JP7229061B2 - 基板のエッチング装置及びエッチング方法 - Google Patents

基板のエッチング装置及びエッチング方法 Download PDF

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Description

本開示は、基板のエッチング装置及びエッチング方法に関する。
特許文献１には、複数枚、例えば２枚のウェハを同時に処理する処理装置が開示されている。この処理装置では、２枚のウェハ表面において処理ガスの流れが不均一になることを抑制するために、処理容器内を処理空間と排気空間に上下に仕切るバッフル板を設けている。
特開２０１２－１４６８５４号公報
本開示にかかる技術は、処理ガスを用いた基板のエッチング処理を基板面内で均一に行う。
本開示の一態様は、基板に対してエッチング処理を行うエッチング装置であって、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で基板を載置する載置台と、前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、前記処理容器内を排気する排気部と、を有し、前記給気部は、前記載置台の中央部に対向する中央領域と、前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、前記処理容器の上部に設けられた天板と、前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、前記給気部は、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給可能であり、前記拡散空間は、前記中央領域に対応する中央拡散空間と、前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、前記シャワー板は、前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、前記拡散板は、前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成され、前記天板には、前記中央拡散空間に前記処理ガスを供給する中央ガス供給路と、前記外周拡散空間に前記処理ガスを供給する外周ガス供給路と、が形成され、前記天板の上面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流入孔が形成され、前記天板の下面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流出孔が形成され、前記中央ガス流出孔は、前記中央ガス流入孔の径方向内側に配置されている。
本開示によれば、処理ガスを用いた基板のエッチング処理を基板面内で均一に行うことができる。
本実施形態にかかるエッチング装置の構成（ウェハ処理位置における構成）の概略を示す縦断面図である。 本実施形態にかかるエッチング装置の構成（退避位置における構成）の概略を示す縦断面図である。 給気部の構成の概略を示す説明図である。 シャワーヘッドの構成の概略を示す説明図である。 シャワーヘッド（シャワー板）を下面側から見た平面図である。 エッチング装置における処理ガスの流れを示す説明図である。 隔壁と載置台の関係を示す説明図である。 処理ガスの流量調整を行ってＳｉＧｅ膜をエッチングした結果を示す説明図である。 処理ガスの流量調整を行ってＳｉＧｅ膜をエッチングした結果を示す説明図である。 処理ガスの流量調整を行ってＳｉＧｅ膜をエッチングした結果を示す説明図である。 他の実施形態にかかるシャワーヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかる上側天板を下面側から見た平面図である。 他の実施形態にかかるシャワーヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかるシャワーヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施形態にかかるシャワーヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。
半導体デバイスにおいて、シリコンを含有する膜は、広範で様々な用途に適用される。例えばシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）膜やシリコン（Ｓｉ）膜は、ゲート電極やシード層などに用いられている。そして、半導体デバイスの製造工程では、これらＳｉＧｅ膜やＳｉ膜を基板上に形成した後、所定のパターンにエッチングすることが行われている。
ＳｉＧｅ膜やＳｉ膜などのシリコン含有膜のエッチングは、従来、種々の方法で行われている。特に近年、半導体デバイスの微細化に伴い、プラズマエッチングやウェットエッチングといった従来のエッチング技術に代えて、化学的酸化物除去（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ：ＣＯＲ）処理と呼ばれる、より微細化エッチングが可能な手法が用いられている。
ＣＯＲ処理は、真空に保持された処理容器内において、例えば被処理体としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）に対して処理ガスを供給し、当該処理ガスと例えばウェハ上に形成された膜とを反応させて生成物を生成する処理である。ＣＯＲ処理によりウェハ表面に生成された生成物は、次工程で加熱処理を行うことで昇華し、これによりウェハ表面の膜が除去される。
このようなＣＯＲ処理は、ウェハを一枚ずつ処理する枚葉式の処理装置で行われるが、スループットの向上を図るため、例えば上述した特許文献１に開示された処理装置のように、複数枚のウェハを同時に処理する処理装置が用いられる場合がある。
しかしながら、近年、エッチング処理の均一性の要求が厳しくなっており、特許文献１の開示の処理装置では均一性を確保するのが難しい。すなわち、処理容器内を処理空間と排気空間に単に上下に仕切るバッフル板を設け、当該バッフル板の下方から処理空間内の雰囲気を排気する構成では、処理ガスの流れ、つまり均一性及び流速を適切に制御することが難しい。したがって、従来のエッチング処理には改善の余地がある。
本開示にかかる技術は、シリコン含有膜のエッチング処理を均一に行う。以下、本実施形態にかかるエッチング装置及びエッチング処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜エッチング装置＞
先ず、本実施形態にかかるエッチング装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかるエッチング装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施形態では、エッチング装置１が、例えば基板としてのウェハＷに対してＣＯＲ処理を行うＣＯＲ処理装置である場合について説明する。また、エッチング装置１では、ウェハＷ上に形成された、シリコン含有膜としてのシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）膜をエッチングする。
図１に示すようにエッチング装置１は、気密に構成された処理容器１０と、処理容器１０内でウェハＷを載置する複数、本実施形態では２台の載置台１１、１１と、各載置台１１の上方から載置台１１に向けて処理ガスを供給する給気部１２と、載置台１１、１１の外方を囲み、昇降自在に構成された隔壁１３と、処理容器１０の底面に固定され、隔壁１３を昇降させる昇降機構１４と、各載置台１１の外方を個別に囲むインナーウォール１５と、処理容器１０内を排気する排気部１６と、を有している。
処理容器１０は、例えばアルミニウム、ステンレス等の金属により形成された、全体として例えば略直方体状の容器である。処理容器１０は、平面視の形状が例えば略矩形であり、上面及び下面が開口した筒状の側壁２０と、側壁２０の上面を気密に覆う天井板２１と、側壁２０の下面を覆う底板２２を有している。また、側壁２０の上端面と天井板２１との間には、処理容器１０内を気密に保つシール部材（図示せず）が設けられている。また、処理容器１０にはヒータ（図示せず）が設けられている。なお、底板２２には断熱材を設けてもよい。
