DE102018211608A1 - Elektrostatische Einspannung - Google Patents

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Kenta Chito
Hidekazu Iida
Tomohiro Yamada
Yoshiteru Nishida
Hiroyuki Takahashi
Ryoko Fujiya
Susumu Yokoo
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Abstract

Hier offenbart ist eine elektrostatische Einspannung, die eine Halteoberfläche zum Halten eines Wafers mit einem Band, das an einer Seite des Wafers angebracht ist, in dem Zustand, in dem das Band in Kontakt mit der Halteoberfläche ist, aufweist. Die elektrostatische Einspannung beinhaltet ein scheibenförmiges Element, das mehrere feine Löcher aufweist, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind, wobei die feinen Löcher an der Halteoberfläche frei liegen, mehrere Unebenheiten an der Halteoberfläche ausgebildet sind und mit den feinen Löchern verbunden sind und eine Elektrode in dem scheibenförmigen Element eingebettet ist. Wenn die Vakuumquelle betätigt wird, um ein Vakuum an der Halteoberfläche durch die feinen Löcher auszubilden und dadurch den Wafer durch das Band an der Halteoberfläche und einem Saugen zu halten, dienen die Unebenheiten, die an der Halteoberfläche ausgebildet sind, als ein Saugdurchgang, der mit den feinen Löchern verbunden ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrostatische Einspannung.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Nach einem Schleifen eines Wafers unter Verwendung einer Schleifvorrichtung bleiben Schleifmarkierungen an der geschliffenen Oberfläche (Arbeitsoberfläche) des Wafers über. Die Schleifmarkierungen verursachen eine Reduktion der Festigkeit des Wafers. Um mit diesem Problem umzugehen, wurde eine Plasmaätzvorrichtung zum Durchführen eines Plasmaätzens vorgeschlagen, um dadurch die Schleifmarkierungen von der geschliffenen Oberfläche des Wafers (siehe zum Beispiel die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2016-143785 ) vorgeschlagen. In der Plasmaätzvorrichtung wird der Wafer von Außerhalb einer Kammer (Vakuumkammer) durch eine Lade/Entladeklappe in die Kammer geladen und ein Ätzgas wird als nächstes in die Kammer in dem Zustand zugeführt, in dem die Kammer evakuiert wurde. Das Ätzgas in der Kammer wird als nächstes in ein Plasma zersetzt, welches mit dem Wafer reagiert, um dadurch die Schleifmarkierungen von der geschliffenen Oberfläche des Wafers zu entfernen. Folglich ist es möglich eine Reduktion der Festigkeit aufgrund der Schleifmarkierungen, die an der geschliffenen Oberfläche des Wafers überbleiben, zu unterdrücken.
  • In solch einer Plasma-Ätz-Vorrichtung wird eine Vakuumbedingung in der Kammer beim Durchführen des Plasmaätzens beibehalten. Entsprechend wird als ein Einspanntisch zum Halten eines Wafers ein Einspanntisch eines elektrostatischen Haltetyps, im Allgemeinen elektrostatische Einspannung genannt, anstelle eines Einspanntischs eines Saug-Haltetyps angepasst.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ferner ist ein Band als ein Schutzelement an der unteren Oberfläche des Wafers angebracht und der Wafer wird durch das Band an der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung platziert. In diesem Fall existiert ein Fall, dass eine Blase (Spalt) zwischen dem Band und der elektrostatischen Einspannung ausgebildet sein kann. Die elektrostatische Einspannung ist mit einem Kühlwasserdurchgang zum Führen eines Kühlwassers ausgebildet, um die Reaktionswärme, die durch die Reaktion zwischen dem Ätzgas (Plasma) und dem Wafer generiert wird, abzuführen. Entsprechend, wenn ein Plasmaätzen in dem Zustand durchgeführt wird, in dem die Blase zwischen dem Band und der elektrostatischen Einspannung ausgebildet ist, wird das Band nicht durch das Kühlwasser an der Position gekühlt, an der die Blase ausgebildet ist, weil das Band in diesem Abschnitt nicht in Kontakt mit der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung ist. Als ein Ergebnis ist das Band in dieser Position einer hohen Temperatur ausgesetzt. Das Band weist eine haftvermittelnde Schicht auf, sodass die haftvermittelnde Schicht durch die Hitze schmilzt. Entsprechend, wenn das Band von dem Wafer in einem darauffolgenden Schritt abgelöst wird, bleibt der Haftvermittler unerwünscht an jedem Bauelement über, das von dem Wafer abgeteilt wird. Ferner, wenn das Band höheren Temperaturen ausgesetzt wird, existiert eine Möglichkeit, dass das Band verbrennt, sodass es durchlöchert ist, das heißt, es existiert die Möglichkeit eines sogenannten „Bandbrands“.
  • Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine elektrostatische Einspannung bereitzustellen, welche das Auftreten von Blasen zwischen dem Band und der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung verhindern kann, um dadurch einen Bandbrand zu verhindern.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektrostatische Einspannung bereitgestellt, die eine Halteoberfläche zum Halten eines Wafers mit einem Band an einer Seite des Wafers in dem Zustand angebracht aufweist, in dem das Band in Kontakt mit der Halteoberfläche ist, wobei das Band eine Basisfolie und eine Klebstoffschicht beinhaltet, die an einer Seite der Basisfolie angebracht ist, wobei die Basisfolie aus einem Kunststoff ausgebildet ist, die elektrostatische Einspannung beinhaltet: ein scheibenförmiges Element, das mehrere feine Löcher aufweist, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind, wobei die feinen Löcher an der Halteoberfläche freiliegen; mehrere Unebenheiten, die an der Haltefläche ausgebildet sind und mit den feinen Löchern verbunden sind; und eine Elektrode, die in dem scheibenförmigen Element eingebettet ist, wobei die Vakuumquelle betätigt wird, um ein Vakuum an der Halteoberfläche durch die feinen Löcher auszubilden und dadurch den Wafer durch das Band an der Halteoberfläche unter einem Saugen zu halten, wobei die Unebenheiten, die an der Halteoberfläche ausgebildet sind, als ein Saugdurchgang dienen, der mit den feinen Löchern verbunden ist.
  • Mit dieser Konfiguration sind die Unebenheiten an der Halteoberfläche der elektrostatischen Einspannung ausgebildet. Entsprechend, wenn der Wafer durch das Band an der Halteoberfläche gehalten ist, kann das Auftreten von Blasen zwischen dem Band und der Halteoberfläche unterdrückt werden, weil die Unebenheiten mit den feinen Löchern verbunden sind. Als ein Ergebnis kann beim darauffolgenden Durchführen eines gegebenen Prozesses wie einem Plasmaätzen des Wafers der Bandbrand verhindert werden.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das Generieren von Blasen zwischen dem Band und der Halteoberfläche unterdrückt werden, um dadurch das Bandbrennen zu verhindern.
  • Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise des Realisierens dieser wird klarer und die Erfindung selbst am besten durch ein Studieren der vorliegenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche mit Bezug zu den angehängten Figuren, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
  • Figurenliste
    • 1A, 1B und 1C sind vergrößerte Schnittansichten eines essentiellen Teils einer konventionellen elektrostatischen Einspannung in dem Fall, in dem ein Wafer an der elektrostatischen Einspannung gehalten ist;
    • 2 ist eine schematische Schnittansicht einer Plasmaätzvorrichtung, die eine elektrostatische Einspannung entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer elektrostatischen Einspannung, die in 2 gezeigt ist; und
    • 4A und 4B sind vergrößerte Schnittansichten, die den Prozess des Haltens eines Wafers an der elektrostatischen Einspannung unter einem Saugen entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In einer Plasmaätzvorrichtung wird ein Wafer, der durch Schleifen bearbeitet wurde, an einer elektrostatischen Einspannung durch elektrostatische Anziehung gehalten. 1A, 1B und 1C sind vergrößerte Schnittansichten eines wesentlichen Teils einer konventionellen elektrostatischen Einspannung 2, in dem Fall, dass ein Wafer W an der elektrostatischen Einspannung 2 gehalten ist. 1A zeigt einen Zustand, in dem der Wafer W gerade in eine Kammer in einer Plasmaätzvorrichtung geladen wurde, 1B zeigt einen Zustand, in dem die Kammer evakuiert wurde, und 1C zeigt einen Zustand, in dem ein Plasmaätzen in der Kammer durchgeführt wird.
  • Wie in 1A bis 1C gezeigt ist die elektrostatische Einspannung 2 in einer Kammer C (siehe 2) bereitgestellt die eine Vakuumkammer ausbildet. Die elektrostatische Einspannung 2 ist aus einem scheibenförmigen Element ausgebildet, das bzgl. seines Durchmessers größer als der Wafer W ist. Mehrere feine Löcher 20 sind in dem scheibenförmigen Element ausgebildet, das die elektrostatische Einspannung 2 ausbildet, sodass diese zu der oberen Oberfläche des Elements freilegen, das heißt der oberen Oberfläche der elektrostatischen Einspannung 2. Folglich ist die obere Oberfläche des scheibenförmigen Elements, das mehrere feine Löcher 20 aufweist, als eine Halteoberfläche 12 der elektrostatischen Einspannung 2 ausgebildet. Das heißt, dass mehrere feine Löcher 20, zu der Halteoberfläche 21 offen sind. Ferner ist ein allgemeiner Verbindungsdurchgang 22 in dem scheibenförmigen Element der elektrostatischen Einspannung 2 ausgebildet, sodass dieser mit den mehreren feinen Löchern 20 verbunden ist. Der Verbindungsdurchgang 22 ist mit einer Vakuumquelle 23 verbunden (an diese angeschlossen).
