JP2005203409A - エッチング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空槽の内壁にパーティクルが付着し難いエッチング方法を提供する。
【解決手段】本発明のエッチング方法では、基板１５を加熱するときには、処理室１２内にパージガスが導入されており、基板１５の表面に形成された反応生成物が加熱により分解し、処理室１２内部に熱分解ガスが放出されても、その熱分解ガスはパージガスの流れに乗って処理室１２の内部から排気されるので、処理室１２の内壁に露出する処理被膜と熱分解ガスとの反応が抑制される。また、処理被膜と熱分解ガスが反応し、パーティクルが生成されたとしても、そのパーティクルは処理室１２の内壁と基板１５の周囲との間を流れるパージガスに押し流される。従って、本発明のエッチング方法によれば、エッチング装置を停止して処理室１２からパーティクルを除去するクリーニング作業を煩雑に行う必要がない。
【選択図】図４

Description

本発明はエッチング方法に関し、特にドライエッチング方法に関する。

従来より、基板表面に配置されたエッチング対象物のエッチングにはドライエッチング方法が広く用いられている。

例えば、シリコン基板の表面に形成されたシリコン酸化膜からなるエッチング対象物をエッチングする場合には、先ず、基板を処理室内に配置し、該処理室内に真空雰囲気を形成した後、処理室内でエッチング対象物と反応する中間生成物を発生させる方法がある。

例えば、処理室内に水素ガスのラジカルとフッ化物ガスのような反応性ガスとを供給すると、反応性ガスが還元され、ＮＨ_xＦ_y（ｘ、ｙは任意の整数）のような中間生成物が生成される。

中間生成物は基板の表面でエッチング対象物と反応し、反応生成物が生成され、次いで基板を加熱すると、反応生成物が熱分解され、ＮＨ₃ガスや、ＨＦガスや、ＳｉＦ₄ガスのような熱分解ガスとなって蒸発するので、結果として基板表面からエッチング対象物が除去される。

このように、ドライエッチング方法によれば、シリコン酸化膜を真空雰囲気中でエッチング除去することが可能であるので、シリコン基板が大気中の水分や酸素で汚染されることがない。

しかしながら、従来のドライエッチング方法では、エッチングの工程で処理室の内壁にパーティクルが付着することがある。処理室の内壁に付着したパーティクルは装置を停止して定期的にクリーニング除去する必要があり、その除去作業が煩雑であった。
特開２００１−２８４３０７号公報 特開２００３−１２４１７２号公報

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、パーティクルの発生の防止と、装置を停止せずにパーティクルの除去を行う技術を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、エッチング対象物が表面に形成された複数の基板が互いに一定間隔を空けて上下方向に配置された真空槽内に、ラジカルと、反応性ガスとを導入し、前記ラジカルと前記反応性ガスと前記エッチング対象物とを反応させ、反応生成物を生成する反応工程と、前記ラジカルと前記反応性ガスとの導入を停止し、前記真空槽内部の圧力を低下させるガス除去工程と、前記基板を加熱し、前記反応生成物を分解して熱分解ガスを生成し、前記熱分解ガスを除去する加熱工程とを有するエッチング方法であって、前記加熱工程では、パージガスを前記真空槽内部に導入し、前記真空槽内部の圧力を前記ガス除去工程よりも高い圧力にしながら行うエッチング方法である。
請求項２記載の発明は、前記パージガスを上下方向に列設された複数の噴出口から前記真空槽内に導入する請求項１記載のエッチング方法であって、前記噴出口が前記各基板と前記基板の間に位置するように、前記各基板を配置するエッチング方法である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のエッチング方法であって、前記反応性ガスとして、化学構造中に炭素及び酸素を含有せず、フッ素を含有するフッ化物ガスを用い、前記ラジカルとして水素ラジカルを用い、前記水素ラジカルは、水素又はアンモニアのいずれか一方又は両方を含有するラジカル生成ガスをプラズマ化して生成され、シリコン酸化物からなるエッチング対象物をエッチングするエッチング方法である。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のエッチング方法であって、前記パージガスとして窒素ガスとアルゴンガスのいずれか一方又は両方を用いるエッチング方法である。

