TWI386999B - Electroplating method and device for silicon film - Google Patents

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TWI386999B
TWI386999B TW098107473A TW98107473A TWI386999B TW I386999 B TWI386999 B TW I386999B TW 098107473 A TW098107473 A TW 098107473A TW 98107473 A TW98107473 A TW 98107473A TW I386999 B TWI386999 B TW I386999B
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Shunsuke Kunugi
Takashi Satoh
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

含矽膜之蝕刻方法及裝置
本發明係關於一種非晶矽或氧化矽等之含矽原子之含矽膜的蝕刻方法及裝置。
對於氧化矽膜可利用包含氟化氫等之氟系反應氣體之處理氣體進行蝕刻。對於非晶矽等大致由矽原子構成之矽膜，可利用混合了氟化氫等之氟系反應氣體與臭氧等之氧化性反應氣體的處理氣體進行蝕刻。
例如，專利文獻1、2中記載有：利用臭氧使晶圓表面之矽氧化而生成氧化矽(式1)，之後使用氫氟酸進行蝕刻。氫氟酸係使用氫氟酸蒸汽發生器使其蒸發，將氫氟酸蒸汽引導至晶圓表面。
專利文獻3中記載有：在CF4 等之氟系氣體中引起大氣壓附近放電而生成HF、COF2 等，進而COF2 與混合於CF4 等中之水反應而生成HF(式2)，利用由此所獲得之HF來蝕刻氧化矽(式3)。
Si+2O3 →SiO2 +2O2 　(式1)
COF2 +H2 O→CO2 +2HF　(式2)
SiO2 +4HF+H2 O→SiF4 +3H2 O　(式3)
專利文獻4中記載有：利用大氣壓電漿放電而由加濕之CF4 獲得HF(式4)，向其中添加O3 ，以此來蝕刻氧化矽。
CF4 +2H2 O→4HF+CO2 　(式4)
專利文獻5中記載有：使CF4 與O2 進行大氣壓放電而獲得自由基，將該自由基自電漿空間引導至溫度為20℃或100℃之基板上，以此來蝕刻單晶矽。
專利文獻6中記載有：使加濕CF4 或乾燥CF4 進行大氣壓放電，在基板溫度為90℃下蝕刻晶態矽。
專利文獻7中記載有下述方法：在低壓腔室內蝕刻矽時，在基礎膜露出之同時或即將露出之前，將蝕刻氣體之成分置換成對底層之選擇比較高之氣體種類後進行過度蝕刻。
[專利文獻1]日本專利特開2003-264160號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-55753號公報
[專利文獻3]日本專利特開2000-58508號公報
[專利文獻4]日本專利特開2002-270575號公報
[專利文獻5]日本專利特開平04-358076號公報
[專利文獻6]日本專利特開2000-164559號公報
[專利文獻7]日本專利特開2002-343798號公報
在對非晶矽或氧化矽等之含矽膜進行蝕刻時，添加於用以生成氟系反應成分之氟系原料中之水(參照式4)或由蝕刻反應所生成之水(參照式3)會附著於含矽膜之表面且冷凝。存在冷凝水之層之部位的蝕刻反應受到阻礙。因此，無法均一地蝕刻含矽膜整體，含矽膜之一部分容易呈斑點狀殘存。
亦考慮每當含矽膜之表面附著有水分時即進行乾燥步驟而將水分去除，但處理時間會延長，並不實用。
若充分進行過度蝕刻，則可將呈斑點狀殘存之含矽膜蝕刻去除，但基礎膜將受到所需程度以上之蝕刻。
亦考慮到根據基礎膜之成分等之不同，有時當水分較多時，含矽膜相對於基礎膜之選擇比增大。
為了解決上述課題，本發明提供一種含矽膜之蝕刻方法，其係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其特徵在於：使包含氟系反應成分之處理氣體與上述被處理物相接觸，並且，根據蝕刻之進展而改變上述處理氣體在被處理物上之流速。
蝕刻時會生成水(參照式3)。又，有時處理氣體中亦包含水分(參照式4)。此處，當增大處理氣體在被處理物上之流速時，上述水分容易由於處理氣體之勢力而自被處理物之表面飛散開去。因此，可藉由調節處理氣體之流速，而調節附著於被處理物表面之水分的量。於不影響基礎膜之階段，可以達到使含矽膜之蝕刻速率良好之水分量的方式，來設定處理氣體之流速。藉此，可縮短處理時間。於會影響基礎膜之階段，可以達到使含矽膜相對於基礎膜之蝕刻選擇比較大之水分量的方式，來設定處理氣體之流速。藉此，可抑制基礎膜之蝕刻，且可防止含矽膜呈斑點狀殘存。
作為構成上述含矽膜之含矽物，可列舉：矽(Si)、氧化矽(SiO2 )、碳化矽(SiC)、碳氧化矽(SiOC)、碳氮化矽(SiCN)等。矽(Si)可為非晶矽，亦可為多晶矽，亦可為單晶矽。於上述含矽膜為矽(Si)、碳化矽(SiC)、碳氧化矽(SiOC)、碳氮化矽(SiCN)等之情形時，較好的是上述處理氣體進一步包含氧化性反應成分。氧化性反應成分係對矽等之物質具有氧化作用之氣體成分。藉此，可將含矽膜氧化(參照式1)，其後，可以與氧化矽相同之方式進行蝕刻(參照式3)。碳化矽(SiC)或碳氧化矽(SiOC)可藉由加熱而轉換成矽(Si)，其後，可以與矽相同之方式進行蝕刻(參照式1、式3)。作為氧化性反應成分，可列舉：O3 、O自由基、H2 O2 、O2 、NO2 、N2 O等，較好者可列舉O3 。
基礎膜由與作為蝕刻對象之含矽膜不同之成分構成即可，其亦可為含矽物。於作為蝕刻對象之含矽膜為矽(Si)之情形時，基礎膜例如為氧化矽(SiO2 )、氮化矽(SiN)等。於作為蝕刻對象之含矽膜為氧化矽(SiO2 )之情形時，基礎膜例如為氮化矽(SiN)等。於作為蝕刻對象之含矽膜為碳化矽(SiC)或碳氧化矽(SiOC)之情形時，基礎膜例如為氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO2 )等。
較好的是，隨著蝕刻之進行而階段性地改變上述流速。藉此，可使流速之控制變得容易。所謂「階段性地」，係指上述流速之變化不連續或者呈階梯狀。
亦可隨著蝕刻之進行而連續地改變上述流速。
使流速改變至少1次即可。改變之時間點較好的是預先進行實驗加以確定。
較好的是，隨著蝕刻之進行而增大上述流速。
藉此，於不影響基礎膜之階段，可使處理氣體之流速相對較小，從而使附著於被處理物表面之水分量足夠多。由此，可提高含矽膜之蝕刻速率。當蝕刻進行至會影響基礎膜之階段時，則可藉由相對增大處理氣體之流速，而使水分自被處理物之表面飛散，減少被處理物表面之水分附著量。於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，基礎膜之蝕刻速率隨著被處理物表面之水分附著量之減少而降低的程度大於由矽等所構成之含矽膜。因此，可增大含矽膜相對於基礎膜之蝕刻選擇比。藉此，可抑制基礎膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是隨著蝕刻之進行而階段性地增大上述流速。藉此，可使流速之控制變得容易。
亦可隨著蝕刻之進行而使上述流速連續地遞增。
