JP5303350B2 - ドライエッチング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品や磁気デバイスを生産するのに用いられるドライエッチング装置に関するものである。

近年エレクトロニクス機器は小型軽量化しかつ高性能なものが求められおり、それに伴い回路パターンも高密度化している。このような要求を満たせる製造技術として従来ドライエッチング技術が用いられている。例えば、太陽電池のテクスチャー形成、有機ＥＬ、サーマルヘッドの絶縁膜エッチングにおいては電子部品の絶縁膜や配線膜のパターン形成、形状、寸法を制御する必要がある。ドライエッチング処理を行うようにした実験機や少量生産装置の場合には、処理基板の設置、搬送などの操作は人が行うことが多い。

添付図面の図１には、先行技術のこの種のドライエッチング装置の構成を概略的に示し、１は真空処理室であり、この真空処理室１にはゲートバルブ２が設けられ、このゲートバルブ２を通って、エッチング処理すべき及び処理済み基板又はトレー３が挿入され、取り出される。また真空処理室１内には陰極を成す基板ホルダー４と陽極５とを対向させて配置し、真空処理室１の上部にはプロセスガス供給系６が接続され、そして真空処理室１は排気系７に接続されている。

このような実験機や少量生産装置においては、ドライエッチング後に処理基板を取り出す際に処理室は大気に戻されるが、その際には、装置全体の設置されている雰囲気中に設けた有害なプロセスガス検出用センサの検出結果に基いて処理室を開放するタイミングを決めている。或いは予め何回かガス検出試験を行い、処理室内又は装置の設置されている雰囲気内に残留ガスがないことを経験的に確認して取出し作業が行われているのが実状である。

しかし、このような手段を用いても処理室内に残留している例えば塩素系の有害なプロセスガスの放出される可能性があり、取り出し操作を行う作業者はそのような有害なプロセスガスに晒される危険がある。

また、このような問題は、特にローディングチャンバを備えていないバッチ式の生産装置においては顕著に起こり得る。特に例えば太陽電池のような大型の基板を処理するために処理室が比較的大きな容積を有するものでは、使用されるプロセスガスが当然多くなり、その分処理後に処理室内に残留する有害なガスの量も多くなる傾向があるので、基板又はトレーの取り出し時に雰囲気へ拡散する有害なプロセスガスの量も多くなる可能性があり、作業者の安全面から大きな問題となり得る。

ところで、かかる真空処理室内に残留ガスの検出・排出手段を設けることが考えられるが、しかし、大型の真空装置ではこのような残留ガスの検出・排出手段を真空処理室内に設けることは装置全体を極端に大型化することになり、装置自体のコスト面及び運転コスト面に関して問題が生じ得る。

本発明は、ドライエッチング後に処理済み基板を取り出すために真空処理室を大気に戻し開放する際に、放出される可能性のある残留プロセスガスの有無を検知して真空処理室を大気へ戻す際に効率的かつ安全に有害な残留プロセスガスを除去できるようにしたドライエッチング装置を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、本発明によれば、排気系及びガス導入系を備えた真空処理室の搬入・搬出開口部に設けたゲートバルブの外側に、該ゲートバルブを囲んで残留ガス排出用ケースを設け、該残留ガス排出用ケースに排気管を接続し、前記残留ガス排出用ケースが前記ゲートバルブから少なくとも５０ｍｍ以上の奥行をもち、前記ゲートバルブの開放時に前記真空処理室内の残留プロセスガスを排出処理するように構成したドライエッチング装置が提供される。

本発明によるドライエッチング装置においてはさらに、残留ガス排出用ケース又は排気管にガス検出器が設けられ得る。

本発明によるドライエッチング装置においては、ガス検出器が残留ガスを検出すると、残留ガス排出用ケースに接続した排気管を介して真空処理室内の残留ガスを強制的に排出処理するように構成され得る。この場合には、排気管は排気ポンプ及び／又はガス処理装置に接続され得る。

本発明の一実施形態によれば、真空処理室の搬出用ゲートバルブを囲んで設けられるケースは複数個設けてもよい。またケースは好ましくは塩化ビニルで構成され得る。

本発明によるドライエッチング装置においては、真空処理室の搬入・搬出開口部におけるゲートバルブの外側に、残留ガス排出用ケースを設け、ゲートバルブの開放時に真空処理室内の残留プロセスガスを排出処理するように構成しているので、真空処理室を開放した際に真空処理室内の残留プロセスガスが外部へ拡散することがなく、作業者が有毒な残留プロセスガスを吸い込む危険を未然に防ぐことができ、作業者の安全を保証することができる。

また、残留ガス排出用ケースはゲートバルブから少なくとも５０ｍｍ以上の外方へのびているので、ゲートバルブの開放時に真空処理室内の残留プロセスガスを外部へ拡散させることなく確実に真空処理室内の残留プロセスガスを排出処理することができる。

