JPH11271809A - ドライエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形物収集部23により排気ガス処理部24での
排気ガス物質による詰まりを防ぎ、しかも、排気ガス処
理部24の処理部バイパス開閉弁55が開いた際に固形物収
集部23からの揮発成分の流出を防ぐ。 【解決手段】 ドライエッチング部21の排気ライン22に
固形物収集部23および排気ガス処理部24を順に配置す
る。固形物収集部23と並列に収集部バイパス開閉弁45を
有する収集部バイパスライン44を接続する。排気ガス処
理部24と並列に処理部バイパス開閉弁55を有する処理部
バイパスライン54を接続する。固形物収集部23の入口お
よび出口に入口側開閉弁41および出口側開閉弁42を配置
する。処理部バイパス開閉弁55が開く際に、入口側開閉
弁41および出口側開閉弁42を閉止させる制御部46を備え
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、薄膜トランジスタ
製造工程に於ける、ドライエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器用の表示装置として液晶
表示装置が多く用いられているようになってきている。
この液晶表示装置は、マトリックス状に配置された画素
部にスイッチング素子を配置し、このスイッチング素子
に駆動素子を接続して構成されるものが多いが、これら
の能動的な機能を果たすために薄膜トランジスタが多く
用いられている。

【０００３】薄膜トランジスタの形成工程において、Ｓ
ｉ膜やゲート線のＭｏＷ膜の加工にはテーパー形状の制
御性が優れている点や線幅の加工精度の点から、ドライ
エッチングプロセスが一般に行なわれている。ドライエ
ッチングプロセスでは減圧された処理室において、原料
ガスをプラズマにより励起させ、活性なラジカル成分や
イオンにより被エッチング膜をエッチング加工するもの
である。

【０００４】処理室内に残った未反応ガスや被エッチン
グ膜との反応化合物は、真空ポンプにより処理室から排
気される。このような排気ガスには環境に影響を及ぼす
可能性が高いものがあるために、無害化処理された後
に、工場内の排気ダクトに排出される。有害な排気ガス
を無害化するための装置としては、中和反応や酸化反応
を使用した排気ガス処理装置が一般的に使用されてい
る。

【０００５】図２に一般的な排気ガス処理装置を付加し
たドライエッチング装置の構成を示す。ドライエッチン
グ部（以下、エッチャーと呼ぶ）１の処理室２にガス供
給部３から原料ガスが供給されてエッチングが行なわれ
る。この処理室２内に残った未反応ガスや被エッチング
膜との反応化合物などを含む排気ガスは、真空ポンプ４
により排気ライン５に排気され、排気ライン５の途中に
配置された排気ガス処理部６内の図示しないカラムに流
入され、カラム内の薬剤と反応して無害化された後、工
場内の排気ダクト７に排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エッチャー１
から排気された被エッチング膜との反応ガスの中には、
蒸気圧が低い物質が含まれている場合がある。この排気
ガスが排気ライン５の配管の中で室温に戻った場合、固
形物として排気ライン５の配管内やカラム内で堆積して
しまうことになる。配管内で詰まったときには、定期的
な清掃を行なって詰まりを取り除くことができるが、カ
ラム内で詰まったときには、清掃ができないため、無害
化の処理能力がまだ残っているのにも関わらず、交換し
なくてはならない。このカラム内の薬剤の交換詰め替え
は、かなりの費用が発生してしまうため、ランニングコ
ストの上昇を招いている。

【０００７】そこで、このような問題点を解決するため
に、図３に示すように、エッチャー１の真空ポンプ４と
排気ガス処理部６の間の排気ライン５に、固形物を収集
するための固形物収集部８を設けることを考えた。真空
ポンプ４から排気された排気ガスは固形物収集部８内に
設置された図示しない収集カートリッジ内を通過させら
れる。この収集カートリッジ内は冷却されており、排気
ガスに含まれる物質は強制的に固体状態となり収集カー
トリッジ内に堆積することとなる。そのため、排気ガス
処理部６内のカラムの詰まりを防ぐことができる。さら
に、収集カートリッジ内の固形物を取り出してやれば何
度でも使用することが可能となり、ランニングコストを
低く押えることができる。また、冷却のみでは収集が不
十分な場合は、安価なフィルターを取り付ければよく、
この場合でもランニングコストを低く抑えることができ
る。したがって、固形物収集部８により、カラムの詰ま
りを無くし、カラムの無害化の処理能力を最後まで使い
きることが可能になる。

