WO2012164857A1 - Plasma treatment device, conveyance carrier, and plasma treatment method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plasma processing apparatus, a carrier, and a plasma processing method.
- the present invention relates to plasma processing for a substrate held on a holding sheet (conveyance carrier) with a frame.
- plasma dicing As a method of dicing a wafer, plasma dicing is known in which a wafer on which a resist mask is formed is subjected to plasma etching and divided into individual chips.
- plasma is generated by a dry etching apparatus in a state where a wafer (substrate) is attached to a sheet (holding sheet) whose outer periphery is held by a ring-shaped frame in order to improve handling of the wafer in conveyance or the like. It is disclosed to use for dicing.
- the transport carrier composed of the holding sheet and the frame is transferred to the mounter. In the mounter, the holding sheet is expanded, and the separated chips are picked up.
- the protruding portion is disposed in the vicinity of the peripheral edge of the window portion. Specifically, it is preferable that the shortest distance between the protruding portion and the peripheral edge of the window portion is set in a range of 3 mm to 20 mm.
- the thermal radiation from this portion to the substrate is most prominent.
- the protrusion that functions as a heat conduction path from the cover to the stage By placing the protrusion that functions as a heat conduction path from the cover to the stage by contacting the stage, it is placed close to the periphery of the window where heat radiation to the substrate is most prominent. Can be cooled. Therefore, the thermal damage to the substrate due to the radiant heat from the cover can be more effectively prevented by disposing the protruding portion close to the periphery of the window portion of the main body.
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Abstract
A plasma treatment for treating a substrate held on a holding sheet, in which radiation of heat to the substrate from a cover covering the holding sheet is effectively minimized. The conveyance carrier (5) has a holding sheet (6) for holding a wafer (2), and a frame (7). A protrusion (34) is provided to the lower surface (32b) of the body (32) of the cover (31) covering the holding sheet (6) and the frame (7). The protrusion (34) passes through an opening (8) provided to the holding sheet (6), and a tip (34a) comes into contact with the upper end surface (21) of an electrode section (21). A stage section (16) including the electrode section (21) is cooled in a cooling device (24).
Description
本発明はプラズマ処理装置、搬送キャリア、及びプラズマ処理方法に関する。特に、本発明は、フレーム付の保持シート（搬送キャリア）に保持された基板を対象とするプラズマ処理に関する。
The present invention relates to a plasma processing apparatus, a carrier, and a plasma processing method. In particular, the present invention relates to plasma processing for a substrate held on a holding sheet (conveyance carrier) with a frame.
ウエハをダイシングする方法として、レジストマスクを形成したウエハにプラズマエッチングを施して個々のチップに分割するプラズマダイシングが知られている。特許文献１には、搬送等におけるウエハのハンドリング性向上のために、外周がリング状のフレームで保持されたシート（保持シート）にウエハ（基板）を貼り付けた状態で、ドライエッチング装置によるプラズマダイシングに供することが開示されている。プラズマダイシング後、保持シートとフレームからなる搬送キャリアはマウンタに移送される。マウンタでは、保持シートがエキスパンドされ、個片化されたチップがピックアップされる。
As a method of dicing a wafer, plasma dicing is known in which a wafer on which a resist mask is formed is subjected to plasma etching and divided into individual chips. In Patent Document 1, plasma is generated by a dry etching apparatus in a state where a wafer (substrate) is attached to a sheet (holding sheet) whose outer periphery is held by a ring-shaped frame in order to improve handling of the wafer in conveyance or the like. It is disclosed to use for dicing. After the plasma dicing, the transport carrier composed of the holding sheet and the frame is transferred to the mounter. In the mounter, the holding sheet is expanded, and the separated chips are picked up.
プラズマダイシング中にフレームへのプラズマの集中が生じると、ウエハのエッチング効率が低下する。また、プラズマダイシング中にフレームがプラズマに曝されると、フレーム自体へのダメージやフレームがプラズマにより加熱されることによる保持シートの変質も問題となる。さらに、プラズマダイシング中、保持シートにプラズマが作用すると熱による変形や変質が生じて保持シートの性能（例えばエキスパンド時の拡張の均一性）が低下する。そのため、プラズマダイシング時には、フレームリングと保持シートはカバーで覆われる。このカバーは、保持シートに保持されたウエハをプラズマに露出させるための開口を備える。
If the plasma concentration on the frame occurs during plasma dicing, the etching efficiency of the wafer decreases. Further, when the frame is exposed to plasma during plasma dicing, damage to the frame itself and deterioration of the holding sheet due to the frame being heated by the plasma also become a problem. Further, when plasma acts on the holding sheet during plasma dicing, deformation or alteration due to heat occurs, and the performance of the holding sheet (for example, expansion uniformity during expansion) decreases. Therefore, the frame ring and the holding sheet are covered with a cover during plasma dicing. The cover includes an opening for exposing the wafer held on the holding sheet to plasma.
プラズマダイシング中にカバーが保持シートに接触していると、保持シートのカバーへの貼り付きを生じ、ドライエッチング装置からの搬送キャリアの搬出に支障が生じる。そのため、プラズマダイシング中、カバーと保持シートとの間には数ｍｍ程度の隙間が設けられる。つまり、プラズマダイシング中のカバーは保持シートから浮き上がったフローティング状態で維持される。フローティング状態のカバーは十分に冷却されず、数１００℃の高温まで温度上昇する。
If the cover is in contact with the holding sheet during plasma dicing, the holding sheet sticks to the cover, which hinders the transfer of the carrier from the dry etching apparatus. Therefore, a gap of about several mm is provided between the cover and the holding sheet during plasma dicing. That is, the cover during the plasma dicing is maintained in a floating state that is lifted from the holding sheet. The cover in the floating state is not sufficiently cooled, and the temperature rises to a high temperature of several hundred degrees Celsius.
高温のカバーからウエハへの輻射熱は、レジスト焼け（熱によるレジストマスクの変形等の劣化）等のウエハの熱的損傷の原因となる。特に、カバーに接近しているウエハの外周付近では、カバーからの輻射熱の影響が顕著である。
Radiant heat from the high-temperature cover to the wafer causes thermal damage to the wafer such as resist burning (deterioration of resist mask deformation due to heat, etc.). In particular, the influence of radiant heat from the cover is significant near the outer periphery of the wafer approaching the cover.
本発明は、フレーム付の保持シートに保持された基板を対象とするプラズマ処理において、保持シートを覆うカバーから基板への輻射熱を効果的に抑制することを課題とする。
This invention makes it a subject to suppress effectively the radiant heat from the cover which covers a holding sheet to a board | substrate in the plasma process which makes the object hold | maintained at the holding sheet | seat with a flame | frame.
本発明の第１の態様は、減圧可能なチャンバと、前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ源と、基板を保持した保持シートと、前記保持シートが取り付けられたフレームと、前記保持シートの前記基板と前記フレームとの間の位置に厚み方向に貫通するように設けられた開口部とを備える、前記チャンバに対して搬入出可能な搬送キャリアと、前記チャンバ内に設けられて前記搬送キャリアが載置されるステージと、前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部と、前記本体から突出する前記保持シートの前記開口部に対応する突出部とを備えるカバーと、前記ステージから離れて前記ステージに対する前記搬送キャリアの載せ降ろしを許容する第１の位置と、前記本体が前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆い、前記窓部が前記保持シートに保持された前記基板を露出させ、かつ前記突出部が前記保持シートの前記開口部を通って前記ステージまで延びて接触する第２の位置とに前記カバーを移動させるカバー駆動機構とを備えるプラズマ処理装置を提供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a chamber capable of depressurization, a plasma source for generating plasma in the chamber, a holding sheet holding a substrate, a frame to which the holding sheet is attached, and the holding sheet. A transport carrier capable of being carried into and out of the chamber, and having an opening provided so as to penetrate in a thickness direction at a position between the substrate and the frame; and the transport carrier provided in the chamber. A stage to be mounted; a main body for covering the holding sheet and the frame; a window formed to penetrate the main body in the thickness direction; and the opening of the holding sheet protruding from the main body. And a first position that allows loading and unloading of the transport carrier with respect to the stage apart from the stage, A body covers the holding sheet and the frame of the transport carrier placed on the stage, the window portion exposes the substrate held by the holding sheet, and the protruding portion of the holding sheet There is provided a plasma processing apparatus comprising: a cover driving mechanism that moves the cover to a second position that extends through and contacts the stage.
