本發明涉及一種回收在等離子體蝕刻裝置中使用后的蝕刻氣體的方法。
背景技術：
例如對于等離子體蝕刻中所用的SF6、CF4等氟類穩定氣體所含有的原子，并非所有原子都進行電離供給至蝕刻，實際上用作蝕刻氣體的原子僅有20％左右，剩余的80％左右未發生電離，因此未供給至蝕刻而排出至裝置的外部，存在不經濟的問題。
因此，CVD裝置、等離子體蝕刻裝置等使用氣體對晶片進行加工的裝置中具有下述裝置，該裝置具備可以將使用后的氣體回收并進行再利用的功能(例如參照專利文獻1、2)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-210527號公報
專利文獻2：日本特開2006-073592號公報
技術實現要素：
發明所要解決的課題
但是，對于使用后氣體的回收而言需要大規模的設備，從而需要寬闊的設置空間，并且成為成本增大的主要原因。
本發明是鑒于這樣的問題而完成的，其課題在于能夠利用簡易的構成將等離子體蝕刻中所用的氣體回收并進行再利用。
用于解決課題的手段
本發明為等離子體蝕刻裝置中的蝕刻氣體的回收方法，該回收方法包括下述工序：第1過濾工序，將從腔室排出的氣體在具備氫氧化金屬或氧化金屬的第1過濾器中進行過濾；和第2過濾工序，第1過濾工序后，將通過第1過濾器的氣體在包含中空纖維膜的第2過濾器中進行過濾。
發明效果
本發明的等離子體蝕刻氣體的回收方法包括下述工序：第1過濾工序，將從腔室排出的氣體在具備氫氧化金屬或氧化金屬的第1過濾器中進行過濾；和第2過濾工序，第1過濾工序后，將通過第1過濾器的氣體在包含中空纖維膜的第2過濾器中進行過濾，因此能夠以簡易的構成將蝕刻氣體回收并進行再利用。此外，通過對蝕刻氣體進行再利用，能夠防止全球變暖。
附圖說明
圖1為示出回收裝置和等離子體腔室的示意圖。
符號說明
1:回收裝置
2:等離子體腔室
3:第1泵 30、31:排氣管路
4:第1過濾器
5:第2泵 50、51:流路
6:第2過濾器 60:中空纖維膜 61:一端 62:另一端 63:氣體排出口
7:回收罐 70:流路
8:第3泵 80、81:流路
具體實施方式
圖1所示的回收裝置1為下述裝置：該裝置容納于等離子體蝕刻裝置內、或與等離子體蝕刻裝置連接，對等離子體蝕刻裝置中使用后的氣體進行回收，對于能夠再利用的氣體，該裝置使其返回至等離子體蝕刻裝置中。
圖1所示的等離子體腔室2設置于等離子體蝕刻裝置內。等離子體腔室2為容納被加工物并進行加工的加工室，在其內部導入氟類氣體、氯類氣體等進行等離子體化的氣體。此外，在等離子體腔室2的內部未進行圖示，但還容納有保持被加工物W的保持部等，保持部中保持加工對象的晶片W等。此外，等離子體腔室2的外部還具備蝕刻氣體的等離子體化所需的高頻電源(未圖示)等。
等離子體腔室2介由排氣管路30與第1泵3的輸入側連接。第1泵3為例如真空泵，吸引等離子體腔室2內的蝕刻氣體。
第1泵3的輸出側介由排氣管路31與第1過濾器4連接。第1過濾器4中具備粉末的氧化金屬或氫氧化金屬。作為金屬的例子，可以舉出例如Ca(鈣)、Mn(錳)、Mo(鉬)、Mg(鎂)、Na(鈉)。在第1過濾器4中，可以將氧化金屬和氫氧化金屬混合。
第1過濾器4介由流路50與第2泵5的輸入側連接。第2泵5為例如加壓泵，吸引在第1過濾器4內未被吸附的氣體。
第2泵5的輸出側介由流路51與第2過濾器6連接。第2過濾器6具備中空纖維膜60，在中空纖維膜60的一端61上連接有流路51。另一方面，中空纖維膜的另一端62上連接有流路70。第2過濾器6的上端形成有氣體排出口63。中空纖維膜60在側面形成大量微細的孔而構成，根據構成氣體的分子的分子直徑的尺寸，使各分子釋放至中空纖維膜的外部，或者不釋放至外部而導入另一端62中，由此能夠對特定分子進行過濾。
