FR2579059A1 - PLASMA REACTOR AND METHOD FOR REMOVING PHOTOGRAPHIC RESERVE MATERIAL - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES REACTEURS A PLASMA UTILISES DANS L'INDUSTRIE DES SEMI-CONDUCTEURS. UN REACTEUR A PLASMA 12 COMPREND NOTAMMENT UNE CHAMBRE ACTIVE 14 MUNIE D'UN ORIFICE D'ENTREE PERMETTANT L'INTRODUCTION D'UN GAZ ACTIF. LA CHAMBRE COMPORTE AU MOINS UNE PAIRE D'ELECTRODES 28E ADJACENTES A L'ORIFICE D'ENTREE ET CONNECTEES A UN GENERATEUR ELECTRIQUE. LES ELECTRODES CREENT UN CHAMP ELECTRIQUE ADJACENT A L'ORIFICE D'ENTREE QUI CONVERTIT LE GAZ ACTIF EN UN PLASMA ACTIF DESTINE A INTERAGIR AVEC UNE MATIERE D'UN ARTICLE A TRAITER QUI EST PLACE DANS UNE REGION DE LA CHAMBRE DANS LAQUELLE IL N'EXISTE PAS DE CHAMP ELECTRIQUE. APPLICATION A LA FABRICATION DES CIRCUITS INTEGRES.THE INVENTION RELATES TO PLASMA REACTORS USED IN THE SEMICONDUCTOR INDUSTRY. A PLASMA REACTOR 12 INCLUDES IN PARTICULAR AN ACTIVE CHAMBER 14 EQUIPPED WITH AN INLET ORIFICE ALLOWING THE INTRODUCTION OF AN ACTIVE GAS. THE CHAMBER CONTAINS AT LEAST ONE PAIR OF 28E ELECTRODES ADJACENT TO THE INPUT PORT AND CONNECTED TO AN ELECTRIC GENERATOR. THE ELECTRODES CREATE AN ELECTRIC FIELD ADJACENT TO THE INPUT PORT WHICH CONVERTS ACTIVE GAS INTO ACTIVE PLASMA INTENDED TO INTERACT WITH A MATERIAL OF AN ARTICLE TO BE PROCESSED WHICH IS LOCATED IN A REGION OF THE BEDROOM IN WHICH IT DOES NOT EXIST NO ELECTRICAL FIELD. APPLICATION TO THE MANUFACTURING OF INTEGRATED CIRCUITS.
Description
ii
La présente invention concerne les réacteurs à plas- The present invention relates to plasma reactors
ma, et elle porte plus particulièrement sur des réacteurs cy- ma, and it focuses on cy-
lindriques à plasma destinés à enlever la matière de réserve photographique présente sur des tranches de semiconducteurs, ou à attaquer des couches minces de matières telles que l'alu- minium, le dioxyde de silicium ou le silicium polycristallin, plasma shields for removing photoresist material present on semiconductor wafers, or for etching thin layers of materials such as aluminum, silicon dioxide or polycrystalline silicon,
sur des tranches de silicium sur lesquelles on a formé un mo- on silicon wafers on which one has formed a
tif de matière de réserve photographique en vue d'une opéra- photographic reserve material for the purpose of
tion d'attaque.attack.
L'utilisation d'un gaz à l'état de plasma pour trai- The use of a gas in the plasma state for treating
ter des tranches de semiconducteurs est une technique courante. Semiconductor wafers are a common technique.
A titre d'exemple, J. Hollahan et A. Bell décrivent diverses By way of example, J. Hollahan and A. Bell describe various
techniques de ce type dans l'ouvrage Techniques and Applica- techniques of this type in Techniques and Applica-
tions of Plasma Chemistry, Ch.9 (1974). tions of Plasma Chemistry, Ch.9 (1974).
On fabrique des composants à semiconducteurs sur une tranche ou un substrat semiconducteur. La matière de la tranche est généralement du silicium. Dans la fabrication de Semiconductor components are manufactured on a wafer or semiconductor substrate. The wafer material is usually silicon. In the manufacture of
dispositifs semiconducteurs, on utilise un polymère photosen- semiconductor devices, a photosensitive polymer is used.
sible, qu'on appelle une matière de réserve photographique. sible, which is called a photographic reserve material.
