半導(dǎo)體電路、電子部件元件、mems等。通過(guò)蝕刻基板10的分割區(qū)域r1,從而得到具有上述電路層12的元件芯片110(參照?qǐng)D3a~圖3c)。
本體層11例如是由硅(si)、砷化鎵(gaas)、氮化鎵(gan)、碳化硅(sic)等構(gòu)成的半導(dǎo)體層。電路層12至少包含絕緣膜,此外還可以包含金屬材料、樹(shù)脂保護(hù)層(例如,聚酰亞胺)、抗蝕劑層、電極焊盤、凸起(bump)等。還可以作為與布線用的金屬材料的層疊體(多層布線層)來(lái)包含絕緣膜。絕緣膜例如包含聚酰亞胺等的樹(shù)脂膜、二氧化硅(sio2)、氮化硅(si3n4)、低介電常數(shù)膜(low-k膜)、鉭酸鋰(litao3)、鈮酸鋰(linbo3)等。
本體層11的厚度沒(méi)有特別限定,例如是20~1000μm,也可以是100~300μm。絕緣膜的厚度也沒(méi)有特別限定,例如是2~10μm。多層布線層的厚度也沒(méi)有特別限定,例如是2~10μm??刮g劑層的厚度也沒(méi)有特別限定,例如是5~20μm。基板10的大小也沒(méi)有特別限定,例如,最大直徑是50mm~300mm左右?;?0的形狀也沒(méi)有特別限定,例如呈圓形、方型。此外,還可以在基板10設(shè)置定向平面(orientationflat)、凹口等缺口(均未圖示)。
而且,在本體層11的與電路層12相反的一側(cè),可以配置背金屬層13(參照?qǐng)D7a)。在得到的元件芯片110是功率器件的情況下等,配置背金屬層13。背金屬層13例如包括金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鋁(al)、錫(sn)、銀(ag)、鉑(pt)、鈀(pd)等。這些可以單獨(dú)使用,也可以組合兩種以上進(jìn)行使用。背金屬層13例如可以是單獨(dú)包含上述金屬的單層,也可以是單獨(dú)包含上述金屬的層的層疊體。背金屬層13的厚度沒(méi)有特別限定,例如是0.5~1.5μm。
(保持片)
保持片22的材質(zhì)沒(méi)有特別限定。其中,根據(jù)容易粘接基板10的觀點(diǎn),保持片22優(yōu)選包含粘合層22a和具有柔韌性的樹(shù)脂膜22b。在該情況下,根據(jù)操作性的觀點(diǎn),保持片22固定于框架21。以下,將框架21和固定于框架21的保持片22一起稱為運(yùn)輸載體20。
樹(shù)脂膜22b的材質(zhì)沒(méi)有特別限定,例如可以列舉,聚乙烯以及聚丙烯等聚烯烴、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚酯等的熱可塑性樹(shù)脂。在樹(shù)脂膜中,可以混合用于附加伸縮性的橡膠成分(例如,乙烯-丙烯橡膠(epm)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(epdm)等)、增塑劑、軟化劑、抗氧化劑、導(dǎo)電性材料等的各種添加劑。此外,上述熱可塑性樹(shù)脂也可以具有丙烯酸基等表現(xiàn)光聚合反應(yīng)的官能基。樹(shù)脂膜22b的厚度沒(méi)有特別限定,例如是50~300μm,優(yōu)選50~150μm。
粘合層22a的外周緣粘接到框架21的一個(gè)面上,覆蓋框架21的開(kāi)口。在粘合層22a的從框架21的開(kāi)口露出的部分粘接基板10的一個(gè)主面(第1主面10x)來(lái)進(jìn)行支承。在等離子體處理時(shí),保持片22被載置到載置臺(tái),使得等離子體處理裝置內(nèi)所設(shè)置的載置臺(tái)與樹(shù)脂膜22b相接。即,從與第1主面10x相反的主面(第2主面10y)側(cè)進(jìn)行等離子體蝕刻。
粘合層22a優(yōu)選由通過(guò)紫外線(uv)的照射而粘合力減小的粘合成分構(gòu)成。據(jù)此,在等離子體切割后拾取元件芯片110時(shí),通過(guò)進(jìn)行uv照射,從而元件芯片110容易從粘合層22a剝離,變得易于拾取。例如,粘合層22a通過(guò)在樹(shù)脂膜22b的單面涂敷5~100μm(優(yōu)選5~15μm)厚度的uv固化型丙烯酸粘合劑來(lái)得到。
(框架)
框架21是具有與基板10的整體相同或其以上的面積的開(kāi)口的框體,具有規(guī)定寬度以及基本恒定的較薄的厚度??蚣?1具有在保持了保持片22以及基板10的狀態(tài)下能夠運(yùn)輸?shù)某潭鹊膭傂???蚣?1的開(kāi)口的形狀沒(méi)有特別限定,例如可以是圓形、矩形、六邊形等多邊形。在框架21上可以設(shè)置用于定位的凹口21a、切角21b。作為框架21的材質(zhì),例如可以列舉鋁、不銹鋼等金屬、樹(shù)脂等。
(等離子體處理裝置)
