DE102020211724A1 - Bearbeitungsverfahren für ein werkstück - Google Patents

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Yoshio Watanabe
Hiroyuki Takahashi
Kentaro Wada
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Abstract

Es wird ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück bereitgestellt, bei dem das Werkstück mit einer Plattenform durch Verwendung einer Vakuumkammer bearbeitet wird. Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück wird ein Unterdruck dazu gebracht, an einer Haltefläche von einem Saugpfad aus zu wirken, und ein Halten des Werkstücks durch den Spanntisch durch Saugwirkung wird ausgeführt. Dann wird der Gasdruck in der Vakuumkammer auf mindestens 50 Pa und höchstens 5000 Pa reduziert. Während das Halten des Werkstücks durch Saugwirkung ausgeführt wird, wird dann ein inertes Gas in einem Plasmazustand dem Werkstück zugeführt, und Spannungen werden an Elektroden angelegt, die in dem Spanntisch angeordnet sind, um eine elektrostatische Haftung des Werkstücks durch den Spanntisch auszuführen. Dann wird ein Gas in einem Plasmazustand zugeführt, und es wird ein Trockenätzen des Werkstücks ausgeführt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück.
  • BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
  • Es ist eine Plasmaätztechnik bekannt, bei der ein Ätzen für ein plattenförmiges Werkstück ausgeführt wird, das typischerweise ein Halbleiterbauelementwafer ist, der durch Ausbilden von Bauelementen an einer Fläche eines Siliziumsubstrats oder Ähnlichem durch Verwendung eines Gases in einem Plasmazustand erhalten wird. Bei dieser Plasmaätztechnik wird eine Vakuumkammer verwendet und ein nicht notwendiges Gas (Umgebungsluft usw.) im Inneren der Vakuumkammer wird entfernt. Dann wird der Zustand hervorgerufen, in dem das Innere der Vakuumkammer mit nur einem Gas gefüllt wird, das für vielfältige Behandlungsweisen, einschließlich des Ätzens, verwendet wird, und es wird ein Gasdruck gleich wie oder niedriger als 1000 Pa eingestellt, bei dem Plasma erzeugt werden kann. Danach wird das Werkstück durch das Plasma bearbeitet (siehe zum Beispiel das japanische offengelegte Patent mit der Nummer 2007-311462 und das japanische offengelegte Patent mit der Nummer Hei 8-236601).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn eine Steuerung ausgeführt wird, um den Raum der Vakuumkammer auf Umgebungsdruck zurückzuführen oder den Raum in einen Vakuumzustand zu überführen, wenn das Werkstück in die Vakuumkammer ein- und ausgeführt worden ist, wird die zum Einführen und Ausführen verwendete Zeit entsprechend der Zeit länger, die für die Steuerung verwendet wird. Daher ist in vielen Fällen eine Vorkammer, in der der Gasdruck des Innenraums gleich wie oder niedriger als ein vorbestimmter Gasdruck ist, vor einer Tür der Vakuumkammer eingerichtet. Aufgrund der Einrichtung der Vorkammer kann ein Werkstück gleichzeitig mit dem Ätzen in der Vakuumkammer in die Vorkammer eingeführt bzw. aus dieser ausgeführt werden. Daher kann der Einstellungsbereich des Gasdrucks in der Vakuumkammer kleiner eingestellt werden, und die für eine Einstellung des Gasdrucks verwendete Zeit kann verkürzt werden. Jedoch gibt es das Problem, dass die Vorrichtung aufgrund des Einrichtens der Vorkammer größer wird.
  • Ferner wird in der Vakuumkammer normalerweise ein Spanntisch mit elektrostatischer Haftung verwendet. Jedoch gibt es das Problem, dass, wenn beim Platzieren eines Werkstücks ein Gas in der Vakuumkammer vorliegt, das Gas einfach zwischen dem Werkstück und dem Spanntisch verbleibt (eintritt), selbst wenn die elektrostatische Haftung verursacht wird. Das Einfügen dieses Gases verursacht, dass es möglich ist, für das Werkstück unmöglich zu sein, die hohe Wärme, die beim Ätzen aufgebracht wird, durch den Spanntisch abzugeben.
  • Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück bereitzustellen, durch das das Werkstück die Wärme abgeben kann, die beim Ätzen aufgebracht wird, während eine Vergrößerung einer Vorrichtung vermieden wird.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück bereitgestellt, bei dem das plattenförmige Werkstück durch Verwendung einer Vakuumkammer über ein Gas im Plasmazustand bearbeitet wird, die das Innere von der Außenluft abtrennt. Das Bearbeitungsverfahren umfasst einen Einführschritt mit einem Einführen des Werkstücks von einer Ein-/Ausführtür der Vakuumkammer und Platzieren des Werkstücks über einer Haltefläche eines Spanntischs in der Vakuumkammer, nach dem Ausführen des Einführschritts einen Vakuumhalteschritt mit einem Hervorrufen eines Unterdrucks, der von einem Saugpfad aus wirkt, welcher mit der Haltefläche des Spanntischs verbunden ist, und einem Ausführen eines Haltens des Werkstücks durch den Spanntisch über eine Saugwirkung und nach dem Ausführen des Vakuumhalteschritts einen Druckreduzierungsschritt mit einem Schließen der Tür und einem Evakuieren einer Atmosphäre in der Vakuumkammer, um einen Gasdruck in der Vakuumkammer auf mindestens 50 Pa und höchstens 5000 Pa zu reduzieren, bei dem ermöglicht wird, ein Niederdruckplasma zu erzeugen und das Werkstück durch den Spanntisch über eine Saugwirkung zu halten. Das Bearbeitungsverfahren weist nach dem Ausführen des Druckreduzierungsschritts auch einen elektrostatischen Haftschritt während eines Ansaugens des Werkstücks durch den Spanntisch, eines Zuführens von inertem Gase in einem Plasmazustand zu dem Werkstück und eines Anlegens von Spannungen an Elektroden, die in dem Spanntisch angeordnet sind, um eine elektrostatische Haftung des Werkstücks durch den Spanntisch auszuführen, nach dem Ausführen des elektrostatischen Haftschritts einen Bearbeitungsschritt mit einem Zuführen eines Bearbeitungsgases in einem Plasmazustand zu dem durch den Spanntisch gehaltenen Werkstück und einem Ausführen eines Trockenätzens des Werkstücks und nach dem Ausführen des Bearbeitungsschritts einen elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt mit einem Unterbrechen der an den Elektroden des Spanntischs angelegten Spannung während eines Zuführens des inerten Gases in dem Plasmazustand zu dem Werkstück. Das Bearbeitungsverfahren umfasst auch einen Türöffnungsschritt mit einem Öffnen der Tür, nachdem das inerte Gas zu der Vakuumkammer zugeführt und der Gasdruck des Inneren der Vakuumkammer auf einen atmosphärischen bzw. Umgebungsdruck oder höher eingestellt worden ist, und nach dem Ausführen des Türöffnungsschritts einen Werkstückausführschritt mit einem Unterbrechen des Unterdrucks, der von dem Saugpfad aus wirkt, und einem Hervorrufen, dass sich das Werkstück von der Haltefläche löst, um das Werkstück von der Vakuumkammer auszuführen.
  • Bei dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Gas, das außerhalb der Vakuumkammer in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück während des elektrostatischen Haftschritts, des Bearbeitungsschritts oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts zugeführt werden.
  • Ferner kann bei dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück während des elektrostatischen Haftschritts, des Bearbeitungsschritts oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts zugeführt werden.
  • Darüber hinaus kann das Werkstück bei dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Rahmeneinheit aufbauen, in der das Werkstück durch ein Harzband in einer Öffnung eines ringförmigen Rahmens unterstützt wird und durch die Haltefläche des Spanntischs mittels des Harzbands gehalten werden kann.
  • In Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dem Werkstück ermöglicht, die Wärme abzugeben, die beim Ätzen aufgebracht wird, während einer Vergrößerung der Vorrichtung vorgebeugt wird.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück darstellt, das ein Bearbeitungsziel eines Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform ist;
    • 2 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück in 1 darstellt;
    • 3 ist eine Schnittansicht, die eine Ätzbearbeitungsvorrichtung darstellt, welche das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ausführt;
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Behandlung des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform darstellt;
    • 5 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem ein Harz bei einem Maskenausbildungsschritt in 4 ausgebildet wird;
    • 6 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück darstellt, nachdem die vordere Flächenseite des Werkstücks bei dem Maskenausbildungsschritt in 4 durch das Harz beschichtet worden ist;
    • 7 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem eine laserbearbeitete Nut während des Maskenausbildungsschritts ausgebildet wird;
    • 8 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück darstellt, nachdem an der vorderen Flächenseite des Werkstücks während des Maskenausbildungsschritts der 4 eine Maske ausgebildet worden ist;
    • 9 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Druckreduzierungsschritts und eines elektrostatischen Haftschritts der 4;
    • 10 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Bearbeitungsschritts der 4;
    • 11 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück darstellt, das durch den Bearbeitungsschritt der 4 gegangen ist;
    • 12 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts der 4;
    • 13 ist eine Schnittansicht zum Erläutern eines Türöffnungsschritts der 4; und
    • 14 ist eine Schnittansicht, die eine Ätzbearbeitungsvorrichtung darstellt, welche ein Bearbeitungsverfahren eines Werkstücks in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform ausführt.
  • AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Moden (Ausführungsformen) zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die Inhalte beschränkt, die in den folgenden Ausführungsformen beschrieben werden. Darüber hinaus kann bei nachfolgend beschriebenen Bestandteilen das einbezogen werden, was durch den Fachmann auf einfache Weise angenommen wird und was im Wesentlichen gleich ist. Darüber hinaus können nachfolgend beschriebene Anordnungen auf geeignete Weise kombiniert werden. Zudem können vielfältige Arten von Weglassungen, Ersetzungen oder Veränderungen von Anordnungen ausgeführt werden, ohne den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Es wird nunmehr ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Grundlage der Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Werkstück 100 darstellt, das ein Bearbeitungsziel des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ist. 2 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück 100 der 1 darstellt. Wie in 1 dargestellt, ist das Werkstück 100 ein kreisscheibenförmiger Wafer, wie zum Beispiel ein Halbleiterwafer oder ein Optikbauelementwafer, der beispielsweise Silizium, Saphir, Siliziumcarbid (SiC), Galliumarsenid oder Ähnliches als Basismaterial 100-1 enthält. Bauelemente 103 sind in Bereichen an einer vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebildet, die gitterförmig durch mehrere geplante Trennlinien 102 unterteilt ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus ist eine Funktionsschicht 100-2 an der vorderen Fläche 101 des Basismaterials 100-1 des Werkstücks 100 angeordnet. Die Funktionsschicht 100-2 schließt eine Isolationsbeschichtung mit niedriger dielektrischer Konstante, auf die hiernach als Niedrig-k-Film Bezug genommen wird und die aus einem Film auf anorganischer Basis ausgebildet ist, der SiOF, BSG (SiOB) oder Ähnliches enthält, oder aus einem Film auf organischer Basis ausgebildet ist, der ein Polymer enthält, wie zum Beispiel ein polyimidbasiertes oder parylenbasiertes Polymer, und einen elektrisch leitfähigen Film ein, der ein elektrisch leitfähiges Metall aufweist. Der Niedrig-k-Film ist auf den elektrisch leitfähigen Film aufgebracht, um die Bauelemente 103 auszubilden. Der elektrisch leitfähige Film bildet einen Schaltkreis aus Bauelementen 103 aus. Aus diesem Grund schließen die Bauelemente 103 die gegenseitig aufeinander angeordneten Niedrig-k-Filme und den elektrisch leitfähigen Film ein, der zwischen den Niedrig-k-Filmen liegt. Die Funktionsschicht 100-2 der geplanten Trennlinien 102 schließt den Niedrig-k-Film ein, mit Ausnahme einer Testelementgruppe (TEG) 100-3 aber nicht den elektrisch leitfähigen Film. Die TEG 100-3 ist ein Element zum Bewerten, um jegliches Problem beim Gestalten oder beim Ausführen zu finden, das bei dem Bauelement 103 auftritt.
  • Ein Harzband 105 ist an einer hinteren Fläche 104 auf einer Seite angebracht, die der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 gegenüberliegt, und ein ringförmiger Rahmen 106 ist an dem äußeren Kantenteil des Harzbands 105 angebracht. Aufgrund dessen konfiguriert das Werkstück 100 eine Rahmeneinheit 200, in der das Werkstück 100 durch das Harzband 105 in einer Öffnung 107 des ringförmigen Rahmens 106 unterstützt wird. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Werkstück 100 nicht hierauf beschränkt und kann ein plattenförmiges Objekt sein, wie zum Beispiel ein rechtwinkliges Packungssubstrat, eine Keramikplatte oder eine Glasplatte, das mehrere durch eine Harz versiegelte Bauelemente aufweist.
  • Dabei kann das Harzband 105 eine sogenannte Harzschicht sein, die auf der Seite keine Haftschicht aufweist, an der die Seite der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 angebracht ist, oder kann ein sogenanntes Haftband sein, das auf der Seite eine Haftschicht aufweist, an welcher die Seite der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 angebracht ist.
  • 3 ist eine Schnittansicht, die eine Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 darstellt, welche das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ausführt. Die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die für das Werkstück 100 ein Plasmaätzen ausführt. Wie in 3 dargestellt, schließt die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 eine Vakuumkammer 10, einen Spanntisch 20, eine Saugquelle 30, eine Gaszuführquelle 40, eine Plasmaerzeugungseinheit 50, eine Ein-/Ausführeinheit 60 und eine Steuerungseinheit 80 ein. In 3 wurde eine Maske 302 (siehe 8), die auf der Seite der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebildet ist, weggelassen. Darüber hinaus ist die Maske 302 auf ähnliche Weise in 9, 10, 12 und 13 weggelassen worden, die später beschrieben werden.
  • Die Vakuumkammer 10 ist ein Gehäuse, welches das Innere von der Umgebungsluft abtrennt, und, wie in 3 dargestellt, einen Innenraum 11, eine Ein-/Ausführöffnung 12, eine Tür 13, eine Türbetätigungseinheit 14, eine Platzierbühne 15, einen ersten Gasevakuierungspfad 16, einen zweiten Gasevakuierungspfad 17, einen Gaszuführpfad 18 und einen Druckmesser 19 ein. Die Vakuumkammer 10 (Gehäuse) ist geerdet.
  • Der Innenraum 11 ist ein Raum, der im Inneren der Vakuumkammer 10 ausgebildet wird, indem er von der Umgebungsluft abgetrennt wird. Die Ein-/Ausführöffnung 12 ist ein Durchgangsloch, das auf einer lateralen Seite der Vakuumkammer 10 ausgebildet ist und zulässt, dass die Umgebungsluft und der Innenraum 11 miteinander kommunizieren. Die Ein-/Ausführöffnung 12 dient als Pfad zum Einführen des Werkstücks 100 in den Innenraum 11 und zum Ausführen des Werkstücks 100 aus dem Innenraum 11.
  • Die Tür 13 wird beim Ausführen und Einführen verwendet und ist zwischen einer Schließposition, bei der die Tür 13 die Ein-/Ausführöffnung 12 bedeckt und die Verbindung zwischen der Umgebungsluft und dem Innenraum 11 durch die Ein-/Ausführöffnung 12 abschneidet, und einer Öffnungsposition bewegbar eingerichtet, bei der die von der Schließposition wegbewegte Tür 13 angeordnet ist und eine Kommunikation zwischen der Umgebungsluft und dem Innenraum 11 durch die Ein-/Ausführöffnung 12 zulässt. Die Türbetätigungseinheit 14 bewegt die Tür 13 zwischen der Schließposition und der Öffnungsposition.
  • Die Platzierbühne 15 ist in einem mittleren Bereich des Innenraums 11 in der Breitenrichtung auf der unteren Seite des Innenraums 11 eingerichtet. Der erste Gasevakuierungspfad 16 und der zweite Gasevakuierungspfad 17 sind getrennt bei Positionen eingerichtet, welche die Platzierbühne 15 unter dem Innenraum 11 einfügen, und lassen eine Kommunikation zwischen dem Innenraum 11 und den Saugquellen 30-1 und 30-2 durch Ventile 16-1 und 17-1 zu, die jeweils zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition umgeschaltet werden können. Bei der ersten Ausführungsform evakuiert der erste Gasevakuierungspfad 16 ein inertes Gas, das mit der Zuführmenge des inerten Gases von einer Inertgas-Zuführquelle 42 oder 43 korrespondiert, und der zweite Gasevakuierungspfad 17 evakuiert ein Bearbeitungsgas, das mit der Zuführmenge des Bearbeitungsgases von einer Bearbeitungsgas-Zuführquelle 41 korrespondiert.
  • Der Gaszuführpfad 18 ist in einem mittleren Bereich des Innenraums 11 in der Breitenrichtung auf der oberen Seite des Innenraums 11 und der Platzierbühne 15 gegenüberliegend eingerichtet. Der Gaszuführpfad 18 lässt eine Kommunikation zwischen dem Innenraum 11 und der Gaszuführquelle 40 zu. Der Gaszuführpfad 18 schließt eine Zerstreuungskomponente 18-1 ein, die eingerichtet ist, eine Öffnung auf der Seite des Innenraums 11 zu bedecken. Bei der ersten Ausführungsform ist die Zerstreuungskomponente 18-1 zum Beispiel mit einer kreiszylindrischen Form ausgebildet, in der mehrere Durchgangslöcher hergestellt sind und die ein Gas in einem Plasmazustand zerstreut, das von der Seite der Gaszuführquelle 40 zu einer Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in den Innenraum 11 zugeführt wird.
  • Der Druckmesser 19 ist ein Messsystem, das an dem Gehäuse der Vakuumkammer 10 eingerichtet ist, um in Richtung des Innenraums 11 orientiert zu sein und den Gasdruck des Innenraums 11 zu messen. Die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 kann basierend auf dem Gasdruck 11 des Innenraums 11, der durch den Druckmesser 19 gemessen wird, ein Öffnen und Schließen der Ventile 16-1, 17-1, 41-1, 42-1 und 43-1 usw. ordnungsgemäß einstellen.
  • Der Spanntisch 20 ist so angeordnet, dass er in der Vakuumkammer 10 aufgenommen ist. Insbesondere ist der Spanntisch 20 auf der Platzierbühne 15 angeordnet, die im Innenraum 11 eingerichtet ist. Wie in 3 dargestellt, schließt der Spanntisch 20 die Haltefläche 21, einen Saugpfad 22, Elektroden 24, eine Gleichstromstromversorgung 25, einen Kühlfluidpfad 27 und eine Kühlfluidquelle 28 ein. Der Hauptkörperteil des Spanntischs 20 ist mit einem isolierenden Material ausgebildet, das elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.
  • Die Haltefläche 21 ist eine flache Fläche, die auf der oberen Seite des Spanntischs 20 ausgebildet ist und die Seite der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 mittels des Harzbands 105 hält. Der Saugpfad 22 ist im Inneren des Spanntischs 20 ausgebildet und lässt eine Kommunikation zwischen der Haltefläche 21 und der Saugquelle 30-1 durch ein Ventil 22-1 zu, das zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition umgeschaltet werden kann.
