CN112530801A - 被加工物的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供被加工物的加工方法，能够抑制装置的大型化，并且被加工物能够将蚀刻中施加的高热排出。被加工物的加工方法从吸引路向保持面作用负压而利用卡盘工作台对被加工物进行吸引保持，使真空腔室内的气压减压至能够实现低压等离子且能够利用卡盘工作台对被加工物进行吸引保持的50Pa以上且5000Pa以下，一边对被加工物进行吸引保持一边向被加工物提供等离子状态的惰性气体，对配置于卡盘工作台的电极施加电压而利用卡盘工作台对被加工物进行静电吸附，提供等离子状态的加工用气体而对被加工物进行干蚀刻。

Description

被加工物的加工方法
技术领域
本发明涉及被加工物的加工方法。
背景技术
已知有利用等离子状态的气体对以在硅基板等正面上形成有器件的半导体器件晶片为代表的板状的被加工物进行蚀刻的等离子蚀刻技术。在该等离子蚀刻技术中，使用真空腔室，将内部的不需要的气体(大气等)去除，成为内部仅由包含蚀刻的各种处理中所使用的气体充满的状态，在使腔室成为能够产生等离子的1000Pa以下的气压之后，利用等离子对被加工物进行加工(例如参照专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2007-311462号公报
专利文献2：日本特开平08-236601号公报
当在相对于真空腔室搬入和搬出被加工物时进行使真空腔室内的空间恢复至大气压或成为真空的控制时，相应地，搬入和搬出所花费的时间增长，因此大多情况下在真空腔室的门的前方设置前室，该前室的内部的空间为规定的气压以下。通过设置前室，与真空腔室中的蚀刻并行地相对于前室搬入和搬出被加工物，因此能够减小真空腔室内的气压的调整幅度，能够削减气压的调整所花费的时间。但是，存在如下的问题：装置因设置前室而增大。
另外，在真空腔室中，通常使用静电吸附型的卡盘工作台，但存在如下的问题：在将被加工物载置于卡盘工作台时若在真空腔室内存在气体，则即使进行静电吸附，气体也容易残留(进入)于被加工物与卡盘工作台之间。由于夹着该气体，可能导致被加工物无法经由卡盘工作台而排出蚀刻中施加的高热。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供被加工物的加工方法，能够抑制装置的大型化，并且被加工物能够排出蚀刻中施加的高热。
根据本发明的一个方式，提供被加工物的加工方法，使用将内部与大气隔开的真空腔室，利用等离子状态的气体对板状的被加工物进行加工，其中，该被加工物的加工方法包含如下的步骤：搬入步骤，从该真空腔室的搬入搬出用的门将该被加工物搬入并将该被加工物载置于该真空腔室内的卡盘工作台的保持面上；真空保持步骤，在实施了该搬入步骤之后，从与该卡盘工作台的该保持面连接的吸引路作用负压而利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持；减压步骤，在实施了该真空保持步骤之后，将该门关闭并将该真空腔室内的气氛气体排气，使该真空腔室内的气压减压至能够实现低压等离子并且能够利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持的50Pa以上且5000Pa以下；静电吸附步骤，在实施了该减压步骤之后，一边利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引，一边向该被加工物提供等离子状态的惰性气体，对配置于该卡盘工作台的电极施加电压而利用该卡盘工作台对该被加工物进行静电吸附；加工步骤，在实施了该静电吸附步骤之后，向该卡盘工作台所保持的该被加工物提供等离子状态的加工用气体，对该被加工物进行干蚀刻；静电吸附停止步骤，在实施了该加工步骤之后，向该被加工物提供等离子状态的惰性气体，并且停止向该卡盘工作台的该电极施加电压；门打开步骤，向该真空腔室提供惰性气体，在将该真空腔室的内部的气压调整为大气压以上之后将该门打开；以及被加工物搬出步骤，在实施了该门打开步骤之后，停止从该吸引路作用的负压，使该被加工物从该保持面脱离并从该真空腔室搬出。
在上述的本发明的一个方式中，也可以是，在该静电吸附步骤、该加工步骤或该静电吸附停止步骤中，将在该真空腔室的外部成为等离子状态的气体提供至该被加工物。
另外，在上述的本发明的一个方式中，也可以是，在该静电吸附步骤、该加工步骤或该静电吸附停止步骤中，将在该真空腔室的内部成为等离子状态的气体提供至该被加工物。
另外，在上述的本发明的一个方式中，也可以是，该被加工物被树脂带支承于环状框架的开口而构成框架单元，该被加工物隔着该树脂带而保持于该卡盘工作台的保持面上。
根据本发明的一个方式，能够抑制装置的大型化，并且被加工物能够使蚀刻中施加的高热排出。
附图说明
图1是示出作为第1实施方式的被加工物的加工方法的加工对象的被加工物的立体图。
图2是示出图1的被加工物的剖视图。
图3是示出实施第1实施方式的被加工物的加工方法的蚀刻加工装置的剖视图。
图4是示出第1实施方式的被加工物的加工方法的处理的流程图。
图5是对图4的掩模形成步骤中的形成树脂的状态进行说明的剖视图。
图6是示出图5的掩模形成步骤中的将被加工物的正面侧利用树脂包覆后的被加工物的剖视图。
图7是对图4的掩模形成步骤中的形成激光加工槽的状态进行说明的剖视图。
图8是示出图7的掩模形成步骤中的在被加工物的正面侧形成了掩模后的被加工物的剖视图。
图9是对图4的减压步骤和静电吸附步骤进行说明的剖视图。
图10是对图4的加工步骤进行说明的剖视图。
图11是示出经过图4的加工步骤后的被加工物的剖视图。
图12是对图4的静电吸附停止步骤进行说明的剖视图。
图13是对图4的门打开步骤进行说明的剖视图。
图14是示出实施第2实施方式的被加工物的加工方法的蚀刻加工装置的剖视图。
标号说明
