TWI766037B - 靜電吸盤板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於提供一種可用比以往低的成本來形成電極之靜電吸盤板的製造方法。 　　其解決手段，為一種以靜電的力來吸附被加工物而保持之靜電吸盤板的製造方法，其係具備： 　　導電體膜形成步驟，其係於基底基板之由絕緣體所成的絕緣面側設置含金屬氧化物的導電體膜；及 　　電極形成步驟，其係導電體膜形成步驟之後，以對於該基底基板具有透過性的波長的雷射束來剝蝕加工導電體膜，在基底基板的絕緣面側形成正負的電極。

Description

靜電吸盤板的製造方法
本發明是有關被使用在保持板狀的被加工物等時的靜電吸盤板的製造方法。
以切削裝置或研削裝置、雷射加工裝置等來加工半導體晶圓或光裝置晶圓、封裝基板等時，對於該等板狀的被加工物貼附黏著膠帶或硬質基板等的保護構件為一般。藉此，可由加工或搬送等時施加的衝擊來保護被加工物。
上述的保護構件，通常藉由持有某程度的黏著力的黏著劑來貼附於被加工物。因此，例如，有無法容易從加工後的被加工物剝離保護構件的情形。並且，在使用無法再使用的一次性的黏著膠帶等時，被加工物的加工所要的成本也容易變高。
於是，近年來，利用靜電來吸附、保持被加工物的靜電吸盤板的開發日益進展(例如參照專利文獻1)。在此靜電吸盤板中，例如，藉由將用以使靜電的吸附力產生的電極形成梳齒狀，即使在停止對電極的給電之後也被維持強的吸附力。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-51836號公報
(發明所欲解決的課題)
代表上述的梳齒狀的電極之靜電吸盤板的電極是大多藉由濕式蝕刻來形成。但，由於此濕式蝕刻需要配合電極的圖案之遮罩，因此有容易花成本的問題。為此，謀求可用更低的成本來形成電極之靜電吸盤板的製造方法。
本發明是有鑑於如此的問題點而研發者，其目的是在於提供一種可用比以往低的成本來形成電極之靜電吸盤板的製造方法。 (用以解決課題的手段)
若根據本發明之一形態，則提供一種靜電吸盤板的製造方法，係以靜電的力來吸附被加工物而保持之靜電吸盤板的製造方法，其係具備： 　　導電體膜形成步驟，其係於基底基板之由絕緣體所成的絕緣面側設置含金屬氧化物的導電體膜；及 　　電極形成步驟，其係該導電體膜形成步驟之後，以對於該基底基板具有透過性的波長的雷射束來剝蝕加工該導電體膜，在該基底基板的該絕緣面側形成正負的電極。
在上述的本發明之一形態中，該基底基板，係以玻璃所形成，該雷射束的波長為500nm以上為理想。
若根據本發明的別的一形態，則提供一種靜電吸盤板的製造方法，係以靜電的力來吸附被加工物而保持之靜電吸盤板的製造方法，其特徵為具備： 　　樹脂薄板準備步驟，其係準備在第1面側設有含金屬氧化物的導電體膜的樹脂薄板； 　　電極形成步驟，其係該樹脂薄板準備步驟之後，以對於該樹脂薄板具有透過性的波長的雷射束來剝蝕加工該導電體膜，在該樹脂薄板的第1面側形成正負的電極；及 　　電極移設步驟，其係該電極形成步驟之後，將該電極貼附於基底基板之由絕緣體所成的絕緣面側，從該電極剝離該樹脂薄板，藉此將正負的電極移設至該基底基板的該絕緣面側。
在上述的本發明的別的一形態中，該樹脂薄板，係於可視域透明的樹脂薄板，該雷射束的波長為1000nm以上為理想。 [發明的效果]
在本發明之一形態的靜電吸盤板的製造方法，及本發明的別的一形態的靜電吸盤板的製造方法中，由於以雷射束來剝蝕加工導電體膜，形成正負的電極，因此相較於使用容易花成本的濕式蝕刻等的方法的情況，可用低的成本來形成正負的電極。
參照附圖來說明有關本發明之一形態的實施形態。本實施形態的靜電吸盤板的製造方法是包含導電體膜形成步驟(參照圖1(A))及電極形成步驟(參照圖1(B)，圖1(C)及圖2)。
