JPS6191375A - プラズマエツチング装置の排気ベント機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、プラズマエツチング装置においてエツチング
処理の対象物であるクエへを収容する反応室、ローダ部
、アンローダ部等の排気ベント機構に関し、特に−気く
真空に引いたり或いは大気に開放することをなくしてウ
ェハの収容部内に付着した異物かまい上がらないように
したプラズマエツチング装置の排気ベント機構に関する
。

（ロ）　従来の技術 従来のプラズマエツチング装置の排気ベント機構は、ｇ
ＸＢ図に示すよう釦、ウェハの収容部、例えばエツチン
グ処理の反応室１に排気ライン２を接続し、この排気ラ
イン２の端末には油回転のロータリポンプ３が設けられ
、上記排気ライ／２の途中に設けられた排気バルブ４を
開（ことにより上記反応室１内を真空に引き、また、該
反応室ＩＫベントライン５を接続し、このベントライン
５の途中に設けられたベントバルブ６を開くことにより
上記反応室１を大気に開放するようになっていた。

（・）発明が屏決しようとする問題点 しかし、このような排気ペント機構においては、ステー
ジ７の上面にウェハを載せてエツチング処理をする際、
該ステージＴを上昇して反応室１０ベース下面に密着し
て密閉し、ｉ−タリボンプ３は常時回転している状態で
排気バルブ４をいきなり全開にすると矢印Ａ方向忙エア
が急激に引かれ、上記反応室１の内部は例えば１０”２
Ｔｏｒｒの低圧に一気に引かれるものであった。このと
き、反応室１の内壁面に付着したエツチング処理時の反
応生成物が上記急激な圧力変化による気流によりまい上
がり、ウェハの表面に落ちて付着するものであった。ま
た、エツチング処理が終了後は上記ステージ７を下降し
てウェハを取り出すが、このステージＴを下降す゛る際
にはベントライン５から例えば窒素ガスＮ２を導入して
大気圧に戻さねばならない。このとき、゛ベントバルブ
６をいきなり全開にすると、１０−２Ｔｏｒｒの低圧の
反応室１内に矢印Ｂのように一気に大気圧状態の窒素ガ
スが流れ込み、こ□の急激な圧力変化による気流により
上記と同様にして反応室１の内壁面に付着した反応生成
物かまい上がり、ウェハの表面に落ちて付着するもので
あった。このようにウエノ・の表１１に異物が付着する
と、その部分のペレットからはＩＣ（集積回路）等の半
導体部品が製造できなくなり、一枚のウェハから作れる
ペレットの歩留りが悪くなるものであった。また、製品
として残・つたペレットにもわずかの異物が付着してい
ることがあり、品質の低下を来たすものであった。

そこで、本発明は、−気に真空に引いたり或い謙大気＆
Ｃｇｉ４放することをなくして収容部内に付着した異物
かまい上がらないようにし、製品としての歩留り並び和
品質を向上することができるプラズマエツチング装置の
排気ベント機構を提供することを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 そして上記の問題点は本発明によれば、エツチング処理
の対象物であるウェハを収容する収容部を有しこの収容
部内のエアを抜く排気ラインを有すると共に上記収容部
を大気ｖｃＲｋするベントラインを有するプラズマエツ
チング装置の排気ペジト機溝において、上記排気ライン
のメイン排気バルブと並列に流量を制限する第一のバイ
パスラインを設けると共に、上記メイン　、排気バルブ
は上記バイパスラインの開閉バルブを開いて所定時間だ
けスロー排気してから開くようにし、上記ベントライン
のメインベントバルブと並列に流量を制限する第二のメ
インぐスラインを設げると共に、上記メインベントバル
ブは上記バイパスラインの開閉バルブを開いて所定時間
だけスローベントしてから開くようＩＣしたことを特徴
とするプラズマエツチング装置の排気ベント機構を提供
することによって屏決される。