接下來(lái),參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的等離子體處理裝置200的構(gòu)造。圖2概略地示出等離子體處理裝置200的構(gòu)造的剖面。
等離子體處理裝置200具備載置臺(tái)211。運(yùn)輸載體20搭載在載置臺(tái)211上,使得保持片22的保持了基板10的面朝向上方。載置臺(tái)211具有能夠載置整個(gè)運(yùn)輸載體20左右的大小。在載置臺(tái)211的上方,配置了覆蓋框架21以及保持片22的至少一部分并且具有用于使基板10的至少一部分露出的窗部224w的蓋224。
載置臺(tái)211以及蓋224配置在處理室(真空腔203)內(nèi)。真空腔203呈上部開(kāi)口了的大概圓筒狀,上部開(kāi)口由作為蓋體的電介質(zhì)構(gòu)件208封閉。作為構(gòu)成真空腔203的材料,可以例示鋁、不銹鋼(sus)、對(duì)表面進(jìn)行了防蝕鋁加工的鋁等。作為構(gòu)成電介質(zhì)構(gòu)件208的材料,可以例示氧化釔(y2o3)、氮化鋁(a1n)、氧化鋁(al2o3)、石英(sio2)等電介質(zhì)材料。在電介質(zhì)構(gòu)件208的上方,配置了作為上部電極的天線209。天線209與第1高頻電源210a電連接。載置臺(tái)211配置在真空腔203內(nèi)的底部側(cè)。
在真空腔203連接了氣體導(dǎo)入口203a。在氣體導(dǎo)入口203a分別通過(guò)配管連接了作為等離子體產(chǎn)生用氣體的供給源的工藝氣體源212以及灰化氣體源213。此外,在真空腔203設(shè)置了排氣口203b,在排氣口203b連接了包含用于排放真空腔203內(nèi)的氣體從而減壓的真空泵的減壓機(jī)構(gòu)214。
載置臺(tái)211具備分別呈大致圓形的電極層215、金屬層216、支承電極層215以及金屬層216的基臺(tái)217和包圍電極層215、金屬層216以及基臺(tái)217的外周部218。外周部218由具有導(dǎo)電性以及耐蝕刻性的金屬構(gòu)成,從等離子體保護(hù)電極層215、金屬層216以及基臺(tái)217。在外周部218的上表面配置了圓環(huán)狀的外周環(huán)229。外周環(huán)229具有從等離子體保護(hù)外周部218的上表面的作用。電極層215以及外周環(huán)229例如由上述電介質(zhì)材料構(gòu)成。
在電極層215的內(nèi)部配置了構(gòu)成靜電吸附機(jī)構(gòu)的esc電極219和電連接于第2高頻電源210b的高頻電極部220。在esc電極219電連接了直流電源226。靜電吸附機(jī)構(gòu)由esc電極219以及直流電源226構(gòu)成。通過(guò)靜電吸附機(jī)構(gòu),保持片22被吸附于載置臺(tái)211。
金屬層216例如由在表面形成了防蝕鋁被覆的鋁等構(gòu)成。在金屬層216內(nèi)形成了冷媒流路227。冷媒流路227對(duì)載置臺(tái)211進(jìn)行冷卻。通過(guò)冷卻載置臺(tái)211,從而冷卻搭載在載置臺(tái)211上的保持片22,并且還冷卻其一部分與載置臺(tái)211接觸的蓋224。冷媒流路227內(nèi)的冷媒通過(guò)冷媒循環(huán)裝置225而循環(huán)。
在載置臺(tái)211的外周附近配置了貫通載置臺(tái)211的多個(gè)支承部222。支承部222由升降機(jī)構(gòu)223a進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)。若運(yùn)輸載體20被運(yùn)輸?shù)秸婵涨?03內(nèi),則交接給上升到規(guī)定位置的支承部222。支承部222支承運(yùn)輸載體20的框架21。通過(guò)支承部222的上端面下降到與載置臺(tái)211相同的水平以下,從而運(yùn)輸載體20搭載到載置臺(tái)211的規(guī)定位置。
在蓋224的端部聯(lián)結(jié)了多個(gè)升降桿221,使蓋224能夠升降。升降桿221通過(guò)升降機(jī)構(gòu)223b進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)?;谏禉C(jī)構(gòu)223b的蓋224的升降動(dòng)作,能夠與升降機(jī)構(gòu)223a獨(dú)立地進(jìn)行。
控制裝置228控制構(gòu)成包括第1高頻電源210a、第2高頻電源210b、工藝氣體源212、灰化氣體源213、減壓機(jī)構(gòu)214、冷媒循環(huán)裝置225、升降機(jī)構(gòu)223a、升降機(jī)構(gòu)223b以及靜電吸附機(jī)構(gòu)的等離子體處理裝置200的要素的動(dòng)作。