本発明者等が、処理室の内壁に付着するパーティクルについて調査した結果、反応性ガスとしてフッ化物ガスを用いた場合には、付着するパーティクルがフッ素原子を多く含有することがわかった。

例えば、基板としてシリコン基板を用いる場合には、その表面にはエッチング対象物であるシリコン酸化膜が形成されている。反応性ガスとしてフッ化窒素（ＮＦ₃）ガスを用いる場合について説明すると、真空槽内に導入されたフッ化窒素ガスと水素ガスのラジカル（Ｈ・）は下記反応式（１）に示すように互いに反応し、中間生成物（ＮＨ_xＦ_y）が生成される。

Ｈ・＋ＮＦ₃→ＮＨ_xＦ_y ……（１）
この中間生成物はシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）と反応性が高いので、中間生成物がシリコン基板の表面に到達するとシリコン酸化膜と選択的に反応し、下記反応式（２）の右式に示すような反応生成物（（ＮＨ₄）₂ＳｉＦ₆）が生成される。

ＮＨ_xＦ_y＋ＳｉＯ₂→（ＮＨ₄）₂ＳｉＦ₆＋Ｈ₂Ｏ ……（２）
次に、シリコン基板を１００℃以上に加熱すると、下記反応式（３）に示すように反応生成物が熱分解し、真空槽内部に熱分解ガスが放出される。

（ＮＨ₄）₂ＳｉＦ₆→ＮＨ₃＋ＨＦ＋ＳｉＦ₄ ……（３）
上記反応式（３）に示したように、熱分解ガスにはＨＦガスやＳｉＦ₄ガスのようにフッ素を含有するガスが含まれている。

他方、真空槽の材質にはアルミニウムが広く用いられており、真空槽の内壁面はアルマイト処理され、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）膜のような処理被膜が形成されていることが多く、フッ素を含有する熱分解ガスが真空槽内部に放出されると、処理被膜と反応してパーティクルが生成されると推測される。

本発明のエッチング方法では加熱工程で真空槽内部にパージガスを導入しており、パージガスを導入しながら真空槽内部を排気すると、真空槽の内部にパージガスの流れが形成され、真空槽内部の圧力が上昇する。

基板表面から放出される熱分解ガスは、このパージガスに流れに乗ってパージガスと一緒に真空槽の内部から排気される。

また、加熱前に真空槽内部の圧力を低下させることで、反応性ガスやラジカルが除去されているので、加熱工程でそれらのガスが真空槽の内壁と反応することもない。

パージガスの噴出口は基板と基板との間の位置に設けられており、パージガスが基板の側壁に向けて噴出されないので、基板と基板との間を流れるパージガスの流れと、真空槽の内壁に沿って流れるパージガスの流れがより強くなる。従って、基板表面から放出される熱分解ガスがより効率良く排気されるだけではなく、真空槽の内壁の処理膜と熱分解ガスとが反応したとしても、生成されるパーティクルがパージガスによって流されるので、真空槽の内壁にパーティクルが付着し難くなる。

パージガスを真空槽内に導入するときに基板を水平面内で回転させておけば、基板の中心から全範囲がパージガスと接触し、より効率良く熱分解ガスを押し流すことができる。

本発明のエッチング方法によれば、真空槽の内部に反応性の高い熱分解ガスが発生しても、熱分解ガスはパージガスによって押し流れ、真空槽から排出されるので、熱分解ガスが真空槽の内壁に到達し難い。また、熱分解ガスと処理室の内壁とが反応し、パーティクルが生成されたとしても、そのパーティクルはパージガスによって押し流され、真空槽内から排出される。このように、本発明のエッチング方法によれば、エッチング工程でのパーティクルの発生量が少なく、また、パーティクルが発生したとしても、エッチングの加熱工程でそのパーティクルが除去されるので、従来に比べてクリーニングの頻度が少なくて済み、また、真空槽の寿命も長くなる。

以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１の符号５は本発明に用いられるエッチング装置の一例を示している。