（ホ）作　用 本発明によるプラズマエツチング装置の排気ベント機構
は、排気ラインのメイン排気バルブ尼並列に流量を制限
する第一のバイパスラインを設けると共和ベントライン
のメインベントバルブと並列に流量を制限する第二のバ
イパスラインを設け、上記メイン排気バルブ及びメイン
ベントバルブは上記第−又は第二のバイパスラインの開
閉バルブを開いて所定時間だけスロー排気又ハスローベ
ントしてから開くようにしたことにより、大気圧から一
気に真空に引いたり或いは真空状態を一気に開放するこ
とをなくして、ウニへの収容部内に付着した異物かまい
上がらないようＫするものである。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明尤よるプラズマエツチング装置の排気ベ
ント機構を示す概要図である。収容部１は、エツチング
処理の対象物であるウエノ・を収容するもので、例えば
ウエノ・にエツチング処理を施す反応室、又はこれから
反応室でエツチング処理を施すべきウェハを集積してｋ
くローダ部、或いは上記反応室でエツチング処理をした
後のウェハを集積するアンローダ部等である。上記収容
部１の一方には排気ライン２が接続されている。この排
気ライン２は、反応室等の収容部１内のエアを抜き例え
ば１０−’　Ｔｏｒｒ程度の真空にするもので、該排気
ライン２の端末には油回転のロータリポンプ３が設けら
れ、その途中にはメイン排気バルブ８が設けられている
。上記収容部１０反対がわにはベントライ？５が接続さ
れている。このベントライン５は、反応室等の収容部１
内を大気に開放し例えばＩＦ２Ｔｏｒｒ　　程度の真空
を大気圧状態に戻すもので、該ペントライン５の途中に
はメインベントバルブ９が設けられている。

ここで、本発明ＶＣｊ６いては、上記排気ライン２のメ
イン排気バルブ８と並列に第一のバイパスライン２ｂが
設けられている。この第一のバイパスライン２ｂは、上
記排気ライン２に比し流量を制限した状態で収容部１内
のエアを抜くもので、その途中には開閉バルブ１０が設
けられている。上記第一のバイパスライン２ｂにおける
流量の制限は、第２図に示すように、排気ライン２の管
径（例えば約２５調）Ｉｃ比して第一のバイパスライン
２ｂの管径を小さくしたり（例えば約６飄）、この第一
のバイパスライン２ｂの途中にニードル弁等の流ｉ調節
弁１１を設けて行う。なお、第２図では管径を小さくす
ることと流量調節弁１１を設けることとの併用で示した
が、本発明はこれに限られず、第一のバイパスライン２
ｂの管径を小さくするだけ、或いは管径は同じで流量調
節弁１１を設げるだけでもよい。そして、上記メイン排
気バルブ８は、上記第一のバイパスライン２ｂの開閉バ
ルブ１０が開いて所定時間だけ経過後に開くようＫ　Ｉ
！電気的制御されるようになっている。才なわち、第３
図に示すように、コントローラ１２から排気開始の信号
Ｓ１が送出されると、この信号Ｓ１は第一のバイパス駆
動回路１３とメイン排気系のタイマ１４とに同時罠入力
し、上記バイパス駆動回路１３は直ちに動作して電磁弁
からなる開閉バルブ１０を開くが、゛メイン、排気系は
上記タイマ１４にセットされた所定時間を経過した後に
該タイマ１４から動作信号Ｓ２が送出され、この動作信
号Ｓ２の入力で排気駆動回路１５が動作してメイン排気
バルブ８の空圧弁を開くようになっている。

また、上記ペントライン５のメインベントバルブ９と並
列に第二のバイパスライン５ｂが設けられている。この
第二のバイパスライン５ｂは、上記ペントライン５に比
し流量を制限した状態で収容部１内を大気に開放するも
ので、そ゛の途中には開閉バルブ１６が設けられている
。

上記第二のバイパスライン５ｂＫおける流量の、ｌｌｌ
１限は、第４図に示すように、この第二のバイパスライ
ン５ｂの途中にニードル弁等の流量調節弁１７な設けて
行う。なお、ａｇ４図では第二〇バイパスライン５ｂの
管径はペントライン５゛の管径と同じとして流ｉｔ調節
弁１７だゆで流量を制限するものとして°示したが、本
発明はこれに限られず、第二のバイパスライン５ｂの管
径をペントライン５に比して小さくしたり、或いは管径
を小さくすることと流量調節弁１７を設けることとめ併
゛用であってもよい。そして、上記メインベントバルブ
９は□、上記第二のバイパスライン５ｂの開閉バルブ１
６が開いて所定時間だけ経過後に開くように電気的に制
御されるようになっている。すなわち、第ε図に示すよ
うに、コントローラ１２からベント開始の信号３ｇが送
出されると゛、この信号Ｓｓは第二のバイパス駆動回路
１８とメインベント系のタイマ１９とに同時に入力し、
上記バイパス駆動回路１８は直ちに動作して電磁弁から
なる開閉バルブ１６を開くが、メインベント系は上記タ
イマ１９にセットされた所定時間を経過した後〈該タイ
゛７１′９から動作信号Ｓ４が送出され、この動作信号
Ｓ４の入力でベント駆動回路２０が動作してメインベン
トバルブ９の電磁弁を開くようになっている。