1、1-2：蚀刻加工装置；10：真空腔室；11：内部空间；12：搬入搬出口；13：门；20：卡盘工作台；21：保持面；22：吸引路；24：电极；30、30-1、30-2：吸引源；40：气体提供源；50：等离子化单元；60：搬入搬出单元；70：等离子状态气体提供单元；80：控制单元；100：被加工物；105：树脂带；106：环状框架；107：开口；200：框架单元；302：掩模；501：惰性气体；502：加工用气体；600：蚀刻加工槽。
具体实施方式
参照附图，对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
[第1实施方式]
根据附图，对本发明的第1实施方式的被加工物的加工方法进行说明。图1是示出作为第1实施方式的被加工物的加工方法的加工对象的被加工物100的立体图。图2是示出图1的被加工物100的剖视图。如图1所示，被加工物100例如是以硅、蓝宝石、碳化硅(SiC)、砷化镓等作为母材100-1的圆板状的半导体晶片或光器件晶片等晶片。在由呈格子状形成的多条分割预定线102划分的被加工物100的正面101的区域内形成有器件103。
另外，在被加工物100的母材100-1的正面101上层叠有功能层100-2。功能层100-2具有：低介电常数绝缘体被膜(以下称为Low-k膜)，其由包含SiOF、BSG(SiOB)等的无机物系的膜或包含聚酰亚胺系、聚对二甲苯系等聚合物的有机物系的膜构成；以及导电体膜，其由导电性的金属构成。Low-k膜与导电体膜层叠而形成器件103。导电体膜构成器件103的电路。因此，器件103由相互层叠的Low-k膜和层叠在Low-k膜之间的导电体膜构成。另外，分割预定线102的功能层100-2由Low-k膜构成，除了TEG(Test Element Group，测试元件组)100-3以外不具有导电体膜。TEG 100-3是用于发现在器件103中产生的设计上或制造上的问题的评价用元件。
在被加工物100的与正面101相反的一侧的背面104上粘贴有树脂带105，在树脂带105的外缘部安装有环状框架106。由此，被加工物100被树脂带105支承于环状框架106的开口107而构成框架单元200。另外，在本发明中，被加工物100不限于此，也可以是具有多个被树脂密封的器件的矩形状的封装基板、陶瓷板或玻璃板等板状物。
这里，树脂带105可以是所谓的树脂片，该树脂片在供被加工物100的背面104侧粘贴的那一侧不具有粘接层，树脂带105也可以是所谓的粘接带，该粘接带在供被加工物100的背面104侧粘贴的那一侧具有粘接层。
图3是示出实施第1实施方式的被加工物的加工方法的蚀刻加工装置1的剖视图。蚀刻加工装置1是对被加工物100进行等离子蚀刻的装置。如图3所示，蚀刻加工装置1具有真空腔室10、卡盘工作台20、吸引源30、气体提供源40、等离子化单元50、搬入搬出单元60以及控制单元80。另外，图3省略了形成于被加工物100的正面101侧的掩模302(参照图8)。另外，后述的图9、图10、图12以及图13也同样地省略了掩模302。
真空腔室10是将内部与大气隔开的壳体，如图3所示，真空腔室10具有内部空间11、搬入搬出口12、门13、门动作单元14、设置台15、第1排气路16、第2排气路17、供气路18以及压力计19。真空腔室10(壳体)接地。
内部空间11是在真空腔室10的内侧与大气隔开而形成的空间。搬入搬出口12是形成于真空腔室10的侧方且将大气和内部空间11连通的贯通孔，作为向内部空间11搬入被加工物100和从内部空间11搬出被加工物100的路径。
门13在搬入搬出时使用，按照能够在关闭位置与打开位置之间移动的方式设置于搬入搬出口12的附近，在关闭位置，门13覆盖搬入搬出口12，将经由搬入搬出口12的大气与内部空间11的连通隔断，在打开位置，门13从关闭位置退避，允许经由搬入搬出口12的大气与内部空间11的连通。门动作单元14使门13在关闭位置与打开位置之间移动。
设置台15设置于内部空间11的下方的宽度方向中央区域。第1排气路16和第2排气路17在内部空间11的下方分开设置于夹着设置台15的位置，分别经由能够在打开位置与关闭位置之间进行切换的阀16-1、17-1而将内部空间11与吸引源30-1、30-2之间连通。在第1实施方式中，第1排气路16按照从惰性气体提供源42、43提供惰性气体的量排出惰性气体，第2排气路17按照从加工用气体提供源41提供加工用气体的量排出加工用气体。
供气路18与设置台15对置而设置于内部空间11的上方的宽度方向中央区域，将内部空间11与气体提供源40之间连通。供气路18具有按照覆盖内部空间11侧的开口的方式设置的分散部件18-1。在第1实施方式中，分散部件18-1例如形成为设置有多个贯通孔的圆筒形状，使从气体提供源40侧提供的等离子状态的气体分散至内部空间11的卡盘工作台20的保持面21。
压力计19在真空腔室10的壳体上朝向内部空间11而设置，是对内部空间11的气压进行测量的计量系统。蚀刻加工装置1根据压力计19所测量的内部空间11的气压等而能够适当调整阀16-1、17-1、41-1、42-1、43-1的开闭。
卡盘工作台20收纳于真空腔室10而设置。具体而言，卡盘工作台20设置在内部空间11中所设置的设置台15上。如图3所示，卡盘工作台20具有保持面21、吸引路22、电极24、直流电源25、冷却流体路27以及冷却流体源28。卡盘工作台20的主体部分由具有电绝缘性的绝缘材料形成。
保持面21是形成于卡盘工作台20的上方的平坦面，隔着树脂带105而对被加工物100的背面104侧进行保持。吸引路22形成于卡盘工作台20的内部，经由能够在打开位置与关闭位置之间进行切换的阀22-1而将保持面21与吸引源30-1之间连通。
当将阀22-1切换成打开状态时，从吸引源30-1向卡盘工作台20的保持面21作用负压。在内部空间11的气压为50Pa以上的情况下，在作用于保持面21的负压与内部空间11的气压之间产生充分的压差，因此卡盘工作台20成为通过作用于保持面21的负压而能够利用保持面21以充分的强度吸引保持(真空保持)被加工物100的状态。另一方面，在内部空间11的气压小于50Pa的情况下，作用于保持面21的负压与内部空间11的气压之间的压差减小，因此卡盘工作台20成为即使通过作用于保持面21的负压也仅能够利用保持面21以较弱的力吸引保持(真空保持)被加工物100的状态。