【０００８】通常、排気ガス処理部６においては、カラ
ムや工場内の排気ダクト７が詰まった際に、排気ライン
５の内圧が異常に高くなるのを防ぐために、排気ライン
５をカラム系統とは別にバイパスライン９を設けておく
ことが一般的である。つまり、カラムの入口に圧力モニ
ター10を設置しておき、設定以上の圧力になった場合、
バイパスライン９に取り付けてあるバイパス開閉弁11を
自動的に開けて、配管内が高圧になる前に排気ガスを逃
がす機構が設けられる。

【０００９】そのため、排気ガス処理部６のバイパス開
閉弁11が開いた際には、エッチャー１からの排気ガスが
排気ガス処理部６内のカラムを通過しないために、有害
な排気ガスがバイパスライン９を通じて工場内の排気ダ
クト７内に流出することになる。そこで、排気ガス処理
部６のバイパス開閉弁11が開いた際には、エッチャー１
のガス供給部３からの原料ガスの供給を停止することに
より、原料ガスが工場内の排気ダクト７内に流出するこ
とを防ぐことが可能となる。

【００１０】しかしながら、前述の固形物収集部８を取
り付けたドライエッチング装置では、排気ガス処理部６
のバイパス開閉弁11が開いた際に、エッチャー１の原料
ガスの供給を停止したとしても、固形物収集部８内に堆
積した固形物からの有害な揮発成分が工場内の排気ダク
ト７により吸引されて流出するおそれがある。そのた
め、工場内の排気ダクト７側に設置される排気ガス処理
装置に依存しなければならない。

【００１１】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、固形物収集部の付加により排気ガス処理部での排
気ガス物質による詰まりを防ぎ、さらに、排気ガス処理
部のバイパス開閉弁が開いた際に固形物収集部からの揮
発成分の流出を防ぐことができるドライエッチング装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【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、ドライエッチング部と、このドライエッチン
グ部に接続される排気ラインと、この排気ラインに配置
される固形物収集部と、この固形物収集部と並列に排気
ラインに接続される収集部バイパス開閉弁を有する収集
部バイパスラインと、前記固形物収集部の出口と収集部
バイパスラインの出口が排気ラインに合流する合流点と
の間に配置される出口側開閉弁と、前記収集部バイパス
開閉弁を開く際に、前記出口側開閉弁を閉止させる制御
部とを具備しているもので、固形物収集部により、排気
ガス中の固形物化する排気ガス物質を収集し、しかも、
収集部バイパス開閉弁を開く際に、固形物収集部の出口
側開閉弁を閉止することで、固形物収集部からの揮発成
分の流出を防げる。

【００１３】また、ドライエッチング部と、このドライ
エッチング部に接続される排気ラインと、この排気ライ
ンに配置される固形物収集部と、この固形物収集部と並
列に排気ラインに接続される収集部バイパス開閉弁を有
する収集部バイパスラインと、前記固形物収集部の出口
と収集部バイパスラインの出口が排気ラインに合流する
合流点との間に配置される出口側開閉弁と、前記排気ラ
インの固形物収集部より後流に配置される排気ガス処理
部と、この排気ガス処理部と並列に排気ラインに接続さ
れる処理部バイパス開閉弁を有する処理部バイパスライ
ンと、前記処理部バイパス開閉弁が開く際に、前記出口
側開閉弁を閉止させる制御部とを具備しているもので、
固形物収集部により、排気ガス処理部での排気ガス物質
による詰まりを防ぎ、さらに、排気ガス処理部の処理部
バイパス開閉弁が開いた際、固形物収集部の出口側開閉
弁を閉止することで、固形物収集部からの揮発成分の流
出を防げる。

【００１４】さらに、固形物収集部の入口と収集部バイ
パスラインの入口が接続される排気ラインの分岐点との
間に入口側開閉弁を具備し、制御部は、処理部バイパス
開閉弁が開く際に、入口側開閉弁を閉止させるもので、
固形物収集部からの揮発成分の流出をより確実に防げ
る。

【００１５】さらに、制御部は、入口側開閉弁が閉じる
際に、収集部バイパス開閉弁を開放させるもので、排気
ラインを流通状態に保てる。

【００１６】さらに、ドライエッチング部は、原料ガス
を供給するとともに、処理部バイパス開閉弁が閉く際に
原料ガスの供給を停止するガス供給部を有するもので、
排気ラインからの原料ガスの流出を防げる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照して説明する。

【００１８】図１はドライエッチング装置の構成図であ
る。

【００１９】ドライエッチング装置は、ドライエッチン
グ部（以下、エッチャーと呼ぶ）21を有し、このエッチ
ャー21の排気ライン22に固形物収集部23および排気ガス
処理部24が直列に配置され、さらに、排気ライン22の終
端が工場内の排気ダクト25に接続されている。