次に、このように構成された本発明の排気ベント機構の
作動について説明する。まず、例えばウェハにエツチン
グ処理をする反応室（１）からエアを抜くには、第３図
に示すコントローラ１２から排気開始の信号Ｓ１を送出
する。この信号Ｓ１は、第一のバイパス駆動回路１３と
タイマ１４とに同時に入力し、上記バイパス駆動回路１
３は直ちに動作して開閉バルブ１０は開くが、メイン排
気バルブ８は閉じたままとなっている。このとぎ、第１
図及び第２図において、ロータＩＪポンプ３による矢印
Ｃ方向の引きにより、第一のバイパスライン２ｂ内忙は
矢印ｐ。

ｑのように流量が制限された流れが生じ、この第一のバ
イパスライン２ｂを介して収容部１内のエアを矢印Ａの
ようにスロー排気する。これを、第６図に圧力の変化で
示すと、大気圧の状態で上記開閉バルブ１０が開いた点
りからタイマ１４の所定時間ｔ１　　が経過する点Ｍま
では圧力の低下率はゆるく、この間はスロー排気の領域
Ｅ１となる。次に、上記タイマ１４にセットされた所定
時間ｔ１　　が経過すると、第３図に示すように、該タ
イマ１４から動作信号Ｓ２が送出され、この信号Ｓ２の
入力で排気駆動回路１５が動作してメイン排気バルブ８
を開く。すると、第２図において破線矢印りで示すよ５
に、メイン排気バルブ８を介して排気ライン２．２間に
弁が全開されたエアの流れが生じ、収容部１内のエアを
矢印Ａのように全開排気する。これを、第６図に圧力の
変化で示すと、タイマ１４の働きでメイン排気バルブ８
が開いた点Ｍからは圧力の低下率が急激になり、処理圧
に至る点Ｎまでは全開排気の領域Ｅ２となる。なお、や
第６図で鎖線で示すカーブ２１は、従来の排気ベント機
構で大気圧の点りからいきなり全開排気した状態を示し
ており、この場合は、引き始めの当初忙おいて内部の反
応生成物等の異物がまい上がる領域２２があった。本発
明においては、上記領域２２にかかる部分は、圧力を急
激に低下させずスロー排気しているので、従来のような
異物のまいＬがりを抑えることができる。

次に、例えば反応室（１）内でエツチング処理をした後
に処理後のウェハを取り出す際に・該反応室（１，）内
を大気に開放するには、第５図釦示すコントローラ１２
からベント開始の信号Ｓ３を送出する。この信号Ｓ５は
、第二のバイパス駆動回路１８とタイマ１９とに同時に
入力し、上記バイパス駆動回路１Ｂは直ちに動作して開
閉バルブ１５は開（が、メインベントバルブ９は閉じた
ままとなっている。このとき、Ｍ１図及び第４図におい
て、ベントライ１５の端部から大気圧状態の窒素ガスＮ
２を矢印方向に導入すること罠より、第二のバイパスラ
イン５ｂ内には矢印ｕ、ｖのように流量が制限された流
れが生じ、この第二のバイパスライン５ｂを介し【収容
部１内へ大気を矢印Ｂのようにスローベントする。これ
を、第７図に圧力の変化で示すと、処理圧の点Ｎから内
部の残ガスを排出するため一旦さらに圧力を低下させた
時間ｔ２　の後に、上記開閉バルブ１６が開いた点Ｐか
らタイマ１９０所定時間ｔ３　が経過する点Ｑまでは圧
力の上、外車はゆる（、この間はスローベントの領域ｖ
１となる。次に、上記タイ＋１９１ｃセツトされた所定
時間ｔ３　　が経過すると、第５図に示すよ５Ｖｃ、該
タイマ１９から動作信号Ｓ４が送出され、この信号Ｓ４
の入力でベント駆動回路２０・が動作してメインベント
バルブ９を開く。すると、第４図Ｋ　’Ｆ４いて矢印Ｆ
で示すように、メインベントバルブ９を介してベントラ
イン５゜５間に弁が全開された大気又は窒素ガスの流れ
が生じ、収容部１内へ矢印Ｂのように大気圧を全開ベン
トする。これを、第７図に圧力の変化で示すと、タイマ
１９の働きでメインベントバルブ９が開いた点Ｑからは
圧力の上昇率が急激になり、大気圧に至る点Ｒまでは全
開ベントの領域ｖ２となる。なお、第７図で鎖線で示す
カーブ２３は、従来の排気ベント機構で処理圧近傍の点
Ｐからいきなり全開ベントした状態を示しており、この
場合は、開放の当初において内部の異物かまい上がる領
域２４があった。本発明においては、上記領域２４Ｋか
かる部分は、圧力を急激に上昇させずスローベントして
いるので、従来のような異物のまい上がりを抑えること
ができる。

