JPH10256230A - ドライエッチング装置、およびエッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法 - Google Patents

ドライエッチング装置、およびエッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法

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JPH10256230A
JPH10256230A JP5177797A JP5177797A JPH10256230A JP H10256230 A JPH10256230 A JP H10256230A JP 5177797 A JP5177797 A JP 5177797A JP 5177797 A JP5177797 A JP 5177797A JP H10256230 A JPH10256230 A JP H10256230A
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JP
Japan
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reaction product
capturing
processing chamber
section
dry etching
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JP5177797A
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Naomiki Tamiya
直幹 民谷
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチングにより発生する反応生成物を、タ
ーボ分子ポンプ以降の排気側配管に付着するのを防止す
ることができるドライエッチング装置を提供する。 【解決手段】 ドライエッチング装置は、ハロゲンガス
を用いたドライエッチングにより、半導体装置の配線材
料を加工する反応処理室を有する。また、排気側配管を
介して排気することにより、反応処理室を高真空に維持
する排気手段を有する。ここで、反応処理室と排気側配
管との間に、反応生成物を捕獲するための反応生成物捕
獲処理室を設置する。この反応生成物捕獲用処理室は、
反応生成物捕獲部14と、この反応生成物捕獲部14を
収納する外壁部13とからなっている。また、外壁部1
3は、反応生成物捕獲部14を取り出すことができる開
口部15を有する本体部16と、この本体部16の開口
部15にはめ込む蓋体部からなる。また、外壁部13
は、反応生成物の捕獲効率を向上させるために、反応生
成物捕獲部14を冷却する冷却手段8,9,10を有す
る。反応生成物捕獲部14は、反応生成物の捕獲面積を
増加させるためのフィン11を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体など
の製造に適用して好適なドライエッチング装置、および
エッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
半導体装置の配線材量には、Al(Al系合金を含
む)、WおよびTi系合金を単体若しくは積層の形で用
いるのが一般的であった。また、その加工には、フッ
素、塩素などのハロゲンガスが用いられていた。
【0003】上記配線材は、ハロゲンガスで比較的容易
に加工できる反面、エッチングの際に発生する反応生成
物の沸点が高いという問題がある。沸点の高い反応生成
物は、比較的低温部分、例えば、高真空排気用補助ポン
プとして使用されるターボ分子ポンプ内や排気側配管内
に積極的に吸着する。
【0004】この結果、反応生成物がターボ分子ポンプ
や排気側配管内に堆積することで、装置の排気効率が劣
化し、そのため設定圧力に制御できなくなり、ひいては
加工不良が生じるなどの問題が起きた。
【0005】よって、反応処理室と同様に、ターボ分子
ポンプや排気側配管内についても定期的なメンテナンス
を施す必要があった。しかし、現状の装置構造では、排
気系のメンテナンス頻度が、他のプロセス装置に比べて
多かった。
【0006】また、ターボ分子ポンプのオーバーホール
費用は、概して高価であること、配管内のメンテナンス
に要する時間がかかることなどもあり、コスト面及び装
置のダウンタイムの面からも非常に損失が大きかった。
【0007】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、エッチングにより発生する反応生成物を、
ターボ分子ポンプ以降の排気側配管に付着するのを防止
することができるドライエッチング装置、およびエッチ
ングにより発生する反応生成物を捕獲する方法を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ装置は、ハロゲンガスを用いたドライエッチングによ
り、半導体装置の配線材料を加工する反応処理室と、排
気側配管を介して排気することにより、反応処理室を高
真空に維持する排気手段を有するドライエッチング装置
において、反応処理室と排気側配管との間に、反応生成
物を捕獲するための反応生成物捕獲処理室を設置するも
のである。
【0009】また、本発明のエッチングにより発生する