【００２０】エッチャー21は、エッチング処理を行なう
処理室31を有し、この処理室31には、原料ガスを供給す
るガス供給部32が接続されているとともに、処理室31内
に残った未反応ガスや被エッチング膜との反応化合物な
どの排気ガスを排気ライン22に吸引排気する真空ポンプ
33が接続されている。なお、ガス供給部32は、排気ガス
処理部24の後述する制御部56からの信号を受けて原料ガ
スの供給を停止する機能を有している。

【００２１】また、排気ライン22は、エッチャー21、固
形物収集部23、排気ガス処理部24、排気ダクト25とを結
ぶ配管などによって構成されている。

【００２２】また、固形物収集部23は、交換可能とする
図示しない収集カートリッジを有し、この収集カートリ
ッジの内部は冷却水などにて冷却されており、排気ライ
ン22を通じて流入した排気ガスは冷却、凝固して収集カ
ートリッジの底部に堆積するようになっている。さら
に、収集カートリッジの出口付近に図示しないフィルタ
を取り付けることで、収集カートリッジの後段に固形物
が流出することを防いでいる。

【００２３】固形物収集部23の入口側および出口側の排
気ライン22の配管に、信号を受けて自動的に開閉する例
えばソレノイドバルブなどの電動弁にて構成される入口
側開閉弁41および出口側開閉弁42がそれぞれ配設されて
いる。すなわち、入口側開閉弁41は、固形物収集部23の
入口と後述する収集部バイパスライン44の入口が接続さ
れる排気ライン22の分岐点との間に配置される。出口側
開閉弁42は、固形物収集部23の出口と収集部バイパスラ
イン44の出口が排気ライン22に合流する合流点との間に
配置される。

【００２４】入口側開閉弁41の上流の排気ライン22の配
管には、固形物収集部23および排気ライン22の配管内の
圧力を検知する圧力検知部43が配設されている。

【００２５】圧力検知部43、入口側開閉弁41、固形物収
集部23および出口側開閉弁42と並列に、収集部バイパス
ライン44が接続されている。この収集部バイパスライン
44には、信号を受けて自動的に開閉する例えばソレノイ
ドバルブなどの電動弁にて構成される収集部バイパス開
閉弁45が配設されている。

【００２６】固形物収集部23における入口側開閉弁41、
出口側開閉弁42、収集部バイパス開閉弁45、および圧力
検知部43は制御部46に接続されている。この制御部46
は、圧力検知部43の検知により、収集カートリッジ内部
での目詰まり、収集カートリッジの後段での排気ライン
22の詰まりによる収集カートリッジおよび配管内の圧力
が設定値以上に高まったときに、収集部バイパス開閉弁
45を自動的に開ける機能を有し、さらに、排気ガス処理
部24の後述する制御部56から信号を受けて入口側開閉弁
41および出口側開閉弁42を自動的に閉じる機能を有して
いる。

【００２７】なお、電源オフ時には、入口側開閉弁41お
よび出口側開閉弁42は閉じ、収集部バイパス開閉弁45は
開くように構成されている。

【００２８】また、排気ガス処理部24は、交換可能とす
る図示しないカラムを有し、このカラムには排気ガスと
反応させ無害化するための薬剤が収容されている。

【００２９】排気ガス処理部24の入口側および出口側の
排気ライン22の配管に、信号を受けて自動的に開閉する
例えばソレノイドバルブなどの電動弁または手動弁にて
構成される入口側開閉弁51および出口側開閉弁52がそれ
ぞれ配設されている。入口側開閉弁51の上流の排気ライ
ン22の配管には、排気ガス処理部24および排気ライン22
の配管内の圧力を検知する圧力検知部53が配設されてい
る。

【００３０】圧力検知部53、入口側開閉弁51、排気ガス
処理部24および出口側開閉弁52と並列に、処理部バイパ
スライン54が接続されている。この処理部バイパスライ
ン54には、信号を受けて自動的に開閉する例えばソレノ
イドバルブなどの電動弁にて構成される処理部バイパス
開閉弁55が配設されている。

【００３１】排気ガス処理部24における処理部バイパス
開閉弁55および圧力検知部53、さらに電動弁の場合の入
口側開閉弁51および出口側開閉弁52は制御部56に接続さ
れている。この制御部56は、圧力検知部53の検知によ
り、カラム内部での目詰まり、カラムの後段での排気ラ
イン22の詰まりによるカラムおよび配管内の圧力が設定
値以上に高まったときに、処理部バイパス開閉弁55を自
動的に開ける機能を有している。