保持シートに基板を保持した搬送キャリアをステージに載置した後、カバー駆動機構がカバーを第１の位置から第２の位置に移動させる。カバーが第２の位置にある状態で、プラズマ源によりチャンバ内にプラズマを発生させる。カバーの本体に設けられた窓部から露出する基板に対してプラズマ処理が施される。一方、搬送キャリアの保持シートとフレームはカバーの本体で覆われることで保護される。突出部が搬送キャリアの保持シートの開口部を貫通してステージに接触しているので、カバーからステージへの熱伝導によりプラズマ処理中のカバーを効果的に冷却できる。カバーを冷却することで、カバーから基板の輻射熱を効果的に抑制でき、レジスト焼けのような基板の熱的損傷を確実に防止できる。
After the carrier carrier holding the substrate on the holding sheet is placed on the stage, the cover driving mechanism moves the cover from the first position to the second position. With the cover in the second position, a plasma is generated in the chamber by the plasma source. Plasma processing is performed on the substrate exposed from the window provided in the main body of the cover. On the other hand, the holding sheet and the frame of the transport carrier are protected by being covered with the main body of the cover. Since the protruding portion passes through the opening of the holding sheet of the transport carrier and is in contact with the stage, the cover during plasma processing can be effectively cooled by heat conduction from the cover to the stage. By cooling the cover, the radiant heat of the substrate from the cover can be effectively suppressed, and thermal damage to the substrate such as resist burning can be surely prevented.
好ましくは、前記ステージに形成された冷媒流路と、前記冷媒流路中で冷媒を循環させる冷媒循環装置とを有する前記ステージの冷却装置を備える。
Preferably, the apparatus includes a cooling device for the stage having a refrigerant flow path formed in the stage and a refrigerant circulation device for circulating the refrigerant in the refrigerant flow path.
ステージを冷媒の循環で冷却することで、突出部をステージに接触させることによるカバーからステージへの熱伝導の効率が向上し、より効果的にカバーを冷却できる。従って、ステージを冷却装置で冷却することにより、カバーからの輻射熱に起因する基板の熱的損傷をより効果的に防止できる。
¡By cooling the stage with the circulation of the refrigerant, the efficiency of heat conduction from the cover to the stage by bringing the protruding portion into contact with the stage is improved, and the cover can be cooled more effectively. Therefore, by cooling the stage with a cooling device, thermal damage to the substrate due to radiant heat from the cover can be more effectively prevented.
前記突出部は前記窓部の周縁に近接して配置されていることが好ましい。具体的には、前記突出部と前記窓部の周縁との最短距離が３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲に設定されていることが好ましい。
It is preferable that the protruding portion is disposed in the vicinity of the peripheral edge of the window portion. Specifically, it is preferable that the shortest distance between the protruding portion and the peripheral edge of the window portion is set in a range of 3 mm to 20 mm.
カバーの本体のうち窓部の周縁の部分は基板に対して最も近接しているので、この部分から基板への熱輻射が最も顕著である。ステージに接触することでカバーからステージへの熱伝導の経路として機能する突出部を、基板への熱輻射が最も顕著な窓部の周縁に近接して配置することで、より効果的にカバーを冷却できる。従って、突出部を本体の窓部の周縁に近接して配置することで、カバーからの輻射熱に起因する基板の熱的損傷をより効果的に防止できる。
Since the peripheral portion of the window portion of the main body of the cover is closest to the substrate, the thermal radiation from this portion to the substrate is most prominent. By placing the protrusion that functions as a heat conduction path from the cover to the stage by contacting the stage, it is placed close to the periphery of the window where heat radiation to the substrate is most prominent. Can be cooled. Therefore, the thermal damage to the substrate due to the radiant heat from the cover can be more effectively prevented by disposing the protruding portion close to the periphery of the window portion of the main body.
前記突出部及び前記開口部は、前記基板の中心に対して点対称に配置されていることが好ましい。
It is preferable that the projecting portion and the opening portion are arranged symmetrically with respect to the center of the substrate.
突出部はステージに接触することでカバーからステージへの熱伝導の経路として機能する。この突出部を基板の中心に対して点対称とすることで、カバーから基板への輻射熱を基板の外周全体で均一に低減できる。
The projecting part functions as a heat conduction path from the cover to the stage by contacting the stage. By making the protrusions point-symmetric with respect to the center of the substrate, the radiant heat from the cover to the substrate can be reduced uniformly over the entire periphery of the substrate.
前記カバーの前記本体は前記第２の位置で前記搬送キャリアの前記フレームを収容する凹部を備えることが好ましい。
It is preferable that the main body of the cover includes a concave portion that accommodates the frame of the transport carrier at the second position.
フレームを収容する凹部を設けることで、第２の位置におけるカバーは搬送キャリアに対して非接触となる。その結果、搬送キャリアからカバーへの直接的な熱伝導が遮断されるので、突出部を介したステージへの熱伝導によってカバーをより効果的に冷却し、カバーから基板への輻射熱をより効果的に抑制できる。
By providing the recess for accommodating the frame, the cover at the second position is not in contact with the transport carrier. As a result, direct heat conduction from the transport carrier to the cover is cut off, so that the cover is more effectively cooled by heat conduction to the stage via the protrusions, and radiant heat from the cover to the substrate is more effective. Can be suppressed.
本発明の第２の態様は、基板を保持する保持シートと、前記保持シートが取り付けられたフレームと、前記保持シートの前記基板と前記フレームとの間の位置に厚み方向に貫通するように設けられ、前記基板のプラズマ処理中に前記保持シートと前記フレームとを覆うカバーの一部が貫通してプラズマ処理装置のステージまで延びて接触するようになっている開口部とを備える搬送キャリアを提供する。
According to a second aspect of the present invention, a holding sheet for holding the substrate, a frame to which the holding sheet is attached, and a position between the substrate and the frame of the holding sheet are provided so as to penetrate in the thickness direction. And a carrier having an opening through which a part of the cover that covers the holding sheet and the frame passes through and extends to the stage of the plasma processing apparatus during the plasma processing of the substrate. To do.
本発明の第３の態様は、保持シートと、前記保持シートが取り付けられたフレームと、前記保持シートに厚み方向に貫通するように設けられた開口部とを備える搬送キャリアを準備し、前記搬送キャリアの前記保持シートに基板を保持させ、前記搬送キャリアをプラズマ処理装置のチャンバ内に搬入してステージ上に載置し、カバーを上記ステージに対して所定位置に位置決めし、前記カバーの本体で前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームを覆い、前記本体に設けた窓部で前記基板を露出させ、かつ前記本体から突出する突出部を前記保持シートの前記開口部を貫通させて前記ステージに接触させ、前記チャンバ内にプラズマを発生させて前記窓部から露出された前記基板にプラズマ処理を施す、プラズマ処理方法を提供する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a conveyance carrier including a holding sheet, a frame to which the holding sheet is attached, and an opening provided so as to penetrate the holding sheet in the thickness direction. The substrate is held on the holding sheet of the carrier, the carrier is carried into the chamber of the plasma processing apparatus and placed on the stage, the cover is positioned at a predetermined position with respect to the stage, and the body of the cover Covering the holding sheet and the frame of the transport carrier, exposing the substrate through a window provided in the main body, and projecting a protrusion protruding from the main body through the opening of the holding sheet to the stage Provided is a plasma processing method in which plasma is generated in the chamber and plasma processing is performed on the substrate exposed from the window portion.
本発明によれば、フレーム付の保持シートに保持された基板を対象とするプラズマ処理において、保持シートを覆うカバーに設けた突出部を保持シートの開口部を貫通させてプラズマ処理装置のステージに接触させる。その結果、カバーから基板への輻射熱を効果的に抑制し、この輻射熱によるレジスト焼け等のウエハの熱的損傷を防止できる。
According to the present invention, in plasma processing for a substrate held by a holding sheet with a frame, a protrusion provided on a cover that covers the holding sheet passes through the opening of the holding sheet and is placed on the stage of the plasma processing apparatus. Make contact. As a result, radiant heat from the cover to the substrate can be effectively suppressed, and thermal damage to the wafer such as resist burning due to the radiant heat can be prevented.
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１から図４Ａは本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例であるドライエッチング装置１を示す。本実施形態では、このドライエッチング装置１で、ウエハ（基板）２にプラズマダイシングとそれに続くアッシングを施す。図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本実施形態では円形であるウエハ２は、図示しないＩＣ部等が形成された表面２ａと、この表面２ａとは反対側の裏面２ｂ（ＩＣ部等は形成されていない。）とを備える。また、ウエハ２の表面２ａにはプラズマダイシングのためのパターンで、レジストマスク３が形成されている。
1 to 4A show a dry etching apparatus 1 which is an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the dry etching apparatus 1 performs plasma dicing and subsequent ashing on the wafer (substrate) 2. Referring to FIGS. 4A and 4B, a wafer 2 that is circular in the present embodiment includes a front surface 2a on which an IC portion (not shown) and the like are formed, and a back surface 2b opposite to the front surface 2a (an IC portion and the like are formed). Not provided). A resist mask 3 is formed on the surface 2a of the wafer 2 with a pattern for plasma dicing.
