[go: up one dir, main page]

JP2009266888A - Etching apparatus - Google Patents

Etching apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2009266888A
JP2009266888A JP2008111469A JP2008111469A JP2009266888A JP 2009266888 A JP2009266888 A JP 2009266888A JP 2008111469 A JP2008111469 A JP 2008111469A JP 2008111469 A JP2008111469 A JP 2008111469A JP 2009266888 A JP2009266888 A JP 2009266888A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
etching
gas
storage space
processing space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008111469A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5144352B2 (en
Inventor
Minoru Suzuki
実 鈴木
Yoshimasa Miyajima
良政 宮嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP2008111469A priority Critical patent/JP5144352B2/en
Publication of JP2009266888A publication Critical patent/JP2009266888A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5144352B2 publication Critical patent/JP5144352B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etching apparatus capable of reducing consumption of a reactive gas. <P>SOLUTION: The etching apparatus supplies xenon difluoride gas prepared by evaporating solid xenon difluoride in a cylinder 15 to an etching chamber 11 and etches a sample W conveyed into the chamber 11. The etching apparatus includes a stage 21 for partitioning a processing space 22 movably carried in the etching chamber 11 for etching the sample W and a reservoir space 23 for temporarily reserving the xenon difluoride gas supplied to the processing space 22 and also allowing no xenon difluoride gas to flow between the processing space 22 and the reservoir space 23. The apparatus further includes a pipe 45 having a valve 45a for connecting between the processing space 22 and the reservoir space 23 and a controller 16 for controlling the valve 45a to open/close to supply the gas to the processing space 22. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスにより試料をエッチングするエッチング装置に関するものである。   The present invention relates to an etching apparatus for etching a sample with a gas.

従来、半導体集積回路装置、センサチップ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス等の製造工程では、試料の対象部分(シリコン、モリブデン等)をエッチングするために二フッ化キセノンガス(XeF)等の反応性を有するガスが用いられている。通常、二フッ化キセノンは、無色結晶の形で供給される。エッチング装置は、結晶の二フッ化キセノンをガス化してエッチング室へと供給する。特許文献1には、装置の処理能力向上のため、昇華した二フッ化キセノンガスを連続的にエッチング室へ供給するエッチング装置が開示されている。 Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, a sensor chip, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device, etc., xenon difluoride gas (XeF 2 ) or the like is used to etch a target portion (silicon, molybdenum, etc.) of a sample. A reactive gas is used. Usually, xenon difluoride is supplied in the form of colorless crystals. The etching apparatus gasifies the crystalline xenon difluoride and supplies it to the etching chamber. Patent Document 1 discloses an etching apparatus that continuously supplies sublimated xenon difluoride gas to an etching chamber in order to improve the processing capacity of the apparatus.

このエッチング装置では、ガスがエッチング室内に滞留する時間が短いため、対象物と反応しない二フッ化キセノンガスがエッチング室から排出される、つまり、この装置では、二フッ化キセノンガスが浪費されることとなる。二フッ化キセノンの結晶は比較的高価であるため、問題となる。   In this etching apparatus, since the gas stays in the etching chamber for a short time, xenon difluoride gas that does not react with the object is discharged from the etching chamber. That is, in this apparatus, xenon difluoride gas is wasted. It will be. Since xenon difluoride crystals are relatively expensive, they are problematic.

上記問題点に対し、例えば特許文献2には、2つの膨張チャンバを有し、一方の膨張チャンバからエッチング室へとガスを供給する間に他方の膨張チャンバに昇華したガスを充填することで、効率的にガスを供給するエッチング装置が開示されている。また、特許文献2には、可変体積膨張チャンバを有し、可変体積膨張チャンバをへこませるプロセスにより、二フッ化キセノンガスを高い圧力でエッチング室に供給するエッチング装置が開示されている。
特開平10−317169号公報 特表2004−525253号公報
For example, Patent Document 2 has two expansion chambers for the above-described problem, and while supplying gas from one expansion chamber to the etching chamber, the other expansion chamber is filled with sublimated gas. An etching apparatus that efficiently supplies gas is disclosed. Patent Document 2 discloses an etching apparatus that has a variable volume expansion chamber and supplies xenon difluoride gas to the etching chamber at a high pressure by a process of denting the variable volume expansion chamber.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-317169 JP-T-2004-525253

ところで、エッチング処理が行われると、試料の周囲に反応生成物が発生する等して二フッ化キセノンガスが試料と反応し難くなる。そのため、上記特許文献2のように、所定時間経過後にエッチング室内の気体を排出し、再び二フッ化キセノンガスを供給することで効率的にエッチング処理が行われるようになっている。ところが、この排出される気体の中には、反応していない二フッ化キセノンガスが含まれているため、エッチング室に供給された二フッ化キセノンガスの一部が無駄に消費されてしまう。なお、このような問題は、近年の試料の大型化によるエッチング室の大型化に伴って、1度に供給される二フッ化キセノンガスが増加しているため、顕著なものとなってきている。   By the way, when the etching process is performed, a reaction product is generated around the sample, and it becomes difficult for the xenon difluoride gas to react with the sample. Therefore, as in Patent Document 2, the etching process is efficiently performed by discharging the gas in the etching chamber after a predetermined time and supplying the xenon difluoride gas again. However, since the exhausted gas contains unreacted xenon difluoride gas, a part of the xenon difluoride gas supplied to the etching chamber is wasted. In addition, such a problem has become remarkable since the xenon difluoride gas supplied at a time is increasing with the increase in the size of the etching chamber due to the increase in the size of the sample in recent years. .

そこで、エッチング室の容量を小さくして排出される気体の量を減少させることが考えられる。しかしながら、一般に試料は外部から搬送装置により搬入されるため、エッチング室内に搬送装置が進入可能なスペースを確保しなければならず、エッチング室の容量を小さくして二フッ化キセノンガスの消費量を抑えることは困難であった。   Therefore, it is conceivable to reduce the amount of gas discharged by reducing the capacity of the etching chamber. However, since the sample is generally carried from the outside by a transfer device, a space where the transfer device can enter the etching chamber must be secured, and the volume of the etching chamber is reduced to reduce the consumption of xenon difluoride gas. It was difficult to suppress.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、反応性ガスの消費量を抑えることができるエッチング装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an etching apparatus capable of suppressing the consumption of reactive gas.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ガス供給源内の原料を気化させたガスをエッチング室に供給し、該エッチング室内に搬入された試料をエッチングするエッチング装置であって、前記エッチング室内で移動可能に支持され、前記エッチング室内を、前記試料をエッチングする処理空間と、前記処理空間に供給する前記ガスを一時的に貯留する貯留空間とに区画するとともに、前記処理空間と前記貯留空間との間で前記ガスを流通不能にするステージと、前記処理空間と前記貯留空間とを連通する配管と、前記配管に設けられたバルブを開閉制御して前記ガスを前記処理空間に供給する制御装置とを備えた。   In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is an etching apparatus for supplying a gas obtained by vaporizing a raw material in a gas supply source to an etching chamber and etching a sample carried into the etching chamber. The etching chamber is movably supported, and the etching chamber is partitioned into a processing space for etching the sample and a storage space for temporarily storing the gas supplied to the processing space, and the processing space. And a stage for disabling the gas between the storage space, a pipe communicating the processing space and the storage space, and a valve provided in the pipe to control opening and closing of the gas. And a control device for supplying to.