  • Wenn das Ventil 22-1 in den geöffneten Zustand umgeschaltet wird, wirkt von der Saugquelle 30-1 ein Unterdruck auf die Haltefläche 21 des Spanntischs 20. Wenn der Gasdruck des Innenraums 11 gleich oder höher als 50 Pa ist, wird ein ausreichender Differentialdruck zwischen dem Unterdruck, der auf die Haltefläche 21 wirkt, und dem Gasdruck des Innenraums 11 erzeugt. Folglich geht der Spanntisch 20 in einen Zustand über, in dem er imstande ist, als Ergebnis des Unterdrucks, der auf die Haltefläche 21 wirkt, das Werkstück 100 durch die Haltefläche 21 mit ausreichender Stärke über eine Saugwirkung zu halten (Vakuumhalterung). Wenn der Gasdruck des Innenraums 11 andererseits niedriger als 50 Pa ist, wird der Differentialdruck zwischen dem Unterdruck, der auf die Haltefläche 21 wirkt, und dem Gasdruck des Innenraums 11 niedrig. Daher geht der Spanntisch 20 in einen Zustand über, in dem er imstande ist, das Werkstück 100 selbst durch den Unterdruck, der auf die Haltefläche 21 wirkt, über eine Saugwirkung lediglich mit einer geringen Kraft zu halten (Vakuumhalterung).
  • Die mehreren Elektroden 24 sind so angeordnet, dass sie im Spanntisch 20 eingelassen sind, und die Gleichstromversorgung 25 ist mit jeder davon verbunden. Die Gleichstromversorgung 25 kann voneinander unterschiedliche Gleichstromspannungen an den mehreren Elektroden 24 anlegen. Wenn die Gleichstromspannungen durch die Gleichstromversorgung 25 angelegt werden und zwischen den Elektroden 24 eine Potentialdifferenz erzeugt wird, wird ein vorbestimmtes elektrisches Feld erzeugt, das die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 bedeckt. Durch Erzeugen dieses vorbestimmten elektrischen Felds ermöglichen die Elektroden 24 ein elektrostatisches Anhaften des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20. Zudem lassen die Elektroden 24 zu, dass ein in Plasma umgewandeltes Gas auf vorteilhafte Weise zu dem Werkstück 100 hingezogen wird, das durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gehalten wird.
  • Wenn das Anlegen der Gleichstromspannungen von der Gleichstromversorgung 25 darüber hinaus unterbrochen wird und der zwischen den Elektroden 24 erzeugte Potentialdifferenz aufgehoben wird, verschwindet das vorbestimmte elektrische Feld, das zum Bedecken der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 erzeugt wird. Die Elektroden 24 heben den Zustand auf, in dem die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 ausgeführt wird, indem dafür gesorgt wird, dass das vorbestimmte elektrische Feld verschwindet.
  • Der Kühlfluidpfad 27 ist im Inneren des Spanntischs 20 ausgebildet und kommuniziert mit der Kühlfluidquelle 28. Die Kühlfluidquelle 28 führt dem Kühlfluidpfad 27 ein Kühlfluid zu. Wenn das durch die Kühlfluidquelle 28 zugeführte Fluid im Inneren des Kühlfluidpfads 27 strömt, kühlt der Kühlfluidpfad 27 die Haltefläche 21 des Spanntischs 20. Der Kühlfluidpfad 27 kann das durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gehaltene Werkstück 100 durch Kühlen der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 kühlen.
  • Wie bei der ersten Ausführungsform in 3 dargestellt, schließt die Saugquelle 30 die Saugquelle 30-1, mit welcher der erste Gasevakuierungspfad 16 und der Saugpfad 22 verbunden sind, und die Saugquelle 30-2 ein, mit welcher der zweite Gasevakuierungspfad 17 verbunden ist. Obwohl die Saugquelle 30 bei der ersten Ausführungsform die zwei Saugquellen 30-1 und 30-2 aufweist, ist die Saugquelle 30 bei der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführung beschränkt. Die Saugquelle 30 kann zu einer Saugquelle zusammengefasst sein oder kann in drei Saugquellen aufgeteilt sein.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird als Saugquelle 30 vorteilhafterweise eine Vakuumpumpe verwendet, die eine Vakuumierung des Innenraums 11 durchführt. Dabei ist das Vakuum ein sogenannter druckreduzierter Zustand und ist zum Beispiel ein niedriges Vakuum, bei dem der Gasdruck des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 in etwa 102 Pa bis 105 Pa niedriger als der Umgebungsdruck ist, ein mittleres Vakuum mit in etwa 10-1 Pa bis 102 Pa oder Ähnliches. Als für die Saugquelle 30 vorteilhafterweise verwendete Vakuumpumpe wird so eine verwendet, die ein Vakuum des Innenraums 11 bis zu einem Gasdruck aufbringen kann, bei dem ein Niedrigdruckplasma während eines Einführens eines inerten Gases realisiert werden kann. Zum Beispiel können eine Trockenpumpe, eine rotatorische Ölpumpe oder Ähnliches, welche das niedrige Vakuum realisiert, und eine turbomolekulare Pumpe, Öldiffusionspumpe oder Ähnliches, die das mittlere Vakuum realisieren kann zusammen verwendet. Dass hierbei das Niedrigdruckplasma realisiert werden kann, weist darauf hin, dass es möglich ist, das Bearbeitungsgas oder das inerte Gas in dem Vakuum in Plasma umzuwandeln (druckreduzierter Zustand).
  • Wie in 3 dargestellt, schließt die Gaszuführquelle 40 die Bearbeitungsgas-Zuführquelle 41 und die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 ein. Die Bearbeitungsgas-Zuführquelle 41 ist über das Ventil 41-1 mit dem Gaszuführpfad 18 verbunden, das zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition umgeschaltet werden kann. Die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 sind durch die Ventile 42-1 und 43-1, die jeweils zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition umgeschaltet werden können, mit dem Gaszuführpfad 18 verbunden.
  • Bei der ersten Ausführungsform führt die Bearbeitungsgas-Zuführquelle 41 ein Schwefelhexafluoridgas (SF6) als Bearbeitungsgas zu. Jedoch ist die Bearbeitungsgas-Zuführquelle 41 bei der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt und kann eine beliebige Verbindung oder Mischgas als Bearbeitungsgas zuführen, solange das Gas eine Verbindung oder ein Mischgas ist, mit dem es möglich ist, das Werkstück durch Umwandlung des Gases in Plasma durch Ätzen zu bearbeiten. Hierbei weist die Tatsache, dass es möglich ist, das Werkstück 100 durch Ätzen zu bearbeiten, darauf hin, dass das Ätzen des Werkstücks 100 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder mehr ausgeführt werden kann.
  • Bei der ersten Ausführungsform führen die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 jeweils Heliumgas (HE-Gas) und Stickstoffgas (N2-Gas) als inertes Gas zu. Jedoch sind die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 bei der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt und können ein beliebiges Verbund- oder Mischgas als inertes Gas zuführen, solange das Gas ein Verbund- oder Mischgas ist, das für das Werkstück 100 selbst dann inert ist, wenn es in Plasma umgewandelt wird. Hier weist die Tatsache, dass das Gas für das Werkstück 100 inert ist, darauf hin, dass das Gas ein ätzendes Werkstück 100 nur mit einer Geschwindigkeit verursacht, die niedriger ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, und welche chemische Reaktion auch immer an dem Werkstück 100 verursacht wird, nur mit einer Reaktionsgeschwindigkeit weitergeht, die niedriger als eine vorbestimmte Reaktionsgeschwindigkeit ist. Im Übrigen können die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 zum Beispiel Argon-Gas (AR-Gas) oder saubere Trockenluft (CDA - Clean Dry Air) als inertes Gas zuführen. Ferner wird bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der später beschriebenen ersten Ausführungsform nur die Inertgas-Zuführquelle 43 verwendet. Jedoch ist das Bearbeitungsverfahren bei der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt und kann nur die Inertgas-Zuführquelle 42 verwenden oder kann die Inertgas-Zuführquellen 42 und 43 zusammen verwenden.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird das von der Inertgas-Zuführquelle 43 zugeführte Inertgas für eine Vakuumunterbrechung des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 verwendet. Daher weist das Ventil 43-1 eine Struktur auf, bei der ein nicht veranschaulichtes langsames Entlüftungsventil, durch das die Zuführmenge des inerten Gases in dem geöffneten Zustand unterdrückt wird, und ein nicht veranschaulichtes Entlüftungsventil, durch das die Zuführmenge des inerten Gases in dem geöffneten Zustand groß ist, parallel angeordnet sind.
  • Die Plasmaerzeugungseinheit 50 ist ein Mechanismus, der das Bearbeitungsgas und das inerte Gas, die von der Gaszuführquelle 40 durch den Gaszuführpfad 18 gelangen und der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in dem inneren Raum 11 zugeführt werden, in dem Gaszuführpfad 18 in Plasma umwandelt. Wie in 3 dargestellt, schließt die Plasmaerzeugungseinheit 500 ein Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 und eine Hochfrequenz-Stromversorgung 52 ein. Bei der ersten Ausführungsform ermöglicht die Plasmaerzeugungseinheit 50 ein Gas zuzuführen, das durch Umwandlung in Plasma in dem Gaszuführpfad 18 außerhalb der Vakuumkammer 10 einen Plasmazustand angenommen hat, dem Werkstück 100 zuzuführen, das in den Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 eingeführt worden ist.
  • Die Plasmaerzeugungselektroden 51 sind so angeordnet, dass der Gaszuführpfad 18 dazwischen liegt und sie einander gegenüberliegen. Die Hochfrequenz-Stromversorgung 52 kann zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 eine Hochfrequenz-Wechselspannung anlegen. Wenn die Hochfrequenz-Wechselspannung an dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die Hochfrequenz-Stromversorgung 52 angelegt ist, kann das Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 das Gas, das durch den Gaszuführpfad 18 gelangt, in Plasma umwandeln (Radikalisieren, Ionisieren oder Ähnliches).