(第1實(shí)施方式)
以下,參照?qǐng)D3a~圖3c來(lái)說(shuō)明第1實(shí)施方式。圖3a~c是表示本實(shí)施方式中的等離子體處理方法的一部分的剖視圖。如圖3a所示,基板10具備作為半導(dǎo)體層的本體層11和電路層12,電路層12具備多層布線層121、電極焊盤122以及部分地被覆多層布線層121的抗蝕劑層123??刮g劑層123被覆元件區(qū)域r2,從等離子體保護(hù)元件區(qū)域r2。換言之,元件區(qū)域r2是具備抗蝕劑層123的區(qū)域,其他區(qū)域是分割區(qū)域r1。另外,電極焊盤122的一部分也可以從抗蝕劑層123露出。
(1)準(zhǔn)備工序
首先,準(zhǔn)備運(yùn)輸載體20。運(yùn)輸載體20通過(guò)將保持片22粘接并固定到框架21的一個(gè)面而得到。此時(shí),如圖1b所示,使保持片22的粘合層22a與框架對(duì)置。接下來(lái),通過(guò)在保持片22的粘合層22a粘接基板10的本體層11,從而使基板10保持于運(yùn)輸載體20(圖3a)。即,在本實(shí)施方式中,基板10的粘接于保持片22的面(第1主面10x)是本體層11。
(2)搬入工序
接下來(lái),將保持了基板10的運(yùn)輸載體20搬入真空腔203內(nèi)。
在真空腔203內(nèi),通過(guò)升降桿221的驅(qū)動(dòng),蓋224上升到規(guī)定位置。打開(kāi)未圖示的閘閥搬入運(yùn)輸載體20。多個(gè)支承部222在上升了的狀態(tài)下待機(jī)。若運(yùn)輸載體20到達(dá)載置臺(tái)211上方的規(guī)定位置,則運(yùn)輸載體20被交接給支承部222。運(yùn)輸載體20被交接給支承部222的上端面,使得保持片22的粘合層22a朝向上方。
(3)載置工序
若運(yùn)輸載體20被交接給支承部222,則閘閥關(guān)閉,反應(yīng)室103處于密閉狀態(tài)。接下來(lái),支承部222開(kāi)始下降。通過(guò)支承部222的上端面下降到與載置臺(tái)211相同的水平以下,從而運(yùn)輸載體20載置到載置臺(tái)211。接下來(lái),升降桿221進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。升降桿221使蓋224下降到規(guī)定位置。此時(shí),調(diào)節(jié)蓋224與載置臺(tái)211的距離,使得蓋224能夠不與運(yùn)輸載體20接觸地覆蓋框架21。據(jù)此,框架21以及保持片22的未保持基板10的部分,不與蓋224接觸地被蓋224覆蓋,基板10從蓋224的窗部224w露出。
蓋224例如是具有大致圓形的外形輪廓的環(huán)形,具有恒定的寬度以及薄的厚度。蓋224的內(nèi)徑(窗部224w的直徑)比框架21的內(nèi)徑小,蓋224的外徑比框架21的外徑大。因此,若將運(yùn)輸載體20搭載到載置臺(tái)的規(guī)定位置,使蓋224下降,則蓋224能夠覆蓋框架21和保持片22的至少一部分?;?0的至少一部分從窗部224w露出。此時(shí),蓋224與框架21、保持片22以及基板10都不接觸。蓋224例如由陶瓷(例如,氧化鋁、氮化鋁等)、石英等電介質(zhì)、鋁或表面進(jìn)行了防蝕鋁處理的鋁等金屬構(gòu)成。
在運(yùn)輸載體20被交接給支承部222后,從直流電源226對(duì)esc電極219施加電壓。據(jù)此,保持片22與載置臺(tái)211接觸的同時(shí)被載置臺(tái)211靜電吸附。另外,向esc電極219的電壓的施加,可以在將保持片22載置到載置臺(tái)211后(接觸之后)開(kāi)始。
(4)等離子體切割工序
(4-1)第1等離子體蝕刻工序
在第1等離子體蝕刻工序中,從基板10的第2主面10y側(cè)進(jìn)行蝕刻,通過(guò)與產(chǎn)生的等離子體p1的物理化學(xué)反應(yīng),僅除去分割區(qū)域r1的厚度的一部分(在本實(shí)施方式中,電路層12(多層布線層121))(圖3b)。此時(shí),在載置臺(tái)211與保持片22之間供給冷卻用氣體g。據(jù)此,抑制第1等離子體蝕刻工序中的保持片22的溫度上升。作為冷卻用氣體g,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉he等導(dǎo)熱氣體。