同構成によれば、エッチング室内は、ステージが移動することで試料がエッチングされる処理空間と、処理空間に供給するガスを一時的に貯留する貯留空間とに区画されるとともに、処理空間と貯留空間との間でガスが流通不能にされる。そして、貯留空間から配管を介してガスが供給されることで、処理空間内にてエッチングが行われる。そのため、エッチング室内に搬送装置が進入可能なスペースを確保しつつ、試料をエッチングする処理空間の容量を小さくすることができる。これにより、反応せずに排出される二フッ化キセノンの量を減少させ、反応性ガスの消費量を抑えることができる。また、貯留空間はバッファとして機能させることができるため、別途バッファを設ける場合に比べ、エッチング装置の部品点数を削減することができる。   According to this configuration, the etching chamber is partitioned into a processing space in which the sample is etched by moving the stage and a storage space for temporarily storing the gas supplied to the processing space. Gas is not allowed to flow to and from the space. Etching is performed in the processing space by supplying gas from the storage space via the pipe. Therefore, the capacity of the processing space for etching the sample can be reduced while ensuring a space in which the transfer device can enter the etching chamber. Thereby, the quantity of the xenon difluoride discharged | emitted without reacting can be decreased, and the consumption of reactive gas can be suppressed. Further, since the storage space can function as a buffer, the number of parts of the etching apparatus can be reduced as compared with a case where a separate buffer is provided.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエッチング装置において、前記エッチング室と前記ガス供給源とにそれぞれ前記制御装置により開閉制御されるバルブを有する配管を介して接続され、前記貯留空間の容量よりも大きな容量に設定されたバッファを備えた。同構成によれば、バッファと貯留空間とが直列に接続される。そして、バッファの容量が処理空間の容量より大きく設定されているため、バッファから貯留空間にガスを供給した後、ガス供給源からバッファに対してガスを供給する場合に、貯留空間に供給した分だけバッファにガスを供給すればよいため、原料を気化させたガスの供給時間を短くできる。   According to a second aspect of the present invention, in the etching apparatus according to the first aspect, the etching chamber and the gas supply source are connected to each other via a pipe having a valve that is controlled to be opened and closed by the control device. It has a buffer set to a capacity larger than the space capacity. According to this configuration, the buffer and the storage space are connected in series. Since the capacity of the buffer is set larger than the capacity of the processing space, when gas is supplied from the gas supply source to the buffer after the gas is supplied from the buffer to the storage space, the amount supplied to the storage space is reduced. Since only the gas needs to be supplied to the buffer, the supply time of the gas vaporized from the raw material can be shortened.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のエッチング装置において、前記エッチング室は、上方向に開口した第1開口を有し、前記ステージが内部で上下方向に沿って移動可能に設けられる第1チャンバと、前記第1開口よりも小さい第2開口を有し、前記第1開口と前記第2開口とを対向させて設けられる第2チャンバとを備え、前記ステージは前記第2開口を閉塞可能な板状に形成され、前記ステージが前記第2チャンバの開口端に当接し前記第2開口が閉塞された状態で、前記第2チャンバと前記ステージとにより前記処理空間が区画形成されるようにした。同構成によれば、板状に形成されたステージが第1チャンバの開口端に当接することで第1開口が閉塞されて、処理空間が区画形成されるため、例えばステージに試料が載置される凹部を形成する等、ステージや第1及び第2チャンバを複雑な形状にしなくともよく、エッチング装置を簡単な構成にすることができる。   According to a third aspect of the present invention, in the etching apparatus according to the first or second aspect, the etching chamber has a first opening that opens upward, and the stage is movable in the vertical direction inside. And a second chamber having a second opening smaller than the first opening, the first opening and the second opening being opposed to each other, wherein the stage includes the first chamber The processing space is partitioned by the second chamber and the stage in a state where the opening is closed and the stage is in contact with the opening end of the second chamber and the second opening is closed. To be formed. According to this configuration, the plate-shaped stage is brought into contact with the opening end of the first chamber so that the first opening is closed and the processing space is partitioned. For example, a sample is placed on the stage. It is not necessary to make the stage and the first and second chambers complicated shapes, such as by forming concave portions, and the etching apparatus can have a simple configuration.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載のエッチング装置において、前記貯留空間から前記処理空間に前記ガスを供給し前記処理空間と前記貯留空間との間のバルブを閉路した後、前記貯留空間の気体を排気する排気手段を備えた。同構成によれば、処理空間と貯留空間との間のバルブを開路すると処理空間内で試料がエッチングされて反応物が生成される。この反応物はバルブが開路していることで貯留空間に進入する。このため、貯留空間の気体を排出する構成とすることで、その貯留空間より上流側に反応生成物が進入するのを防止する、つまり上流側の汚染を防止できる。   Invention of Claim 4 is an etching apparatus as described in any one of Claims 1-3. WHEREIN: The said gas is supplied to the said process space from the said storage space, The said process space and the said storage space After closing the valve in between, an exhaust means for exhausting the gas in the storage space was provided. According to this configuration, when the valve between the processing space and the storage space is opened, the sample is etched in the processing space and a reaction product is generated. This reactant enters the storage space when the valve is open. For this reason, by setting it as the structure which discharges | emits the gas of storage space, it can prevent that a reaction product approachs into the upstream from the storage space, ie, can prevent upstream contamination.

本発明によれば、反応性ガスの消費量を抑えることが可能なエッチング装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the etching apparatus which can suppress the consumption of reactive gas can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、このエッチング装置には、内部に載置された半導体ウェハなどの試料Wを処理するためのエッチング室11が設けられている。エッチング室11は配管12を介して容量が固定されたバッファ13に接続されるとともに、バッファ13は配管14を介してガス供給源としてのシリンダ15に接続されている。そして、エッチング室11内には、試料Wの所定部位(例えばMEMSの犠牲層)をエッチングするためのエッチングガスがシリンダ15から供給される。本実施形態では、エッチングガスとして二フッ化キセノン(XeF)ガスが用いされている。二フッ化キセノンは常温常圧で固体である。そして、ガス化された二フッ化キセノンがシリンダ15からバッファ13、バッファ13からエッチング室11へと供給される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, this etching apparatus is provided with an etching chamber 11 for processing a sample W such as a semiconductor wafer placed inside. The etching chamber 11 is connected to a buffer 13 having a fixed capacity via a pipe 12, and the buffer 13 is connected to a cylinder 15 as a gas supply source via a pipe 14. An etching gas for etching a predetermined portion of the sample W (for example, a sacrificial layer of MEMS) is supplied from the cylinder 15 into the etching chamber 11. In the present embodiment, xenon difluoride (XeF 2 ) gas is used as the etching gas. Xenon difluoride is a solid at normal temperature and pressure. Gasified xenon difluoride is supplied from the cylinder 15 to the buffer 13 and from the buffer 13 to the etching chamber 11.

バッファ13及びシリンダ15にはそれぞれヒータ13a,15aが設けられている。ヒータ13a,15aはそれぞれ個別に温度制御可能に制御装置16と接続されている。また、制御装置16は、エッチング室11を温度調整するためのヒータ11aと接続されている。なお、図では省略しているが、配管12,14にも、制御装置16に接続され配管内面への二フッ化キセノンガスの凝縮を防止するための温度調整部材(ヒータ)が設けられている。また、各配管12,14には、それぞれバルブ12a,14aが設けられている。各バルブ12a,14aは、それぞれ個別に開閉制御可能に制御装置16と接続されている。   The buffer 13 and the cylinder 15 are provided with heaters 13a and 15a, respectively. The heaters 13a and 15a are connected to the control device 16 so that the temperature can be individually controlled. The control device 16 is connected to a heater 11 a for adjusting the temperature of the etching chamber 11. Although not shown in the figure, the pipes 12 and 14 are also provided with a temperature adjusting member (heater) that is connected to the control device 16 and prevents condensation of xenon difluoride gas on the inner surface of the pipe. . The pipes 12 and 14 are provided with valves 12a and 14a, respectively. Each of the valves 12a and 14a is connected to the control device 16 so as to be individually controlled to open and close.

次に、エッチング室11の構成について説明する。
エッチング室11は、ステージ21の移動により、試料Wをエッチングする処理空間22と、該処理空間22に供給する二フッ化キセノンガスを一時的に貯留する貯留空間23とに区画されるとともに、該ステージ21により処理空間22と貯留空間23との間で二フッ化キセノンガスが流通不能となるようになっている。従って、バッファ13と貯留空間23とにより、複数(2つ)のバッファが処理空間22とシリンダ15との間に直列に接続されるようになっている。なお、貯留空間23の容量は、バッファ13の容量に比べて小さくなっている。
Next, the configuration of the etching chamber 11 will be described.
The etching chamber 11 is partitioned into a processing space 22 for etching the sample W and a storage space 23 for temporarily storing xenon difluoride gas supplied to the processing space 22 by the movement of the stage 21. The stage 21 prevents the xenon difluoride gas from flowing between the processing space 22 and the storage space 23. Accordingly, a plurality (two) of buffers are connected in series between the processing space 22 and the cylinder 15 by the buffer 13 and the storage space 23. The capacity of the storage space 23 is smaller than the capacity of the buffer 13.