  • Wie in 3 dargestellt, bewegt sich die Ein-/Ausführeinheit 60 entlang der Öffnungsrichtung der Ein-/Ausführungsöffnung 12, mit der Ein-/Ausführöffnung 12 als Teil des Bewegungspfads, zwischen einer Ein-/Ausführposition über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in dem Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 und einer Evakuierungsposition, die eine Position außerhalb der Vakuumkammer 10 ist, und bei der die Ein-/Ausführeinheit 60 positioniert ist, die von der Ein-/Ausführposition entfernt worden ist. Die Ein-/Ausführeinheit 60 weist Greifteile 61 auf, die das Werkstück 100 bei der Ein-/Ausführposition in Richtung der unteren Seite, das heißt an der Fläche auf der der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gegenüberliegenden Seite greift. Greifteile 61 sind bei dem in 3 dargestellten Beispiel der ersten Ausführungsform an zwei Stellen angeordnet. Jedoch ist der Greifteil 61 bei der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt und kann an einer Stelle oder an drei oder mehr Stellen angeordnet sein, solange das Werkstück 100 gegriffen werden kann. Als Ein-/Ausführeinheit 60 wird beispielhaft eine Roboterhand als etwas aufgeführt, das für die erste Ausführungsform geeignet ist.
  • Die Steuerungseinheit 80 steuert jedes der Bestandteile der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 und verursacht, dass die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 jeden Vorgang ausführt, der mit einem Ätzen des Werkstücks 100 in Beziehung steht. Bei der ersten Ausführungsform schließt die Steuerungseinheit 80 ein Computersystem ein. Die Steuerungseinheit 80 weist eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung mit einem Mikroprozessor, wie zum Beispiel eine Central Processing Unit (CPU), eine Speichervorrichtung mit einem Speicher, wie zum Beispiel ein Read Only Memory (ROM) oder ein Random Access Memory (RAM), und eine Eingabe-/Ausgabeinterfacevorrichtung auf. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung führt eine arithmetische Verarbeitung in Übereinstimmung mit einem Computerprogramm aus, das in der Speichervorrichtung gespeichert ist, und gibt ein Steuerungssignal zum Steuern der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 an die jeweiligen Bestandteile der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 über die Eingabe-/Ausgabeinterfacevorrichtung aus.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Behandlung mit dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform darstellt. Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform wird im Wesentlichen unter Verwendung der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 ausgeführt. Wie in 4 dargestellt, schließt das Bearbeitungsverfahren einen Maskenausbildungsschritt ST11, einen Einführschritt ST12, einen Vakuumhalteschritt ST13, einen Druckreduzierungsschritt ST14, einen elektrostatischen Haftschritt ST15, einen Bearbeitungsschritt ST16, einen elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt ST17, einen Türöffnungsschritt ST18 und einen Werkstückausführschritt ST19 ein. Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ist ein Verfahren, bei dem die Vakuumkammer 10, die in der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 das Innere von der Umgebungsluft abtrennt, verwendet wird, und bei dem das plattenförmige Werkstück 100, das darin aufgenommen ist, durch ein Bearbeitungsgas 502 in einem Plasmazustand (siehe 10) bearbeitet wird. Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück der ersten Ausführungsform wird die Maske 302 an der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebildet, und ein Plasmaätzen wird von der Seite der vorderen Fläche 101 aus ausgeführt. Jedoch ist das Bearbeitungsverfahren bei der vorliegenden Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Maske 302 kann an der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 ausgebildet werden, und ein Plasmaätzen kann von der Seite der hinteren Fläche 104 aus ausgeführt werden.
  • 5 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem ein Harz 301 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 bei dem Werkstück 100 der 1 ausgebildet wird. 6 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück 100 darstellt, nachdem die Seite der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 durch das Harz 301 beschichtet worden ist. 7 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem eine laserbearbeitete Nut 401 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 ausgebildet wird. 8 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück 100 darstellt, nachdem die Maske 302 auf der Seite der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 ausgebildet worden ist.
  • Der Maskenausbildungsschritt ST11 ist ein Schritt mit einem Ausbilden der Maske 302, die gegen ein Ätzen in Bereichen an dem Werkstück 100 vorbeugt, bei denen, wie in 5, 6, 7 und 8 dargestellt, durch das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform kein Ätzen ausgeführt wird.
  • Bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 hält ein Haltetisch 111 einer Harzbeschichtungseinheit 110, wie in 5 dargestellt, als Erstes die Seite der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 mittels des Harzbands 105 durch eine Haltefläche 112, und Klammerteile 113 der Harzbeschichtungseinheit 110 klammern den an dem Werkstück 100 angebrachten ringförmigen Rahmen 106 fest.
  • Als Nächstes führt ein Harzzuführteil 114 der Harzbeschichtungseinheit 110 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 ein flüssiges Harz 300 durch Ausführen eines Ausstoßens, Sprühens, Trocknens oder Ähnlichem des flüssigen Harzes 300 in Richtung der vorderen Fläche 101 zu, welche die durch die Haltefläche 112 gehaltene exponierte Flächenseite des Werkstücks 100 ist. Zudem wird der Haltetisch 111 um den Achsmittelpunkt entlang der Richtung senkrecht zu der Haltefläche 112 gedreht. Folglich wird bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 durch den Haltetisch 111 und das Werkstück 100 auf das flüssige Harz 300 eine Zentrifugalkraft ausgeübt, das über die vordere Fläche 101 des Werkstücks 100 zugeführt wird. Durch diese Zentrifugalkraft wird das flüssige Harz 300 dünn über die gesamte vordere Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebreitet, und das Harz 301 wird, wie in 6 dargestellt, in Form eines dünnen Films über der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebildet.
  • Hierbei kann das flüssige Harz 300 etwas sein, das das Harz 301 enthält und durch Verteilen des Harzes 301 über ein Lösungsmittel, das flüchtig sein kann oder etwas sein kann, das hauptsächlich das wasserlösliche Harz 301 enthält, durch Verteilung des Harzes 301 zu einer Anwendungsflüssigkeit geworden ist. Als Harz 301 wird vorteilhafterweise ein Material mit starker chemischer Widerstandsfähigkeit gegen das Bearbeitungsgas 502 in einem Plasmazustand verwendet, der beim Ätzen des später beschriebenen Bearbeitungsschritts ST16 verwendet wird. Zum Beispiel kann vorteilhafterweise das verwendet werden, was im Allgemeinen für eine Maske verwendet wird, zum Beispiel was einem Ätzen widersteht.
  • Bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 können zwei oder mehr Schichten des Harzes 301 in Form eines dünnen Films auf eine überlappende Weise ausgebildet werden, und in Übereinstimmung mit der Art des Harzes kann das Harz 301, das über der vorderen Fläche 101 des Werkstücks 100 ausgebildet wird, zum Härten durch Verwendung einer in dem Schaubild nicht dargestellten Heizvorrichtung erwärmt werden.
  • Bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 hält ein Haltetisch 121 einer Laserbearbeitungseinheit 120 nach dem Härten des Harzes 301, wie in 7 veranschaulicht, die Seite der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100, die durch das Harz 301 beschichtet ist, mittels des Harzbands 105 durch eine Haltefläche 122, und Klammerteile 123 der Laserbearbeitungseinheit 120 klammern den ringförmigen Rahmen 106, der an dem Werkstück 100 angebracht ist, das durch das Harz 301 beschichtet ist, fest.
  • Bei dem Maskenausbildungsschritt ST11 wird als Nächstes eine Ausrichtung mit einer Positionseinstellung zwischen dem Werkstück 100 über den Haltetisch 121 und der Position zum Bestrahlen mit einem Laserstrahl 400 durch eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 124 der Laserbearbeitungseinheit 120 ausgeführt. Danach führt die Laserstrahlbestrahlungseinheit 124 eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl 400 von der Seite der vorderen Fläche 101 aus entlang der geplanten Trennlinien 102 durch und führt die Laserbearbeitung aus. Folglich wird das Harz 301 bei den geplanten Trennlinien 102 entfernt und die Laserbearbeitungsnuten 401 werden, wie in 8 dargestellt, entlang der geplanten Trennlinien 102 ausgebildet.
  • Die laserbearbeiteten Nuten 401 werden bei der ersten Ausführungsform während des Maskenausbildungsschritts ST11 durch Entfernen des Harzes 301, der Funktionsschicht 100-2 und der TEG 100-3 bei den geplanten Trennlinien 102 und einer Flächenschicht des Basismaterials 100-1 ausgebildet. Die laserbearbeiteten Nuten 401 legen das Basismaterial 100-1 des Werkstücks 100 bei den Nutböden frei. Aufgrund dessen verbleibt das Harz 301 bei dem Maskenausbildungsschritt ST11, wie in 8 dargestellt, auf den Bauelementen 103, und das Harz 301 wird bei den geplanten Trennlinien 102 entfernt, sodass die das Harz aufweisende Maske 302 ausgebildet wird. Das Werkstück 100 nimmt einen Zustand an, in dem das Basismaterial 100-1 des Werkstücks 100 bei den Nutböden der laserbearbeiteten Nuten 401 exponiert ist und ein Bearbeiten durch Ätzen möglich ist.
  • Wenn das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nicht ausgeführt wird, öffnet oder schließt die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 die Ventile 16-1 und 17-1 ordnungsgemäß und hält den Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 durch die Saugquelle 30-1 und 30-2 über den ersten Gasevakuierungspfad 16 und den zweiten Gasevakuierungspfad 17 in einem Vakuumzustand. Folglich wird mit dem Einführschritt ST12 des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform in dem Zustand begonnen, in dem der Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 in einem Vakuumzustand gehalten wird.
  • Der Einführschritt ST12 ist, wie in 3 dargestellt, ein Schritt mit einem Einführen des Werkstücks 100 über die Ein-/Ausführtür 13 an der Vakuumkammer 10 und Platzieren des Werkstücks 100 über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in der Vakuumkammer 10.