このエッチング装置５はエッチング室１０を有している。

エッチング室１０は真空槽からなる処理室１２と、処理室１２に接続された搬出入室１１とを有している。

搬出入室１１の側壁には搬出入口１４が設けられており、搬出入口１４の近傍には作業台４２が置かれ、作業台４２と搬出入口１４の間には搬送ロボット３２が配置されている。

基板は２枚以上が同じカセット３１に一緒に収容されるようになっており、未処理の基板が収容されたカセット３１は作業台４２に置かれ、搬送ロボット３２によってカセット３１から１枚ずつ基板が取り出されると、搬出入口１４を通って搬出入室１１内へ搬入されるようになっている。

また、処理済みの基板は搬送ロボット３２によって搬出入室１１内部から搬出入口１４を通って１枚ずつ、又は５枚ずつ取り出された後、作業台４２に置かれたカセット３１に収容されるようになっている。

作業台４２の上方にはカセット室４１が配置されており、未処理の基板が収容されたカセット３１は一緒にエッチング装置５内へ運ばれ、一旦カセット室４１に配置された後、作業台４２へ移されるようになっており、他方、処理済みの基板が収容されたカセット３１は作業台からこのカセット室４１へ一旦戻された後、エッチング装置５外部へ搬出されるようになっている。

図２はエッチング室１０の断面図を示している。搬出入室１１内にはテーブル２２が配置されており、このテーブル２２上にはボート２６が載置されている。

ボート２６は鉛直に立設された支持棒を２本以上有している。各支持棒には２個以上の溝がそれぞれ一定間隔を空けて設けられており、各支持棒の溝は同じ高さにそれぞれ位置するので、搬出入室１１に搬入された基板を、支持棒の溝に載せると、各基板が上下方向に一定間隔を空けて略水平に保持された状態になる。図２は搬出入室１１内でボード２６に複数枚の基板１５が載置された状態を示している。

テーブル２２は不図示の昇降機構によって上下に移動可能になっており、昇降機構によってテーブル２２を上昇させると、テーブル２２と一緒にボート２６が上方へ移動する。

搬出入室１１天井のテーブル２２の真上位置には、搬出入室１１の内部空間を処理室１２の内部空間に接続する開口が設けられている。

開口の径は基板１５及びボート２６の径よりは大きいが、テーブル２２の径よりは小さくされており、開閉バルブ２１を空け、搬出入室１１を処理室１２に接続した状態でテーブル２２を真上に上昇させると、基板１５はボート２６と一緒に開口を通過し、処理室１２内部に搬入されるが、テーブル２２は開口を通らずに、開口周囲の天井にテーブル２２の表面が押し当てられ、処理室１２の内部空間が搬出入室１１から遮断される。

処理室１２の形状は、中心軸線が略鉛直にされた円筒形状にされており、処理室１２内部にボート２６と基板１５が搬入された状態では、処理室１２の内壁面とボート２６との間、及び処理室１２の内壁面と基板１５との間は一定距離だけ離間している。

ボート２６は不図示の回転台上に載置されている。この回転台は不図示のモータに接続されており、モータを動作させるとボート２６と基板１５が処理室１２の中心軸を中心として回転するように構成されている。

ボート２６が回転したときに、ボート２６及び基板１５に接触しない位置には第一、第二のパイプ３５、３６が鉛直に設けられている。第一、第二のパイプ３５、３６は上下方向にそれぞれ複数の噴出口が一定間隔をあけて設けられている。従って、各パイプ３５、３６の噴出口は上下方向に一定間隔を空けて列設されている。

処理室１２の外部には真空ポンプ２５と、反応性ガス供給系３７と、ラジカル生成ガス供給系３８と、マイクロ波源１７と、パージガス供給系３９とが配置されている。

ラジカル生成ガス供給系３８はラジカル導入管３３で第一のパイプ３５に接続され、反応性ガス供給系３７とパージガス供給系３９はガス管４３で第二のパイプ３６にそれぞれ接続されている。

ラジカル生成ガス供給系３８はＮＨ₃ガスであるラジカル生成ガスが充填されたガスボンベと、Ｎ₂ガスであるキャリアガスが充填されたガスボンベとを有しており、各ガスボンのバルブを開けると、第一のパイプ３５の噴出口から処理室１２内部ラジカル生成ガスとキャリアガスが導入されるようになっている。