在第1等離子體蝕刻工序中僅除去分割區(qū)域r1的厚度的一部分。也就是說(shuō),第1等離子體蝕刻工序中,基板10在分割區(qū)域r1中具備用于維持其平坦的形狀而足夠的厚度。因此,即使在載置臺(tái)211與保持片22之間供給冷卻用氣體g,也可以抑制基板10從載置臺(tái)211的浮起。因此,跨基板10的整個(gè)面,在esc電極219(載置臺(tái)211)與保持片22之間產(chǎn)生庫(kù)侖力,從而基板10以及保持片22被載置臺(tái)211較強(qiáng)地靜電吸附。據(jù)此,加工形狀穩(wěn)定,并且抑制異常放電等問(wèn)題。
在冷卻了載置臺(tái)211的情況下,還抑制被載置臺(tái)211較強(qiáng)地靜電吸附的基板10以及保持片22的熱損傷。因此,能夠?qū)β裨O(shè)于載置臺(tái)211的高頻電極部220投入100khz以上(例如,400~500khz、或者13.56mhz)的高頻電力,從而施加較高的偏置電壓的同時(shí)進(jìn)行等離子體蝕刻。據(jù)此,能夠高速加工,提高吞吐量。載置臺(tái)211的冷卻,通過(guò)冷媒循環(huán)裝置225在載置臺(tái)211內(nèi)循環(huán)例如溫度-20℃~20℃的冷媒來(lái)進(jìn)行。冷卻用氣體g的供給進(jìn)而通過(guò)載置臺(tái)211的冷卻,等離子體處理中的保持片22的溫度被抑制在例如70℃以下。
另外,在本實(shí)施方式中,在第1等離子體蝕刻工序中除去了電路層12,但不限定于此。例如,在第1等離子體蝕刻工序中,可以僅除去電路層12的一部分,也可以將本體層11的一部分與電路層12一起除去。在任一種情況下,為了抑制在載置臺(tái)211與保持片22之間供給冷卻用氣體g引起的基板10從載置臺(tái)211的浮起,都優(yōu)選在分割區(qū)域r1的剩余厚度大于20μm的時(shí)刻、優(yōu)選大于50μm的時(shí)刻結(jié)束第1等離子體蝕刻工序。
冷卻用氣體g從配置在載置臺(tái)211的表面的冷卻用氣孔230(參照?qǐng)D2)供給到載置臺(tái)211與保持片22之間。冷卻用氣孔230的位置沒(méi)有特別限定,優(yōu)選配置在載置臺(tái)211(具體而言,電極層215)的表面的與框架21對(duì)置的位置。在該情況下,優(yōu)選使載置臺(tái)211的表面(載置運(yùn)輸載體20的面)中包含冷卻用氣孔230的環(huán)狀區(qū)域的表面粗糙度變粗(也就是說(shuō),使粗糙度變大)。具體而言,如圖4所示,載置臺(tái)211優(yōu)選具備:包含冷卻用氣孔230的環(huán)狀的第1區(qū)域211a;具有比第1區(qū)域211a小的粗糙度,并且形成在第1區(qū)域211a的周圍的第2區(qū)域211b;和具有比第1區(qū)域211a小的粗糙度,并且形成在第1區(qū)域211a的內(nèi)部的第3區(qū)域211c。第1區(qū)域211a的形狀沒(méi)有特別限定,但是根據(jù)能夠均勻地高效冷卻保持片22的觀點(diǎn),優(yōu)選是與框架21的形狀對(duì)應(yīng)的形狀。第2區(qū)域211b的至少一部分,優(yōu)選形成在與框架21對(duì)置的位置。即,優(yōu)選跨第1區(qū)域211a以及第2區(qū)域211b來(lái)載置框架21。
從冷卻用氣孔230供給的冷卻用氣體g,首先,滯留在第1區(qū)域211a與保持片22之間。因?yàn)榈?區(qū)域211a的粗糙度較大,所以在第1區(qū)域211a與保持片22之間形成了比較大的間隙。因此,能夠使較多的冷卻用氣體g滯留在第1區(qū)域211a與保持片22之間。而且,因?yàn)樾纬稍诘?區(qū)域211a的周圍的第2區(qū)域211b的粗糙度比較小,所以第2區(qū)域211b與保持片22的粘著性高。因此,冷卻用氣體g不易從第1區(qū)域211a向外側(cè)泄漏。也就是說(shuō),冷卻用氣體向第1區(qū)域211a的內(nèi)部的第3區(qū)域211c流動(dòng),所以可以高效地冷卻保持片22。因?yàn)榈?區(qū)域211c的粗糙度更小,所以保持片22與第3區(qū)域211c的粘著性也較高。因此,進(jìn)一步提高冷卻效果。
各區(qū)域211a~211c的粗糙度,可以通過(guò)對(duì)載置臺(tái)211的表面進(jìn)行研磨或者噴沙加工來(lái)調(diào)節(jié)。例如,在載置臺(tái)211的表面整體加工為光滑之后,通過(guò)對(duì)與第1區(qū)域211a相當(dāng)?shù)膮^(qū)域進(jìn)行研磨或者噴沙加工,從而能夠使該區(qū)域的粗糙度變大。各區(qū)域211a~211c的粗糙度沒(méi)有特別限定,例如第1區(qū)域211a的算術(shù)平均粗糙度ral優(yōu)選為1.6~2μm,第2區(qū)域211b的算術(shù)平均粗糙度ra2優(yōu)選為0.1~1.2μm,第3區(qū)域211c的算術(shù)平均粗糙度ra3優(yōu)選為0.1~1.2μm。
