JP2004312029A - Etching system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the operating cost of an etching system and an investment to an industrial detoxifying facility by separating a large quantity of unreacted gas presently discharged into the atmosphere and reusing or recovering the separated gas by circulation, and in addition, reducing the energy consumption of a pump used for discharging etching gas by reducing a load imposed on the pump. <P>SOLUTION: Gases, reaction products, or unreacted gases discharged from a processing chamber 11 are separated into etching gas and reaction products by introducing them to a separating means 50 such as a filter or a cyclone, and the reaction products are further separated into solid bodies of materials to be etched and into original etching gas by dissociating the reaction products. The separated etching gas is circulated to the processing chamber 11 via a circulating and storing means 60 and a flow passage control section 71, and reused. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は半導体装置の製造に用いられるエッチング方法及び装置に係る。   The present invention relates to an etching method and an apparatus used for manufacturing a semiconductor device.

エッチングに使用するガスは、CCl4,Cl2,CF4(−O2)等活性で有害なものが多く、エッチング装置から排出されたガスは、各種の除害設備で回収し、専門業者に委託して処分されている。また、半導体製造装置の排出ガスから有害ガスを自動的に除去するために特許文献1に示されたような精製装置等の排気ガス処理装置が提案されている。一方、特許文献2や特許文献3に記載されているように、塗膜形成装置や真空脱ガス設備からの排ガスから有用成分を分離回収して再利用することが知られている。   Many gases used for etching are active and harmful, such as CCl4, Cl2, CF4 (-O2), and the gas discharged from the etching equipment is collected by various abatement equipment and disposed of by a specialized contractor. Have been. Further, in order to automatically remove harmful gas from exhaust gas of a semiconductor manufacturing apparatus, an exhaust gas processing apparatus such as a purification apparatus as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. On the other hand, as described in Patent Literature 2 and Patent Literature 3, it is known that useful components are separated and recovered from exhaust gas from a coating film forming apparatus or vacuum degassing equipment and reused.

しかしながら、プラズマエッチングの分野においては、排出ガスを再利用することを開示した例はない。   However, there is no example in the field of plasma etching that discloses reusing exhaust gas.

特開平2−9438号公報JP-A-2-9438

特開昭60−137465号公報JP-A-60-137465 特開昭61−9513号公報JP-A-61-9513

ところで、ウエハをエッチングする場合、エッチングガスが実際に有効に使用されている量は、多く見積っても20%程度であり、現在のエッチング装置でのエッチングは、有害な産業廃棄物を多量に排出しており、これの除害設備に多額の投資が使われている。   By the way, when etching a wafer, the amount of the etching gas that is actually effectively used is estimated to be about 20% at most, and the etching by the current etching apparatus discharges a large amount of harmful industrial waste. And a great deal of investment is being spent on these abatement equipment.

また、エッチング装置で、当該ガスを大気中へ放出するための真空ポンプは大きな電力消費源となっている。   Further, a vacuum pump for discharging the gas into the atmosphere in the etching apparatus is a large power consumption source.

本発明の目的は、現在大気中へ放出されている多量の未反応ガスを分離し、循環して再使用あるいは回収することによって、装置の運転コストを低減し、除害設備への投資も軽減することにある。   An object of the present invention is to reduce the operating cost of the apparatus and reduce the investment in abatement equipment by separating, circulating, and reusing or recovering a large amount of unreacted gas that is currently released to the atmosphere. Is to do.

本発明の他の目的は、エッチングガスの排出のためのポンプへの負担を軽減し、省エネルギ化することにある。   Another object of the present invention is to reduce the load on the pump for discharging the etching gas and save energy.