載置台１１は略円筒形状に形成されており、ウェハＷを載置する載置面を備えた上部台３０と、底板２２に固定され、上部台３０を支持する下部台３１を有している。上部台３０には、ウェハＷの温度を調整する温度調整機構３２がそれぞれ内蔵されている。温度調整機構３２は、例えば水などの冷媒を循環させることにより載置台１１の温度を調整し、載置台１１上のウェハＷの温度を、例えば－２０℃～１４０℃の所定の温度に制御する。
底板２２における載置台１１の下方の位置には、支持ピンユニット（図示せず）が設けられており、この支持ピンユニットによって上下駆動される支持ピン（図示せず）と、エッチング装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）との間でウェハＷを受け渡し可能に構成されている。
給気部１２は、載置台１１に載置されたウェハＷに処理ガスを供給するシャワーヘッド４０と、シャワーヘッド４０に処理ガスを供給するガスボックス４１と、を有している。なお、この給気部１２の詳細な構成については後述する。
隔壁１３は、２つの載置台１１、１１をそれぞれ個別に囲む２つの円筒部５０、５０と、円筒部５０、５０の上端に設けられた上フランジ部５１と、円筒部５０、５０の下端に設けられた下フランジ部５２、５２と、を有している。円筒部５０の内径は、載置台１１の外側面よりも大きく設定されており、円筒部５０と載置台１１との間に隙間が形成されるようになっている。
なお、隔壁１３にはヒータ（図示せず）が設けられ、例えば１００℃～１５０℃に加熱される。この加熱により、処理ガス中に含まれる異物が隔壁１３に付着しないようになっている。
上フランジ部５１の上面には、昇降機構１４により隔壁１３を上昇させることにより当該上フランジ部５１とシャワーヘッド４０とが当接した際に、シャワーヘッド４０との間を気密に塞ぐ、例えばＯリングなどのシール部材５３が、各載置台１１に対応して設けられている。また、後述するインナーウォール１５の突出部７１にも、当該突出部７１と下フランジ部５２とが当接した際に、下フランジ部５２との間を気密に塞ぐ、例えばＯリングなどのシール部材５４が、各載置台１１に対応して設けられている。そして、隔壁１３を上昇させて、シャワーヘッド４０とシール部材５３とを当接させ、さらに下フランジ部５２とシール部材５４とを当接させることで、載置台１１、隔壁１３、及びシャワーヘッド４０で囲まれた処理空間Ｓが形成される。
図２に示すように隔壁１３の高さは、昇降機構１４により隔壁１３を下降させたときに、上フランジ部５１の上面が例えば載置台１１の上面よりも下方に位置するように設定されている。これにより、隔壁１３を下降させることで、処理容器１０の外部からウェハＷに対してアクセス可能となる。なお、隔壁１３の上フランジ部５１がシャワーヘッド４０と当接する（処理空間Ｓが形成される）位置を「ウェハ処理位置」と、隔壁１３を底板２２近傍或いは底板２２に当接するまで下降させた位置を「退避位置」ということがある。なお、図１では、隔壁１３がウェハ処理位置に、図２では、隔壁１３が退避位置にある状態をそれぞれ描図している。
図１に示すように隔壁１３を昇降させる昇降機構１４は、処理容器１０の外部に配置されたアクチュエータ６０と、アクチュエータ６０に接続され、処理容器１０の底板２２を貫通して処理容器１０内を鉛直上方に延伸する駆動軸６１と、先端が隔壁１３に接続され、他方の端部が処理容器１０の外部まで延伸する複数のガイド軸６２を有している。ガイド軸６２は、駆動軸６１により隔壁１３を昇降させる際に隔壁１３が傾いたりすることを防止するものである。
駆動軸６１には、伸縮可能なベローズ６３の下端部が気密に接続されている。ベローズ６３の上端部は、底板２２の下面と気密に接続されている。そのため、駆動軸６１が昇降した際に、ベローズ６３が鉛直方向に沿って伸縮することで、処理容器１０内が気密に維持されるようになっている。なお、駆動軸６１とベローズ６３との間には、昇降動作の際のガイドとして機能する、例えば底板２２に固定されたスリーブ（図示せず）が設けられている。
ガイド軸６２には、駆動軸６１と同様に伸縮可能なベローズ６４が接続されている。また、ベローズ６４の上端部は、底板２２と側壁２０を跨いで、双方に気密に接続されている。そのため、駆動軸６１による隔壁１３の昇降動作に伴いガイド軸６２が昇降した際に、ベローズ６４が鉛直方向に沿って伸縮することで、処理容器１０内が気密に維持されるようになっている。なお、ガイド軸６２とベローズ６４との間にも、駆動軸６１の場合と同様に、昇降動作の際のガイドとして機能するスリーブ（図示せず）が設けられている。
また、ベローズ６４の上端部は固定側の端部であり、ガイド軸６２と接続されたベローズ６４の下端部は自由側の端部となっているため、処理容器１０内が負圧になると、ベローズ６４の内外の圧力差によりベローズ６４を鉛直方向に圧縮する力が作用する。そのため、ベローズ６４の自由側の端部に接続されたガイド軸６２は、ベローズ６４が縮むことにより鉛直上方に上昇する。これにより、隔壁１３を均等に上昇させて、シール部材５３とシャワーヘッド４０を適切に接触させることで、隔壁１３とシャワーヘッド４０との間のシール性を確保することができる。同様にシール部材５４と突出部７１を適切に接触させることで、隔壁１３と突出部７１との間のシール性を確保することができる。なお、ガイド軸６２には、弾性部材としてのベローズ６４からの反力や、ガイド軸６２そのものの自重などにより当該ガイド軸６２を下方に押し下げる力が作用するが、ベローズ６４の径を適宜設定することによりガイド軸６２に作用する差圧が調整される。
インナーウォール１５は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。また、インナーウォール１５は、略円筒形状の本体部７０と、本体部７０の上端部に設けられた、当該インナーウォール１５の外周方向に向けて水平に突出する突出部７１とを有している。インナーウォール１５は、載置台１１の下部台３１をそれぞれ個別に囲むように配置されている。インナーウォール１５の本体部７０の内径は、下部台３１の外径よりも大きく設定されており、インナーウォール１５と下部台３１との間にそれぞれ排気空間Ｖが形成される。なお、本実施形態において排気空間Ｖは、隔壁１３と上部台３０との間の空間も含む。そして、図１に示すようにインナーウォール１５の高さは、昇降機構１４により隔壁１３をウェハ処理位置まで上昇させたときに、シール部材５４とインナーウォール１５の突出部７１とが当接するように設定されている。これにより、インナーウォール１５と隔壁１３とが気密に接触する。
インナーウォール１５の下端には、複数のスリット７２が形成されている。スリット７２は、処理ガスが排出される排気口である。本実施形態では、スリット７２は、インナーウォール１５の周方向に沿って、略等間隔に形成されている。
なお、インナーウォール１５は、底板２２に固定されている。そして、上述したように処理容器１０はヒータ（図示せず）によって加熱されるように構成されており、この処理容器１０のヒータによって、インナーウォール１５も加熱される。インナーウォール１５は例えば１００℃～１５０℃に加熱され、処理ガス中に含まれる異物がインナーウォール１５に付着しないようになっている。
排気部１６は、処理容器１０内を排気する排気機構８０を有している。排気機構８０は、処理容器１０の底板２２においてインナーウォール１５の外方に設けられた排気管８１に接続されている。これら排気機構８０及び排気管８１は、２つのインナーウォール１５、１５に共通に設けられている。すなわち、２つの排気空間Ｖ、Ｖからの処理ガスは、共通の排気管８１を介して排気機構８０により排出される。排気管８１には、排気機構８０による排気量を調節する調節弁８２が設けられている。また、天井板２１には、載置台１１、１１のそれぞれの処理空間Ｓの圧力を計測するための、圧力測定機構（図示せず）が設けられている。調節弁８２の開度は、例えばこの圧力測定機構による測定値に基づいて制御される。