Après une exposition sélective à un rayonnement optique, sui- After selective exposure to optical radiation, follow
vie d'un développement chimique, la matière de réserve photo- life of a chemical development, the photoresist
graphique durcit aux endroits auxquels elle n'a pas été enle- graphically hardens where it has not been removed.
vée, et elle protège la tranche sous-jacente contre l'action d'autres agents chimiques. L'utilisation d'un gaz à l'état de plasma est un procédé qu'on peut utiliser pour enlever une matière de réserve photographique présente sur des tranches, and protects the underlying slice against the action of other chemicals. The use of a plasma gas is a method that can be used to remove photographic resist material from slices.
après que cette matière a rempli sa fonction de protection. after this material has fulfilled its protective function.
Le gaz à l'état de plasma qu'on utilise pour enle- The gas in the plasma state used to remove
ver une matière de réserve photographique est généralement de l'oxygène. Plus précisément, on expose tout d'abord de l'oxygène diatomique à un champ électrique qui transforme une partie de l'oxygène diatomique en un plasma d'oxygène qui contient de l'oxygène monoatomique, qu'on appelle de façon A photographic reserve material is usually oxygen. More precisely, diatomic oxygen is first exposed to an electric field that transforms a portion of the diatomic oxygen into an oxygen plasma that contains monoatomic oxygen, so-called
générale de l'oxygène atomique. L'oxygène atomique est capa- general atomic oxygen. Atomic oxygen is
ble de réagir avec la matière de réserve photographique en rompant ses chaînes polymères, ce qui fait que la matière de to react with the photoresist material by breaking its polymer chains, so that the
réserve photographique est enlevée de la tranche de semicon- photographic reserve is removed from the semicon-
ducteur par l'action combinée de l'oxygène atomique et de conductor by the combined action of atomic oxygen and
l'oxygène moléculaire. Les sous-produits résultants compren- molecular oxygen. The resulting by-products include
nent des gaz tels que H20, CO et CO2. Des réacteurs à plasma de l'art antérieur destinés à l'enlèvement d'une matière de réserve photographique, dont un exemple est représenté sur la figure 2A, consistent en un réacteur cylindrique en quartz. Un certain nombre de tranches de semiconducteur sont placées à l'intérieur du réacteur, et gases such as H20, CO and CO2. Prior art plasma reactors for the removal of photographic resist material, an example of which is shown in FIG. 2A, consist of a cylindrical quartz reactor. A number of semiconductor wafers are placed inside the reactor, and
chacune d'elles porte une couche de matière de réserve photo- each of them has a layer of photoresist
graphique sur ses surfaces. Des électrodes en métal sont pla- graphic on its surfaces. Metal electrodes are placed
cées autour du réacteur, et l'une d'elles est connectée à un générateur radiofréquence (RF) fonctionnant à 13,56 MHz ou sur un harmonique de cette fréquence tandis que l'autre est around the reactor, and one of these is connected to a radio frequency (RF) generator operating at 13.56 MHz or a harmonic of that frequency while the other is
connectée à la masse. Le réacteur en quartz comprend égale- connected to the ground. The quartz reactor also includes
ment un collecteur d'entrée de gaz et un collecteur d'évacua- a gas inlet manifold and an evacuation collector.
tion. D'autres réacteurs à plasma de l'art antérieur, non représentés, consistent en un réacteur à une seule chambre qui comporte une électrode à l'intérieur de la chambre, et le tion. Other prior art plasma reactors, not shown, consist of a single chamber reactor which has an electrode inside the chamber, and the
brevet US 4 230 515 montre un bon exemple de ce type de réac- US Pat. No. 4,230,515 shows a good example of this type of reaction.