具体的には、図2に示すように、エッチング室11は、有底円筒状に形成された第1チャンバ24及び第2チャンバ25を備えている。第1チャンバ24は上方(図2における上側)に開口した第1開口26を有するとともに、第2チャンバ25は下方(図2における下側)に開口した第2開口27を有している。第2開口27は、第1開口26よりも小径に形成されている。そして、第1チャンバ24には、第1開口26と第2開口27とが対向するようにして第2チャンバ25が固定されている。第2チャンバ25の外径は、第1チャンバ24の内径(第1開口26の直径)よりも大きく形成されており、第1開口26は第2チャンバ25によって閉塞され、エッチング室11内の気密が保たれるようになっている。   Specifically, as shown in FIG. 2, the etching chamber 11 includes a first chamber 24 and a second chamber 25 formed in a bottomed cylindrical shape. The first chamber 24 has a first opening 26 opened upward (upper side in FIG. 2), and the second chamber 25 has a second opening 27 opened downward (lower side in FIG. 2). The second opening 27 is formed with a smaller diameter than the first opening 26. The second chamber 25 is fixed to the first chamber 24 so that the first opening 26 and the second opening 27 face each other. The outer diameter of the second chamber 25 is formed larger than the inner diameter of the first chamber 24 (the diameter of the first opening 26). The first opening 26 is closed by the second chamber 25, and the airtightness in the etching chamber 11 is increased. Is to be maintained.

第1チャンバ24の側壁28には、試料Wを搬出入するための搬送口28aが形成されるとともに、搬送口28aには、該搬送口28aを閉塞可能なゲート29が設けられている。ゲート29には、シール部材(例えば、Oリング)30が設けられており、ゲート29が閉じた状態で、エッチング室11内の気密を保つようになっている。また、第1チャンバ24には配管12が接続されており、シリンダ15(バッファ13)から二フッ化キセノンが貯留空間23内に供給されるようになっている。   The side wall 28 of the first chamber 24 is formed with a transport port 28a for carrying the sample W in and out, and the transport port 28a is provided with a gate 29 capable of closing the transport port 28a. The gate 29 is provided with a seal member (for example, an O-ring) 30 so that the etching chamber 11 is kept airtight when the gate 29 is closed. A pipe 12 is connected to the first chamber 24, and xenon difluoride is supplied from the cylinder 15 (buffer 13) into the storage space 23.

第2チャンバ25の上底31の下方には、円盤状に形成されるとともに、多くの貫通孔を有するシャワー板(拡散板)32がステージ21と対向して配置されている。シャワー板32は、上下方向に複数段(本実施形態では、2段)設けられており、各シャワー板32に形成されたそれぞれの貫通孔が同軸上に位置しないように配置されている。   Below the upper bottom 31 of the second chamber 25, a shower plate (diffusion plate) 32 that is formed in a disk shape and has many through holes is disposed to face the stage 21. The shower plate 32 is provided in a plurality of stages (two stages in the present embodiment) in the vertical direction, and the respective through holes formed in each shower plate 32 are arranged so as not to be coaxially positioned.

ステージ21は、第1チャンバ24の内径よりも小さく且つ第2チャンバ25の内径(第2開口27の直径)よりも大きな円板状の基台33と、基台33上に固定され、第2チャンバ25の内径よりも小径の載置台34とからなる。基台33の外周縁における上面側には、第2チャンバ25の内径よりも大径のシール部材35が設けられている。また、基台33の下端には柱状の支持部材36を介して支持台37が接続されるとともに、支持台37には、同支持台37を上下方向に移動可能なアクチュエータ38が接続されている。従って、ステージ21は、アクチュエータ38によって、第1チャンバ24内で上下方向に移動可能に設けられている。アクチュエータ38は、制御装置16が接続されており、その動作が制御されるようになっている(図1参照)。また、第1チャンバ24と各支持部材36との間には、エッチング室11内の気密を保つためのシール部材39が設けられている。さらに、載置台34上には、試料Wが載置されるとともに、その上面には、その外周に沿って試料Wの位置ずれを防止する固定部材34aが設けられている。   The stage 21 is fixed on the base 33 and a disk-shaped base 33 that is smaller than the inner diameter of the first chamber 24 and larger than the inner diameter of the second chamber 25 (the diameter of the second opening 27). The mounting table 34 has a smaller diameter than the inner diameter of the chamber 25. A seal member 35 having a diameter larger than the inner diameter of the second chamber 25 is provided on the upper surface side of the outer peripheral edge of the base 33. A support base 37 is connected to the lower end of the base 33 via a columnar support member 36, and an actuator 38 that can move the support base 37 in the vertical direction is connected to the support base 37. . Accordingly, the stage 21 is provided so as to be movable in the vertical direction within the first chamber 24 by the actuator 38. The actuator 38 is connected to the control device 16 and its operation is controlled (see FIG. 1). In addition, a seal member 39 is provided between the first chamber 24 and each support member 36 to keep the inside of the etching chamber 11 airtight. Further, the sample W is mounted on the mounting table 34, and a fixing member 34a for preventing the displacement of the sample W along the outer periphery thereof is provided on the upper surface thereof.

そして、図3に示すように、ステージ21が上方に移動し、基台33の外周縁が第2チャンバ25の開口端としての下端25aに当接することで、エッチング室11内が処理空間22と貯留空間23とに区画されるようになっている。貯留空間23は第1チャンバ24とステージ21とにより区画形成されており、処理空間22は第2チャンバ25とステージ21とにより区画形成されている。   Then, as shown in FIG. 3, the stage 21 moves upward, and the outer peripheral edge of the base 33 abuts on the lower end 25 a as the opening end of the second chamber 25, so that the inside of the etching chamber 11 is connected to the processing space 22. It is partitioned into a storage space 23. The storage space 23 is defined by the first chamber 24 and the stage 21, and the processing space 22 is defined by the second chamber 25 and the stage 21.

図1に示すように、エッチング室11は配管41,42を介してドライポンプ(DP)43に接続されている。詳しくは、ドライポンプ43と第1チャンバ24内とが配管41によって接続されて、貯留空間23内の気体が排出可能になっている。また、ドライポンプ43と第2チャンバ25とが配管42によって接続されて、処理空間22内の気体が排出可能になっている。従って、制御装置16、配管41及びドライポンプ43によって排気手段が構成される。なお、ドライポンプ43は制御装置16と接続されており、その動作が制御されるようになっている。また、各配管41,42にはそれぞれバルブ41a,42aが設けられており、各バルブ41a,42aは、開閉制御可能に制御装置16と接続されている。また、ドライポンプ43は、配管44を介してバッファ13と接続されている。配管44にはバルブ44aが設けられており、同バルブ44aは制御装置16と個別に開閉制御可能に接続されている。   As shown in FIG. 1, the etching chamber 11 is connected to a dry pump (DP) 43 via pipes 41 and 42. Specifically, the dry pump 43 and the inside of the first chamber 24 are connected by a pipe 41 so that the gas in the storage space 23 can be discharged. Further, the dry pump 43 and the second chamber 25 are connected by a pipe 42 so that the gas in the processing space 22 can be discharged. Therefore, the control device 16, the pipe 41 and the dry pump 43 constitute an exhaust means. The dry pump 43 is connected to the control device 16 and its operation is controlled. The pipes 41 and 42 are provided with valves 41a and 42a, respectively, and the valves 41a and 42a are connected to the control device 16 so as to be openable and closable. Further, the dry pump 43 is connected to the buffer 13 via a pipe 44. The piping 44 is provided with a valve 44a, and the valve 44a is connected to the control device 16 so as to be able to be controlled individually.

本実施形態では、第1チャンバ24及び第2チャンバ25には、配管45が接続されて貯留空間23と処理空間22とが連通されており、同配管45を介して貯留空間23と処理空間22との間で気体が移動可能になっている。配管45には、バルブ45aが設けられており、バルブ45aは、開閉制御可能に制御装置16と接続されている。図3に示すように、配管45は、第1チャンバ24の側壁28と第2チャンバ25の上底31との間に接続されている。そして、配管45を介して供給された二フッ化キセノンガスは、シャワー板32により試料W上に均一に拡散するようになっている。   In the present embodiment, a pipe 45 is connected to the first chamber 24 and the second chamber 25, and the storage space 23 and the processing space 22 are communicated with each other, and the storage space 23 and the processing space 22 are connected via the pipe 45. The gas can move between the two. The pipe 45 is provided with a valve 45a, and the valve 45a is connected to the control device 16 so as to be capable of opening and closing. As shown in FIG. 3, the pipe 45 is connected between the side wall 28 of the first chamber 24 and the upper bottom 31 of the second chamber 25. The xenon difluoride gas supplied through the pipe 45 is uniformly diffused on the sample W by the shower plate 32.

