JP7301477B2

JP7301477B2 - Plasma etching equipment

Info

Publication number: JP7301477B2
Application number: JP2019147055A
Authority: JP
Inventors: 英之山銅; 倫太郎大塚
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2023-07-03
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP2021027306A

Description

本発明は、被加工物を加工するプラズマエッチング装置に関する。 The present invention relates to a plasma etching apparatus for processing a workpiece.

デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された領域にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のチップ（デバイスチップ）が得られる。 In the process of manufacturing device chips, wafers are used in which devices such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integration) are formed in regions partitioned by a plurality of streets (divided lines) arranged in a grid pattern. be done. By dividing this wafer along the streets, a plurality of chips (device chips) each having a device are obtained.

ウェーハの分割には、被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、被加工物を切削する環状の切削ブレードが装着される切削ユニットとを備える切削装置が用いられる。チャックテーブルによって保持された被加工物に、回転する切削ブレードをストリートに沿って切り込ませることにより、ウェーハが切断されて複数のチップに分割される。 A cutting device that includes a chuck table (holding table) that holds a workpiece and a cutting unit that is equipped with an annular cutting blade that cuts the workpiece is used for dividing the wafer. The wafer is cut into a plurality of chips by cutting the workpiece held by the chuck table with a rotating cutting blade along the streets.

また、近年では、レーザービームの照射によって被加工物を加工するレーザー加工装置を用いてウェーハを分割する技術も提案されている。例えば、ウェーハにレーザービームをストリートに沿って照射することにより、ウェーハの内部に改質された領域（改質層）が形成される。この改質層が形成された領域は、ウェーハの他の領域よりも脆くなる。そのため、ストリートに沿って改質層が形成されたウェーハに外力を付与すると、ウェーハがストリートに沿って破断し、複数のチップに分割される。 Also, in recent years, a technology has been proposed in which a wafer is divided using a laser processing apparatus that processes a workpiece by irradiating a laser beam. For example, by irradiating the wafer with a laser beam along the streets, a modified region (modified layer) is formed inside the wafer. The region where this modified layer is formed becomes more fragile than other regions of the wafer. Therefore, when an external force is applied to the wafer having the modified layer formed along the streets, the wafer breaks along the streets and is divided into a plurality of chips.

切削ブレードやレーザービームによってウェーハを加工すると、ウェーハの加工された領域（被加工領域）には、クラック、歪み、改質層等の加工痕が形成される。そして、この加工痕がウェーハの分割によって得られたチップに残存すると、チップの抗折強度（曲げ強さ）が低下する。そのため、ウェーハの加工後には、加工痕を除去することが好ましい。 When a wafer is processed with a cutting blade or laser beam, processing traces such as cracks, strains, and modified layers are formed in the processed region (processed region) of the wafer. If the traces of processing remain on the chips obtained by dividing the wafer, the bending strength (bending strength) of the chips is lowered. Therefore, it is preferable to remove the traces after processing the wafer.

そこで、加工後のウェーハに対してプラズマエッチングが施されることがある。このプラズマエッチングは、被加工物に向かってプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチング装置を用いて実施される。プラズマエッチングによってウェーハの被加工領域に残存する加工痕を除去することにより、チップの抗折強度の低下が抑制される。 Therefore, plasma etching is sometimes applied to the processed wafer. This plasma etching is performed using a plasma etching apparatus that supplies a plasmatized gas toward the workpiece. By removing the traces remaining on the processed region of the wafer by plasma etching, the reduction in the bending strength of the chip is suppressed.

プラズマエッチング装置は、チャンバー内に互いに対向するように配置された一対の平板状の電極を備える（特許文献１参照）。チャンバー内にエッチングガスを供給しつつ、一対の電極に高周波電圧を印加すると、チャンバー内でエッチングガスがプラズマ化される。そして、プラズマ状態のエッチングガスがウェーハに作用することにより、ウェーハがエッチングされ、加工痕が除去される。 A plasma etching apparatus includes a pair of flat plate-shaped electrodes arranged to face each other in a chamber (see Patent Document 1). When a high-frequency voltage is applied to the pair of electrodes while supplying the etching gas into the chamber, the etching gas is turned into plasma within the chamber. The etching gas in the plasma state acts on the wafer to etch the wafer and remove the traces of processing.

特開２００６－７３５９２号公報JP 2006-73592 A

プラズマエッチング装置でウェーハ等の被加工物を加工する際には、被加工物が、プラズマエッチング装置のチャンバー内に設けられたチャックテーブル（保持テーブル）の保持面で保持される。そして、チャックテーブルによって保持された被加工物に向かってプラズマ化したガスが供給され、被加工物にプラズマエッチングが施される。 2. Description of the Related Art When a workpiece such as a wafer is processed by a plasma etching apparatus, the workpiece is held by a holding surface of a chuck table (holding table) provided inside a chamber of the plasma etching apparatus. Then, a plasmatized gas is supplied toward the workpiece held by the chuck table, and the workpiece is subjected to plasma etching.

なお、プラズマエッチングが行われる際、プラズマエッチング装置のチャンバー内は減圧され、真空状態（低圧状態）となる。そのため、チャックテーブルの保持面に負圧を作用させて被加工物を吸引保持する方法では、被加工物の保持が不十分になることがある。そして、被加工物がチャックテーブルによって適切に保持されていない状態でプラズマエッチングを実施すると、被加工物に加工不良が発生する恐れがある。 When plasma etching is performed, the pressure inside the chamber of the plasma etching apparatus is reduced to a vacuum state (low pressure state). Therefore, in the method of sucking and holding the workpiece by applying negative pressure to the holding surface of the chuck table, the workpiece may not be sufficiently held. If plasma etching is performed in a state in which the workpiece is not properly held by the chuck table, there is a risk that processing defects will occur in the workpiece.

そこで、プラズマエッチング装置には、被加工物をクーロン力（静電引力）によって保持する静電チャックテーブルが用いられる。静電チャックテーブルの内部には電極が埋め込まれており、この電極に所定の電圧を印加することにより、静電チャックテーブルと被加工物との間にクーロン力が作用し、被加工物が静電チャックテーブルに吸着する。この静電チャックテーブルを用いることにより、減圧されたチャンバー内でも被加工物を適切に保持することが可能となる。 Therefore, the plasma etching apparatus uses an electrostatic chuck table that holds the workpiece by Coulomb force (electrostatic attraction). An electrode is embedded inside the electrostatic chuck table. By applying a predetermined voltage to this electrode, a Coulomb force acts between the electrostatic chuck table and the workpiece, and the workpiece is kept static. It sticks to the electric chuck table. By using this electrostatic chuck table, it is possible to properly hold the workpiece even in a decompressed chamber.

しかしながら、静電チャックテーブルは、クーロン力を発生させるための電極や、この電極に電圧を供給するための配線等が内部に設けられており、複雑な構造を有する。また、静電チャックテーブルで被加工物を保持するためには、静電チャックテーブルに埋め込まれた電極に所定の電圧を印加するための電源等が必要となる。そのため、静電チャックテーブルをプラズマエッチング装置に搭載すると、プラズマエッチング装置の準備及び稼働に要するコストが増大するという問題がある。 However, the electrostatic chuck table has electrodes for generating Coulomb force, wiring for supplying voltage to the electrodes, and the like, and has a complicated structure. In addition, in order to hold the workpiece with the electrostatic chuck table, a power supply or the like is required for applying a predetermined voltage to the electrodes embedded in the electrostatic chuck table. Therefore, when the electrostatic chuck table is mounted on the plasma etching apparatus, there is a problem that the cost required for preparation and operation of the plasma etching apparatus increases.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、コストの低減が可能なプラズマエッチング装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a plasma etching apparatus capable of reducing costs.

