TWI271815B - Method for processing stuck object and electrostatic sticking method - Google Patents

Description

1271815 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於半導體製程或液晶面板製程之 靜電吸著技術。 【先前技術】 於半導體製程之蝕刻（etching)、化學氣相沉積（Cvd)、 物理氣相沉積（PVD)等各種製程中，常利用靜電吸著的方 式將半導體晶圓（wafer)固定於钱刻裝置等之平台（stage) 藝上。此靜電吸著方式，係將電壓施加於平台以及隔著介電 層（dielectric layer)載置於平台上的半導體晶圓之間，利用 兩者間所產生之靜電，將半導體晶圓吸著於平台上。（參閱 專利文獻1) " 然而，由於此靜電吸著方式之原理，必須以平台作為 其中之一電極、以工件（例如：半導體晶圓）作為另一電極， 工件為絕緣體則無法吸著固定於平台上。例如： 籲SOS(silicon_on_sapphire，藍寶石基底矽晶）或s〇i⑷^⑽一 on-msulator’絕緣體上覆矽）等使用絕緣性基板之半導體穿 置（device)，因無法獲得如半導體晶圓之強大吸著力'，係= 法採用靜電吸著方式。此外，FPD(flat panel此㈣，平: 顯示器）或DVD(digitalvide〇disc，數位視訊影碟）等，由 於使用玻縣板等絕緣性基板，亦無法採用靜電吸著方式。 [專利文獻1]日本專利特開平第5_63〇62號公報二 [專利文獻2]日本專利特開平第5_331431號公報 [專利文獻3]曰本專利特開昭第6·275137號公報 317485 6 1271815 (發明所欲解決之課題） 如上所述，以靜電方式吸著之裝置 > 體所構成之工件（work)予以吸著固定於平热法將由絕緣 於钱刻裝置、化學氣相沉積裝置、勿口 。因而，對 必須於真空中進行加工處理乳相沉積裝置等 夹鉗—機構加以固定該類工件;:二不=機械式之 會造成工件内之溫度分布不平均、工件知曲^ f錯機構 工精密度變差及成為良率（yield m ^ (w_導致加 係期望能有一種靜電吸著技 ::原因。因此， 工件、或將半導體m… 巴緣體所構成之 吸著固定在= :θ0寺被加工物接著而成之工件，予以 【發明内容】 (用以解決課題之手段） 如4發：乃為有鐾於上述問題而研創者，其主要特徵係 將導：Γ:置之被吸著物之處理方法，其特徵係 ► 構U於由絕緣體所構成之被吸著物表面上，利 用静電吸著將該被吸著物吸著固定於設置在直空妒室 :amber)内之吸著平台上，而對該被吸著物施以:工處 備由it本發明之被吸著物之處理方法，其特徵係先製 形成於被加工物的表面而構成之被吸著物，並 m 於該絕緣體的表面，再利用靜電吸著將該 被及者物吸著固定於設置在真空腔室内之吸著平么上，而 對該被吸著物施以加工處理。 口 317485 7 1271815 另外，本發明之靜電吸 貼附於由絕緣體所構成之被吸著物^徵=將導電構件 方式將該絕緣體吸著固定於吸著平，利用靜電吸著 缘明之靜電吸著方法，其特徵係先製傷由絕 =幵f物的表面而構成之被吸著物’並將導電 吸-二：於、、巴緣體表面上’再利用靜電吸著將該被吸著物 吸者固定於吸著平台上。 (發明之效果）