このエッチング装置は、処理空間22の圧力よりも貯留空間23の圧力が高く設定されるとともに、ガスの供給元であるシリンダ15内の圧力が貯留空間23の圧力よりも高くなるように設定されている。さらに、このエッチング装置は、バッファ13内の圧力が貯留空間23の圧力以上、シリンダ15の圧力以下となるように設定されている。つまり、本実施形態のエッチング装置は、バルブの開閉のみにより、二フッ化キセノンガスを、シリンダ15からエッチング室11に供給するとともに、エッチング室11内の圧力を所定温度における二フッ化キセノンの固体蒸気圧とするように構成されている。   In this etching apparatus, the pressure in the storage space 23 is set higher than the pressure in the processing space 22, and the pressure in the cylinder 15 that is a gas supply source is set higher than the pressure in the storage space 23. Yes. Further, this etching apparatus is set so that the pressure in the buffer 13 is not less than the pressure in the storage space 23 and not more than the pressure in the cylinder 15. That is, the etching apparatus of the present embodiment supplies xenon difluoride gas from the cylinder 15 to the etching chamber 11 only by opening and closing the valve, and the pressure in the etching chamber 11 is solid of xenon difluoride at a predetermined temperature. It is configured to have a vapor pressure.

次に、エッチング装置の動作について説明する。
(A)制御装置16は、先ず、試料Wをエッチング室11内に搬入する。具体的には、図2に示すようにステージ21が第1チャンバ24の下端に当接せず、エッチング室11内が処理空間22と貯留空間23とに区画されていない状態で、ゲート29を開き、一点鎖線で示す搬送装置51によって試料Wがエッチング室11内に搬入される。なお、試料Wを支持するアーム52は、フォーク状に形成されている。そして、ステージ21内に設けられた図示しないリフトピンが上昇してアーム52に支持された試料Wを受け取り、搬送装置51がエッチング室11から退出した後に、リフトピンが下降することで試料Wがステージ21上に載置されるようになっている。続いて、制御装置16は、ゲート29を閉じ、ステージ21を上昇させてエッチング室11内を処理空間22と貯留空間23とに区画する。
Next, the operation of the etching apparatus will be described.
(A) The control device 16 first carries the sample W into the etching chamber 11. Specifically, as shown in FIG. 2, the stage 29 is not in contact with the lower end of the first chamber 24, and the gate 29 is moved in a state where the etching chamber 11 is not partitioned into the processing space 22 and the storage space 23. The sample W is opened and is transferred into the etching chamber 11 by the transfer device 51 indicated by a one-dot chain line. The arm 52 that supports the sample W is formed in a fork shape. Then, a lift pin (not shown) provided in the stage 21 rises to receive the sample W supported by the arm 52, and after the transfer device 51 has left the etching chamber 11, the lift pin is lowered to cause the sample W to move to the stage 21. It is supposed to be placed on top. Subsequently, the control device 16 closes the gate 29 and raises the stage 21 to partition the inside of the etching chamber 11 into a processing space 22 and a storage space 23.

(B1)ステージ21上に試料Wが搬入されると、制御装置16は、ドライポンプ43を駆動し、処理空間22、貯留空間23及びバッファ13内の気体を排出し、処理空間22、貯留空間23及びバッファ13内を高真空とする。この時、バルブ14aは閉路されていなければならないが、バルブ12a,45aは閉路、開路の何れでもよい。この後、制御装置16は開路状態にあるバルブを閉路する。   (B1) When the sample W is loaded onto the stage 21, the control device 16 drives the dry pump 43 to discharge the gas in the processing space 22, the storage space 23, and the buffer 13, and the processing space 22, the storage space. 23 and the inside of the buffer 13 are set to a high vacuum. At this time, the valve 14a must be closed, but the valves 12a and 45a may be either closed or open. Thereafter, the control device 16 closes the valve in the open circuit state.

(B2)制御装置16は、バルブ14aを開路して二フッ化キセノンガスをシリンダ15からバッファ13に供給した後、バルブ14aを閉路する。次に、制御装置16は、バルブ12aを開路して二フッ化キセノンガスをバッファ13から貯留空間23に供給した後、バルブ12aを閉路する。   (B2) The control device 16 opens the valve 14a, supplies xenon difluoride gas from the cylinder 15 to the buffer 13, and then closes the valve 14a. Next, the control device 16 opens the valve 12a to supply xenon difluoride gas from the buffer 13 to the storage space 23, and then closes the valve 12a.

(C1)制御装置16は、バルブ45aを開路する。すると、貯留空間23内の二フッ化キセノンガスが、配管45を介して処理空間22内に供給される。このとき、貯留空間23内のガスが、貯留空間23及び処理空間22内に充填される。制御装置16は、貯留空間23と処理空間22とが同圧になると、バルブ45aを閉路する。詳細には、制御装置16は、予め実験等により貯留空間23と処理空間22とが同圧となる時間を求め、その時間経過後にバルブ45aを閉路する。   (C1) The control device 16 opens the valve 45a. Then, the xenon difluoride gas in the storage space 23 is supplied into the processing space 22 through the pipe 45. At this time, the gas in the storage space 23 is filled into the storage space 23 and the processing space 22. When the storage space 23 and the processing space 22 have the same pressure, the control device 16 closes the valve 45a. Specifically, the control device 16 obtains a time during which the storage space 23 and the processing space 22 have the same pressure in advance through experiments or the like, and closes the valve 45a after the time has elapsed.

(C2)バルブ45aの閉路によりエッチング室11内に閉じこめられた二フッ化キセノンガスは、試料Wの対象(例えばモリブデン)をエッチングする。なお、このエッチングを行う時間は、処理空間22に供給する二フッ化キセノンガスの量(圧力)と二フッ化キセノンガスの反応速度とに基づいて最適な時間が予め算出、又は実験により求められている。   (C2) The xenon difluoride gas confined in the etching chamber 11 by the closing of the valve 45a etches the object (for example, molybdenum) of the sample W. The time for this etching is calculated in advance or experimentally based on the amount (pressure) of the xenon difluoride gas supplied to the processing space 22 and the reaction rate of the xenon difluoride gas. ing.

(C3)制御装置16は、バルブ42aを開路し、ドライポンプ43を駆動して処理空間22内の気体を吸い出し、処理空間22内の圧力を高真空とする。これにより、制御装置16は、エッチングに使用されたガス、及び反応生成物を処理空間22から排出する。   (C3) The control device 16 opens the valve 42a, drives the dry pump 43 to suck out the gas in the processing space 22, and makes the pressure in the processing space 22 high vacuum. Thereby, the control device 16 discharges the gas used for the etching and the reaction product from the processing space 22.

(C4)制御装置16は、バルブ41aを開路し、ドライポンプ43を駆動して貯留空間23内の気体を吸い出し、貯留空間23内の圧力を高真空(例えば20mTorr(ミリトール))とした後、バルブ41aを閉路する。   (C4) The control device 16 opens the valve 41a, drives the dry pump 43 to suck out the gas in the storage space 23, and sets the pressure in the storage space 23 to a high vacuum (for example, 20 mTorr (millitorr)). The valve 41a is closed.