teur. En outre, des réacteurs de l'art antérieur consistent tor. In addition, prior art reactors consist of
en un réacteur à deux chambres dans lequel le plasma est gé- in a two-chamber reactor in which the plasma is
néré dans une chambre et le travail tel que l'enlèvement de la matière de réserve photographique est effectué dans une seconde chambre. Le plasma peut être transféré entre les deux chambres-soit par un conduit étroit soit par des tubes in a chamber and the work such as the removal of the photographic resist material is performed in a second chamber. Plasma can be transferred between the two chambers-either through a narrow conduit or through tubes
étroits. Le principal inconvénient du réacteur à deux cham- narrow. The main drawback of the two-chamber reactor
bres réside dans la probabilité de dégénérescence du plasma avant qu'il puisse effectuer l'enlèvement de la matière de réserve photographique, c'est-à-dire que l'oxygène atomique tend à se recombiner en oxygène diatomique sur les parois du is the probability of degeneration of the plasma before it can effect the removal of the photoresist, that is, atomic oxygen tends to recombine into diatomic oxygen on the walls of the plasma.
conduit ou des tubes.leads or tubes.
Dans des réacteurs à une seule chambre de l'art antérieur comportant des électrodes externes, les électrodes enveloppent la totalité des côtés du réacteur cylindrique, ce qui fait que le champ électrique emplit tout le volume du réacteur. Cependant, du fait de l'effet de peau électrique de la décharge RF, le courant électrique produit tend à cir- culer essentiellement le long de la paroi du réacteur. Cet effet est analogue au phénomène selon lequel un courant de haute fréquence circule près de la surface ou de la peau In single-chamber reactors of the prior art having external electrodes, the electrodes surround all sides of the cylindrical reactor, so that the electric field fills the entire volume of the reactor. However, because of the electrical skin effect of the RF discharge, the generated electric current tends to circulate substantially along the reactor wall. This effect is analogous to the phenomenon that a high frequency current flows near the surface or skin
d'un conducteur métallique. Ainsi, la majeure partie de l'oxy- a metallic conductor. Thus, most of the oxy-
gène atomique est produite près des parois du réacteur et est pompée hors du réacteur sans passer près des tranches. Le Atomic gene is produced near the walls of the reactor and is pumped out of the reactor without passing near the slices. The
seul oxygène atomique qui intervient dans le processus d'enlè- the only atomic oxygen involved in the process of
vement est celui qui diffuse vers le centre du réacteur o se is the one that diffuses towards the center of the reactor where
trouvent les tranches et qui diffuse ensuite entre les tran- find the slices and then diffuse between the
ches.ches.
Compte tenu de ces défauts de l'art antérieur, un but principal de l'invention est de produire un réacteur à In view of these defects of the prior art, a main object of the invention is to produce a reactor with
plasma qui soit capable de maximiser l'utilisation des pro- plasma that is able to maximize the use of
duits du plasma dans l'accomplissement des réactions chimi- plasma in the performance of chemical reactions.
ques désirées. Dans le cas de l'enlèvement d'une matière de réserve photographique, il s'agit de maximiser la réaction de desired. In the case of the removal of a photoresist material, it is a question of maximizing the reaction of
l'oxygène atomique avec la matière de réserve photographique. atomic oxygen with photographic resist material.
Pour atteindre le but ci-dessus ainsi que d'autres, l'invention procure un réacteur à plasma qui comporte une chambre de travail ou chambre active avec au moins un orifice d'entrée qui est conçu de façon à admettre un gaz actif dans la chambre active. De plus, la chambre active est conçue de façon à recevoir au moins un article. On utilise un générateur d'énergie électrique. Une paire d'électrodes, au moins, sont To achieve the above purpose as well as others, the invention provides a plasma reactor that has a working chamber or active chamber with at least one inlet port that is adapted to admit an active gas into the reactor. active room. In addition, the active chamber is designed to receive at least one article. An electric power generator is used. At least one pair of electrodes are
placées en position adjacente à l'orifice d'entrée de la cham- placed adjacent to the inlet of the chamber.
bre active. Les électrodes, qui sont connectées au générateur, créent en position adjacente à l'orifice d'entrée un champ active breed. The electrodes, which are connected to the generator, create a field adjacent to the inlet
électrique qui convertit le gaz actif en un plasma actif des- which converts the active gas into an active plasma of
tiné à interagir avec une matière de l'article. La position du champ électrique, adjacente à l'orifice d'entrée, laisse designed to interact with a material of the article. The position of the electric field, adjacent to the inlet port, leaves
une région pratiquement exempte de champ électrique dans la cham- a region virtually free of electric fields in the
bre cylindrique, au voisinage de l'article. cylindrical, in the vicinity of the article.