使用本發明之被吸著物之處理方法及靜電吸著方法， 可利用奸電將由絕緣體所構成之被吸著物、由絕緣體形成 於^皮加工物的表面而構成之被吸著物予以吸著吸著固定於 吸著平台上，而使該被絕緣體或被加工物能於真空腔室内 進行加工處理。 【實施方式】 首先，芩照圖面，說明本發明之實施形態中用以例示 _ ¥包構件的導電膜。第1圖為顯示此導電膜結構的剖面圖。 如第1圖（a)所示，導電膜9係由保護層1、導電層2、 接者層3、及剝離層4，依序堆疊而成。或者，導電膜9 亦可由保護層1、導電層2、聚醯亞胺（p〇lyimide)層5、接 著層3、及剝離層4，依序堆疊而成。其中，保護層1係選 自以聚乙烯（polyethylene)、聚丙烯（polypropylene)、聚氯 乙稀（polyvinylchloride)、聚苯乙烯（polystyrene)、聚對苯 二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate)、或聚丙烯腈 (polyacrylonitrile)等塑膠（plastic)材料所構成之塑膠膜。而 8 317485 1271815 S=i=r(p°lypym)le)等分子構造中含有共輛 •H、 刀子所構成。又，接著層3係由丙烯酸(acrylic acid)糸黏著劑、胺甲醅 、yllc _ 著劑;:二: 道〜n J所構成。剝離層4係為離型紙等，於 V电胰9使用時可加以剝離。 、 此外’如第1圖⑻所示’導電膜9A係由保 聚醯亞胺層5、導電声2、桩簞居Q 又曰 晶山^电層2、接者層3、及剝離層4,依序堆 於聚:亞胺具有良好耐熱性，採用此類具耐熱 ::一，即使於高溫之狀態下，仍可保有安定的吸著 [曾2 ’如第1圖⑷所示’導電膜9B係由保護層1、 二：^才:與聚酿亞胺所聚合之聚合層6、接著層3、及剝 :層/土序堆疊而成。且第1圖⑻及第1圖⑷中，接著 g 3較佳係由具耐熱性之材料所構成。 =’參照圖面，說明使用上述導電膜9、从、叩之 理方法及靜電吸著方法。而且，於以下說明 中，使用¥電膜9加以說明，使用導電膜9Α、9Β之情 形亦相同。 子果= 被吸著物之一例係先將表面形成有電 其Γη 用以支撐該半導體基板7之玻璃 iL:以接著而製備積層體15,並將導電膜9貼附於玻 °其中將導電膜9貼附於玻璃基板8之步 電膜9之剝離層4而露出接著層3,並隔介 接者廣而將導電膜9貼附於玻璃基板8。上述積層體Η 317485 9 Ϊ271815 有三圓釦狀半導體晶圓之型態。此外，半導體基板7係具 轉藉由切割線（Dicing Une)DL而劃分出多數矩陣狀的半導 二積體電路i00。i ’半導體基板7之支撐體，除使用玻 离基板8之外’亦可使用陶竞、石英、塑膠、樹脂（例如： 光阻或環氧樹脂）等絕緣性支撐體。 接著，如第3圖所示，將已貼附該導電膜9之積層體 15置於位於乾蝕刻裴置等之真空腔室12内之吸著平台10 ；“中吸著平台10之表面係覆蓋有圖中未顯示之介電 ^ “此外包源13為用以將直流電壓或交流電壓供給至内 部電極之電源，而電源丨4為用以將交流電壓供給至吸著平 台1 〇之電源。 ^然後，在將積層體15置於吸著平台10之後，將電壓 施加於設於吸著平台10内部之内部電極u，使導電膜9 2吸著平台10的表面產生正.負電荷，藉由其間所產生之 靜電力（electrostatic force) ’將積層體J 5吸著固定於吸著 平口 接著於真空中，對已吸著固定積層體15之半 導體基板7進行乾_、化學氣相沉積、物理氣相沉積等 各種加工處理。 其次，如上所述，具體地說明關於積層體15之加工處 理。第4至6圖係以上述積層體15之部份剖面構造間示製 程步驟之示意圖。首先’如第4圖⑷所示，半導體基板7 的表面上除了形成有未圖示之電子裝置（例如：咖⑽聊 coupled device)、紅外線感測器等光伯測裳置或發光裝置 等外，還形成有與該等電子裝置連接之墊（pad)電極1墊 317485 10 1271815 電極20係隔著層 面。 間絕緣膜21而形成於半導體基板 7的表 200半^體基板7係由如石夕⑻)所構成，較佳係具有20至 構成㈣^ ^厚。且塾電極2〇係由如_UminUm，A1)所 係^成it形成約_的膜厚。而且’半導體基板7上 20二5 t 保護膜(PaSSiVati〇n)，用以覆蓋該墊電極

