中古バレル型アッシャーの在庫・価格

バレル型アッシャーは、円筒状の石英チャンバー(バレル)の中に多数の基板を立てて並べ、酸素プラズマでフォトレジストなどの有機物を灰化して除去する装置である。プラズマ処理装置の中では古くからある構成で、平行平板型や枚葉式のダウンフロー型と比べると構造が単純で、ロット単位の一括処理に向く。
仕組みは次のとおりである。チャンバーを真空ポンプで排気したあと酸素を主とする反応ガスを流し、チャンバーの外周に置いた電極やコイルに高周波電力(一般にISM周波数の13.56MHz)を加えてグロー放電を起こす。動作圧力は平行平板型のRIEより高く、おおむね数十〜百数十Pa(0.1〜1Torr前後)で使われることが多い。生成した酸素ラジカルがレジストの炭素や水素と反応し、CO2やH2Oとなって排気される。基板はどちらの電極にも載らないためバイアスがかからず、方向性をもったイオン衝撃がほとんどない等方性の化学反応が主体になる。
多くの装置では、石英バレルの内側に穴の多い金属円筒(エッチトンネル、ファラデーケージなどと呼ばれる)を同軸に置き、プラズマを外筒との間の環状空間に閉じ込める。基板は石英ボートに載せてトンネル内に入れ、穴から拡散してくるラジカルだけで処理する。これにより荷電粒子や紫外線、チャージアップによる損傷を抑えられる。トンネルを使わず基板を直接プラズマにさらす使い方もあり、レートは上がるが損傷と温度上昇は増える。
長所は、一度に数十枚程度を処理できること、装置価格と運転コストが低いこと、等方性のため裏面や側面、凹凸部まで全面を処理できること、下地のシリコンや酸化膜に対する選択比が非常に高いことである。弱点は面内とバッチ内の均一性で、ガス入口に近い側やボート端の基板ほど速く進みやすい。メーカー資料でも均一性を最大25%程度と示す例がある。灰化レートもポジ型レジストで毎分0.1µm程度以下とする例があり、マイクロ波ダウンフロー型などより低めである。プラズマと反応熱で基板温度が上がるため、熱に弱い材料ではパワーを下げたり処理を分けたりする工夫が要る。レジストに含まれる金属などの不純物は気化しないので、灰化後にウェット洗浄を組み合わせるのが一般的である。
主な用途は、半導体ウエハのレジスト剥離と、現像後に残る薄いレジスト残渣を除くデスカムである。大口径の量産ラインでは枚葉式が主流になったが、GaAs、InP、GaN、SiCなどの化合物半導体、パワーデバイス、光デバイス、MEMS、研究開発用の小径ウエハでは今も広く使われている。このほか、O2にCF4を混ぜたシリコンや窒化膜の等方性エッチング、樹脂表面の濡れ性改善などの表面改質、部品の有機汚染除去にも用いられる。
導入時や中古品を評価するときは、チャンバー寸法(直径300mm、長さ500mm程度の例がある)と収容できる基板サイズ・枚数、RF電源の出力と整合器の状態、エッチトンネルの有無、ガス系統の数、終点検出や温度管理の機能を確かめるとよい。酸素を多く流すため、油回転ポンプを使う場合はフッ素系オイルなど酸素に対応した仕様かどうかも重要である。