根據基礎膜之成分等之不同，亦可階段性地或連續地降低上述流速，以隨著蝕刻之進行而增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。
較好的是，於對上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分(或大致整體)進行蝕刻期間(以下稱作「第1蝕刻步驟」)，使上述流速相對較小，於對上述含矽膜之應蝕刻部分中的上述第1蝕刻步驟後所殘存之部分進行蝕刻期間(以下稱作「第2蝕刻步驟」)，使上述流速相對較大。
藉此，於對含矽膜之應蝕刻部分之大部分進行蝕刻時，可形成水分易於附著於被處理物表面之狀態，可確實地提高蝕刻速率。因此，可確實地縮短處理時間。之後，對殘存之含矽膜進行蝕刻時，可使水分自被處理物表面飛散，減少被處理物表面之水分附著量。因此，於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，可增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。藉此，可抑制基礎膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
此處，所謂「大部分」，係指含矽膜之應蝕刻部分中之例如50~99.9%，較好的是70~99.9%，更好的是80~99.9%，進而更好的是90~99.9%。所謂「大致整體」，係指上述「大部分」之上限部分，係指含矽膜之應蝕刻部分中之例如90~99.9%。
亦可在上述第1蝕刻步驟中階段性地增大上述流速，使上述第2蝕刻步驟中之上述流速大於上述第1蝕刻步驟之最末階段。
藉此，可更加確實地抑制基礎膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，藉由改變上述處理氣體之流量，而改變上述流速。
藉此，可簡便且確實地使流速改變。
較好的是，隨著蝕刻之進行而增大上述處理氣體之流量。較好的是，於第1蝕刻步驟中，使處理氣體之流量相對較小，於第2蝕刻步驟中，使處理氣體之流量相對較大。
較好的是，藉由於上述處理氣體中混合流速調節用氣體或者停止混合，而改變處理氣體之流量。
藉此，可使得無論處理氣體之流量如何變化，處理氣體中之反應成分的流量均不會產生大幅度變動，從而可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
較好的是，隨著蝕刻之進行而增大上述流速調節用氣體之流量。較好的是於第1蝕刻步驟中，使流速調節用氣體之流量相對較小，於第2蝕刻步驟中，使流速調節用氣體之流量相對較大。
藉由上述混合，上述流速調節用氣體成為上述處理氣體之一成分。
上述氟系反應成分可藉由使包含氟系原料且添加有H2 O之氟系原料氣體通過大氣壓附近之電漿空間而生成。
亦可在較上述電漿空間之上游側，於上述氟系原料氣體中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量來調節上述流速。
由於氟系原料之流量可維持為固定，因而可抑制氟系反應成分之生成量變動，從而可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。於此情形時，流速調節用氣體可為氟系原料之稀釋氣體，亦可為稀釋氣體以外之氣體。
較好的是，在較上述電漿空間之下游側，於上述處理氣體中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量來調節上述流速。
於此情形時，無論上述流速如何變化，導入至電漿空間中之氣體之各成分的流量比及流量均可維持為固定。藉此，可使電漿空間中之放電較為穩定。因此，可更加確實地抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
再者，於第1蝕刻步驟中，流速調節用氣體之流量亦可為零。
本發明之含矽膜之蝕刻裝置係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其特徵在於包括：處理氣體供給系統，其對上述被處理物供給包含氟系反應成分之處理氣體；以及流速調節機構，其根據蝕刻之進展而改變上述處理氣體在被處理物上之流速。
根據該特徵，藉由調節上述流速，可調節被處理物表面之水分附著量。藉此，於不影響基礎膜之階段，可進行調節以使含矽膜之蝕刻速率良好。因此，可縮短處理時間。於會影響基礎膜之階段，可進行調節以使含矽膜相對於基礎膜之選擇比良好。因此，可抑制基礎膜之蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，上述流速調節機構隨著蝕刻之進行而階段性地改變上述流速。藉此，可使流速調節機構之控制變得容易。
上述流速調節機構亦可隨著蝕刻之進行而連續地改變上述流速。
較好的是，上述流速調節機構隨著蝕刻之進行而增大上述流速。
藉此，於不影響基礎膜之階段，可使處理氣體之流速相對較小，使附著於被處理物表面之水分量增多，從而提高含矽膜之蝕刻速率。因此，可確實地縮短處理時間。當蝕刻進行至會影響基礎膜之階段，則可藉由使處理氣體之流速相對較大，而使水分自被處理物表面飛散，從而減少被處理物表面之水分附著量。因此，於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，可增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。藉此，可抑制基膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，上述流速調節機構隨著蝕刻之進行而階段性地增大上述流速。藉此，可使流速調節機構之控制變得容易。
上述流速調節機構亦可隨著蝕刻之進行而使上述流速連續地遞增。
根據基礎膜之成分等之不同，上述流速調節機構亦可階段性地或連續地降低上述流速，以隨著蝕刻之進行而而增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。
較好的是，直至上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分被蝕刻為止，上述流速調節機構使上述流速相對較小，蝕刻殘存之含矽膜時，使上述流速相對較大。
藉此，對含矽膜之應蝕刻部分之大部分進行蝕刻時，可增大被處理物表面之水分附著量，從而可確實地提高蝕刻速率。因此，可確實地縮短處理時間。其後，對殘存之含矽膜進行蝕刻時，可使水分自被處理物表面飛散，減少被處理物表面之水分附著量。因此，於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，可增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。藉此，可抑制基膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
上述流速調節機構較好的是對上述處理氣體之流量進行調節之流量調節機構。
藉此，可使流速調節機構之結構較為簡單，且可確實地改變流速。
較好的是，上述流速調節機構(流量調節機構)隨著蝕刻之進行而增大上述處理氣體之流量。