  • Insbesondere wird bei dem Einführschritt ST12 als erstes der Vakuumzustand des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10, der zu Beginn des Ablaufs des Bearbeitungsverfahrens eines Werkstücks aufrechterhalten wird, unterbrochen. Insbesondere schaltet die Steuerungseinheit 80 bei dem Einführschritt ST12 die Ventile 16-1 und 17-1 in den geschlossenen Zustand und schaltet das Ventil 43-1 in den geöffneten Zustand, um dadurch das inerte Gas von der Inertgas-Zuführquelle 43 zu dem Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 zu führen und den Gasdruck des Innenraums 11 auf den atmosphärischen Druck anzuheben.
  • Insbesondere schaltet die Steuerungseinheit 80 bei dem Einführschritt ST12 nur das langsame Entlüftungsventil des Ventils 43-1 in den geöffneten Zustand, um den Gasdruck des Innenraums 11 vergleichsweise langsam von dem Vakuumzustand auf in etwa 1000 Pa anzuheben. Danach stellt die Steuerungseinheit 80 optional eine Zeitverzögerung ein, schaltet das langsame Entlüftungsventil des Ventils 43-1 in den geschlossenen Zustand und schaltet das Entlüftungsventil in den geöffneten Zustand, um den Gasdruck des Innenraums 11 schnell von in etwa 1000 Pa auf den atmosphärischen Druck anzuheben (in etwa 100000 Pa).
  • Bei dem Einführschritt ST12 schaltet die Steuerungseinheit 80 das Entlüftungsventil des Ventils 43-1 zeitweilig in den geschlossenen Zustand, wenn der Gasdruck des Innenraums 11 auf den atmosphärischen Druck angehoben worden ist. Danach schaltet die Steuerungseinheit 80 bei dem Einführschritt ST12 das Entlüftungsventil des Ventils 43-1 ordnungsgemäß in den geöffneten Zustand, um in Bezug auf den atmosphärischen Druck einen Zustand leichten Überdrucks zu halten.
  • Nachdem der Gasdruck des Innenraums 11 auf den atmosphärischen Druck angehoben worden ist, wird die Vakuumkammer 10 bei dem Einführschritt ST12 durch Bewegen der Tür 13 von der geschlossenen Position zu der geöffneten Position durch die Türbetätigungseinheit 14 geöffnet, um die Ein-/Ausführöffnung 12 zu öffnen. Bei dem Einführschritt ST12 stellt die Steuerungseinheit 80 gleichzeitig mit der Öffnung der Ein-/Ausführöffnung 12 das Entlüftungsventil des Ventils 43-1 in den geöffneten Zustand und führt das inerte Gas von der Inertgas-Zuführquelle 43 zu dem Innenraum 11 der Vakuumkammer 10. Folglich wird durch das Ausführen der nachfolgenden Behandlung bei dem Einführschritt ST12 einem Einströmen von Umgebungsluft von der Ein-/Ausführöffnung 12 zu dem Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 vorgebeugt.
  • Bei dem Einführschritt ST12 bewegt sich die Ein-/Ausführeinheit 60, die bei der Evakuierungsposition die Rahmeneinheit 200 gegriffen hat, die das Werkstück 100 aufweist, an dem während des Maskenausbildungsschritts ST11 die Maske 302 ausgebildet worden ist, als Nächstes von der Evakuierungsposition zu der Ein-/Ausführposition durch Hindurchführen durch die geöffnete Ein-/Ausführöffnung 12 in dem Zustand, in dem das Werkstück 100 nach dem Maskenausbildungsschritt ST11 durch die Greifteile 61 gegriffen worden ist. Folglich wird das Werkstück 100 über die Ein-/Ausführtür 13 an der Vakuumkammer 10 eingeführt.
  • Nachdem das Werkstück 100 eingeführt worden ist, gibt die Ein-/Ausführeinheit 60 den Greifzustand des Werkstücks 100 nach dem Maskenausbildungsschritt ST11 durch die Greifteile 61 bei der Ein-/Ausführposition frei und platziert dadurch das Werkstück 100 in der Vakuumkammer 10 über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20. Aufgrund dessen wird bei dem Einführschritt ST12 der Zustand erreicht, bei dem die Seite des Harzbands 105 der Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100, auf dem die Maske 302 während des Maskenausbildungsschritts ST11 ausgebildet worden ist, wie in 3 dargestellt, in Richtung der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 platziert wird.
  • Der Vakuumhalteschritt ST13 nach dem Ausführen des Einführschritts ST12 ist, wie in 3 dargestellt, ein Schritt, bei dem verursacht wird, dass ein Unterdruck von dem Saugpfad 22 aus wirkt, der mit der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 verbunden ist, und dass ein Halten des Werkstücks 100 durch den Spanntisch 20 ausgeführt wird.
  • Insbesondere verursacht die Steuerungseinheit 80 bei dem Vakuumhalteschritt ST13, dass ein Unterdruck von der Saugquelle 30-1 durch Umschalten des Ventils 22-1 von dem geschlossenen Zustand zu dem geöffneten Zustand über den Saugpfad 22 auf die Haltefläche 21 wirkt. Aufgrund dessen wird bei dem Vakuumhalteschritt ST13 der Zustand erreicht, in dem die Seite des Harzbands 105 der Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100, an dem während des Maskenausbildungsschritts ST11 die Maske 302 ausgebildet worden ist, wie in 3 dargestellt, durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 einem Halten über Saugwirkung ausgesetzt ist.
  • 9 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Druckreduzierungsschritts ST14 und des elektrostatischen Haftungsschritts ST15 der 4. Der Druckreduzierungsschritt ST14 ist ein Schritt nach dem Ausführen des Vakuumhalteschritts ST13 mit einem Schließen der Tür 13 und Evakuieren der Atmosphäre in der Vakuumkammer 10, um den Gasdruck in der Vakuumkammer 10 auf mindestens 50 Pa und bis maximal 5000 Pa zu reduzieren, bei dem ein Niederdruckplasma erzeugt werden kann (das heißt, dass eine Behandlung durch ein Niederdruckplasma ausgeführt werden kann) und, wie in 9 dargestellt, ein Halten durch den Spanntisch 20 über eine Saugwirkung möglich ist.
  • Bei dem Druckreduzierungsschritt ST14 wird die Ein-/Ausführeinheit 60, die bei dem Einführschritt ST12 über die Ein-/Ausführöffnung 12 zu der Ein-/Ausführposition in der Vakuumkammer 10 eingeführt worden ist, als Erstes durch Hindurchbewegung durch die Ein-/Ausführöffnung 12 von der Ein-/Ausführposition zu der Evakuierungsposition bewegt. Bei dem Druckreduzierungsschritt ST14 wird als Nächstes die Vakuumkammer 10 durch Bewegen der Tür 13 von der geöffneten Position zu der geschlossenen Position durch die Türbetätigungseinheit 14 und Schließen der Ein-/Ausführöffnung 12 geschlossen.
  • Nachdem die Ein-/Ausführöffnung 12 geschlossen ist, evakuiert die Steuerungseinheit 80 bei dem Druckreduzierungsschritt ST14 die Atmosphäre des Innenraums 11 der geschlossenen Vakuumkammer 10 und führt durch Umschalten des Entlüftungsventils des Ventils 43-1 in den geschlossenen Zustand und Umschalten des Ventils 16-1 und/oder 17-1 in den geöffneten Zustand eine Vakuumierung aus. Insbesondere wird bei dem Druckreduzierungsschritt ST14 als Erstes der Druck des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 durch die Saugquelle 30 reduziert, und der Gasdruck des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 wird auf mindestens 50 Pa und maximal 5000 Pa, insbesondere mindestens 50 Pa und maximal 1000 Pa, eingestellt, bei dem ein Niederdruckplasma umgesetzt werden kann und ein Halten des Werkstücks 100 über die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 durch Saugwirkung möglich ist.
  • Der elektrostatische Haftschritt ST15 nach dem Ausführen des Druckreduzierungsschritts ST14 ist ein Schritt, bei dem während eines Ansaugens des Werkstücks 100 durch den Spanntisch 20 ein inertes Gas 501 in einem Plasmazustand zu dem Werkstück 100 geführt wird und Spannungen an den in dem Spanntisch 20 angeordneten Elektroden 24 angelegt werden, um durch den Spanntisch 20, wie in 9 dargestellt, eine elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 auszuführen.
  • Der elektrostatische Haftschritt ST15 wird in dem Zustand ausgeführt, bei dem unter Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 ein Halten des Werkstücks 100 über Saugwirkung an der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 ausgeführt wird und der Gasdruck des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 bei mindestens 50 Pa und bei maximal 5000 Pa, insbesondere bei mindestens 50 Pa und maximal 1000 Pa gehalten wird.
  • Insbesondere schaltet die Steuerungseinheit 80 bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15 als erstes das Ventil 43-1 in den geöffneten Zustand um, um ein inertes Gas einzuführen. Zudem legt die Plasmaerzeugungseinheit 50 eine hochfrequente Wechselspannung zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die Hochfrequenzspannungsversorgung 52 an. Somit wird das inerte Gas, das durch den Gaszuführpfad 18 gelangt, in Plasma umgewandelt. Bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15 wird bei der ersten Ausführungsform das inerte Gas 501, das in dem Gaszuführpfad 18 außerhalb der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück 100 zugeführt. Bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15 wird das Werkstück durch Zuführen des inerten Gases 501 in dem Plasmazustand zu dem Werkstück 100 über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 wie oben in den Zustand versetzt, in dem es durch das inerte Gas 501 in dem Plasmazustand mit statischer Elektrizität aufgeladen wird.
  • Als Nächstes wird der Spanntisch 20 bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15 einer Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 ausgesetzt, und die Gleichstromversorgung 25 legt Gleichstromspannungen, die sich voneinander unterscheiden, an den Elektroden 24 an, um eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 24 zu erzeugen. Folglich erzeugt der Spanntisch 20 ein vorbestimmtes elektrisches Feld, sodass die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 bedeckt ist. Bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15 erzeugt der Spanntisch 20 wie oben das vorbestimmte elektrische Feld auf so eine Weise, dass die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 bedeckt ist, und führt dadurch eine elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 aus, das in einen Zustand versetzt worden ist, in dem es mit statischer Elektrizität aufgeladen ist.