  • An der elektrostatischen Einspannung 2, die wie oben ausgestaltet ist, wird der Wafer W temporär an der Halteoberfläche 21 durch eine Saugkraft gehalten, die durch die Vakuumquelle 23 produziert wird, als ein Mittel zum temporären Halten des Wafers W bevor der Wafer W permanent unter Verwendung einer elektrostatischen Anziehung gehalten wird. Insbesondere, wie in 1A gezeigt, ist ein Band T als ein Schutzelement an der unteren Oberfläche des Wafers W angebracht. Der Wafer W ist durch das Band T an der Halteoberfläche 21 platziert. Danach wird die Vakuumquelle 23 betätigt, um ein Vakuum als eine Saugkraft zu produzieren, um dabei den Wafer W und das Band T, das an der Halteoberfläche 21 platziert ist, anzusaugen, weil die mehreren feinen Löcher 20 und der Verbindungsdurchgang 22 mit der Vakuumquelle 23 verbunden sind und die mehreren feinen Löcher 20 zu der Halteoberfläche 21 offen sind. Folglich werden der Wafer W und das Band T an der Halteoberfläche 21 unter einem Saugen gehalten.
  • Die mehreren feinen Löcher 20 sind in gegebenen Abständen in dem scheibenförmigen Element der elektrostatischen Einspannung 2 angeordnet, sodass das Gesamte der unteren Oberfläche des Bands T (des Wafers W) nicht gleichmäßig unter einem Saugen an der Halteoberfläche 21 gehalten ist. Genauer gesagt ist die Umgebung von jedem feinen Loch 20 hauptsächlich unter einem Saugen der Halteoberfläche 21 gehalten. Entsprechend, wie in 1A gezeigt, existiert die Möglichkeit, dass eine Blase B zwischen der unteren Oberfläche des Bands T und der Halteoberfläche 21 in dem Bereich zwischen benachbarten Bereichen der mehreren feinen Löcher 20 auftritt. Die untere Oberfläche des Bands T ist flach und wird in engen Kontakt mit der Halteoberfläche 21 in dem Bereich in der Nähe von jedem feinen Loch 20 gehalten. Entsprechend kann die Blase B schwierig in den Bereich zwischen benachbarten feinen Löchern 20 verschwinden.
  • Wenn die Blase B zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 21 überbleibt, dehnt sich die Blase B in der Kammer C, die evakuiert ist, wie in 1B gezeigt, aus. Wenn ein Plasmaätzen in diesem Zustand, in dem ein Teil des Werkstücks (der Wafer W und das Band T) von der Halteoberfläche 21 getrennt sind, durchgeführt wird, erhöht sich die Temperatur der Umgebung der Blase B aufgrund der Wärme, die beim Ätzen generiert wird.
  • Wie in 1C gezeigt, wird ein Kühlwasser durch einen Wasserdurchgang (nicht gezeigt), der in dem Inneren der elektrostatischen Einspannung 2 ausgebildet ist, während eines Ätzens, um dadurch eine abnormale Erhöhung der Temperatur der elektrostatischen Einspannung 2 und dem Wafer W zu unterdrücken, geführt. Jedoch, wie oben beschrieben, ist die untere Oberfläche des Bands T an einer Position, an der die Blase B generiert wurde, nicht in Kontakt mit der Halteoberfläche 21, sodass das Band T nicht geeignet an dieser nicht-Kontaktposition gekühlt wird. Als ein Ergebnis existiert die Möglichkeit, dass das Band T hohen Temperaturen in der Nähe der Blase B ausgesetzt ist, und entsprechend kann es brennen, sodass Löcher entstehen. Das heißt, es existiert die Möglichkeit eines sogenannten „Bandbrandes“.
  • Um das Auftreten der Blase B, die das Bandbrennen verursacht, zu unterdrücken, wurde erwogen, den Abstand zwischen den benachbarten feinen Löchern 20 zu reduzieren (den Raum zwischen den feinen Löchern 20). Jedoch wenn die feinen Löcher 20 in ihrer Anzahl erhöht werden, erhöht sich die Anzahl der Mannstunden zum Herstellen der elektrostatischen Einspannung 2, was ein unerwünschtes Ergebnis aus Sicht der Herstellungskosten mit sich bringt.
  • In der elektrostatischen Einspannung 2 kann die Haltekraft durch Erhöhen des Kontaktbereichs zwischen der Halteoberfläche 21 und dem Wafer W (der unteren Oberfläche des Bands T in 1A bis 1C) erhöht werden, sodass der Wafer W stabil an der Halteoberfläche 21 unter einem Saugen gehalten werden kann. Entsprechend existiert ein Fall, dass die Halteoberfläche 21 der elektrostatischen Einspannung 2 hochglanzpoliert ist.
  • Das Band T, das an dem Wafer W angebracht werden soll, ist aus einer Basisfolie und einer haftvermittelnden Schicht, die an der Basisfolie ausgebildet ist, ausgebildet. Die Basisfolie des Bands T ist aus einem Kunststoff ausgebildet. Die Härte der Basisfolie des Bands T variiert mit der Art des Kunststoffs. Zum Beispiel kann die Basisfolie des Bands T aus einem relativ weichen Kunststoff wie Polyolefin (PO) und Polyurethan (PU) ausgebildet sein oder kann aus einem relativ harten Kunststoff wie Polyethylenterephthalat (PET) ausgebildet sein.