構成，部份。此夕卜，層間絕緣膜21係由如氧化膜所 〜乂仏係具有約0都m的膜厚。接著，隔著樹脂層22 ::二为為80至100降之玻璃基板8接著至半導體二反 之表然後將導電膜9貼附於玻璃基板8之表面。 其次，如第4圖⑻所示，於半導體基板7之正面 擇性地形成光阻（resist)層23。然、後，將已形成光阻層、且 已貼附導電膜9之積層體15,以導電膜9朝向吸著平曰台1〇 之方向，置於乾蝕刻裝置之真空腔室12内之吸著平:ι〇 上：而後經由靜電吸著將其吸著固定以進行半導體基口板7 之乾钱刻。乾钱刻係可使用如三氟甲烧（CHF3)等餘刻氣 體。藉由此乾蝕刻’貫穿墊電極2〇所對應位置之半導^基 板7及層間絕緣膜21而形成通孔（Via h〇le)24。 土 其次，於除去光阻層23之後，如第4圖（c)所示，利 用化學氣相沉積，在半導體基板7之正面、包含通孔 ，，全面地形成絕緣膜25。其中，該絕緣膜乃係由如二 氧化矽（Si〇2)膜或氮化矽（SiN)膜所構成，並使用採上述靜 電吸著方式之電漿（plasma)化學氣相沉積而形成者。 其次，如第5圖（a)所示，於絕緣層25上形成光阻層（未 317485 11 1271815 圖示）’利用該光阻層作為遮罩，以乾蝕刻除去通孔24底 部之絕緣膜25。此乾蝕刻製程亦以如上所述之靜電吸著積 層體15之方式進行。 其次，如第5圖（b)所示，於包含通孔24之半導體基 板7内面之、纟巴緣膜25；上，形成阻障金屬（Barrier metai)層 26。亚且，在阻障金屬層26上形成未圖示之種晶層。 一中阻P早至屬層26係由如鎢化鈦（Titanium tungsten， τ!w)、氮化鈦（Titanium nitride，)、或氮化组❿耐㈣ tride TaN)等金屬所構成。未圖示之種晶層係作為後續 以電鍍形成導線層27時之電極，而由如銅等金屬所構成： 阻障金屬層26係可經由物理氣相沉積而形成，而此時物理 =相沉積裝置亦以如上所述之靜電吸著積層體15 進行。 、 其次’於包含通孔24内部之阳p立人歷θ 之種晶層上，以電鍍法形成“早孟屬層26及未圖示 以連接此—s + /成由銅所構成之貫通電極28及用 2 貝、电極28之導線層27。貫通電極28導 27係隔著阻障金屬 屯位“及¥線層 ^ ^ 叹禾圖不之種晶層而電性連 通孔24底部所露出之墊電極2〇。 电注運接至 其次’如第5圖（c)所干 # 層27之上，選擇性形成光阻屏、^體、基板7内面之導線 化出所欲定義之圖形。然3 用以將導線層27圖形 乾钱刻除去不需要之導^層’2^光阻層29作為遮罩，以 著，利用導線層27作為遮^ ,邛份及未圖示之種晶層。接 26。以此蝕刻方式進行乾 以乾蝕刻除去阻障金屬層 χΙ知，乾蝕刻裝置亦以如上所 317485 12 1271815 述之靜電吸著積層體15之方式進行。 其次，如第6圖所示，以如阻銲劑〔 · 剛形成保護層30以披覆於半導體基板 二層30中對應導線層27之位置係設有開口部。 於 石亥開口部所露；中$墓綠爲 於 n.f.口出之¥線層27上，利用平版印刷（screen