本発明の一態様によれば、被加工物と、開口を有しテープを介して該被加工物を該開口の内側で支持するフレームと、を備えるフレームユニットの該被加工物を加工するプラズマエッチング装置であって、該テープを介して該被加工物を保持面で保持するチャックテーブルを有し、該チャックテーブルによって保持された該被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、該テープが該チャックテーブルの該保持面に押し付けられるように該フレームを第１固定部材及び第２固定部材で挟み込んで固定するフレーム固定ユニットと、を備えるプラズマエッチング装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plasma processing work piece in a frame unit comprising a work piece and a frame having an opening and supporting the work piece inside the opening via tape. An etching apparatus, comprising a chuck table that holds the workpiece on a holding surface via the tape, and a plasma etching unit that supplies plasma gas to the workpiece held by the chuck table. and a frame fixing unit fixing the frame by sandwiching the frame between a first fixing member and a second fixing member so that the tape is pressed against the holding surface of the chuck table.

なお、好ましくは、該第１固定部材は、該フレームの下面側と接触する接触面を備え、該フレームは、該第２固定部材によって該接触面に押し付けられる。また、好ましくは、該第１固定部材の該接触面は、該チャックテーブルの該保持面よりも下方に位置付けられている。また、好ましくは、該フレーム固定ユニットは、該フレーム固定ユニットと接触する該フレームを冷却するための冷却部を備える。また、好ましくは、該冷却部は、冷却流体が流れる流路、又は、ペルチェ素子である。また、好ましくは、該チャックテーブルは、該チャックテーブルに形成された冷却流路を流れる冷却流体によって冷却される。また、好ましくは、該チャックテーブルの該保持面は、熱伝導シートによって構成され、該フレームユニットは、該テープが該熱伝導シートに接触した状態で、該チャックテーブルによって保持される。 Preferably, the first fixing member has a contact surface that contacts the bottom surface of the frame, and the frame is pressed against the contact surface by the second fixing member. Further, preferably, the contact surface of the first fixing member is positioned below the holding surface of the chuck table. Also preferably, the frame fixing unit comprises a cooling part for cooling the frame in contact with the frame fixing unit. Also, preferably, the cooling part is a flow path through which a cooling fluid flows, or a Peltier element. Also, preferably, the chuck table is cooled by a cooling fluid flowing through cooling channels formed in the chuck table. Preferably, the holding surface of the chuck table is made of a thermally conductive sheet, and the frame unit is held by the chuck table with the tape in contact with the thermally conductive sheet.

本発明の一態様に係るプラズマエッチング装置は、チャックテーブルによって保持された被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、被加工物を支持するフレームを固定するフレーム固定ユニットとを備える。そして、フレーム固定ユニットは、被加工物に貼付されたテープがチャックテーブルの保持面に押し付けられるように、フレームを固定する。 A plasma etching apparatus according to one aspect of the present invention includes a plasma etching unit that supplies a plasmatized gas to a workpiece held by a chuck table, and a frame fixing unit that fixes a frame that supports the workpiece. . The frame fixing unit fixes the frame so that the tape attached to the workpiece is pressed against the holding surface of the chuck table.

上記のプラズマエッチング装置では、フレーム固定ユニットでフレームを固定するという簡易な方法によって、被加工物がチャックテーブル上で保持される。これにより、静電チャックテーブルのような複雑な機構を用いることなく、プラズマエッチングが施される被加工物を適切に保持することが可能となり、コストの削減を図ることができる。 In the plasma etching apparatus described above, the workpiece is held on the chuck table by a simple method of fixing the frame with the frame fixing unit. As a result, the workpiece to be plasma-etched can be properly held without using a complicated mechanism such as an electrostatic chuck table, and the cost can be reduced.

図１（Ａ）は被加工物を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は改質層が形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 1(A) is a perspective view showing a workpiece, and FIG. 1(B) is an enlarged sectional view showing a part of the workpiece on which a modified layer is formed. プラズマエッチング装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a plasma etching apparatus; FIG. フレーム固定ユニットを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a frame fixing unit;

以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るプラズマエッチング装置によって加工可能な被加工物の構成例について説明する。図１（Ａ）は、被加工物１１を示す斜視図である。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of a workpiece that can be processed by the plasma etching apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 1A is a perspective view showing a workpiece 11. FIG.

被加工物１１は、例えば円盤状に形成されたシリコンウェーハであり、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって複数の領域に区画されており、この領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス１５が形成されている。 The workpiece 11 is, for example, a disk-shaped silicon wafer, and has a front surface 11a and a rear surface 11b. The workpiece 11 is partitioned into a plurality of regions by a plurality of streets (dividing lines) 13 arranged in a grid pattern so as to intersect with each other. ), LSI (Large Scale Integration), and other devices 15 are formed.

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる、任意の形状及び大きさのウェーハであってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。 The material, shape, structure, size, etc. of the workpiece 11 are not limited. For example, the workpiece 11 may be a wafer of arbitrary shape and size made of materials such as semiconductors other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), glass, ceramics, resins, metals, and the like. Moreover, there are no restrictions on the type, number, shape, structure, size, arrangement, etc. of the device 15 .

被加工物１１には、被加工物１１よりも直径が大きい円形のテープ１７が貼付される。テープ１７は、被加工物１１の表面１１ａ側に、複数のデバイス１５を覆うように貼付される。これにより、複数のデバイス１５がテープ１７によって保護される。 A circular tape 17 having a larger diameter than the workpiece 11 is attached to the workpiece 11 . The tape 17 is attached to the surface 11a side of the workpiece 11 so as to cover the plurality of devices 15 . Thereby, multiple devices 15 are protected by the tape 17 .

例えばテープ１７は、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂によって形成されてもよい。 For example, the tape 17 includes a circular base material and an adhesive layer (glue layer) provided on the base material. The base material is made of a resin such as polyolefin, polyvinyl chloride, or polyethylene terephthalate, and the adhesive layer is made of an epoxy, acrylic, or rubber adhesive. Also, the adhesive layer may be formed of an ultraviolet curable resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays.

テープ１７の外周部は、金属等でなり中央部に円形の開口１９ａを有する環状のフレーム１９に貼付される。なお、開口１９ａの直径は被加工物１１の直径よりも大きく、被加工物１１は開口１９ａの内側に配置される。被加工物１１及びフレーム１９にテープ１７が貼付されると、被加工物１１がテープ１７を介してフレーム１９によって支持される。そして、被加工物１１、テープ１７、及びフレーム１９を備えるフレームユニット２１が形成される。 The outer periphery of the tape 17 is attached to an annular frame 19 made of metal or the like and having a circular opening 19a in the center. The diameter of the opening 19a is larger than the diameter of the workpiece 11, and the workpiece 11 is arranged inside the opening 19a. When the tape 17 is attached to the workpiece 11 and the frame 19 , the workpiece 11 is supported by the frame 19 via the tape 17 . A frame unit 21 comprising the workpiece 11, the tape 17 and the frame 19 is then formed.

被加工物１１をストリート１３に沿って分割することにより、それぞれデバイス１５を備える複数のチップ（デバイスチップ）が製造される。この被加工物１１の分割は、例えば、被加工物１１の内部にストリート１３に沿って分割起点（分割のきっかけ）を形成した後、被加工物１１に外力を付与することによって行われる。 By dividing the workpiece 11 along the streets 13, a plurality of chips (device chips) each having a device 15 are manufactured. The division of the workpiece 11 is performed, for example, by forming a division starting point (division trigger) inside the workpiece 11 along the streets 13 and then applying an external force to the workpiece 11 .

分割起点は、例えばレーザー加工装置を用いて形成される。レーザー加工装置は、被加工物１１を保持面で保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、チャックテーブルによって保持された被加工物１１に向かってレーザービームを照射するレーザー照射ユニットとを備える。レーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザービームをパルス発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から発振されたレーザービームを所定の位置で集光する集光器とを備える。 The split starting point is formed using, for example, a laser processing device. The laser processing apparatus includes a chuck table (holding table) that holds a workpiece 11 on a holding surface, and a laser irradiation unit that irradiates a laser beam toward the workpiece 11 held by the chuck table. The laser irradiation unit includes a laser oscillator that pulse-oscillates a laser beam of a predetermined wavelength, and a condenser that collects the laser beam oscillated from the laser oscillator at a predetermined position.