电极24埋入卡盘工作台20的内部而配置有多个，分别与直流电源25电连接。直流电源25能够对多个电极24分别施加不同的直流的电压。当通过直流电源25施加直流的电压而在相互的电极24间产生电位差时，按照覆盖卡盘工作台20的保持面21的方式产生规定的电场。通过电极24产生该规定的电场，能够利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行静电吸附，并且能够将等离子化的气体适当地向卡盘工作台20的保持面21所保持的被加工物100拉近。
另外，当停止来自直流电源25的直流电压的施加而消除在相互的电极24间产生的电位差时，此前按照覆盖卡盘工作台20的保持面21的方式产生的规定的电场消失。通过电极24使该规定的电场消失，从而解除利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行静电吸附的状态。
冷却流体路27形成于卡盘工作台20的内部，与冷却流体源28连通。冷却流体源28向冷却流体路27提供冷却流体。当通过冷却流体源28提供的冷却流体在冷却流体路27的内部流动时，对卡盘工作台20的保持面21进行冷却。冷却流体路27对该卡盘工作台20的保持面21进行冷却，从而能够对卡盘工作台20的保持面21所保持的被加工物100进行冷却。
如图3所示，在第1实施方式中，吸引源30具有与第1排气路16和吸引路22连接的吸引源30-1以及与第2排气路17连接的吸引源30-2。另外，在第1实施方式中，吸引源30具有吸引源30-1、30-2这两个，但在本发明中，不限于该方式，可以集成为一个吸引源，也可以分成三个吸引源。
在第1实施方式中，作为吸引源30，适当地使用对内部空间11进行真空吸引的真空泵。这里，真空是指所谓的减压状态，例如是真空腔室10的内部空间11的气压比大气压低的105Pa～102Pa左右的低真空或102Pa～10-1Pa左右的中真空等。作为适当地使用于吸引源30的真空泵，使用能够一边导入惰性气体一边将内部空间11真空吸引成能够实现低压等离子的气压的泵，例如，将实现低真空的干式泵或油旋转泵等与能够实现中真空的涡轮分子泵或油扩散泵等组合而使用。这里，能够实现低压等离子是指在真空(减压状态)下能够进行加工用气体或惰性气体的等离子化。
如图3所示，气体提供源40具有加工用气体提供源41和惰性气体提供源42、43。加工用气体提供源41经由能够在打开位置与关闭位置之间进行切换的阀41-1而与供气路18连接。惰性气体提供源42、43分别经由能够在打开位置与关闭位置之间进行切换的阀42-1、43-1而与供气路18连接。
在第1实施方式中，加工用气体提供源41提供作为加工用气体的六氟化硫(sulfurhexafluoride、SF6)气体，但在本发明中，不限于此，只要是能够通过等离子化而对被加工物100进行蚀刻而加工的化合物或混合物的气体，则可以将任何化合物或混合物的气体作为加工用气体而提供。另外，这里，能够对被加工物100进行蚀刻而加工是指能够按照规定的速度以上对被加工物100进行蚀刻。
在第1实施方式中，惰性气体提供源42、43分别提供作为惰性气体的氦气(He)和氮气(N2)，但在本发明中，不限于此，只要是即使等离子化也对被加工物100呈惰性的化合物或混合物的气体，则可以将任何化合物或混合物的气体作为惰性气体而提供。另外，这里，对被加工物100呈惰性是指仅按照小于规定的速度对被加工物100进行蚀刻，对被加工物100引起的任何化学反应也按照小于规定的反应速度进行。除此以外，惰性气体提供源42、43例如可以提供作为惰性气体的氩气(Ar)或清洁干燥空气(Clean Dry Air、CDA)。另外，在后述的第1实施方式的被加工物的加工方法中，仅使用惰性气体提供源43，但在本发明中，不限于此，可以仅使用惰性气体提供源42，也可以并用惰性气体提供源42、43。
在第1实施方式中，将从惰性气体提供源43提供的惰性气体使用于真空腔室10的内部空间11的真空破坏，因此，阀43-1具有将抑制了打开状态下的惰性气体的提供量的慢排气阀(未图示)和打开状态下的惰性气体的提供量较大的排气阀(未图示)并列设置的构造。
等离子化单元50是将从气体提供源40通过供气路18而朝向内部空间11的卡盘工作台20的保持面21提供的加工用气体或惰性气体在供气路18的内部进行等离子化的机构，如图3所示，等离子化单元50具有一对等离子化电极51和高频电源52。在第1实施方式中，等离子化单元50能够将在真空腔室10的外部的供气路18进行等离子化而成为等离子状态的气体向搬入至真空腔室10的内部空间11的被加工物100提供。
一对等离子化电极51夹着供气路18相互对置而设置。高频电源52能够对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压。当一对等离子化电极51被高频电源52施加高频的交流电压时，能够将通过供气路18的气体等离子化(自由基化或离子化等)。
搬入搬出单元60在如图3所示的真空腔室10的内部空间11中的卡盘工作台20的保持面21的上方的搬入搬出位置与真空腔室10的外侧的位置即从搬入搬出位置退避的搬入搬出单元60所定位的退避位置之间，将搬入搬出口12作为移动路径的一部分而沿着搬入搬出口12的开口方向移动。搬入搬出单元60朝向下方、即在搬入搬出位置与卡盘工作台20的保持面21对置的那一侧的面上具有对被加工物100进行把持的把持部61。在图3所示的第1实施方式的例子中，把持部61设置于两个部位，但在本发明中，不限于此，只要能够对被加工物100进行把持，则可以设置于一个部位，也可以设置于三个部位以上。在第1实施方式中，作为搬入搬出单元60，将机器人手臂作为适当的例子进行例示。