貯留空間23内の気体を吸い出すことにより、処理空間22内にて生成された反応生成物が、ガス供給経路における上流側に移動するのを防ぐ。即ち、バルブ45aを開路し、処理空間22に対して二フッ化キセノンガスの供給を開始すると、供給される二フッ化キセノンガスにより試料Wがエッチングされる。このエッチングにより貯留空間23内では、フッ化物(反応生成物)が生成される。この反応生成物の一部は、処理空間22内から配管45を介して貯留空間23内へと移動する。この状態において、次の二フッ化キセノンガスをバッファ13から貯留空間23へと供給するべくバルブ12aを開路すると、反応生成物が貯留空間23からバッファ13へと移動し、二フッ化キセノンガスの純度を低下させる。このため、バッファ13に比べ容量が小さな貯留空間23の気体を排出することで、短時間で反応生成物を排出することができる。このとき、貯留空間23から排出される気体は反応生成物が混じった二フッ化キセノンであるが、貯留空間23の容量を小さく設定することにより、排出される二フッ化キセノンガスの量を、フロー処理により無駄に排出される二フッ化キセノンガスの量よりも少なくすることができる、つまり高価な二フッ化キセノンガスの消費量を低減することができる。   By sucking out the gas in the storage space 23, the reaction product generated in the processing space 22 is prevented from moving upstream in the gas supply path. That is, when the valve 45a is opened and the supply of the xenon difluoride gas to the processing space 22 is started, the sample W is etched by the supplied xenon difluoride gas. By this etching, fluoride (reaction product) is generated in the storage space 23. A part of this reaction product moves from the processing space 22 into the storage space 23 via the pipe 45. In this state, when the valve 12a is opened to supply the next xenon difluoride gas from the buffer 13 to the storage space 23, the reaction product moves from the storage space 23 to the buffer 13, and the xenon difluoride gas Reduce purity. For this reason, the reaction product can be discharged in a short time by discharging the gas in the storage space 23 having a smaller capacity than the buffer 13. At this time, the gas discharged from the storage space 23 is xenon difluoride mixed with the reaction product, but by setting the capacity of the storage space 23 small, the amount of xenon difluoride gas discharged is The amount of xenon difluoride gas discharged unnecessarily by the flow treatment can be reduced, that is, the consumption of expensive xenon difluoride gas can be reduced.

(C5)制御装置16は、バルブ12aを開路し、バッファ13内の二フッ化キセノンガスを、配管12を介して貯留空間23へと供給する。このとき、バッファ13の容量は、貯留空間23の容量よりも大きく設定されているため、バッファ13から貯留空間23へのガス供給は、短時間に終了する。貯留空間23内の気体を排出後にこの処理を行うことにより、貯留空間23内に所定圧力の二フッ化キセノンガスを供給することができる。   (C5) The control device 16 opens the valve 12a and supplies the xenon difluoride gas in the buffer 13 to the storage space 23 via the pipe 12. At this time, since the capacity of the buffer 13 is set larger than the capacity of the storage space 23, the gas supply from the buffer 13 to the storage space 23 is completed in a short time. By performing this process after the gas in the storage space 23 is discharged, the xenon difluoride gas having a predetermined pressure can be supplied into the storage space 23.

(C6)制御装置16は、シリンダ15からバッファ13へ二フッ化キセノンガスを供給する。このとき、シリンダ15からバッファ13へのガス供給は、バッファ13における減少分、つまりバッファ13から貯留空間23へ供給したガスの量だけ、シリンダ15からバッファ13に供給すればよい。なお、シリンダ15は、二フッ化キセノンの蒸気圧が所定圧となる温度(40℃)に加熱されている。従って、シリンダ15内の二フッ化キセノンは昇華し、シリンダ15とバッファ13との間のバルブ14aを開路することにより、バッファ13内を、シリンダ15内と同じ圧力とする。制御装置16は、バッファ13とシリンダ15とが同圧になるとバルブ14aを閉路する。詳細には、制御装置16は、予め実験等によりバッファ13とシリンダ15とが同圧となる時間を求め、その時間経過後にバルブ14aを閉路する。   (C6) The control device 16 supplies xenon difluoride gas from the cylinder 15 to the buffer 13. At this time, the gas supply from the cylinder 15 to the buffer 13 may be supplied from the cylinder 15 to the buffer 13 by the amount of decrease in the buffer 13, that is, the amount of gas supplied from the buffer 13 to the storage space 23. The cylinder 15 is heated to a temperature (40 ° C.) at which the vapor pressure of xenon difluoride becomes a predetermined pressure. Therefore, the xenon difluoride in the cylinder 15 is sublimated, and the valve 14a between the cylinder 15 and the buffer 13 is opened to make the inside of the buffer 13 the same pressure as in the cylinder 15. The control device 16 closes the valve 14a when the buffer 13 and the cylinder 15 have the same pressure. Specifically, the control device 16 obtains a time during which the buffer 13 and the cylinder 15 are at the same pressure in advance through experiments or the like, and closes the valve 14a after the time has elapsed.

次に、エッチング室11に対する1回のガス供給に対する上記処理の流れを図4に従って説明する。
時刻t0から時刻t1の期間において、上記(C1)の処理を行う。つまり、制御装置16は時刻t0にバルブ45aを開路し、時刻t1においてバルブ45aを閉路する。
Next, the flow of the above processing for one gas supply to the etching chamber 11 will be described with reference to FIG.
In the period from time t0 to time t1, the process (C1) is performed. That is, the control device 16 opens the valve 45a at time t0 and closes the valve 45a at time t1.

時刻t1から時刻t6の期間において、上記(C2)の処理を行う。この期間において、制御装置16は、処理空間22以外に実行可能な処理を、エッチング処理と平行に行う。即ち、時刻t1から時刻t2の期間において、制御装置16は、上記(C4)の処理を行う。つまり、制御装置16は、時刻t1においてバルブ41aを開路するとともにドライポンプ43を駆動し、時刻t2においてバルブ41aを閉路するとともにドライポンプ43を停止する。   In the period from time t1 to time t6, the process (C2) is performed. During this period, the control device 16 performs a process that can be executed in a place other than the processing space 22 in parallel with the etching process. That is, in the period from time t1 to time t2, the control device 16 performs the process (C4). That is, the control device 16 opens the valve 41a and drives the dry pump 43 at time t1, closes the valve 41a and stops the dry pump 43 at time t2.

次に、時刻t2から時刻t6の期間において、制御装置16は、上記(C6)の処理を行う。つまり、制御装置16は、時刻t2においてバルブ14aを開路し、時刻t6においてバルブ14aを閉路する。   Next, in the period from time t2 to time t6, the control device 16 performs the process (C6). That is, the control device 16 opens the valve 14a at time t2, and closes the valve 14a at time t6.

次に、時刻t6から時刻t7の期間において、上記(C3)の処理を行う。また、同時に上記(C5)の処理を行う。つまり、時刻t6において、制御装置16は、バルブ42a,12aを開路するとともにドライポンプ43を駆動する。そして、時刻t7において制御装置16は、バルブ42a,12aを閉路するとともにドライポンプ43を停止する。   Next, in the period from time t6 to time t7, the process (C3) is performed. At the same time, the process (C5) is performed. That is, at time t6, the control device 16 opens the valves 42a and 12a and drives the dry pump 43. At time t7, the control device 16 closes the valves 42a and 12a and stops the dry pump 43.

上記の時刻t0から時刻t7までの期間が、処理空間22に1回のガスを供給する処理であり、この時刻t0から時刻t7までの処理を、複数回繰り返し行うことで、試料Wに対するエッチング処理を行う。なお、エッチング処理が行われている間を通して。エッチング室11内は、処理空間22と貯留空間23とに区画されている。また、エッチング処理が終了して試料Wを搬出する際には、ドライポンプ43を駆動して、処理空間22及び貯留空間23を同圧(高真空)にした後に、ステージ21を下降させ、エッチング室11内を大気開放してから搬送装置51により試料Wを搬出する。   The period from the time t0 to the time t7 is a process of supplying the gas to the processing space 22 once. The process from the time t0 to the time t7 is repeatedly performed a plurality of times, thereby etching the sample W. I do. Throughout the etching process. The etching chamber 11 is partitioned into a processing space 22 and a storage space 23. When the etching process is completed and the sample W is carried out, the dry pump 43 is driven to bring the processing space 22 and the storage space 23 to the same pressure (high vacuum), and then the stage 21 is lowered to perform the etching. After the chamber 11 is opened to the atmosphere, the sample W is unloaded by the transfer device 51.

なお、図2において、時刻t6から時刻t2までの期間では、バルブ14aが閉路されており、シリンダ15内において二フッ化キセノンが昇華している。つまり、二フッ化キセノンの昇華は、上記(C1)(C2)(C3)(C4)(C5)の処理と平行に行われる。   In FIG. 2, during the period from time t <b> 6 to time t <b> 2, the valve 14 a is closed and xenon difluoride is sublimated in the cylinder 15. That is, the sublimation of xenon difluoride is performed in parallel with the processes (C1), (C2), (C3), (C4), and (C5).