ドライエッチング装置１は、減圧可能なチャンバ１１に対して図示しない出入口を介して搬入出可能な搬送キャリア５を備える。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、搬送キャリア５は、ウエハ２を着脱可能に保持する保持シート６を備える。保持シート６としては、例えば、弾性的に伸展可能であって粘着力によりウエハ２を保持するが、紫外線の照射によって化学的特性が変化して粘着力が大幅に減少するいわゆるＵＶテープを使用できる。保持シート６の図において一方の面が粘着性を有する面（粘着面６ａ）で他方が粘着性を有しない面（非粘着面６ｂ）である。保持シート６は柔軟でそれ自体のみでは容易に撓んで一定形状を保持できない。そのため、保持シート６の外周縁付近の粘着面６ａには、概ねリング状で厚みの薄いフレーム７が貼着されている。フレーム７は例えば金属からなり、保持シート６と共に形状を保持できる剛性を有する。
The dry etching apparatus 1 includes a transport carrier 5 that can be loaded into and unloaded from a chamber 11 that can be depressurized via an inlet / outlet (not shown). Referring to FIGS. 5A and 5B, the transport carrier 5 includes a holding sheet 6 that holds the wafer 2 in a detachable manner. As the holding sheet 6, for example, a so-called UV tape that can be elastically stretched and holds the wafer 2 by adhesive force, but changes its chemical characteristics due to irradiation of ultraviolet rays and greatly reduces the adhesive force can be used. . In the drawing of the holding sheet 6, one surface is a surface having adhesiveness (adhesive surface 6a) and the other surface is a surface having no adhesiveness (non-adhesive surface 6b). The holding sheet 6 is flexible and can be easily bent by itself to hold a fixed shape. Therefore, a substantially ring-shaped and thin frame 7 is attached to the adhesive surface 6 a near the outer peripheral edge of the holding sheet 6. The frame 7 is made of, for example, metal, and has rigidity capable of holding the shape together with the holding sheet 6.
搬送キャリア５の保持シート６には、粘着面６ａに裏面２ｂを貼着することでウエハ２が保持されている。図５Ａに最も明瞭に示すように、保持シート６の粘着面６ａのうちフレーム７で囲まれた円形領域６ｃの中央にウエハ２が配置されている。具体的には、円形領域６ｃの中心Ｃｓとウエハ２の中心Ｃｗ（ウエハ２を表面２ａ又は裏面２ｂから見たときの中心）とが概ね一致するように、保持シート６に対するウエハ２の位置が設定されている。ウエハ２を円形領域６ｃの中央に配置したことにより、保持シート６のウエハ２とフレーム７との間には一定幅で幅広の環状領域６ｄが形成される。
The wafer 2 is held on the holding sheet 6 of the transport carrier 5 by sticking the back surface 2b to the adhesive surface 6a. As shown most clearly in FIG. 5A, the wafer 2 is disposed in the center of a circular area 6 c surrounded by the frame 7 on the adhesive surface 6 a of the holding sheet 6. Specifically, the position of the wafer 2 with respect to the holding sheet 6 is such that the center Cs of the circular region 6c and the center Cw of the wafer 2 (center when the wafer 2 is viewed from the front surface 2a or the back surface 2b) are substantially coincident. Is set. By disposing the wafer 2 in the center of the circular region 6 c, a wide annular region 6 d having a constant width is formed between the wafer 2 of the holding sheet 6 and the frame 7.
保持シート６の環状領域６ｄの部分には、保持シート６を厚み方向に貫通する複数個（本実施形態では１６個）の開口部８（本実施形態では同一形状）が形成されている。これらの開口部８は円形領域６ｃの中心Ｃｓ（ウエハ２の中心Ｃｗ）に対して点対称に配置されている。詳細には、１６個の開口部８は円形領域６ｃの中心Ｃｓ（ウエハ２の中心Ｃｗ）からの距離が同じであり、かつ円形領域６ｃの中心Ｃｓ（ウエハ２の中心Ｃｗ）に対して等角度間隔で配置されている。
In the annular region 6d portion of the holding sheet 6, a plurality (16 in this embodiment) of openings 8 (same shape in this embodiment) that penetrate the holding sheet 6 in the thickness direction are formed. These openings 8 are arranged point-symmetrically with respect to the center Cs of the circular region 6c (the center Cw of the wafer 2). Specifically, the sixteen openings 8 have the same distance from the center Cs of the circular region 6c (the center Cw of the wafer 2) and are equal to the center Cs of the circular region 6c (the center Cw of the wafer 2). Arranged at angular intervals.
個々の開口部８の周縁は無端状の閉じた形状を有し、フレーム７からもウエハ２からも離れている。言い換えれば、個々の開口部８の周縁は保護シート６のみで画定されている。本実施形態における開口部８の周縁の形状は、円形領域６ｃの中心Ｃｓ（ウエハ２の中心Ｃｗ）側が比較的尖っているが、その他の部分は概ね一定幅の液滴状である。
The peripheral edge of each opening 8 has an endless closed shape, and is separated from both the frame 7 and the wafer 2. In other words, the periphery of each opening 8 is defined only by the protective sheet 6. In the present embodiment, the shape of the peripheral edge of the opening 8 is relatively sharp on the side of the center Cs (center Cw of the wafer 2) of the circular region 6c, but the other portions are in the form of droplets having a substantially constant width.
図１から図４Ｂを参照すると、ドライエッチング装置１のチャンバ（真空容器）１１の頂部を閉鎖する誘電体壁１２の上方には、上部電極としてのアンテナ（プラズマ源）１３が配置されている。アンテナ１３は第１の高周波電源部１４Ａに電気的に接続されている。一方、チャンバ１１内の底部側には、前述のようにウエハ２を保持した搬送キャリア５が載置されるステージ部１６が配置されている。チャンバ１１のガス導入口１１ａにはプロセスガス源１７とアッシングガス源１８とが接続され、排気口１１ｂにはチャンバ１１内を真空排気するための真空ポンプを含む減圧機構１９が接続されている。
1 to 4B, an antenna (plasma source) 13 serving as an upper electrode is disposed above a dielectric wall 12 that closes a top portion of a chamber (vacuum vessel) 11 of the dry etching apparatus 1. The antenna 13 is electrically connected to the first high frequency power supply unit 14A. On the other hand, on the bottom side in the chamber 11, the stage unit 16 on which the transfer carrier 5 holding the wafer 2 is placed as described above is arranged. A process gas source 17 and an ashing gas source 18 are connected to the gas introduction port 11a of the chamber 11, and a decompression mechanism 19 including a vacuum pump for evacuating the chamber 11 is connected to the exhaust port 11b.
ステージ部１６は、第２の高周波電源部１４Ｂに電気的に接続された下部電極としての電極部２１と、誘電体からなり電極部２１の外周を取り囲む外装部２２とを備える。電極部２１は後述するように静電吸着用電極２６が内蔵される上端面２１ａ付近、つまり最上部は誘電体で構成されているが、他の部分は金属製である。電極部２１の上端面２１ａと外装部２２の上端面２２ａは、ウエハ２を保持した搬送キャリア５が載置される一つの水平面である載置面２３を構成する。搬送キャリア５は、保持シート６のウエハ２を保持している面（粘着面６ａ）が上向きの姿勢でステージ部１６に載置され、保持シート６の非粘着面６ａがステージ部１６の載置面２３上に載置される。搬送キャリア５は、図示しない搬送機構によってステージ部１６の載置面２３に対して予め定められた位置及び姿勢（保持シートの円形領域６ｃの中心Ｃｓ回りに回転角度位置を含む）で載置される。以下、この予め定められた位置及び姿勢を正規位置と呼ぶ。
The stage unit 16 includes an electrode unit 21 as a lower electrode electrically connected to the second high frequency power supply unit 14B, and an exterior unit 22 made of a dielectric and surrounding the outer periphery of the electrode unit 21. As will be described later, the electrode portion 21 is made of a dielectric in the vicinity of the upper end surface 21a in which the electrostatic attraction electrode 26 is built, that is, the uppermost portion, but the other portion is made of metal. The upper end surface 21 a of the electrode unit 21 and the upper end surface 22 a of the exterior unit 22 constitute a mounting surface 23 that is one horizontal plane on which the transport carrier 5 holding the wafer 2 is mounted. The transport carrier 5 is placed on the stage unit 16 with the holding sheet 6 holding the wafer 2 (adhesive surface 6 a) facing upward, and the non-adhesive surface 6 a of the holding sheet 6 is placed on the stage unit 16. It is placed on the surface 23. The transport carrier 5 is placed at a predetermined position and posture (including a rotational angle position around the center Cs of the circular region 6c of the holding sheet) with respect to the placement surface 23 of the stage unit 16 by a transport mechanism (not shown). The Hereinafter, this predetermined position and posture are referred to as normal positions.