  • Wenn die elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 in dem Zustand ausgeführt wird, in dem der Gasdruck des Innenraums 11 niedriger als 50 Pa ist, ist der Differentialdruck zwischen dem Gasdruck des Innenraums 11 und des Unterdrucks, der dazu gebracht wird, für das Halten über Saugkraft an der Haltefläche 21 zu wirken, niedrig, und folglich ist es unmöglich, das Halten des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 ausreichend über eine Saugwirkung auszuführen. Daher ist es möglich, dass die elektrostatische Anhaftung in dem Zustand ausgeführt wird, in dem der Spanntisch 20 und das Werkstück 100 nicht in engem Kontakt miteinander sind und einen Spalt zwischen sich aufweisen. Wenn die elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 über die Haltefläche 21 in dem Zustand ausgeführt wird, in dem der Gasdruck des Innenraums 11 höher als 5000 Pa ist, gibt es zudem die Möglichkeit, das Gas zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 verbleibt (eintritt), insbesondere zwischen der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 und dem Harzband 105, das an der hinteren Fläche 104 des Werkstücks 100 haftet.
  • Folglich wird der Gasdruck des Innenraums 11 bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform bei dem Druckreduzierungsschritt ST14 reduziert, während durch die Steuerung mittels der Steuerungseinheit 80 ein Halten des Werkstücks 100 durch eine Saugwirkung über die Haltefläche 21 beibehalten wird, bis der Gasdruck des Innenraums 11 zu mindestens 50 Pa und maximal 5000 Pa, bevorzugt mindestens 50 Pa und maximal 1000 Pa, wird. Aufgrund dessen wird bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform bei dem Vakuumhalteschritt ST13 und dem Druckreduzierungsschritt ST14 das Gas zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 evakuiert, während der enge Kontakt zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 beibehalten wird. Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform wird der Spanntisch 20 in dem Zustand nach dem Ausführen des Druckreduzierungsschritts ST14 einer Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 ausgesetzt und führt eine elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 in dem elektrostatischen Haftschritt ST15 aus. Aufgrund dessen kann die elektrostatische Anhaftung des Werkstücks 100 bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform während des elektrostatischen Haftschritts ST15 nach dem Ausführen des Druckreduzierungsschritts ST14 durch die Haltefläche 21 in dem Zustand ausgeführt werden, in dem ein ausreichender Kontakt zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 hervorgerufen wird und das Verbleiben (Eintreten) des Gases zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 reduziert wird.
  • 10 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Bearbeitungsschritts ST16 aus 4. 11 ist eine Schnittansicht, die das Werkstück 100 darstellt, das durch den Bearbeitungsschritt ST16 in 4 gegangen ist. Der Bearbeitungsschritt ST16 ist nach dem Ausführen des elektrostatischen Haftschritts ST15, wie in 10 dargestellt, ein Schritt mit einem Zuführen des Bearbeitungsgases 502 in einem Plasmazustand zu dem Werkstück 100, das durch den Spanntisch 20 gehalten wird, und einem Ausführen eines Trockenätzens des Werkstücks 100.
  • Bei dem Bearbeitungsschritt ST16 hält die Steuerungseinheit 80 kontinuierlich mit dem elektrostatischen Haftschritt ST15 das Ventil 43-1 in dem geöffneten Zustand und hält den Zustand aufrecht, in dem die hochfrequente Wechselspannung zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die Hochfrequenzspannungsversorgung 52 angelegt wird, um weiter das inerte Gas 501 zuzuführen, das in dem Gaszuführpfad 18 zu dem Werkstück 100 in dem Plasmazustand übergangen ist.
  • Insbesondere wird bei dem Bearbeitungsschritt ST16 über die Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 der Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 weiter evakuiert, um die Vakuumierung auszuführen und den Gasdruck des Innenraums 11 auf 50 Pa oder niedriger einzustellen. Dementsprechend wird bei dem Bearbeitungsschritt ST16 der Differentialdruck zwischen dem Unterdruck, der auf die Haltefläche 21 wirkt, und dem Gasdruck des Innenraums 11 niedrig. Folglich wird das Halten des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 über eine Saugwirkung im Wesentlichen freigegeben, was den Zustand hervorruft, in dem das Werkstück 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 im Wesentlichen durch die elektrostatische Haftwirkung gehalten wird. Bei dem Bearbeitungsschritt ST16 kann die Steuerungseinheit 80 das Ventil 22-1 von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand umschalten und zeitweise die Wirkung des Unterdrucks an der Haltefläche 21 über den Saugpfad 22 von der Saugquelle 30-1 unterbrechen, während das Halten des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 im Wesentlichen freigegeben wird.
  • Insbesondere wird der Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 bei dem Bearbeitungsschritt ST16 als Erstes über die Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 weiter evakuiert, um die Vakuumierung auszuführen und den Gasdruck des Innenraums 11 auf 50 Pa oder weniger einzustellen. Daher wird der Differentialdruck zwischen dem Unterdruck, der auf die Haltefläche 21 wirkt, und dem Gasdruck des Innenraums 11 bei dem Bearbeitungsschritt ST16 niedrig. Somit wird das Halten des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 über eine Saugwirkung im Wesentlichen freigegeben, was zu dem Zustand führt, in dem das Werkstück 100 im Wesentlichen über die elektrostatische Anhaftung durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gehalten wird. Während das Halten des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 über eine Saugwirkung im Wesentlichen freigegeben ist, kann die Steuerungseinheit 80 bei dem Bearbeitungsschritt ST16 das Ventil 22-1 von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand umschalten und zeitweise die Wirkung des Unterdrucks über den Saugpfad 22 von der Saugquelle 30-1 auf die Haltefläche 21 unterbrechen.
  • Nachdem der Gasdruck des Innenraums 11 auf 50 Pa oder weniger eingestellt worden ist, schaltet die Steuerungseinheit 80 bei dem Bearbeitungsschritt ST16 das Ventil 41-1 in den geöffneten Zustand und führt das Bearbeitungsgas ein. Folglich wird das Bearbeitungsgas während des Bearbeitungsschritts ST16 in Plasma umgewandelt, während es durch den Gaszuführpfad 18 gelangt, da die Plasmaerzeugungseinheit 50 zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die Hochfrequenzspannungsversorgung 52 durchgehend die hochfrequente Wechselspannung anlegt. Bei dem Bearbeitungsschritt ST16 der ersten Ausführungsform wird das Bearbeitungsgas 502, das in dem Gaszuführpfad 18, der mit der Außenseite der Vakuumkammer 10 korrespondiert, in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück 100 zugeführt. Ferner zieht der Spanntisch 20, welcher durch die Steuerungseinheit 80 gesteuert wird und das Werkstück 100 durch elektrostatische Haftung hält, bei dem Bearbeitungsschritt ST16 das Bearbeitungsgas 502 in dem Plasmazustand zu dem Werkstück 100 über das um die Haltefläche 21 erzeugte vorbestimmte elektrische Feld an. Durch Zuführen des Bearbeitungsgases 502 in den Plasmazustand zu dem Werkstück 100 über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 wie oben, wird bei dem Bearbeitungsschritt ST16 ein Trockenätzen des Werkstücks 100 über der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 durch das Bearbeitungsgas 502 in dem Plasmazustand ausgeführt.
  • Bei dem Bearbeitungsschritt ST16 führt die Kühlfluidquelle 28 gleichzeitig mit dem Ausführen des Trockenätzens des Werkstücks 100 dem Kühlfluidpfad 27 ein Kühlfluid zu. Somit wird die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gekühlt und Wärme, die aufgrund des Trockenätzens des durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gehaltenen Werkstücks 100 erzeugt wird, wird durch den Spanntisch 20 abgegeben.
  • Da die Maske 302 an den Bauelementen 103 des Werkstücks 100 ausgebildet wird, ist der Teil der Bauelemente 103 des Werkstücks 100 während des Bearbeitungsschritts ST16 vor dem Ätzen durch das Bearbeitungsgas 502 in den Plasmazustand durch die Maske 302 geschützt. Da das Harz 301 über den geplanten Trennlinien 102 des Werkstücks 100 entfernt worden ist und der Zustand hervorgerufen wird, in dem das Ätzen möglich ist, wird das Bearbeitungsgas 502 in den Plasmazustand andererseits während des Bearbeitungsschritts ST16 bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102 des Werkstücks 100 zu dem Basismaterial 100-1 angezogen und ätzt und entfernt das Basismaterial 100-1 bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102. Wenn das Ätzen über einen vorbestimmten Zeitraum unter einer Steuerung durch die Steuerungseinheit 80, wie in 11 dargestellt, bei dem Bearbeitungsschritt ST16 ausgeführt wird, wird das Basismaterial 100-1 bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102 des Werkstücks 100 vollständig entfernt und durch Ätzen bearbeitete Nuten 600, welche die benachbarten Bauelemente 103 trennen, werden bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102 ausgebildet, was zu dem Zustand führt, in dem die benachbarten Bauelemente 103 durch das Harzband 105, das an der hinteren Fläche 104 haftet, voneinander getrennt unterstützt werden. Bei dem Bearbeitungsschritt ST16 schaltet die Steuerungseinheit 80 das Ventil 41-1 in den geschlossenen Zustand und unterbricht das Einführen des Bearbeitungsgases, um das Trockenätzen zu beenden.
  • 12 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 in 4. Der elektrostatische Haftunterbrechungsschritt ST17 ist ein Schritt mit einem Unterbrechen der an den Elektroden 24 des Spanntischs 20 angelegten Spannung, während das inerte Gas 501 in dem Plasmazustand dem Werkstück 100, wie in 12 dargestellt, zugeführt wird, nachdem der Bearbeitungsschritt ST16 ausgeführt worden ist.