反応生成物を捕獲する方法は、ハロゲンガスを用いたド
ライエッチングにより半導体装置の配線材料を加工する
反応処理室と、排気側配管を介して排気することにより
反応処理室を高真空に維持する排気手段とを有するドラ
イエッチング装置の、反応処理室と排気側配管との間
に、反応生成物を捕獲するための反応生成物捕獲処理室
を設置する方法である。
【0010】本発明のドライエッチング装置によれば、
反応処理室と排気側配管との間に、反応生成物を捕獲す
るための反応生成物捕獲処理室を設置することにより、
エッチングにより発生する反応生成物を、ターボ分子ポ
ンプ以降の排気側配管に付着するのを防止することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明ドライエッチング装
置、およびエッチングにより発生する反応生成物を捕獲
する方法の実施例について図1および図2を参照しなが
ら説明する。
【0012】図1は、本発明のドライエッチング装置の
要部を概念的に示したものである。図1中、上の方にあ
る反応処理室1では、半導体装置の配線材料をドライエ
ッチングにより加工する。半導体装置の配線材量には、
Al(Al系合金を含む)、WおよびTi系合金を単体
若しくは積層の形で用いる。また、その加工には、フッ
素、塩素などのハロゲンガスを用いたドライエッチング
により行う。
【0013】ここで、配線材は、ハロゲンガスで比較的
容易に加工できる反面、エッチングの際に反応生成物を
発生させる。
【0014】反応処理室1及び圧力制御用のバタフライ
バルブ2はプロセスに支障を来さない程度の温度に制御
されている。通常は、この温度は60℃程度に設定す
る。反応生成物が、反応処理室1およびバタフライバル
ブ2の内側表面に付着するのを防止するためである。
【0015】上述の反応処理室1は、ターボ分子ポンプ
4および排気側配管5を介して、排気手段(図示せず)
により排気がなされ、高真空が維持される。
【0016】反応処理室1とターボ分子ポンプ4との間
には、反応生成物を積極的に捕獲するための小型の反応
生成物捕獲処理室3を設置する。反応生成物捕獲処理室
3の詳細については後に述べる。
【0017】反応生成物捕獲用処理室3と上流の反応処
理室1との間、および下流のターボ分子ポンプ4との間
には、真空遮断用のゲートバルブ6,6を設け、反応生
成物捕獲用処理室3を真空的に切り離すことができる。
【0018】図2は、上述した反応生成物捕獲用処理室
の構成を詳細に示したものである。図に示すように、反
応生成物捕獲用処理室は、外壁部(図2A)と反応生成
物捕獲部(図2B)とからなっている。
【0019】図2Aにおいて、外壁部13は、反応生成
物捕獲部14(後に詳述する)を収納するものであり、
円筒状をなしている。また、反応生成物捕獲部14を外
壁部13に収納したときは、反応生成物捕獲部の外側表
面と外壁部13の内側表面を密着させる。
【0020】外壁部13は少なくとも、2つの部分に分
解できる。すなわち、外壁部13を分割して、一方の部
分(以下、「蓋体部」という)を取り外すと、図2Aに
示すように、他方の部分(以下、「本体部」という)に
開口部15が現れる。この開口部15から、反応生成物
捕獲部を容易に取り出すことができる。
【0021】なお、蓋体部を本体部16の開口部15に
はめ込んだときは、この蓋体部と本体部16の間はシー
ルにより真空漏れを防止している。また、本体部16の
ねじ穴7は、蓋体部を開口部にはめ込んだ後に、蓋体部
を本体部16に固定するため、ねじをねじ込むための穴
である。
【0022】また、本体部16の冷却媒体用穴8は、冷
却媒体を流すための管であり、この冷却媒体用穴は蓋体
部にも同様に設けてある。蓋体部を本体部16の開口部
15にはめ込んだときは、本体部の冷却媒体用穴8と蓋
体部の冷却媒体用穴は液密状態で連結される。
【0023】外壁部13は、反応生成物の捕獲効率を向
上させるため、上述したように、冷却手段を有してい
る。すなわち、外壁部内に冷却媒体を循環させる機構を
持たせている。冷却媒体としては水を用いる。冷却媒体
の温度は15〜20℃の範囲にあることが望ましい。冷
却媒体の温度を15℃より低くするためには、特殊な配
管が必要で設備費が高くなる欠点があるからであり、2
0℃より高いと捕獲効率が低下するからである。なお、
水以外の冷却媒体を用いることができることはもちろん
である。
【0024】上述したように、反応生成物捕獲部14を
外壁部13に収納したときは、反応生成物捕獲部14の
外側表面と外壁部13の内側表面は密着しているので、
反応生成物捕獲部14から外壁部13への熱伝導が効率
的になされる。
【0025】したがって、外壁部13内に冷却媒体を循
環することにより、反応生成物捕獲部14を冷却するこ
とができ、さらにフィン11(後に詳述する)を冷却す
ることができる。この結果、フィン11における反応生
成物の捕獲効率を向上させることができる。
【0026】反応生成物捕獲部14は、図2Bに示すよ
うに、円筒状(図2Bは、円筒の軸方向の断面図を示し
ている)である。また、反応生成物捕獲部14の内側
は、その表面積を大きくする構造を有している。言い換
えると、反応生成物捕獲部14の内側の表面積は、反応
生成物捕獲部14が円筒のみからなると仮定したときの
内側の表面積よりも大きい。すなわち、表面積を拡大す
る部分(以下、「表面積拡大部」という)を設けてい
る。
【0027】本実施例では、図2Bに示すように、反応