エッチングの原理から明らかなように、エッチングによってエッチングガスは消費されず、被エッチング材と結合して形を変えるだけのものである。ここで消費とは、CVDのように、ガス成分の一部が基板上に堆積するような状態を指す。本発明によれば、被エッチング材と結合して排出されるガスや反応生成物あるいは未反応のまま排出されるガスを、エッチングガスと固形物に別け、エッチングガスは循環させて使用する。   As is clear from the principle of the etching, the etching gas is not consumed by the etching, but is merely combined with the material to be etched to change the shape. Here, consumption refers to a state in which a part of gas components is deposited on a substrate, as in CVD. According to the present invention, a gas discharged in combination with a material to be etched, a reaction product or a gas discharged unreacted is separated into an etching gas and a solid, and the etching gas is circulated for use.

すなわち、フィルターやサイクロン等の一次分離手段によって、活用されなかったエッチングガスを、エッチングにより生じた反応生成物と分離する。さらに、熱あるいはプラズマ等を利用した二次分離手段によって、反応生成物すなわち被エッチング材と結合して排出される固形物をかい離させて、被エッチング材の固形物と元のエッチングガスに分ける。反応生成物は、結合エネルギ以上のエネルギを与えてやることによりかい離すなわち再分離が可能である。二次分離されたエッチングガスは、未反応ガスと同様に循環させて使用する。   That is, the unused etching gas is separated from the reaction products generated by the etching by the primary separation means such as a filter and a cyclone. Further, the reaction product, that is, the solid matter which is discharged in combination with the material to be etched is separated by the secondary separation means using heat or plasma to separate the solid matter of the material to be etched from the original etching gas. The reaction product can be separated or re-separated by giving energy equal to or higher than the binding energy. The secondary separated etching gas is circulated and used like the unreacted gas.

一旦処理室へ導入された、エッチングガスが、一部エッチングに利用されて、処理室外に排出されるが、排出のためのポンプは圧縮比を有するために、必ず処理室側より、排出側の方が圧力が高くなる。従って、再びこのエッチングガスを処理室に導入することは、非常に容易である。近年のポンプは完全オイルフリーのものが完成し、ポンプを通過することによって、エッチングガスが汚染されることがない。   The etching gas once introduced into the processing chamber is partially used for etching and is discharged out of the processing chamber, but since the pump for discharging has a compression ratio, the pump on the discharge side must be located on the processing chamber side. The higher the pressure. Therefore, it is very easy to introduce this etching gas into the processing chamber again. In recent years, a completely oil-free pump has been completed, and the etching gas is not contaminated by passing through the pump.

もし仮に、エッチングによって生成された反応生成物を100%かい離して回収できるなら、エッチングガスは、初期に定量投入してやるだけで、永久に供給することなく、エッチングが繰返されることになる。また、大気にガスを排出する必要がないので、ポンプは、軽負荷でガスを循環させることができる。但し実際の運転では、反応生成物を100%かい離することはできないし、被処理物の交換作業に伴うロスもあるので、エッチングガスはそのロス分だけを補充することは必要である。ポンプについても、当該ロス分だけは装置外に排出する必要があるので、それに要するパワーは必要である。しかし、現在の全量大気へ排出するためのパワーに比較すると非常に軽微で済む。   If the reaction product generated by the etching can be recovered at a distance of 100%, the etching gas will be repeatedly supplied only at a fixed amount in the initial stage without being supplied permanently. Also, since there is no need to discharge gas into the atmosphere, the pump can circulate gas with a light load. However, in an actual operation, the reaction product cannot be separated by 100%, and there is a loss accompanying the replacement of the processing object. Therefore, it is necessary to replenish the etching gas only for the loss. As for the pump, it is necessary to discharge only the loss to the outside of the apparatus. However, compared to the current power to discharge all of them to the atmosphere, they are very small.

本発明によれば、次のような効果がある。
(1)高価なエッチングガスを有効に使用でき、ランニングコストを低減できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Expensive etching gas can be used effectively, and running costs can be reduced.