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)エッチング装置は、シリンダ15内の固体の二フッ化キセノンを気化させた二フッ化キセノンガスをエッチング室11に供給し、該エッチング室11内に搬入された試料Wをエッチングする。エッチング装置は、エッチング室11内で移動可能に支持され、試料Wをエッチングする処理空間22と、該処理空間22に供給する二フッ化キセノンガスを一時的に貯留する貯留空間23とに区画するとともに、処理空間22と貯留空間23との間で二フッ化キセノンガスを流通不能にするステージ21を備えた。さらに、処理空間22と貯留空間23とを連通するバルブ45aを備えた配管45と、バルブ45aを開閉制御してガスを処理空間22に供給する制御装置16とを備えた。従って、ステージ21が上下動することで、エッチング室11内が処理空間22と貯留空間23とに区画される。そのため、エッチング室11内に搬送装置51が進入可能なスペースを確保しつつ、試料Wをエッチングする処理空間22の容量を極力小さくすることができる。これにより、反応せずに排出される二フッ化キセノンの量を減少させ、反応性ガスの消費量を抑えることができる。また、貯留空間23はバッファとして機能させることができるため、別途バッファを設ける場合に比べ、エッチング装置の部品点数を削減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The etching apparatus supplies xenon difluoride gas obtained by vaporizing solid xenon difluoride in the cylinder 15 to the etching chamber 11 and etches the sample W carried into the etching chamber 11. The etching apparatus is movably supported in the etching chamber 11, and is divided into a processing space 22 for etching the sample W and a storage space 23 for temporarily storing xenon difluoride gas supplied to the processing space 22. At the same time, a stage 21 that disables the flow of xenon difluoride gas between the processing space 22 and the storage space 23 is provided. Furthermore, a pipe 45 provided with a valve 45 a that communicates the processing space 22 and the storage space 23, and a control device 16 that controls opening and closing of the valve 45 a and supplies gas to the processing space 22. Therefore, when the stage 21 moves up and down, the inside of the etching chamber 11 is partitioned into a processing space 22 and a storage space 23. Therefore, the capacity of the processing space 22 for etching the sample W can be reduced as much as possible while ensuring a space in which the transfer device 51 can enter the etching chamber 11. Thereby, the quantity of the xenon difluoride discharged | emitted without reacting can be decreased, and the consumption of reactive gas can be suppressed. Further, since the storage space 23 can function as a buffer, the number of parts of the etching apparatus can be reduced as compared with a case where a separate buffer is provided.

(2)エッチング室11とシリンダ15とにそれぞれ制御装置16により開閉制御されるバルブ12a,14aを有する配管12,14を介して接続され、貯留空間23の容量よりも大きな容量に設定されたバッファ13を備えた。従って、バッファ13と貯留空間23とにより、複数(2つ)のバッファが処理空間22とシリンダ15との間に直列に接続されるようにした。そして、バッファ13の容量が処理空間22の容量より大きく設定されているため、バッファ13から貯留空間23にガスを供給した後、シリンダ15からバッファ13に対してガスを供給する場合に、貯留空間23に供給した分だけバッファ13にガスを供給すればよいため、蒸気圧が低い原料を気化させた二フッ化キセノンガスの供給時間を短くできる。   (2) A buffer that is connected to the etching chamber 11 and the cylinder 15 via pipes 12 and 14 having valves 12a and 14a that are controlled to open and close by the control device 16 and that has a capacity larger than the capacity of the storage space 23. 13 was provided. Therefore, a plurality (two) of buffers are connected in series between the processing space 22 and the cylinder 15 by the buffer 13 and the storage space 23. And since the capacity | capacitance of the buffer 13 is set larger than the capacity | capacitance of the process space 22, after supplying gas to the storage space 23 from the buffer 13, when supplying gas with respect to the buffer 13 from the cylinder 15, storage space is shown. Since it is sufficient to supply the gas to the buffer 13 by the amount supplied to 23, the supply time of the xenon difluoride gas obtained by vaporizing the raw material having a low vapor pressure can be shortened.

(3)エッチング室11は、上方に開口した第1開口26を有し、ステージ21が内部で上下動可能に設けられる有底円形状の第1チャンバ24と、第1開口26よりも小径の第2開口27を有し、第1開口26と第2開口27とを対向させるとともに第1開口26を閉塞して第1チャンバ24に設けられる有底円形状の第2チャンバ25とを備えた。そして、円板状にステージ21が第2開口27を閉塞した状態で、第1チャンバ24とステージ21とにより貯留空間23が区画形成されるとともに、第2チャンバ25とステージ21とにより処理空間22が区画形成されるようにした。従って、ステージが第1チャンバ24の下端25aに当接することで第1開口26が閉塞されて、エッチング室11内が処理空間22と貯留空間23とに区画されるため、例えばステージ21に試料Wが載置される凹部を形成する等、ステージや第1及び第2チャンバを複雑な形状にしなくともよく、エッチング装置を簡単な構成にできる。   (3) The etching chamber 11 has a first opening 26 that opens upward, a bottomed circular first chamber 24 in which the stage 21 can be moved up and down, and a smaller diameter than the first opening 26. The second opening 27 is provided, and the first opening 26 and the second opening 27 are opposed to each other, the first opening 26 is closed, and the bottomed circular second chamber 25 provided in the first chamber 24 is provided. . A storage space 23 is defined by the first chamber 24 and the stage 21 with the stage 21 closing the second opening 27 in a disc shape, and the processing space 22 is formed by the second chamber 25 and the stage 21. Was made to be compartmentalized. Therefore, the first opening 26 is closed when the stage contacts the lower end 25 a of the first chamber 24, and the etching chamber 11 is partitioned into the processing space 22 and the storage space 23. It is not necessary to make the stage and the first and second chambers complicated, such as forming a recess in which is placed, and the etching apparatus can be configured simply.

(4)貯留空間23から処理空間22に二フッ化キセノンガスを供給し処理空間22と貯留空間23との間のバルブ45aを閉路した後、貯留空間23の気体を排気するドライポンプ43を備えた。このため、処理空間22と貯留空間23との間のバルブ45aを開路すると処理空間22内で試料がエッチングされて反応物が生成される。この反応物はバルブ45aが開路していることで貯留空間23に進入する。このため、貯留空間23の気体を排出する構成とすることで、その貯留空間23より上流側に反応生成物が進入するのを防止する、つまり上流側の汚染を防止できる。   (4) A xenon difluoride gas is supplied from the storage space 23 to the processing space 22 and the valve 45a between the processing space 22 and the storage space 23 is closed, and then a dry pump 43 that exhausts the gas in the storage space 23 is provided. It was. For this reason, when the valve 45a between the processing space 22 and the storage space 23 is opened, the sample is etched in the processing space 22 to generate a reactant. This reactant enters the storage space 23 by opening the valve 45a. For this reason, by setting it as the structure which discharges the gas of the storage space 23, it can prevent that a reaction product approachs into the upstream from the storage space 23, ie, can prevent upstream contamination.

(5)配管45は、エッチング室11内に区画された処理空間22と貯留空間23とを連通するため、別体にて構成されたエッチング室とバッファとを接続する場合に比べてその全長を短くすることができ、貯留空間23から処理空間22へ速やかに二フッ化キセノンガスを供給することができる。   (5) Since the piping 45 communicates the processing space 22 and the storage space 23 partitioned in the etching chamber 11, the entire length of the piping 45 is larger than that in the case of connecting the etching chamber configured separately and the buffer. The xenon difluoride gas can be quickly supplied from the storage space 23 to the processing space 22.

(6)ステージ21を基台33と第2開口よりも小径の載置台34とから構成した。そのため、載置台34の大きさを変更することで、処理空間22の容量を容易に変更することができる。   (6) The stage 21 is composed of a base 33 and a mounting table 34 having a smaller diameter than the second opening. Therefore, the capacity of the processing space 22 can be easily changed by changing the size of the mounting table 34.