エッチング装置１には、制御部としての制御装置９０が設けられている。制御装置９０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、エッチング装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、エッチング装置１における後述のエッチング処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御装置９０にインストールされたものであってもよい。
＜給気部＞
次に、上述した給気部１２の構成について説明する。図３は、本実施形態にかかる給気部１２の構成の概略を示す説明図である。図３に示すように給気部１２は、シャワーヘッド４０とガスボックス４１を有している。シャワーヘッド４０は、処理容器１０の天井板２１の下面において、各載置台１１に対向して個別に設けられている。本実施形態では、２つのシャワーヘッド４０が一体に構成されている。なお、図３においては、２つのシャワーヘッド４０のうち、１つのシャワーヘッド４０のみを図示している。
（シャワーヘッド）
図４に示すようにシャワーヘッド４０は、天板１００を構成する上側天板１０１と下側天板１０２、拡散板１１０、及びシャワー板１２０（いわゆるシャワープレート）が、上方からこの順で積層された構成を有している。図３に示すように天板１００とシャワー板１２０で囲まれた空間には、拡散空間Ｄが形成されている。拡散板１１０は、この拡散空間Ｄに設けられている。なお、上側天板１０１、下側天板１０２、拡散板１１０、及びシャワー板１２０はそれぞれ、例えばアルミニウムにより形成される。
図３及び図４に示すようにシャワーヘッド４０は、載置台１１の中央部に対向する中央領域Ｒ１と、中央領域Ｒ１と同一中心軸を備え、当該中央領域Ｒ１を囲うように設けられた外周領域Ｒ２と、に区画されている。シャワーヘッド４０は、中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２毎に、処理ガスを供給可能に構成されている。
このようにシャワーヘッド４０が中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２に区画されるのに対応して、拡散空間Ｄ、拡散板１１０、及びシャワー板１２０も区画される。すなわち、拡散空間Ｄは、中央領域Ｒ１に対応した中央拡散空間Ｄ１と、外周領域Ｒ２に対応した外周拡散空間Ｄ２と、に区画されている。拡散板１１０は、中央拡散空間Ｄ１に設けられた中央拡散板１１１と、外周拡散空間Ｄ２に設けられた外周拡散板１１２と、を有している。シャワー板１２０は、中央拡散空間Ｄ１（中央領域Ｒ１）に対応して設けられた中央シャワー板１２１と、外周拡散空間Ｄ２（外周領域Ｒ２）に対応して設けられた外周シャワー板１２２と、を有している。換言すれば、中央拡散空間Ｄ１、中央拡散板１１１、及び中央シャワー板１２１が中央領域Ｒ１を構成する。また、外周拡散空間Ｄ２、外周拡散板１１２、及び外周シャワー板１２２が外周領域Ｒ２を構成する。
（天板）
天板１００において、上側天板１０１と下側天板１０２はそれぞれ、２つのシャワーヘッド４０、４０に共通して設けられている。上側天板１０１の外周部には、下方に向かって突出する突出部１０３が設けられている。下側天板１０２は、突出部１０３の内側に収容される。
天板１００には、中央拡散空間Ｄ１に処理ガスを供給する中央ガス供給路１０４と、外周拡散空間Ｄ２に前記処理ガスを供給する外周ガス供給路１０５と、が形成されている。これら中央ガス供給路１０４と外周ガス供給路１０５はそれぞれ、載置台１１毎に対応して形成されている。
中央ガス供給路１０４は、上側天板１０１と下側天板１０２を貫通している。上側天板１０１の上面には、中央ガス供給路１０４の中央ガス流入孔１０４ａが、例えば１箇所に形成されている。下側天板１０２の下面には、中央ガス供給路１０４の中央ガス流出孔１０４ｂが、同心円上で周方向に略等間隔に、例えば８箇所に形成されている。中央ガス供給路１０４は、上側天板１０１において１つの中央ガス流入孔１０４ａが８箇所に分岐し（図示せず）、中央ガス流出孔１０４ｂに至る。
外周ガス供給路１０５は、上側天板１０１と下側天板１０２を貫通している。上側天板１０１の上面には、外周ガス供給路１０５の外周ガス流入孔１０５ａが、例えば１箇所に形成されている。下側天板１０２の下面には、外周ガス供給路１０５の外周ガス流出孔１０５ｂが、同心円上で周方向に略等間隔に、例えば８箇所に形成されている。外周ガス供給路１０５は、上側天板１０１において１つの外周ガス流入孔１０５ａが８箇所に分岐し（図示せず）、外周ガス流出孔１０５ｂに至る。
なお、図４では、シャワーヘッド４０を上面から見た斜視図を図示しているが、技術の理解を容易にするため、下側天板１０２の下面に形成された中央ガス流出孔１０４ｂと外周ガス流出孔１０５ｂを表記している。
なお、天井板２１にはヒータ（図示せず）が設けられ、例えば１００℃～１５０℃に加熱される。この加熱により、処理ガス中に含まれる異物がシャワーヘッド４０に付着しないようになっている。
（拡散板）
拡散板１１０は、各シャワーヘッド４０に個別に設けられている。また、拡散板１１０は、中央拡散板１１１と外周拡散板１１２が一体に構成されている。拡散板１１０において中央拡散板１１１と外周拡散板１１２の境界には、上方に向かって突出するリング状の突出部１１３が設けられている。この突出部１１３が下側天板１０２の下面と当接することで、拡散空間Ｄが中央拡散空間Ｄ１と外周拡散空間Ｄ２に区画される。その結果、中央ガス供給路１０４から中央拡散空間Ｄ１に供給された処理ガスと、外周ガス供給路１０５から外周拡散空間Ｄ２に供給された処理ガスとが混合されるのを防止できる。
拡散板１１０の下面には、複数のガス拡散孔１１０ａが形成されている。複数のガス拡散孔１１０ａは、中央拡散板１１１と外周拡散板１１２毎に形成されている。そして、中央ガス供給路１０４から供給された処理ガスは、複数のガス拡散孔１１０ａを通過することで、中央拡散空間Ｄ１において処理ガスの拡散が促進される。同様に外周ガス供給路１０５から供給された処理ガスも、複数のガス拡散孔１１０ａを通過することで、外周拡散空間Ｄ２において処理ガスの拡散が促進される。その結果、シャワー板１２０から、載置台１１に載置されたウェハＷの表面全体に均一に処理ガスを供給することができる。
なお、本実施形態では、中央拡散板１１１と外周拡散板１１２ともに、ガス拡散孔１１０ａの内径は０．５ｍｍ～２ｍｍである。中央拡散板１１１と外周拡散板１１２ともに、開口率は３０％～５０％である。中央拡散板１１１の穴数は、外周拡散板１１２の穴数以下である。
（シャワー板）
シャワー板１２０において、１対の中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２は、各シャワーヘッド４０に個別に設けられている。中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２の境界には、上方に向かって突出するリング状の突出部１２３が設けられている。この突出部１２３が拡散板１１０の下面と当接することで、拡散空間Ｄが中央拡散空間Ｄ１と外周拡散空間Ｄ２に区画される。その結果、中央拡散板１１１から中央拡散空間Ｄ１に供給された処理ガスと、外周拡散板１１２から外周拡散空間Ｄ２に供給された処理ガスとが混合されるのを防止できる。
またシャワー板１２０において、２つのシャワーヘッド４０、４０に対応した２対の中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２は、一体に構成されている。シャワー板１２０の外周部には、上方に向かって突出する突出部１２４が設けられている。このシャワー板１２０の突出部１２４と、上述した天板１００の突出部１０３と当接させることで、内部に拡散空間Ｄが形成される。