控制单元80分别对蚀刻加工装置1的各构成要素进行控制，使蚀刻加工装置1实施与对被加工物100的蚀刻相关的各动作。在第1实施方式中，控制单元80包含计算机系统。控制单元80具有：运算处理装置，其具有CPU(central processing unit，中央处理器)那样的微处理器；存储装置，其具有ROM(read only memory，只读存储器)或RAM(random accessmemory，随机存取存储器)那样的存储器；以及输入输出接口装置。运算处理装置按照存储于存储装置的计算机程序而实施运算处理，将用于控制蚀刻加工装置1的控制信号经由输入输出接口装置而输出至蚀刻加工装置1的各构成要素。
图4是示出第1实施方式的被加工物的加工方法的处理的流程图。第1实施方式的被加工物的加工方法大致使用蚀刻加工装置1而实施，如图4所示，该被加工物的加工方法具有掩模形成步骤ST11、搬入步骤ST12、真空保持步骤ST13、减压步骤ST14、静电吸附步骤ST15、加工步骤ST16、静电吸附停止步骤ST17、门打开步骤ST18以及被加工物搬出步骤ST19。第1实施方式的被加工物的加工方法是使用蚀刻加工装置1的将内部与大气隔开的真空腔室10、利用等离子状态的加工用气体502(参照图10)对收纳于内部的板状的被加工物100进行加工的方法。在被加工物的加工方法中，在第1实施方式中，在被加工物100的正面101上形成掩模302，从正面101侧进行等离子蚀刻，但在本发明中，不限于此，也可以在被加工物100的背面104上形成掩模302，从背面104侧进行等离子蚀刻。
图5是说明对于图1的被加工物100的掩模形成步骤ST11中的形成树脂301的状态的剖视图。图6是示出图5的掩模形成步骤ST11中的将被加工物100的正面101侧利用树脂301包覆后的被加工物100的剖视图。图7是说明对于图6的被加工物100的掩模形成步骤ST11中的形成激光加工槽401的状态的剖视图。图8是示出图7的掩模形成步骤ST11中的在被加工物100的正面101侧形成掩模302后的被加工物100的剖视图。
如图5、图6、图7以及图8所示，掩模形成步骤ST11是在不通过第1实施方式的被加工物的加工方法实施蚀刻的被加工物100上的区域形成防止蚀刻的掩模302的步骤。
在掩模形成步骤ST11中，首先如图5所示，树脂包覆单元110的保持工作台111利用保持面112隔着树脂带105而对被加工物100的背面104侧进行保持，树脂包覆单元110的夹持部113对安装于被加工物100的环状框架106进行夹持。
在掩模形成步骤ST11中，接下来，树脂包覆单元110的树脂提供部114朝向保持面112所保持的被加工物100的露出的面的那一侧即正面101通过喷射、散布、滴加等而提供液态树脂300，并且使保持工作台111绕沿着与保持面112垂直的方向的轴心旋转。由此，在掩模形成步骤ST11中，借助保持工作台111和被加工物100而对提供至被加工物100的正面101上的液态树脂300赋予离心力，通过该离心力，使液态树脂300薄薄地扩散至被加工物100的整个正面101，如图6所示，在被加工物100的正面101上形成薄膜状的树脂301。
这里，液态树脂300既可以含有树脂301并通过具有挥发性的溶剂使树脂301分散而形成涂布液，也可以以水溶性的树脂301作为主要成分。树脂301适当地使用对于后述的加工步骤ST16的蚀刻中所使用的等离子状态的加工用气体502的化学耐性强的材料，例如可以适当地使用在蚀刻的抗蚀剂等掩模中通常使用的材料。
另外，在掩模形成步骤ST11中，可以重叠地形成两层以上的薄膜状的树脂301，也可以根据树脂301的种类，使用未图示的加热装置而对形成于被加工物100的正面101上的树脂301进行加热硬化。
在掩模形成步骤ST11中，在树脂301的硬化后，如图7所示，激光加工单元120的保持工作台121利用保持面122隔着树脂带105而对包覆有树脂301的被加工物100的背面104侧进行保持，激光加工单元120的夹持部123对安装于包覆有树脂301的被加工物100的环状框架106进行夹持。
在掩模形成步骤ST11中，接下来，在执行对准即进行保持工作台121上的被加工物100与基于激光加工单元120的激光束照射单元124的激光束400的照射位置的对位后，激光束照射单元124从正面101侧沿着分割预定线102照射激光束400而进行激光加工，从而将分割预定线102上的树脂301去除，如图8所示，沿着分割预定线102形成激光加工槽401。
在第1实施方式中，在掩模形成步骤ST11中，将分割预定线102上的树脂301、功能层100-2、TEG 100-3以及母材100-1的表层去除而形成激光加工槽401。激光加工槽401使被加工物100的母材100-1在槽底露出。在掩模形成步骤ST11中，由此如图8所示，使器件103上的树脂301残留，去除分割预定线102上的树脂301，形成由树脂301构成的掩模302。被加工物100成为被加工物100的母材100-1在激光加工槽401的槽底露出而能够进行基于蚀刻的加工的状态。
蚀刻加工装置1在未实施被加工物的加工方法时，将阀16-1、17-1适当地开闭，经由第1排气路16和第2排气路17，通过吸引源30-1、30-2而将真空腔室10的内部空间11保持为真空状态。因此，第1实施方式的被加工物的加工方法的搬入步骤ST12在真空腔室10的内部空间11保持为真空状态的状态下开始。
如图3所示，搬入步骤ST12是从真空腔室10的搬入搬出用的门13搬入被加工物100且将被加工物100载置于真空腔室10内的卡盘工作台20的保持面21上的步骤。
在搬入步骤ST12中，具体而言，首先将在被加工物的加工方法的开始时刻所保持的真空腔室10的内部空间11的真空状态破坏。即，在搬入步骤ST12中，控制单元80将阀16-1、17-1切换成关闭状态，并且将阀43-1切换成打开状态，从而从惰性气体提供源43向真空腔室10的内部空间11提供惰性气体，使内部空间11的气压升压至大气压。
在搬入步骤ST12中，更详细而言，控制单元80仅将阀43-1的慢排气阀切换成打开状态，在使内部空间11的气压从真空状态比较慢地升压至约1000Pa后，任意地设置时间延迟，将阀43-1的慢排气阀切换成关闭状态，并且将排气阀切换成打开状态，从而使内部空间11的气压从约1000Pa快速地升压至大气压(约100000Pa)。