較好的是，直至上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分被蝕刻為止，上述流速調節機構(流量調節機構)使上述處理氣體之流量相對較小，蝕刻殘存之含矽膜時，使上述處理氣體之流量相對較大。上述流速調節機構亦可隨著蝕刻之進行而降低上述處理氣體之流量。
較好的是上述處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O之氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中。
上述流速調節機構亦可於上述原料供給管線中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量來調節上述流速。
藉此，氟系原料之流量可維持為固定量，因而可抑制氟系反應成分之生成量變動，從而可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
上述流速調節用氣體構成上述處理氣體之一成分。
較好的是，上述流速調節部於較上述電漿空間位於下游側之處理氣體供給系統中，混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量來調節上述流速。
藉此，無論上述流速如何變化，導入至電漿空間中之氣體之各成分的流量比及流量均可維持為固定。因此，可使電漿空間中之放電較為穩定。因此，可更加確實地抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
本發明之含矽膜之蝕刻裝置係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其另一特徵在於包括：複數個處理氣體供給系統，其等噴出包含氟系反應成分之處理氣體；以及切換機構，其根據蝕刻之進展，選擇性地對將處理氣體吹附於上述被處理物上之處理氣體供給系統進行切換；並且，來自上述複數個處理氣體供給系統中的至少2個處理氣體供給系統之處理氣體吹附於被處理物上時的在被處理物上之流速互不相同。
根據該特徵，可藉由選擇上述處理氣體供給系統，而對吹附於被處理物上之處理氣體在被處理物上之流速進行調節。利用該流速之差異，可調節被處理物表面之水分附著量。藉此，於不影響基礎膜之階段，可進行調節以使含矽膜之蝕刻速率良好。因此，可縮短處理時間。於會影響基礎膜之階段，可進行調節以使含矽膜相對於基礎膜之選擇比良好。因此，可抑制基礎膜之蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，上述切換機構隨著蝕刻之進行，選擇上述流速相對較大之處理氣體供給系統。
藉此，於不影響基礎膜之階段，可對被處理物吹附來自流速較小之供給系統之處理氣體，由此可增大被處理物表面之水分附著量，可確實地提高含矽膜之蝕刻速率。因此，可確實地縮短處理時間。當蝕刻進行至會影響基礎膜之階段時，可對被處理物吹附來自流速較大之供給系統之處理氣體，由此可使水分自被處理物表面飛散，從而減少被處理物表面之水分附著量。因此，於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，可增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。藉此，可抑制基膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，直至上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分被蝕刻為止，上述切換機構選擇上述流速相對較小之處理氣體供給系統，蝕刻殘存之含矽膜時，選擇上述流速相對較大之處理氣體供給系統。藉此，在對含矽膜之應蝕刻部分之大部分進行蝕刻時，可增大被處理物表面之水分附著量，從而可確實地提高蝕刻速率。因此，可確實地縮短處理時間。其後，對殘存之含矽膜進行蝕刻時，可使水分自被處理物表面飛散，減少被處理物表面之水分附著量。因此，於基礎膜由氮化矽等構成之情形時，可增大含矽膜相對於基礎膜之選擇比。藉此，可抑制基礎膜之過度蝕刻，且可確實地防止出現含矽膜之斑點狀殘渣。
較好的是，上述複數個處理氣體供給系統中，至少2個處理氣體供給系統之處理氣體的流量互不相同。
藉此，可藉由切換處理氣體供給系統，改變噴附於被處理物上之處理氣體之流量，而改變處理氣體在被處理物上之流速。較好的是，上述切換機構隨著蝕刻之進行，選擇處理氣體之流量相對較大之處理氣體供給系統。上述切換機構亦可隨著蝕刻之進行，選擇處理氣體之流量相對較小之處理氣體供給系統。
可構成如下，即，各處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O之氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且，於至少1個處理氣體供給系統之原料供給管線上，連接有使流速調節用氣體匯流之流速調節用氣體供給部。
連接有上述流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統，與未連接流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統相比，可更加容易地增大處理氣體之噴出流量，進而可更加容易地增大被處理物上之氣體流速。
較好的是，各處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O之氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且，於至少1個處理氣體供給系統之較上述電漿空間位於下游側之處理氣體供給系統上，連接有使流速調節用氣體匯流之流速調節用氣體供給部。
連接有上述流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統，與未連接流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統相比，可更加容易地增大處理氣體之噴出流量，進而可更加容易地增大被處理物上之氣體流速。並且，即便於連接有上述流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統中，亦不會向電漿空間導入流速調節用氣體，可使放電穩定，可穩定地生成反應成分。
連接有上述流速調節用氣體供給部之處理氣體供給系統亦可為2個以上。於此情形時，亦可使該等2個以上之處理氣體供給系統中，至少2個處理氣體供給系統的來自上述流速調節用氣體供給部之流速調節用氣體的匯流量互不相同。
作為上述氟系原料，可列舉：全氟碳(PFC，perfluorocarbon)、氫氟碳(HFC，hydrofluorocarbon)、SF6 、NF3 、XeF2 等。作為PFC可列舉：CF4 、C2 F6 、C3 F6 、C3 F8 等。作為HFC可列舉：CHF3 、C2 H2 F2 、CH3 F等。
亦可使用含OH之化合物來代替H2 O。作為含OH基之化合物，可列舉雙氧水、醇等。
作為上述氟系原料之稀釋氣體，除Ar、He等之稀有氣體以外，亦可列舉N2 等。
作為氟系反應成分，可列舉HF、COF2 等。亦可使用稀釋氣體作為上述流速調節用氣體，對稀釋氣體之流量加以改變。
於上述含矽物為矽、碳化矽、碳氧化矽、碳氮化矽等之情形時較好的是，上述處理氣體供給系統對上述被處理物供給包含氟系反應成分與氧化性反應成分之處理氣體。藉此，可利用氧化性反應成分來將上述含矽物氧化(式1)，之後，可利用氟系反應成分進行蝕刻(式3)。