シャワー板１２０の下面には、複数のガス供給孔１２０ａが形成されている。複数のガス供給孔１２０ａは、中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２毎に形成されている。そして、中央拡散空間Ｄ１の処理ガスは、複数のガス供給孔１２０ａを通過することで、処理容器１０内に均一に供給される。同様に外周拡散空間Ｄ２の処理ガスも、複数のガス供給孔１２０ａを通過することで、処理容器１０内に均一に供給される。その結果、シャワー板１２０から、載置台１１に載置されたウェハＷの表面全体に均一に処理ガスを供給することができる。
なお、本実施形態では、ウェハＷの外径が３００ｍｍであるのに対し、例えば、中央シャワー板１２１の外径は２２４ｍｍであり、外周シャワー板１２２の外径は２９７ｍｍである。
（圧力測定路）
シャワーヘッド４０の中心には、処理容器１０内の圧力を測定するための圧力測定路１３０が形成されている。圧力測定路１３０は、上側天板１０１及び下側天板１０２の中心、中央拡散板１１１の中心、及び中央拡散空間Ｄ１の中心を貫通する、例えば管路である。圧力測定路１３０は、中央シャワー板１２１において４つの管路に分岐し、図５に示すように中央シャワー板１２１の下面に形成された複数、例えば４つの圧力測定孔１３０ａに連通する。
ここで、エッチング処理時に処理容器１０内に処理ガスを供給すると、処理容器１０に対して開口する圧力測定孔１３０ａは、処理ガスの流れを乱す要因となり得る。すなわち、例えば処理ガスが圧力測定孔１３０ａに流入することで、載置台１１に載置されたウェハＷに向かう処理ガスの流れが乱される。あるいは、例えば圧力測定孔１３０ａから処理容器１０内に空気が流入しても、処理ガスの流れが乱される。
この点、本実施形態のように圧力測定孔１３０ａを中央部に形成することで、処理ガスの乱れを中央部のみに集中させることができ、処理ガスの乱れを制御することができる。しかも、４つの圧力測定孔１３０ａが形成されているので、各圧力測定孔１３０ａの処理ガスに対する影響を分散させることができ、さらに処理ガスの乱れを抑制することができる。
（ガスボックス）
ガスボックス４１は、Ｆ２ガスを供給するＦ２ガス流量調節器１４０と、ＣｌＦ３ガスをＣｌＦ３ガス流量調節器１４１と、ＨＦガスを供給するＨＦガス流量調節器１４２と、Ａｒガスを供給するＡｒガス流量調節器１４３と、を有している。これらガス流量調節器１４０～１４３は、中央ガス供給路１０４と外周ガス供給路１０５毎に設けられる。また、ガス流量調節器１４０～１４３はそれぞれ、例えばマスフローコントローラにより構成されている。なお、ガス流量調節器１４０～１４３はマスフローコントローラに限定されるものではなく、ガスフローを調節する任意の調節器を用いることができる。
Ｆ２ガス流量調節器１４０にはＦ２ガス供給配管１４４が接続され、ＣｌＦ３ガス流量調節器１４１にはＣｌＦ３ガス供給配管１４５が接続され、ＨＦガス流量調節器１４２にはＨＦガス供給配管１４６が接続され、Ａｒガス流量調節器１４３にはＡｒガス供給配管１４７が接続されている。これらガス供給配管１４４～１４７は集合配管１４８に接続されている。２本の集合配管１４８はそれぞれ、中央ガス供給路１０４と外周ガス供給路１０５に接続されている。そして、Ｆ２ガス、ＣｌＦ３ガス、ＨＦガス、Ａｒガスはそれぞれ、ガス供給配管１４４～１４７及び集合配管１４８を経てシャワーヘッド４０から処理容器１０へ供給されるようになっている。
Ｆ２ガス供給配管１４４、ＣｌＦ３ガス供給配管１４５、ＨＦガス供給配管１４６、Ａｒガス供給配管１４７、及び集合配管１４８にはそれぞれ、当該ガス供給配管１４４～１４７、集合配管１４８の開閉動作を行う開閉弁１４９が設けられている。
また、ガスボックス４１は、ＮＨ３ガスを供給するＮＨ３ガス流量調節器１５０と、Ｎ２ガスを供給するＮ２ガス流量調節器１５１と、を有している。これらガス流量調節器１５０～１５１は、中央ガス供給路１０４と外周ガス供給路１０５毎に設けられる。また、ガス流量調節器１５０～１５１はそれぞれ、例えばマスフローコントローラにより構成されている。なお、ガス流量調節器１５０～１５１はマスフローコントローラに限定されるものではなく、ガスフローを調節する任意の調節器を用いることができる。
ＮＨ３ガス流量調節器１５０にはＮＨ３ガス供給配管１５２が接続され、Ｎ２ガス流量調節器１５１にはＮ２ガス供給配管１５３が接続されている。これらガス供給配管１５２～１５３は集合配管１５４に接続されている。２本の集合配管１５４はそれぞれ、中央ガス供給路１０４と外周ガス供給路１０５に接続されている。そして、ＮＨ３ガス、Ｎ２ガスはそれぞれ、ガス供給配管１５２～１５３及び集合配管１５４を経てシャワーヘッド４０から処理容器１０へ供給されるようになっている。
ＮＨ３ガス供給配管１５２、Ｎ２ガス供給配管１５３、及び集合配管１５４にはそれぞれ、当該ガス供給配管１５２～１５３、集合配管１５４の開閉動作を行う開閉弁１５５が設けられている。
この給気部１２から供給される処理ガスのうち、Ｆ２ガス（又はＣｌＦ３ガス）はＳｉＧｅ膜のエッチングに用いられるエッチングガスであり、Ｆ２ガス（又はＣｌＦ３ガス）とＮＨ３ガスはＳｉ膜のエッチングに用いられるエッチングガスである。ＨＦガス、ＮＨ３ガスはそれぞれ、自然酸化膜除去やエッチング処理後の膜の終端処理に用いられる。Ａｒガス、Ｎ２ガスそれぞれは、希釈ガスやパージガスとして用いられる。
＜エッチング処理＞
次に、以上のように構成されたエッチング装置１におけるエッチング処理について説明する。上述したように本実施形態のエッチング装置１では、ウェハＷ上に形成された、シリコン含有膜としてのシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）膜をエッチングする。
ウェハ処理にあたっては、図２に示すように、先ず隔壁１３が退避位置まで降下した状態で、エッチング装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）により処理容器１０内にウェハＷが搬送され、各載置台１１上に載置される。
その後、図１に示すように、隔壁１３をウェハ処理位置まで上昇させる。これにより、隔壁１３により処理空間Ｓが形成される。
そして、所定の時間に、排気機構８０により処理容器１０の内部を所定の圧力まで排気すると共に、ガスボックス４１から処理ガスが処理容器１０内に供給され、ウェハＷに対してエッチング処理が行われる。
エッチング処理においては、ガスボックス４１から供給されたＦ２ガスとＡｒガスの混合ガスである処理ガスが、図６に示すようにシャワーヘッド４０を介して処理空間Ｓに供給され、ウェハＷに供給される。この際、シャワーヘッド４０からは、中央シャワー板１２１（中央領域Ｒ１）と外周シャワー板１２２（外周領域Ｒ２）毎に、流量が調整された処理ガスが供給される。このため、シャワーヘッド４０から供給された処理ガスは、ウェハ面内に均一に供給される。そして、この処理ガスによって、ウェハＷ上のＳｉＧｅ膜がエッチングされる。なお、この処理ガスの流量調整の方法については後述する。
図６に示すように処理空間Ｓ内の処理ガスは、載置台１１に載置されたウェハＷの外周から、排気空間Ｖ、インナーウォール１５のスリット７２を通り、排気管８１を介して排気機構８０によって排出される。なお、図６において、太線の矢印が処理ガスの流れを示している。
エッチング処理が終了すると、隔壁１３が退避位置に降下し、ウェハ搬送機構（図示せず）より各載置台１１上のウェハＷがエッチング装置１の外部に搬出される。その後、エッチング装置１外部に設けられた加熱装置によりウェハＷが加熱され、エッチング処理によって生じた反応生成物が気化して除去される。これにより、一連のウェハ処理が終了する。
以上の実施形態によれば、シャワーヘッド４０が中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２に区画され、中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２毎に、流量が調整された処理ガスが供給される。このため、シャワーヘッド４０からの処理ガスは、載置台１１に載置されたウェハＷに面内均一に供給される。その結果、ウェハＷ上のエッチング量（Ｅｔｃｈ Ａｍｏｕｎｔ）を均一にすることができ、面内均一なエッチング処理を行うことができる。