冷卻用氣孔230的數(shù)量沒(méi)有特別限定,但是根據(jù)均勻且高效地冷卻保持片22的觀點(diǎn),優(yōu)選為多個(gè)。在該情況下,冷卻用氣孔230優(yōu)選等間隔(例如,5~100mm間隔、優(yōu)選30~70mm間隔)地配置在第1區(qū)域。此外,冷卻用氣孔230的數(shù)量,可以根據(jù)框架21的直徑來(lái)設(shè)定。例如,在框架21的直徑為300mm的情況下,冷卻用氣孔230的數(shù)量?jī)?yōu)選為13~29個(gè),在框架21的直徑為400mm的情況下,冷卻用氣孔230的數(shù)量?jī)?yōu)選為17~41個(gè)。冷卻用氣孔230的形狀沒(méi)有特別限制,可以是圓狀、橢圓狀、多邊形狀(四邊形、六邊形等)等。
根據(jù)高效地冷卻保持片22的觀點(diǎn),冷卻用氣孔230的尺寸優(yōu)選較大。另一方面,若冷卻用氣孔230過(guò)大,則在等離子體處理中在冷卻用氣孔230容易產(chǎn)生異常放電。因此,冷卻用氣孔230的尺寸,優(yōu)選具有相同面積的等效圓的直徑例如為0.3~1.0mm,也可以是0.5~0.8mm。尤其,根據(jù)抑制異常放電的觀點(diǎn),可以使冷卻用氣孔230的尺寸進(jìn)一步小口徑化(例如,0.05~0.3mm)。在該情況下,為了彌補(bǔ)伴隨小口徑化的冷卻用氣體的供給量的降低,冷卻用氣孔230的數(shù)量?jī)?yōu)選比上述數(shù)量多。
冷卻用氣孔230與氣體導(dǎo)入路徑231連接。在有多個(gè)冷卻用氣孔230的情況下,可以使氣體導(dǎo)入路徑231分支,使全部冷卻用氣孔230與氣體導(dǎo)入路徑231連接。在氣體導(dǎo)入路徑231中,從冷卻用氣體源232供給冷卻用氣體g。在氣體導(dǎo)入路徑231,還可以連接未圖示的壓力計(jì)、控制冷卻用氣體g的流量的流量控制器等。從氣體導(dǎo)入路徑231例如供給壓力30~2000pa、流量1~100sccm的冷卻用氣體g,優(yōu)選供給壓力30~400pa、流量1~20sccm的冷卻用氣體g。另外,sccm是流量的單位,1sccm是指一分鐘流過(guò)1cm3的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃、一個(gè)大氣壓)的氣體的量。
如以下那樣產(chǎn)生等離子體p1。首先,從工藝氣體源212經(jīng)由氣體導(dǎo)入口203a向真空腔203內(nèi)部導(dǎo)入工藝氣體。另一方面,減壓機(jī)構(gòu)214將真空腔203內(nèi)的氣體從排氣口203b排出,將真空腔203內(nèi)維持在規(guī)定壓力。接下來(lái),從第1高頻電源210a對(duì)天線209投入高頻電力,使真空腔203內(nèi)產(chǎn)生等離子體p1。所產(chǎn)生的等離子體p1由離子、電子、自由基等構(gòu)成。
等離子體p1的產(chǎn)生條件,根據(jù)被蝕刻的層(在該情況下,電路層12)的材質(zhì)等來(lái)設(shè)定。例如,在蝕刻包含金屬材料的多層布線層121的情況下,等離子體p1優(yōu)選以包含氬氣(ar)的工藝氣體為原料來(lái)產(chǎn)生。在該情況下,進(jìn)行基于等離子體p1的物理作用的離子性蝕刻。此時(shí),如上所述,優(yōu)選從第1高頻電源210a對(duì)天線209供給1000~5000w的頻率13.56mhz的高頻電力,并且從第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220投入100khz以上(例如,400~500khz、或者13.56mhz)的高頻電力。通過(guò)對(duì)高頻電極部220投入高頻電力,從而在載置臺(tái)211的表面產(chǎn)生偏置電壓,通過(guò)該偏置電壓,入射到基板10的離子被加速,增加蝕刻速度。
在第1等離子體蝕刻工序中,因?yàn)樵谳d置臺(tái)211與保持片22之間供給冷卻用氣體g同時(shí)進(jìn)行蝕刻,所以在第2等離子體蝕刻工序中能夠施加比施加給高頻電極部220的情況的高頻電力大的高頻電力。例如,在作為原料氣體而以150~250sccm供給cf4和ar的混合氣體(cf4∶ar=50∶50)的情況下,能夠根據(jù)如下條件來(lái)產(chǎn)生等離子體p1,即:將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為0.2~1.5pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為500~1800w。