  • Der elektrostatische Haftunterbrechungsschritt ST17 wird in dem Zustand gestartet, in dem die Steuerungseinheit 80 gleichzeitig mit dem elektrostatischen Haftschritt ST15 und dem Bearbeitungsschritt ST16 das Ventil 43-1 in dem geöffneten Zustand hält und den Zustand aufrecht erhält, in dem die hochfrequente Wechselspannung zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die HochfrequenzSpannungsversorgung 52 angelegt wird, um damit fortzufahren, das inerte Gas 501, das in dem Gaszuführpfad 18 in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück 100 zuzuführen.
  • Insbesondere wird bei dem elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt ST17 das inerte Gas als erstes dem Innenraum 11 der Vakuumkammer 10 zugeführt und der Gasdruck des Innenraums 11 wird auf mindestens 50 Pa und höchstens 1000 Pa, vorzugsweise mindestens 50 Pa und höchstens 1000 Pa durch die Steuerung über die Steuerungseinheit 80 eingestellt. Aufgrund dessen wird der Differentialdruck zwischen dem Unterdruck, der an der Haltefläche 21 wirkt, und dem Gasdruck des Innenraums 11 während des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 ausreichend hoch. Folglich wird das Halten des Werkstücks 100 über Saugwirkung wiederum durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 ausgeführt, während der Zustand, in dem die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 ausgeführt wird, aufrechterhalten wird.
  • Bei dem elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt ST17 wird als Nächstes die Gleichstrom-Stromversorgung 25 in dem Zustand, in dem das Halten über eine Saugwirkung und die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 ausgeführt werden, einer Steuerung durch die Steuerungseinheit 80 ausgesetzt und unterbricht das Anlegen der Gleichstromspannungen an den Elektroden 24, um die zwischen den Elektroden 24 erzeugte Potentialdifferenz zu beseitigen. Folglich wird das vorbestimmte elektrische Feld, das erzeugt wird, um die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 zu bedecken, dazu gebracht, zu verschwinden. Aufgrund dessen wird die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 während des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 unterbrochen und freigegeben.
  • Nachdem die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 unterbrochen und freigegeben ist, unterbricht die Steuerungseinheit 80 während des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 das Anlegen der hochfrequenten Wechselspannung zwischen dem Paar Plasmaerzeugungselektroden 51 durch die hochfrequente Spannungsversorgung 52 der Plasmaerzeugungseinheit 50. Folglich wird bei dem elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt ST17 die Zufuhr an inertem Gas 501 in dem Plasmazustand zu dem Werkstück 100 unterbrochen.
  • 13 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des Türöffnungsschritts ST18 in 4. Der Türöffnungsschritt ST18 ist ein Schritt mit einem Öffnen der Tür 13, nachdem das inerte Gas der Vakuumkammer 10 zugeführt worden ist und der Gasdruck des Inneren der Vakuumkammer 10, wie in 13 dargestellt, auf den atmosphärischen Druck oder höher eingestellt ist.
  • Insbesondere wird bei dem Türöffnungsschritt ST18 als erstes der Vakuumzustand des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 nach dem Ausführen des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 durch Zuführen des inerten Gases zu der Vakuumkammer 10 durch ein Verfahren unterbrochen, das dem des Einführschritts ST12 ähnlich ist. Somit wird der Gasdruck des Innenraums 11 der Vakuumkammer 10 bei dem Türöffnungsschritt ST18 auf den atmosphärischen Druck oder höher eingestellt.
  • Bei dem Türöffnungsschritt ST18 wird als Nächstes die Vakuumkammer 10 durch ein Verfahren, das dem des Einführschritts ST12 ähnlich ist, durch Bewegen der Tür 13 von der Schließposition zu der Öffnungsposition durch die Türbetätigungseinheit 14 und Öffnen der Ein-/Ausführöffnung 12 geöffnet.
  • Der Werkstückausführschritt ST19 ist ein Schritt mit einem Unterbrechen des Unterdrucks, der dazu gebracht wird, von dem Saugpfad 22 aus zu wirken und mit einem Verursachen, dass das Werkstück 100 sich von der Haltefläche 21 löst, um das Werkstück 100 aus der Vakuumkammer 10 auszuführen, nachdem der Türöffnungsschritt ST18 ausgeführt worden ist.
  • Insbesondere unterbricht die Steuerungseinheit 80 bei dem Werkstückausführschritt ST19 als Erstes die Wirkung des Unterdrucks auf die Haltefläche 21 über den Saugpfad 22 von der Saugquelle 30-1 durch Umschalten des Ventils 22-1 von dem geöffneten Zustand zu dem geschlossenen Zustand. Somit wird bei dem Werkstückausführschritt ST19 das Halten der Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100, in dem die durch Ätzen bearbeiteten Nuten 600 bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102 durch den Bearbeitungsschritt ST16 ausgebildet worden sind, über eine Saugwirkung durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 freigegeben, was den Zustand hervorruft, in dem die Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100 von der Haltefläche 21 freigegeben worden ist.
  • Bei dem Werkstückausführschritt ST19 bewegt sich die Ein-/Ausführeinheit 60 als Nächstes von der Evakuierungsposition zu der Ein-/Ausführposition, indem sie durch die Ein-/Ausführöffnung 12, die während des Türöffnungsschritts ST18 geöffnet worden ist, in dem Zustand gelangt, in dem nichts durch die Greifteile 61 gegriffen wird. Dann greift die Ein-/Ausführeinheit 60 während des Werkstückausführschritts ST19 die Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100, das sich von der Haltefläche 21 gelöst hat, bei der Ein-/Ausführposition durch die Greifteile 61 und bewegt sich von der Ein-/Ausführposition zu der Evakuierungsposition, indem sie durch die Ein-/Ausführöffnung 12 in dem Zustand gelangt, in dem die Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100 gegriffen wird. Bei dem Werkstückausführschritt ST19 führt die Ein-/Ausführeinheit 60 die Rahmeneinheit 200 einschließlich des Werkstücks 100, in dem die über Ätzen bearbeiteten Nuten 600 bei dem Teil der geplanten Trennlinien 102 durch den Bearbeitungsschritt ST16 ausgebildet worden sind, wie oben von der Ein-/Ausführtür 13 an der Vakuumkammer 10 heraus.
  • Wie oben wird bei dem Bearbeitungsverfahren eines Werkstücks in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der Gasdruck des Innenraums 11 reduziert, während das Werkstück 100 durch die Haltefläche 21 weiter über Saugwirkung gehalten wird, bis der Gasdruck des Innenraums 11 mindestens 50 Pa und höchstens 5000 Pa, bevorzugt mindestens 50 Pa und höchstens 1000 Pa wird. Dann wird in diesem Zustand eine elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 ausgeführt. Aufgrund dessen kann bei dem Bearbeitungsverfahren eines Werkstücks in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform die elektrostatische Haftung des Werkstücks 100 durch die Haltefläche 21 in dem Zustand ausgeführt werden, in dem der Spanntisch 20 und das Werkstück 100 miteinander in ausreichend engen Kontakt gebracht werden und das verbleibende (eintretende) Gas zwischen dem Spanntisch 20 und dem Werkstück 100 reduziert ist. Dies ermöglicht es dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, den Vorgang und den Effekt bereitzustellen, bei denen das Werkstück 100 auf effiziente Weise durch den Spanntisch 20 Wärme abgeben kann, die bei dem Ätzen aufgebracht wird.
  • Ferner ist bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform eine sogenannte Vorkammer nicht in der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet. Durch Verwenden der Eigenschaft, dass der Gasdruck des Innenraums 11 sich dem atmosphärischen Druck annähert, wenn das Werkstück 100 ein- oder ausgeführt wird, wird daher die elektrostatische Haftung in dem Zustand ausgeführt, in dem der Gasdruck des Innenraums 11 reduziert worden ist, während das Halten über Saugwirkung durch ein Vakuum aufrechterhalten wird. Wie oben stellt das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform den Vorgang und den Effekt bereit, die eine Vergrößerung der Vorrichtung vermeiden können, da die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 keine sogenannte Vorkammer benötigt.
  • Darüber hinaus wird das Gas, das außerhalb der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist, bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform dem Werkstück 100 während des elektrostatischen Haftschritts ST15, des Bearbeitungsschritts ST16 oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 zugeführt. Das heißt, dass das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform mit einem sogenannten Remote-Plasmasystem ausgeführt wird. Folglich ermöglicht das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, dass die Umgebung der Vakuumkammer 10 der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 kompakter wird und stellt daher den Vorgang und den Effekt bereit, dass eine Vergrößerung der Vorrichtung noch stärker vermieden werden kann.
  • Darüber hinaus baut das Werkstück 100 bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform die Rahmeneinheit 200 auf, in welcher das Werkstück 100 durch das Harzband 105 in der Öffnung 107 des ringförmigen Rahmens 106 unterstützt wird, und wird durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 mittels des Harzbands 105 gehalten. Folglich stellt das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform den Vorgang und den Effekt bereit, dass es möglich ist, den Zustand aufrecht zu halten, in dem die benachbarten Bauelemente 103 durch das Harzband 105, das an der hinteren Fläche 104 haftet, getrennt voneinander unterstützt werden, wenn der Teil der geplanten Trennlinien 102 des Werkstücks 100 vollständig entfernt wird und die über Ätzen bearbeiteten Nuten 600 durch den Bearbeitungsschritt ST16 ausgebildet werden.
  • Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform kann anstatt eines Ausbildens der über Ätzen bearbeiteten Nuten 600 eine durch Wärme beeinflusste Schicht der Oberflächenschicht der bearbeiteten Nuten 401 durch Plasmaätzen entfernt werden, und das Werkstück 100 kann durch Ausführen eines Schneidens mit einer Schneidklinge geteilt werden. In diesem Fall stellt das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform den Vorgang und den Effekt bereit, dass die Biegefestigkeit des Werkstücks 100 verbessert werden kann, da die durch Wärme beeinflusste Schicht durch das Plasmaätzen entfernt wird.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Es wird nunmehr ein Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend auf einer Zeichnung beschrieben. 14 ist eine Schnittansicht, die eine Ätzbearbeitungsvorrichtung 1-2 darstellt, welche das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform ausführt. In 14 werden den gleichen Teilen die bei der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen gegeben, und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Wie in 14 dargestellt, schließt die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1-2 eine Zuführeinheit 70 für ein Gas im Plasmazustand anstelle des Gaszuführpfads 18 und der Plasmaerzeugungseinheit 50 in der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 ein, und die verbleibende Ausführung ist ähnlich zu der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1. In 14 wurde die Ein-/Ausführeinheit 60 weggelassen.
  • Die Zuführeinheit für Gas im Plasmazustand 70 schließt, wie in 14 dargestellt, eine obere Elektrode 71, eine Hochfrequenz-Stromversorgung 74 und ein Anhebe-Absenk-Antriebsteil 75 ein.
  • Die obere Elektrode 71 ist in der Breitenrichtung auf der oberen Seite des Innenraums auf so eine Weise in einem mittleren Bereich des Innenraums 11 eingerichtet, dass sie das Gehäuse der Vakuumkammer 10 durchdringt und der Platzierbühne 15 gegenüberliegt. Die obere Elektrode 71 schließt eine Elektrodenfläche 72 und einen Gaszuführpfad 73 ein. Die Elektrodenfläche 72 ist in der Fläche in so einer Richtung ausgebildet, dass sie der Platzierbühne 15 in der oberen Elektrode 71 gegenüberliegt. Die Elektrodenfläche 72 liegt der Haltefläche 21 des Spanntischs 20, der auf der Platzierbühne 15 eingerichtet ist, in der vertikalen Richtung gegenüber. Der Gaszuführpfad 73 ist im Inneren der oberen Elektrode 71 ausgebildet und ermöglicht es der Elektrodenfläche 72 und der Gaszuführquelle 40, miteinander zu kommunizieren.
  • Die Hochfrequenz-Stromversorgung 74 kann eine hochfrequente Wechselspannung zwischen der oberen Elektrode 71 und den Elektroden 24 in dem Spanntisch 20, die untere Elektroden sind, anlegen. Wenn die hochfrequente Wechselspannung durch die Hochfrequenz-Stromversorgung 74 angelegt wird, können die obere Elektrode 71 und die Elektroden 24 das Gas, das zwischen der Elektrodenfläche 72 der oberen Elektrode 71 und der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 zugeführt wird, durch Radikalisierung, Ionisierung oder Ähnliches in Plasma umwandeln.
  • Der Anhebe-Absenk-Antriebsteil 75 ist ein Mechanismus, der angeordnet ist, um die obere Elektrode 71 zu verbinden, und hebt die Elektrode 71 relativ zu der Vakuumkammer 10 in der vertikalen Richtung an bzw. senkt diese ab. Der Anhebe-Absenk-Antriebsteil 75 bewegt die obere Elektrode 71 zwischen einer Evakuierungsposition, bei welcher die Elektrodenfläche 72 der oberen Elektrode 71 ausreichend von der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in der vertikalen Richtung getrennt ist, und der Ein-/Ausführeinheit 60 wird ermöglicht, bei der Ein-/Ausführposition und einer Plasmaerzeugungsposition angeordnet zu werden, bei der die Elektrodenfläche 72 der oberen Elektrode 71 ausreichend nah an die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gebracht wird und das Gas, das zwischen der Elektrodenfläche 72 und der Haltefläche 21 zugeführt wird, zu Plasma umgewandelt werden kann.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ermöglicht die Zuführeinheit für Gas im Plasmazustand 70, das Gas zuzuführen, das in einen Plasmazustand gebracht worden ist, zu dem durch die Haltefläche 21 des Spanntischs 20 gehaltenen Werkstück 100, indem das Gas zwischen der Elektrodenfläche 72 der oberen Elektrode 71, die mit dem Inneren der Vakuumkammer 10 korrespondiert, und der Haltefläche 21 des Spanntischs 20 in Plasma umgewandelt wird.
  • Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform wird durch die Ätzbearbeitungsvorrichtung 1-2 anstelle der Ätzbearbeitungsvorrichtung 1 des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ausgeführt. Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform wird das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer 10 durch die Zuführeinheit für Gas im Plasmazustand 70 in den Plasmazustand übergegangen ist, bei dem elektrostatischen Haftschritt ST15, dem Bearbeitungsschritt ST16 und dem elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt ST17 des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform somit dem Werkstück 100 zugeführt, anstelle das Gas zu dem Werkstück 100 zuzuführen, das durch den Gaszuführpfad 18 und die Plasmaerzeugungseinheit 50 außerhalb der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist. Der verbleibende Aufbau ist ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform.
  • Das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform weist den obigen Aufbau auf und ist ähnlich wie das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück 100 zugeführt wird. Somit weist das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform die Vorgänge und Effekte auf, die denen des Bearbeitungsverfahrens für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
  • Bei dem Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform wird das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück 100 während des elektrostatischen Haftschritts ST15, des Bearbeitungsschritts ST16 oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts ST17 dem Werkstück 100 zugeführt. Folglich stellt das Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform den Vorgang und den Effekt bereit, dass das Ätzen des Werkstücks 100 auf effiziente Weise ausgeführt werden kann, da das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer 10 in den Plasmazustand übergegangen ist, unmittelbar für das Ätzen des Werkstücks 100 verwendet werden kann, das bei einer Position vorliegt, die nahe der Position ist, bei welcher das Gas in den Plasmazustand umgewandelt worden ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, dass die vorliegende Erfindung mit vielfältigen Abwandlungen umgesetzt werden kann, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.

Claims (6)

  1. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück, bei dem das Werkstück, das eine Plattenform aufweist, durch ein Gas in einem Plasmazustand unter Verwendung einer Vakuumkammer bearbeitet wird, die das Innere von der Umgebungsluft abtrennt, wobei das Bearbeitungsverfahren umfasst: einen Einführschritt mit einem Einführen des Werkstücks von einer Ein-/Ausführtür an der Vakuumkammer und einem Platzieren des Werkstücks über einer Haltefläche eines Spanntischs in der Vakuumkammer; nach dem Ausführen des Einführschritts einen Vakuumhalteschritt, bei dem ein Unterdruck von einem Saugpfad aus, der mit der Haltefläche des Spanntischs verbunden ist, wirkt und mit einem Ausführen eines Haltens des Werkstücks durch den Spanntisch über eine Saugwirkung; nach dem Ausführen des Vakuumhalteschritts einen Druckreduzierungsschritt mit einem Schließen der Tür und Evakuieren einer Atmosphäre in der Vakuumkammer, um einen Gasdruck in der Vakuumkammer auf mindestens 50 Pa und höchstens 5000 Pa zu reduzieren, bei dem Niederdruckplasma entstehen kann und das Halten des Werkstücks durch den Spanntisch über eine Saugwirkung möglich ist; nach dem Ausführen des Druckreduzierungsschritts einen elektrostatischen Haftschritt während eines Ansaugens des Werkstücks durch den Spanntisch mit einem Zuführen eines inerten Gases in einem Plasmazustand zu dem Werkstück und Anlegen von Spannungen an Elektroden, die in dem Spanntisch angeordnet sind, um eine elektrostatische Haftung des Werkstücks durch den Spanntisch auszuführen; nach dem Ausführen des elektrostatischen Haftschritts einen Bearbeitungsschritt mit einem Zuführen eines Bearbeitungsgases in einem Plasmazustand zu dem durch den Spanntisch gehaltenen Werkstück und einem Ausführen eines Trockenätzens des Werkstücks; nach dem Ausführen des Bearbeitungsschritts einen elektrostatischen Haftunterbrechungsschritt mit einem Unterbrechen des Anlegens der Spannung an den Elektroden des Spanntischs während eines Zuführens des inerten Gases in dem Plasmazustand zu dem Werkstück; einen Türöffnungsschritt mit einem Öffnen der Tür, nachdem das inerte Gas der Vakuumkammer zugeführt worden ist und der Gasdruck im Inneren der Vakuumkammer auf einen atmosphärischen Druck oder höher eingestellt worden ist; und nach dem Ausführen des Türöffnungsschritts einen Werkstückausführschritt mit einem Unterbrechen des Unterdrucks, der von dem Saugpfad aus wirkt, und einem Lösen des Werkstücks von der Haltefläche, um das Werkstück aus der Vakuumkammer herauszuführen.
  2. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 1, bei dem das Gas, das außerhalb der Vakuumkammer in den Plasmazustand übergangen ist, dem Werkstück während des elektrostatischen Haftschritts, des Bearbeitungsschritts oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts zugeführt wird.
  3. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 1, bei dem das Gas, das im Inneren der Vakuumkammer in den Plasmazustand übergegangen ist, dem Werkstück während des elektrostatischen Haftschritts, des Bearbeitungsschritts oder des elektrostatischen Haftunterbrechungsschritts zugeführt wird.
  4. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 1, bei dem das Werkstück eine Rahmeneinheit einrichtet, in der das Werkstück durch ein Haftband in einer Öffnung eines ringförmigen Rahmens unterstützt wird und durch die Haltefläche des Spanntischs mittels des Harzbands gehalten wird.
  5. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 2, bei dem das Werkstück eine Rahmeneinheit einrichtet, bei der das Werkstück durch ein Harzband in einer Öffnung eines ringförmigen Rahmens unterstützt wird und durch die Haltefläche des Spanntischs mittels des Harzbands gehalten wird.
  6. Bearbeitungsverfahren für ein Werkstück nach Anspruch 3, bei dem das Werkstück eine Rahmeneinheit einrichtet, in der das Werkstück durch ein Harzband in einer Öffnung eines ringförmigen Rahmens unterstützt wird und durch die Haltefläche des Spanntischs mittels des Harzbands gehalten wird.
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