Prm mg)法以銲錫（s〇lder)等金屬形成球狀之導電端子 =此外’本發明亦適用於不含上述導電端子31 :平面柵 格陣列（Land Grid Array，LGA)型半導體裝置。十面栅 錢，沿著切割線DL將此積層體二割成 =，而由積層體15剝除導電膜9係可於切割之前或之 如上所述，本發明被吸著物之處理方法及靜電吸 =方法，對於含有如玻璃基板8等絕緣體之半導體I置 二通常必須於真空中進行加工處理之' 積、或物理氣相沉積等製程，皆:匕予孔相，儿 因溫度分佈均勾、且能防止積層體/之^方式進行； 昇良率係有貢獻。 5之㈣（warp)，對提 麻/W，上述實卿_係針對半導體基板7*玻璃A ，之積層體15進行靜電吸著，但本發明如第7圖所一土 亦同樣適用於玻璃、陶究、石英 ^圖斤不’ 或裱氧樹脂）等絕緣體50。亦即 先阻 絕唆俨50少本；时、，， 將上返¥电胺9貼附於 邑：體5〇之表面’將導電膜9以朝 置於如第3圖所示之乾韻刻裝置等之直空 ^方向 之吸著平台10上，藉由靜電 因：：内所设置

^ 次者而固定，並於直允由mLL 、、、巴緣體50進行乾蝕刻、化學 、一工中對此 孔相，儿知、或物理氣相沉積等 317485 13 1271815 加工處理。 此外，上述實施形態中，雖將導電膜9設置於玻璃基 板8、陶瓷、石英 '塑膠、樹脂等絕緣體5〇的表面，並非 以此為限，同樣地亦可適用於半導體晶圓之表面。亦即， 如第8圖所示，可將導電膜9設置於形成於半導體基板7 上的絕緣膜40(例如：氧化矽膜、氮化矽膜、樹脂層），同 樣藉由靜電吸著而予以固定，並於真空中對該半導體基板 7進行乾蝕刻、化學氣相沉積、或物理氣相沉積等加 理。 具體而言，如第9圖所示，可將導電膜9直接設 少、 .....J %狀7且佼改直於 形成於半導體基板7上作為絕緣膜4〇的保護膜Μ，而進 行靜電吸著，並進行半導體製程之各式加工處理。此時， 可藉由靜電吸著而更強勁地吸著固定半導體基板7,因而 具有提昇加王精密度之優點。制是，當絕緣膜4q的膜厚 很厚時，更有效果。此外，目導電膜9具有如玻璃基板8 之支撐體的功用，復具有可不使用如玻縣板8之支撐體 而製造出期望之半導體裝置的優點。其中，第9圖中並他 係使用相同的 使用其他導電 將光阻或是環 ，關構成，因與第6圖所示為相同的構成 符號，並省略其說明。 此外，上述說明中，雖使用導電膜9 構=謂得相同的靜電吸著效果。亦即”_疋環 ^月^樹脂以及與導電膜9相同的導電材料加以混合而 W性樹脂，並使用該導電性樹脂，於玻璃 石央、塑膝等絕緣性基板的表面或如第1〇圖所示之半導體 317485 14 1271815 基板7的表面上所； 層45。然後，可同二成=絕緣膜40之表面形成導電性樹脂 體基板7固定於平Γ 電吸著，將絕緣性基板或半導 電性樹脂層45亦可°’進，加工處理。而且，此時，導 外，導電性樹脂層= 基板或半導體基板7 9相㈣’倾進行絕緣性 【圖式簡單說明】、〇處理後，加以剝離除去。 圖；弟1圖⑷至（c)係為本發明所使用導電膜之剖面示意 法： ===實施形態之被吸著物之處理方 法及施形態之被吸著物之處理方 之處靜 施·被㈣物 乐5圖⑷至（c)係為說明本發明實施 之處，方法及靜電吸著方法之剖面圖； 皮及者物 乐6圖係為說明本發明實施形態之被吸 法及靜電吸著方法之剖㈣； ^處理方 ^ ^ +圖係為5兄明本發明實施形態之被吸著物之處理方 法及#電吸著方法之剖面圖； 处里方 法及發明實施形態之被吸著物之處理方 π弘及者方法之侧視圖； 弗9圖係為說明本發明實施形態之被吸著物之處理方 317485 15 1271815 法及靜電吸著方法之剖面圖； 第1 〇圖係為說明本發明實施形態之被吸著物之處理 方法及靜電吸著方法之侧視圖。 【主要裝置符號說明】 1 保護層 15 積層體 2 導電層 20 塾電極 3 接著層 21 層間絕緣膜 4 剝離層 22 樹脂層 5 聚醯亞胺層 23 光阻層 6 聚合層 24 通孑L 7 半導體基板 25 絕緣膜 8 玻璃基板 26 阻障金屬層 9 導電膜 27 導線層 9A 導電膜 28 貫通電極 9B 導電膜 29 光阻層 10 吸著平台 30 保護層 11 内部電極 31 導電端子 12 真空腔室 40 絕緣膜 13 電源 45 導電性樹脂層 14 交流電源 50 絕緣體 55 保護膜 100 半導體積體電路 16 317485