此外,如上所述,在第1等離子體蝕刻工序中,在將本體層11的一部分與電路層12一起除去的情況下,可以切換條件來(lái)進(jìn)行蝕刻。例如,可以通過(guò)以包含ar的工藝氣體為原料的等離子體除去了電路層12之后,切換為產(chǎn)生后述的等離子體p2的條件(或者通過(guò)波希(bosch)法),從而除去本體層11的一部分。
(4-2)第2等離子體蝕刻工序
在第1等離子體工序之后,停止冷卻用氣體g的供給,從而通過(guò)等離子體p2對(duì)分割區(qū)域r1的剩余部分進(jìn)行等離子體蝕刻(圖3c)。據(jù)此,基板10被單片化,在保持片22保持多個(gè)元件芯片110。
此外,等離子體p2的產(chǎn)生條件也根據(jù)被蝕刻的層(在該情況下,本體層11)的材質(zhì)等來(lái)設(shè)定。例如,在蝕刻包含si的本體層11的情況下,等離子體p2優(yōu)選以包含六氟化硫(sf6)的工藝氣體為原料來(lái)產(chǎn)生。在該情況下,例如,從工藝氣體源212以100~800sccm供給sf6氣體,同時(shí)由減壓機(jī)構(gòu)214將反應(yīng)室103的壓力控制在10~50pa。
在本體層11是由si構(gòu)成的半導(dǎo)體層的情況下,為了在深度方向上垂直地蝕刻本體層11,能夠使用所謂的波希法。在波希法中,通過(guò)依次重復(fù)保護(hù)膜沉積步驟、保護(hù)膜蝕刻步驟和si蝕刻步驟,從而對(duì)本體層11在深度方向上挖入。
保護(hù)膜沉積步驟例如可以以如下條件進(jìn)行,即:作為原料氣體以150~250sccm供給c4f8,并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為15~25pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為0~50w,處理2~15秒鐘。
保護(hù)膜蝕刻步驟例如可以以如下條件進(jìn)行,即:作為原料氣體以200~400sccm供給sf6,并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為5~15pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為300~1000w,處理2~10秒鐘。
si蝕刻步驟例如可以以如下條件進(jìn)行,即:作為原料氣體以200~400sccm供給sf6,并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為5~15pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為50~5000w,處理10~20秒鐘。
根據(jù)上述那樣的條件,通過(guò)重復(fù)保護(hù)膜沉積步驟、保護(hù)膜蝕刻步驟、以及si蝕刻步驟,從而能夠?qū)Π瑂i的本體層11以10μm/分鐘的速度在深度方向上垂直地進(jìn)行蝕刻。
在第2等離子體蝕刻工序中,能夠在施加比第1等離子體蝕刻工序低的偏置電壓的狀態(tài)下對(duì)例如本體層11進(jìn)行高速加工。換言之,在第2等離子體蝕刻工序中,對(duì)高頻電極部220的投入功率,能夠設(shè)定得比第1等離子體蝕刻工序中的對(duì)高頻電極部220的投入功率小。因此,不需要冷卻用氣體g的冷卻。也就是說(shuō),在第2等離子體蝕刻工序中,也能夠以不產(chǎn)生基板10從載置臺(tái)211的浮起的條件高效地蝕刻本體層11。根據(jù)在第2等離子體蝕刻工序中能夠高速加工的觀點(diǎn),優(yōu)選在第1等離子體蝕刻工序中進(jìn)行蝕刻使得僅殘留本體層11。另外,如上所述,在第1等離子體蝕刻工序中,也可以將本體層11的一部分與電路層12一起除去。
優(yōu)選在停止了冷卻用氣體g的供給之后,也繼續(xù)直流電源226對(duì)esc電極219的電壓施加。據(jù)此,維持保持片22被載置臺(tái)211靜電吸附的狀態(tài)。因此,在停止了冷卻用氣體g的供給之后,保持片22也可以通過(guò)與載置臺(tái)211的接觸而被冷卻。若緊接停止了冷卻用氣體g的供給之后就停止直流電源226對(duì)esc電極219的電壓施加,則由于保持片22與載置臺(tái)211之間殘留的冷卻用氣體g的殘壓,有可能保持片22從載置臺(tái)211浮起。根據(jù)該觀點(diǎn),也優(yōu)選在停止了冷卻用氣體g的供給之后,繼續(xù)直流電源226對(duì)esc電極219的電壓施加。
(4-3)灰化工序
在通過(guò)等離子體切割工序?qū)⒒?0單片化之后,執(zhí)行灰化。將灰化用的工藝氣體(例如,氧氣(o2)、o2與包含氟的氣體的混合氣體等)從灰化氣體源213導(dǎo)入真空腔203內(nèi)。另一方面,進(jìn)行基于減壓機(jī)構(gòu)214的排氣,將真空腔203內(nèi)維持在規(guī)定壓力。通過(guò)自第1高頻電源210a的高頻電力的投入,從而在真空腔203內(nèi)產(chǎn)生氧等離子體,除去從蓋224的窗部224w露出的單片化了的基板10(元件芯片110)的表面的抗蝕劑層123。