於上述含矽物為碳化矽、碳氧化矽等之情形時，較好的是進一步包括加熱機構。可藉由用加熱機構對被處理物加熱，而將碳化矽、碳氧化矽等矽化，其後，可以與含矽物為矽之情形相同之方式進行蝕刻。
於上述含矽物為矽、碳化矽、碳氧化矽等之情形時較好的是，上述原料供給管線將上述氟系原料氣體、與形成氧化性反應成分(O3 、O自由基等)之氧系原料氣體中的至少氟系原料氣體導入至上述電漿空間中。
上述流速調節用氣體較好的是惰性氣體或氧化性反應氣體。
作為惰性氣體，除了Ar、He等之稀有氣體以外，亦可列舉氮氣(N2 )。就降低運轉成本之觀點而言，作為上述流速調節用氣體之惰性氣體較好的是使用氮氣。
氧化性反應氣體包含上述氧化性反應成分(臭氧(O3 )、過氧化氫(H2 O2 )、氧氣(O2 )等)，較好的是包含臭氧(O3 )。氧化性反應氣體可包含複數種氧化性反應成分，亦可包含氧化性反應成分之原料成分。例如氧化性反應氣體可為臭氧(O3 )與氧氣(O2 )之混合氣體。進而，氧化性反應氣體亦可包含氮氣、Ar等之惰性氣體。
如上述所示，對於矽(Si)、碳化矽(SiC)、碳氧化矽(SiOC)、碳氮化矽(SiCN)等經氧化反應後加以蝕刻之含矽膜，處理氣體包含用以引起上述氧化反應之氧化性反應氣體。於此情形時，亦可藉由改變氧化性反應氣體之流量，而改變上述處理氣體之流量，進而改變上述流速。藉此，亦可將氧化性反應氣體代用作流速調節用氣體。因此，無需另外準備流速調節專用氣體，可減少所使用之氣體種類。並且，無論處理氣體整體之流量如何變化，氟系原料氣體或氟系反應氣體之流量均可維持為固定。因此，可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
即便蝕刻含矽膜時並不需要氧化性反應成分，亦可使用氧化性反應氣體作為流速調節用氣體。
亦可構成如下，即，上述處理氣體供給系統包括：氟系反應氣體供給系統，其對上述被處理物供給含有上述氟系反應成分之氟系反應氣體；以及氧化性反應氣體供給系統，其對上述被處理物供給含有氧化性反應成分之氧化性反應氣體；並且，上述流速調節機構對上述氧化性反應氣體供給系統之供給氣體流量進行調節。
藉此，可根據蝕刻之進展，改變氧化性反應氣體之供給流量，進而改變處理氣體整體之供給流量。具結果，可調節處理氣體之流速。可將氧化性反應氣體用於含矽膜之蝕刻(氧化反應)中，並且亦可用作流速調節用氣體。因此，不需要流速調節專用氣體，可減少所需之氣體種類。
藉由分別獨立地設置氟系反應氣體供給系統與氧化性反應氣體供給系統，無論對氧化性反應氣體之流量如何調節，氟系反應氣體供給系統之氟系反應氣體之供給流量均可維持為固定。藉此，可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
氧化性反應氣體可使用氧系原料氣體作為原料，利用電漿生成部或臭氧產生器等氣體激發裝置而生成。藉由於電漿生成部中導入例如氧氣(O2 )作為氧系原料氣體且進行電漿化，可生成包含氧自由基等氧化性反應成分之氧化性反應氣體。藉由於臭氧產生器中導入氧氣(O2 )作為氧系原料氣體，可生成由含臭氧之氣體所構成之氧化性反應氣體。
將氧化性反應氣體代用作流速調節用氣體時，對電漿放電部或臭氧產生器中之氧系原料氣體之供給流量進行調節即可。藉此，可調節氧化性反應氣體之流量，進而可調節處理氣體之流量。
氧系原料氣體係作為氧化性反應氣體之原料之氣體。氧系原料氣體可列舉O2 、NO、NO2 、N2 O等，較好者可列舉O2 。該等氧系原料氣體自身具有一定程度之氧化作用，亦可作為氧化性反應氣體而發揮功能。
上述原料供給管線亦可為：將上述氟系原料氣體與上述氧系原料氣體混合後導入至上述電漿空間中。
亦可利用與上述原料供給管線不同之管線，將氧系原料氣體電漿化、激發活化或臭氧化而獲得上述氧化性反應成分。於此情形時，可將來自上述原料供給管線之氟系反應成分、與來自上述不同之管線之氧化性反應成分混合後再供給至被處理物，亦可自不同之噴出口將其等供給至被處理物。
將氧化性反應氣體代用作流速調節用氣體時，較好的是利用上述另外之管線來生成氧化性反應氣體。藉此，無論氧化性反應氣體之流量如何變化，氟系反應氣體之生成效率均可確實地維持為固定。進而，可使含矽膜之蝕刻速率穩定。
上述處理氣體供給系統(或上述氧化性反應氣體供給系統)亦可包括儲存有氧化性反應氣體之儲氣罐等容器。可自該容器將氧化性反應氣體直接供給至被處理物。藉此，可省略用以生成氧化性反應氣體之電漿放電部或臭氧產生器。
將氧化性反應氣體用作流速調節用氣體時，對氧化性反應氣體自上述容器之供給流量進行調節即可。自上述容器之氧化性反應氣體供給管路較好的是，其與較氟系反應氣體生成用之電漿生成部位於下游之氟系反應氣體供給管路匯流。
所謂大氣壓附近，係指1.013×104 ~50.663×104 Pa之範圍，考慮到使壓力調整變得容易以及使裝置構成較為簡便，較好的是1.333×104 ~10.664×104 Pa，更好的是9.331×104~10.397×104Pa。
根據本發明，可無殘渣且高速率地對含矽膜進行蝕刻，並且可抑制基礎膜之蝕刻。
以下，對本發明之實施形態加以說明。
第1實施形態
本發明可應用來對形成於被處理物上之含矽膜進行蝕刻。
圖2(a)係表示蝕刻前之被處理物90之一例的圖。被處理物90如下所述：例如將平板顯示器用之玻璃作為基板91，於該玻璃基板91上形成基礎膜92，於該基礎膜92上積層作為蝕刻對象之含矽膜93。基礎膜92例如由氮化矽(SiNx )構成。作為蝕刻對象之含矽膜93例如由非晶矽(a-Si)構成。省略圖示，於被處理物90之含矽膜93中的不應蝕刻之部分被覆有抗蝕劑等之遮罩。含矽膜93中的未被遮蓋之部分為應蝕刻之部分。
圖1係表示用於對含矽膜93進行蝕刻之蝕刻裝置1一例的圖。蝕刻裝置1包括處理氣體供給系統10與支持部20。利用支持部20來支持被處理物90。支持部20例如由平台構成。於支持部20之內部設置有加熱部21。可利用加熱部21對被處理物90加熱。
處理氣體供給系統10包括原料供給管線30與電漿生成部40。於原料供給管線30之上游端，設置有氟系原料供給部31。氟系原料供給部31向原料供給管線30中送出氟系原料氣體。作為氟系原料，可列舉：CF4 、CHF3 、C2 F6 、C3 F8 、SF6 、NF3 、XeF2 等。此處，使用CF4 作為氟系原料。氟系原料可使用Ar、He、N2 等稀釋氣體加以稀釋，亦可不加以稀釋。此處，使用以Ar加以稀釋之CF4 作為氟系原料氣體。對於CF4 與Ar之體積混合比，較好的是CF4 ：Ar=5：95~80：20，更好的是CF4 ：Ar=10：90~30：70。
原料供給管線30上連接有添加部32。添加部32由儲存有液態水(H2 O)之加濕器構成，使液態水汽化，以將其添加於原料供給管線30之氟系原料氣體(CF4 +Ar)中。作為添加方法，可將流動於原料供給管線30中之一部分氟系原料氣體分流至添加部32中，使該分流氣體接觸添加部32之液面，從而將水汽化至分流氣體中；亦可使分流氣體在添加部32之水中起泡，從而將水汽化。亦可用加熱器對水加熱而使其汽化，然後供給至原料供給管線30中。