De plus, le réacteur à plasma de l'invention com- In addition, the plasma reactor of the invention
prend un guide d'écoulement de plasma qui est placé à l'inté- takes a plasma flow guide that is placed inside the
rieur de la chambre active. L'écoulement du gaz ne peut se faire qu'à travers le guide, ce qui renforce l'interaction du gaz avec la matière de l'article. Plus précisément, le guide in the active room. The flow of gas can only be through the guide, which enhances the interaction of the gas with the material of the article. More specifically, the guide
comprend au moins une ouverture qui est prévue de façon à re- comprises at least one opening which is provided in such a way as to
cevoir l'article et à permettre le passage du gaz. see the article and allow the passage of gas.
Il faut noter que si la matière qui est traitée est placée au centre du champ électrique utilisé pour créer le It should be noted that if the material being treated is placed in the center of the electric field used to create the
plasma, les espèces chimiques présentant un intérêt sont gé- plasma species, the chemical species of interest are
néréeset circulent autour des côtés de la matière qui est traitée, sans réagir avec elle d'une manière appréciable. En générant le plasma en amont de la matière qui est traitée, on peut aisément forcer les espèces chimiques intéressantes à circuler dans des positions adjacentes à la matière qui est neat and circulate around the sides of the material that is treated, without reacting with it in an appreciable way. By generating the plasma upstream of the material being treated, one can easily force the interesting chemical species to flow into positions adjacent to the material that is
traitée. On doit effectuer ceci sans faire passer l'écoule- treated. We must do this without passing the flow-
ment à travers des restrictions étroites qui détruisent les through narrow restrictions that destroy
espèces chimiques intéressantes.interesting chemical species.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la matière de l'article qui est enlevée par le plasma actif est une matière de réserve photographique. De plus, l'article est une tranche de semiconducteur. Enfin, le plasma actif In the preferred embodiment of the invention, the material of the article that is removed by the active plasma is a photographic resist material. In addition, the article is a semiconductor wafer. Finally, active plasma
consiste en oxygène.consists of oxygen.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the
description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation detailed description which follows of an embodiment
préféré, et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du réacteur à plasma cylindrique de l'invention; la figure 2 est une représentation schématique, preferred, and with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of the cylindrical plasma reactor of the invention; FIG. 2 is a schematic representation,
partiellement en coupe, d'un réacteur à plasma de l'art anté- partially in section, of a plasma reactor of the prior art.
rieur; la figure 3 est une représentation schématique, partiellement en coupe, du réacteur à plasma cylindrique de la figure 1; et laughing; Figure 3 is a schematic representation, partially in section, of the cylindrical plasma reactor of Figure 1; and
la figure 4 est une représentation schématique, par- FIG. 4 is a diagrammatic representation,
tiellement en coupe, du guide d'écoulement de plasma du réac- partially in section, of the plasma flow guide of the reaction
teur à plasma cylindrique des figures 1 et 3. cylindrical plasma reactor of Figures 1 and 3.
En considérant la figure 1, on voit un réacteur à plasma cylindrique, désigné de façon générale par la référence 12. Le réacteur 12 comprend une chambre active ou de travail 14 qui est cylindrique et a la forme générale d'un tonneau. La chambre cylindrique 14 peut avoir un diamètre de 15 à 30 cm; dans le mode de réalisation préféré, le diamètre de la chambre Referring to Figure 1, there is shown a cylindrical plasma reactor generally designated 12. The reactor 12 comprises an active or working chamber 14 which is cylindrical and generally barrel-shaped. The cylindrical chamber 14 may have a diameter of 15 to 30 cm; in the preferred embodiment, the diameter of the chamber
14 est de 30 cm. La longueur axiale de la chambre 14 est d'en- 14 is 30 cm. The axial length of the chamber 14 is
viron 53 cm. La chambre 14 comporte un ensemble d'orifices d'entrée 16 destinés à recevoir un gaz actif, et un ensemble d'orifices d'évacuation 18 destinés à évacuer divers gaz et sous-produits de la chambre 14. Dans le mode de réalisation préféré, il y a quatre orifices d'entrée 16 et cinq orifices d'évacuation 18. En outre, comme la figure 3 le montre le viron 53 cm. The chamber 14 includes a set of inlet ports 16 for receiving an active gas, and a set of discharge ports 18 for discharging various gases and by-products from the chamber 14. In the preferred embodiment there are four inlet openings 16 and five discharge openings 18. In addition, as shown in FIG.