また、反応性ガス供給系３７はＮＦ₃ガスである反応性ガスが充填されたガスボンベを有し、パージガス供給系３９はＮ₂ガスであるパージガスが充填されたガスボンベを有しており、ガスボンベのバルブを開けると、第二のパイプ３６の噴出口からは反応性ガスとパージガスのいずれか一方又は両方が処理室１２内部に導入されるようになっている。

処理室１２の中心軸線を挟んで、第一、第二のパイプ３５、３６とは反対側の内壁面には排気口３４が設けられている。排気口３４は真空ポンプ２５に接続されており、真空ポンプ２５を起動すると、処理室１２内部に導入されたガスが処理室１２内部を流れて排気口３４から排気されるようになっている。

マイクロ波源１７には導波管１８が接続されており、ラジカル導入管３３は導波管１８の一部を貫いている。ラジカル導入管３３の導波管１８に貫かれる部分は石英で構成されており、マイクロ波源１７でマイクロ波を発生させると、導波管１８を進行するマイクロ波はその貫いた部分からラジカル導入管３３内部に侵入する。その状態でラジカル生成ガス供給源３８からラジカル生成ガスを流せば、貫いた部分でラジカル生成ガスにマイクロ波が照射され、プラズマ化し、ラジカルが生成される。

生成したラジカルは、未処理のラジカル生成ガスや、キャリアガスや、プラズマ化の副生成物と一緒にラジカル導入管３３内部を流れ、第一のパイプ３５の噴出口から処理室１２内部に導入される。第一のパイプ３５の噴出口から、導波管１８がラジカル導入管３３を貫く位置は離間しているので、導波管１８が貫いた位置で生成されるプラズマは処理室１２内部に侵入しないようになっている。

次に、このエッチング装置５を用いてエッチング対象物をエッチングする工程について説明する。先ず、各ガス供給系３７〜３９のバルブと、搬出入口１４と、開閉バルブ２１を閉めた状態で処理室１２内部と搬出入室１１内部とを真空排気し、それぞれ所定圧力の真空雰囲気を形成した後、開閉バルブ２１を開け、未処理の円盤状の基板１５が複数枚搭載された状態のボート２６を処理室１２内部に搬入し、各基板１５がそれぞれ水平に配置され、ボート２６を第二のパイプ３６の噴出口がそれぞれ基板１５と基板１５との間に位置するようにボート２６を静止させる（図３）。

次いで、ラジカル生成ガス供給系３８のバルブと、パージガス供給系３９のバルブをそれぞれ閉めた状態で、反応性ガス供給系３７のバルブを開け、反応性ガスを噴出口２９から導入する。

図５は処理室１２内部に搬入された各基板１５と、第二のパイプ３６の噴出口２９との位置関係を示す図である。

ここでは、各基板１５は等間隔を空けてボート２６に載置され、第二のパイプ３６の噴出口２９も等間隔を空けて配置されている。例えば、基板１５が直径２００ｍｍの８インチウェハのときは基板ピッチは６．３５ｍｍであり、基板間隔は約５．５８ｍｍである。基板１５の直径が３００ｍｍの１２インチウェハのときには、基板ピッチは１０ｍｍであり、基板間隔は９．２ｍｍ程度である。

第二のパイプ３６の噴出口２９の径は０．５ｍｍ程度と、基板１５と基板１５との間の間隔よりも小さくなっている。また、各噴出口２９は基板１５の中心軸線に向けられており、従って、噴出口２９から導入される反応性ガスは、基板１５の中心を通って基板１５と基板１５との間を流れ、排気口３４から排気される。

所定の排気速度で排気を続けながら反応性ガスの流量を徐々に増やしていくと、処理室１２内部の圧力が徐々に上昇する。処理室１２内部の圧力が６.６７×１０Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）以上の圧力範囲になったところで、反応性ガスの流量を一定にし、真空ポンプ２５の排気バルブを調整し、処理室１２内の圧力を所定圧力（例えば３Ｔｏｒｒ）維持する。