また、シャワーヘッド４０の内部の拡散空間Ｄも、中央拡散空間Ｄ１と外周拡散空間Ｄ２に区画され、中央拡散空間Ｄ１と外周拡散空間Ｄ２毎にそれぞれ、中央拡散板１１１と外周拡散板１１２によって、処理ガスを拡散させることができる。したがって、中央シャワー板１２１と外周シャワー板１２２のそれぞれにおいて、処理ガスを均一に供給することができる。
ここで、図７に示すように、隔壁１３の円筒部５０の内側面と載置台１１の上部台３０の外側面との距離Ｌ１は、約６．５ｍｍである。また、円筒部５０の内側面とウェハＷの外縁部との距離Ｌ２は、約１０ｍｍである。このように隔壁１３と上部台３０の間の排気空間Ｖは、非常に小さい。かかる場合、処理空間Ｓから排気空間Ｖに流れる処理ガスは、隔壁１３と上部台３０の間においてその流速が速くなるため、ウェハＷの外周部では処理ガスが十分に留まらず、エッチング量（エッチングレート）が小さくなりやすい。
この点、本実施形態では、シャワーヘッド４０において中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２毎に処理ガスの流量を調整することで、ウェハＷに面内均一に処理ガスを供給することが可能になる。その結果、ウェハＷの外周部でのエッチング量を向上させ、ウェハ面内でエッチング量を均一にすることができる。特に、上述したようにウェハＷの外周部ではエッチング量が小さくなりやすいため、ウェハＷの外周部に比べて中心部において処理ガスの供給量を多くするのが好ましい。
＜エッチング制御＞
次に、エッチング装置１でＳｉＧｅ膜をエッチングするに際し、シャワーヘッド４０の中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２のそれぞれから供給する処理ガスの流量を調整（制御）する方法について説明する。
本発明者らは、鋭意検討した結果、処理ガスの流速とエッチング量（エッチングレート）について、次の相関があることを見出した。すなわち、処理ガスの流速が速いと、ウェハＷに対する処理ガスの滞留時間が短くなるため、エッチング量は小さくなる。一方、処理ガスの流速が遅いと、ウェハＷに対する処理ガスの滞留時間が長くなるため、エッチング量は大きくなる。本実施形態では、この知見に基づいて、処理ガスの流量調整を行う。
図８～図１０はそれぞれ、処理ガスの流量調整を行い、当該処理ガスを用いてＳｉＧｅ膜をエッチングした結果を示し、具体的にはエッチング量のウェハ面内の分布を示す。図８～図１０のグラフにおいて、横軸はウェハの中心からの水平方向距離（中心がゼロ）を示し、縦軸はエッチング量（ＥＡ）を示す。
処理ガスには、エッチングガスとしてＦ２ガスを用い、希釈ガスとしてＡｒガスを用いた。図８～図１０の表には、中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２毎の、Ｆ２ガスの流量とＡｒガスの流量を示す。また、図８～図１０の表において、“±％”と“３σ％”は共にウェハ面内均一性を示す。“±％”は、（Ｍａｘ ＥＡ－Ｍｉｎ ＥＡ）／２／（Ａｖｅ.ＥＡ）より算出し、“３σ％”は、（３σ ＥＡ）／（Ａｖｅ. ＥＡ）より算出した。
先ず、図８の“◇”に示すように、Ｆ２ガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２でそれぞれ４０ｓｃｃｍとし、Ａｒガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２でそれぞれ２００ｓｃｃｍとした。すなわち、Ｆ２ガスとＡｒガスの流量はそれぞれ、中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で同じであり、本例は、従来のようにシャワーヘッドを２つの領域に区画しない、１つの領域である例を示す。かかる場合、ウェハＷの中央部におけるエッチング量が小さくなり、また外周部におけるエッチング量も小さくなる。
そこで先ず、ウェハＷの中央部のエッチング量を大きくするため、中央部のガスの流速を遅くする。具体的には、図８の“□”と“△”に示すように、中央領域Ｒ１におけるＡｒガスの流量をそれぞれ、２００ｓｃｃｍから、１００ｓｃｃｍ、７５ｓｃｃｍに減少させる。そうすると、ウェハＷの中央部におけるエッチング量が大きくなり、面内均一性が向上した。
次に、ウェハＷの外周部のエッチング量を大きくするため、外周部のガスの流速を遅くする。具体的には、図９の“△”に示すように、外周領域Ｒ２におけるＡｒガスの流量を、２００ｓｃｃｍから１００ｓｃｃｍに減少させた。そうすると、ウェハＷの外周部におけるエッチング量が大きくなり、面内均一性が向上した。なお、図９の“◇”と“□”はそれぞれ、図８の“◇”と“□”と同じである。
このようにＡｒガスの流量を、中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で減少させることにより、処理ガスの流速を最適化することができ、エッチング量のウェハ面内の均一性を向上させることができた。
一方で、図９の“△”では、ウェハＷの外周部において、外周部のエッチング量が若干、大きい。そこで、これを調整するため、次にＦ２ガスの流量を調整する。具体的には、図１０の“□”と“△”に示すように、外周領域Ｒ２におけるＦ２ガスの流量をそれぞれ、４０ｓｃｃｍから、３５ｓｃｃｍ、３０ｓｃｃｍに減少させる。そうすると、ウェハＷの外周部におけるエッチング量が小さくなり、面内均一性がさらに向上した。具体的には、図８の“◇”では±１０．６％、３σ１４％であったのに対し、図１０の“□”では±１．８％、３σ２．０％にまですることができた。なお、図１０の“◇”は、図９の“△”と同じである。
以上のように処理ガスの流量を調整するに際しては、先ず、処理ガスの流速を調整しやすいＡｒガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で調整する。そして、処理ガスの流速を最適化した後、さらにＦ２ガスの流量を外周領域Ｒ２で調整する。このようにＡｒガスの流量とＦ２ガスの流量をそれぞれ、中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で個別に調整することで、エッチング量のウェハ面内の均一性を向上させることができる。
なお、以上の実施形態では、Ａｒガスの流量を調整した後、Ｆ２ガスの流量を調整したが、これらの順番は逆でもよい。すなわち、Ｆ２ガスの流量を調整した後、Ａｒガスの流量を調整してもよい。
また、上述したＡｒガスとＦ２ガスの具体的な流量調整は一例であり、実際にはウェハＷの状態に応じて変わる。しかし、ウェハ面内におけるエッチング量（エッチングレートの傾向をみて、Ａｒガスの流量とＦ２ガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で個別に調整すれば、エッチング量の面内均一性を確保することができる。
また、以上の実施形態では、エッチング装置１においてＳｉＧｅ膜をエッチングする際の、処理ガスの流量調整について説明したが、本実施形態のエッチング制御は、他のシリコン含有膜をエッチングする際にも適用できる。
例えば、Ｓｉ膜をエッチングする場合、処理ガスのエッチングガスにはＦ２ガスとＮＨ３ガスの混合ガスが用いられ、希釈ガスにはＡｒガスが用いられる。なお、Ｆ２ガスに混合されるガスは、ＮＨ３ガスに限定されず、塩基性ガスであればよい。
そして、上記実施形態と同様に、Ａｒガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で調整した後、Ｆ２ガスとＮＨ３ガスを含むエッチングガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で調整する。そうすると、Ｓｉ膜のエッチング量のウェハ面内の均一性を向上させることができる。
さらに、本実施形態のエッチング制御は、ゲルマニウム膜（Ｇｅ膜）をエッチングする際にも適用できる。Ｇｅ膜をエッチングする場合、処理ガスのエッチングガスには、ＳｉＧｅ膜のエッチングガスと同じガス、例えばＦ２ガスが用いられる。そして、上記実施形態と同様に、Ａｒガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で調整した後、Ｆ２ガスを含むエッチングガスの流量を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２で調整する。そうすると、Ｇｅ膜のエッチング量のウェハ面内の均一性を向上させることができる。