  • In dem Fall, in dem die Basisfolie T aus einem relativ harten Kunststoff ausgebildet ist, werden die Blasen B kaum zwischen der Halteoberfläche 21 und dem Band T generiert, sogar in dem Fall in dem die Halteoberfläche 21 der elektrostatischen Einspannung 2 eine hochglanzpolierte Oberfläche ist. Entsprechend wird die Haltekraft beim Halten des Wafers W an der Halteoberfläche 21 unter einem Saugen kaum beeinflusst, sodass das Problem eines Bandbrands, der oben genannt ist, selten auftritt.
  • Andererseits, in dem Fall, dass die Basisfolie des Bands T aus einem relativ weichen Kunststoff ausgebildet ist, existiert die Möglichkeit, dass das Band T in engen Kontakt mit der Halteoberfläche 21 als eine hochglanzpolierte Oberfläche in einigen Bereichen kommt und das Band T in nicht-Kontakt mit der Halteoberfläche 21 in anderen Bereichen kommen kann, sodass Blasen B auftreten. Als ein Ergebnis, wenn die Kammer der Ätzvorrichtung evakuiert wird, dehnt sich die Blase B aus und es existiert die Möglichkeit, dass der Bandbrand darum beim Durchführen des Ätzens verursacht wird, sodass das Ätzen nicht geeignet durchgeführt werden kann.
  • Um mit diesem Problem umzugehen, haben sich die vorliegenden Erfinder der Rauigkeit der Halteoberfläche 21 der elektrostatischen Einspannung 2 (das heißt der Flachheit der Halteoberfläche 21) zugewendet und haben herausgefunden, dass das Auftreten von Blasen B zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 21 beim Halten des Wafers W an der Halteoberfläche 21 unterdrückt werden kann, indem eine Rauigkeit an der Halteoberfläche 21 bereitgestellt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine elektrostatische Einspannung 4 (siehe 2 und 3) bereitgestellt, die eine raue Halteoberfläche 41 mit kleinen Markierungen (Unebenheiten D) aufweist. Das heißt, dass die Halteoberfläche 41 der elektrostatischen Einspannung 4 eine raue Oberfläche ist, die durch Bereitstellen kleiner Markierungen ausgebildet ist. Ähnlich zu der konventionellen elektrostatischen Einspannung 2 weist die elektrostatische Einspannung 4 mehrere feine Löcher 40 auf und die Unebenheiten D sind in Verbindung mit den feinen Löchern 40, um dadurch einen Saugdurchgang an der Halteoberfläche 41 auszubilden. Entsprechend, sogar wenn die Blase B zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert wird, wird die Blase B durch diesen Saugdurchgang zu einer Vakuumquelle 43 (siehe 2) gesaugt, wodurch es möglich wird, die Blase B zu entfernen. Folglich kann die Ausdehnung der Blase B, die zwischen der unteren Oberfläche des Bands T und der Halteoberfläche 41 generiert wird, unterdrückt werden, um dadurch den Bandbrand beim Durchführen des späteren Plasmaätzens zu verhindern.
  • Eine Plasmaätzvorrichtung 1 entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform wird jetzt mit Bezug zu 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine schematische Schnittansicht einer Plasmaätzvorrichtung 1 und 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer elektrostatischen Einspannung 4, die in der Plasmaätzvorrichtung 1 beinhaltet ist. In der vorliegenden Beschreibung werden im Wesentlichen die gleichen Teile, wie die, die in 1A bis 1C gezeigt sind, mit den gleichen Bezugszeichen für eine einfache Darstellung gekennzeichnet.
  • Die Plasmaätzvorrichtung 1 ist von einem kapazitiv gekoppelten Plasmatyp (CCP) in dieser bevorzugten Ausführungsform. Jedoch kann die Plasmaätzvorrichtung, die in dieser vorliegenden Ausführungsform angewendet werden kann, auch von einem induktiv gekoppelten Plasmatyp (ICP) oder jedem anderen verschiedener Plasmatypen sein.
  • Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Plasmaätzvorrichtung 1 ein Gehäuse 10 zum Ausbilden einer vorbestimmten Vakuumkammer (Kammer C) und ein Wafer W wird durch ein Plasmaätzen bearbeitet, um Schleifmarkierungen zu entfernen. Das Gehäuse 10 weist einen Gaseinlass 11 zum Einführen eines Reaktionsgases oder dergleichen in die Kammer C vor einem Ätzen und einen Gasauslass 12 zum Entfernen des Reaktionsgases von der Kammer C nach einem Ätzen auf. In der Kammer C sind die elektrostatische Einspannung 4 als eine untere Elektrodeneinheit zum Ausbilden eines elektrischen Feldes und eine obere Elektrodeneinheit 5 vertikal gegenüber der elektrostatischen Einspannung 4 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen bereitgestellt.