Claims (1)

1271815 2· 3· 4· 5· 6· 、申請專利範圍： =被吸著物之處理方法，係將導電構件設置於由絕 、，表脰所構成之被吸著物之表面上，並利用靜電吸著將 該被吸著物吸著固定於設置在真空腔室内之吸著平么 上，而對該被吸著物施以加工處理。 口 :種被吸著物之處理方法’係先製備由絕緣體形成於 物的表面而構成之被吸著物，且將導電構件設 置於5玄絕緣體表面上，並利用靜電吸著將該被吸著物 .吸者，定於設置在真空腔室内之吸著平台上，而對該 被吸者物施以加工處理。 =申請專利範圍第1項或第2項之被吸著物之處理方 其中，該絕緣體係由玻璃、陶莞、石英、塑膜、 樹脂之任一種所構成。 ^ :申：專利範圍第1項或第2項之被吸著物之處理方 、中’該加工處理係為银刻、化學氣相沉積、物 理氣相沉積之任一種。 、 如申請專利範園第2項之被吸著物之處理方法，其中， δ亥被加工物係為半導體晶圓、絕緣體、或導體。 t申：專利耗圍第1項或第2項之被吸著物之處理方 層堆疊I成該導電構件係由保護層、導電層、及接著

如申請專利範圍第1項或第2 法，其中，該導電構件係由保 電層、及接著層堆疊而成。 項之被吸著物之處理方 口又層、xf々酉版亞月安層、導 317485 17 1271815 8. 9· 10 • 11. 12. ·13 14. 15. 16. 如申請專利範圍第彳 、去，苴由^ 員或弟2項之被吸著物之處理方 ’、°亥導電構件係由保護層、導電材料鱼ψ萨 亞胺聚合而成之平入思。# $电柯㈣艰 ，之來合層、及接著層堆疊而成。 如申明專利範圍第]f々楚 ^、 1員或弟2項之被吸著物之處理方 4導電構件係由導電性樹脂層所構成。 一種靜電吸著方、、土 y..... 面上，if心/ 導電構件設置於絕緣體之表 著平台上。 有力式將该、纟巴緣體吸著固定於吸 物的表面而構成之被被加工 著固定於吸著平::電吸著方式將該被吸著物吸 2請專圍第1G項或第u項之靜電吸著方法， 之任-種所構成。 〜、石英、塑膠、樹脂 如申請專利範圍第丨丨項之靜電 加工物係為半導體晶圓 #方法，其中，該被 如申請專·圍第Π)項或^體、或導體。 疊而成。 層、及接著層堆 項之靜電吸著方法， 聚酿亞胺層、導電層 項之靜電吸著方法， 如申請專利範圍第10項或第U /、中，该導電構件係由保護層、 及接著層堆疊而成。 如申請專利範圍第10項或第u 317485 18 1271815 其中’該導電構件係由保護声、 聚合而成之聚合層、及二=與聚酿亞胺 17.::清專利範圍第丨。項或第 構件係由導電性樹脂層所構成方法，

317485 19