＜他の実施形態＞
次に、他の実施形態にかかるシャワーヘッド４０の構成について説明する。上記実施形態のシャワーヘッド４０の天板１００において、中央ガス流入孔１０４ａの径方向位置と中央ガス流出孔１０４ｂの径方向位置は一致していたが、図１１に示すように中央ガス流出孔１０４ｂは中央ガス流入孔１０４ａの径方向内側に配置されてもよい。
かかる場合、例えば図１１及び図１２に示すように、上側天板１０１の下面において、中央ガス供給路１０４は、径方向に延伸する中央ガス供給路１０４ｃを有している。すなわち、上側天板１０１は、中央拡散空間Ｄ１に対して処理ガスの径方向の供給位置を調整する、位置調整板として機能する。なお、図１２にでは、上側天板１０１を下面から見た平面図を図示しているが、技術の理解を容易にするため、下側天板１０２の下面に形成された中央ガス流出孔１０４ｂと外周ガス流出孔１０５ｂを表記している。
なお、図１３に示すように径方向の中央ガス供給路１０４ｃは、下側天板１０２の上面に形成されていてもよい。この場合、下側天板１０２が位置調整板として機能する。
本実施形態によれば、中央ガス流出孔１０４ｂを中央ガス流入孔１０４ａの径方向内側に配置することで、中央拡散空間Ｄ１に対する処理ガスの供給位置を調整することができる。その結果、中央拡散空間Ｄ１において、処理ガスをより適切に拡散させることができる。
換言すれば、上側天板１０１又は下側天板１０２を位置調整板として機能させることで、例えば中央ガス流入孔１０４ａの位置が決まっていたとしても、中央ガス流出孔１０４ｂの位置を自在に調整することができる。したがって、設計の自由度が向上し、また汎用性が高くなる。
以上の実施形態では、中央拡散板１１１と外周拡散板１１２は一体に構成されていたが、図１４に示すように中央拡散板１１１と外周拡散板１１２は別体として構成されていてもよい。
また、以上の実施形態では、拡散空間Ｄで処理ガスを拡散させる手段として拡散板１１０を用いたが、これに限定されない。例えば図１５に示すように、拡散板１１０に変えて、拡散コマ２００を設けてもよい。拡散コマ２００のうち中央拡散コマ２０１は、中央拡散空間Ｄ１に設けられ、中央ガス流出孔１０４ｂに取り付けられる。外周拡散コマ２０２は、外周拡散空間Ｄ２に設けられ、外周ガス流出孔１０５ｂに取り付けられる。中央拡散コマ２０１の外側面と外周拡散コマ２０２の外側面にはそれぞれ、周方向に略等間隔に、複数のガス拡散孔２００ａが形成されている。
本実施形態においても、中央拡散空間Ｄ１と外周拡散空間Ｄ２のそれぞれにおいて、中央拡散コマ２０１と外周拡散コマ２０２から水平方向に処理ガスを供給することができ、拡散させることができる。但し、本発明者らが検討したところ、拡散コマ２００よりも拡散板１１０の方が、処理ガスの拡散効果が高いことを確認している。
なお、以上の実施形態では、複数の載置台として２台の載置台１１を設けたが載置台の設置数は本実施形態に限定されない。また、複数の載置台とは、載置面を複数有することを意味しており、例えば１台の載置台上に、複数枚のウェハＷが載置できるように構成されている場合も、複数の載置台の範囲に属するものと了解される。
また、以上の実施形態では、複数の載置台１１に対して１つの隔壁１３を設けたが、隔壁１３の構成についても本実施形態の内容に限定されるものではなく、各載置台１１に対して独立した処理空間Ｓを形成できるものであれば、その形状は任意に設定できる。例えば円筒部５０を１つのみ有する隔壁を各載置台１１に対して、それぞれ別個に設けるようにしてもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板に対してエッチング処理を行うエッチング装置であって、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で基板を載置する載置台と、前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、前記処理容器内を排気する排気部と、を有し、前記給気部は、前記載置台の中央部に対向する中央領域と、前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、を有し、前記給気部は、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給可能である、基板のエッチング装置。
前記（１）によれば、給気部が中央領域と外周領域を有し、中央領域と外周領域毎に、流量が調整された処理ガスが供給されるので、当該処理ガスは基板に面内均一に供給される。その結果、基板に対するエッチング量を均一にすることができ、面内均一なエッチング処理を行うことができる。
（２）前記給気部は、前記処理容器の上部に設けられた天板と、前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、前記拡散空間は、前記中央領域に対応する中央拡散空間と、前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、前記シャワー板は、前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、前記拡散板は、前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成されている、前記（１）に記載の基板のエッチング装置。
前記（２）によれば、拡散空間が中央拡散空間と外周拡散空間を有し、中央拡散空間と外周拡散空間毎にそれぞれ、中央拡散板と外周拡散板によって、処理ガスを拡散させることができる。したがって、中央シャワー板と外周シャワー板のそれぞれにおいて、処理ガスを均一に供給することができる。
（３）前記天板には、前記中央拡散空間に前記処理ガスを供給する中央ガス供給路と、前記外周拡散空間に前記処理ガスを供給する外周ガス供給路と、が形成され、前記天板の上面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流入孔が形成され、前記天板の下面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流出孔が形成され、前記中央ガス流出孔は、前記中央ガス流入孔の径方向内側に配置されている、前記（２）に記載の基板のエッチング装置。
（４）前記天板は、上側天板と下側天板が積層して構成され、前記中央ガス流入孔は、前記上側天板の上面に形成され、前記中央ガス流出孔は、前記下側天板の下面に形成され、前記上側天板又は前記下側天板には、径方向に延伸する前記中央ガス供給路が形成されている、前記（３）に記載の基板のエッチング装置。
前記（３）と（４）によれば、中央ガス流出孔を中央ガス流入孔の径方向内側に配置することで、中央拡散空間に対する処理ガスの供給位置を調整することができる。その結果、中央拡散空間において、処理ガスをより適切に拡散させることができる。
また、上側天板又は下側天板を位置調整板として機能させることで、例えば中央ガス流入孔の位置が決まっていたとしても、中央ガス流出孔の位置を自在に調整することができる。したがって、設計の自由度が向上し、また汎用性が高くなる。
（５）前記給気部の中心には、前記処理容器内の圧力を測定するための圧力測定路が形成され、前記中央シャワー板の下面の中央部には、前記圧力測定路に連通する圧力測定孔が複数形成されている、前記（２）～（４）のいずれかに記載の基板のエッチング装置。
前記（５）によれば、複数の圧力測定孔を中央部に形成することで、処理ガスの乱れを中央部のみに集中させることができ、処理ガスの乱れを制御することができる。しかも、複数の圧力測定孔が形成されているので、各圧力測定孔の処理ガスに対する影響を分散させることができ、さらに処理ガスの乱れを抑制することができる。
（６）前記処理容器内に設けられ、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う隔壁を有し、前記隔壁の内側であって前記載置台の上方に形成された処理空間と、前記載置台の下方に設けられた前記排気部とは、前記隔壁と前記載置台の間を介して連通している、前記（１）～（５）のいずれかに記載の基板のエッチング装置。