  • Der Wafer W als ein Werkstück ist im Wesentlichen ein scheibenförmiger Halbleiterwafer, der aus Silicium (Si) oder Galliumarsenid (GaAs) zum Beispiel ausgebildet ist. Ein Band T als ein Schutzelement ist an der unteren Oberfläche des Wafers W, wie in 2 gesehen, angebracht. Der Wafer W ist nicht auf einen solchen Halbleiterwafer in der vorliegenden Erfindung beschränkt, sondern jeder Wafer, der an der elektrostatischen Einspannung 4 gehalten werden soll, kann verwendet werden. Zum Beispiel kann der Wafer W ein optischer Bauelement-Wafer sein, der aus Saphir oder Siliziumcarbid ausgebildet ist.
  • Obwohl nicht dargestellt ist das Band T ein haftvermittelndes Band, das aus einer Basisfolie und einer haftvermittelnden Schicht (Klebstoffschicht) ausgebildet ist, die an einer Seite der Basisfolie (der oberen Oberfläche der Basisfolie, wie in 2 dargestellt) ausgebildet ist. Die Basisfolie ist aus einem Kunststoff ausgebildet. Zum Beispiel ist die Basisfolie aus einem relativ weichen Kunststoff wie Polyolefin (PO) und Polyurethan (PU) ausgebildet. Jedoch ist der Kunststoff, der die Basisfolie ausbildet, nicht auf einen relativ weichen Kunststoff beschränkt, sondern kann geeignet geändert werden.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt, ist die elektrostatische Einspannung 4 ein scheibenförmiges Element, deren Durchmesser größer als der des Wafers W ist. Die elektrostatische Einspannung 4 ist zum Beispiel aus einer Keramik ausgebildet. Die elektrostatische Einspannung 4 weist mehrere feine Löcher 40 (Sauglöcher) auf, die an der oberen Oberfläche als eine Halteoberfläche 41 freiliegen. Die mehreren feinen Löcher 40 sind in einem Bereich radial innerhalb des äußeren Umfangs des Wafers W ausgebildet und in gegebenen Abständen angeordnet. Die elektrostatische Einspannung 4 weist ferner einen gemeinsamen Verbindungsdurchgang 42 auf, der mit den mehreren feinen Löchern 40 verbunden ist. Der gemeinsame Verbindungsdurchgang 42 ist durch ein Ventil (nicht gezeigt) mit einer Vakuumquelle 43 verbunden. Das heißt, dass mehrere feine Löcher 40 mit der Vakuumquelle 43 verbunden sind. Ferner weist die Halteoberfläche 41 mehrere (zahlreiche) kleine Unebenheiten (Markierungen) D auf, die durch Abstrahlen, Läppen oder Schleifen zum Beispiel ausgebildet sind. In dem Fall eines Anpassens eines Schleifens, um die Unebenheiten D auszubilden, werden die Schleifmarkierungen, die durch Schleifen ausgebildet werden, gekreuzt, um Unebenheiten D auszubilden. Das heißt, dass die Halteoberfläche 41 eine raue Oberfläche ist, die eine vorbestimmte Rauigkeit aufweist, die durch verschiedene Unebenheiten D bereitgestellt ist. Die Rauheit der Halteoberfläche 41 kann geeignet in einem solchen Maß geändert werden, dass keine Blase zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert wird und dass die Haltekraft zum Halten des Wafers W unter einem Saugen nicht reduziert ist. Wie später detailliert beschrieben wird, sind die Unebenheiten D in Verbindung mit den mehreren feinen Löchern 40 und bilden einen Saugdurchgang entsprechend an der Halteoberfläche 41 aus. Das heißt, viele Vertiefungen, die durch die Unebenheiten D ausgebildet sind, sind mit mehreren feinen Löchern 40 in Verbindung, um dadurch einen Saugdurchgang zwischen dem Band T und der rauen Halteoberfläche 41 auszubilden.
  • In der elektrostatischen Einspannung 4 wird die Luft, die an der Halteroberfläche 41 vorliegt, durch mehrere feine Löcher 40 von dem Verbindungsdurchgang 42 zu der Vakuumquelle 43 gesaugt, wodurch ein Vakuum (eine Saugkraft) an der Halteoberfläche 41 ausgebildet wird. Entsprechend kann der Wafer temporär an der Halteoberfläche 41 unter einem Saugen gehalten werden.
  • Die elektrostatische Einspannung 4 beinhaltet ferner ein Paar Elektroden (untere Elektroden) 44. Das Paar Elektroden 44 ist in das scheibenförmige Element, das die elektrostatische Einspannung 4 ausbildet, in nahezu dem gesamten Bereich unterhalb der Halteoberfläche 41 eingebettet. Jede Elektrode 44 ist mit einer Gleichspannungs-Leistungsquelle 45 verbunden. Entsprechend wird eine Gleichspannungsleistung von der Gleichspannungs-Leistungsquelle 45 zu dem Paar Elektroden 44 zugeführt, wodurch eine statische Elektrizität an der Halteoberfläche 41 generiert wird. Entsprechend kann der Wafer W elektrostatisch an der Halteoberfläche 41 gehalten werden, das heißt, dass der Wafer W permanent an der Halteoberfläche 41 durch elektrostatische Anziehung gehalten werden kann. Jede Elektrode 44 kann einen unipolaren Aufbau oder einen bipolaren Aufbau aufweisen.
