JP2021027306A - Plasma etching apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a plasma etching apparatus capable of reducing the cost.SOLUTION: A plasma etching apparatus for processing a workpiece of a frame unit including a workpiece and a frame which has an opening and supports the workpiece inside the opening via a tape includes a plasma etching unit that has a chuck table for holding the workpiece on a holding surface via the tape and supplies plasma-generated gas to the workpiece held by the chuck table, and a frame fixing unit for fixing the frame so that the tape is pressed against the holding surface of the chuck table.SELECTED DRAWING: Figure 2

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 device chip manufacturing process, wafers in which devices such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integration) are formed in regions partitioned by a plurality of streets (scheduled division lines) arranged in a grid pattern are used. Be done. By dividing this wafer along the street, a plurality of chips (device chips) including devices can be 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 including a chuck table (holding table) for holding a work piece and a cutting unit equipped with an annular cutting blade for cutting the work piece is used for dividing the wafer. By cutting a rotating cutting blade along the street into the workpiece held by the chuck table, the wafer is cut and divided into a plurality of chips.

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。 Further, in recent years, a technique for dividing a wafer by using a laser processing apparatus for processing an workpiece by irradiating a laser beam has also been proposed. For example, by irradiating the wafer with a laser beam along the street, a modified region (modified layer) is formed inside the wafer. The region where this modified layer is formed is more brittle than the other regions of the wafer. Therefore, when an external force is applied to the wafer on which the modified layer is formed along the street, the wafer breaks along the street 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 by a cutting blade or a laser beam, processing marks such as cracks, strains, and modified layers are formed in the processed area (processed area) of the wafer. If the processing marks remain on the chips obtained by dividing the wafer, the bending strength (flexural strength) of the chips decreases. Therefore, it is preferable to remove the processing marks 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 may be applied to the processed wafer. This plasma etching is performed using a plasma etching apparatus that supplies plasma-generated gas toward the workpiece. By removing the processing marks remaining in the work area of the wafer by plasma etching, the decrease 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。 The plasma etching apparatus includes a pair of flat plate-shaped electrodes arranged so as to face each other in the 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 in the chamber. Then, the etching gas in the plasma state acts on the wafer, so that the wafer is etched and the machining marks are removed.

特開2006−73592号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-73592

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。 When processing a workpiece such as a wafer with a plasma etching apparatus, the workpiece is held by a holding surface of a chuck table (holding table) provided in the chamber of the plasma etching apparatus. Then, the gas turned into plasma 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, the method of sucking and holding the work piece by applying a negative pressure to the holding surface of the chuck table may insufficiently hold the work piece. If plasma etching is performed while the workpiece is not properly held by the chuck table, there is a risk that machining 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, an electrostatic chuck table that holds the workpiece by Coulomb force (electrostatic attraction) is used in the plasma etching apparatus. An electrode is embedded inside the electrostatic chuck table, and by applying a predetermined voltage to this electrode, a Coulomb force acts between the electrostatic chuck table and the workpiece, and the workpiece becomes static. Adsorbs to the electric chuck table. By using this electrostatic chuck table, it is possible to appropriately hold the workpiece even in the depressurized 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 a complicated structure because an electrode for generating a Coulomb force, wiring for supplying a voltage to the electrode, and the like are provided inside. Further, in order to hold the workpiece on the electrostatic chuck table, a power source or the like for applying a predetermined voltage to the electrodes embedded in the electrostatic chuck table is required. Therefore, if the electrostatic chuck table is mounted on the plasma etching apparatus, there is a problem that the cost required for the 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。 The present invention has been made in view of such a problem, 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 for processing the workpiece of a frame unit including a workpiece and a frame having an opening and supporting the workpiece inside the opening via a tape. An etching apparatus having a chuck table that holds the workpiece on a holding surface via the tape, and a plasma etching unit that supplies plasma-generated gas to the workpiece held by the chuck table. Provided is a plasma etching apparatus including a frame fixing unit for fixing the frame so that the tape is pressed against the holding surface of the chuck table.