(2)装置から排出するガスが少ないので、除害設備、排ガス設備の負担が小さくなるので、これら付帯設備への投資が軽減できる。
(3)大半のガスをクローズシステムで使用するので、環境への影響がなくなる。
(4)排気手段は、ガスを循環するだけのパワーを与えれば良いので省エネルギ化できる。
(2) Since the amount of gas discharged from the apparatus is small, the burden on the abatement equipment and exhaust gas equipment is reduced, so that investment in these auxiliary equipment can be reduced.
(3) Since most of the gas is used in the closed system, there is no influence on the environment.
(4) Since the exhaust means only needs to provide power enough to circulate gas, energy can be saved.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

図1は本発明の一実施例になるエッチング装置のシステム構成例を示す図である。エッチング処理手段10は真空処理室11、基板載置台である試料台12、及びバイアス用高周波電源13等で構成されている。20はプラズマ生成手段であり、マイクロ波を処理室へ伝達する手段であるマイクロ波発振器21、導波管22、及び処理室11内へ磁場を形成する手段であるマグネットコイル23から成る。14はエッチングガス供給路であり、エッチングガス供給手段30から所定圧のガスが処理室11に導入される。このガスをマイクロ波による電界とマグネットコイル23による磁場の相互作用を利用して励起し、プラズマを生成する。このプラズマによって、基板すなわち被エッチング材である試料15はエッチング処理される。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration of an etching apparatus according to an embodiment of the present invention. The etching means 10 comprises a vacuum processing chamber 11, a sample table 12 as a substrate mounting table, a high frequency power supply 13 for bias, and the like. Reference numeral 20 denotes a plasma generating means, which includes a microwave oscillator 21 for transmitting microwaves to the processing chamber, a waveguide 22, and a magnet coil 23 for generating a magnetic field in the processing chamber 11. Reference numeral 14 denotes an etching gas supply path, and a gas having a predetermined pressure is introduced into the processing chamber 11 from the etching gas supply means 30. This gas is excited by utilizing the interaction between the electric field of the microwave and the magnetic field of the magnet coil 23 to generate plasma. With this plasma, the substrate, that is, the sample 15 which is the material to be etched is etched.

エッチング処理を終った排出ガスは、排気孔16から排気手段40の可変コンダクタンスバルブ41、排気ポンプ42を経て分離手段50に送られる。ここで、エッチングに有効なガスが分離される。循環・蓄積手段60、ガス流量制御手段70の流路制御部71を経て再び処理手段10に供給される。供給ガスの量は制御装置72によって制御される。73は真空圧計である。分離手段50で分離された残りのガス及び固形物は、排出手段80から装置外へ運ばれ処理される。   The exhaust gas after the etching process is sent from the exhaust hole 16 to the separation unit 50 via the variable conductance valve 41 of the exhaust unit 40 and the exhaust pump 42. Here, a gas effective for etching is separated. It is again supplied to the processing means 10 via the circulation / accumulation means 60 and the flow path control section 71 of the gas flow rate control means 70. The amount of the supplied gas is controlled by the controller 72. 73 is a vacuum pressure gauge. The remaining gas and solids separated by the separation means 50 are carried out of the apparatus from the discharge means 80 and processed.

図2に、ガス流量制御手段の詳細を示す。流路制御部71は、エッチングガス供給手段30と処理手段10をつなぐ通路710に設けられた弁711と、流量計712,713を有し、さらに、循環・蓄積手段60と通路710をつなぐ通路714に設けられた弁715及び流量計716を有する。一方、制御装置72は、エッチング処理手段の全体的な制御を行う制御部721を備えている。また、各通路のガス流量の測定及び処理室の圧力を測定するガス流量・圧力測定部722と、制御部及び測定部の出力に基づいてガス供給量を制御するガス供給制御部723を備えている。排気手段制御部725は、制御部721の出力に基づいて排気手段40を駆動するための出力を生成する。ガス供給部723及び排気手段制御部725の出力は、バルブ駆動部724、ポンプ駆動部726に加えられ、制御信号(1)〜(5)が各々該当部所に与えられる。   FIG. 2 shows details of the gas flow control means. The flow path control section 71 has a valve 711 provided in a passage 710 connecting the etching gas supply means 30 and the processing means 10, and flow meters 712, 713, and further, a passage connecting the circulation / accumulation means 60 and the passage 710. 714 has a valve 715 and a flow meter 716. On the other hand, the control device 72 includes a control unit 721 that performs overall control of the etching processing means. Further, a gas flow rate / pressure measuring unit 722 for measuring the gas flow rate of each passage and measuring the pressure of the processing chamber, and a gas supply control unit 723 for controlling the gas supply amount based on the outputs of the control unit and the measuring unit are provided. I have. The exhaust unit control unit 725 generates an output for driving the exhaust unit 40 based on the output of the control unit 721. The outputs of the gas supply unit 723 and the exhaust unit control unit 725 are applied to a valve drive unit 724 and a pump drive unit 726, and control signals (1) to (5) are given to the corresponding units.