【００３２】なお、電源オフ時には、処理部バイパス開
閉弁55は開くように構成されている。

【００３３】そして、通常のドライエッチング処理時に
は、収集部バイパス開閉弁45および処理部バイパス開閉
弁55が閉じられ、入口側開閉弁41，51および出口側開閉
弁42，52が開かれる。

【００３４】そのため、真空ポンプ33の作動により、処
理室31内に残った未反応ガスや被エッチング膜との反応
化合物などの排気ガスが、排気ライン22に吸引排気さ
れ、固形物収集部23および排気ガス処理部24を通じて工
場内の排気ダクト25に排気される。排気ガスが固形物収
集部23を通過する際、排気ガスに含まれる物質が冷却さ
れて強制的に固体状態となり、収集カートリッジ内に堆
積される。排気ガスが排気ガス処理部24を通過する際、
カラム内の薬剤と反応して無害化される。

【００３５】また、処理部バイパス開閉弁55は、通常の
ドライエッチング処理時には閉じているが、次の動作の
際には自動的に開かれる。つまり、圧力検知部53によっ
て排気ガス処理部24のカラムの入力圧力の上昇がみられ
たとき、排気ガス処理部24の電源がオフされたとき、排
気ガス処理部24のカラムの交換時である。

【００３６】排気ガス処理部24のカラムの入力圧力の上
昇について説明する。入力圧力上昇の原因となるのは、
カラム内が目詰まりした場合、カラムが接続された工場
内の排気ダクト25の排気能力が極端に低下した場合、カ
ラムに流入する排気ガス流量が異常に上昇した場合、カ
ラム出口の出口側開閉弁52を人為的なミスによって閉じ
られた場合などがある。これらの場合、いずれもカラム
あるいは排気ライン22の配管内の圧力が上昇するので、
圧力検知部53で検知される値が設定値以上になった場
合、制御部56の制御により処理部バイパス開閉弁55が自
動的に開けられる。

【００３７】排気ガス処理部24の電源がオフされた場合
について説明する。電源がオフされるのは、停電などに
よる供給電源の停止、人為的な操作ミスなどがある。圧
力検知部53による圧力監視は排気ガス処理部24の電源が
オフされた場合、働かなくなるため、電源がオフされた
場合には処理部バイパス開閉弁55自体の構造によって自
動的に開かれる。

【００３８】排気ガス処理部24のカラムの交換について
説明する。カラム内の薬剤の能力が低下して排気ガス中
の有害物質の無害化ができなくなった場合には、薬剤の
交換が必要となる。そのためには、現在使用中のカラム
の取り外しを行ない、新品と交換することになる。カラ
ムの交換作業時には、エッチング処理はできないが、部
の稼働率の点から排気用の真空ポンプ33などは稼働させ
たままにすることが望ましい。したがって、エッチャー
21から排気された空気や真空ポンプ33に常時流入させて
おく希釈用の窒素などを排気できる排気ライン22が必要
となるため、処理部バイパス開閉弁55が開かれる。な
お、カラムの交換時には、入口側開閉弁51および出口側
開閉弁52が閉じられる。

【００３９】そして、排気ガス処理部24の処理部バイパ
ス開閉弁55が開いた際には、排気ガス処理部24の制御部
56からエッチャー21のガス供給部32および固形物収集部
23の制御部46に信号が発信され、次の各動作が自動的に
行なわれる。つまり、エッチャー21の処理室31へガス供
給部32から供給している原料ガスを自動的に停止し、固
形物収集部23の収集部バイパス開閉弁45を自動的に開け
るとともに入口側開閉弁41および出口側開閉弁42を自動
的に閉める。

【００４０】これにより、エッチャー21から工場内の排
気ダクト25に通じる排気ライン22が収集部バイパスライ
ン44および処理部バイパスライン54などを通じて確保し
た上で、エッチャー21からの原料ガスや、固形物収集部
23内に堆積した固形物からの有害揮発性成分が、工場内
の排気ダクト25に流出することを自動的に防ぐことがで
きる。

【００４１】すなわち、従来のドライエッチング装置の
ように、排気ガス処理部24の処理部バイパス開閉弁55が
開かれると、エッチャー21からの原料ガスや、固形物収
集部23に堆積した固形物からの有害な揮発成分が、処理
部バイパスライン54を通じて、工場内の排気ダクト25に
流出するのを防止できる。