  • Die elektrostatische Einspannung 4 ist mit einer RF-Leistungsquelle 46 verbunden. Andererseits ist die obere Elektrodeneinheit 5 mit einer Erdung 51 verbunden. Die obere Elektrodeneinheit 5 weist eine untere Oberfläche gegenüber der oberen Oberfläche des Wafers W, der an der elektrostatischen Einspannung 4 gehalten ist, auf.
  • Die Betätigung der Plasmaätzvorrichtung 1 entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform wird jetzt mit Bezug zu 2 und 4A und 4B beschrieben. 4A und 4B sind schematische Schnittansichten, welche die Bearbeitung beim Halten des Wafers W durch das Band T an die elektrostatische Einspannung 4 unter einem Saugen zeigen. Insbesondere zeigt 4A einen Zustand, in dem der Wafer W an der Halteoberfläche 41 der elektrostatischen Einspannung 4 platziert ist und 4B zeigt einen Zustand, in dem der Wafer W an der Halteoberfläche 41 unter einem Saugen durch eine Betätigung der Vakuumquelle 43 gehalten ist, entsprechend dem Zustand, der in 4A gezeigt ist.
  • Bei der Betätigung der Plasmaätzvorrichtung 1 werden die folgenden drei Schritte durchgeführt, um die Schleifmarkierungen, die an der geschliffenen Oberfläche des Wafers übergeblieben sind, zu entfernen. Das heißt, ein Plasmaätzverfahren, das die Plasmaätzvorrichtung 1 verwendet, beinhaltet einen Saughalteschritt (temporären Halteschritt) zum Halten des Wafers W an der elektrostatischen Einspannung 4 unter einem Saugen, einen elektrostatischen Halteschritt (permanenten Halteschritt) zum Halten des Wafers W an der elektrostatischen Einspannung 4 durch elektrostatische Anziehung und einen Plasmaätzschritt zum Plasmaätzen der freiliegenden Oberfläche (obere Oberfläche oder geschliffenen Oberfläche) des Wafers W.
  • Der Saug-Halteschritt wird zuerst durchgeführt. Wie in 2 gezeigt, wird der Wafer W durch ein Transfermittel (nicht gezeigt) in die Kammer C der Plasmaätzvorrichtung 1 transferiert. Genauer gesagt wird der Wafer W durch das Teilungsband T an der Halteoberfläche 41 in einer solchen Weise platziert, dass das Zentrum des Wafers W mit dem Zentrum der Halteoberfläche 41 der elektrostatischen Einspannung 4 zusammenfällt.
  • Wie oben beschrieben weist die Halteoberfläche 41 die Vielzahl von Unebenheiten D auf. Wie in 4A gezeigt, wenn der Wafer W an der Halteoberfläche 41 platziert ist, werden kleine Freiräume G (Vertiefungen) durch die Vielzahl von Unebenheiten D zwischen der unteren Oberfläche des Bands T und der Halteoberfläche 41 ausgebildet. Die Freiräume G sind durch die mehreren feinen Löcher 40 verbunden. Das heißt, dass die Freiräume G den Saugdurchgang ausbilden, der an der Halteoberfläche 41 aufgrund der Unebenheiten D ausgebildet ist.
  • Entsprechend sind die Freiräume G mit den mehreren feinen Löchern 40 und dem Verbindungsdurchgang 42 verbunden, der mit der Vakuumquelle 43 verbunden ist. Wenn die Vakuumquelle 43 betätigt wird, wird Luft, die an der Halteoberfläche 41 vorliegt, durch die Vakuumquelle 43 angesaugt, um dadurch ein Vakuum (Saugkraft) an der Halteoberfläche 41 herzustellen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Vakuum auch in den Freiräumen G hergestellt, sodass das Band T, das aus einem relativ weichen Kunststoff ausgebildet ist, zu der Halteoberfläche 41 durch das Vakuum angesaugt wird.
  • Als ein Ergebnis wird die untere Oberfläche des Bands T in engen Kontakt mit der Halteoberfläche 41 gebracht, sodass sie der unebenen Form der Halteoberfläche 41, wie in 4B gezeigt, folgt. In dieser Weise wird das Band T in engen Kontakt mit der Halteoberfläche 41 gebracht, sodass es Freiräume G füllt. Entsprechend wird die Blase kaum zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert. Sogar wenn die Blase zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert wird, kann die Blase, die generiert wird, graduell durch die Freiräume G als der Saugdurchgang abgesaugt werden, während der Saugbetätigung der Vakuumquelle 43. Als ein Ergebnis kann die Blase schließlich entfernt werden.