被加工物１１に分割起点を形成する際は、レーザー照射ユニットからチャックテーブルによって保持された被加工物１１に向かってレーザービームを照射する。このとき、レーザービームの波長は、レーザービームが被加工物１１を透過する（被加工物１１に対して透過性を有する）ように設定される。また、レーザービームは被加工物１１の内部（表面１１ａと裏面１１ｂとの間）で集光される。 When forming the division starting point on the workpiece 11, a laser beam is emitted from the laser irradiation unit toward the workpiece 11 held by the chuck table. At this time, the wavelength of the laser beam is set so that the laser beam passes through the workpiece 11 (has transparency to the workpiece 11). Also, the laser beam is focused inside the workpiece 11 (between the front surface 11a and the back surface 11b).

レーザービームの他の照射条件（パワー、スポット径、繰り返し周波数等）は、被加工物１１の内部に多光子吸収によって改質（変質）した層（改質層、変質層）が形成されるように設定される。この条件で被加工物１１にレーザービームをストリート１３に沿って照射すると、被加工物１１の内部にはストリート１３に沿って改質層が形成される。 Other irradiation conditions (power, spot diameter, repetition frequency, etc.) of the laser beam are set so that a layer (modified layer, modified layer) modified (modified) by multiphoton absorption is formed inside the workpiece 11. is set to When the laser beam is irradiated along the streets 13 to the workpiece 11 under these conditions, a modified layer is formed inside the workpiece 11 along the streets 13 .

図１（Ｂ）は、改質層（変質層）１１ｃが形成された被加工物１１の一部を拡大して示す断面図である。改質層１１ｃは、被加工物１１の内部に、ストリート１３に沿って格子状に形成される。なお、改質層１１ｃは、被加工物１１の厚さ等に応じて、被加工物１１の厚さ方向に２段以上形成されてもよい。 FIG. 1B is a cross-sectional view showing an enlarged part of the workpiece 11 on which a modified layer (modified layer) 11c is formed. The modified layer 11 c is formed inside the workpiece 11 along the streets 13 in a grid pattern. The modified layer 11c may be formed in two or more stages in the thickness direction of the workpiece 11 according to the thickness of the workpiece 11 and the like.

また、改質層１１ｃを形成すると、改質層１１ｃから被加工物１１の表面１１ａ又は裏面１１ｂに向かってクラック（割れ目）１１ｄが発生する。例えばクラック１１ｄは、図１（Ｂ）示すように、改質層１１ｃから被加工物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂに至るように形成される。 Further, when the modified layer 11c is formed, a crack (break) 11d is generated from the modified layer 11c toward the front surface 11a or the rear surface 11b of the workpiece 11 . For example, the crack 11d is formed from the modified layer 11c to the front surface 11a and rear surface 11b of the workpiece 11, as shown in FIG. 1(B).

改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された領域は、被加工物１１の他の領域よりも脆くなる。そのため、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された被加工物１１に対して外力を付与すると、被加工物１１は改質層１１ｃ及びクラック１１ｄを起点として分割される。すなわち、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄは、被加工物１１が分割される際の分割起点として機能する。 The region where the modified layer 11c and the crack 11d are formed becomes more fragile than other regions of the workpiece 11. As shown in FIG. Therefore, when an external force is applied to the workpiece 11 on which the modified layer 11c and the crack 11d are formed, the workpiece 11 is split starting from the modified layer 11c and the crack 11d. In other words, the modified layer 11c and the crack 11d function as starting points of division when the workpiece 11 is divided.

例えば、被加工物１１に分割起点（改質層１１ｃ及びクラック１１ｄ）を形成した後、被加工物１１に貼付されたテープ１７を半径方向外側に向かって引っ張って拡張すると、被加工物１１に対して半径方向外側に向かって外力が付与される。これにより、被加工物１１は、分割起点を起点としてストリート１３に沿って破断し、複数のチップに分割される。テープ１７の拡張によって被加工物１１に外力を付加する場合には、テープ１７として、外力の付与によって拡張可能なテープ（エキスパンド性を有するテープ）が用いられる。 For example, after forming split starting points (modified layer 11c and crack 11d) in the workpiece 11, when the tape 17 attached to the workpiece 11 is stretched outward in the radial direction, the workpiece 11 An external force is applied radially outward. As a result, the workpiece 11 is broken along the streets 13 starting from the division starting point and divided into a plurality of chips. When an external force is applied to the workpiece 11 by expanding the tape 17, a tape that can be expanded by applying an external force (a tape having expandability) is used as the tape 17. FIG.

なお、分割起点は改質層１１ｃ及びクラック１１ｄに限られない。例えば、環状の切削ブレードで被加工物１１をストリート１３に沿って切削することによって形成された溝（切削溝）や、レーザービームの照射によるアブレーション加工でストリート１３に沿って形成された溝（レーザー加工溝）を、分割起点として用いることもできる。 Note that the split starting point is not limited to the modified layer 11c and the crack 11d. For example, grooves (cutting grooves) formed by cutting the workpiece 11 along the streets 13 with an annular cutting blade (cutting grooves), or grooves formed along the streets 13 by ablation processing by laser beam irradiation (laser cutting grooves). A machined groove) can also be used as a division starting point.

ここで、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄを分割起点として被加工物１１を複数のチップに分割すると、チップに改質層１１ｃの一部が残存することがある。そして、チップに改質層１１ｃが残存すると、チップの抗折強度（曲げ強さ）が低下する。そのため、改質層１１ｃから延びるクラック１１ｄが形成された後、改質層１１ｃは除去されることが好ましい。改質層１１ｃの除去は、例えば、プラズマエッチング装置を用いて被加工物１１にプラズマエッチングを施すことによって行われる。 Here, when the workpiece 11 is divided into a plurality of chips with the modified layer 11c and the crack 11d as division starting points, a part of the modified layer 11c may remain in the chips. If the modified layer 11c remains on the tip, the bending strength (bending strength) of the tip decreases. Therefore, the modified layer 11c is preferably removed after the crack 11d extending from the modified layer 11c is formed. The removal of the modified layer 11c is performed, for example, by subjecting the workpiece 11 to plasma etching using a plasma etching apparatus.

図２は、プラズマエッチング装置２を示す断面図である。プラズマエッチング装置２は、被加工物１１にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニット１０を備える。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the plasma etching apparatus 2. As shown in FIG. The plasma etching apparatus 2 includes a plasma etching unit 10 that supplies a plasmatized gas to a workpiece 11 .

プラズマエッチングユニット１０は、直方体状に形成されたチャンバー１２を備える。チャンバー１２は、底壁１２ａと、上壁１２ｂと、第１側壁１２ｃと、第２側壁１２ｄと、第３側壁１２ｅと、第４側壁（不図示）とを含んでおり、チャンバー１２の内側にはプラズマ処理が実施される処理空間１４が形成されている。 The plasma etching unit 10 includes a rectangular parallelepiped chamber 12 . The chamber 12 includes a bottom wall 12a, a top wall 12b, a first side wall 12c, a second side wall 12d, a third side wall 12e, and a fourth side wall (not shown). A processing space 14 is formed in which plasma processing is performed.

第２側壁１２ｄには、被加工物１１を搬入及び搬出するための開口１６が設けられている。開口１６の外側には、開口１６を開閉する開閉扉（ゲート）１８が設けられている。開閉扉１８は、開閉機構２０によって上下に移動する。例えば開閉機構２０は、ピストンロッド２４を備えるエアシリンダ２２によって構成される。エアシリンダ２２はブラケット２６を介してチャンバー１２の底壁１２ａに固定されており、ピストンロッド２４の先端部（上端部）は開閉扉１８の下部に連結されている。 An opening 16 for loading and unloading the workpiece 11 is provided in the second side wall 12d. An opening/closing door (gate) 18 for opening and closing the opening 16 is provided outside the opening 16 . The opening/closing door 18 is moved up and down by an opening/closing mechanism 20 . For example, the opening/closing mechanism 20 is configured by an air cylinder 22 having a piston rod 24 . The air cylinder 22 is fixed to the bottom wall 12 a of the chamber 12 via a bracket 26 , and the tip (upper end) of the piston rod 24 is connected to the lower part of the opening/closing door 18 .