なお、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。 It should be noted that preferably, the frame fixing unit includes a cooling unit for cooling the frame in contact with the frame fixing unit. Further, preferably, the cooling unit is a flow path through which a cooling fluid flows, or a Peltier element. Further, preferably, the chuck table is cooled by a cooling fluid flowing through a cooling flow path formed in the chuck table. Also, preferably, the holding surface of the chuck table is formed of a heat conductive sheet, and the frame unit is held by the chuck table with the tape in contact with the heat 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。 The plasma etching apparatus according to one aspect of the present invention includes a plasma etching unit that supplies plasma-generated gas to a workpiece held by a chuck table, and a frame fixing unit that fixes a frame that supports the workpiece. .. Then, the frame fixing unit fixes the frame so that the tape attached to the work piece 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 above plasma etching apparatus, the workpiece is held on the chuck table by a simple method of fixing the frame with the frame fixing unit. As a result, it is possible to appropriately hold the workpiece to be plasma-etched without using a complicated mechanism such as an electrostatic chuck table, and it is possible to reduce the cost.

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. 1A is a perspective view showing a work piece, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view showing a part of the work piece 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。It is sectional drawing which shows the plasma etching apparatus. フレーム固定ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 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, the present 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 the present embodiment will be described. FIG. 1A is a perspective view showing the workpiece 11.

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 silicon wafer formed in a disk shape, and includes a front surface 11a and a back surface 11b. The workpiece 11 is divided into a plurality of regions by a plurality of streets (scheduled division lines) 13 arranged in a grid pattern so as to intersect each other, and ICs (Integrated Circuits) are respectively on the surface 11a side of this region. ), LSI (Large Scale Integration), and other devices 15.

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。 There are no restrictions on the material, shape, structure, size, etc. of the workpiece 11. For example, the workpiece 11 may be a wafer of any shape and size made of a material other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), glass, ceramics, resin, metal, or the like. Further, there are no restrictions on the type, quantity, 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 diameter larger than that of 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. As a result, the plurality of 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-based, acrylic-based, or rubber-based adhesive. Further, 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 peripheral portion 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 central portion. 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. Then, a frame unit 21 including the workpiece 11, the tape 17, and the frame 19 is 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 street 13, a plurality of chips (device chips) each including the device 15 are manufactured. The division of the workpiece 11 is performed, for example, by forming a division starting point (trigger for division) inside the workpiece 11 along the street 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 division starting point is formed by using, for example, a laser processing device. The laser machining apparatus includes a chuck table (holding table) that holds the 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 oscillates a laser beam of a predetermined wavelength in a pulse manner, and a condenser that condenses 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 a division starting point on the workpiece 11, the laser beam is irradiated 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 work piece 11 (has transparency with respect to the work piece 11). Further, 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 of the laser beam (power, spot diameter, repetition frequency, etc.) are such that a layer (modified layer, altered layer) modified (altered) by multiphoton absorption is formed inside the workpiece 11. Is set to. When the workpiece 11 is irradiated with a laser beam along the street 13 under these conditions, a modified layer is formed inside the workpiece 11 along the street 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 an enlarged cross-sectional view showing a part of the workpiece 11 on which the modified layer (altered layer) 11c is formed. The modified layer 11c is formed inside the workpiece 11 in a grid pattern along the street 13. The modified layer 11c may be formed in two or more stages in the thickness direction of the workpiece 11 depending on the thickness of the workpiece 11.

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, cracks (cracks) 11d are generated from the modified layer 11c toward the front surface 11a or the back surface 11b of the workpiece 11. For example, the crack 11d is formed from the modified layer 11c to the front surface 11a and the back 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 brittle than the other regions of the workpiece 11. 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 divided starting from the modified layer 11c and the crack 11d. That is, the modified layer 11c and the crack 11d function as a division starting point 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 the division starting points (modified layer 11c and crack 11d) in the work piece 11, the tape 17 attached to the work piece 11 is expanded by pulling it outward in the radial direction to form the work piece 11. On the other hand, an external force is applied outward in the radial direction. As a result, the workpiece 11 is broken along the street 13 starting from the division starting point, and is divided into a plurality of chips. When an external force is applied to the workpiece 11 by expanding the tape 17, a tape (tape having expandability) that can be expanded by applying the external force is used as the tape 17.