  • Wie oben beschrieben sind die Unebenheiten D vorsätzlich an der Halteoberfläche 41 (das heißt: die Halteoberfläche 41 ist vorsätzlich markiert) ausgebildet, um dadurch einen Saugdurchgang an der Halteoberfläche 41 auszubilden, sodass die Unebenheiten D als der Saugdurchgang beim Halten des Wafers W durch das Band T an der Halteoberfläche 41 unter einem Saugen verwendet werden. Mit dieser Konfiguration kann das Auftreten der Blasen zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 minimiert werden. Ferner, ob die generierte Blase entfernt wurde oder nicht, kann durch eine Überwachung eines Saugzeitraums oder eines Saugdrucks oder durch eine visuelle Überprüfung oder dergleichen bestimmt werden. Folglich kann der Wafer W temporär an der Halteoberfläche 41 gehalten werden.
  • Nach dem Durchführen des Saug-Halteschritts wird der elektrostatische Halteschritt in der folgenden Weise durchgeführt. In dem elektrostatischen Halteschritt wird das saugende Halten des Wafers W an der Vakuumquelle 43 abgebrochen. Danach wird eine Gleichspannungsleistung von der Gleichspannungs-Leistungsquelle zu dem Paar Elektroden 44 zugeführt, wodurch eine statische Elektrizität an der Halteoberfläche 41 ausgebildet wird. Entsprechend wird der Wafer W durch das Band T an der Halteoberfläche 41 durch elektrostatische Anziehung (durch eine elektrostatische Kraft) gehalten. Folglich wird das saugende Halten des Wafers W an der Vakuumquelle 43 sanft zu dem elektrostatischen Halten des Wafers W durch elektrostatische Anziehung geändert. Entsprechend kann der Wafer W permanent an der Halteoberfläche 41 in dem Zustand gehalten werden, in dem das Band T in engem Kontakt mit der Halteoberfläche 41 ist, ohne dass die Blase dazwischen vorliegt, wie in 4B gezeigt.
  • Nach dem Durchführen des elektrostatischen Halteschritts wird der Plasmaätzschritt in der folgenden Weise durchgeführt. In dem Plasmaätzschritt wird die Kammer C evakuiert und ein Reaktionsgas wird als nächstes von dem Gaseinlass 11 in die Kammer C eingeführt. Da das Auftreten der Blase in dem Saug-Halteschritt, wie oben beschrieben, unterdrückt wurde, kann eine Ausdehnung der Blase aufgrund der Evakuierung der Kammer C ausgeschlossen werden. Ein Fluor-basiertes stabiles Gas wird als das Reaktionsgas in dieser bevorzugten Ausführungsform verwendet. Beispiele des Fluor-basierten Gases beinhalten Schwefelhexafluorid (SF6), Kohlenstofftetrafluorid (CF4) und Stickstofftrifluorid (NF3).
  • In dem Zustand, in dem das Reaktionsgas zugeführt wird, sodass es den Wafer W bedeckt, wird eine RF-Spannung zwischen der elektrostatischen Einspannung 4 und der oberen Elektrodeneinheit 5 durch eine Betätigung der RF-Leistungsquelle 46 angelegt, wodurch das Reaktionsgas in ein Plasma (Radikale) zerfällt. Entsprechend wird die geschliffene Oberfläche (freiliegende Oberfläche) des Wafers W durch das Plasma des Reaktionsgases geätzt, wodurch ein Trockenätzen (isotropes Ätzen) aufgrund einer Radikal-Kettenreaktion durchgeführt wird. Als ein Ergebnis können die Schleifmarkierungen, die an der geschliffenen Oberfläche des Wafers W überbleiben, entfernt werden, um dadurch die Festigkeit des Dies zu verbessern. Wie oben beschrieben, wird keine Blase zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert. Entsprechend existiert keine Möglichkeit eines Bandbrands in dem Plasmaätzschritt. Als eine Modifikation können mehrere Gasauslassöffnungen an der unteren Oberfläche der oberen Elektrodeneinheit 5 ausgebildet werden, sodass das Reaktionsgas von der unteren Oberfläche der oberen Elektrode 5 zugeführt wird.
  • Entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche 41 der elektrostatischen Einspannung 4 vorsätzlich markiert, um eine Vielzahl unregelmäßiger Unebenheiten D auszubilden. Entsprechend, sogar wenn die untere Oberfläche des Bands T durch das Vakuum, das an der Halteoberfläche 41 ausgebildet wird, angesaugt wird, können die leichten Freiräume G aufgrund der Unebenheiten D mit den feinen Löchern 40 verbunden werden und die Freiräume G zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 können durch das Vakuum angesaugt werden. Entsprechend kann das Auftreten der Blase zwischen der unteren Oberfläche des Bands T und der Halteoberfläche 41 unterdrückt werden. Sogar falls die Blase generiert wird, kann die Blase durch die Freiräume G aufgrund der Unebenheiten D als ein Saugdurchgang entfernt werden. Entsprechend wird der Plasmaätzschritt in dem Zustand durchgeführt, in dem keine Blase zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 vorliegt, sodass der Bandbrand verhindert werden kann. Ferner ist es nicht notwendig die Anzahl der feinen Löcher 40 zu erhöhen, um das Auftreten der Blasen zu verhindern. Entsprechend kann eine existierende Konfiguration verwendet werden, um dadurch eine Erhöhung der Kosten zu verhindern.