mieux, les orifices d'entrée 16 sont placés dans des positions. better, the inlet ports 16 are placed in positions.
diamétralement opposées par rapport aux orifices d'évacuation 18. Dans le mode de réalisation préféré, la chambre 14 est fabriquée à partir d'une matière inerte classique telle que le quartz. diametrically opposed to the discharge ports 18. In the preferred embodiment, the chamber 14 is made from a conventional inert material such as quartz.
La chambre 14 est conque de façon à recevoir un en- The chamber 14 is designed to receive an
semble d'articles 20. Comme il est représenté, les articles 20 sont des tranches de semiconducteur, et chacune d'elles porte une couche de matière de réserve photographique lorsque les 20. As shown, items 20 are semiconductor wafers, and each of them carries a layer of photographic resist material when
tranches sont placées dans la chambre 14. slices are placed in room 14.
Le réacteur 12 comporte en outre un collecteur d'en- The reactor 12 further comprises a collector of
trée de gaz 22 qui est placé en position adjacente à la cham- gas stream 22 which is placed adjacent to the chamber
bre 14. Le collecteur d'entrée de gaz 22 est un tube, égale- 14. The gas inlet manifold 22 is a tube,
ment en quartz, qui comporte un ensemble d'orifices 24, et made of quartz, which comprises a set of orifices 24, and
chacun d'eux est en communication avec l'un des orifices d'en- each of them is in communication with one of the orifices of
trée 16 de la chambre cylindrique. Dans le mode de réalisation 16 of the cylindrical chamber. In the embodiment
préféré, le collecteur d'entrée de gaz 22 comporte quatre ori- preferred, the gas inlet manifold 22 has four ori-
fices 24. Le collecteur d'entrée de gaz 22 est capable d'ame- 24. The gas inlet manifold 22 is capable of
ner le gaz actif à la chambre cylindrique 14. the active gas to the cylindrical chamber 14.
Le réacteur comporte un générateur d'énergie électri- The reactor comprises an electric energy generator
que radiofréquence (RF), non représenté. Dans le mode de réali- than radio frequency (RF), not shown. In the embodiment of
sation préféré, la fréquence de l'énergie RF est de 13,56 MHz. In the preferred embodiment, the frequency of the RF energy is 13.56 MHz.
Le réacteur 12 comporte en outre une paire d'électro- The reactor 12 furthermore comprises a pair of electrodes
des d'orifices d'entrée 28e et 30e, qui sont placées en posi- 28 ° and 30 ° inlet ports, which are placed in position
tion adjacente aux orifices d'entrée 16 de la chambre cylindri- adjacent to the inlet ports 16 of the cylindrical chamber
que, comme la figure 3 le montre le mieux. Chacune des électro- that, as Figure 3 shows it best. Each of the electro-
des 28e et 30e, qui est fabriquée à partir d'un métal conduc- 28 and 30, which is made from a conductive metal
teur tel que le cuivre, présente une configuration légèrement courbe, de façon à suivre la courbure de la chambre 14. Les such as copper, has a slightly curved configuration so as to follow the curvature of the chamber 14.
électrodes 28e et 30e sont capables de créer un champ électri- 28th and 30th electrodes are able to create an electric field
que dans la chambre cylindrique 14, en position adjacente aux orifices d'entrée 16. Ce champ électrique d'orifices d'entrée Ee convertit alors le gaz actif en un plasma actif. En outre, la position du champ électrique d'orifices d'entrée Ee délimite dans la chambre 14 une région FR pratiquement exempte de champ in the cylindrical chamber 14, adjacent to the inlet ports 16. This electric field of inlet ports Ee then converts the active gas into an active plasma. In addition, the position of the electric field of entry orifices Ee delimits in the chamber 14 a region FR practically free of field
électrique, en position adjacente aux articles 20. adjacent to Articles 20.