次に、図2のガス流量制御手段70の動作について、図3のタイムチャートを参照しながら説明する。   Next, the operation of the gas flow control means 70 of FIG. 2 will be described with reference to the time chart of FIG.

エッチング装置の起動時には、排気ポンプ42を駆動して排気を行う。このとき、制御装置72において、真空計73で処理室11内の圧力を見ながら処理室内を所定圧力に制御する。起動後は、前記排気ポンプ42をエッチングガスの循環用ポンプとして使用する。エッチングは、図3の(A)に示すタイミングで時間TE(約3分)ずつ行われる。まず、処理室11には、ガス供給手段30から通路710を経由してエッチングガスが供給される。制御装置72は図3の(B)に示すタイミングで弁711を開き、処理用のガスを処理室11に供給する。
このとき流量計712で流量を測定する。一方、図3の(C)に示すタイミングで、排気ポンプ42を駆動して排気を行う。このとき、真空計73で処理室11内の圧力を見ながら可変コンダクタンスバルブ41を制御して処理室内を所定圧力に制御する。
When the etching apparatus is started, the exhaust pump 42 is driven to exhaust gas. At this time, the controller 72 controls the pressure in the processing chamber to a predetermined pressure while monitoring the pressure in the processing chamber 11 with the vacuum gauge 73. After the startup, the exhaust pump 42 is used as a pump for circulating the etching gas. The etching is performed at time TE (about 3 minutes) at the timing shown in FIG. First, an etching gas is supplied to the processing chamber 11 from the gas supply unit 30 via the passage 710. The control device 72 opens the valve 711 at the timing shown in FIG. 3B and supplies the processing gas to the processing chamber 11.
At this time, the flow rate is measured by the flow meter 712. On the other hand, the exhaust pump 42 is driven to perform exhaust at the timing shown in FIG. At this time, the variable conductance valve 41 is controlled while monitoring the pressure in the processing chamber 11 with the vacuum gauge 73 to control the processing chamber to a predetermined pressure.

次に、マイクロ波発振器21より導波管22を介して、処理室11内にマイクロ波を導入し、処理室内の処理ガスをプラズマ化し、試料台12上に配置した試料15をプラズマ処理する。   Next, a microwave is introduced into the processing chamber 11 from the microwave oscillator 21 via the waveguide 22, the processing gas in the processing chamber is turned into plasma, and the sample 15 placed on the sample stage 12 is subjected to plasma processing.

プラズマ処理後の排ガスは、可変コンダクタンスバルブ41、排気ポンプ42を介して分離手段50に導かれ、図3(D)に示すタイミングで、未反応ガスと反応ガスとが分離される。   The exhaust gas after the plasma processing is guided to the separating means 50 via the variable conductance valve 41 and the exhaust pump 42, and the unreacted gas and the reactive gas are separated at the timing shown in FIG.

分離手段で分離された未反応ガスは、循環・蓄積手段60の回収タンクに回収され(図3、E)、さらに流量計716、開閉バルブ715を含む通路714を介して時間TDだけ処理ガス供給ライン710に導かれる(図3、F)。   The unreacted gas separated by the separation means is recovered in the recovery tank of the circulation / accumulation means 60 (E in FIG. 3), and further supplied with the processing gas for a time TD via a passage 714 including a flow meter 716 and an opening / closing valve 715. It is led to line 710 (FIG. 3, F).