このときラジカルは処理室１２内に導入されておらず、反応性ガスは単独ではエッチング対象物と反応しないので、反応性ガスはエッチング対象物と反応せず、基板１５表面に反応性ガスが吸着する。処理室１２内部の圧力が６.６７×１０Ｐａ以上の圧力範囲に達してから、その圧力範囲にある状態を所定の吸着時間だけ維持すると、全ての基板１５の表面に十分量の反応性ガスが吸着される。

吸着時間が経過するまでには、不図示の回転機構によって各基板１５はボート２６と一緒に基板１５の中心軸線を中心として回転しており、その回転によって基板１５の表面は反応性ガスに均一に晒されるので、各基板１５の表面には均一に反応性ガスが吸着される。

吸着時間経過後、反応性ガスの導入と、基板１５の回転を続けながら、パージガス供給系３９のバルブを閉じた状態で、ラジカル生成ガス供給系３８のバルブを開け、処理室１２内部にラジカル生成ガスと、キャリアガスを一緒に導入する。

ラジカル生成ガスと、キャリアガスの流量をそれぞれ所定流量まで徐々に増やすと共に、排気バルブの開度を上げて処理室１２内部の圧力を６.６７×１０Ｐａ以上の圧力範囲に維持する。

各ガスの流量を所定値（例えばＮＦ₃ガスの流量が４０００ｓｃｃｍ、ＮＨ₃ガスの流量が１３００ｓｃｃｍ、Ｎ₂ガスの流量が３９００ｓｃｃｍ）に維持し、処理室１２内部の圧力を所定圧力に維持しながら、マイクロ波源１７を起動すると、ラジカル生成ガスがプラズマ化して水素ガスのラジカル（Ｈ・）が発生し、該ラジカルが未反応のラジカル生成ガスや、プラズマ化のときの副生成物や、キャリアガスと一緒に第一のパイプ３５から処理室１２内部へ導入される。

ここでは、２本の第二のパイプ３６が、第一のパイプ３５の両側に配置されており、第一のパイプ３５の各噴出口は、第二のパイプ３６の噴出口と同様に基板１５の中心に向けられているので、第一のパイプ３５から導入されるラジカルは、キャリアガスや、未反応のラジカル生成ガスや、プラズマ化の副生成物と一緒に、反応性ガスの流れに乗って、基板１５と基板１５との間を、基板１５の中心を通って流れ、排気管３４から排気される。

このとき、基板１５はボート２６と一緒に基板１５の中心軸線を中心として回転しているので、その回転によって基板１５の表面がラジカルに均一に晒される。ここでは各基板１５はシリコン基板で構成され、各基板１５の表面にはシリコン酸化膜からなるエッチング対象物がそれぞれ形成されており、基板１５の表面がラジカルに晒されると、基板１５の表面に予め吸着した反応性ガスとラジカルとが反応して中間生成物が生成され、更にその中間生成物がエッチング対象物と反応し、反応生成物が生成される。

真空ポンプ２５の開度を調整し、処理室１２内部の圧力を６.６７×１０Ｐａ以上の一定圧力に維持しながら、ラジカルと反応性ガスとエッチング対象物との反応を進行させる。

マイクロ波源１７を起動してから、ラジカルの生成と、反応性ガス、ラジカル生成ガス及びキャリアガスの導入を所定の反応時間続け、エッチング対象物の反応が十分に進行したところで、マイクロ波源１７を停止し、反応性ガス供給系３７のバルブと、ラジカル生成ガス供給系３８のバルブを閉じ、反応性ガス、ラジカル生成ガス及びキャリアガスの導入を停止する。

各ガスの導入を停止した状態で真空排気を続け、処理室１２内部の圧力を所定圧力（ここでは０．００３Ｔｏｒｒ）に低下させると、処理室１２内部からラジカルと反応性ガスとが未反応のラジカル生成ガスや、プラズマ化のときの副生成物や、キャリアガスと一緒に排出される（ガス除去工程）。

処理室１２内部の圧力が所定圧力まで低下してから、所定時間その圧力を維持した後、真空排気を続けながら所定流量（ここでは５００ｓｃｃｍ）のパージガスを処理室１２内部に導入し、処理室１２内部の圧力をガス除去工程のときの圧力よりも高い所定圧力（ここでは５Ｔｏｒｒ）に上昇させる。