在導電體膜形成步驟中，在至少第1面由絕緣體所成的基底基板的第1面側設置含金屬氧化物的導電體膜。在電極形成步驟中，以對於此基底基板具有透過性的波長的雷射束來剝蝕加工導電體膜，在基底基板的第1面側形成正負的電極。以下，詳述有關本實施形態的晶圓的加工方法。
在本實施形態的靜電吸盤板的製造方法中，首先，進行將含金屬氧化物的導電體膜設於基底基板的導電體膜形成步驟。圖1(A)是模式性地表示在基底基板1的第1面(絕緣面)1a側形成有導電體膜3的狀態的剖面圖。
如圖1(A)所示般，基底基板1是例如使用對於可視域的光(波長：360nm～830nm)透明的鈉玻璃、硼矽酸玻璃、石英玻璃等的玻璃材來形成圓盤狀，具有大概平坦的第1面1a及第2面1b。亦即，此基底基板1的第1面1a及第2面1b是以絕緣體來構成。
基底基板1的直徑是最好例如與吸附的對象的被加工物11(參照圖5等)的直徑同程度或以上。並且，基底基板1的厚度，代表性是1mm～30mm程度。但，基底基板1的材質、形狀、構造、大小、厚度等無限制。
例如，亦可使用以樹脂或陶瓷等的材料所成的基底基板1。並且，基底基板1是只要至少第1面1a為以絕緣體所構成即可。因此，例如，亦可以絕緣體來被覆以半導體或導體等所成的基板，作為基底基板1使用。
本實施形態的導電體膜形成步驟是在此基底基板1的第1面1a側全體以濺射等的方法來形成含金屬氧化物的導電體膜3。金屬氧化物是最好使用例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide：ITO)等對於可視域的光透明的材料。藉此，由於導電體膜3在可視域形成透明，因此例如在使用可視域的雷射束的雷射加工等時，可使用本實施形態的靜電吸盤板。導電體膜3的厚度，代表性地是1μm～100μm程度。
但，導電體膜3的材質、形狀、大小、厚度、形成方法等，並無特別加以限制，例如，亦可使用CVD、真空蒸鍍、塗佈等的方法來形成導電體膜3。又，亦可使用將被設在樹脂薄板上的導電體膜貼附於基底基板1的第1面1a側的方法來形成導電體膜3。此情況，例如，可使用日東電工股份公司製的透明導電性薄膜ELECRYSTA(註冊商標)等。
在導電體膜形成步驟之後，進行電極形成步驟，其係以雷射束來剝蝕加工被設在基底基板1的第1面1a側的導電體膜3，形成正負的電極。圖1(B)是模式性地表示導電體膜3被剝蝕加工的樣子的剖面圖。電極形成步驟是例如使用圖1(B)所示的雷射加工裝置2來進行。
雷射加工裝置2是具備用以吸引、保持基底基板1的吸盤台4。吸盤台4是被連結至馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，繞著與鉛直方向大概平行的旋轉軸旋轉。並且，在吸盤台4的下方是設有移動機構(未圖示)，吸盤台4是藉由此移動機構來移動於加工進給方向(第1水平方向)及分度進給方向(第2水平方向)。
吸盤台4的上面的一部分是形成用以吸引、保持基底基板1的保持面4a。保持面4a是經由被形成於吸盤台4的內部的吸引路(未圖示)等來連接至吸引源(未圖示)。藉由使吸引源的負壓作用於保持面4a，基底基板1會被吸引、保持於吸盤台4。
在吸盤台4的上方是配置有雷射照射單元6。雷射照射單元6是以雷射振盪器(未圖示)來將被脈衝振盪的雷射束6a照射、集光至預定的位置。雷射振盪器是被構成為脈衝振盪雷射束6a，該雷射束6a是對於基底基板1具有透過性，可剝蝕加工導電體膜3的波長。
在電極形成步驟中，首先，將被照射雷射束6a的照射預定線(未圖示)設定於導電體膜3。此照射預定線是須被設定成將導電體膜3分離成2個以上的形狀。但，設定照射預定線的時機是可任意。至少，只要在對於導電體膜3照射雷射束6a之前設定有照射預定線即可。