制御装置72は、蓄積装置60の回収タンクから供給される未反応ガス流量Q2と処理室内へ供給される処理ガス流量Q1を比較しながら、流量制御部71の弁711を制御して処理ガス源30から不足分Q3を補う。一例として、処理ガス流量Q1は100cc/min程度であり、Q2もこれに近い量が得られるので、不足分Q3はかなり少なくてよい。   The control device 72 controls the valve 711 of the flow control unit 71 while comparing the unreacted gas flow rate Q2 supplied from the recovery tank of the storage device 60 and the processing gas flow rate Q1 supplied to the processing chamber, and controls the processing gas source. The shortfall Q3 is supplemented from 30. As an example, the flow rate Q1 of the processing gas is about 100 cc / min, and the flow rate Q2 is close to this, so that the shortage Q3 can be considerably small.

次に、分離手段50として、最も手軽に実現できる方法は、図4に示すような分離器51,52、チェック弁53、ポンプ54の組合せになる分離器を用いた、反応を伴わない機械的な分離(一次分離)である。この方法により、エッチングによって生成された質量の大きい物質を、分離器内のフィルターやサイクロンで分離し、エッチングに寄与しなかったガスだけを取出すことができる。あるいは、分離器51,52を吸着手段で構成してもよい。この場合、分離器により反応ガスを吸着させ、未反応ガスを取出す。分離器は交互に使用し、片方で吸着しているとき他方で再生を行う。   Next, as the separation means 50, a method which can be most easily realized is a mechanical method without a reaction using a separator having a combination of separators 51 and 52, a check valve 53 and a pump 54 as shown in FIG. Separation (primary separation). According to this method, a substance having a large mass generated by the etching can be separated by a filter or a cyclone in the separator, and only a gas that has not contributed to the etching can be extracted. Alternatively, the separators 51 and 52 may be constituted by adsorption means. In this case, the reaction gas is adsorbed by the separator, and the unreacted gas is taken out. The separators are used alternately, and when one is adsorbed, the other is regenerated.

更にエッチングガスの利用効率を高める方法としては、図5に示すようなコイル56に高周波電源57を接続し、電極58に直流電源59を接続した二次分離器による反応(分解)を伴う分離(二次分離)がある。この二次分離は、反応生成物質にその結合エネルギ以上のエネルギを与えてかい離させるものである。この二次分離により、プラズマ処理後の排気ガスを再びプラズマ化し、プラズマ化した分子に電圧をかけて偏向させ、未反応ガス種を回収する。このようにして、反応生成物質に、熱やプラズマ等でエネルギを与えてかい離させて、元のガスに戻すことができる。   As a method of further improving the utilization efficiency of the etching gas, as shown in FIG. 5, a secondary separator having a high frequency power supply 57 connected to a coil 56 and a DC power supply 59 connected to an electrode 58 has a reaction (decomposition) accompanied by a reaction (decomposition). Secondary separation). In the secondary separation, the reaction product is given an energy higher than its binding energy to separate it. By this secondary separation, the exhaust gas after the plasma treatment is converted into plasma again, a voltage is applied to the plasma-converted molecules to deflect the molecules, and the unreacted gas species is collected. In this way, the reaction product can be separated by applying energy with heat, plasma, etc., to return to the original gas.

二次分離で残った固体の反応生成物は、固形物として取出す。例えば、8インチのウエハの表面の30%を1μmの深さにエッチングする場合を考えると、固形物の体積は9.42mm3となり、容量1リットルのタンクに約10万枚分蓄積することができる。   The solid reaction product remaining in the secondary separation is removed as a solid. For example, when 30% of the surface of an 8-inch wafer is etched to a depth of 1 μm, the volume of the solid is 9.42 mm 3, which can be accumulated in a 1-liter tank for about 100,000 sheets. .