開閉機構２０で開閉扉１８を開くことにより、開口１６を介してフレームユニット２１をチャンバー１２の処理空間１４に搬入し、又は、フレームユニット２１をチャンバー１２の処理空間１４から搬出することが可能となる。 By opening the opening/closing door 18 with the opening/closing mechanism 20, the frame unit 21 can be carried into the processing space 14 of the chamber 12 through the opening 16, or the frame unit 21 can be carried out from the processing space 14 of the chamber 12. Become.

チャンバー１２の底壁１２ａには、チャンバー１２の内部と外部とを連通させる排気口２８が形成されている。この排気口２８には、真空ポンプ等の排気機構３０が接続されている。 The bottom wall 12a of the chamber 12 is formed with an exhaust port 28 that communicates the inside and outside of the chamber 12 with each other. An exhaust mechanism 30 such as a vacuum pump is connected to the exhaust port 28 .

チャンバー１２の処理空間１４には、チャックテーブル（保持テーブル）３２と上部電極３４とが対向するように配置されている。チャックテーブル３２の上面は、テープ１７を介して被加工物１１を保持する保持面３２ａを構成する。また、チャックテーブル３２は導電性の材料でなり、下部電極としても機能する。 In the processing space 14 of the chamber 12, a chuck table (holding table) 32 and an upper electrode 34 are arranged so as to face each other. The upper surface of the chuck table 32 constitutes a holding surface 32a that holds the workpiece 11 via the tape 17. As shown in FIG. Also, the chuck table 32 is made of a conductive material and functions as a lower electrode.

チャックテーブル（下部電極）３２は、円盤状の保持部３６と、保持部３６の下面の中央部から下方に突出する円柱状の支持部３８とを含む。支持部３８は、チャンバー１２の底壁１２ａに形成された開口４０に挿入されている。開口４０内において、底壁１２ａと支持部３８との間には環状の絶縁部材４２が配置されており、チャンバー１２とチャックテーブル３２とは絶縁されている。また、チャックテーブル３２は、チャンバー１２の外部で高周波電源４４と接続されている。 The chuck table (lower electrode) 32 includes a disk-shaped holding portion 36 and a cylindrical support portion 38 protruding downward from the central portion of the lower surface of the holding portion 36 . The support portion 38 is inserted into an opening 40 formed in the bottom wall 12a of the chamber 12. As shown in FIG. An annular insulating member 42 is arranged between the bottom wall 12a and the support portion 38 in the opening 40 to insulate the chamber 12 and the chuck table 32 from each other. Also, the chuck table 32 is connected to a high frequency power source 44 outside the chamber 12 .

保持部３６の上面側には、平面視で円形の凹部が形成されており、この凹部には、熱伝導シート（放熱シート）４６が嵌め込まれている。例えば熱伝導シート４６は、アクリル等の樹脂やシリコーンを用いて円盤状に形成される。なお、熱伝導シート４６の熱伝導率は、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。この熱伝導シート４６の上面は、チャックテーブル３２の保持面３２ａの一部を構成している。ただし、保持面３２ａの全体が熱伝導シート４６によって構成されていてもよい。 A circular concave portion is formed on the upper surface side of the holding portion 36 in a plan view, and a thermally conductive sheet (radiating sheet) 46 is fitted in this concave portion. For example, the thermally conductive sheet 46 is formed in a disc shape using resin such as acrylic or silicone. The heat conductivity of the heat conductive sheet 46 is preferably 2.0 W/m·K or more. The upper surface of the heat conductive sheet 46 forms part of the holding surface 32 a of the chuck table 32 . However, the entire holding surface 32 a may be configured with the heat conductive sheet 46 .

チャックテーブル３２の保持面３２ａは、チャックテーブル３２の内部に形成された流路４８を介して、エジェクタ等の吸引源５０と接続されている。チャックテーブル３２上にテープ１７を介して被加工物１１を配置した状態で、チャックテーブル３２の保持面３２ａに吸引源５０の負圧を作用させると、被加工物１１がテープ１７を介してチャックテーブル３２によって吸引保持される。 A holding surface 32 a of the chuck table 32 is connected to a suction source 50 such as an ejector through a flow path 48 formed inside the chuck table 32 . When the workpiece 11 is placed on the chuck table 32 via the tape 17 and the negative pressure of the suction source 50 is applied to the holding surface 32 a of the chuck table 32 , the workpiece 11 is chucked via the tape 17 . It is sucked and held by the table 32 .

また、チャックテーブル３２の保持部３６の内部には、チャックテーブル３２を冷却するための冷却流体が流れる冷却流路５２が形成されている。冷却流路５２の一端は、支持部３８に形成された流体導入路５４を介して冷媒循環機構５６に接続されており、冷却流路５２の他端は、支持部３８に形成された流体排出路５８を介して冷媒循環機構５６に接続されている。冷媒循環機構５６を作動させると、水等の冷却流体が、流体導入路５４、冷却流路５２、流体排出路５８の順に流れ、チャックテーブル３２が冷却される。 A cooling flow path 52 through which a cooling fluid for cooling the chuck table 32 flows is formed inside the holding portion 36 of the chuck table 32 . One end of the cooling channel 52 is connected to a coolant circulation mechanism 56 via a fluid introduction channel 54 formed in the support portion 38, and the other end of the cooling channel 52 is connected to a fluid discharge channel formed in the support portion 38. It is connected to a refrigerant circulation mechanism 56 via a passage 58 . When the coolant circulation mechanism 56 is operated, a cooling fluid such as water flows through the fluid introduction passage 54, the cooling passage 52, and the fluid discharge passage 58 in this order, and the chuck table 32 is cooled.

上部電極３４は、導電性の材料でなり、円盤状のガス噴出部６０と、ガス噴出部６０の上面の中央部から上方に突出する円柱状の支持部６２とを含む。支持部６２は、チャンバー１２の上壁１２ｂに形成された開口６４に挿入されている。開口６４内において、上壁１２ｂと支持部６２との間には環状の絶縁部材６６が配置されており、チャンバー１２と上部電極３４とは絶縁されている。 The upper electrode 34 is made of a conductive material and includes a disk-shaped gas ejection portion 60 and a cylindrical support portion 62 protruding upward from the central portion of the upper surface of the gas ejection portion 60 . The support portion 62 is inserted into an opening 64 formed in the upper wall 12b of the chamber 12. As shown in FIG. An annular insulating member 66 is arranged between the upper wall 12b and the support portion 62 in the opening 64 to insulate the chamber 12 and the upper electrode 34 from each other.

上部電極３４は、チャンバー１２の外部で高周波電源６８と接続されている。また、支持部６２の上端部には、昇降機構７０と連結された支持アーム７２が取り付けられており、この昇降機構７０及び支持アーム７２によって、上部電極３４は上下に移動する。 The upper electrode 34 is connected to a high frequency power supply 68 outside the chamber 12 . A support arm 72 connected to an elevating mechanism 70 is attached to the upper end of the supporting portion 62 , and the upper electrode 34 is vertically moved by the elevating mechanism 70 and the support arm 72 .

ガス噴出部６０の下面側には、複数の噴出口７４が設けられている。この噴出口７４は、ガス噴出部６０に形成された流路７６及び支持部６２に形成された流路７８を介して、第１ガス供給源８０及び第２ガス供給源８２に接続されている。第１ガス供給源８０と第２ガス供給源８２とはそれぞれ、成分の異なるガスをチャンバー１２内に供給する。 A plurality of ejection ports 74 are provided on the lower surface side of the gas ejection portion 60 . The ejection port 74 is connected to a first gas supply source 80 and a second gas supply source 82 via a flow path 76 formed in the gas ejection portion 60 and a flow path 78 formed in the support portion 62. . The first gas supply source 80 and the second gas supply source 82 respectively supply gases having different components into the chamber 12 .