其次，使基底基板1的第2面1b側接觸於吸盤台4的保持面4a，使吸引源的負壓作用。藉此，基底基板1是被設在第1面1a側的導電體膜3露出於上方的狀態下保持於吸盤台4。然後，使吸盤台4旋轉、移動，調整基底基板1與雷射照射單元6的位置關係。
然後，以沿著照射預定線(未圖示)來照射雷射束6a的方式，一邊從雷射照射單元6朝向導電體膜3照射雷射束6a，一邊使吸盤台4移動。藉此，藉由剝蝕加工來除去導電體膜3的一部分，可形成沿著照射預定線的絕緣領域3a。
另外，在本實施形態中，將對於基底基板1具有透過性的波長的雷射束6a照射至導電體膜3。更具體而言，例如，最好用0.44J/cm2 以上的條件來將波長為500nm以上的雷射束6a照射至導電體膜3。藉此，可一邊抑制基底基板1的變質，一邊除去導電體膜3的一部分來形成絕緣領域3a。
一旦在照射預定線的全部形成有絕緣領域3a，則導電體膜3是藉由此絕緣領域3a來分離成正的電極圖案(正的電極)3b(參照圖1(C)等)及負的電極圖案(負的電極)3c(參照圖1(C)等)。亦即，在基底基板1的第1面1a側是形成有正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。藉此，完成在基底基板1的第1面1a側具有正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的靜電吸盤板5(參照圖1(C)等)。
如上述般，在本實施形態中，由於只要沿著導電體膜3的照射預定線來照射雷射束6a即可，因此相較於需要遮罩的濕式蝕刻等的方法，容易縮短加工所要的時間。又，由於可不如濕式蝕刻等般形成遮罩，因此可壓低正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的形成所花費的成本。
圖1(C)是模式性地表示靜電吸盤板5的構造的剖面圖，圖2是模式性地表示靜電吸盤板5的構造的平面圖。如圖1(C)及圖2所示般，正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的形狀是例如可形成使正的電極與負的電極交錯排列而成的一對的梳齒狀。
在如此的梳齒狀的電極中，由於正的電極及負的電極會以高的密度所配置，因此例如作用於電極與被加工物11之間被稱為梯度(Gradient)力等的靜電的力也變強。亦即，可用強的力量來吸附、保持被加工物11。並且，在停止對正的電極及負的電極的給電之後，也可維持強的吸附力。
但，正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的形狀、大小等並無特別的限制。例如，亦可用曲線或圓等來構成正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。另外，如圖2所示般，藉由設定成可一筆畫出形成絕緣領域3a的照射預定線之形狀，可更縮短加工所要的時間。
如此，在本實施形態的靜電吸盤板的製造方法中，由於以雷射束6a來剝蝕加工導電體膜3，形成正的電極圖案(正的電極)3b及負的電極圖案(負的電極)3c，因此相較於使用容易花費成本的濕式蝕刻等的方法的情況，可用低的成本來形成正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。
如此被製造的靜電吸盤板5是編入至用以吸附、保持被加工物11的各種的裝置來使用。圖3是模式性地表示使用靜電吸盤板5的框單元12的構造的立體圖，圖4是模式性地表示使用靜電吸盤板5的框單元12的構造的剖面圖。
如圖3及圖4所示般，框單元12是具備以鋁等的材料所成的環狀的框14。在框14的中央部分是形成有將此框14從第1面14a貫通至第2面14b的開口14c。開口14c的形狀是例如從第1面14a側(或第2面14b側)看大概圓形。另外，框14的材質、形狀、大小等並無特別的限制。