本発明の方法によるガスの反応状況を図6に示す。この例は、基板にAlやPoly−Si、エッチングガスとしてCl2を用いた場合を示している。処理室のエッチングガスの圧力を1mmTorrとし、マイクロ波を導入してプラズマを生成する。プラズマにより、Cl2ガスの一部は被エッチング材Alと結合して反応生成物ClxAlyとなる。このCl2ガスと反応生成物は一次分離手段で分離され、Cl2ガスは、還流される。一方、反応生成物ClxAlyは、二次分離によって固形物AlとガスCl2に分離され、Cl2ガスは還流される。   FIG. 6 shows a gas reaction state according to the method of the present invention. This example shows a case in which Al or Poly-Si is used for a substrate and Cl2 is used as an etching gas. The pressure of the etching gas in the processing chamber is set to 1 mmTorr, and microwaves are introduced to generate plasma. Due to the plasma, a part of the Cl2 gas is combined with the material Al to be etched to become a reaction product ClxAly. The Cl2 gas and the reaction product are separated by primary separation means, and the Cl2 gas is refluxed. On the other hand, the reaction product ClxAly is separated into solid Al and gas Cl2 by secondary separation, and the Cl2 gas is refluxed.

なお、エッチングガスとしては、上記例に限らず、F系ガスやCl系ガス、F−H系ガスを対象とすることができるし、エッチングガスとして混合ガスであってもよい。混合ガスの場合には、分離手段50とガス流量制御手段との間に、さらに混合ガスをそれぞれの単一ガスに分離する手段を設け、それぞれのガス毎に流量を測定して補充ガス流量を設定し、所定の混合ガス比にしてエッチング処理手段10に供給すればよい。また、被エッチング材も、Si,Poly−Si,SiO2等巾広く適用できる。   The etching gas is not limited to the above example, and may be an F-based gas, a Cl-based gas, or an FH-based gas, or may be a mixed gas as the etching gas. In the case of a mixed gas, a means for further separating the mixed gas into each single gas is provided between the separating means 50 and the gas flow rate control means, and the flow rate of each gas is measured to make the replenishment gas flow rate. What is necessary is just to set and supply it to the etching processing means 10 at a predetermined mixed gas ratio. Also, the material to be etched can be widely applied, such as Si, Poly-Si, and SiO2.

なお、エッチング装置複数台に対して、分離、循環手段をまとめて1台設けることも可能である。また、プラズマ生成手段としては、実施例で述べたマイクロ波を用いる方法に限らず、高周波電源等の他の手段によるものであってもさしつかえない。   Note that it is also possible to provide a single separating and circulating means for a plurality of etching apparatuses. Further, the plasma generating means is not limited to the method using the microwave described in the embodiment, but may be another means such as a high-frequency power supply.

また、CVD装置のように処理ガスを反応させて成膜するような場合においても、未反応ガスが排気されるような場合には本発明を適用することによって、同様に未反応ガスを回収・再利用できる。   Also, in a case where a film is formed by reacting a processing gas as in a CVD apparatus, in a case where the unreacted gas is exhausted, the present invention is similarly applied to the case where the unreacted gas is exhausted. Can be reused.

本発明の一実施例になるエッチング装置のシステム構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a system configuration of an etching apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のシステムにおけるガス流量制御手段の詳細を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing details of gas flow control means in the system of FIG. 1. 図2のガス流量制御手段の動作を示すタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the gas flow control means of FIG. 図1のシステムにおける分離手段の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a separating unit in the system of FIG. 1. 図1のシステムにおける分離手段の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the separating unit in the system of FIG. 1. 本発明の方法におけるガスの反応を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a gas reaction in the method of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

10…エッチング処理手段、20…プラズマ発生手段、30…エッチングガス供給手段、40…排気手段、50…分離手段、60…循環・蓄積手段、70…ガス流量制御手段。
10 etching processing means, 20 plasma generating means, 30 etching gas supply means, 40 exhaust means, 50 separation means, 60 circulation / accumulation means, 70 gas flow control means.