ドライエッチング装置１は、ステージ部１６の冷却装置２４を備える。この冷却装置２４は、電極部２１内に形成された冷媒流路２１ｂと、温調された冷媒を冷媒流路２１ｂ中で循環させる冷媒循環装置２５とを備える。
The dry etching apparatus 1 includes a cooling device 24 for the stage unit 16. The cooling device 24 includes a refrigerant flow path 21b formed in the electrode portion 21, and a refrigerant circulation device 25 that circulates the temperature-controlled refrigerant in the refrigerant flow path 21b.
電極部２１の上端面２１ａ付近には、本実施形態では単極型である静電吸着用電極２６が内蔵されている。この静電吸着用電極２６には直流電源２７が電気的に接続されている。
In the vicinity of the upper end surface 21a of the electrode part 21, an electrode for electrostatic attraction 26 which is a monopolar type in this embodiment is incorporated. A DC power source 27 is electrically connected to the electrostatic adsorption electrode 26.
チャンバ１１内にはステージ部１６の載置面２３の上方に昇降可能なカバー３１を備える。以下のカバー３１に関する説明において、搬送キャリア５及びそれに保持されたウエハ２に言及する場合、特に指定しない限り搬送キャリア５はステージ部１６の載置面２３の正規位置に配置されているものとする。
The chamber 11 includes a cover 31 that can be moved up and down above the placement surface 23 of the stage unit 16. In the following description regarding the cover 31, when referring to the transport carrier 5 and the wafer 2 held by the transport carrier 5, the transport carrier 5 is assumed to be disposed at a normal position on the mounting surface 23 of the stage unit 16 unless otherwise specified. .
図６Ａ及び図６Ｂに最も明瞭に示すように、カバー３１は外形輪郭が円形であって一定の薄い厚みを有する部材である本体３２を備える。本実施形態では、本体３２は例えばセラミックのような誘電体からなる。
6A and 6B, the cover 31 includes a main body 32 that is a member having a circular outer contour and a constant thin thickness. In the present embodiment, the main body 32 is made of a dielectric material such as ceramic.
図４Ａ及び図４Ｂも併せて参照すると、カバー３１の本体３２の平面視での中央部には、上面３２ａから下面３２ｂまで厚み方向に貫通する窓部３３が設けられている。本実施形態ではウエハ２の形状が円形であるので、それに対応して窓部３３の平面視での形状も円形である。具体的には、本体３２の中央には上面３２側から下面３２ｂ側に向けて漸次縮径するテーパ状窪み３２ｃが形成され、このテーパ状窪み３２ｃの底部に形成された開口が窓部３３を構成している。プラズマ処理時には、搬送キャリア５の保持シート６に保持されたウエハ２は、この窓部３３を介してプラズマに対して露出される。そのため、窓部３３の平面視での直径Ｄｗｉは、ウエハ２の直径Ｄｗａよりも大きく設定されている。
4A and 4B, a window portion 33 penetrating in the thickness direction from the upper surface 32a to the lower surface 32b is provided in the central portion of the main body 32 of the cover 31 in plan view. In the present embodiment, since the shape of the wafer 2 is circular, the shape of the window 33 in plan view is correspondingly circular. Specifically, a tapered recess 32 c that gradually decreases in diameter from the upper surface 32 side toward the lower surface 32 b side is formed at the center of the main body 32, and an opening formed at the bottom of the tapered recess 32 c opens the window 33. It is composed. During the plasma processing, the wafer 2 held on the holding sheet 6 of the transport carrier 5 is exposed to the plasma through the window 33. Therefore, the diameter Dwi of the window 33 in plan view is set larger than the diameter Dwa of the wafer 2.
一方、カバー３１の本体３２の窓部３３以外の部分は、プラズマ処理中に搬送キャリア５の保持シート６とフレーム７を覆ってプラズマから保護する。そのため、本体３２の外径Ｄｃは搬送キャリア５の外形輪郭よりも十分に大きく設定されている。
On the other hand, the portions other than the window 33 of the main body 32 of the cover 31 cover the holding sheet 6 and the frame 7 of the transport carrier 5 and protect them from plasma during the plasma processing. Therefore, the outer diameter Dc of the main body 32 is set to be sufficiently larger than the outer contour of the transport carrier 5.
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、カバー３１の本体３２には、下面３２ａから下向きに突出する複数個（本実施形態では１６個）の突出部３４が設けられている。これらの突出部３４は、プラズマ処理時に搬送キャリア５の保持シート６に形成された開口部８を貫通してステージ部１６の電極部２１の上端面２１ａに接触する。従って、突出部３４の位置、個数、形状、及び寸法は開口部８に対応している。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the main body 32 of the cover 31 is provided with a plurality (16 in the present embodiment) of projecting portions 34 projecting downward from the lower surface 32a. These protrusions 34 pass through the opening 8 formed in the holding sheet 6 of the transport carrier 5 during the plasma processing and come into contact with the upper end surface 21 a of the electrode part 21 of the stage part 16. Accordingly, the position, number, shape, and dimensions of the protrusions 34 correspond to the openings 8.
図２及び図６Ａを参照すると、突出部３４は窓部３３の中心Ｃｗｉに対して点対称に配置されている。詳細には、１６個の開口部８は窓部３３の中心Ｃｗｉからの距離が同じであり、かつ窓部３３の中心Ｃｗｉに対して等角度間隔で配置されている。また、図２に最も明瞭に示すように、正規位置に配置された搬送キャリア５の保持シート６の１６個の開口部８の位置と、カバー３１の突出部３４の位置とが一致する。個々の突出部３４の平面視での形状（平面視での周縁の形状）は、窓部３３の中心Ｃｗｉ側が比較的尖っているが、その他の部分は概ね一定幅の液滴状であり、保持シート６の開口部８と概ね相似形である。しかし、吐出部３４の平面視での寸法は、開口部８より小さい。従って、カバー３１の昇降により、個々の突出部３４は対応する開口部８を保持シート６に接触することなく貫通し、突出部３４の先端３４ａ側が電極部２１の上端面２１ａに接触する。
Referring to FIGS. 2 and 6A, the projecting portion 34 is arranged point-symmetrically with respect to the center Cwi of the window portion 33. Specifically, the 16 openings 8 have the same distance from the center Cwi of the window 33 and are arranged at equiangular intervals with respect to the center Cwi of the window 33. Further, as shown most clearly in FIG. 2, the positions of the 16 openings 8 of the holding sheet 6 of the transport carrier 5 arranged at the regular position coincide with the positions of the protrusions 34 of the cover 31. The shape of the individual protrusions 34 in plan view (periphery shape in plan view) is relatively pointed on the center Cwi side of the window 33, but the other part is in the form of a droplet having a substantially constant width, It is generally similar to the opening 8 of the holding sheet 6. However, the dimension of the discharge unit 34 in plan view is smaller than the opening 8. Therefore, as the cover 31 moves up and down, the individual protrusions 34 penetrate the corresponding openings 8 without contacting the holding sheet 6, and the tip 34 a side of the protrusion 34 contacts the upper end surface 21 a of the electrode part 21.