第2過濾器6介由流路70連接有回收罐7。回收罐7中容納透過第2過濾器6的中空纖維膜60的氣體。
回收罐7介由流路80與第3泵8的輸入側連接。第3泵8的輸出側介由流路81與等離子體腔室2連接。回收罐7中經回收的氣體通過第3泵8返回至等離子體腔室2中。
例如，硅晶片W利用磨削形成為規定厚度之后，在想要通過對該硅晶片W的被磨削面進行等離子體蝕刻而去除磨削應變時，在硅晶片W的表面粘貼保護帶(未圖示)，并將該硅晶片W容納于等離子體腔室2中。需要說明的是，對硅晶片W的一部分進行蝕刻的情況下，在要進行蝕刻的面施加掩模。
等離子體腔室2中容納并保持硅晶片W時，向等離子體腔室2供給蝕刻氣體、例如SF6氣體(六氟化硫)，同時施加高頻電力。如此，SF6氣體經等離子體化，硫原子、氟原子所含有的電子經釋放而發生電離，生成氟離子(F)、硫離子(S)、SF2離子等。并且，利用這樣的離子、激發的自由基對硅晶片W的被磨削面進行蝕刻。
此外，硅晶片W與F4分子發生反應，生成SiF4分子，此外，等離子體與硅晶片W發生反應而進行蝕刻，釋放Si分子。進一步，空氣中所含有的水分被等離子體化，生成HF離子，或者生成H2分子、O2分子。
(1)第1過濾工序
硅晶片W進行等離子體蝕刻后，通過使第1泵3工作，吸引等離子體腔室2內的氣體，通過排氣管路30和排氣管路31將吸引的氣體導入第1過濾器4中。
在第1過濾器4中，利用氧化金屬或氫氧化金屬主要吸附酸性氣體。此處，吸附的氣體為S、F、Si、HF、H2O、SO2、SF2、SiF4。如此，從等離子體腔室2排出的氣體中的S、F、Si、HF、H2O、SO2、SF2、SiF4被過濾。
(2)第2過濾工序
在第1過濾器4中未被吸附的分子、即SF6分子、O2分子和H2分子由第2泵5吸引而導入第2過濾器6中。在第2過濾器6中，它們通過中空纖維膜60。如此，與SF6分子相比，O2分子和H2分子的分子直徑小，因此在流經中空纖維膜60的過程中釋放至外部，從氣體排出口63排出至第2過濾器6的外部。
另一方面，與O2分子和H2分子相比，SF6分子的分子直徑大，因此導入至中空纖維膜60的另一端62，并從另一端62介由流路70流入回收罐7中。即，通過將形成于中空纖維膜60的孔預先形成為O2分子和H2分子穿過但不使SF6分子穿過的直徑，能夠將O2分子和H2分子與SF6分子分離，從而僅將SF6分子回收至回收罐7中。如此，過濾出在第1過濾器4中未被過濾的氣體中的O2分子和H2分子。
回收至回收罐7的SF6分子在等離子體腔室2中需要用于等離子體蝕刻的SF6氣體時，利用第3泵8通過流路80、81導入至等離子體腔室2中，在等離子體蝕刻時被再利用。并且，等離子體蝕刻終止后與上述同樣地經過第1過濾工序和第2過濾工序，將未被使用的SF6氣體回收至回收罐7中，再次用于等離子體腔室2中的等離子體蝕刻。
如上所述，在本發明中，將從等離子體腔室2排出的氣體在具備氫氧化金屬或氧化金屬的第1過濾器4中進行過濾，其后，將通過第1過濾器后的氣體在包含中空纖維膜的第2過濾器中進行過濾，因此能夠以簡易的構成將蝕刻氣體回收并進行再利用。
需要說明的是，為了產生等離子體而供給至等離子體腔室2的氣體不限于SF6。例如若被加工物為硅晶片，可以為其他的氟類氣體、例如CF4等，也可以為Cl2等氯類氣體。進一步可以根據被加工物的種類選擇適宜的蝕刻氣體。可以根據進行再利用的蝕刻氣體的分子直徑，變更構成第2過濾器6的中空纖維膜60的孔的尺寸。