Il existe également une paire d'électrodes de col- There is also a pair of neck electrodes
lecteur 28m et 30m, qui sont placées en position adjacente au 28m and 30m, which are placed in a position adjacent to the
collecteur d'entrée de gaz 22. Chacune des électrodes de col- gas inlet manifold 22. Each of the
lecteur 28m et 30m est une plaque s'étendant de façon générale en direction verticale, qui est placée d'un côté ou de l'autre du collecteur 22, comme la figure 3 le montre le mieux. Les électrodes 28m et 30m sont également fabriquées à partir d'un 28m and 30m drive is a plate extending generally in the vertical direction, which is placed on one side or the other of the collector 22, as Figure 3 shows it best. The electrodes 28m and 30m are also manufactured from a
métal conducteur tel que le cuivre. Les électrodes de collec- conductive metal such as copper. Collecting electrodes
teur 28m et 30m sont capables de créer un champ électrique dans 28m and 30m are able to create an electric field in
le collecteur 22. Le champ électrique de collecteur Em conver- the collector 22. The collector electric field Em converts
tit une partie du gaz actif en plasma actif avant que le gaz actif n'entre dans la chambre 14. L'action combinée du champ électrique de collecteur'E et du champ électrique d'orifices m d'entrée E convertit efficacement le gaz actif pour donner le e Part of the active plasma active gas before the active gas enters the chamber 14. The combined action of the collector electric field E and the inlet electric field m E effectively converts the active gas to give the e
plasma actif désiré.desired active plasma.
Bien que les électrodes 28e et 28m et les électrodes 30e et 30m soient décrites et revendiquées sous la forme d'électrodes séparées et discrètes, on pourrait fabriquer les électrodes 28e et 28m sous la forme d'une seule électrode, et Although the electrodes 28e and 28m and the electrodes 30e and 30m are described and claimed as separate and discrete electrodes, the electrodes 28e and 28m could be manufactured as a single electrode, and
les électrodes 30e et 30m sous la forme d'une seule électrode. the electrodes 30e and 30m in the form of a single electrode.
- De plus, les électrodes de collecteur 28m et 30m ne sont pas obligatoires dans tous les cas. Bien que le champ électrique - In addition, the collector electrodes 28m and 30m are not mandatory in all cases. Although the electric field
de collecteur Em que génèrent les électrodes 28m et 30m con- of collector Em that generate the electrodes 28m and 30m con-
tribue effectivement à la conversion efficace du gaz actif en plasma actif, la suppression de ce champ-ne nuit pas à la conversion globale du gaz actif en plasma actif par le champ effectively reduces the effective conversion of active gas to active plasma, the removal of this field does not affect the overall conversion of active gas to active plasma by the field
électrique d'orifices d'entrée Ee seul. electric inlet openings Ee alone.
Le réacteur 12 comprend également un guide d'écou- The reactor 12 also includes a listening guide
lement de plasma 40 qui est placé à l'intérieur de la chambre cylindrique 14. Le guide 40 est un plateau plat, en forme de Plasma 40 is placed inside the cylindrical chamber 14. The guide 40 is a flat,
planchette, qui comporte un ensemble d'ouvertures 42. Les ou- planchette, which comprises a set of openings 42. The
vertures 42 remplissent deux fonctions et la première d'entre elles est de recevoir des tranches 20. On place tout d'abord les tranches 20 dans un réceptacle de tranches classique 44, vertices 42 perform two functions and the first of them is to receive slices 20. First place slices 20 in a conventional slice receptacle 44,
qu'on appelle de façon générale une nacelle porte-tranches. which is generally called a slider carrier.