個々の突出部３４の先端３４ａには伝熱シート３５が貼着されている。本実施形態では伝熱シート３５は導電性と弾性を有している。伝熱シート３５は必ずしも導電性と弾性を有する必要はない。しかし、後に詳述するように、導電性を有することでカバー３１が電極部２１に静電吸着され、弾性を有することで静電吸着時に伝熱シート３５が電極部２１に密着するので、カバー３１の冷却効率の点から導電性と弾性を有することがより好ましい。カバー３１の本体３２からの突出部３４の突出量δ１、すなわち本体３２の下面３２ｂから突出部３４の先端３４ａの伝熱シート３５までの距離は、すべての突出部３４で同一である。また、個々の突出部３４の先端３４ａに貼着した伝熱シート３５の端面３５ａは平坦面としている。そのため、カバー３１の昇降により、個々の突出部３４は対応する開口部８を保持シート６に接触することなく貫通した際に、すべての突出部３４の先端３４ａの伝熱シート３５の端面３５ａの全体が、電極部２１の上端面２１ａに接触する。
A heat transfer sheet 35 is attached to the tip 34a of each protrusion 34. In this embodiment, the heat transfer sheet 35 has conductivity and elasticity. The heat transfer sheet 35 does not necessarily have conductivity and elasticity. However, as will be described in detail later, the cover 31 is electrostatically attracted to the electrode part 21 by having conductivity, and the heat transfer sheet 35 is in close contact with the electrode part 21 at the time of electrostatic adsorption by having elasticity. From the viewpoint of the cooling efficiency of 31, it is more preferable to have conductivity and elasticity. The protrusion amount δ1 of the protrusion 34 from the main body 32 of the cover 31, that is, the distance from the lower surface 32b of the main body 32 to the heat transfer sheet 35 at the tip 34a of the protrusion 34 is the same for all the protrusions 34. Moreover, the end surface 35a of the heat-transfer sheet | seat 35 stuck to the front-end | tip 34a of each protrusion part 34 is made into the flat surface. Therefore, when the individual protrusions 34 pass through the corresponding openings 8 without contacting the holding sheet 6 by raising and lowering the cover 31, the end surfaces 35 a of the heat transfer sheets 35 at the tips 34 a of all the protrusions 34 are formed. The entirety contacts the upper end surface 21 a of the electrode portion 21.
図６Ａに最も明瞭に示すように、突出部３４はカバー３１の本体３２に形成された窓部３３の周縁３３ａに近接して配置されている。具体的には、突出部３４と窓部３３の周縁３３ａとの最短距離δ２は３ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定されている。
As shown most clearly in FIG. 6A, the protruding portion 34 is disposed in the vicinity of the peripheral edge 33 a of the window portion 33 formed in the main body 32 of the cover 31. Specifically, the shortest distance δ2 between the protruding portion 34 and the peripheral edge 33a of the window portion 33 is set to 3 mm or more and 20 mm or less.
カバー３１の本体３２の下面３２ａには、突出部３４よりも外側に平面視で環状の収容凹溝（凹部）３６が形成されている。この収容凹部溝３６の位置、形状、及び寸法は、後に詳述するようにカバー３１を突出部３４の先端３４ａの伝熱シート３５が電極部２１の上端面２１ａに接触する位置まで降下させた際に、搬送キャリア５のフレーム７を収容するように設定している。具体的には、この位置までカバー３１を降下させた際に、収容凹溝３６の底壁３６ａと両側壁３６ｂ，３６ｃはいずれもフレーム７に接触しないように、収容凹溝３６の位置と寸法を設定している。
On the lower surface 32 a of the main body 32 of the cover 31, an annular housing groove (recess) 36 is formed outside the protrusion 34 in a plan view. The position, shape, and dimensions of the housing recess groove 36 were lowered to a position where the heat transfer sheet 35 at the tip 34a of the projecting portion 34 was in contact with the upper end surface 21a of the electrode portion 21 as described in detail later. At this time, the frame 7 of the transport carrier 5 is set to be accommodated. Specifically, when the cover 31 is lowered to this position, the position and dimensions of the receiving groove 36 so that the bottom wall 36a and both side walls 36b, 36c of the receiving groove 36 do not contact the frame 7. Is set.
カバー３１の本体３２の下面３２ｂ側には窓部３３を挟んで互い対向する位置に駆動ロッド３７Ａ，３７Ｂの上端側が固定されている。これらの駆動ロッド３７Ａ，３７Ｂは図１にのみ概念的に示す駆動機構３８により昇降駆動される。駆動ロッド３７Ａ，３７Ｂの昇降によりカバー３１が昇降する。具体的には、カバー３１は、図３Ａ及び図４Ａに示す上昇位置（第１の位置）と、図３Ｂ及び図４Ｂに示す降下位置（第２の位置）とに移動可能である。
The upper end sides of the drive rods 37A and 37B are fixed to the lower surface 32b side of the main body 32 of the cover 31 at positions facing each other across the window 33. These drive rods 37A and 37B are driven up and down by a drive mechanism 38 conceptually shown only in FIG. The cover 31 is raised and lowered by raising and lowering the drive rods 37A and 37B. Specifically, the cover 31 is movable between a raised position (first position) shown in FIGS. 3A and 4A and a lowered position (second position) shown in FIGS. 3B and 4B.
図３Ａ及び図４Ｂに示すように、上昇位置のカバー３１は十分に間隔を隔ててステージ部１６の載置面２３の上方に位置している。従って、カバー３１が上昇位置であれば、載置面２３に搬送キャリア５（ウエハ２を保持している。）を載せる作業と、その逆に載置面２３から搬送キャリア５を降ろす作業とが可能である。
As shown in FIGS. 3A and 4B, the cover 31 in the raised position is positioned above the placement surface 23 of the stage unit 16 with a sufficient interval. Therefore, if the cover 31 is in the raised position, the operation of placing the transport carrier 5 (holding the wafer 2) on the mounting surface 23 and the operation of lowering the transport carrier 5 from the mounting surface 23 are conversely performed. Is possible.
図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、カバー３１が降下位置にあると、正規位置にある搬送キャリア５の保持シート６（ウエハ２を保持している部分は除く）とフレーム７はカバー３１の本体３２で覆われる。具体的には、保持シート６の上方に隙間δ３を隔てて本体３２の下面３２ｂが位置する。また、フレーム７は本体３２の下面３２ａに形成された収容凹溝３６内に収容され、収容凹溝３６の底壁３６ａ及び両側壁３６ｂ，３６ｃのいずれにも接触しない。
As shown in FIGS. 3B and 4B, when the cover 31 is in the lowered position, the holding sheet 6 (excluding the portion holding the wafer 2) of the transport carrier 5 and the frame 7 at the regular position are the main body of the cover 31. 32. Specifically, the lower surface 32b of the main body 32 is positioned above the holding sheet 6 with a gap δ3 therebetween. The frame 7 is housed in a housing groove 36 formed in the lower surface 32a of the main body 32, and does not contact any of the bottom wall 36a and both side walls 36b, 36c of the housing groove 36.
また、カバー３１が降下位置（図３Ｂ及び図４Ｂ）にあるとき、正規位置にある搬送キャリア５の保持シート６に保持されたウエハ２は窓部３３を介してカバー３１の本体３２から露出している。具体的には、図４Ｂに最も明瞭に示すように、窓部３３の周縁３３ａとウエハ２の外周縁との間には隙間δ４が形成されており、ウエハ２はカバー３１に対して非接触である。
When the cover 31 is in the lowered position (FIGS. 3B and 4B), the wafer 2 held on the holding sheet 6 of the transport carrier 5 in the normal position is exposed from the main body 32 of the cover 31 through the window 33. ing. Specifically, as shown most clearly in FIG. 4B, a gap δ 4 is formed between the peripheral edge 33 a of the window 33 and the outer peripheral edge of the wafer 2, and the wafer 2 is not in contact with the cover 31. It is.
さらに、カバー３１が降下位置（図３Ｂ及び図４Ｂ）にあるとき、すべての突出部３４は保持シート６に形成された対応する開口部８を貫通し、これらの突出部３４の先端３４ａの伝熱シート３５の端面３５ａがステージ部１６の電極部２１の上端面２１ａに接触する。前述のように、開口部８を貫通する突出部３４は保持シート６に対して非接触である。
Further, when the cover 31 is in the lowered position (FIGS. 3B and 4B), all the protrusions 34 pass through the corresponding openings 8 formed in the holding sheet 6, and the transmission of the tips 34a of these protrusions 34 is performed. The end surface 35 a of the heat sheet 35 contacts the upper end surface 21 a of the electrode unit 21 of the stage unit 16. As described above, the protrusion 34 that penetrates the opening 8 is not in contact with the holding sheet 6.
図１にのみ模式的に示す制御装置４０は、第１及び第２の高周波電源部１４Ａ，１４Ｂ、プロセスガス源１７、アッシングガス源１８、減圧機構１９、冷却装置２４、直流電源２７、及び駆動機構３８を含むドライエッチング装置１を構成する要素の動作を制御する。
A control device 40 schematically shown only in FIG. 1 includes first and second high-frequency power supply units 14A and 14B, a process gas source 17, an ashing gas source 18, a decompression mechanism 19, a cooling device 24, a DC power source 27, and a drive. The operation of the elements constituting the dry etching apparatus 1 including the mechanism 38 is controlled.
次に、本実施形態のドライエッチング装置１の動作を説明する。
Next, the operation of the dry etching apparatus 1 of this embodiment will be described.