生成物捕獲部14は、排気効率を著しく劣化させない程
度に、表面積拡大部として、フィン11を設け、反応生
成物捕獲部14内の表面積を増やし、捕獲効率を向上さ
せている。
【0028】図2Bのフィンは3段構造からなり、下に
行くほど中心に設けた穴の直径が小さくな行っている。
これは、真空の下流側に行くほど接触面積を大きくし
て、反応生成物の捕獲効率を高めるためである。
【0029】なお、フィンの形状は図2Bに示したもの
に限るものではない。反応生成物捕獲部を、二重の筒の
形状として両者の間に螺旋状に金属板を設けることもで
きる。 このほか、接触面積を大きくする形状とするこ
とであれば、その他のものを採用できることはもちろん
である。
【0030】反応生成物捕獲部14は、アルミニウムか
らなっている。熱伝導度が大きく、捕獲効率を大きくす
ることができるからである。生成物捕獲部の材質は、上
述のアルミニウムに限らず、SUSなどその他の金属を
用いることもできる。
【0031】また、構成材としては、フッ酸処理(Al
系反応生成物除去に使用)や、過水処理(Ti系、W系
反応生成物除去に使用)に耐え得るものであることが望
ましい。
【0032】なお、外壁部に冷却媒体を循環しなくて
も、面積拡大部の面積が大きいので室温でも反応生成物
を捕獲することができる。
【0033】以上のことから、本実施例によれば、反応
処理室とターボ分子ポンプとの間に、反応生成物捕獲処
理室を設けることで、ターボ分子ポンプ及び排気側配管
のメンテナンス頻度を低減することが可能となり、コス
ト面及びマシンのダウンタイムなどの設備生産性の面で
効果がある。
【0034】また、反応生成物捕獲処理室を真空的に切
り離すことで、反応処理室及びターボ分子ポンプを停止
させることなく、捕獲処理室をオーバーホールできるこ
とにより、メンテナンス性の簡略化、短時間化に効果が
ある。
【0035】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応処理室とターボ分子ポンプとの間に、反応生成物捕
獲処理室を設けることで、反応生成物がターボ分子ポン
プや排気側配管内に堆積するのを防止でき、装置の排気
効率を高く維持することができる。
【0037】また、ターボ分子ポンプ及び排気側配管の
メンテナンス頻度を低減することが可能となり、コスト
を低減できるとともに、マシンのダウンタイムを短くす
ることができる。
【0038】また、反応生成物捕獲処理室を真空的に切
り離すことで、反応処理室及びターボ分子ポンプを停止
させることなく、捕獲処理室をオーバーホールできるこ
とにより、メンテナンス性の簡略化、短時間化を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ドライエッチング装置の要部を示す構成
図である。
【図2】本発明ドライエッチング装置の反応生成物捕獲
処理室の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
1 反応処理室、2 バタフライバルブ、3 反応生成
物捕獲処理室、4 ターボ分子ポンプ、5 排気側配
管、6 ゲートバルブ、7 ネジ穴、8 冷却媒体用
穴、9 冷却媒体入口、10 冷却媒体出口、11 フ
ィン、13 外壁部、14 反応生成物捕獲部、15
開口部、16 本体部

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲンガスを用いたドライエッチング
    により、半導体装置の配線材料を加工する反応処理室
    と、 排気側配管を介して排気することにより、上記反応処理
    室を高真空に維持する排気手段を有するドライエッチン
    グ装置において、 上記反応処理室と上記排気側配管との間に、反応生成物
    を捕獲するための反応生成物捕獲処理室を設置すること
    を特徴とするドライエッチング装置。
  2. 【請求項2】 反応生成物捕獲処理室は、その内側に表
    面積拡大部を設けてい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。
  3. 【請求項3】 反応生成物捕獲処理室は、その内側にフ
    ィンを設けてい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。
  4. 【請求項4】 反応生成物捕獲用処理室は、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなっていることを特
    徴とする請求項1記載のドライエッチング装置。
  5. 【請求項5】 反応生成物捕獲用処理室は、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなり、 外壁部は、上記反応生成物捕獲部を取り出すことができ
    る開口部を有する本体部と、この本体部の開口部にはめ
    込む蓋体部からな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。
  6. 【請求項6】 反応生成物捕獲用処理室は、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなり、 上記反応生成物捕獲用処理室と上流の反応処理室との
    間、および下流の排気側配管との間に、真空遮断用のゲ