上述したように、パージガスは反応性ガスと同じパイプ３６の噴出口２９から導入されており、パージガスは反応性ガスと同様に、基板１５の中心を通って基板１５と基板１５との間を流れる。

また、基板１５と基板１５との間隔は狭く、基板１５と基板１５との間の空間の流動抵抗は、基板１５の周囲と処理室１２の内壁との間の空間の流動抵抗よりも大きいので、パージガスは基板１５と基板１５の間だけではなく、基板１５の周囲と処理室１２の内壁との間の空間にも流れる。

このようにパージガスは基板１５と基板１５の間だけではなく、基板１５の周囲と処理室１２の内壁との間の空間も流れた後、排気口３４から排出されるので、処理室１２内部に反応性ガスが残留していたとしても、その反応性ガスはパージガスに押し流され、パージガスと一緒に排気口３４から除去される。

図４は図３のＡ−Ａ切断線断面図を示している。処理室１２の側壁には１以上の加熱ヒータ２８₁、２８₂が取り付けられており、パージガスが導入された状態で、加熱ヒータ２８₁、２８₂に通電し、基板１５に向かって赤外線を放出すると、基板１５が昇温する。

加熱ヒータ２８₁、２８₂の通電量を調整し、各基板１５を１００℃以上の所定温度（ここでは１３０℃）に維持すると、基板１５の表面に形成された反応生成物が熱分解し、基板１５表面からＨＦやＳｉＦ₄のような熱分解ガスが放出される。

熱分解ガスが基板１５から放出される間、処理室１２内部にはパージガスが導入されており、熱分解ガスは、基板１５の中心を通って基板１５と基板１５との間を流れるパージガスに押し流され、パージガスと一緒に排気口３４から排気される。このとき各基板１５をその中心軸線を中心として水平面内で回転させておけば、熱分解ガスがより効率良く排気される。

このように、熱分解ガスはパージガスによって処理室１２から排気され、処理室１２の内壁に到達する量が少ないので、処理室１２の内壁に酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）のように熱分解ガスと反応性の高い物質からなる処理被膜が形成されていたとしても、パーティクルが生成され難い。

また、パージガスは基板１５の周囲と処理室１２の内壁との間にも流れるので、処理室１２の内壁に向かって流れる熱分解ガスはパージガスに押し流され、排気される。また、熱分解ガスと処理被膜とが反応してパーティクルが形成される場合であっても、そのパーティクルはパージガスに洗い流され、パージガスと一緒に排気口３４から排出される。このように、本発明のエッチング方法では、パーティクルが生成されにくいだけではなく、パーティクルが生成された場合でもエッチングの加熱工程で除去される。

加熱を開始してから所定時間（ここでは３００秒）が経過し、反応生成物が十分に分解、除去されたところで、真空排気を続けながら加熱ヒータ２８₁、２８₂への通電とパージガスの導入とを停止すると、パージガスが熱分解ガスやパーティクルと一緒に処理室１２内部から排気され、処理室１２内部の圧力が低下する。

パージガスの導入を停止してから、所定時間真空排気を続け、処理室１２内部の圧力が所定圧力（ここでは０．００３Ｔｏｒｒ）まで低下したところで、テーブル２２を下降させ、予め所定圧力の真空雰囲気が形成された搬出入室１１にボート２６を搬出する。

搬出入室１１と処理室１２との間の開閉バルブ２１を閉じ、搬出入室１１を処理室１２から遮蔽した後、排気を続けながら、搬出入室１１内部に不活性ガスを導入し、その流量を所定時間（ここでは２００秒）かけて所定流量（ここでは２００ｓｌｍ）まで上昇させると、搬出入室１１内部の圧力が徐々に上昇する。

不活性ガスの流量が所定圧力に達したところでその流量を所定時間（ここでは１００秒）維持し、基板１５が十分に冷却されたところで搬出入口１４を開ければ、エッチング処理済みの基板１５を取り出すことができる。

以上はパージガスを反応性ガスと同じパイプ３６から導入する場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、パージガスを導入する噴出口が、基板と基板と間に位置するのであれば、ラジカルと同じパイプ３５から導入しても良いし、処理室１２内部に他のパイプを設け、そのパイプから導入してもよい。