まず、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、搬送キャリア５の保持シート６の円形領域６ｃの中央にウエハ２を貼着して保持させる。次に、この搬送キャリア５を図示しない搬送機構によってチャンバ１１内に搬入し、ステージ部１６の載置面２３上の正規位置に配置する。この際、カバー３１は上昇位置（図３Ａ及び図４Ｂ）にある。
First, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the wafer 2 is stuck and held at the center of the circular region 6 c of the holding sheet 6 of the transport carrier 5. Next, the transport carrier 5 is carried into the chamber 11 by a transport mechanism (not shown) and placed at a normal position on the placement surface 23 of the stage unit 16. At this time, the cover 31 is in the raised position (FIGS. 3A and 4B).
次に、駆動機構３８により駆動ロッド３７Ａ，３７Ｂを駆動し、カバー３１を上昇位置（図３Ａ及び図４Ａ）から降下位置（図３Ｂ及び図４Ｂ）に降下させる。カバー３１が降下位置となると、搬送キャリア５の保持シート６とフレーム７はカバー３１の本体３２で覆われ、本体３２の窓部３２からウエハ２が露出する。また、カバー３１が降下位置となると、突出部３４は対応する開口部８を貫通し、突出部３４の先端３４ａの伝熱シート３５が電極部２１の上端面２１ａに接触する。
Next, the drive rods 37A and 37B are driven by the drive mechanism 38, and the cover 31 is lowered from the raised position (FIGS. 3A and 4A) to the lowered position (FIGS. 3B and 4B). When the cover 31 is in the lowered position, the holding sheet 6 and the frame 7 of the transport carrier 5 are covered with the main body 32 of the cover 31, and the wafer 2 is exposed from the window portion 32 of the main body 32. When the cover 31 is in the lowered position, the projecting portions 34 penetrate the corresponding openings 8, and the heat transfer sheet 35 at the tip 34 a of the projecting portion 34 contacts the upper end surface 21 a of the electrode portion 21.
次に、直流電源２７から静電吸着用電極２６に直流電圧を印加し、ウエハ２をステージ部１６の載置面２３（電極部２１の上端面２１ａ）に静電吸着により保持する。また、電極部２１の上端面２１ａに接触しているカバー３１の突出部３４の先端３４ａは導電性を有する伝熱シート３５であるので、カバー３１に対しても静電吸着力が作用する。その結果、カバー３１の突出部３４は電極部２１の上端面２１ａに押し付けられ、伝熱シート３５が電極部２１の上端面２１ａに密着する。
Next, a DC voltage is applied from the DC power source 27 to the electrostatic chucking electrode 26, and the wafer 2 is held on the mounting surface 23 (the upper end surface 21 a of the electrode unit 21) of the stage unit 16 by electrostatic chucking. In addition, since the tip 34 a of the protruding portion 34 of the cover 31 that is in contact with the upper end surface 21 a of the electrode portion 21 is a heat transfer sheet 35 having conductivity, an electrostatic adsorption force also acts on the cover 31. As a result, the protruding portion 34 of the cover 31 is pressed against the upper end surface 21 a of the electrode portion 21, and the heat transfer sheet 35 is in close contact with the upper end surface 21 a of the electrode portion 21.
次に、プロセスガス源１７からチャンバ１１内にプラズマダイシング用のプロセスガスを導入しつつ、減圧機構１９により排気し、処理室１５を所定圧力に維持する。その後、アンテナ１３に対して高周波電源部１４Ａから高周波電力を供給してチャンバ１１内にプラズマＰを発生させてカバー３１の窓部３３から露出しているウエハ２に照射する。この際、ステージ部１６の電極部２１には高周波電源部１４Ｂからバイアス電圧が印加される。また、冷却装置２４によりステージ部１６が冷却される。ウエハ２のレジストマスク３から露出している部分では、プラズマＰ中のラジカルとイオンの物理化学的作用よって除去され、表面２ａから裏面２ｂまで除去されウエハ２は個別のチップに分割される。
Next, while introducing the process gas for plasma dicing from the process gas source 17 into the chamber 11, the process chamber 15 is exhausted by the decompression mechanism 19 to maintain the processing chamber 15 at a predetermined pressure. Thereafter, high frequency power is supplied from the high frequency power supply unit 14 </ b> A to the antenna 13 to generate plasma P in the chamber 11 and irradiate the wafer 2 exposed from the window 33 of the cover 31. At this time, a bias voltage is applied to the electrode portion 21 of the stage portion 16 from the high frequency power supply portion 14B. Further, the stage unit 16 is cooled by the cooling device 24. The portion of the wafer 2 exposed from the resist mask 3 is removed by the physicochemical action of radicals and ions in the plasma P and removed from the front surface 2a to the back surface 2b, and the wafer 2 is divided into individual chips.
プラズマダイシング完了後、アッシングが実行される。アッシングガス源１８からチャンバ１１内にアッシング用のプロセスガス（例えば酸素ガス）を導入しつつ、減圧機構１９により排気し、処理室１５を所定圧力に維持する。その後、アンテナ１３に対して高周波電源部１４Ａから高周波電力を供給してチャンバ１１内にプラズマＰを発生させてカバー３１の窓部３３から露出しているウエハ２に照射する。酸素プラズマＰの照射により半導体ウエハ５の表面５ａからレジストマスク７が完全に除去される。
Ashing is executed after plasma dicing is completed. While introducing an ashing process gas (for example, oxygen gas) from the ashing gas source 18 into the chamber 11, the evacuation mechanism 19 exhausts the gas and maintains the processing chamber 15 at a predetermined pressure. Thereafter, high frequency power is supplied from the high frequency power supply unit 14 </ b> A to the antenna 13 to generate plasma P in the chamber 11 and irradiate the wafer 2 exposed from the window 33 of the cover 31. The resist mask 7 is completely removed from the surface 5 a of the semiconductor wafer 5 by irradiation with the oxygen plasma P.
アッシング後、駆動機構３８により駆動ロット３７Ａ，３７Ｂを駆動してカバー３１を降下位置から上昇位置へ移動させる。その後、図示しない搬送機構によって搬送キャリア５がチャンバ１１外に搬出される。
After ashing, the drive lots 37A and 37B are driven by the drive mechanism 38 to move the cover 31 from the lowered position to the raised position. Thereafter, the transport carrier 5 is carried out of the chamber 11 by a transport mechanism (not shown).
プラズマ処理中、カバー３１は降下位置にある。そのため、カバー３１の本体３２に設けられた窓部３３から露出するウエハ２に対してはプラズマＰが照射されるが、搬送キャリア５の保持シート６とフレーム７はカバー３１の本体３２で覆われることでプラズマＰに曝されずに保護される。従って、フレーム７へのプラズマＰの集中に起因するウエハ２のエッチング効率の低下は生じない。また、プラズマＰが作用することで保持シート６に熱による変形や変質に生じるのを防止できる。
During the plasma treatment, the cover 31 is in the lowered position. Therefore, the plasma P is irradiated to the wafer 2 exposed from the window 33 provided in the main body 32 of the cover 31, but the holding sheet 6 and the frame 7 of the transport carrier 5 are covered with the main body 32 of the cover 31. Thus, it is protected without being exposed to the plasma P. Therefore, the etching efficiency of the wafer 2 is not lowered due to the concentration of the plasma P on the frame 7. Further, it is possible to prevent the holding sheet 6 from being deformed or altered by heat due to the action of the plasma P.
また、プラズマ処理中、降下位置にあるカバー３１の本体３２の下面３２ｂと保護シート６との間には隙間δ３が設けられ、かつ保護シート６の開口部８を貫通するカバー３１の突出部３４も保護シート６に対して非接触である。つまり、カバー３１のいかなる部分も保護シート６に接触してない。従って、保護シート６のカバー３１への貼り付けが生じない。
Further, during the plasma processing, a gap δ3 is provided between the lower surface 32b of the main body 32 of the cover 31 at the lowered position and the protective sheet 6, and the protruding portion 34 of the cover 31 that penetrates the opening 8 of the protective sheet 6 is provided. Is not in contact with the protective sheet 6. That is, no part of the cover 31 is in contact with the protective sheet 6. Therefore, the protective sheet 6 is not attached to the cover 31.