Claims (10)

処理室にエッチングガスを導入し、該エッチングガスをプラズマ化し、このプラズマによって前記処理室内に置かれた基板のエッチング処理を行うエッチング方法において、
エッチング処理に伴って前記処理室から排出される排ガスを、前記エッチングガスと固形物とに分離し、
分離された前記エッチングガスを前記処理室に循環させて、次のエッチング処理に使用することを特徴とするエッチング方法。
In an etching method, an etching gas is introduced into a processing chamber, the etching gas is turned into plasma, and the plasma is used to perform an etching process on a substrate placed in the processing chamber.
Exhaust gas discharged from the processing chamber along with the etching process is separated into the etching gas and solids,
An etching method, wherein the separated etching gas is circulated to the processing chamber and used for the next etching process.
処理室にエッチングガスを導入し、該エッチングガスをプラズマ化し、このプラズマによって前記処理室内に置かれた基板のエッチング処理を行うエッチング方法において、
エッチング処理に伴って前記処理室から排出される排ガスを、前記エッチングガスと固形物とに分離し、
前記固形物に結合エネルギ以上のエネルギを与えて、被エッチング材の固形物と前記エッチングガスにかい離させ、
前記分離及びかい離によって得られた前記エッチングガスを、前記処理室に循環させて次のエッチング処理に使用することを特徴とするエッチング方法。
In an etching method, an etching gas is introduced into a processing chamber, the etching gas is turned into plasma, and the plasma is used to perform an etching process on a substrate placed in the processing chamber.
Exhaust gas discharged from the processing chamber along with the etching process is separated into the etching gas and solids,
Giving energy equal to or more than the binding energy to the solid, to separate the solid of the material to be etched and the etching gas,
The etching method, wherein the etching gas obtained by the separation and separation is circulated to the processing chamber and used for the next etching process.
処理室に供給源からエッチングガスを導入し、該エッチングガスをプラズマ化し、このプラズマによって前記処理室内に置かれた基板のエッチング処理を行うエッチング方法において、
エッチング処理に伴って前記処理室から排出される排ガスを、前記エッチングガスと固形物とに分離し、
分離された前記エッチングガスを前記処理室に還流させるとともに、前記処理室内へ供給すべきエッチングガス流量と前記還流エッチングガスの流量を比較し、不足分を前記エッチングガス供給源から補うように制御することを特徴とするエッチング方法。
An etching method for introducing an etching gas from a supply source into a processing chamber, converting the etching gas into plasma, and performing an etching process on a substrate placed in the processing chamber by the plasma.
Exhaust gas discharged from the processing chamber along with the etching process is separated into the etching gas and solids,
The separated etching gas is returned to the processing chamber, and a flow rate of the etching gas to be supplied to the processing chamber is compared with a flow rate of the refluxed etching gas, and a control is performed so as to compensate for the shortage from the etching gas supply source. An etching method characterized in that:
請求項1、2または3記載のエッチング方法において、前記エッチングガスを前記処理室から排出するためのポンプを、エッチング装置の起動時は真空ポンプとして使用し、起動後は、前記エッチングガスの循環用ポンプとして使用することを特徴とするエッチング方法。   4. The etching method according to claim 1, wherein a pump for discharging the etching gas from the processing chamber is used as a vacuum pump when starting the etching apparatus, and for circulating the etching gas after starting. An etching method characterized by being used as a pump. 処理室と、プラズマ発生手段と、エッチング処理手段と、エッチング用のガス供給手段と、排気手段とを備え、前記処理室にエッチング用ガスを導入し、
該エッチングガスをプラズマ化し、このプラズマによって前記処理室内に置かれた基板のエッチング処理を行うエッチング装置において、
前記排気手段で排気されるガス及び反応生成物の中から前記エッチングガスを分離する分離手段と、該分離手段で分離したエッチングガスを蓄積する蓄積手段と、該蓄積したエッチングガスを前記処理手段に循環させる循環手段とを具備したことを特徴とするエッチング装置。
A processing chamber, a plasma generation unit, an etching processing unit, an etching gas supply unit, and an exhaust unit, and introducing an etching gas into the processing chamber;