基板の加熱は、処理室１２内部にパージガスが導入されているときであれば、パージガスの導入開始と同時に開始してもよいし、また、パージガスの導入開始から所定時間が経過し、処理室１２内部の圧力が所定圧力に上昇してから加熱を開始してもよい。

パージガスに用いるガスの種類は特に限定されるものではなく、真空槽の構成材料や真空槽内壁の処理膜や基板に対して反応性が低いものであれば、窒素ガス以外にもアルゴンガス（Ａｒ）、キセノンガス（Ｘｅ）等種々のものを用いてもよい。パージガスは１種類のガスを単独で用いてもよいし、２種類以上のガスの混合ガスを用いてもよい。

シリコン酸化膜をエッチングする場合には、反応性ガスとしてフッ化物ガスを用いることができる。フッ化物ガスとしてはその化学構造中に炭素と酸素を有しないものを用いることが好ましく、例えば、ＮＦ₃ガスのようなフッ化窒素ガスを用いることができる。また、反応性ガスは１種類だけを単独で用いても良いし、２種類以上の反応性ガスを混合して用いてもよい。

また、反応性ガスと一緒に、アルゴンガスや窒素ガスのようなキャリアガスを処理室１２内に供給することも可能である。ラジカルの生成方法も特に限定されず、例えば可視光や紫外光のような光をラジカル生成ガスに照射し、ラジカルを生成することもできる。

ラジカル生成ガスに用いるガスの種類もアンモニアガスに限定されるものではなく、ラジカルを生成可能なものであれば、例えば水素ガスを用いることも可能である。ラジカル生成ガスは１種類だけを単独で用いても良いし、２種類以上のガスを混合して用いてもよい。

以上は反応性ガスを導入した後にラジカルを導入する場合について説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、ラジカルの導入と反応性ガスの導入を同時に開始してもよいし、またラジカルを反応性ガスよりも先に導入してもよい。

本発明に用いられるエッチング装置の一例を説明する斜視図 本発明に用いられるエッチング室の一例を説明する断面図 基板を処理室に搬入した状態を説明する断面図 図３のＡ−Ａ切断線断面図 噴出口と基板との位置関係を説明する図

符号の説明

５……エッチング装置 １０……エッチング室 １１……搬出入室 １２……処理室 １５……基板 １７……マイクロ波源 ２８₁、２８₂……パイプ ３５……第一のパイプ ３６……第二のパイプ ３３……ガス管 ３４……排気口 ３７……反応性ガス供給系 ３８……ラジカル生成ガス供給系 ３９……パージガス供給系

Claims (4)

1. エッチング対象物が表面に形成された複数の基板が互いに一定間隔を空けて上下方向に配置された真空槽内に、ラジカルと、反応性ガスとを導入し、
   前記ラジカルと前記反応性ガスと前記エッチング対象物とを反応させ、反応生成物を生成する反応工程と、
   前記ラジカルと前記反応性ガスとの導入を停止し、前記真空槽内部の圧力を低下させるガス除去工程と、
   前記基板を加熱し、前記反応生成物を分解して熱分解ガスを生成し、前記熱分解ガスを除去する加熱工程とを有するエッチング方法であって、
   前記加熱工程では、パージガスを前記真空槽内部に導入し、前記真空槽内部の圧力を前記ガス除去工程よりも高い圧力にしながら行うエッチング方法。
2. 前記パージガスを上下方向に列設された複数の噴出口から前記真空槽内に導入する請求項１記載のエッチング方法であって、
   前記噴出口が前記各基板と前記基板の間に位置するように、前記各基板を配置するエッチング方法。
3. 前記反応性ガスとして、化学構造中に炭素及び酸素を含有せず、フッ素を含有するフッ化物ガスを用い、
   前記ラジカルとして水素ラジカルを用い、
   前記水素ラジカルは、水素又はアンモニアのいずれか一方又は両方を含有するラジカル生成ガスをプラズマ化して生成され、
   シリコン酸化物からなるエッチング対象物をエッチングする請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のエッチング方法。
4. 前記パージガスとして窒素ガスとアルゴンガスのいずれか一方又は両方を用いる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のエッチング方法。

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