  • Während die elektrostatische Einspannung 4 in der Plasmaätzvorrichtung 1 in der obigen bevorzugten Ausführungsform beinhaltet ist, ist diese Konfiguration lediglich darstellend. Das heißt, dass die elektrostatische Einspannung entsprechend der vorliegenden Erfindung bei anderen Vorrichtungen angewendet werden kann.
  • Die Schritte des Plasmaätzverfahrens, die oben genannt sind, sind lediglich darstellend und deine Betätigung der Plasmaätzvorrichtung 1 und die Betätigung eines Bedieners in jedem Schritt kann geeignet bezüglich der Reihenfolge geändert werden. Ferner kann jeder Schritt vollständig automatisiert oder manuell durch den Bediener durchgeführt werden.
  • Ferner während die Basisfolie des Bands T aus einem relativ weichen Kunststoff wie Polyolefin (PO) und Polyurethan (PU) in der obigen bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist, ist diese Konfiguration lediglich darstellend. Die Basisfolie des Bands T kann aus einem relativ harten Kunststoff wie Polyethylenterephthalat (PET) ausgebildet werden. In diesem Fall, wenn das Band T an die Halteoberfläche 41 angesaugt wird, wird die untere Oberfläche des Bands T nicht in engen Kontakt mit der Halteoberfläche 41 gebracht. Das heißt im Gegensatz zu dem Zustand, der in 4B gezeigt ist, folgt die untere Oberfläche des Bands T nicht den Unebenheiten D der Halteoberfläche 41.
  • Jedoch wird der Wafer W durch das Band T an der Halteoberfläche 41 und unter einem Saugen in dem Zustand gehalten, in dem kleine Freiräume G, die zwischen der unteren Oberfläche des Bands T und der Halteoberfläche 41 ausgebildet sind, beibehalten werden. Entsprechend kann das Auftreten von Blasen durch das Vorhandensein der leichten Freiräume G unterdrückt werden. Sogar falls Blasen zwischen dem Band T und der Halteoberfläche 41 generiert werden, können die generierten Blasen graduell durch die Freiräume G als ein Saugdurchgang durch eine Betätigung der Vakuumquelle 43 abgesaugt werden. Als ein Ergebnis können die auftretenden Blasen schließlich entfernt werden. In dieser Weise entsprechend der oben genannten elektrostatischen Einspannung 4 kann das Auftreten von Blasen unabhängig von dem Material des Bands T unterdrückt werden, das heißt unabhängig von der Härte des Bands T.
  • Ferner können die obige bevorzugte Ausführungsform und verschiedene Modifikationen generell oder partiell kombiniert werden, um andere bevorzugte Ausführungsformen umzusetzen.
  • Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige bevorzugte Ausführungsform und Modifikationen, die oben genannt sind, beschränkt, sondern verschiedene Modifikationen, Ersetzungen und Änderungen können in dem Umfang der vorliegenden Erfindung gemacht werden. Ferner, falls die technische Idee der vorliegenden Erfindung mit anderen Verfahren unter Verwendung eines technischen Fortschritts oder abgeleiteten Techniken realisiert werden kann, kann die vorliegende Erfindung unter Verwendung dieser Verfahren ausgeführt werden. Entsprechend soll die hier beanspruchte vorliegende Erfindung alle Ausführungsformen abdecken, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Wie oben beschrieben, weist die vorliegende Erfindung einen Effekt, dass der Bandbrand verhindert werden kann, auf. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung als eine elektrostatische Einspannung brauchbar, die bei einer Plasmaätzvorrichtung anwendbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der obigen Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen oder Modifikationen, die in das Äquivalente des Umfangs des Anspruchs fallen, werden dadurch durch die Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016143785 [0002]

Claims (1)

  1. Elektrostatische Einspannung, die eine Halteoberfläche zum Halten eines Wafers mit einem Band, das an einer Seite des Wafers in einem Zustand, in dem das Band in Kontakt mit der Halteoberfläche ist, angebracht ist, aufweist, wobei das Band eine Basisfolie und eine Klebstoffschicht aufweist, die an einer Seite der Basisfolie ausgebildet ist, die Basisfolie aus einem Kunststoff ausgebildet ist, die elektrostatische Einspannung aufweist: ein scheibenförmiges Element, das mehrere feine Löcher aufweist, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind, wobei die feinen Löcher an der Halteoberfläche freiliegen; mehrere Unebenheiten, die an der Halteoberfläche ausgebildet sind und mit den feinen Löchern verbunden sind; und eine Elektrode, die in dem scheibenförmigen Element eingebettet ist; wobei, wenn die Vakuumquelle betätigt wird, um ein Vakuum an der Halteoberfläche durch die feinen Löcher auszubilden und dadurch den Wafer durch das Band an der Halteoberfläche unter einem Saugen zu halten, die Unebenheiten, die an der Halteoberfläche ausgebildet sind, als ein Saugdurchgang dienen, der mit den feinen Löchern verbunden ist.
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