また、残留ガス排出用ケース又は排気管にガス検出器を設けた場合には、ゲートバルブの開放時に真空処理室内の残留プロセスガスの有無や濃度を検出することができ、それにより、作業者は、処理済の基板や基板を載せたトレーの取り出し作業において、有毒な残留ガスの有無を判断でき、作業の安全性を高めることができる。

さらにまた、本発明においては、真空処理室内部に残留プロセスガスの検出手段や排出処理手段を設けていないので、真空処理室の容積を有効に利用することができ、処理すべき基板が大きい場合には、その基板に適合する寸法の真空処理室を用意すればよく、装置の構成の点においても有利となる。

先行技術によるドライエッチング装置の例を示す概略線図。 本発明によるドライエッチング装置の一実施形態を示す概略線図。

以下添付図面の図２を参照して本発明によるドライエッチング装置の一実施形態について説明する。
図２には本発明の一実施形態によるバッチ式ドライエッチング装置を示し、図示装置は真空処理室１０を有し、この真空処理室１０はその一側部の搬入・搬出開口部にはゲートバルブ１１が設けられている。エッチング処理すべき及び処理済み基板又はトレー１２は、このゲートバルブ１１を通って、真空処理室１０内へ挿置され、真空処理室１０から取り出される。真空処理室１０のゲートバルブ１１の外側には、ゲートバルブ１１を囲んで残留ガス排出用ケース１３が設けられ、このケース１３は防錆、防食性の材料、例えば塩化ビニルで構成され、ゲートバルブ１１の外面から少なくとも５０ｍｍ突出するように設けられ得る。またケース１３には排気管１４及びガス検出器１５が接続されている。排気管１４は好ましくは適当なガス排出及びガス処理装置（図示していない）に接続され得る。ガス検出器１５は代わりに排気管１４に設けてもよい。また図２において、１６は基板ホルダーであり、１７は基板ホルダー１６に対向して設けられた対向電極であり、１８はプロセスガス供給源であり、１９は排気系である。

このように構成したドライエッチング装置における被処理基板１２の取り出し動作においては、まず真空処理室１０を大気開放し、被処理基板又は被処理基板がのるトレー12を出し入れするためにゲートバルブ１１を開放する。真空処理室１０内に残留ガスがある場合には、残留ガスは真空処理室１０から放出されるが、ゲートバルブ１１を囲んで設けたケース１３により排気管１４を介して排出される。真空処理室１０内に残留しているガスの濃度はガス検知器１５により検出される。残留ガスの濃度が作業者にとって安全な許容レベルより高い場合でも、ゲートバルブ１１を囲んで設けたケース１３により排気管１４を介して排出されるので、ゲートバルブ１１の開放により、真空処理室１０内に残留していたガスの雰囲気への放出は実質的に防止される。それにより作業者にとっては有害な残留ガスに晒されることなく安全な作業を保証することができる。

ところで、図示していないが、図示実施形態においては、ガス検知器１５が許容レベルより高い濃度の残留ガスを検知した場合にアラームや表示を行う手段を装置の設けられた室内や場所に設けることができる。

また図示形態では、真空処理室１０の一側部のゲートバルブ１１の外側に、ゲートバルブ１１を囲んで一つの残留ガス排出用ケース１３が設けられているが、ゲートバルブ１１に対して複数の残留ガス排出用ケースを設けることができる。

さらに、真空処理室１０内に残留するガスは通常水蒸気と結合するので、空気より重く、従ってガス検知器１５は下方位置に配置するのが好ましい。

本発明は、太陽電池のテクスチャー形成、有機EL、サーマルヘッドの絶縁膜エッチングに有利に応用され得る。

１０：真空処理室
１１：ゲートバルブ
１２：エッチング処理すべき及び処理済み基板又はトレー
１３：残留ガス排出用ケース
１４：排気管
１５：ガス検出器

Claims (2)

1. 排気系及びガス導入系を備えた真空処理室の搬入・搬出開口部に設けたゲートバルブの外側に、該ゲートバルブ を囲んで残留ガス排出用ケースを設け、該残留ガス排出用ケースに排気管を接続し、前記残留ガス排出用ケースが、前記ゲートバルブから少なくとも５０ｍｍ以上の奥行をもち、そして真空処理室内部に残留プロセスガスの検出手段及び排気処理手段を設けることなしに、前記ゲートバルブの開放時に前記真空処理室内の残留プロセスガスを外部へ拡散させずに排出処理できるように構成し、さらに、残留ガス排出用ケース又は排気管にガス検出器が設けられることを特徴とするドライエッチング装置。
2. ガス検出器が残留ガスを検出すると、残留ガス排出用ケースに接続した排気管を介して真空処理室内の残留ガスを強制的に排出処理することを特徴とする請求項１記載のドライエッチング装置。

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