於原料供給管線30之較添加部32之下游側，連接有氧系原料供給部34。原料供給部34向原料供給管線30中供給氧系原料氣體。藉此，在原料供給管線30內將氟系原料氣體與氧系原料氣體混合。作為氧系原料，可列舉：O2 、NO、NO2 、N2 O等。此處，使用O2 氣體作為氧系原料氣體。氧系原料供給部34在原料供給管線30上之連接位置亦可較添加部32位於上游側。
原料供給管線30上連接有流速調節用氣體供給部60(流速調節機構)。流速調節用氣體供給部60在原料供給管線30上之連接位置較水添加部32位於下游側，且較氧系原料供給部34之連接部位於下游側，但並不限於此，其可較氧系原料供給部34位於上游側，亦可較水添加部32位於上游側。
流速調節用氣體供給部60中儲存有流速調節用氣體。流速調節用氣體較好的是惰性氣體。作為惰性氣體，除Ar、He等之稀有氣體以外，亦可列舉N2 。此處，使用N2 作為流速調節用氣體。
流速調節用氣體供給部60可採用於原料供給管線30中混合流速調節用氣體之混合模式、以及停止混合之停止模式之兩種狀態。省略詳細圖示，於流速調節用氣體供給部60中設置有開閉閥及流量控制閥。利用該等閥，來選擇混合模式與停止模式中之任一者，或者於混合模式下調節流速調節用氣體(N2 )之流量。氟系原料氣體(CF4 +Ar)與流速調節用氣體(N2 )之混合比較好的是在(CF4 +Ar)：N2 =10：1~2：1之範圍內設定。
原料供給管線30之下游端朝電漿生成部40延伸。
電漿生成部40包括相互對向之一對電極41、41。於至少一電極41之對向面上設置有固體介電體層(未圖示)。該等電極41、41中之一者與電源42相連接，另一者電性接地。利用來自電源42之電壓供給，電極41、41間之空間43形成大氣壓附近之電漿空間。電漿空間43之上游端與原料供給管線30相連接。在電漿空間43之下游端，設置有包含噴嘴之噴出部59。噴出部59面對著支持部20上之被處理物90。噴出部59可構成為以在支持部20之兩端間往復之方式而相對於支持部20進行相對移動(掃描)。
雖省略圖示，但噴出部59之底面具有一定程度之面積，與被處理物90之間形成氣體管路。自噴出部59之開口噴出之處理氣體經過上述氣體管路內後，沿被處理物90之表面朝遠離噴出部59之開口之方向流動。
就使用上述構成之蝕刻裝置1，對被處理物90之含矽膜93進行蝕刻之方法加以說明。
蝕刻步驟可區分為：自蝕刻初期至中期(到達末期之前)為止之第1蝕刻步驟，以及在蝕刻末期所進行之第2蝕刻步驟。
[第1蝕刻步驟]
第1蝕刻步驟中，自氟系原料供給部31將氟系原料氣體(CF4 +Ar)送出至原料供給管線30中。利用添加部32於該氟系原料氣體中添加水(H2 O)。水之添加量由添加部32來調節。水之添加量係於不產生結露之程度下儘量較多。較好的是，使氟系原料氣體包含露點溫度為10~50℃之水分。氟系原料氣體之露點溫度較好的是低於環境溫度或被處理物90之溫度。藉此，可防止其於構成原料供給管線30之配管內或被處理物90之表面上結露。於不利用加熱部21加熱被處理物90而使其為室溫之情形時，氟系原料氣體之露點較好的是調整為15~20℃。
於添加水之後之氟系原料氣體(CF4 +Ar+H2 O)中，混合來自氧系原料供給部34之氧系原料氣體(O2 )，生成混合原料氣體。對於氟系原料氣體與氧系原料氣體之體積混合比，較好的是氟系原料氣體：氧系原料氣體=1:9~9:1，更好的是氟系原料氣體:氧系原料氣體=1:2~2:1。由於水之體積比率相對於氟系原料氣體及氧系原料氣體而言非常小，因而添加水之前之氟系原料氣體與氧系原料氣體之體積比，與添加水之後之氟系原料氣體與氧系原料氣體之體積比幾乎相同。
於第1蝕刻步驟中，將流速調節用氣體供給部60設為停止模式，停止向原料供給管線30中混合流速調節用氣體(N2 )。上述混合原料氣體(CF4 +Ar+O2 +H2 O)中並不混合流速調節用氣體(N2 )，而直接自原料供給管線30之下游端導入至電極間空間43中。
並行地，電源42向電極41供給電壓，在電極間空間43內生成大氣壓附近電漿。藉此，混合氣體電漿化(包括分解、激發、活化、自由基化、離子化等)，生成包含氟系反應成分與氧化性反應成分之處理氣體。以下，將第1蝕刻步驟之處理氣體適當稱作「第1處理氣體」。第1處理氣體係可高速率地蝕刻矽93之配方(recipe)。作為氟系反應成分，可列舉HF、COF2 等。該等氟系反應成分係主要由CF4 及H2 O分解而生成者。作為氧化性反應成分，可列舉O3 、O自由基等。該等氧化性反應成分係主要以O2 作為原料而生成者。
第1處理氣體自電漿生成部40噴出，並被噴附於支持部20上之被處理物90上。第1處理氣體在被處理物90之表面上流動。被處理物90之表面上之氣體流速小於後述之第2蝕刻步驟。該第1處理氣體中之氧化性反應成分與由非晶矽所構成之含矽膜93相接觸，引起矽之氧化反應，生成氧化矽(式1)。氟系反應成分與該氧化矽相接觸(式3)，生成揮發性之SiF4 。如此，可蝕刻速率良好地蝕刻含矽膜93。
第1處理氣體中亦包含在電漿空間43內未被分解之混合原料氣體成分，因此亦包含水。該水之一部分與氟系反應成分之COF2 反應而生成HF(式2)，有助於矽之蝕刻。剩餘之水之一部分附著於被處理物90之表面且冷凝。又，利用HF進行蝕刻反應(式3)時會生成水，該水之一部分亦附著於被處理物90之表面且冷凝。藉此，在被處理物90之表面形成水之冷凝層。第1處理氣體在被處理物90上之流速大小為不使被處理物90之表面上之水分較多飛散的程度。因此，冷凝層形成為適度之厚度，可充分地提高矽之蝕刻速率。
另一方面，存在於被處理物90之表面之若干處，水之冷凝層達到所需厚度以上之情形。冷凝層較厚之部位的蝕刻反應會受到阻礙。因此，如圖2(b)及圖2(c)所示，於蝕刻即將到達末期之前的被處理物90之表面，出現基礎膜92露出之部位、以及尚殘存有應蝕刻之含矽膜93之部位。將殘存之含矽膜93稱作殘膜93a。殘膜93a呈斑點狀(斑雜狀)。
[第2蝕刻步驟]
如圖2(b)及圖2(c)所示，當蝕刻進行至一部分基礎膜92露出時、或即將露出之前，自第1蝕刻步驟切換為第2蝕刻步驟。可在檢測出基礎膜92露出或殘存於基礎膜92上之含矽膜93的厚度之後，切換為第2蝕刻步驟，亦可預先藉由實驗等來確定切換之時間點，在該時間點切換為第2蝕刻步驟。
於第2蝕刻步驟中，將流速調節用氣體供給部60設為混合模式。除此以外之動作及處理條件較好的是與第1蝕刻步驟相同。因此，自流速調節用氣體供給部60，向與第1蝕刻步驟為相同成分且相同流量之混合原料氣體(CF4 +Ar+O2 +H2 O)中混合流速調節用氣體(N2 )。藉此，原料氣體之流量增加。
將混合後之原料氣體(CF4 +Ar+O2 +H2 O+N2 )導入至電漿空間43中使其電漿化。藉此，生成包含HF、COF2 等之氟系反應成分與O3 、O自由基等之氧化性反應成分的處理氣體。以下，將第2蝕刻步驟之處理氣體適當稱作「第2處理氣體」。第2處理氣體之流量僅比第1蝕刻步驟中的第1處理氣體之流量大出流速調節用氣體(N2 )之混合部分。第2處理氣體中之氟系反應成分(HF等)及氧化性反應成分(O3 等)之量與第1蝕刻步驟大致相等。
該第2處理氣體自噴出部59噴出，並被吹附於被處理物90上。與氣體流量增大相對，噴出部59之孔徑保持為固定，因而第2處理氣體自噴出部59之噴出速度，大於第1蝕刻步驟中之第1處理氣體之噴出速度。進而，第2處理氣體在被處理物90之表面上流動。與氣體流量增大相對，噴出部59與被處理物90之間之距離(工作距離)保持為固定，因而第2處理氣體在被處理物90之表面上的流速大於第1蝕刻步驟中之第1處理氣體的流速。