【００４２】以上のように、エッチャー21と排気ガス処
理部24との間に固形物収集部23を配置することで、排気
ガス処理部24での排気ガス物質による詰まりを防ぐこと
ができ、さらに、排気ガス処理部24の処理部バイパス開
閉弁55が開いた際、固形物収集部23の少なくとも出口側
開閉弁42を閉止することで、固形物収集部23からの揮発
成分の流出を防ぐことができる。

【００４３】さらに、排気ガス処理部24の処理部バイパ
ス開閉弁55が開いた際、固形物収集部23の入口側開閉弁
41も同時に閉止することで、固形物収集部23からの揮発
成分の流出をより確実に防ぐことができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明のドライエッチング装置によれ
ば、固形物収集部により、排気ガス中の固形物化する排
気ガス物質を収集でき、しかも、収集部バイパス開閉弁
を開く際に、固形物収集部の出口側開閉弁を閉止するこ
とで、固形物収集部からの揮発成分の流出を防ぐことが
できる。

【００４５】また、ドライエッチング部と排気ガス処理
部との間に固形物収集部を配置することで、排気ガス処
理部での排気ガス物質による詰まりを防ぐことができ、
しかも、排気ガス処理部の処理部バイパス開閉弁が開い
た際、固形物収集部の出口側開閉弁を閉止することで、
固形物収集部からの揮発成分の流出を防ぐことができ
る。

【００４６】さらに、排気ガス処理部の処理部バイパス
開閉弁が開いた際、固形物収集部の入口側開閉弁も閉止
することで、固形物収集部からの揮発成分の流出をより
確実に防ぐことができる。

【００４７】さらに、入口側開閉弁が閉じる際に、収集
部バイパス開閉弁を開放させることで、排気ラインを流
通状態に保つことができる。

【００４８】さらに、排気ガス処理部の処理部バイパス
開閉弁が閉く際に、ガス供給部からの原料ガスの供給を
停止させることで、排気ラインからの原料ガスの流出を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すドライエッチング
装置の構成図である。

【図２】従来のドライエッチング装置の構成図である。

【図３】別の従来のドライエッチング装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

21 ドライエッチング部 22 排気ライン 23 固形物収集部 24 排気ガス処理部 32 ガス供給部 41 入口側開閉弁 42 出口側開閉弁 44 収集部バイパスライン 45 収集部バイパス開閉弁 46 制御部 54 処理部バイパスライン 55 処理部バイパス開閉弁 56 制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライエッチング部と、 このドライエッチング部に接続される排気ラインと、 この排気ラインに配置される固形物収集部と、 この固形物収集部と並列に排気ラインに接続される収集
   部バイパス開閉弁を有する収集部バイパスラインと、 前記固形物収集部の出口と収集部バイパスラインの出口
   が排気ラインに合流する合流点との間に配置される出口
   側開閉弁と、 前記収集部バイパス開閉弁を開く際に、前記出口側開閉
   弁を閉止させる制御部とを具備していることを特徴とす
   るドライエッチング装置。
2. 【請求項２】 ドライエッチング部と、 このドライエッチング部に接続される排気ラインと、 この排気ラインに配置される固形物収集部と、 この固形物収集部と並列に排気ラインに接続される収集
   部バイパス開閉弁を有する収集部バイパスラインと、 前記固形物収集部の出口と収集部バイパスラインの出口
   が排気ラインに合流する合流点との間に配置される出口
   側開閉弁と、 前記排気ラインの固形物収集部より後流に配置される排
   気ガス処理部と、 この排気ガス処理部と並列に排気ラインに接続される処
   理部バイパス開閉弁を有する処理部バイパスラインと、 前記処理部バイパス開閉弁が開く際に、前記出口側開閉
   弁を閉止させる制御部とを具備していることを特徴とす
   るドライエッチング装置。
3. 【請求項３】 固形物収集部の入口と収集部バイパスラ
   インの入口が接続される排気ラインの分岐点との間に配
   置される入口側開閉弁を具備し、 制御部は、処理部バイパス開閉弁が開く際に、入口側開
   閉弁を閉止させることを特徴とする請求項２記載のドラ
   イエッチング装置。
4. 【請求項４】 制御部は、入口側開閉弁が閉じる際に、
   収集部バイパス開閉弁を開放させることを特徴とする請
   求項２または３記載のドライエッチング装置。
5. 【請求項５】 ドライエッチング部は、原料ガスを供給
   するとともに、処理部バイパス開閉弁が閉く際に原料ガ
   スの供給を停止するガス供給部を有することを特徴とす
   る請求項２ないし４いずれか記載のドライエッチング装
   置。