また、プラズマエッチング装置２の各構成要素（開閉機構２０、排気機構３０、高周波電源４４、吸引源５０、冷媒循環機構５６、高周波電源６８、昇降機構７０、第１ガス供給源８０、第２ガス供給源８２等）は、コンピュータ等によって構成される制御部（制御ユニット）８４に接続されている。この制御部８４によって、プラズマエッチング装置２の各構成要素の動作が制御される。 In addition, each component of the plasma etching apparatus 2 (opening and closing mechanism 20, exhaust mechanism 30, high frequency power supply 44, suction source 50, refrigerant circulation mechanism 56, high frequency power supply 68, lifting mechanism 70, first gas supply source 80, second gas supply source 82, etc.) is connected to a control section (control unit) 84 constituted by a computer or the like. The controller 84 controls the operation of each component of the plasma etching apparatus 2 .

また、チャンバー１２内には、フレームユニット２１のフレーム１９を固定するフレーム固定ユニット１００が設けられている。フレーム固定ユニット１００は、チャンバー１２に搬入されたフレームユニット２１のフレーム１９を挟み込んで固定する、第１固定部材（下部固定部材）１０２及び第２固定部材（上部固定部材）１０４を備える。 A frame fixing unit 100 for fixing the frame 19 of the frame unit 21 is provided inside the chamber 12 . The frame fixing unit 100 includes a first fixing member (lower fixing member) 102 and a second fixing member (upper fixing member) 104 that sandwich and fix the frame 19 of the frame unit 21 carried into the chamber 12 .

図３は、フレーム固定ユニット１００を示す断面図である。第１固定部材１０２は、金属等を用いて環状に形成されており、第１固定部材１０２の中央部には第１固定部材１０２を上下に貫通する平面視で円形の開口１０２ａが形成されている。なお、開口１０２ａの直径はチャックテーブル３２の保持面３２ａの直径よりも大きい。第１固定部材１０２は、チャックテーブル３２の半径方向外側に、保持部３６を囲むように配置されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the frame fixing unit 100. As shown in FIG. The first fixing member 102 is formed in an annular shape using metal or the like, and a circular opening 102a is formed in a central portion of the first fixing member 102 so as to penetrate the first fixing member 102 vertically. there is The diameter of the opening 102a is larger than the diameter of the holding surface 32a of the chuck table 32. As shown in FIG. The first fixing member 102 is arranged radially outward of the chuck table 32 so as to surround the holding portion 36 .

第１固定部材１０２の上面は、概ね水平に形成されており、フレーム１９の下面側と接触してフレーム１９を支持する環状の接触面１０２ｂを構成する。例えば、第１固定部材１０２の外径（直径）はフレーム１９の外径（直径）以上に設定され、第１固定部材１０２の内径（開口１０２ａの直径）はフレーム１９の内径（開口１９ａの直径）以下に設定される。第１固定部材１０２は、接触面１０２ｂがチャックテーブル３２の保持面３２ａよりも下方に位置付けられた状態で、例えばチャンバー１２（図２参照）の内壁に固定される。 The upper surface of the first fixing member 102 is generally horizontal, and forms an annular contact surface 102b that contacts the lower surface of the frame 19 to support the frame 19. As shown in FIG. For example, the outer diameter (diameter) of the first fixing member 102 is set equal to or larger than the outer diameter (diameter) of the frame 19, and the inner diameter of the first fixing member 102 (the diameter of the opening 102a) is equal to the inner diameter of the frame 19 (the diameter of the opening 19a). ) is set to: The first fixing member 102 is fixed to, for example, the inner wall of the chamber 12 (see FIG. 2) with the contact surface 102b positioned below the holding surface 32a of the chuck table 32. As shown in FIG.

第２固定部材１０４は、金属等を用いて環状に形成されており、第２固定部材１０４の中央部には第２固定部材１０４を上下に貫通する平面視で円形の開口１０４ａが形成されている。なお、開口１０４ａの直径は、ガス噴出部６０の直径よりも大きい。第２固定部材１０４は、上部電極３４の半径方向外側に、上部電極３４を囲むように配置されている。 The second fixing member 104 is formed in an annular shape using metal or the like, and a circular opening 104a is formed in a central portion of the second fixing member 104 so as to penetrate the second fixing member 104 vertically. there is Note that the diameter of the opening 104a is larger than the diameter of the gas ejection portion 60. As shown in FIG. The second fixing member 104 is arranged radially outside the upper electrode 34 so as to surround the upper electrode 34 .

第２固定部材１０４の外径及び内径は、例えば、第１固定部材１０２の外径及び内径と概ね同一に設定される。そして、第２固定部材１０４は、第１固定部材１０２と重なるように、第１固定部材１０２の上方に配置される。また、第２固定部材１０４の下面は、概ね水平に形成されており、フレーム１９の上面側と接触してフレーム１９を押さえる環状の接触面１０４ｂを構成する。 The outer diameter and inner diameter of the second fixing member 104 are set substantially the same as the outer diameter and inner diameter of the first fixing member 102, for example. The second fixing member 104 is arranged above the first fixing member 102 so as to overlap the first fixing member 102 . The lower surface of the second fixing member 104 is formed substantially horizontally, and constitutes an annular contact surface 104b that contacts the upper surface of the frame 19 and presses the frame 19. As shown in FIG.

第２固定部材１０４には、第２固定部材１０４を鉛直方向（上下方向）に移動させる移動機構（不図示）が接続されている。この移動機構（昇降機構）によって第２固定部材１０４を昇降させると、第１固定部材１０２と第２固定部材１０４とが互いに接近又は離隔するように相対的に移動する。 A moving mechanism (not shown) that moves the second fixing member 104 in the vertical direction (vertical direction) is connected to the second fixing member 104 . When the second fixing member 104 is raised and lowered by this moving mechanism (elevating mechanism), the first fixing member 102 and the second fixing member 104 relatively move toward or away from each other.

また、第２固定部材１０４には、第２固定部材１０４と接触したフレーム１９を冷却する冷却部が設けられている。例えば冷却部は、フレーム１９を冷却するための冷却流体（水等）が流れる流路１０６によって構成される。流路１０６は、第２固定部材１０４の内部に、第２固定部材１０４の周方向に沿って環状に形成されている。 Also, the second fixing member 104 is provided with a cooling portion for cooling the frame 19 in contact with the second fixing member 104 . For example, the cooling unit is configured by a channel 106 through which a cooling fluid (such as water) for cooling the frame 19 flows. The channel 106 is annularly formed inside the second fixing member 104 along the circumferential direction of the second fixing member 104 .

流路１０６には、流路１０６に冷却流体を所定の流量で供給する冷却流体供給源（不図示）が接続されている。冷却流体供給源は、例えば、冷却流体を貯留するタンクと、タンクから流路１０６へ冷却流体を供給するか否か、及び冷却流体の流量を制御するバルブとを備える。第２固定部材１０４がフレーム１９に接触した状態で、冷却流体供給源から流路１０６に冷却流体が流入すると、冷却流体が流路１０６の内部を流動し、第２固定部材１０４及びフレーム１９が冷却される。 A cooling fluid supply source (not shown) that supplies cooling fluid to the flow path 106 at a predetermined flow rate is connected to the flow path 106 . The cooling fluid supply source includes, for example, a tank that stores the cooling fluid, and a valve that controls whether to supply the cooling fluid from the tank to the flow path 106 and the flow rate of the cooling fluid. When the cooling fluid flows from the cooling fluid supply source into the channel 106 while the second fixing member 104 is in contact with the frame 19 , the cooling fluid flows inside the channel 106 , and the second fixing member 104 and the frame 19 move. Cooled.

なお、冷却部の構成は、フレーム１９を冷却することが可能であれば上記の流路１０６に限定されない。例えば第２固定部材１０４には、フレーム１９を冷却するためのペルチェ素子が冷却部として設けられていてもよい。 Note that the configuration of the cooling unit is not limited to the flow path 106 described above as long as the frame 19 can be cooled. For example, the second fixing member 104 may be provided with a Peltier device for cooling the frame 19 as a cooling portion.