Chaque nacelle porte-tranches 44 est capable de recevoir plu- Each slice carrier 44 is capable of receiving several
sieurs tranches, comme la figure 4 le montre le mieux. Les slices, as Figure 4 shows best. The
tranches placées dans la nacelle 44 sont suffisamment espa- slices placed in the basket 44 are sufficiently spaced
cées les unes par rapport aux autres pour que l'oxygène ato- in relation to each other so that the oxygen ato-
mique puisse circuler entre elles et réagir avec la matière de réserve photographique qui se trouve sur les tranches. On It can flow between them and react with the photographic reserve material on the slices. We
place ensuite dans l'ouverture 42 la nacelle 44, qui est fa- then places in the opening 42 the basket 44, which is
briquée à partir d'une matière inerte telle que du quartz. bricked from an inert material such as quartz.
La seconde fonction, plus importante, du plateau The second, most important function of the board
est de restreindre l'écoulement du gaz actif et de le di- is to restrict the flow of the active gas and the
riger uniquement vers les tranches 20. Le gaz actif cesse d'être un plasma lorsqu'il quitte le champ électrique. Dans un réacteur de l'art antérieur tel que celui représenté sur la figure 2, une quantité notable du gaz actif, ou dans ce cas du plasma, ne peut jamais venir en contact avec les tranches 120. Ceci est dû au fait qu'il existe dans la chambre 114 un espace suffisant pour permettre une dérive The active gas ceases to be a plasma when it leaves the electric field. In a reactor of the prior art such as that shown in FIG. 2, a significant quantity of the active gas, or in this case plasma, can never come into contact with the slices 120. This is because it exists in the chamber 114 sufficient space to allow a drift
libre du plasma. Au contraire, la plateau 40 a une configura- free plasma. On the contrary, the plate 40 has a configuration
tion telle qu'il divise la chambre 14 en deux régions, à sa- to divide room 14 into two areas, to the extent that
voir une région active 46 et une région d'évacuation 48. Les ouvertures 42 constituent la seule communication entre ces deux régions. Cette structure oblige le gaz actif à passer see an active region 46 and an evacuation region 48. The openings 42 constitute the only communication between these two regions. This structure forces the active gas to pass
uniquement à travers les ouvertures 42, qui se trouvent immé- only through openings 42, which are immediately
diatement au-dessous des tranches 20. De ce fait, tout le plasma s'écoule en passant entre les tranches 20 et réagit avec la matière de réserve photographique. Le plateau 40, qui a des dimensions approximatives de 53 cm x 23 cm x 0,3 cm, est fabriqué à partir d'une matière non réactive, telle que de l'aluminium anodisé dur. On peut également fabriquer le Accordingly, all of the plasma flows between the slices 20 and reacts with the photoresist material. The tray 40, which has approximate dimensions of 53 cm x 23 cm x 0.3 cm, is made from a non-reactive material, such as hard anodized aluminum. We can also make the
plateau 40 en quartz.40 plateau in quartz.
Le réacteur 12 comporte en outre un collecteur d'évacuation 50 qui est placé en position adjacente à la The reactor 12 further comprises an evacuation manifold 50 which is placed adjacent to the
chambre 14. Le collecteur d'évacuation 50 est un tube, égale- 14. The exhaust manifold 50 is a tube,
ment en quartz, qui comporte un certain nombre d'orifices 52. quartz, which has a number of orifices 52.
Chacun de ces orifices est en communication avec l'un des orifices d'évacuation 18 de la chambre cylindrique. Dans le mode de réalisation préféré, le collecteur d'évacuation 50 comporte cinq orifices 52. Le collecteur d'évacuation 50 est capable d'évacuer de la chambre 14 tout plasma actif restant, ainsi que des sous-produits gazeux de la réaction entre le Each of these orifices is in communication with one of the discharge orifices 18 of the cylindrical chamber. In the preferred embodiment, the exhaust manifold 50 has five orifices 52. The exhaust manifold 50 is able to evacuate from the chamber 14 any remaining active plasma, as well as gaseous by-products of the reaction between the
plasma et la matière de réserve photographique. plasma and photographic resist material.