前記（６）によれば、排気部は、処理空間の処理ガスを、隔壁と載置台の間を介して排出する。ここで、例えば隔壁と載置台の間の距離は小さいため、当該隔壁と載置台の間において処理ガスの流速が速くなり、基板の外周部においてエッチング量が小さくなりやすい。したがって、前記（１）のように中央領域と外周領域毎に処理ガスの流量を調整することで、エッチング量の面内均一性を向上させるという効果は、このような装置構成に特に有用である。
（７）前記給気部から供給される前記処理ガスの流量を調整する制御部を有し、前記処理ガスは、フッ素含有ガスと不活性ガスを含み、前記制御部は、前記中央領域と前記外周領域毎に前記不活性ガスの流量を調整する工程と、前記中央領域と前記外周領域毎に前記フッ素含有ガスの流量を調整する工程とを実行する、前記（１）～（６）のいずれかに記載の基板のエッチング装置。
前記（７）によれば、Ａｒガスの流量を中央領域と外周領域で調整することで、処理ガスの流速を最適化することができる。さらに、Ｆ２ガスの流量を中央領域と外周領域で調整することで、エッチング量の基板面内の均一性をさらに向上させることができる。
（８）基板上のシリコンゲルマニウム膜、シリコン膜、又はゲルマニウム膜をエッチングする、前記（１）～（７）のいずれかに記載の基板のエッチング装置。
（９）エッチング装置を用いて、基板上に対してエッチング処理を行うエッチング方法であって、前記エッチング装置は、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で基板を載置する載置台と、前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、を有し、前記給気部は、前記載置台の中央部に対向する中央領域と、前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、を有し、前記エッチング方法では、前記載置台に載置された基板に対して、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給する、基板のエッチング方法。
（１０）前記処理ガスは、フッ素含有ガスと不活性ガスを含み、基板に供給する前記処理ガスの流量を調整するにあたり、前記中央領域と前記外周領域毎に前記不活性ガスの流量を調整する工程と、前記中央領域と前記外周領域毎に前記フッ素含有ガスの流量を調整するする工程とを実行する、前記（９）に記載の基板のエッチング方法。
（１１）前記不活性ガスと前記フッ素含有ガスの流量の調整はそれぞれ、基板の中央部と外周部のエッチングレートに応じて行われる、前記（１０）に記載の基板のエッチング方法。
（１２）基板上のシリコンゲルマニウム膜、シリコン膜、又はゲルマニウム膜をエッチングする、前記（９）～（１１）のいずれかに記載の基板のエッチング方法。
１ エッチング装置
１０ 処理容器
１１ 載置台
１２ 給気部
４０ シャワーヘッド
１６ 排気部
Ｒ１ 中央領域
Ｒ２ 外周領域
Ｗ ウェハ

Claims (11)

  1. 基板に対してエッチング処理を行うエッチング装置であって、
    基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
    前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、
    前記処理容器内を排気する排気部と、を有し、
    前記給気部は、
    前記載置台の中央部に対向する中央領域と、
    前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、
    前記処理容器の上部に設けられた天板と、
    前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、
    前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、
    前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、
    前記給気部は、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給可能であり、
    前記拡散空間は、
    前記中央領域に対応する中央拡散空間と、
    前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、
    前記シャワー板は、
    前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、
    前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、
    前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、
    前記拡散板は、
    前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、
    前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、
    前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成され、
    前記天板には、
    前記中央拡散空間に前記処理ガスを供給する中央ガス供給路と、
    前記外周拡散空間に前記処理ガスを供給する外周ガス供給路と、が形成され、
    前記天板の上面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流入孔が形成され、
    前記天板の下面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流出孔が形成され、
    前記中央ガス流出孔は、前記中央ガス流入孔の径方向内側に配置されている、基板のエッチング装置。
  2. 前記天板は、上側天板と下側天板が積層して構成され、
    前記中央ガス流入孔は、前記上側天板の上面に形成され、
    前記中央ガス流出孔は、前記下側天板の下面に形成され、
    前記上側天板又は前記下側天板には、径方向に延伸する前記中央ガス供給路が形成されている、請求項１に記載の基板のエッチング装置。
  3. 基板に対してエッチング処理を行うエッチング装置であって、
    基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
    前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、
    前記処理容器内を排気する排気部と、を有し、
    前記給気部は、
    前記載置台の中央部に対向する中央領域と、
    前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、
    前記処理容器の上部に設けられた天板と、
    前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、
    前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、
    前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、
    前記給気部は、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給可能であり、
    前記拡散空間は、
    前記中央領域に対応する中央拡散空間と、
    前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、
    前記シャワー板は、