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。 The division starting point is not limited to the modified layer 11c and the crack 11d. For example, a groove (cutting groove) formed by cutting the workpiece 11 along the street 13 with an annular cutting blade, or a groove (laser) formed along the street 13 by ablation processing by irradiating a laser beam. The 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 the starting point of division, a part of the modified layer 11c may remain on the chips. When the modified layer 11c remains on the chip, the bending strength (flexural strength) of the chip decreases. Therefore, it is preferable that the modified layer 11c is removed after the crack 11d extending from the modified layer 11c is formed. The modified layer 11c is removed, for example, by performing plasma etching on the workpiece 11 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. The plasma etching apparatus 2 includes a plasma etching unit 10 that supplies plasma-generated gas to the 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 chamber 12 formed in a rectangular parallelepiped shape. The chamber 12 includes a bottom wall 12a, an upper wall 12b, a first side wall 12c, a second side wall 12d, a third side wall 12e, and a fourth side wall (not shown) inside the chamber 12. Is formed with a processing space 14 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。 The second side wall 12d is provided with an opening 16 for carrying in and out the workpiece 11. An opening / closing door (gate) 18 for opening / closing the opening 16 is provided on the outside of the opening 16. The opening / closing door 18 is moved up and down by the opening / closing mechanism 20. For example, the opening / closing mechanism 20 is composed of an air cylinder 22 including a piston rod 24. The air cylinder 22 is fixed to the bottom wall 12a of the chamber 12 via the bracket 26, and the tip end portion (upper end portion) 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。 An exhaust port 28 for communicating the inside and the outside of the chamber 12 is formed on the bottom wall 12a of the chamber 12. 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, the chuck table (holding table) 32 and the 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. Further, the chuck table 32 is made of a conductive material and also 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 columnar support portion 38 projecting downward from the central portion of the lower surface of the holding portion 36. The support portion 38 is inserted into the opening 40 formed in the bottom wall 12a of the chamber 12. In the opening 40, an annular insulating member 42 is arranged between the bottom wall 12a and the support portion 38, and the chamber 12 and the chuck table 32 are insulated from each other. Further, the chuck table 32 is connected to the high frequency power supply 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 recess is formed on the upper surface side of the holding portion 36 in a plan view, and a heat conductive sheet (heat dissipation sheet) 46 is fitted in the recess. For example, the heat conductive sheet 46 is formed in a disk shape using a resin such as acrylic or silicone. The thermal 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 a part of the holding surface 32a of the chuck table 32. However, the entire holding surface 32a may be composed of 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。 The holding surface 32a of the chuck table 32 is connected to a suction source 50 such as an ejector via a flow path 48 formed inside the chuck table 32. When the work piece 11 is placed on the chuck table 32 via the tape 17, when the negative pressure of the suction source 50 is applied to the holding surface 32a of the chuck table 32, the work piece 11 chucks through 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。 Further, 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 flow path 52 is connected to the refrigerant circulation mechanism 56 via a fluid introduction path 54 formed in the support portion 38, and the other end of the cooling flow path 52 is a fluid discharge formed in the support portion 38. It is connected to the refrigerant circulation mechanism 56 via the road 58. When the refrigerant circulation mechanism 56 is operated, a cooling fluid such as water flows in the order of the fluid introduction path 54, the cooling flow path 52, and the fluid discharge path 58, 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 columnar support portion 62 projecting upward from the central portion of the upper surface of the gas ejection portion 60. The support portion 62 is inserted into the opening 64 formed in the upper wall 12b of the chamber 12. In the opening 64, an annular insulating member 66 is arranged between the upper wall 12b and the support portion 62, and the chamber 12 and the upper electrode 34 are insulated 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 the high frequency power supply 68 outside the chamber 12. Further, a support arm 72 connected to the elevating mechanism 70 is attached to the upper end of the support portion 62, and the elevating mechanism 70 and the support arm 72 move the upper electrode 34 up and down.