    ートバルブを設け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。
  7. 【請求項7】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成物
    捕獲部を冷却する冷却手段を有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。
  8. 【請求項8】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成物
    捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に表
    面積拡大部を設けてい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。
  9. 【請求項9】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成物
    捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側にフ
    ィンを設けてい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。
  10. 【請求項10】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなっていることを特
    徴とする請求項1記載のドライエッチング装置。
  11. 【請求項11】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなり、 外壁部は、上記反応生成物捕獲部を取り出すことができ
    る開口部を有する本体部と、この本体部の開口部にはめ
    込む蓋体部からな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。
  12. 【請求項12】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に
    表面積拡大部を設けた反応生成物捕獲部と、この反応生
    成物捕獲部を収納する外壁部とからなり、 上記反応生成物捕獲用処理室と上流の反応処理室との
    間、および下流の排気側配管との間に、真空遮断用のゲ
    ートバルブを設け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。
  13. 【請求項13】 ハロゲンガスを用いたドライエッチン
    グにより半導体装置の配線材料を加工する反応処理室
    と、排気側配管を介して排気することにより上記反応処
    理室を高真空に維持する排気手段とを有するドライエッ
    チング装置の、 上記反応処理室と上記排気側配管との間に、 反応生成物を捕獲するための反応生成物捕獲処理室を設
    置することを特徴とするエッチングにより発生する反応
    生成物を捕獲する方法。
  14. 【請求項14】 反応生成物捕獲処理室は、その内側に
    表面積拡大部を設けていることを特徴とする請求項13
    記載のエッチングにより発生する反応生成物を捕獲する
    方法。
  15. 【請求項15】 反応生成物捕獲処理室は、その内側に
    フィンを設けていることを特徴とする請求項13記載の
    エッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法。
  16. 【請求項16】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする
    請求項13記載のエッチングにより発生する反応生成物
    を捕獲する方法。
  17. 【請求項17】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に
    表面積拡大部を設けていることを特徴とする請求項13
    記載のエッチングにより発生する反応生成物を捕獲する
    方法。
  18. 【請求項18】 反応生成物捕獲用処理室は、反応生成
    物捕獲部を冷却する冷却手段を有し、かつ、その内側に
    フィンを設けていることを特徴とする請求項13記載の
    エッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法。
JP5177797A 1997-03-06 1997-03-06 ドライエッチング装置、およびエッチングにより発生する反応生成物を捕獲する方法 Pending JPH10256230A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478923B1 (en) 1999-08-20 2002-11-12 Nec Corporation Vacuum operation apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6478923B1 (en) 1999-08-20 2002-11-12 Nec Corporation Vacuum operation apparatus

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