灰化例如可以以如下條件進(jìn)行,即:作為原料氣體以150~300sccm供給cf4和o2的混合氣體(cf4∶o2=50∶50),并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為5~15pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為0~300w。另外,灰化工序中的對(duì)高頻電極部220的投入功率,期望設(shè)定得比第1等離子體蝕刻工序中的對(duì)高頻電極部220的投入功率小。據(jù)此,在施加了比第1等離子體蝕刻工序低的偏置電壓的狀態(tài)下進(jìn)行灰化。因此,不需要冷卻用氣體g的冷卻。
(5)搬出工序
灰化結(jié)束后,排出真空腔203內(nèi)的氣體,打開(kāi)閘閥。保持多個(gè)元件芯片110的運(yùn)輸載體20,通過(guò)從閘閥進(jìn)入的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)從等離子體處理裝置200搬出。運(yùn)輸載體20被搬出后,閘閥迅速關(guān)閉。運(yùn)輸載體20的搬出工藝,可以以與上述那樣的將運(yùn)輸載體20搭載到載置臺(tái)211的過(guò)程相反的過(guò)程進(jìn)行。即,使蓋224上升到規(guī)定位置之后,將對(duì)esc電極229的施加電壓設(shè)為零,解除運(yùn)輸載體20向載置臺(tái)211的吸附,使支承部222上升。支承部222上升到規(guī)定位置之后,搬出運(yùn)輸載體20。
(第2實(shí)施方式)
如圖5a所示,本實(shí)施方式中,提供給第1等離子體蝕刻工序的基板10的分割區(qū)域r1中的多層布線層121的至少一部分已經(jīng)被除去,除此以外與第1實(shí)施方式相同。對(duì)于多層布線層121,例如,在第1等離子體蝕刻工序之前,通過(guò)激光劃刻加工或者等離子體蝕刻加工,除去其至少一部分。在該情況下,在第1等離子體蝕刻工序(圖5b)中,也可以僅除去多層布線層121的剩余部分,或者將本體層11的一部分與多層布線層121的剩余部分一起除去。
另外,在本實(shí)施方式中,在提供給第1等離子體蝕刻工序的基板10的分割區(qū)域r1中,殘留了多層布線層121的一部分,但是也可以在第1等離子體蝕刻工序之前將分割區(qū)域r1中的多層布線層121全部除去。在該情況下,第1等離子體蝕刻工序,優(yōu)選在分割區(qū)域r1(即,本體層11)的剩余厚度大于20μm的時(shí)刻、優(yōu)選大于50μm的時(shí)刻結(jié)束。為了抑制冷卻用氣體g引起的基板10從載置臺(tái)211的浮起。在第1等離子體蝕刻工序之后,與第1實(shí)施方式同樣地進(jìn)行第2等離子體蝕刻工序(圖5c)。
(第3實(shí)施方式)
如圖6a所示,本實(shí)施方式中,在提供給第1等離子體蝕刻工序的基板10不包含抗蝕劑層123,除此以外與第1實(shí)施方式相同。對(duì)于抗蝕劑層123,例如,存在在第1等離子體蝕刻工序之前除去的情況,也存在根本不形成抗蝕劑層123的情況(無(wú)掩模加工)。在該情況下,也是在第1等離子體蝕刻工序(圖6b)中,既可以僅除去多層布線層121,也可以將本體層11的一部分與多層布線層121一起除去。另外,在該情況下,也可以如第2實(shí)施方式那樣,在第1等離子體蝕刻工序之前除去多層布線層121的至少一部分。在第1等離子體蝕刻工序之后,與第1實(shí)施方式同樣地進(jìn)行第2等離子體蝕刻工序(圖6c)。
在本實(shí)施方式中,在未由抗蝕劑層123保護(hù)元件區(qū)域r2的狀態(tài)下,進(jìn)行第1等離子體蝕刻工序以及第2等離子體蝕刻工序。因此,在各蝕刻工序中,元件區(qū)域r2也可能被蝕刻。因此,可以以元件區(qū)域r2的表面不易被蝕刻的條件,進(jìn)行第1等離子體蝕刻工序以及第2等離子體蝕刻工序。據(jù)此,抑制元件區(qū)域r2的蝕刻?;蛘?,例如也可以預(yù)先掌握上述條件下的第1等離子體蝕刻工序以及第2等離子體蝕刻工序?qū)υ^(qū)域r2的蝕刻程度,將元件區(qū)域r2設(shè)計(jì)得足夠厚。
(第4實(shí)施方式)
如圖7a所示,本實(shí)施方式中,提供給第1等離子體蝕刻工序的基板10在本體層11的與多層布線層121相反的一側(cè)具備背金屬層13,并且基板10的粘接到保持片22的面(第1主面10x)是具備多層布線層121的電極焊盤122的面,除此以外與第1實(shí)施方式相同。另外,在本實(shí)施方式中,抗蝕劑層123配置在背金屬層13的與本體層11相反的一側(cè)的表面。