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 the first gas supply source 80 and the 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 each supply gas 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。 Further, each component of the plasma etching apparatus 2 (opening / closing mechanism 20, exhaust mechanism 30, high frequency power supply 44, suction source 50, refrigerant circulation mechanism 56, high frequency power supply 68, elevating mechanism 70, first gas supply source 80, second gas). The supply source 82 and the like) are connected to a control unit (control unit) 84 composed of a computer and the like. The operation of each component of the plasma etching apparatus 2 is controlled by the control unit 84.

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。 Further, a frame fixing unit 100 for fixing the frame 19 of the frame unit 21 is provided in 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. The first fixing member 102 is formed in an annular shape using metal or the like, and a circular opening 102a is formed in the central portion of the first fixing member 102 in a plan view that penetrates 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. The first fixing member 102 is arranged so as to surround the holding portion 36 on the outer side in the radial direction of the chuck table 32.

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 formed substantially horizontally, and constitutes an annular contact surface 102b that contacts the lower surface side of the frame 19 and supports the frame 19. For example, the outer diameter (diameter) of the first fixing member 102 is set to be equal to or larger than the outer diameter (diameter) of the frame 19, and the inner diameter of the first fixing member 102 (diameter of the opening 102a) is the inner diameter of the frame 19 (diameter of the opening 19a). ) It is set to the following. The first fixing member 102 is fixed to, for example, the inner wall of the chamber 12 (see FIG. 2) in a state where the contact surface 102b is positioned below the holding surface 32a of the chuck table 32.

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 the central portion of the second fixing member 104 in a plan view that penetrates the second fixing member 104 vertically. There is. The diameter of the opening 104a is larger than the diameter of the gas ejection portion 60. The second fixing member 104 is arranged so as to surround the upper electrode 34 on the outer side in the radial direction of 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 to be substantially the same as the outer diameter and inner diameter of the first fixing member 102, for example. Then, the second fixing member 104 is arranged above the first fixing member 102 so as to overlap the first fixing member 102. Further, 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 side of the frame 19 and presses the frame 19.

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) for moving 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 moved up and down by this moving mechanism (elevating mechanism), the first fixing member 102 and the second fixing member 104 move relatively so as to approach or separate 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。 Further, the second fixing member 104 is provided with a cooling unit for cooling the frame 19 in contact with the second fixing member 104. For example, the cooling unit is composed of a flow path 106 through which a cooling fluid (water or the like) for cooling the frame 19 flows. The flow path 106 is formed inside the second fixing member 104 in an annular shape 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) for supplying the 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 for storing the cooling fluid, and a valve for controlling whether or not the cooling fluid is supplied from the tank to the flow path 106 and the flow rate of the cooling fluid. When the cooling fluid flows into the flow path 106 from the cooling fluid supply source while the second fixing member 104 is in contact with the frame 19, the cooling fluid flows inside the flow path 106, and the second fixing member 104 and the frame 19 move. It is 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。 The configuration of the cooling unit is not limited to the above-mentioned flow path 106 as long as the frame 19 can be cooled. For example, the second fixing member 104 may be provided with a Peltier element for cooling the frame 19 as a cooling unit.

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, although FIG. 3 shows a configuration example in which the second fixing member 104 is provided with the cooling portion (flow path 106), the second fixing member 104 is used instead of the second fixing member 104 or in addition to the second fixing member 104. 1 The fixing member 102 may be provided with a cooling unit. The configuration of the cooling unit provided on the first fixing member 102 is the same as the configuration of the cooling unit 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 processing the workpiece 11 with 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 that the upper electrode 34 is raised 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 arranged on the chuck table 32 provided in the chamber 12. At this time, the workpiece 11 is arranged 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. Further, 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 32a of the chuck table 32. As a result, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 32 via the tape 17. Further, the second fixing member 104 is lowered by a moving mechanism (not shown). As a result, the frame 19 is sandwiched and fixed by the contact surface 102b of the first fixing member 102 (see FIG. 3) and the contact surface 104b of the second fixing member 104.