また、図３では第２固定部材１０４に冷却部（流路１０６）が設けられた構成例を示しているが、第２固定部材１０４の代わりに、又は第２固定部材１０４に加えて、第１固定部材１０２に冷却部が設けられていてもよい。第１固定部材１０２に設けられる冷却部の構成は、第２固定部材１０４に設けられる冷却部の構成と同様である。 Further, FIG. 3 shows a configuration example in which the second fixing member 104 is provided with a cooling portion (flow path 106). A cooling portion may be provided in the 1 fixing member 102 . The configuration of the cooling section provided on the first fixing member 102 is the same as the configuration of the cooling section provided on the second fixing member 104 .

プラズマエッチング装置２で被加工物１１を加工する際は、まず、図２に示す開閉機構２０で開閉扉１８を下降させる。次に、搬送ユニット（不図示）によってフレームユニット２１をチャンバー１２の処理空間１４に開口１６を介して搬入する。なお、フレームユニット２１の搬入時には、昇降機構７０で上部電極３４を上昇させ、チャックテーブル３２と上部電極３４との間隔を広げておくことが好ましい。 When the workpiece 11 is processed by the plasma etching apparatus 2, first, the opening/closing door 18 is lowered by the opening/closing mechanism 20 shown in FIG. Next, the frame unit 21 is carried into the processing space 14 of the chamber 12 through the opening 16 by a transport unit (not shown). When the frame unit 21 is carried in, it is preferable to raise the upper electrode 34 by the elevating mechanism 70 to widen the distance between the chuck table 32 and the upper electrode 34 .

フレームユニット２１は、チャンバー１２内に設けられたチャックテーブル３２上に配置される。このとき、被加工物１１は、表面１１ａ側（テープ１７側）が保持面３２ａと対向し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル３２の保持面３２ａ上に配置される。また、フレーム１９は、第１固定部材１０２及び第２固定部材１０４と重なる位置に配置される。 The frame unit 21 is placed on a chuck table 32 provided inside the chamber 12 . At this time, the workpiece 11 is placed on the holding surface 32a of the chuck table 32 so that the front surface 11a side (tape 17 side) faces the holding surface 32a and the back surface 11b side is exposed upward. Also, the frame 19 is arranged at a position overlapping the first fixing member 102 and the second fixing member 104 .

この状態で、チャックテーブル３２の保持面３２ａに吸引源５０の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１がテープ１７を介してチャックテーブル３２によって吸引保持される。また、第２固定部材１０４を移動機構（不図示）によって下降させる。これにより、フレーム１９が第１固定部材１０２の接触面１０２ｂ（図３参照）と第２固定部材１０４の接触面１０４ｂとによって挟み込まれ、固定される。 In this state, the negative pressure of the suction source 50 is applied to the holding surface 32 a of the chuck table 32 . Thereby, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 32 via the tape 17 . Also, the second fixing member 104 is lowered by a moving mechanism (not shown). As a result, the frame 19 is sandwiched between the contact surface 102b (see FIG. 3) of the first fixing member 102 and the contact surface 104b of the second fixing member 104 and fixed.

なお、第１固定部材１０２の接触面１０２ｂは、チャックテーブル３２の保持面３２ａよりも下方に配置されている。そして、第２固定部材１０４が下降すると、第２固定部材１０４によってフレーム１９が第１固定部材１０２の接触面１０２ｂに押し付けられる。その結果、フレーム１９に貼付されたテープ１７が、チャックテーブル３２の保持面３２ａの下側に向かって引っ張られる。これにより、テープ１７が熱伝導シート４６に押し付けられて密着する。 The contact surface 102b of the first fixing member 102 is arranged below the holding surface 32a of the chuck table 32. As shown in FIG. Then, when the second fixing member 104 descends, the second fixing member 104 presses the frame 19 against the contact surface 102b of the first fixing member 102 . As a result, the tape 17 attached to the frame 19 is pulled downward of the holding surface 32 a of the chuck table 32 . As a result, the tape 17 is pressed against the heat conductive sheet 46 and adheres thereto.

なお、フレーム固定ユニット１００でフレーム１９を固定することによって、フレームユニット２１がチャックテーブル３２上で確実に保持される場合には、吸引源５０による被加工物１１（テープ１７）の吸引は省略してもよい。そして、フレームユニット２１の保持が完了すると、開閉扉１８が開閉機構２０によって上昇し、処理空間１４が密閉される。 If the frame unit 21 is securely held on the chuck table 32 by fixing the frame 19 with the frame fixing unit 100, the suction of the workpiece 11 (tape 17) by the suction source 50 is omitted. may When the holding of the frame unit 21 is completed, the opening/closing door 18 is raised by the opening/closing mechanism 20, and the processing space 14 is sealed.

その後、排気機構３０を作動させてチャンバー１２内を減圧し、処理空間１４を真空状態（低圧状態）とする。さらに、チャックテーブル３２と上部電極３４とがプラズマ加工に適した所定の位置関係となるように、昇降機構７０で上部電極３４の高さ位置を調節する。 After that, the evacuation mechanism 30 is operated to reduce the pressure in the chamber 12 and bring the processing space 14 into a vacuum state (low pressure state). Furthermore, the height position of the upper electrode 34 is adjusted by the elevating mechanism 70 so that the chuck table 32 and the upper electrode 34 have a predetermined positional relationship suitable for plasma processing.

なお、処理空間１４を減圧していくと、被加工物１１に作用する吸引源５０の吸引力が弱まり、被加工物１１がチャックテーブル３２によって吸引されにくくなる場合がある。しかしながら、処理空間１４が減圧される際には、フレーム固定ユニット１００によってフレーム１９が固定されており、テープ１７がチャックテーブル３２の保持面３２ａ（熱伝導シート４６）に押し付けられている。そのため、減圧環境下でもフレームユニット２１がチャックテーブル３２上で適切に保持された状態が維持される。 As the processing space 14 is decompressed, the suction force of the suction source 50 acting on the workpiece 11 is weakened, and the workpiece 11 may become difficult to be sucked by the chuck table 32 . However, when the processing space 14 is decompressed, the frame 19 is fixed by the frame fixing unit 100, and the tape 17 is pressed against the holding surface 32a (heat conductive sheet 46) of the chuck table 32. FIG. Therefore, the state in which the frame unit 21 is properly held on the chuck table 32 is maintained even in a reduced pressure environment.

次に、第１ガス供給源８０又は第２ガス供給源８２からエッチングガスを所定の流量で供給しつつ、チャックテーブル３２及び上部電極３４に所定の高周波電力を供給する。第１ガス供給源８０又は第２ガス供給源８２から供給されたエッチングガスは、流路７８、流路７６、及び噴出口７４を介して、チャックテーブル３２と上部電極３４との間に供給される。 Next, while supplying an etching gas at a predetermined flow rate from the first gas supply source 80 or the second gas supply source 82 , predetermined high frequency power is supplied to the chuck table 32 and the upper electrode 34 . Etching gas supplied from the first gas supply source 80 or the second gas supply source 82 is supplied between the chuck table 32 and the upper electrode 34 via the flow paths 78 , 76 and the ejection port 74 . be.

例えば、被加工物１１がシリコンウェーハである場合は、処理空間１４内を低圧（例えば、５０Ｐａ以上３００Ｐａ以下）に維持した状態で、第１ガス供給源８０又は第２ガス供給源８２からＳＦ_６等のガスを所定の流量で供給しながら、チャックテーブル３２及び上部電極３４に所定の高周波電力（例えば、１０００Ｗ以上３０００Ｗ以下）を付与する。これにより、チャックテーブル３２と上部電極３４との間でエッチングガスがプラズマ化され、プラズマ状態のエッチングガスが被加工物１１の裏面１１ｂ側に作用する。 For example, when the workpiece 11 is a silicon wafer, SF ₆ is supplied from the first gas supply source 80 or the second gas supply source 82 while the processing space 14 is maintained at a low pressure (for example, 50 Pa or more and 300 Pa or less). A predetermined high-frequency power (for example, 1000 W or more and 3000 W or less) is applied to the chuck table 32 and the upper electrode 34 while supplying a gas such as a gas at a predetermined flow rate. As a result, the etching gas is turned into plasma between the chuck table 32 and the upper electrode 34, and the etching gas in the plasma state acts on the back surface 11b side of the workpiece 11 to be processed.