在搬入步骤ST12中，当使内部空间11的气压升压至大气压时，控制单元80暂时将阀43-1的排气阀切换成关闭状态。然后，在搬入步骤ST12中，控制单元80为了保持相对于大气压稍微为正压的状态而适当地将阀43-1的排气阀切换成打开状态。
在搬入步骤ST12中，在使内部空间11的气压升压至大气压后，通过门动作单元14使门13从关闭位置移动至打开位置，将搬入搬出口12打开，从而将真空腔室10打开。在搬入步骤ST12中，在将搬入搬出口12打开的同时，控制单元80使阀43-1的排气阀成为打开状态而从惰性气体提供源43向真空腔室10的内部空间11提供惰性气体，从而在搬入步骤ST12的之后的处理的执行中，防止从搬入搬出口12向真空腔室10的内部空间11的大气流入。
在搬入步骤ST12中，接下来，在退避位置对包含利用掩模形成步骤ST11形成有掩模302的被加工物100而构成的框架单元200进行把持的搬入搬出单元60在利用把持部61对掩模形成步骤ST11后的被加工物100进行把持的状态下，通过打开的搬入搬出口12而从退避位置移动至搬入搬出位置，从而从真空腔室10的搬入搬出用的门13搬入被加工物100。
在搬入步骤ST12中，在被加工物100的搬入后，搬入搬出单元60在搬入搬出位置解除把持部61对掩模形成步骤ST11后的被加工物100的把持状态，从而将被加工物100载置于真空腔室10内的卡盘工作台20的保持面21上。在搬入步骤ST12中，由此如图3所示，成为使包含利用掩模形成步骤ST11形成有掩模302的被加工物100而构成的框架单元200的树脂带105侧朝向卡盘工作台20的保持面21而进行载置的状态。
如图3所示，真空保持步骤ST13是在实施了搬入步骤ST12之后从与卡盘工作台20的保持面21连接的吸引路22作用负压而利用卡盘工作台20对被加工物100进行吸引保持的步骤。
在真空保持步骤ST13中，具体而言，控制单元80将阀22-1从关闭状态切换成打开状态，从而将来自吸引源30-1的负压经由吸引路22而作用于保持面21。在真空保持步骤ST13中，由此如图3所示，成为利用卡盘工作台20的保持面21对包含利用掩模形成步骤ST11形成有掩模302的被加工物100而构成的框架单元200的树脂带105侧进行吸引保持的状态。
图9是对图4的减压步骤ST14和静电吸附步骤ST15进行说明的剖视图。如图9所示，减压步骤ST14是在实施了真空保持步骤ST13之后将门13关闭并将真空腔室10内的气氛气体排气而使真空腔室10内的气压减压至能够实现低压等离子(即能够实施基于低压等离子的处理)且能够进行卡盘工作台20的吸引保持的50Pa以上且5000Pa以下的步骤。
在减压步骤ST14中，首先使在搬入步骤ST12中通过搬入搬出口12而插入至真空腔室10内的搬入搬出位置的搬入搬出单元60通过搬入搬出口12而从搬入搬出位置移动至退避位置。在减压步骤ST14中，接着通过门动作单元14使门13从打开位置移动至关闭位置而将搬入搬出口12关闭，从而将真空腔室10关闭。
在减压步骤ST14中，在将搬入搬出口12关闭之后，控制单元80将阀43-1的排气阀切换成关闭状态，并且将阀16-1、17-1中的至少任意一方切换成打开状态，从而将关闭的真空腔室10的内部空间11的气氛气体排气而进行真空吸引。在减压步骤ST14中，更详细而言，首先通过吸引源30对真空腔室10的内部空间11进行减压，使真空腔室10的内部空间11的气压成为能够实现低压等离子且能够利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行吸引保持的50Pa以上且5000Pa以下、优选50Pa以上且1000Pa以下。
如图9所示，静电吸附步骤ST15是在实施了减压步骤ST14之后一边利用卡盘工作台20对被加工物100进行吸引一边向被加工物100提供等离子状态的惰性气体501并对配置于卡盘工作台20的电极24施加电压而利用卡盘工作台20对被加工物100进行静电吸附的步骤。
静电吸附步骤ST15在控制单元80的控制下在将被加工物100吸引保持于卡盘工作台20的保持面21上且使真空腔室10的内部空间11的气压维持为50Pa以上且5000Pa以下、优选50Pa以上且1000Pa以下的状态下实施。
在静电吸附步骤ST15中，具体而言，首先控制单元80将阀43-1切换成打开状态而导入惰性气体，并且等离子化单元50利用高频电源52对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压，从而将通过供气路18的惰性气体等离子化。在第1实施方式中，在静电吸附步骤ST15中，将在真空腔室10的外部的供气路18中成为等离子状态的惰性气体501提供至被加工物100。在静电吸附步骤ST15中，这样向卡盘工作台20的保持面21上的被加工物100提供等离子状态的惰性气体501，从而通过等离子状态的惰性气体501而使卡盘工作台20的保持面21上的被加工物100成为带静电的状态。
在静电吸附步骤ST15中，接下来，卡盘工作台20受到控制单元80的控制，通过直流电源25对电极24分别施加不同的直流的电压，在相互的电极24间产生电位差，从而按照覆盖卡盘工作台20的保持面21的方式产生规定的电场。在静电吸附步骤ST15中，这样卡盘工作台20按照覆盖卡盘工作台20的保持面21的方式产生规定的电场，从而对成为带静电的状态的被加工物100进行静电吸附。
在内部空间11的气压小于50Pa的状态下利用保持面21对被加工物100进行静电吸附的情况下，内部空间11的气压与为了吸引保持而作用于保持面21的负压之间的压差较小，因此无法利用保持面21充分地吸引保持被加工物100，因此有可能在卡盘工作台20与被加工物100之间未紧贴而具有间隙的状态下进行静电吸附。另外，在内部空间11的气压大于5000Pa的状态下利用保持面21对被加工物100进行静电吸附的情况下，有可能在卡盘工作台20与被加工物100之间、更详细而言在卡盘工作台20的保持面21与粘贴于被加工物100的背面104的树脂带105之间残留(进入)气体。