プラズマ処理中のカバー３１は搬送キャリア５の保護シート６にもリング７にも接触しておらず、いわばフローティング状態にある。仮にフローティング状態のカバーは十分に冷却されないとすると、カバー３１からウエハ２への輻射熱がウエハ２の熱的損傷の原因となる。本実施形態では、冷却装置２４によって冷却されているステージ部１６への熱伝導によりカバー３１を冷却している。以下、この点について詳述する。プラズマ処理中のカバー３１は降下位置にあるので、カバー３１の複数の突出部３４は保護シート６の開口部８を貫通して先端３４ａの伝熱シート３５の端面３５ａがステージ部１６の載置面２３（電極部２１の上端面２１ａ）に密に接触する。そのため、プラズマＰに曝されることでカバー３１の本体３２に生じる熱は突出部３４を通ってステージ部１６に伝わる。つまり、突出部３４がステージ部１６と接触することでカバー３１からステージ部１６への熱伝導の経路として機能し、それによってカバー３１が効果的に冷却される。突出部３４を設けたことによるステージ部１６への熱伝導で効果的に冷却されることでプラズマ処理中のカバー３１の本体３２の過度の温度上昇を抑制できるので、カバー３１からウエハ２への輻射熱を効果的に抑制し、例えばプラズマダイシング時のレジスト焼けのようなウエハ７の熱的損傷を確実に防止できる。
During the plasma treatment, the cover 31 is not in contact with the protective sheet 6 or the ring 7 of the carrier 5 and is in a floating state. If the cover in the floating state is not sufficiently cooled, the radiant heat from the cover 31 to the wafer 2 causes thermal damage to the wafer 2. In the present embodiment, the cover 31 is cooled by heat conduction to the stage unit 16 that is cooled by the cooling device 24. Hereinafter, this point will be described in detail. Since the cover 31 during the plasma processing is in the lowered position, the plurality of protrusions 34 of the cover 31 penetrate the opening 8 of the protective sheet 6, and the end surface 35 a of the heat transfer sheet 35 at the tip 34 a is placed on the stage portion 16. It closely contacts the surface 23 (the upper end surface 21a of the electrode portion 21). Therefore, the heat generated in the main body 32 of the cover 31 by being exposed to the plasma P is transmitted to the stage portion 16 through the protruding portion 34. That is, the protrusion 34 functions as a heat conduction path from the cover 31 to the stage unit 16 by contacting the stage unit 16, thereby effectively cooling the cover 31. Since the cooling is effectively performed by the heat conduction to the stage portion 16 by providing the protruding portion 34, an excessive temperature rise of the main body 32 of the cover 31 during the plasma processing can be suppressed. Radiant heat is effectively suppressed, and thermal damage to the wafer 7 such as resist burning during plasma dicing can be reliably prevented.
ウエハ２の外周縁とカバー３１の本体３２の形成された窓部３３の周縁３３ａの隙間δ４は、プラズマＰの保護シート６への照射防止のためには可能な限り小さく設定することが好ましい。従って、特にウエハ２の外周縁付近ではカバー３１からの輻射熱の影響が顕著である。本実施形態では、ステージ部１６への熱伝導の経路として機能する突出部３４を窓部３３の周縁３３ａに近接して配置しているので、カバー３１の本体３２のうち窓部３３の周縁３３ａを含む領域が特に効果的に冷却される。その結果、ウエハ２の外周縁付近におけるカバー３１からの輻射熱を効果的に低減できる。このように、本実施形態では、突出部３４を窓部３３の周縁３３ａに近接して配置することで、カバーからの輻射熱に起因するウエハ２の熱的損傷をより効果的に防止できる。
The gap δ4 between the outer peripheral edge of the wafer 2 and the peripheral edge 33a of the window 33 in which the main body 32 of the cover 31 is formed is preferably set as small as possible in order to prevent the plasma P from being irradiated onto the protective sheet 6. Therefore, particularly in the vicinity of the outer peripheral edge of the wafer 2, the influence of radiant heat from the cover 31 is significant. In the present embodiment, the projecting portion 34 that functions as a heat conduction path to the stage portion 16 is disposed close to the peripheral edge 33 a of the window portion 33, so that the peripheral edge 33 a of the window portion 33 in the main body 32 of the cover 31. The region containing is particularly effectively cooled. As a result, the radiant heat from the cover 31 in the vicinity of the outer peripheral edge of the wafer 2 can be effectively reduced. As described above, in the present embodiment, by disposing the protruding portion 34 in the vicinity of the peripheral edge 33a of the window portion 33, thermal damage to the wafer 2 caused by radiant heat from the cover can be more effectively prevented.
プラズマ処理中、降下位置にあるカバー３１の突出部３４はウエハ２の中心Ｃｗ（窓部３３の中心Ｃｗｉと概ね一致する）に対して点対称に配置される。つまり、カバー３１からステージ部１６への熱伝導の経路として機能する突出部３４がウエハ２の外周縁全体に偏ることなく均一に配置される。そのため、カバー３１からウエハ２への輻射熱をウエハ２の外周全体で均一に低減できる。
During the plasma processing, the projecting portion 34 of the cover 31 at the lowered position is arranged point-symmetrically with respect to the center Cw of the wafer 2 (generally coincides with the center Cwi of the window portion 33). That is, the protrusions 34 functioning as a heat conduction path from the cover 31 to the stage unit 16 are uniformly arranged without being biased over the entire outer peripheral edge of the wafer 2. Therefore, the radiant heat from the cover 31 to the wafer 2 can be reduced uniformly over the entire outer periphery of the wafer 2.
プラズマ処理中の搬送キャリア５のフレーム７は、降下位置にあるカバー３１の本体３２の下面３２ｂの収容凹溝３６内に収容され、カバー３１に対して非接触である。そのため、搬送キャリア５のフレーム７からカバー３１への直接的な熱伝導が遮断される。この点でも、突出部３４を介したステージ部１６への熱伝導によってカバー３１をより効果的に冷却し、カバー３１からウエハ２への輻射熱をより効果的に抑制できる。
The frame 7 of the carrier 5 during plasma processing is accommodated in the accommodating groove 36 on the lower surface 32b of the main body 32 of the cover 31 at the lowered position, and is not in contact with the cover 31. Therefore, direct heat conduction from the frame 7 of the transport carrier 5 to the cover 31 is blocked. Also in this respect, the cover 31 can be more effectively cooled by the heat conduction to the stage portion 16 via the protruding portion 34, and the radiant heat from the cover 31 to the wafer 2 can be more effectively suppressed.
本発明は前記実施形態に限定されず、以下に例示的に列挙するように本発明は種々の変形が可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention can be variously modified as exemplified below.
カバー３１の突出部３４及びそれに対応する保持シート６の開口部８の形状、寸法、個数、配置等は実施形態のものに限定されない。例えば、図７Ａに示すように、平面視での面積が比較的広い突出部３４（この例では湾曲した矩形状）を等角度間隔で複数個（この例では４個）設け、保持シート６にはそれに対応する開口部８を設けてもよい。また、図７Ｂに示すようにウエハ２の径方向（カバー３１の本体３２の平面視での内外方向）に複数個（この例では２個）の突出部３４Ａ，３４Ｂを設け、保持シート６にはそれに対応する開口部８Ａ，８Ｂを設けてもよい。
The shape, dimensions, number, arrangement, and the like of the protrusions 34 of the cover 31 and the corresponding openings 8 of the holding sheet 6 are not limited to those of the embodiment. For example, as shown in FIG. 7A, a plurality of projections 34 (in this example, curved rectangles) having a relatively large area in plan view are provided at equal angular intervals (in this example, four), and the holding sheet 6 is provided. May be provided with a corresponding opening 8. Further, as shown in FIG. 7B, a plurality (two in this example) of protrusions 34A and 34B are provided in the radial direction of the wafer 2 (inside and outside in the plan view of the main body 32 of the cover 31). May be provided with corresponding openings 8A and 8B.
カバー３１の材質に関しては、例えば図８に示すように全体を単一の材料（この例ではカーボン材）であってもよい。
Regarding the material of the cover 31, for example, as shown in FIG. 8, the whole may be a single material (in this example, a carbon material).
静電吸着用電極は実施形態のような単極型に限定されず、双極型であってもよい。
The electrode for electrostatic attraction is not limited to the monopolar type as in the embodiment, but may be a bipolar type.
ドライエッチング装置１で実行される処理はプラズマダイシングとアッシングに限定されず、例えば通常のドライエッチングであってもよい。また、ドライエッチング装置は実施形態のようなＩＣＰ型に限定されず平行平板型であってもよい。さらに、本発明はドライエッチング装置に限定されずＣＶＤ装置等の他のプラズマ処理装置にも適用できる。
The processing executed in the dry etching apparatus 1 is not limited to plasma dicing and ashing, and may be, for example, normal dry etching. The dry etching apparatus is not limited to the ICP type as in the embodiment, and may be a parallel plate type. Furthermore, the present invention is not limited to a dry etching apparatus, but can be applied to other plasma processing apparatuses such as a CVD apparatus.