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. Then, when the second fixing member 104 is lowered, the frame 19 is pressed against the contact surface 102b of the first fixing member 102 by the second fixing member 104. As a result, the tape 17 attached to the frame 19 is pulled toward the lower side of the holding surface 32a of the chuck table 32. As a result, the tape 17 is pressed against the heat conductive sheet 46 and adheres to the heat conductive sheet 46.

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。 When 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. You may. Then, 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 exhaust mechanism 30 is operated to reduce the pressure in the chamber 12, and the processing space 14 is put into a vacuum state (low pressure state). Further, 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 depressurized, the suction force of the suction source 50 acting on the work piece 11 weakens, and the work piece 11 may be difficult to be sucked by the chuck table 32. However, when the processing space 14 is depressurized, 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. Therefore, the frame unit 21 is properly held on the chuck table 32 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 the etching gas from the first gas supply source 80 or the second gas supply source 82 at a predetermined flow rate, a predetermined high frequency power is supplied to the chuck table 32 and the upper electrode 34. The 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 path 78, the flow path 76, and the ejection port 74. To.

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, the processing space 14 is maintained at a low pressure (for example, 50 Pa or more and 300 Pa or less), and the first gas supply source 80 or the second gas supply source 82 to SF 6 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 the gas such as the above 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.

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, cracks 11d are formed in the workpiece 11 from the modified layer 11c to the back surface 11b of the workpiece 11. Then, the plasmaized gas enters the crack 11d and reaches the modified layer 11c. As a result, plasma etching proceeds 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。 Then, when the processing of the workpiece 11 by the plasma etching apparatus 2 is completed, the frame unit 21 is carried out from the plasma etching apparatus 2 by the transport unit (not shown). In this way, plasma etching is 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 unit included in the second fixing member 104. Specifically, the cooling fluid is supplied to the flow path 106 (see FIG. 3) formed inside the second fixing member 104. Then, as the cooling fluid flows through the flow path 106, the second fixing member 104 and the frame 19 in contact with the second fixing member 104 are cooled. This makes it possible to 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。 Further, during the plasma etching, the chuck table 32 is cooled by the cooling fluid flowing through the cooling flow path 52 (see FIG. 2). Further, when the frame 19 is fixed by the frame fixing unit 100, the tape 17 is pressed toward the heat conductive sheet 46 and comes into close contact with the heat conductive sheet 46. Therefore, even if the tape 17 is heated during plasma etching, the heat generated by the tape 17 is likely to be conducted to the chuck table 32 via the heat conductive sheet 46. As a result, the tape 17 is efficiently cooled, and deformation or breakage of the tape 17 due to heat is 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 there is no problem even if the tape 17 is heated during plasma etching (for example, when the heat resistance of the tape 17 is high), 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 32a 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。 Then, after plasma etching is performed on the workpiece 11, the workpiece 11 is divided along the street (see FIG. 1A) by applying an external force to the workpiece 11. For example, when the tape 17 is an expanding tape, the tape 17 is pulled outward in the radial direction to expand the tape 17. As a result, an external force outward in the radial direction acts radially on the workpiece 11 to which the tape 17 is attached, and the workpiece 11 breaks along the division starting point (crack 11d, see FIG. 1A). To 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 way, a plurality of chips (device chips) each including the 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。 The expansion of the tape 17 may be performed before the plasma etching. In this case, the workpiece 11 is divided into a plurality of chips, and plasma etching is performed on the workpiece 11 in a state where the distance between the chips is widened. As a result, the etching gas easily enters between the chips, and the modified layer 11c formed on the workpiece 11 is 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 the present embodiment includes a plasma etching unit 10 that supplies plasma-generated gas to the workpiece 11 held by the chuck table 32, and a frame 19 that supports the workpiece 11. A frame fixing unit 100 for fixing is provided. Then, 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 32a 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, it is possible to appropriately hold the workpiece 11 to be plasma-etched without using a complicated mechanism such as an electrostatic chuck table, and it is possible to reduce the cost.