因此，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，在减压步骤ST14中，在控制单元80的控制下，维持保持面21对被加工物100的吸引保持，并且对内部空间11的气压进行减压，直至内部空间11的气压成为50Pa以上且5000Pa以下、优选50Pa以上且1000Pa以下。由此，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，在真空保持步骤ST13和减压步骤ST14中，维持卡盘工作台20与被加工物100之间的紧贴，并且将卡盘工作台20与被加工物100之间的气体排出。在第1实施方式的被加工物的加工方法中，在实施了该减压步骤ST14之后的状态下，在静电吸附步骤ST15中，受到控制单元80的控制而利用保持面21对被加工物100进行静电吸附。由此，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，在实施了减压步骤ST14之后的静电吸附步骤ST15中，能够在使卡盘工作台20与被加工物100之间充分紧贴且降低卡盘工作台20与被加工物100之间的气体的残留(进入)的状态下利用保持面21对被加工物100进行静电吸附。
图10是对图4的加工步骤ST16进行说明的剖视图。图11是示出经过了图4的加工步骤ST16之后的被加工物100的剖视图。如图10所示，加工步骤ST16是在实施了静电吸附步骤ST15之后向卡盘工作台20所保持的被加工物100提供等离子状态的加工用气体502而对被加工物100进行干蚀刻的步骤。
在加工步骤ST16中，在静电吸附步骤ST15之后，控制单元80将阀43-1维持在打开状态，并维持利用高频电源52对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压的状态，将在供气路18中成为等离子状态的惰性气体501持续提供至被加工物100。
在加工步骤ST16中，具体而言，首先通过控制单元80的控制，将真空腔室10的内部空间11进一步排气，进行真空吸引而使内部空间11的气压成为50Pa以下。由此，在加工步骤ST16中，作用于保持面21的负压与内部空间11的气压之间的压差减小，因此实质上解除卡盘工作台20的保持面21对被加工物100的吸引保持，大致成为通过静电吸附而利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行保持的状态。另外，在加工步骤ST16中，在实质上解除卡盘工作台20的保持面21对被加工物100的吸引保持的期间，控制单元80可以将阀22-1从打开状态切换成关闭状态，暂时停止经由来自吸引源30-1的吸引路22而向保持面21作用负压。
在加工步骤ST16中，在使内部空间11的气压为50Pa以下之后，控制单元80将阀41-1切换成打开状态而导入加工用气体。在加工步骤ST16中，由此等离子化单元50持续利用高频电源52对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压，因此加工用气体在通过供气路18的期间被等离子化。在第1实施方式中，在加工步骤ST16中，将在位于真空腔室10的外部的供气路18中成为等离子状态的加工用气体502提供至被加工物100。另外，在加工步骤ST16中，受到控制单元80的控制，对被加工物100进行静电吸附而保持的卡盘工作台20通过在保持面21上产生的规定的电场而将等离子状态的加工用气体502拉近被加工物100。在加工步骤ST16中，这样向卡盘工作台20的保持面21上的被加工物100提供等离子状态的加工用气体502，从而通过等离子状态的加工用气体502对卡盘工作台20的保持面21上的被加工物100进行干蚀刻。
在加工步骤ST16中，与被加工物100的干蚀刻的实施并行地，冷却流体源28向冷却流体路27提供冷却流体，从而对卡盘工作台20的保持面21进行冷却，从而将对卡盘工作台20的保持面21所保持的被加工物100进行干蚀刻而产生的热经由卡盘工作台20而排出。
在加工步骤ST16中，在被加工物100的器件103上形成有掩模302，因此被加工物100的器件103的部分利用掩模302进行保护而免受等离子状态的加工用气体502的蚀刻。另一方面，在加工步骤ST16中，在被加工物100的分割预定线102上将树脂301去除而成为能够进行蚀刻的状态，因此将等离子状态的加工用气体502拉近被加工物100的分割预定线102的部分的母材100-1，对分割预定线102的部分的母材100-1进行蚀刻而去除。在加工步骤ST16中，当在控制单元80的控制下实施规定的时间的蚀刻时，如图11所示，将被加工物100的分割预定线102的部分的母材100-1完全去除而在分割预定线102的部分形成使相邻的器件103分开的蚀刻加工槽600，成为相邻的器件103利用粘贴于背面104的树脂带105以相互分开的方式进行支承的状态。在加工步骤ST16中，控制单元80将阀41-1切换成关闭状态而停止加工用气体的导入，结束干蚀刻。
图12是对图4的静电吸附停止步骤ST17进行说明的剖视图。如图12所示，静电吸附停止步骤ST17是在实施了加工步骤ST16之后向被加工物100提供等离子状态的惰性气体501，并且停止向卡盘工作台20的电极24施加电压的步骤。
关于静电吸附停止步骤ST17，在静电吸附步骤ST15和加工步骤ST16之后，控制单元80将阀43-1维持为打开状态，并维持利用高频电源52对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压的状态，在将在供气路18中成为等离子状态的惰性气体501持续提供至被加工物100的状态下开始静电吸附停止步骤ST17。
在静电吸附停止步骤ST17中，具体而言，首先通过控制单元80的控制将惰性气体导入至真空腔室10的内部空间11，使内部空间11的气压成为50Pa以上且5000Pa以下、优选50Pa以上且1000Pa以下。由此，在静电吸附停止步骤ST17中，作用于保持面21的负压与内部空间11的气压之间的压差充分增大，因此一边维持利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行静电吸附的状态，一边利用卡盘工作台20的保持面21再次对被加工物100进行吸引保持。