由於氣體流速增大，使得被處理物90之表面上之水分容易飛散。因此，被處理物90之表面之水分附著量小於第1蝕刻步驟，冷凝層之厚度小於第1蝕刻步驟。冷凝層減小時，底層之氮化矽膜92之蝕刻速率降低。該氮化矽之蝕刻速率之降低程度，大於隨著冷凝層減小矽之蝕刻速率之降低程度。因此，可增大蝕刻對象膜93相對於基礎膜92之選擇比。又，由於第2處理氣體中之氟系反應成分(HF等)及氧化性反應成分(O3 等)之量與第1蝕刻步驟大致相等，因而可抑制矽之蝕刻速率降低。藉此，如圖2(c)所示，可蝕刻速率良好地選擇性地蝕刻斑點狀之殘膜93a而將其去除，可減小基礎膜92之過度蝕刻量d。
僅藉由將流速調節用氣體供給部60自停止模式切換為混合模式，即可容易地自第1蝕刻步驟切換為第2蝕刻步驟，其回應性例如與利用添加部32來改變水之添加率相比更好。
其次，就本發明之其他實施形態加以說明。以下之實施形態中，對於與既述之實施形態重複之構成，在圖式中附上相同之符號且適當省略說明。
第2實施形態
如圖3所示，於第2實施形態中，向處理氣體供給系統10中混合流速調節用氣體之混合位置與第1實施形態(圖1)不同。流速調節用氣體供給部60並非與較電漿生成部40位於上游側之原料供給管線30相連接，而係與較電漿生成部40位於下游側之噴出管線50相連接。
噴出管線50自電漿空間43延伸。於噴出管線50之下游端設置有噴出部59。於噴出管線50之中間部連接有流速調節用氣體供給部60。
流速調節用氣體供給部60在第1蝕刻步驟中為停止模式。因此，第1蝕刻步驟之動作與第1實施形態相同。
於第2蝕刻步驟中，流速調節用氣體供給部60為混合模式。在原料供給管線30中生成與第1蝕刻步驟為相同成分且相同流量之混合原料氣體(CF4 +Ar+O2 +H2 O)，且將其導入至電漿生成部40中。並不向導入至電漿生成部40中之前之混合原料氣體中混合流速調節用氣體。因此，即便自第1蝕刻步驟切換為第2蝕刻步驟，電漿空間43中之氣體狀態亦不會變化，可使放電穩定。
藉由於電漿空間43中電漿化，可獲得包含氟系反應成分(HF等)及氧化性反應成分(O3 等)之處理氣體。該等反應成分之生成量可達到與第1蝕刻步驟相同之量。
將該處理氣體導出至噴出管線50中。自供給部60向該處理氣體中混合流速調節用氣體(N2 )。藉此，處理氣體之流量增大。因此，與第1實施形態之第2蝕刻步驟相同地，可增大被處理物90上之氣體流速。
第3實施形態
如圖4所示，第3實施形態之處理氣體供給系統10構成為分別獨立地生成氟系反應成分與氧化性反應成分。處理氣體供給系統10具有分別獨立之氟系反應氣體供給系統33與氧化性反應氣體供給系統35。氟系反應氣體供給系統33包括原料供給管線30、電漿生成部40及氟系噴出管路51。原料供給管線30除未連接有氧系原料供給部34以外，均與第2實施形態(圖3)相同。氟系噴出管路51上連接有流速調節用氣體供給部60。原料供給管線30僅將氟系原料氣體(CF4 +Ar+H2 O)導入至電漿生成部40中，而並不向電漿生成部40中導入氧系原料氣體。氟系噴出管路51自電漿生成部40之電漿空間43之下游端延伸。
氧化性反應氣體供給系統35包括氧系原料供給部34、與電漿生成部40不同的電漿生成部44、及氧系噴出管路52。
電漿生成部44包括相互對向之一對電極45、45。於至少一電極45之對向面上設置有固體介電體層(未圖示)。該等電極45、45中之一者與電源46相連接，另一者電性接地。利用來自電源46之電壓供給，電極45、45間之空間47形成大氣壓附近之電漿空間。於電漿空間47之上游端連接有氧系原料供給部34。氧系噴出管路52自電漿生成部44之電漿空間47之下游端延伸。
氟系反應氣體供給系統33之噴出管路51與氧化性反應氣體供給系統35之噴出管路52相互匯流。於該匯流部處連接有共用噴出部53。共用噴出部53面對著支持部20上之被處理物90。共用噴出部53可構成為以在支持部20之兩端間往復之方式而相對於支持部20進行相對移動。
第3實施形態中，於氟系反應氣體供給系統33內，在電漿生成部40中將氟系原料氣體(CF4 +Ar+H2 O)電漿化，生成包含氟系反應成分(HF等)之氟系反應氣體，並將其導出至噴出管路51中。並行地，於氧化性反應氣體供給系統35內，將來自氧系原料供給部34之氧系原料氣體(O2 )導入至電漿生成部44之電漿空間47中而使之電漿化，生成包含氧化性反應成分(O3 等)之氧化性反應氣體。將該氧化性反應氣體自電漿生成部44導出至噴出管路52中，與來自噴出管路51之氟系反應氣體混合。對於氟系反應氣體與氧化性反應氣體之體積混合比，較好的是氟系反應氣體：氧化性反應氣體=1：9~9：1，更好的是氟系反應氣體：氧化性反應氣體=1：2~2：1。混合後獲得包含氟系反應成分及氧化性反應成分之處理氣體。將該處理氣體自噴出部53噴附於被處理物90上。
於第3實施形態中，由於係使氟系原料氣體與氧系原料氣體在分別獨立之電漿生成部40、44中電漿化，因而可分別使氟系反應成分之生成量與氧化性反應成分之生成量足夠大。藉此，可提高第1、第2之各蝕刻步驟中的含矽膜93之蝕刻速率，可進一步縮短處理時間。
於第3實施形態中，第1蝕刻步驟中流速調節用氣體供給部60為停止模式，第2蝕刻步驟中流速調節用氣體供給部60為混合模式之方面，與既述之實施形態相同。因此，於第2蝕刻步驟中，將來自供給部60之流速調節用氣體(N2 )導入至噴出管路51中，並與氟系反應氣體混合。
第4實施形態
如圖5所示，於第4實施形態中，作為氧化性反應氣體供給系統35中之氧化性反應氣體之生成裝置，係使用臭氧產生器48而非電漿生成部44。將來自氧系原料供給部34之氧氣(O2 )導入至臭氧產生器48中，生成包含O3 之氧化性反應氣體，將該氧化性反應氣體導出至噴出管路52中。
其他構成及動作與第3實施形態(圖4)相同。
第5實施形態
如圖6所示，第5實施形態之蝕刻裝置1包括複數個(2個)處理氣體供給系統10。各處理氣體供給系統10之構成與第1、第2實施形態(圖1、圖3)之處理氣體供給系統10大致相同。要區分2個供給系統10時，對於第1處理氣體供給系統10A之各構成要素，在與既述實施形態之處理氣體供給系統10中的對應之構成要素相同的符號後附加上A，對於第2處理氣體供給系統10B之各構成要素，在與既述實施形態之處理氣體供給系統10中的對應之構成要素相同的符號後附加上B。
第1處理氣體供給系統10A與第1、第2實施形態(圖1、圖3)之處理氣體供給系統10的不同之處在於未連接有流速調節用氣體供給部60。因此，自第1處理氣體供給系統10A一直噴出不包含流速調節用氣體(N2 )之第1處理氣體。來自該供給系統10A之第1處理氣體之成分及流量與第1、第2實施形態之第1蝕刻步驟中的第1處理氣體相同。
第2處理氣體供給系統10B之構成與第2實施形態(圖3)之處理氣體供給系統10相同。只是，第2處理氣體供給系統10B之流速調節用氣體供給部60B一直於混合模式下運行。因此，自第2處理氣體供給系統10B一直噴出包含流速調節用氣體(N2 )之第2處理氣體。來自該供給系統10B之第2處理氣體之成分及流量係與第1、第2實施形態之第2蝕刻步驟中的第2處理氣體相同。
第1處理氣體供給系統10A之噴出流量僅相對減小未混合流速調節用氣體之部分，第2處理氣體供給系統10B之噴出流量僅相對增大流速調節用氣體之混合部分。另一方面，第1處理氣體供給系統10A之噴出部59A之孔徑、與第2處理氣體供給系統10B之噴出部59B之孔徑彼此相等。因此，自第1處理氣體供給系統10A之噴出流速相對較小。自第2處理氣體供給系統10A之噴出流速相對較大。