(7)エッチングガスとして二フッ化キセノンガスを用いたため、試料Wのシリコンやモリブデンのエッチングにおいて高い選択性を得ることができる。
(8)処理空間22の圧力よりも貯留空間23の圧力を高く設定するとともに、シリンダ15内の圧力を貯留空間23の圧力よりも高くなるように設定した。さらに、このエッチング装置は、バッファ13内の圧力が貯留空間23の圧力以上、シリンダ15の圧力以下となるように設定した。従って、エッチング装置は、バルブ12a,14a,45aの開閉のみにより、二フッ化キセノンガスを、シリンダ15から処理空間22に供給することができるため、従来(特許文献2)に比べ、可動部を少なくなり、保守にかかる時間が短くなる、即ち稼働率の低下を抑えることができる。
(7) Since the xenon difluoride gas is used as the etching gas, high selectivity can be obtained in the etching of the silicon or molybdenum of the sample W.
(8) The pressure in the storage space 23 is set higher than the pressure in the processing space 22, and the pressure in the cylinder 15 is set higher than the pressure in the storage space 23. Furthermore, this etching apparatus was set so that the pressure in the buffer 13 was not less than the pressure in the storage space 23 and not more than the pressure in the cylinder 15. Therefore, the etching apparatus can supply the xenon difluoride gas from the cylinder 15 to the processing space 22 only by opening and closing the valves 12a, 14a, and 45a. As a result, the time required for maintenance is reduced, that is, it is possible to suppress a reduction in operating rate.

なお、上記一実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、処理空間22に1回のガスを供給する処理毎に、(C4)の処理を行うようにしたが、これに限らず、貯留空間23に試料Wに対するエッチング処理に必要な量の二フッ化キセノンガスを1度に供給し、試料Wに対するエッチング処理が終了するまで貯留空間内の二フッ化キセノンガスを排出しないようにしてもよい。この場合、処理空間22内の気体を排出後に、バルブ45aを開路して貯留空間23から処理空間22に供給する。即ち、図4において上記の時刻t0から時刻t7までの期間に、上記(C4)(C5)の処理を行わない。このようにすることで、さらに二フッ化キセノンガスの消費量を抑えることができる。
In addition, you may implement the said one Embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, the process of (C4) is performed for each process of supplying the gas to the process space 22 once. However, the process is not limited to this, and the storage space 23 is necessary for the etching process on the sample W. An amount of xenon difluoride gas may be supplied at a time, and the xenon difluoride gas in the storage space may not be discharged until the etching process on the sample W is completed. In this case, after exhausting the gas in the processing space 22, the valve 45 a is opened and supplied from the storage space 23 to the processing space 22. That is, in the period from time t0 to time t7 in FIG. 4, the processes (C4) and (C5) are not performed. In this way, the consumption of xenon difluoride gas can be further suppressed.

・上記実施形態では、ステージ21が第2チャンバ25の下端25aに当接することで、処理空間22と貯留空間23とが区画されるようにしたが、これに限らない。例えば、上下位置を逆にして第1チャンバ24と第2チャンバ25とを配置するとともに、ステージを上方から試料Wを保持するようにステージを構成し、ステージが下降して第1チャンバの下側に配置された第2チャンバの上端に当接することで、処理空間22と貯留空間23とを区画するようにしてもよい。   In the above embodiment, the processing space 22 and the storage space 23 are partitioned by the stage 21 coming into contact with the lower end 25a of the second chamber 25. However, the present invention is not limited to this. For example, the first chamber 24 and the second chamber 25 are arranged with the up and down positions reversed, and the stage is configured to hold the sample W from above, and the stage is lowered to the lower side of the first chamber. The processing space 22 and the storage space 23 may be partitioned by coming into contact with the upper end of the second chamber disposed in the chamber.

・上記実施形態では、エッチング室11は、上方に開口した第1開口26を有する第1チャンバ24と、第1開口26よりも小径の第2開口27を有する第2チャンバ25とを備え、ステージ21を円板状に構成した。しかし、これに限らず、第1開口26及び第2開口27を同径に形成するとともに、ステージを上方が開口した箱状に形成し、該ステージが第2チャンバの上底に当接することで、試料Wが載置されたステージ内を処理空間とするようにしてもよい。   In the above embodiment, the etching chamber 11 includes the first chamber 24 having the first opening 26 opened upward, and the second chamber 25 having the second opening 27 having a smaller diameter than the first opening 26, and the stage 21 was comprised in disk shape. However, the present invention is not limited to this, and the first opening 26 and the second opening 27 are formed to have the same diameter, and the stage is formed in a box shape having an upper opening, and the stage abuts on the upper bottom of the second chamber. The inside of the stage on which the sample W is placed may be used as a processing space.

・上記実施形態では、第1及び第2チャンバ24,25を有底円筒形状に形成したが、これに限らず、有底四角筒形状など有底筒状に形成してもよい。
・上記実施形態では、第2チャンバ25の外径を第1チャンバ24の内径よりも大きく形成したが、これに限らない。例えば、第2チャンバの外径を第1チャンバの内径よりも小さく形成し、該第2チャンバの外径よりも小さな開口を有する環状部材を第1チャンバの第1開口に設け、該環状部材に第2チャンバを固定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the first and second chambers 24 and 25 are formed in a bottomed cylindrical shape, but the present invention is not limited to this, and may be formed in a bottomed cylindrical shape such as a bottomed rectangular tube shape.
In the above embodiment, the outer diameter of the second chamber 25 is formed larger than the inner diameter of the first chamber 24, but the present invention is not limited to this. For example, the outer diameter of the second chamber is formed smaller than the inner diameter of the first chamber, an annular member having an opening smaller than the outer diameter of the second chamber is provided in the first opening of the first chamber, The second chamber may be fixed.

・上記実施形態では、ステージ21を基台33と載置台34とに構成したが、これに限らず、ステージを基台33のみから構成してもよい。
・上記実施形態では、大気圧下のエッチング室11に試料Wが搬入されるようにしたが、これに限らず、エッチング室11の搬送口28aに連結される予備室を設け、エッチング室11内が高真空に維持されるようにしてもよい。このように構成した場合には、試料Wを一旦予備室に搬入し、該予備室を高真空にしてからエッチング室11に試料Wを搬入する。なお、試料Wの搬出は、この逆に行われる。
In the above embodiment, the stage 21 is configured by the base 33 and the mounting table 34, but the present invention is not limited thereto, and the stage may be configured by only the base 33.
In the above embodiment, the sample W is carried into the etching chamber 11 under atmospheric pressure. However, the present invention is not limited to this, and a preliminary chamber connected to the transfer port 28a of the etching chamber 11 is provided. May be maintained at a high vacuum. In such a configuration, the sample W is once carried into the preliminary chamber, and the preliminary chamber is brought to a high vacuum, and then the sample W is carried into the etching chamber 11. The sample W is carried out in reverse.

・上記実施形態において、貯留空間の容量を可変に構成し、二フッ化キセノンガスが供給された状態で該貯留空間の容量を小さくすることで、処理空間に二フッ化キセノンガスを供給するようにしてもよい。   In the above embodiment, the capacity of the storage space is configured to be variable, and the capacity of the storage space is reduced while the xenon difluoride gas is supplied so that the xenon difluoride gas is supplied to the processing space. It may be.

・上記実施形態では、エッチングガスとして二フッ化キセノンを用いたが、これに限らず、エッチングガスとして三フッ化臭素(BrF)等、その他のガスを用いてもよい。
・上記実施形態において、エッチング室11(処理空間22)に、二フッ化キセノンガスに加えて窒素やアルゴンなどの不活性ガスを混合して供給する構成としてもよい。
In the above embodiment, xenon difluoride is used as the etching gas. However, the present invention is not limited to this, and other gases such as bromine trifluoride (BrF 3 ) may be used as the etching gas.
In the embodiment described above, an inert gas such as nitrogen or argon may be mixed and supplied to the etching chamber 11 (processing space 22) in addition to the xenon difluoride gas.

エッチング装置の概略構成図。The schematic block diagram of an etching apparatus. 処理空間と貯留空間とに区画されていない状態のエッチング室の断面図。Sectional drawing of the etching chamber of the state which is not divided into processing space and storage space. 処理空間と貯留空間とに区画された状態のエッチング室の断面図。Sectional drawing of the etching chamber of the state divided into processing space and storage space. エッチング処理の手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the procedure of an etching process.