The etching gas is turned into a plasma, and the etching apparatus performs an etching process on the substrate placed in the processing chamber by the plasma.
Separating means for separating the etching gas from the gas and reaction products exhausted by the exhaust means, accumulating means for accumulating the etching gas separated by the separating means, and applying the accumulated etching gas to the processing means. An etching apparatus comprising: circulating means for circulating.
前記分離手段が、前記排気手段から排気される前記エッチングガスと反応生成物の分離を行うフィルターであることを特徴とする請求項5 記載のエッチング装置。   The etching apparatus according to claim 5, wherein the separation unit is a filter that separates the reaction product from the etching gas exhausted from the exhaust unit. 前記分離手段が、前記排気手段から排気される前記エッチングガスと反応生成物の分離を行うサイクロンであることを特徴とする請求項5 記載のエッチング装置。   The etching apparatus according to claim 6, wherein the separation unit is a cyclone that separates a reaction product from the etching gas exhausted from the exhaust unit. 前記分離手段が、前記反応生成物にその結合エネルギ以上のエネルギを与えて前記エッチングガスと被エッチング材に分離する装置であることを特徴とする請求項5 記載のエッチング装置。   6. The etching apparatus according to claim 5, wherein said separation means is an apparatus for applying energy equal to or more than the binding energy to the reaction product to separate the reaction product into the etching gas and the material to be etched. 処理室と、プラズマ発生手段と、エッチング処理手段と、エッチングガス供給手段と、排気手段とを備え、前記処理室にエッチングガスを導入し、該エッチングガスをプラズマ化し、このプラズマによって前記処理室内に置かれた基板のエッチング処理を行うエッチング装置において、
前記排気手段で排気されるガス及び反応生成物の中から前記エッチングガスを分離する分離手段と、該分離手段で分離したエッチングガスを蓄積する蓄積手段と、該蓄積したガスを前記処理手段に循環させる循環手段と、ガス流量制御手段とを具備し、
前記ガス流量制御手段は、エッチングガス供給手段と処理室をつなぐ第一の通路に設けられた弁とガス流量計、前記蓄積手段と前記第一の通路をつなぐ第二の通路に設けられた弁及びガス流量計、前記処理室の圧力を測定する圧力測定部及び前記ガス流量及び圧力に基づいて前記弁を制御する制御装置を備えていることを特徴とするエッチング装置。
A processing chamber, a plasma generation unit, an etching processing unit, an etching gas supply unit, and an exhaust unit, an etching gas is introduced into the processing chamber, the etching gas is turned into plasma, and the plasma enters the processing chamber. In an etching apparatus that performs an etching process on a placed substrate,
Separating means for separating the etching gas from the gas and reaction products exhausted by the exhaust means, accumulating means for accumulating the etching gas separated by the separating means, and circulating the accumulated gas to the processing means Circulating means, and a gas flow control means,
The gas flow rate control means includes a valve and a gas flow meter provided in a first passage connecting the etching gas supply means and the processing chamber, and a valve provided in a second passage connecting the accumulation means and the first passage. An etching apparatus comprising: a gas flow meter; a pressure measuring unit that measures the pressure of the processing chamber; and a control device that controls the valve based on the gas flow rate and the pressure.
前記制御装置は、前記処理室内へ供給されるエッチングガス流量と前記蓄積手段から還流されるエッチングガスの流量を比較し、前記エッチングガス供給手段から不足分を補うように前記第一の通路に設けられた弁を制御するガス供給制御部を備えていることを特徴とする請求項9記載のエッチング装置。
The control device compares the flow rate of the etching gas supplied into the processing chamber with the flow rate of the etching gas refluxed from the storage means, and is provided in the first passage so as to compensate for the shortage from the etching gas supply means. The etching apparatus according to claim 9, further comprising a gas supply control unit configured to control the provided valve.
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