（ト）発明の効果 本発明は以上説明したように、排気ライン２のメイン排
気バルブ８と並列に流量を制限する第一のバイパスライ
ン２ｂを設けると共にベント２イン５のメインベルトバ
ルブ９と並列に流量を制限する第二のバイパスライン５
ｂを設け、上記メイン排気バルブ８及びメインベントバ
ルブ９は上記第−又シま第二のバイパスライン２ｂ。

５ｂの開閉バルブ１０．１６を開いて所定時間ｔ１．ｔ
ｓだけスロー排気又はスローベントしてから開くよ５に
したので、大気圧から一気に真空釦引いたり、或いは真
空状態を一気圧大気に開放することをな（して、ウニ／
７．の収容部１内に付着した異物かまい上がらないよ５
に−することができる。したがって、ウニ・・の表面に
異物が付着するのを防止して、製品としての歩留りを向
上すると共に品質の向上を図ることができる。また、第
一のバイパスライン２ｂ及び第二のバイパスライン５ｂ
を設けて、所定時間後にスロー排気カーら全開排気へ移
行させると共に、スローベントから全開ベント忙移行さ
せるようＫしたので、単に排気ライン２及びベントライ
ン５にそれぞれ流量調節弁を直列に設けたのに比し、全
体として短時間で処理圧に引くことができると共和、処
理圧から大気圧に戻すことができる。さらく、第一のバ
イパスライン２ｂ又は第二のバイパスライン５ｂＫ流量
調節弁１１゜１７を設けた場合は、異物かまい上がらな
い程度の最適なバイパス量に調節して、スロー排気の時
間ｔ１　　又はスローベントの時間ｔｓ　　を最短に選
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラズマエツチング装置の排気ベ
ント機構を示す概要図、第２図はメイン排気バルブと第
一のバイパスラインの構造を示す斜視図、第３図はその
制御ブロック図、第４図はメインベントバルブと第二の
パイでパスラインの構造を示す斜視図、第５図はその゛
制御ブロック図、第６図は排気状態における圧力変化４
示すグラフ、第７図はベント状態〈おける圧力変化を示
すグラフ、第８図は従来のクズマエッチング装置の排気
ベント機構を示す〒要因である。 １・・・収容部、　　　　２・・・排気ラブン、２ｂ・
・・第一のバイパスライン、 ３・・・ロータリポンプ、 ５・・・ベントツイン、５ｂ・−・第二のバイノ々ス゛
ライレ、　　　　　　　８・・・メイン排気・くルプ１
．９・・・メインベントバルブ、 １０・・・第一のバイパスラインの開閉）くルプ、１１
．１７・・・流量調節弁、 １４．１９・−・タイマ、 １６・・・第二のバイパスラインの開閉バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エッチング処理の対象物であるウエハを収容する収
   容部を有しこの収容部内のエアを抜く排気ラインを有す
   ると共に上記収容部を大気に開放するベントラインを有
   するプラズマエッチング装置の排気ベント機構において
   、上記排気ラインのメイン排気バルブと並列に流量を制
   限する第一のバイパスラインを設けると共に、上記メイ
   ン排気バルブは上記バイパスラインの開閉バルブを開い
   て所定時間だけスロー排気してから開くようにし、上記
   ベントラインのメインベントバルブと並列に流量を制限
   する第二のバイパスラインを設けると共に、上記メイン
   ベントバルブは上記バイパスラインの開閉バルブを開い
   て所定時間だけスローベントしてから開くようにしたこ
   とを特徴とするプラズマエッチング装置の排気ベント機
   構。 ２、上記第一のバイパスライン又は第二のバイパスライ
   ンに流量調節弁を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のプラズマエッチング装置の排気ベント機
   構。