符号の説明Explanation of symbols

11…エッチング室、12,14,41,42,44,45…配管、12a,14a,41a,42a,44a,45a…バルブ、13…バッファ、16…制御装置、21…ステージ、22…処理空間、23…貯留空間、24…第1チャンバ、25…第2チャンバ、25a…下端、26…第1開口、27…第2開口、43…ドライポンプ、W…試料。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Etching chamber, 12, 14, 41, 42, 44, 45 ... Piping, 12a, 14a, 41a, 42a, 44a, 45a ... Valve, 13 ... Buffer, 16 ... Control device, 21 ... Stage, 22 ... Processing space , 23 ... Reservation space, 24 ... First chamber, 25 ... Second chamber, 25a ... Lower end, 26 ... First opening, 27 ... Second opening, 43 ... Dry pump, W ... Sample.

Claims (4)

ガス供給源内の原料を気化させたガスをエッチング室に供給し、該エッチング室内に搬入された試料をエッチングするエッチング装置であって、
前記エッチング室内で移動可能に支持され、前記エッチング室内を、前記試料をエッチングする処理空間と、前記処理空間に供給する前記ガスを一時的に貯留する貯留空間とに区画するとともに、前記処理空間と前記貯留空間との間で前記ガスを流通不能にするステージと、
前記処理空間と前記貯留空間とを連通する配管と、
前記配管に設けられたバルブを開閉制御して前記ガスを前記処理空間に供給する制御装置とを備えたことを特徴とするエッチング装置。
An etching apparatus for supplying a gas obtained by vaporizing a raw material in a gas supply source to an etching chamber and etching a sample carried into the etching chamber,
The etching chamber is movably supported and divides the etching chamber into a processing space for etching the sample and a storage space for temporarily storing the gas supplied to the processing space, and the processing space; A stage that disables the flow of the gas to and from the storage space;
A pipe communicating the processing space and the storage space;
An etching apparatus comprising: a control device that controls opening and closing of a valve provided in the pipe to supply the gas to the processing space.
前記エッチング室と前記ガス供給源とにそれぞれ前記制御装置により開閉制御されるバルブを有する配管を介して接続され、前記貯留空間の容量よりも大きな容量に設定されたバッファを備えたことを特徴とする請求項1に記載のエッチング装置。   A buffer that is connected to the etching chamber and the gas supply source through a pipe having a valve that is controlled to open and close by the control device, and has a capacity set larger than the capacity of the storage space, is provided. The etching apparatus according to claim 1. 前記エッチング室は、
上方向に開口した第1開口を有し、前記ステージが内部で上下方向に沿って移動可能に設けられる第1チャンバと、
前記第1開口よりも小さい第2開口を有し、前記第1開口と前記第2開口とを対向させて設けられる第2チャンバとを備え、
前記ステージは前記第2開口を閉塞可能な板状に形成され、
前記ステージが前記第2チャンバの開口端に当接し前記第2開口が閉塞された状態で、前記第2チャンバと前記ステージとにより前記処理空間が区画形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング装置。
The etching chamber is
A first chamber having a first opening that opens upward, wherein the stage is provided so as to be movable in the vertical direction inside;
A second chamber having a second opening smaller than the first opening, the second chamber being provided so as to face the first opening and the second opening;
The stage is formed in a plate shape capable of closing the second opening,
2. The processing space is defined by the second chamber and the stage in a state where the stage is in contact with an opening end of the second chamber and the second opening is closed. 2. The etching apparatus according to 2.
前記貯留空間から前記処理空間に前記ガスを供給し前記処理空間と前記貯留空間との間のバルブを閉路した後、前記貯留空間の気体を排気する排気手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のうちの何れか一項に記載のエッチング装置。   The apparatus according to claim 1, further comprising an exhaust unit configured to exhaust the gas in the storage space after supplying the gas from the storage space to the processing space and closing a valve between the processing space and the storage space. The etching apparatus as described in any one of 1-3.
JP2008111469A 2008-04-22 2008-04-22 Etching device Active JP5144352B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008111469A JP5144352B2 (en) 2008-04-22 2008-04-22 Etching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008111469A JP5144352B2 (en) 2008-04-22 2008-04-22 Etching device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009266888A true JP2009266888A (en) 2009-11-12
JP5144352B2 JP5144352B2 (en) 2013-02-13

Family

ID=41392395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008111469A Active JP5144352B2 (en) 2008-04-22 2008-04-22 Etching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5144352B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012184481A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Ulvac Japan Ltd Vacuum integrated substrate processing apparatus and film deposition method
JP2013157418A (en) * 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Etching device
WO2024057509A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 日本碍子株式会社 Xef2 dry-etching system and process

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172037A (en) * 1994-08-23 1996-07-02 Applied Materials Inc Compartmented substrate processing chamber
JPH10317169A (en) * 1997-05-13 1998-12-02 Surface Technol Syst Ltd Method for etching work and apparatus therefor
JP2004106074A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Sony Corp Production method for hollow structure and production method for mems element
JP2004525253A (en) * 2000-09-19 2004-08-19 ザクティクス・インコーポレイテッド Semiconductor sample etching apparatus and gas supply source by sublimation
JP2006100795A (en) * 2004-09-27 2006-04-13 Idc Llc Method and system for fluorinated xenon etching with improved efficiency
JP2008507115A (en) * 2004-06-17 2008-03-06 ポイント 35 マイクロストラクチャーズ リミテッド Method and apparatus for improved etching of microstructures
JP2008235309A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium
JP2009200241A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Ulvac Japan Ltd Substrate holding device, substrate holder, vacuum processing device and temperature control method for substrate
JP2010503977A (en) * 2006-04-26 2010-02-04 アドバンスト テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド Cleaning method for semiconductor processing system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08172037A (en) * 1994-08-23 1996-07-02 Applied Materials Inc Compartmented substrate processing chamber
JPH10317169A (en) * 1997-05-13 1998-12-02 Surface Technol Syst Ltd Method for etching work and apparatus therefor
JP2004525253A (en) * 2000-09-19 2004-08-19 ザクティクス・インコーポレイテッド Semiconductor sample etching apparatus and gas supply source by sublimation
JP2004106074A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Sony Corp Production method for hollow structure and production method for mems element
JP2008507115A (en) * 2004-06-17 2008-03-06 ポイント 35 マイクロストラクチャーズ リミテッド Method and apparatus for improved etching of microstructures
JP2006100795A (en) * 2004-09-27 2006-04-13 Idc Llc Method and system for fluorinated xenon etching with improved efficiency
JP2010503977A (en) * 2006-04-26 2010-02-04 アドバンスト テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド Cleaning method for semiconductor processing system
JP2008235309A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium
JP2009200241A (en) * 2008-02-21 2009-09-03 Ulvac Japan Ltd Substrate holding device, substrate holder, vacuum processing device and temperature control method for substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012184481A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Ulvac Japan Ltd Vacuum integrated substrate processing apparatus and film deposition method
JP2013157418A (en) * 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Etching device
WO2024057509A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 日本碍子株式会社 Xef2 dry-etching system and process

Also Published As

Publication number Publication date
JP5144352B2 (en) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9607855B2 (en) Etching method and storage medium
US9490151B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US11011383B2 (en) Etching method
JP6689159B2 (en) Etching method and method for manufacturing DRAM capacitor
US20100022093A1 (en) Vacuum processing apparatus, method of operating same and storage medium
EP1970940A2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium
TW201843341A (en) Gas supply device gas supply method and film forming method
JP2009062604A (en) Vacuum treatment system, and method for carrying substrate
US9691630B2 (en) Etching method
JP2005101261A (en) Purge system and purge method inside portable airtight container
JP6964473B2 (en) Gas supply equipment and film formation equipment
JP6684943B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR102640809B1 (en) Raw material supply apparatus and film forming apparatus
US9236272B2 (en) Etching apparatus and etching method
US12173401B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device, and film-forming device
US9418866B2 (en) Gas treatment method
JP5144352B2 (en) Etching device
WO2013136916A1 (en) Load lock device
US10115611B2 (en) Substrate cooling method, substrate transfer method, and load-lock mechanism
JP2015228433A (en) Etching method
WO2020213506A1 (en) Substrate processing device, substrate processing system, and substrate processing method
TWI533389B (en) Airtight module and exhaust method of the airtight module
JP2005333076A (en) Load locking device, processing system and its using method
JP2000114186A (en) Semiconductor manufacturing apparatus and wafer- processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121122

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5144352

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250