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 the present embodiment, the case where the work piece 11 (see FIG. 1B) on which the modified layer 11c and the crack 11d functioning as the starting point of division are formed is processed by the plasma etching apparatus 2 has been described. The aspect of the work piece 11 is not limited to this. For example, the workpiece 11 may be formed with a dividing groove that divides the workpiece 11 along the street 13.

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 street 13 by an annular cutting blade and divided into a plurality of chips. Further, the workpiece 11 may be cut along the street 13 and divided into a plurality of chips by ablation processing by irradiation with a laser beam. In this case, the workpiece 11 is formed with dividing grooves (calfs) extending from the front surface 11a to the back surface 11b of the workpiece 11 in a grid pattern along the street 13.

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, processing marks such as strains and cracks generated by cutting or ablation may remain on the surface (side surface of the chip) of the workpiece 11 exposed inside the dividing groove. This processing mark causes a decrease in the bending strength of the insert. Therefore, the workpiece 11 on which the dividing groove is formed is subjected to plasma etching by the plasma etching apparatus 2. As a result, the machining marks remaining in the dividing groove are removed, and the decrease in the bending strength of the insert 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。 Further, plasma dicing that cuts and divides the workpiece 11 by plasma etching can also be performed using the plasma etching apparatus 2. When plasma dicing is performed, first, a mask layer is formed on the front surface 11a side or the back surface 11b side of the workpiece 11. The mask layer is patterned so that the street 13 is 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。 Then, using the plasma etching apparatus 2, the gas converted into plasma is supplied to the workpiece 11 via the mask layer. As a result, the workpiece 11 is etched and cut along the street 13. There are no restrictions 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 gas converted into plasma in the chamber 12 is supplied to the workpiece 11 has been described (see FIG. 2). However, the plasma etching apparatus 2 may supply the gas converted into plasma 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 structure, method, etc. according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented as long as they do not deviate from the scope of the object 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
11 Work piece 11a Front surface 11b Back surface 11c Modified layer (altered layer)
11d crack
13 Street (planned division line)
15 Device 17 Tape 19 Frame 19a Opening 21 Frame unit 2 Plasma etching equipment 10 Plasma etching unit 12 Chamber 12a Bottom wall 12b Upper wall 12c First side wall 12d Second side wall 12e Third side wall 14 Processing space 16 Opening 18 Opening and closing door (gate)
20 Opening and closing 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 Support part 40 Opening 42 Insulation member 44 High frequency power supply 46 Heat conduction sheet (heat dissipation 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 Insulation member 68 High frequency power supply 70 Elevating mechanism 72 Support arm 74 Ejection outlet 76 Flow path 78 Flow path 80 1st gas supply source 82 2nd gas supply source 84 Control unit (control unit)
100 Frame fixing unit 102 1st fixing member (lower fixing member)
102a Aperture 102b Contact surface 104 Second fixing member (upper fixing member)
104a Aperture 104b Contact surface 106 Flow path

Claims (5)

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固定するフレーム固定ユニットと、を備えることを特徴とするプラズマエッチング装置。
A plasma etching apparatus for processing a work piece of a frame unit including a work piece and a frame having an opening and supporting the work piece 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-generated gas to the workpiece held by the chuck table.
A plasma etching apparatus including a frame fixing unit for fixing the frame so that the tape is pressed against the holding surface of the chuck table.
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ことを特徴とする請求項1記載のプラズマエッチング装置。 The plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the frame fixing unit includes a cooling unit for cooling the frame in contact with the frame fixing unit. 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ことを特徴とする請求項2記載のプラズマエッチング装置。 The plasma etching apparatus according to claim 2, wherein the cooling unit is a flow path through which a cooling fluid flows or a Peltier element. 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ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のプラズマエッチング装置。 The plasma etching apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the chuck table is cooled by a cooling fluid flowing through a cooling flow path formed in the chuck table. 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ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のプラズマエッチング装置。
The holding surface of the chuck table is composed of a heat conductive sheet.
The plasma etching apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the frame unit is held by the chuck table in a state where the tape is in contact with the heat conductive sheet.
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