在静电吸附停止步骤ST17中，接着在利用卡盘工作台20的保持面21对被加工物100进行吸引保持和静电吸附的状态下，受到控制单元80的控制而停止直流电源25向电极24施加直流的电压，消除在相互的电极24间产生的电位差，从而使按照覆盖卡盘工作台20的保持面21的方式产生的规定的电场消失。在静电吸附停止步骤ST17中，由此停止、解除卡盘工作台20的保持面21对被加工物100的静电吸附。
在静电吸附停止步骤ST17中，在停止、解除了卡盘工作台20的保持面21对被加工物100的静电吸附之后，控制单元80停止从等离子化单元50的高频电源52对一对等离子化电极51之间施加高频的交流电压。在静电吸附停止步骤ST17中，由此停止向被加工物100提供等离子状态的惰性气体501。
图13是对图4的门打开步骤ST18进行说明的剖视图。如图13所示，门打开步骤ST18是向真空腔室10提供惰性气体而将真空腔室10的内部的气压调整为大气压以上之后将门13打开的步骤。
在门打开步骤ST18中，具体而言，首先利用与搬入步骤ST12同样的方法向真空腔室10提供惰性气体，从而将实施了静电吸附停止步骤ST17后的真空腔室10的内部空间11的真空状态破坏。在门打开步骤ST18中，由此将真空腔室10的内部空间11的气压调整为大气压以上。
在门打开步骤ST18中，接着利用与搬入步骤ST12同样的方法，通过门动作单元14使门13从关闭位置移动至打开位置，将搬入搬出口12打开，从而将真空腔室10打开。
被加工物搬出步骤ST19是在实施了门打开步骤ST18之后停止从吸引路22作用的负压而使被加工物100从保持面21脱离并从真空腔室10搬出的步骤。
在被加工物搬出步骤ST19中，具体而言，首先控制单元80将阀22-1从打开状态切换成关闭状态，从而停止经由来自吸引源30-1的吸引路22而向保持面21作用负压。在被加工物搬出步骤ST19中，由此解除卡盘工作台20的保持面21对包含经由加工步骤ST16而在分割预定线102的部分形成有蚀刻加工槽600的被加工物100而构成的框架单元200的吸引保持，成为包含该被加工物100而构成的框架单元200从保持面21脱离的状态。
在被加工物搬出步骤ST19中，接着搬入搬出单元60在未利用把持部61进行任何把持的状态下通过在门打开步骤ST18中打开的搬入搬出口12而从退避位置移动至搬入搬出位置。并且，在被加工物搬出步骤ST19中，搬入搬出单元60在搬入搬出位置，利用把持部61对从保持面21脱离的包含被加工物100的框架单元200进行把持，在对包含被加工物100的框架单元200进行把持的状态下，通过搬入搬出口12而从搬入搬出位置移动至退避位置。在被加工物搬出步骤ST19中，这样搬入搬出单元60从真空腔室10的搬入搬出用的门13将包含经由加工步骤ST16而在分割预定线102的部分形成有蚀刻加工槽600的被加工物100而构成的框架单元200搬出。
如上所述，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，维持保持面21对被加工物100的吸引保持，并且对内部空间11的气压进行减压，直至内部空间11的气压成为50Pa以上且5000Pa以下、优选50Pa以上且1000Pa以下为止，在该状态下利用保持面21对被加工物100进行静电吸附。由此，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，能够在使卡盘工作台20与被加工物100之间充分紧贴且降低卡盘工作台20与被加工物100之间的气体的残留(进入)的状态下，利用保持面21对被加工物100进行静电吸附。由此，第1实施方式的被加工物的加工方法起到如下的作用效果：被加工物100能够将蚀刻中施加的高热经由卡盘工作台20而高效地排出。
另外，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，蚀刻加工装置1未设置所谓的前室，因此利用在被加工物100的搬入搬出时内部空间11的气压接近大气压这一点，在维持基于真空的吸引保持并且对内部空间11的气压进行减压的状态下实施静电吸附。这样，第1实施方式的被加工物的加工方法起到如下的作用效果：蚀刻加工装置1不需要所谓的前室，因此能够抑制装置的大型化。
另外，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，在静电吸附步骤ST15、加工步骤ST16或静电吸附停止步骤ST17中，将在真空腔室10的外部成为等离子状态的气体提供至被加工物100。即，第1实施方式的被加工物的加工方法按照所谓的远程等离子方式来实施。因此，第1实施方式的被加工物的加工方法能够使蚀刻加工装置1的真空腔室10周围更紧凑，因此起到能够进一步抑制装置的大型化的作用效果。
另外，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，被加工物100被树脂带105支承于环状框架106的开口107而构成框架单元200，被加工物100隔着树脂带105而保持于卡盘工作台20的保持面21上。因此，第1实施方式的被加工物的加工方法起到如下的作用效果：在通过加工步骤ST16将被加工物100的分割预定线102的部分完全去除而形成蚀刻加工槽600的情况下，能够维持相邻的器件103利用粘贴于背面104的树脂带105以相互分离的方式进行支承的状态。
另外，在第1实施方式的被加工物的加工方法中，也可以代替形成蚀刻加工槽600而利用等离子蚀刻将加工槽401的表层的热影响层去除并利用切削刀具进行切割而分割。在该情况下，第1实施方式的被加工物的加工方法起到如下的作用效果：利用等离子蚀刻将热影响层去除，因此能够提高被加工物100的抗弯强度。
[第2实施方式]