在框14的第2面14b是以聚乙烯(PE)或聚對苯二甲酸乙酯(PET)等的材料所成的薄膜狀的基底薄板16會被固定成為覆蓋開口14c。具體而言，圓形的基底薄板16的第1面16a側的外周部分會被貼附於框14的第2面14b。
基底薄板16是例如具有可保護被加工物11的程度的柔軟性，及不阻礙後述的靜電的力的程度的絕緣性。但，基底薄板16的材質、形狀、厚度、大小等並無特別的限制。被加工物11是被保持於此基底薄板16的第1面16a側。另一方面，在基底薄板16的第2面16b側的中央部分是設有上述的靜電吸盤板5。
靜電吸盤板5是例如藉由具有黏著力的覆蓋薄板18，在導電體膜3(正的電極圖案3b及負的電極圖案3c)側緊貼於基底薄板16的第2面16b側的形態下被固定。此情況，相較於使基底基板1的第2面1b側緊貼於基底薄板16的第2面16b側的情況，可使從導電體膜3產生的電場效率佳地作用於第1面16a側的被加工物11。
覆蓋薄板18是例如包含：以和基底薄板16同樣的材料所形成的圓形的基材薄板，及被設在基材薄板的一方的面的黏著劑層(糊層)。在此，覆蓋薄板18(基材薄板)的直徑是比靜電吸盤板5(基底基板1)的直徑更大。但，覆蓋薄板18的材質、形狀、厚度、大小、構造等並無特別的限制。
在基底薄板16的第2面16b側是配置有：被連接至正的電極圖案3b的第1配線20a，及被連接至負的電極圖案3c的第2配線20b。如圖3所示般，在框14的第1面14a側是設有給電單元22，第1配線20a及第2配線20b是例如繞進框4而被連接至給電單元22。
給電單元22是具備：用以收容電池24的電池夾具22a，該電池24是被使用在對上述的正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的給電。並且，在與電池夾具22a鄰接的位置是設有用以切換對正的電極圖案3a及負的電極圖案3b的給電及非給電的開關22b。
例如，若使開關22b形成導通狀態(ON狀態)，則被收容於電池夾具22a的電池24的電力會經由第1配線20a及第2配線20b來供給至正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。另一方面，若使開關22b形成非導通狀態(OFF狀態)，則對正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的給電停止。
另外，在圖3及圖4中，將給電單元22配置於框14的第1面14a側，但給電單元22的配置等並無特別的限制。至少，此給電單元22是只要被配置於使用框單元12(亦即，吸附、保持被加工物11)時不妨礙的位置即可。例如，亦可在框14的開口14c內配置給電單元22。並且，電池24是亦可為鈕扣型電池(硬幣型電池)般的一次電池，或可藉由充電來重複使用的2次電池。
圖5是模式性地表示使被加工物11吸附於框單元12的樣子的立體圖。被加工物11是例如以矽(Si)等的材料所成的圓盤狀的晶圓。此被加工物11的表面11a側是以被設定成格子狀的分割預定線(分割道)13來區劃成複數的領域，在各領域是形成有IC(Integrated Circuit)、MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)等的裝置15。
但，被加工物11的材質、形狀、構造、大小等無限制。亦可用框單元12來吸附、保持以其他的半導體、陶瓷、樹脂、金屬等的材料所成的被加工物11。同樣，裝置15的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也無限制。