ここで、図１（Ｂ）に示すように、被加工物１１には改質層１１ｃから被加工物１１の裏面１１ｂに至るクラック１１ｄが形成されている。そして、プラズマ化したガスは、このクラック１１ｄに入り込み、改質層１１ｃに到達する。これにより、クラック１１ｄの内部でプラズマエッチングが進行し、改質層１１ｃが除去される。 Here, as shown in FIG. 1B, a crack 11d extending from the modified layer 11c to the back surface 11b of the workpiece 11 is formed in the workpiece 11. As shown in FIG. The plasmatized gas enters the crack 11d and reaches the modified layer 11c. Thereby, plasma etching progresses inside the crack 11d, and the modified layer 11c is removed.

そして、プラズマエッチング装置２による被加工物１１の加工が完了すると、フレームユニット２１は搬送ユニット（不図示）によってプラズマエッチング装置２から搬出される。このようにして、被加工物１１に対するプラズマエッチングが実施される。 When the processing of the workpiece 11 by the plasma etching apparatus 2 is completed, the frame unit 21 is unloaded from the plasma etching apparatus 2 by a transport unit (not shown). Plasma etching is thus performed on the workpiece 11 .

なお、プラズマエッチングの実施中、フレーム１９は第２固定部材１０４と接触しており、第２固定部材１０４が備える冷却部によって冷却される。具体的には、第２固定部材１０４の内部に形成された流路１０６（図３参照）に冷却流体が供給される。そして、冷却流体が流路１０６を流れることにより、第２固定部材１０４と、第２固定部材１０４に接触するフレーム１９とが冷却される。これにより、プラズマエッチング中にフレーム１９が加熱されて変形又は破損することを防止できる。 During the plasma etching, the frame 19 is in contact with the second fixing member 104 and is cooled by the cooling portion of the second fixing member 104 . Specifically, the cooling fluid is supplied to the channel 106 (see FIG. 3) formed inside the second fixing member 104 . Then, the second fixing member 104 and the frame 19 in contact with the second fixing member 104 are cooled by the cooling fluid flowing through the flow path 106 . This can prevent the frame 19 from being heated and deformed or damaged during plasma etching.

また、プラズマエッチングの実施中、チャックテーブル３２は冷却流路５２（図２参照）を流れる冷却流体によって冷却される。さらに、フレーム１９がフレーム固定ユニット１００によって固定されることにより、テープ１７は熱伝導シート４６に向かって押し付けられ、熱伝導シート４６に密着する。そのため、プラズマエッチング中にテープ１７が加熱されても、テープ１７で発生した熱は熱伝導シート４６を介してチャックテーブル３２に伝導しやすい。これにより、テープ１７が効率的に冷却され、熱によるテープ１７の変形や破断が防止される。 Also, during plasma etching, chuck table 32 is cooled by a cooling fluid flowing through cooling channels 52 (see FIG. 2). Furthermore, by fixing the frame 19 by the frame fixing unit 100 , the tape 17 is pressed against the heat conductive sheet 46 and adheres to the heat conductive sheet 46 . Therefore, even if the tape 17 is heated during plasma etching, the heat generated by the tape 17 is easily conducted to the chuck table 32 through the heat conductive sheet 46 . As a result, the tape 17 is efficiently cooled, and deformation and breakage of the tape 17 due to heat are prevented.

なお、プラズマエッチング中にテープ１７が加熱されても問題が生じない場合（例えば、テープ１７の耐熱性が高い場合）は、熱伝導シート４６が設けられていなくてもよい。この場合には、チャックテーブル３２の保持部３６の上面が平坦に形成され、この保持部３６の上面によってチャックテーブル３２の保持面３２ａが構成される。 If the tape 17 is heated during plasma etching without causing any problems (for example, if the tape 17 has high heat resistance), the heat conductive sheet 46 may not be provided. In this case, the upper surface of the holding portion 36 of the chuck table 32 is formed flat, and the upper surface of the holding portion 36 constitutes the holding surface 32 a of the chuck table 32 .

そして、被加工物１１に対してプラズマエッチングを施した後、被加工物１１に外力を付与することにより、被加工物１１がストリート（図１（Ａ）参照）に沿って分割される。例えば、テープ１７がエキスパンドテープである場合は、テープ１７を半径方向外側に向かって引っ張り、拡張する。その結果、テープ１７が貼付された被加工物１１に対して半径方向外側に向かう外力が放射状に作用し、被加工物１１が分割起点（クラック１１ｄ、図１（Ａ）参照）に沿って破断する。 After subjecting the workpiece 11 to plasma etching, the workpiece 11 is divided along the streets (see FIG. 1A) by applying an external force to the workpiece 11 . For example, if the tape 17 is an expandable tape, the tape 17 is pulled radially outward to expand. As a result, an external force directed radially outward acts on the work piece 11 to which the tape 17 is attached, and the work piece 11 breaks along the split starting point (crack 11d, see FIG. 1(A)). do.

このように被加工物１１を分割して個片化することにより、デバイス１５（図１（Ａ）参照）をそれぞれ備える複数のチップ（デバイスチップ）が得られる。このデバイスチップは、プラズマエッチングによって改質層１１ｃが除去されており、抗折強度の低下が抑制されている。 By dividing the workpiece 11 into individual pieces in this manner, a plurality of chips (device chips) each having a device 15 (see FIG. 1A) can be obtained. In this device chip, the modified layer 11c is removed by plasma etching, and the decrease in bending strength is suppressed.

なお、上記のテープ１７の拡張は、プラズマエッチングの前に実施してもよい。この場合、被加工物１１が複数のチップに分割され、チップ同士の間隔が広がった状態で、被加工物１１に対してプラズマエッチングが施される。これにより、チップの間にエッチングガスが入り込みやすくなり、被加工物１１に形成された改質層１１ｃが除去されやすくなる。 It should be noted that the expansion of the tape 17 described above may be performed before the plasma etching. In this case, the workpiece 11 is divided into a plurality of chips, and plasma etching is applied to the workpiece 11 in a state in which the intervals between the chips are widened. As a result, the etching gas can easily enter between the chips, and the modified layer 11c formed on the workpiece 11 can be easily removed.

上記の通り、本実施形態に係るプラズマエッチング装置２は、チャックテーブル３２によって保持された被加工物１１にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニット１０と、被加工物１１を支持するフレーム１９を固定するフレーム固定ユニット１００とを備える。そして、フレーム固定ユニット１００は、被加工物１１に貼付されたテープ１７がチャックテーブル３２の保持面３２ａに押し付けられるように、フレーム１９を固定する。 As described above, the plasma etching apparatus 2 according to this embodiment includes the plasma etching unit 10 that supplies the plasmatized gas to the workpiece 11 held by the chuck table 32, and the frame 19 that supports the workpiece 11. and a frame fixing unit 100 for fixing. The frame fixing unit 100 fixes the frame 19 so that the tape 17 attached to the workpiece 11 is pressed against the holding surface 32 a of the chuck table 32 .

上記のプラズマエッチング装置２では、フレーム固定ユニット１００でフレーム１９を固定するという簡易な方法によって、被加工物１１がチャックテーブル３２上で保持される。これにより、静電チャックテーブルのような複雑な機構を用いることなく、プラズマエッチングが施される被加工物１１を適切に保持することが可能となり、コストの削減を図ることができる。 In the plasma etching apparatus 2 described above, the workpiece 11 is held on the chuck table 32 by a simple method of fixing the frame 19 with the frame fixing unit 100 . As a result, the workpiece 11 to be plasma-etched can be appropriately held without using a complicated mechanism such as an electrostatic chuck table, and cost can be reduced.

なお、本実施形態では、分割起点として機能する改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された被加工物１１（図１（Ｂ）参照）をプラズマエッチング装置２によって加工する場合について説明したが、被加工物１１の態様はこれに限定されない。例えば、被加工物１１には、被加工物１１を分割する分割溝がストリート１３に沿って形成されていてもよい。 In this embodiment, the case where the workpiece 11 (see FIG. 1B) formed with the modified layer 11c and the crack 11d functioning as the starting point of division is processed by the plasma etching apparatus 2 has been described. The form of the workpiece 11 is not limited to this. For example, the workpiece 11 may have dividing grooves formed along the streets 13 for dividing the workpiece 11 .