Au cours de l'utilisation, on place tout d'abord In the course of use, first place
dans les ouvertures 42 du plateau 40 des nacelles porte-tran- in the apertures 42 of the tray 40 of the trolley nacelles
ches 44 contenant chacune plusieurs tranches 20. On fait en- 44 each containing several slices.
suite dans la chambre 14 un vide modéré, d'environ 100 Pa. On suite in room 14 a moderate vacuum, about 100 Pa.
fait le vide en employant une pompe classique, non représen- evacuated using a conventional pump, not representative of
tée, qui est reliée au conduit d'évacuation 50. On introduit dans la chambre 14 de l'oxygène diatomique, qui est le gaz actif, par le collecteur d'entrée de gaz 22. Une source This is connected to the exhaust duct 50. Diatomic oxygen, which is the active gas, is introduced into the chamber 14 via the gas inlet manifold 22. A source
d'oxygène diatomique, non représentée, est reliée au collec- of diatomic oxygen, not shown, is connected to the
teur d'entrée de gaz 22.gas inlet valve 22.
On met ensuite en fonction le générateur RF, ce qui fait que les électrodes 28e, 28m, 30e et 30m génèrent des champs électriques à la fois dans le collecteur d'entrée de gaz 22 et dans la chambre 14. Les champs électriques produits, The RF generator is then turned on, so that the electrodes 28e, 28m, 30e and 30m generate electric fields in both the gas inlet manifold 22 and the chamber 14. The electric fields produced,
Ee et Em, décomposent l'oxygène diatomique en oxygène mono- Ee and Em, decompose the diatomic oxygen into mono-oxygen
atomique, qui constitue le gaz actif. Le champ électrique dans le collecteur 22 convertit en plasma une faible fraction du gaz actif avant que le gaz n'entre par les orifices 16 de la chambre 14. La partie restante du gaz actif est convertie atomic, which constitutes the active gas. The electric field in the collector 22 converts a small fraction of the active gas into plasma before the gas enters the orifices 16 of the chamber 14. The remaining portion of the active gas is converted.
en plasma par le champ électrique qui existe en position adja- in plasma by the electric field which exists in the adjacent position
cente aux orifices d'entrée 16 de la chambre. La position du champ électrique d'orifices d'entrée Ee oblige tout le gaz actif à traverser le champ, ce qui améliore la conversion du at the inlet ports 16 of the chamber. The position of the electric field of inlet ports Ee forces all the active gas to pass through the field, which improves the conversion of the
gaz en plasma.plasma gas.
Le chemin qu'emprunte le gaz actif en circulant The path taken by the active gas in circulation
dans la chambre 14 est imposé par le plateau de guidage 40. in the chamber 14 is imposed by the guide plate 40.
Au lieu de faire des méandres dans la chambre 14, comme c'est le cas pour le plasma dans des chambres de l'art antérieur, il ne peut sortir qu'en traversant les ouvertures 42. Du fait que les tranches 20 sont placées immédiatement au-dessus des ouvertures 42, tout le plasma doit passer entre les tranches 20. Du fait que ceci augmente le nombre d'interactions entre l'oxygène et la matière de réserve photographique, la durée Instead of meandering in the chamber 14, as is the case for the plasma in rooms of the prior art, it can only go out through the openings 42. Because the slices 20 are placed immediately above the openings 42, all the plasma must pass between the slices 20. Because this increases the number of interactions between the oxygen and the photoresist material, the duration
nécessaire pour accomplir entièrement le processus d'enlève- necessary to fully accomplish the removal process.
ment de la matière de réserve photographique est raccourcie. photographic resist material is shortened.
Il va de soi que de nombreuses modifications peu- It goes without saying that many modifications can
vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans may be made to the device described and shown without
sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1986-02-04 FR FR8601507A patent/FR2579059A1/en not_active Withdrawn
- 1986-02-04 JP JP2135786A patent/JPS61191033A/en active Pending
- 1986-02-04 GB GB08602734A patent/GB2175131B/en not_active Expired
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GB2175131B (en) | 1988-12-29 |
CA1281439C (en) | 1991-03-12 |
JPS61191033A (en) | 1986-08-25 |
GB8602734D0 (en) | 1986-03-12 |
DE3603355A1 (en) | 1986-08-07 |
GB2175131A (en) | 1986-11-19 |
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