    前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、
    前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、
    前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、
    前記拡散板は、
    前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、
    前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、
    前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成され、
    前記給気部の中心には、前記処理容器内の圧力を測定するための圧力測定路が形成され、
    前記中央シャワー板の下面の中央部には、前記圧力測定路に連通する圧力測定孔が複数形成されている、基板のエッチング装置。
  4. 前記処理容器内に設けられ、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う隔壁を有し、
    前記隔壁の内側であって前記載置台の上方に形成された処理空間と、前記載置台の下方に設けられた前記排気部とは、前記隔壁と前記載置台の間を介して連通している、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板のエッチング装置。
  5. 前記給気部から供給される前記処理ガスの流量を調整する制御部を有し、
    前記処理ガスは、フッ素含有ガスと不活性ガスを含み、
    前記制御部は、前記中央領域と前記外周領域毎に前記不活性ガスの流量を調整する工程と、前記中央領域と前記外周領域毎に前記フッ素含有ガスの流量を調整する工程とを実行する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板のエッチング装置。
  6. 基板上のシリコンゲルマニウム膜、シリコン膜、又はゲルマニウム膜をエッチングする、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板のエッチング装置。
  7. エッチング装置を用いて、基板に対してエッチング処理を行うエッチング方法であって、
    前記エッチング装置は、
    基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
    前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、を有し、
    前記給気部は、
    前記載置台の中央部に対向する中央領域と、
    前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、
    前記処理容器の上部に設けられた天板と、
    前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、
    前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、
    前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、
    前記拡散空間は、
    前記中央領域に対応する中央拡散空間と、
    前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、
    前記シャワー板は、
    前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、
    前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、
    前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、
    前記拡散板は、
    前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、
    前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、
    前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成され、
    前記天板には、
    前記中央拡散空間に前記処理ガスを供給する中央ガス供給路と、
    前記外周拡散空間に前記処理ガスを供給する外周ガス供給路と、が形成され、
    前記天板の上面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流入孔が形成され、
    前記天板の下面には、前記中央ガス供給路の中央ガス流出孔が形成され、
    前記中央ガス流出孔は、前記中央ガス流入孔の径方向内側に配置され、
    前記エッチング方法では、
    前記載置台に載置された基板に対して、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給する、基板のエッチング方法。
  8. エッチング装置を用いて、基板に対してエッチング処理を行うエッチング方法であって、
    前記エッチング装置は、
    基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
    前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、を有し、
    前記給気部は、
    前記載置台の中央部に対向する中央領域と、
    前記中央領域と同一中心軸を備え、当該中央領域を囲うように設けられた外周領域と、
    前記処理容器の上部に設けられた天板と、
    前記天板の下方に配置され、前記処理ガスを前記処理容器の内部に供給する複数のガス供給孔が形成されたシャワー板と、
    前記天板と前記シャワー板で囲まれた拡散空間と、
    前記拡散空間に設けられ、前記処理ガスを拡散させる複数のガス拡散孔が形成された拡散板と、を有し、
    前記拡散空間は、
    前記中央領域に対応する中央拡散空間と、
    前記外周領域に対応する外周拡散空間と、を有し、
    前記シャワー板は、
    前記中央拡散空間に対応して設けられる中央シャワー板と、
    前記外周拡散空間に対応して設けられる外周シャワー板と、を有し、
    前記中央シャワー板と前記外周シャワー板毎に、複数の前記ガス供給孔が形成され、
    前記拡散板は、
    前記中央拡散空間に設けられる中央拡散板と、
    前記外周拡散空間に設けられる外周拡散板と、を有し、
    前記中央拡散板と前記外周拡散板毎に、複数の前記ガス拡散孔が形成され、
    前記給気部の中心には、前記処理容器内の圧力を測定するための圧力測定路が形成され、
    前記中央シャワー板の下面の中央部には、前記圧力測定路に連通する圧力測定孔が複数形成され、
    前記エッチング方法では、
    前記載置台に載置された基板に対して、前記中央領域と前記外周領域毎に、前記処理ガスを供給する、基板のエッチング方法。
  9. 前記処理ガスは、フッ素含有ガスと不活性ガスを含み、
    基板に供給する前記処理ガスの流量を調整するにあたり、前記中央領域と前記外周領域毎に前記不活性ガスの流量を調整する工程と、前記中央領域と前記外周領域毎に前記フッ素含有ガスの流量を調整する工程とを実行する、請求項７又は８に記載の基板のエッチング方法。
  10. 前記不活性ガスと前記フッ素含有ガスの流量の調整はそれぞれ、基板の中央部と外周部のエッチングレートに応じて行われる、請求項９に記載の基板のエッチング方法。
  11. 基板上のシリコンゲルマニウム膜、シリコン膜、又はゲルマニウム膜をエッチングする、請求項７～１０のいずれか一項に記載の基板のエッチング方法。
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