在第1等離子體蝕刻工序中,至少蝕刻背金屬層13(圖7b)。為了不使吞吐量降低地對(duì)背金屬層13進(jìn)行等離子體蝕刻,期望施加較高的偏置電壓。這里,在第1等離子體蝕刻工序中,在基板10的分割區(qū)域r1配置了本體層11以及電路層12,所以基板10保持其平坦的形狀。因此,能夠抑制基板10從載置臺(tái)211的浮起,同時(shí)在載置臺(tái)211與保持片22之間供給冷卻用氣體g。據(jù)此,抑制保持片22以及基板10的溫度上升。即,在本實(shí)施方式中,也可以施加較高的偏置電壓同時(shí)進(jìn)行第1等離子體蝕刻工序,所以吞吐量提高。
在第1等離子體蝕刻工序中,優(yōu)選將分割區(qū)域r1中的背金屬層13全部除去(圖7b)。這是為了進(jìn)一步提高吞吐量。另外,在第1等離子體蝕刻工序中,也可以將本體層11的至少一部分與背金屬層13一起除去。在該情況下,為了抑制基板10從載置臺(tái)211的浮起,也優(yōu)選在分割區(qū)域r1的剩余厚度大于20μm的時(shí)刻、優(yōu)選大于50μm的時(shí)刻結(jié)束第1等離子體蝕刻工序。
第1等離子體蝕刻工序,例如使用以包含ar的工藝氣體為原料而產(chǎn)生的等離子體p1來(lái)進(jìn)行。此時(shí),如上所述,從第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220投入100khz以上(例如,400~500khz、或者13.56mhz)的高頻電力,施加較高的偏置電壓。具體而言,能夠根據(jù)如下條件來(lái)產(chǎn)生等離子體p1,即:作為原料氣體以150~250sccm供給cf4和ar的混合氣體(cf4∶ar=50∶50),并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為0.2~1.5pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為500~1800w。
在第2等離子體蝕刻工序中,蝕刻分割區(qū)域r1的剩余部分(在圖7c中,本體層11以及多層布線層121)。據(jù)此,基板10被單片化,在保持片22保持多個(gè)元件芯片110。本體層11以及多層布線層121的蝕刻條件可以分別不同。例如,如上所述,可以在通過(guò)波希法加工除去了本體層11之后,通過(guò)以包含ar的工藝氣體作為原料的等離子體來(lái)除去多層布線層121。
多層布線層121的蝕刻,例如可以以如下條件來(lái)進(jìn)行,即:作為原料氣體以150~250sccm供給cf4和ar的混合氣體(cf4∶ar=50∶50),并且將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整為0.2~1.5pa,將第1高頻電源210a對(duì)天線209的投入功率設(shè)為1500~2500w,將第2高頻電源210b對(duì)高頻電極部220的投入功率設(shè)為500~1000w。但是,因?yàn)樵诘?等離子體蝕刻工序(尤其,多層布線層121的除去)中,停止冷卻用氣體g的供給,所以優(yōu)選不施加會(huì)導(dǎo)致溫度上升的較高的偏置電壓。
(第5實(shí)施方式)
如圖8a所示,本實(shí)施方式中,在提供給第1等離子體蝕刻工序的基板10的分割區(qū)域r1不包含多層布線層121,除此以外與第4實(shí)施方式相同。對(duì)于多層布線層121,存在在第1等離子體蝕刻工序之前通過(guò)激光劃刻加工或者等離子體蝕刻加工來(lái)除去的情況,也存在通過(guò)設(shè)法布局,從而在分割區(qū)域r1根本不形成的情況。另外,如圖8b所示,在使保持片22保持了基板10的狀態(tài)下,優(yōu)選在相鄰的元件區(qū)域r2的多層布線層121彼此之間夾著保持片22的粘合層22a。這是為了進(jìn)一步提高基板10對(duì)載置臺(tái)211的吸附力。
根據(jù)吞吐量提高的觀點(diǎn),在第1等離子體蝕刻工序中,優(yōu)選將分割區(qū)域r1中的背金屬層13全部除去(圖8c)。在該情況下,在第2等離子體蝕刻工序中,僅除去本體層11即可(圖8c)。因此,即使不能施加較高的偏置電壓,也能夠高速地進(jìn)行波希法。也就是說(shuō),不需要冷卻用氣體g的冷卻。即,在第2等離子體蝕刻工序中,也能夠以不產(chǎn)生基板10從載置臺(tái)211的浮起的條件,高效地蝕刻本體層11。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)
本公開(kāi)的發(fā)明所涉及的制造方法,作為由保持在保持片且具備電路層的基板制造元件芯片的方法是有用的。