例えば被加工物１１は、環状の切削ブレードによってストリート１３に沿って切断され、複数のチップに分割されることがある。また、被加工物１１は、レーザービームの照射によるアブレーション加工によって、ストリート１３に沿って切断され、複数のチップに分割されることがある。この場合、被加工物１１には、被加工物１１の表面１１ａから裏面１１ｂに至る分割溝（カーフ）が、ストリート１３に沿って格子状に形成される。 For example, the workpiece 11 may be cut along the streets 13 by an annular cutting blade and divided into multiple chips. Also, the workpiece 11 may be cut along the streets 13 and divided into a plurality of chips by ablation processing using laser beam irradiation. In this case, division grooves (kerfs) extending from the front surface 11 a to the back surface 11 b of the workpiece 11 are formed in a grid pattern along the streets 13 in the workpiece 11 .

ここで、分割溝の内部で露出する被加工物１１の面（チップの側面）には、切削加工又はアブレーション加工によって生じた歪みやクラック等の加工痕が残存することがある。この加工痕は、チップの抗折強度の低下の原因となる。そこで、分割溝が形成された被加工物１１に対し、プラズマエッチング装置２によってプラズマエッチングが施される。これにより、分割溝に残存する加工痕が除去され、チップの抗折強度の低下が抑制される。 Here, on the surface of the workpiece 11 exposed inside the dividing groove (side surface of the chip), processing traces such as distortion and cracks caused by cutting or abrasion processing may remain. This processing trace causes a decrease in the bending strength of the chip. Plasma etching is performed by the plasma etching device 2 on the workpiece 11 having the dividing grooves formed thereon. As a result, machining traces remaining in the dividing grooves are removed, and a decrease in the bending strength of the chip is suppressed.

また、被加工物１１をプラズマエッチングによって切断して分割するプラズマダイシングを、プラズマエッチング装置２を用いて行うこともできる。プラズマダイシングを行う場合は、まず、被加工物１１の表面１１ａ側又は裏面１１ｂ側にマスク層が形成される。このマスク層は、ストリート１３が露出するようにパターニングされる。 Plasma dicing, in which the workpiece 11 is cut and divided by plasma etching, can also be performed using the plasma etching apparatus 2 . When performing plasma dicing, first, a mask layer is formed on the front surface 11a side or the back surface 11b side of the workpiece 11 . This mask layer is patterned so that the streets 13 are exposed.

その後、プラズマエッチング装置２を用い、マスク層を介してプラズマ化したガスを被加工物１１に供給する。これにより、被加工物１１がストリート１３に沿ってエッチングされ、切断される。なお、マスク層の材料に制限はない。例えば、マスク層として感光性の樹脂でなるレジストを用いることができる。 After that, using the plasma etching apparatus 2, plasmatized gas is supplied to the workpiece 11 through the mask layer. Thereby, the workpiece 11 is etched and cut along the streets 13 . There is no limitation on the material of the mask layer. For example, a resist made of a photosensitive resin can be used as the mask layer.

また、本実施形態では、チャンバー１２内でプラズマ化したガスが被加工物１１に供給されるプラズマエッチング装置２について説明した（図２参照）。ただし、プラズマエッチング装置２は、チャンバー１２の外部でプラズマ化したガスをチャンバー１２内に供給してもよい。 Further, in the present embodiment, the plasma etching apparatus 2 in which the plasmatized gas in the chamber 12 is supplied to the workpiece 11 has been described (see FIG. 2). However, the plasma etching apparatus 2 may supply a plasmatized gas outside the chamber 12 into the chamber 12 .

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

１１被加工物
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１１ｃ改質層（変質層）
１１ｄクラック（割れ目）
１３ストリート（分割予定ライン）
１５デバイス
１７テープ
１９フレーム
１９ａ開口
２１フレームユニット
２プラズマエッチング装置
１０プラズマエッチングユニット
１２チャンバー
１２ａ底壁
１２ｂ上壁
１２ｃ第１側壁
１２ｄ第２側壁
１２ｅ第３側壁
１４処理空間
１６開口
１８開閉扉（ゲート）
２０開閉機構
２２エアシリンダ
２４ピストンロッド
２６ブラケット
２８排気口
３０排気機構
３２チャックテーブル（保持テーブル、下部電極）
３２ａ保持面
３４上部電極
３６保持部
３８支持部
４０開口
４２絶縁部材
４４高周波電源
４６熱伝導シート（放熱シート）
４８流路
５０吸引源
５２冷却流路
５４流体導入路
５６冷媒循環機構
５８流体排出路
６０ガス噴出部
６２支持部
６４開口
６６絶縁部材
６８高周波電源
７０昇降機構
７２支持アーム
７４噴出口
７６流路
７８流路
８０第１ガス供給源
８２第２ガス供給源
８４制御部（制御ユニット）
１００フレーム固定ユニット
１０２第１固定部材（下部固定部材）
１０２ａ開口
１０２ｂ接触面
１０４第２固定部材（上部固定部材）
１０４ａ開口
１０４ｂ接触面
１０６流路 REFERENCE SIGNS LIST 11 workpiece 11a front surface 11b back surface 11c modified layer (modified layer)
11d crack
13th street (divided line)
15 Device 17 Tape 19 Frame 19a Opening 21 Frame Unit 2 Plasma Etching Apparatus 10 Plasma Etching Unit 12 Chamber 12a Bottom Wall 12b Top Wall 12c First Side Wall 12d Second Side Wall 12e Third Side Wall 14 Processing Space 16 Opening 18 Door (Gate)
20 Open/close mechanism 22 Air cylinder 24 Piston rod 26 Bracket 28 Exhaust port 30 Exhaust mechanism 32 Chuck table (holding table, lower electrode)
32a holding surface 34 upper electrode 36 holding part 38 supporting part 40 opening 42 insulating member 44 high frequency power supply 46 thermally conductive sheet (radiating sheet)
48 Flow path 50 Suction source 52 Cooling flow path 54 Fluid introduction path 56 Refrigerant circulation mechanism 58 Fluid discharge path 60 Gas ejection part 62 Support part 64 Opening 66 Insulating member 68 High-frequency power supply 70 Elevating mechanism 72 Support arm 74 Ejection port 76 Flow path 78 Flow path 80 First gas supply source 82 Second gas supply source 84 Control section (control unit)
100 frame fixing unit 102 first fixing member (lower fixing member)
102a opening 102b contact surface 104 second fixing member (upper fixing member)
104a opening 104b contact surface 106 channel

Claims

A plasma etching apparatus for processing a workpiece in a frame unit comprising a workpiece and a frame having an opening and supporting the workpiece inside the opening via a tape,
a plasma etching unit having a chuck table for holding the workpiece on a holding surface via the tape, and supplying plasma gas to the workpiece held by the chuck table;
A plasma etching apparatus, comprising: a frame fixing unit fixing the frame by sandwiching the frame between a first fixing member and a second fixing member so that the tape is pressed against the holding surface of the chuck table.

The first fixing member has a contact surface that contacts the lower surface of the frame,
2. The plasma etching apparatus according to claim 1, wherein said frame is pressed against said contact surface by said second fixing member.

3. The plasma etching apparatus according to claim 2, wherein said contact surface of said first fixing member is positioned below said holding surface of said chuck table.

4. The plasma etching apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said frame fixing unit comprises a cooling part for cooling said frame in contact with said frame fixing unit.

5. The plasma etching apparatus according to claim 4, wherein the cooling part is a flow path through which a cooling fluid flows or a Peltier element.

6. The plasma etching apparatus according to claim 1 , wherein said chuck table is cooled by a cooling fluid flowing through cooling channels formed in said chuck table.

The holding surface of the chuck table is composed of a heat conductive sheet,
7. The plasma etching apparatus according to claim 1 , wherein said frame unit is held by said chuck table while said tape is in contact with said thermal conductive sheet.