根据附图，对本发明的第2实施方式的被加工物的加工方法进行说明。图14是示出实施第2实施方式的被加工物的加工方法的蚀刻加工装置1-2的剖视图。图14中，在与第1实施方式相同的部分标记相同的标号，并省略了说明。
如图14所示，蚀刻加工装置1-2是在蚀刻加工装置1中代替供气路18和等离子化单元50而具有等离子状态气体提供单元70的装置，其他结构与蚀刻加工装置1相同。另外，图14省略了搬入搬出单元60。
如图14所示，等离子状态气体提供单元70具有上部电极71、高频电源74以及升降驱动部75。
上部电极71在内部空间11的上方的宽度方向中央区域贯通真空腔室10的壳体，与设置台15对置而设置。上部电极71具有电极面72和气体提供路73。电极面72形成于上部电极71的与设置台15对置的方向的面上。电极面72与设置于设置台15的卡盘工作台20的保持面21在铅垂方向上对置。气体提供路73形成于上部电极71的内部，将电极面72与气体提供源40之间连通。
高频电源74能够对上部电极71与作为下部电极的卡盘工作台20内的电极24之间施加高频的交流电压。当上部电极71和电极24通过高频电源74施加高频的交流电压时，能够将提供至上部电极71的电极面72与卡盘工作台20的保持面21之间的气体自由基化或离子化等而等离子化。
升降驱动部75与上部电极71连接而设置，是使上部电极71相对于真空腔室10在铅垂方向上升降的机构。升降驱动部75使上部电极71在退避位置与等离子化位置之间移动，在该退避位置，使上部电极71的电极面72相对于卡盘工作台20的保持面21在铅垂方向上充分分开而能够使搬入搬出单元60收进搬入搬出位置，在该等离子化位置，使上部电极71的电极面72与卡盘工作台20的保持面21充分接近而能够将提供至电极面72与保持面21之间的气体等离子化。
在第2实施方式中，等离子状态气体提供单元70能够将在位于真空腔室10的内部的上部电极71的电极面72与卡盘工作台20的保持面21之间进行等离子化而成为等离子状态的气体提供至卡盘工作台20的保持面21所保持的被加工物100。
第2实施方式的被加工物的加工方法代替第1实施方式的被加工物的加工方法的蚀刻加工装置1而通过蚀刻加工装置1-2实施。因此，第2实施方式的被加工物的加工方法代替第1实施方式的被加工物的加工方法的将在静电吸附步骤ST15、加工步骤ST16以及静电吸附停止步骤ST17中通过供气路18和等离子化单元50在真空腔室10的外部成为等离子状态的气体提供至被加工物100，而将通过等离子状态气体提供单元70在真空腔室10的内部成为等离子状态的气体提供至被加工物100，其他结构与第1实施方式相同。
第2实施方式的被加工物的加工方法具有以上那样的结构，除了将在真空腔室10的外部成为等离子状态的气体提供至被加工物100以外，与第1实施方式的被加工物的加工方法相同，因此起到与第1实施方式的被加工物的加工方法相同的作用效果。
在第2实施方式的被加工物的加工方法中，在静电吸附步骤ST15、加工步骤ST16或静电吸附停止步骤ST17中，将在真空腔室10的内部成为等离子状态的气体提供至被加工物100。因此，第2实施方式的被加工物的加工方法起到如下的作用效果：能够将在真空腔室10的内部成为等离子状态的气体立刻使用于位于与成为等离子状态的位置接近的位置的被加工物100的蚀刻，因此能够高效地进行被加工物100的蚀刻。
另外，本发明并不限于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。

Claims (4)

1.一种被加工物的加工方法，使用将内部与大气隔开的真空腔室，利用等离子状态的气体对板状的被加工物进行加工，其中，
该被加工物的加工方法包含如下的步骤：
搬入步骤，从该真空腔室的搬入搬出用的门将该被加工物搬入并将该被加工物载置于该真空腔室内的卡盘工作台的保持面上；
真空保持步骤，在实施了该搬入步骤之后，从与该卡盘工作台的该保持面连接的吸引路作用负压而利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持；
减压步骤，在实施了该真空保持步骤之后，将该门关闭并将该真空腔室内的气氛气体排气，使该真空腔室内的气压减压至能够实现低压等离子并且能够利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持的50Pa以上且5000Pa以下；
静电吸附步骤，在实施了该减压步骤之后，一边利用该卡盘工作台对该被加工物进行吸引，一边向该被加工物提供等离子状态的惰性气体，对配置于该卡盘工作台的电极施加电压而利用该卡盘工作台对该被加工物进行静电吸附；
加工步骤，在实施了该静电吸附步骤之后，向该卡盘工作台所保持的该被加工物提供等离子状态的加工用气体，对该被加工物进行干蚀刻；
静电吸附停止步骤，在实施了该加工步骤之后，向该被加工物提供等离子状态的惰性气体，并且停止向该卡盘工作台的该电极施加电压；
门打开步骤，向该真空腔室提供惰性气体，在将该真空腔室的内部的气压调整为大气压以上之后将该门打开；以及
被加工物搬出步骤，在实施了该门打开步骤之后，停止从该吸引路作用的负压，使该被加工物从该保持面脱离并从该真空腔室搬出。
2.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其中，
在该静电吸附步骤、该加工步骤或该静电吸附停止步骤中，将在该真空腔室的外部成为等离子状态的气体提供至该被加工物。
3.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其中，
在该静电吸附步骤、该加工步骤或该静电吸附停止步骤中，将在该真空腔室的内部成为等离子状态的气体提供至该被加工物。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的被加工物的加工方法，其中，
该被加工物被树脂带支承于环状框架的开口而构成框架单元，该被加工物隔着该树脂带而保持于该卡盘工作台的保持面上。
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