支持部20上連接有移動機構22。省略詳細圖示，移動機構22例如包括馬達等之驅動部、以及利用該驅動部而前進/倒退之滑動部，支持部20連接於滑動部上。藉由移動機構22，支持部20在與第1處理氣體之噴出部59A相對向之第1位置(圖6之實線)、和與第2處理氣體之噴出部59B相對向之第2位置(圖6之兩點鏈線)之間移動。
於第1蝕刻步驟中，藉由移動機構22而使支持部20位於第1位置。藉此，自第1處理氣體供給系統10A噴出之第1處理氣體與被處理物90相接觸。該第1處理氣體之噴出流速以及在被處理物90上之流速相對較小。因此，在被處理物90之表面容易形成適度厚度之水的冷凝層，可提高含矽膜93之蝕刻速率。
於含矽膜93之大部分被蝕刻之時間點，藉由移動機構22而使支持部20自第1位置移動至第2位置。藉此，可幾乎不耽誤時間地自第1蝕刻步驟過渡至第2蝕刻步驟。於第2蝕刻步驟中，自第2處理氣體供給系統10B噴出之第2處理氣體與被處理物90相接觸。
該第2處理氣體之噴出流速以及在被處理物90上之流速大於上述第1處理氣體供給系統10A之氣體流速。因此，可使水分自被處理物90之表面飛散，可抑制在被處理物90之表面形成水的冷凝層。因此，可增大矽相對於氮化矽之選擇比，可抑制基礎膜92之過度蝕刻，並且可選擇性地蝕刻殘膜93a。
移動機構22構成切換機構，選擇性地對將處理氣體吹附於被處理物90上之處理氣體供給系統10A、10B進行切換。
至於支持部20之移動速度、第1蝕刻步驟中所使用之處理氣體供給系統10之數量，係預先藉由實驗而確定為於第1蝕刻步驟中使基礎膜92露出，或使殘存於基礎膜92上之含矽膜93之厚度達到極薄。
亦可使移動機構22與噴出部59A、59B相連接而非與支持部20相連接，從而使噴出部59A、59B移動，來代替使支持部20在第1位置與第2位置之間移動，藉此，於第1蝕刻步驟中，使噴出部59A與支持部20相對向，於第2蝕刻步驟中，使噴出部59B與支持部20相對向。
第6實施形態
如圖7所示，於第6實施形態中，被處理物94為連續片材狀。將連續片材狀之被處理物94自抽出輥23中抽出，捲取於捲取輥24上。在輥23、24之間的被處理物94之背面側設置有加熱部21。
在輥23、24之間的靠近抽出輥23之位置上，配置有第1處理氣體供給系統10A之噴出部59A。在輥23、24之間的靠近捲取輥24之位置上，配置有第2處理氣體供給系統10B之噴出部59B。
自抽出輥23中抽出之被處理物94，與來自第1處理氣體供給系統10A之小流量、低速之第1處理氣體相接觸。之後，與來自第2處理氣體供給系統10B之大流量、高速之第2處理氣體相接觸。藉此，可連續地自第1蝕刻步驟過渡至第2蝕刻步驟。抽出輥23及捲取輥24代替平台狀支持部20而發揮被處理物支持部之功能。並且，抽出輥23及捲取輥24構成切換機構，選擇性地對將處理氣體吹附於被處理物90上之處理氣體供給系統10A、10B進行切換。
第7實施形態
處理氣體之流量及流速之變更並不限於2階段，亦可進行3階段以上之變更。可於第1蝕刻步驟中分2階段以上來變更氣體流量以及流速。亦可於第2蝕刻步驟中分2階段以上來變更氣體流量以及流速。
圖8係表示於第1蝕刻步驟與第2蝕刻步驟之整體中分3階段來變更處理氣體之流量以及流速之實施形態的圖。
蝕刻裝置1包括3個處理氣體供給系統10。要將該等3個處理氣體供給系統10彼此區分開時，於第1階段(圖8中位於左側)之處理氣體供給系統10及其構成要素之符號後附加上X，於第2階段(圖8中位於中央)之處理氣體供給系統10及其構成要素之符號後附加上Y，於第3階段(圖8中位於右側)之處理氣體供給系統10及其構成要素之符號後附加上Z。第1階段與第2階段之處理氣體供給系統10X、10Y構成實行第1蝕刻步驟的第1處理氣體供給系統。最末階段(第3階段)之處理氣體供給系統10Z構成實行第2蝕刻步驟的第2處理氣體供給系統。
第1階段之處理氣體供給系統10X之構成與第5實施形態(圖6)及第6實施形態(圖7)之第1處理氣體供給系統10A相同。亦即，處理氣體供給系統10X上未連有接流速調節用氣體供給部60。自第1處理氣體供給系統10A噴出之處理氣體中不包含流速調節用氣體(N2 )，流量較小。
第2階段之處理氣體供給系統10Y之構成與第5、第6實施形態(圖6、圖7)之第2處理氣體供給系統10B相同，流速調節用氣體供給部60Y一直於混合模式下運行。只是，流速調節用氣體之混合流量小於上述第2處理氣體供給系統10B之流速調節用氣體的混合流量。
第3階段(最末階段)之處理氣體供給系統10Z之構成與第5、第6實施形態(圖6、圖7)之第2處理氣體供給系統10B相同，流速調節用氣體供給部60Y一直於混合模式下運行。流速調節用氣體之混合流量亦與上述第2處理氣體供給系統10B相同。
第3階段之流速調節用氣體供給部60Z之流速調節用氣體的混合流量較好的是，其為第2階段之流速調節用氣體供給部60Y之流速調節用氣體之混合流量的1倍~4倍，更好的是2倍~3倍。
因此，越靠後之階段之處理氣體供給系統10的處理氣體之噴出流量越大。
3個處理氣體供給系統10之噴出部59隔開間隔而排列成一行。在該等噴出部59之下方設置有滾輪輸送機25。滾輪輸送機25係延設於噴出部59之排列方向上。利用滾輪輸送機25，將被處理物90依序搬送至第1階段之噴出部59X之下方、第2階段之噴出部59Y之下方、第3階段之噴出部59Z之下方。
滾輪輸送機25構成被處理物90之搬送機構及支持機構。並且，滾輪輸送機25構成切換機構，選擇性地對將處理氣體吹附於被處理物90上之處理氣體供給系統10進行切換。
滾輪輸送機25之移動速度、處理氣體供給系統10之數量係預先藉由實驗加以確定。
[第1蝕刻步驟]
伴隨著滾輪輸送機25之搬送，被處理物90首先與來自第1階段之處理氣體供給系統10X之處理氣體相接觸且受到蝕刻。第1階段之處理氣體中未混合有流速調節用氣體(N2 )，被處理物90上之氣體流速相對較小。因此，可在被處理物90之表面上形成所需且充分之厚度之冷凝層，可高蝕刻速率地蝕刻矽93。於第1階段之蝕刻中，含矽膜93之表面變得粗糙，呈凹凸狀態。底層之氮化矽膜92尚未露出。
其次，被處理物90與來自第2階段之處理氣體供給系統10Y之處理氣體相接觸且受到蝕刻。第2階段之處理氣體中混合有流速調節用氣體(N2 )。因此，第2階段之處理氣體之流量大於第1階段，且被處理物90上之氣體流速大於第1階段。藉此，可使水分自被處理物90之表面上飛散，從而使被處理物90之表面上之冷凝層的厚度小於第1階段時之厚度。由此，可增大含矽膜93相對於基礎膜92之選擇比。因此，當含矽膜93之凹凸表面之凹陷部分到達與基礎膜92之界面時，可抑制基礎膜92被削去。
[第2蝕刻步驟]
接著，被處理物90與來自第3階段(最末階段)之處理氣體供給系統10Z之處理氣體相接觸且受到蝕刻。第3階段之處理氣體中所混合之流速調節用氣體(N2 )的量多於第2階段之(第1蝕刻步驟之最末階段)。因此，第3階段之處理氣體之流量相較第2階段更大，被處理物90上之氣體流速相較第2階段更大。藉此，可使水分充分地自被處理物90之表面上飛散，從而使被處理物90之表面上之冷凝層的厚度相較第2階段更小。因此，可進一步增大含矽膜93相對於基礎膜92之選擇比。可使基礎膜92之過度蝕刻量d(圖2(d))非常小，且可確實地去除斑點狀殘膜93a。
第8實施形態