１ ドライエッチング装置
２ ウエハ
２ａ 表面
２ｂ 裏面
３ レジストマスク
５ 搬送キャリア
６ 保持シート
６ａ 粘着面
６ｂ 非粘着面
６ｃ 円形領域
６ｄ 環状領域
７ フレーム
８，８Ａ，８Ｂ 開口部
１１ チャンバ
１１ａ ガス導入口
１１ｂ 排気口
１２ 誘電体壁
１３ アンテナ
１４Ａ，１４Ｂ 高周波電源
１６ ステージ部
１７ プロセスガス源
１８ アッシングガス源
１９ 減圧機構
２１ 電極部
２１ａ 上端面
２１ｂ 冷媒流路
２２ 外装部
２２ａ 上端面
２３ 載置面
２４ 冷却装置
２５ 冷媒循環装置
２６ 静電吸着用電極
２７ 直流電源
３１ カバー
３２ 本体
３２ａ 上面
３２ｂ 下面
３２ｃ テーパ状窪み
３３ 窓部
３３ａ 周縁
３４ 突出部
３４ａ 先端
３５ 伝熱シート
３５ａ 端面
３６ 収容凹溝
３６ａ 底壁
３６ｂ，３６ｃ 側壁
３７Ａ，３７Ｂ 駆動ロッド
３８ 駆動機構
４０ 制御装置 DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 Dry etching apparatus 2 Wafer 2a Front surface 2b Back surface 3 Resist mask 5 Conveyance carrier 6 Holding sheet 6a Adhesive surface 6b Non-adhesive surface 6c Circular region 6d Annular region 7 Frame 8, 8A, 8B Opening 11 Chamber 11a Gas inlet 11b Exhaust port DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Dielectric wall 13 Antenna 14A, 14B High frequency power supply 16 Stage part 17 Process gas source 18 Ashing gas source 19 Decompression mechanism 21 Electrode part 21a Upper end surface 21b Refrigerant flow path 22 Exterior part 22a Upper end surface 23 Mounting surface 24 Cooling device 25 Refrigerant Circulating device 26 Electrostatic adsorption electrode 27 DC power source 31 Cover 32 Main body 32a Upper surface 32b Lower surface 32c Tapered depression 33 Window portion 33a Peripheral 34 Projection portion 34a Front end 35 Heat transfer sheet 35a End surface 36 Housing concave groove 36a Bottom wall 36b, 36c Side wall 37 A, 37B Drive rod 38 Drive mechanism 40 Control device
２ ウエハ
２ａ 表面
２ｂ 裏面
３ レジストマスク
５ 搬送キャリア
６ 保持シート
６ａ 粘着面
６ｂ 非粘着面
６ｃ 円形領域
６ｄ 環状領域
７ フレーム
８，８Ａ，８Ｂ 開口部
１１ チャンバ
１１ａ ガス導入口
１１ｂ 排気口
１２ 誘電体壁
１３ アンテナ
１４Ａ，１４Ｂ 高周波電源
１６ ステージ部
１７ プロセスガス源
１８ アッシングガス源
１９ 減圧機構
２１ 電極部
２１ａ 上端面
２１ｂ 冷媒流路
２２ 外装部
２２ａ 上端面
２３ 載置面
２４ 冷却装置
２５ 冷媒循環装置
２６ 静電吸着用電極
２７ 直流電源
３１ カバー
３２ 本体
３２ａ 上面
３２ｂ 下面
３２ｃ テーパ状窪み
３３ 窓部
３３ａ 周縁
３４ 突出部
３４ａ 先端
３５ 伝熱シート
３５ａ 端面
３６ 収容凹溝
３６ａ 底壁
３６ｂ，３６ｃ 側壁
３７Ａ，３７Ｂ 駆動ロッド
３８ 駆動機構
４０ 制御装置 DESCRIPTION OF
Claims (8)
- 減圧可能なチャンバと、
前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ源と、
基板を保持した保持シートと、前記保持シートが取り付けられたフレームと、前記保持シートの前記基板と前記フレームとの間の位置に厚み方向に貫通するように設けられた開口部とを備える、前記チャンバに対して搬入出可能な搬送キャリアと、
前記チャンバ内に設けられて前記搬送キャリアが載置されるステージと、
前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部と、前記本体から突出する前記保持シートの前記開口部に対応する突出部とを備えるカバーと、
前記ステージから離れて前記ステージに対する前記搬送キャリアの載せ降ろしを許容する第１の位置と、前記本体が前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆い、前記窓部が前記保持シートに保持された前記基板を露出させ、かつ前記突出部が前記保持シートの前記開口部を通って前記ステージまで延びて接触する第２の位置とに前記カバーを移動させるカバー駆動機構と
を備えるプラズマ処理装置。 A depressurizable chamber;
A plasma source for generating plasma in the chamber;
A holding sheet that holds the substrate, a frame to which the holding sheet is attached, and an opening provided so as to penetrate in a thickness direction at a position between the substrate and the frame of the holding sheet, A transport carrier that can be carried into and out of the chamber;
A stage provided in the chamber and on which the carrier is placed;
A main body for covering the holding sheet and the frame, a window formed to penetrate the main body in the thickness direction, and a protrusion corresponding to the opening of the holding sheet protruding from the main body. A cover provided;
A first position that allows the transport carrier to be loaded and unloaded from the stage away from the stage; the main body covers the holding sheet and the frame of the transport carrier placed on the stage; and the window portion. A cover driving mechanism that exposes the substrate held by the holding sheet and moves the cover to a second position where the protruding portion extends to the stage through the opening of the holding sheet and contacts the stage. And a plasma processing apparatus. - 前記ステージに形成された冷媒流路と、前記冷媒流路中で冷媒を循環させる冷媒循環装置とを有する前記ステージの冷却装置を備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a cooling device for the stage having a refrigerant flow path formed in the stage and a refrigerant circulation device for circulating the refrigerant in the refrigerant flow path.
- 前記突出部は前記窓部の周縁に近接して配置されている、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the protruding portion is disposed in the vicinity of a peripheral edge of the window portion.
- 前記突出部と前記窓部の周縁との最短距離が３ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲に設定されている、請求項３に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein a shortest distance between the protrusion and the periphery of the window is set in a range of 3 mm to 20 mm.
- 前記突出部及び前記開口部は、前記基板の中心に対して点対称に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the protrusion and the opening are arranged point-symmetrically with respect to a center of the substrate.
- 前記カバーの前記本体は前記第２の位置で前記搬送キャリアの前記フレームを収容する凹部を備える、請求項１又は請求項２に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the main body of the cover includes a recess that accommodates the frame of the transport carrier at the second position.
- 基板を保持する保持シートと、
前記保持シートが取り付けられたフレームと、
前記保持シートの前記基板と前記フレームとの間の位置に厚み方向に貫通するように設けられ、前記基板のプラズマ処理中に前記保持シートと前記フレームとを覆うカバーの一部が貫通してプラズマ処理装置のステージまで延びて接触するようになっている開口部と
を備える搬送キャリア。 A holding sheet for holding the substrate;
A frame to which the holding sheet is attached;
A part of the cover that covers the holding sheet and the frame passes through the plasma during the plasma processing of the substrate, and is provided so as to penetrate in a thickness direction at a position between the substrate and the frame of the holding sheet. An opening that extends to and contacts the stage of the processing apparatus. - 保持シートと、前記保持シートが取り付けられたフレームと、前記保持シートに厚み方向に貫通するように設けられた開口部とを備える搬送キャリアを準備し、
前記搬送キャリアの前記保持シートに基板を保持させ、
前記搬送キャリアをプラズマ処理装置のチャンバ内に搬入してステージ上に載置し、
カバーを上記ステージに対して所定位置に位置決めし、前記カバーの本体で前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームを覆い、前記本体に設けた窓部で前記基板を露出させ、かつ前記本体から突出する突出部を前記保持シートの前記開口部を貫通させて前記ステージに接触させ、
前記チャンバ内にプラズマを発生させて前記窓部から露出された前記基板にプラズマ処理を施す、プラズマ処理方法。 Preparing a conveyance carrier comprising a holding sheet, a frame to which the holding sheet is attached, and an opening provided to penetrate the holding sheet in the thickness direction;
Holding the substrate on the holding sheet of the carrier,
Carrying the carrier into the chamber of the plasma processing apparatus and placing it on the stage;
A cover is positioned at a predetermined position with respect to the stage, the holding sheet and the frame of the transport carrier are covered with the main body of the cover, the substrate is exposed by a window provided in the main body, and protrudes from the main body A projecting portion that penetrates through the opening of the holding sheet and contacts the stage,
A plasma processing method, wherein plasma is generated in the chamber to perform plasma processing on the substrate exposed from the window.
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