在使被加工物11吸附於框單元12時，首先，以被加工物11的背面11b側與基底薄板16的第1面16a側會接觸的方式，將被加工物11載於基底薄板16。更具體而言，將被加工物11載於基底薄板16之對應於靜電吸盤板5的領域(中央部分)。其次，使給電單元22的開關22b形成導通狀態，將電池24的電力供給至正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。
藉此，在正的電極圖案3b及負的電極圖案3c的周圍產生電場，其效果，靜電的力會作用於被加工物11與導電體膜3之間。藉由此靜電的力，被加工物11被吸附、保持於框單元12。另外，作用於被加工物11與導電體膜3之間的靜電的力是有庫倫力、Johnsen-Rahbeck力、梯度力等。
另外，本發明是不限於上述實施形態等的記載，可實施各種變更。例如，上述實施形態是將含金屬氧化物的導電體膜3設於基底基板1之後，以雷射束6a來剝蝕加工此導電體膜3，但亦可用別的程序來製造靜電吸盤板5。
圖6(A)是模式性地表示以變形例的靜電吸盤板的製造方法來剝蝕加工導電體膜3的樣子的剖面圖。在變形例的靜電吸盤板的製造方法中，首先，進行樹脂薄板準備步驟，其係準備設有含金屬氧化物的導電體膜3的樹脂薄板7。
樹脂薄板7是例如以對於可視域的光透明的聚對苯二甲酸乙酯(PET)等的樹脂材所形成，在其第1面7a側是設有含金屬氧化物的導電體膜3。作為附如此的導電體膜3的樹脂薄板7是例如可使用日東電工股份公司製的透明導電性薄膜ELECRYSTA(註冊商標)等。
在樹脂薄板準備步驟之後，進行電極形成步驟，其係以雷射束6a來剝蝕加工被設在樹脂薄板7的第1面7a側的導電體膜3，形成正負的電極。電極形成步驟是例如使用雷射加工裝置2來進行。在此變形例使用的雷射加工裝置2的構成的大部分是與在上述實施形態使用的雷射加工裝置2相同，但該雷射振盪器是被構成為脈衝振盪雷射束6a，該雷射束6a是對於樹脂薄板7具有透過性，可剝蝕加工導電體膜3的波長。
在變形例的電極形成步驟中，首先，將被照射雷射束6a的照射預定線(未圖示)設定於導電體膜3。此照射預定線是須被設定成將導電體膜3分離成2個以上的形狀。但，設定照射預定線的時機是可任意。至少，只要在對於導電體膜3照射雷射束6a之前設定有照射預定線即可。
其次，使樹脂薄板7的第2面7b側接觸於吸盤台4的保持面4a，使吸引源的負壓作用。藉此，樹脂薄板7是被設在第1面7a側的導電體膜3露出於上方的狀態下被保持於吸盤台4。其次，使吸盤台4旋轉、移動，調整樹脂薄板7與雷射照射單元6的位置關係。
然後，以沿著被設定於導電體膜3的照射預定線(未圖示)來照射雷射束6a的方式，一邊從雷射照射單元6朝向導電體膜3照射雷射束6a，一邊使吸盤台4移動。藉此，藉由剝蝕加工來除去導電體膜3的一部分，可形成沿著照射預定線的絕緣領域3a。
另外，在此變形例中，將對於樹脂薄板7具有透過性的波長的雷射束6a照射至導電體膜3。更具體而言，例如，最好用0.44J/cm2 以上，未滿8.84J/cm2 的條件來將波長為1000nm以上的雷射束6a照射至導電體膜3。藉此，如使用紫外區(波長：未滿360nm)的雷射束的情況般，不使樹脂薄板7變質、損傷，可除去導電體膜3的一部分來形成絕緣領域3a。
一旦絕緣領域3a被形成於照射預定線的全體，則導電體膜3是藉由此絕緣領域3a來分離成正的電極圖案(正的電極)3b及負的電極圖案(負的電極)3c。亦即，在樹脂薄板7的第1面7a側形成有正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。
在電極形成步驟之後，進行電極移設步驟，其係將正的電極圖案3b及負的電極圖案3c移設至基底基板1的第1面(絕緣面)1a側。在此電極移設步驟中，例如，將樹脂薄板7上的正的電極圖案3b及負的電極圖案3c貼附於基底基板1的第1面1a側之後，剝離樹脂薄板7。
圖6(B)是模式性地表示從以變形例的靜電吸盤板的製造方法來貼附於基底基板1的正的電極圖案3b及負的電極圖案3c剝離樹脂薄板7的樣子的剖面圖。如圖6(B)所示般，正的電極圖案3b及負的電極圖案3c是利用黏著劑9來貼附於基底基板1的第1面1a側。另外，基底基板1是可與在上述實施形態使用的基底基板1相同。
利用黏著劑9來將正的電極圖案3b及負的電極圖案3c貼附於基底基板1的第1面1a側之後，由此正的電極圖案3b及負的電極圖案3c來剝離樹脂薄板7。藉此，正的電極圖案3b及負的電極圖案3c會被移設至基底基板1的第1面1a側，完成靜電吸盤板5a。圖6(C)是模式性地表示以變形例的靜電吸盤板的製造方法來製造的靜電吸盤板的構造的剖面圖。
如此，即使是變形例的靜電吸盤板的製造方法，也以雷射束6a來剝蝕加工導電體膜3，形成正的電極圖案(正的電極)3b及負的電極圖案(負的電極)3c，因此相較於使用容易花費成本的濕式蝕刻等的方法的情況，可用低的成本來形成正的電極圖案3b及負的電極圖案3c。
其他，涉及上述實施形態或變形例等的構造、方法等是只要不脫離本發明的目的之範圍，便可適當變更實施。
1‧‧‧基底基板1a‧‧‧第1面(絕緣面)1b‧‧‧第2面3‧‧‧導電體膜3a‧‧‧絕緣領域3b‧‧‧正的電極圖案(正的電極)3c‧‧‧負的電極圖案(負的電極)5，5a‧‧‧靜電吸盤板7‧‧‧樹脂薄板7a‧‧‧第1面7b‧‧‧第2面9‧‧‧黏著劑2‧‧‧雷射加工裝置4‧‧‧吸盤台4a‧‧‧保持面6‧‧‧雷射照射單元6a‧‧‧雷射束12‧‧‧框單元14‧‧‧框14a‧‧‧第1面14b‧‧‧第2面14c‧‧‧開口16‧‧‧基底薄板16a‧‧‧第1面16b‧‧‧第2面18‧‧‧覆蓋薄板20a‧‧‧第1配線20b‧‧‧第2配線22‧‧‧給電單元22a‧‧‧電池夾具22b‧‧‧開關24‧‧‧電池
圖1(A)是模式性地表示在基底基板形成有導電體膜的狀態的剖面圖，圖1(B)是模式性地表示導電體膜被剝蝕加工的樣子的剖面圖，圖1(C)是模式性地表示完成後的靜電吸盤板的構造的剖面圖。 　　圖2是模式性地表示完成後的靜電吸盤板的構造的平面圖。 　　圖3是模式性地表示使用靜電吸盤板的框單元的構造的立體圖。 　　圖4是模式性地表示使用靜電吸盤板的框單元的構造的剖面圖。 　　圖5是模式性地表示使被加工物吸附於框單元的樣子的立體圖。 　　圖6(A)是模式性地表示以變形例的靜電吸盤板的製造方法來剝蝕加工導電體膜的樣子的剖面圖，圖6(B)是模式性地表示以變形例的靜電吸盤板的製造方法來從被貼附於基底基板的電極剝離樹脂薄板的樣子的剖面圖，圖6(C)是模式性地表示以變形例的靜電吸盤板的製造方法所製造的靜電吸盤板的構造的剖面圖。
1‧‧‧基底基板
1a‧‧‧第1面(絕緣面)
1b‧‧‧第2面
2‧‧‧雷射加工裝置
3‧‧‧導電體膜
3a‧‧‧絕緣領域
3b‧‧‧正的電極圖案(正的電極)
3c‧‧‧負的電極圖案(負的電極)
4‧‧‧吸盤台
5‧‧‧靜電吸盤板
6‧‧‧雷射照射單元
6a‧‧‧雷射束

Claims (2)

  1. 一種靜電吸盤板的製造方法，係以靜電的力來吸附被加工物而保持之靜電吸盤板的製造方法，其特徵為具備：樹脂薄板準備步驟，其係準備在第1面側設有含金屬氧化物的導電體膜的樹脂薄板；電極形成步驟，其係該樹脂薄板準備步驟之後，以對於該樹脂薄板具有透過性的波長的雷射束來剝蝕加工該導電體膜，在該樹脂薄板的第1面側形成正負的電極；及電極移設步驟，其係該電極形成步驟之後，將該電極貼附在基底基板之由絕緣體所成的絕緣面側，從該電極剝離該樹脂薄板，藉此將正負的電極移設至該基底基板的該絕緣面側。
  2. 如申請專利範圍第1項之靜電吸盤板的製造方法，其中，該樹脂薄板，係於可視域透明的樹脂薄板，該雷射束的波長為1000nm以上。
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