圖9係表示本發明之第8實施形態之圖。第8實施形態中，將氧化性反應氣體代用作流速調節用氣體。
若加以詳述，第8實施形態之處理氣體供給系統10與第4實施形態(圖5)同樣，包括氟系反應氣體供給系統33、及具有臭氧產生器48之氧化性反應氣體供給系統35。與第4實施形態不同之處在於，氟系反應氣體供給系統33中未連接有作為流速調節機構之流速調節用氣體供給部60。在氧化性反應氣體供給系統35的連結氧系原料供給部34與臭氧產生器48之管線上，設置有代替該流速調節用氣體供給部60的氧化性反應氣體流量調節部61，來作為流速調節機構。流量調節部61由流量控制閥或質量流量控制器構成。流量調節部61對自氧系原料供給部34向臭氧產生器48中供給之氧系原料氣體(O2 )的流量進行調節，進而對來自臭氧產生器48之氧化性反應氣體(O2 +O3 )的供給氣體流量進行調節。
亦可將流量調節部61設在較臭氧產生器48位於下游之噴出管路52上。
[第1蝕刻步驟]
第8實施形態之第1蝕刻步驟實質上與第3及第4實施形態之第1蝕刻步驟相同。於氟系反應氣體供給系統33中，將加濕氟系原料氣體(CF4 +Ar+H2 O)電漿化，生成氟系反應氣體。並行地，自氧化性反應氣體供給系統35之氧系原料供給部34將氧系原料氣體(O2 )供給至臭氧產生器48中，利用臭氧產生器48而生成氧化性反應氣體(O2 +O3 )。將該等氟系反應氣體與氧化性反應氣體混合而獲得處理氣體。使該處理氣體自噴出部53噴出且與被處理物90相接觸。於第1蝕刻步驟中，氟系反應氣體與氧化性反應氣體之體積混合比例如較好的是氟系反應氣體：氧化性反應氣體=2：1~1：2左右。
[第2蝕刻步驟]
於第8實施形態之第2蝕刻步驟中，藉由流量調節部61，使氧系原料氣體(O2 )、進而使氧化性反應氣體(O2 +O3 )之供給流量大於第1蝕刻步驟。氟系反應氣體之供給流量較好的是與第1蝕刻步驟相同。於第2蝕刻步驟中，氟系反應氣體與氧化性反應氣體之混合比例如較好的是氟系反應氣體：氧化性反應氣體=9：5~1：3左右，更好的是1：1~1：2強左右。
藉由增大氧化性反應氣體之流量，處理氣體整體之流量增大。藉此，處理氣體在被處理物90上之流速增大。因此，水分容易自被處理物90之表面上飛散。藉此，與第1實施形態相同地，可增大含矽膜93相對於基礎膜92之選擇比。至於氟系反應氣體，藉由使其流量與第1蝕刻步驟相同，可抑制矽之蝕刻速率降低。其結果，可蝕刻速率良好地且選擇性地蝕刻矽殘膜93a而將其去除，且可減小基礎膜92之過度蝕刻量d。
於第8實施形態中，由於氧化性反應氣體兼作流速調節用氣體，因而不需要流速調節專用氣體(例如N2 )。因此，可減少所需之氣體種類。
本發明並不限於上述實施形態，可在業者明瞭之範圍內進行各種變更。
例如，作為蝕刻對象之含矽膜93並不限於非晶矽，亦可為多晶矽、單晶矽。
作為蝕刻對象之含矽膜93並不限於矽，亦可為氧化矽、碳化矽、碳氧化矽等。
於作為蝕刻對象之含矽膜93為氧化矽之情形時，處理氣體無需包含氧化性反應成分。因此，可省略氧系原料供給部34。
於作為蝕刻對象之含矽膜93為碳化矽或碳氧化矽之情形時，可藉由加熱操作將其等轉換為矽，其後可以與上述實施形態相同之方式進行蝕刻。
基礎膜92並不限於氮化矽，只要是與作為蝕刻對象之含矽膜93不同之成分即可。
相對於非晶矽等之由矽所構成之含矽膜93，基礎膜92亦可為氧化矽。
於作為蝕刻對象之含矽膜93為氧化矽之情形時，基礎膜例如亦可為氮化矽。
於作為蝕刻對象之含矽膜93為碳化矽或碳氧化矽之情形時，基礎膜92例如亦可為氮化矽或氧化矽。
根據基礎膜之成分等之不同，亦可減小處理氣體在被處理物90上之流速，以隨著蝕刻之進行而增大矽相對於基礎膜之選擇比。亦可使第2蝕刻步驟中之處理氣體流速小於第1蝕刻步驟。可先減小處理氣體流速後，再使其增大。亦可先增大處理氣體流速後，再使其減小。並不限於階段性地改變處理氣體流速，亦可連續地改變(遞減或遞增)。
流速調節用氣體供給部60為混合模式時，可階段性地或連續地改變流速調節用氣體(N2 )之混合流量。
為了改變處理氣體之流速，流速調節機構可代替於處理氣體供給系統10中混合流速調節用氣體(N2 )、或者除了混合流速調節用氣體(N2 )以外，改變氟系原料氣體(CF4 +Ar)之流量，亦可改變氟系原料氣體中之稀釋氣體(Ar)之流量，亦可改變氧系原料(O2 )之流量。
為了改變處理氣體之流速，流速調節機構亦可代替調節氣體流量、或者除了調節氣體流量以外調節噴出部59之孔徑。亦可對形成於噴出部59與被處理物90之間之氣體管路之厚度(噴出部59與被處理物90之間之距離)進行調節。
作為氟系原料，亦可代替CF4 而使用C2 F6 、C3 F6 、C3 F8 等之其他PFC(全氟碳)，亦可使用CHF3 、CH2 F2 、CH3 F等之HFC(氫氟碳)，亦可使用SF6 、NF3 、XeF2 等之PFC及HFC以外之含氟化合物。
作為稀釋氣體，亦可代替Ar而使用He、Ne、N2 等之其他惰性氣體。
作為氧系原料，亦可代替O2 而使用NO、NO2 、N2 O等之含氧化合物。
亦可使用含OH基之化合物來代替水(H2 O)。作為含OH基之化合物，可列舉雙氧水(H2 O2 )、或者乙醇或甲醇等之醇。其中，於雙氧水之情形時，由於反應性較高而難以穩定地添加入氟系反應成分之氣體中。又，於醇之情形時，由於當將其導入至電漿中時碳成分(C)反應而生成有機聚合物，因而需要分解、去除該有機聚合物。因此，較好的是可簡便且穩定地供給之H2 O。
亦可不使用電漿生成部44或臭氧產生器48來生成氧化性反應成分，而將O3 等之氧化性反應成分本身儲存在儲罐等中，自該儲罐中取出氧化性反應成分並與氟系反應成分混合。
於第3實施形態(圖4)及第4實施形態(圖5)中，亦可不混合氟系反應氣體與氧化性反應氣體，而自相互獨立之噴出部將其等吹出至被處理物上。
自第1蝕刻步驟向第2蝕刻步驟切換之時間點並不限於基礎膜92露出之階段，亦可設定為較基礎膜92露出稍靠前之階段。
於設置複數個處理氣體供給系統10，利用切換機構選擇性地切換與被處理物90相對向之系統10之情形時，處理氣體供給系統10並不限於2個(第5、第6實施形態(圖6、圖7))或3個(第7實施形態(圖8))，亦可設置4個以上。
複數個處理氣體供給系統10中，至少2個處理氣體供給系統10之氣體流量及流速不同即可，並不限於複數個處理氣體供給系統10中之所有處理氣體供給系統10之氣體流量及流速於每1階段各不相同，亦可使複數個(3個以上)處理氣體供給系統10中之一部分(2個以上)處理氣體供給系統10之氣體流量及流速彼此相同。
於第7實施形態(圖8)中，亦可並設2個處理氣體供給系統10X，使裝置1整體中設置有4個處理氣體供給系統10。該結構適合於下述情形：含矽膜93之厚度較大，1個處理氣體供給系統10X可蝕刻之量未滿含矽膜93之厚度之一半。亦即，藉由設置2個處理氣體供給系統10X，可蝕刻速率良好地將含矽膜93之一半以上或大部分蝕刻。其後，利用處理氣體供給系統10Y增大矽之選擇比而進行蝕刻，繼而，利用處理氣體供給系統10Z進一步增大矽之選擇比而進行蝕刻。
根據含矽膜93之厚度之不同，亦可並設3個以上之處理氣體供給系統10X。
於第7實施形態(圖8)中，亦可在第1階段之處理氣體供給系統10X中亦設置流速調節用氣體供給部60。
亦可將複數種實施形態相互組合。例如，亦可與第1實施形態(圖1)相同地，將第3~第7實施形態(圖4~圖8)之流速調節用氣體供給部60連接於原料供給管線30上。
亦可與第3、第4實施形態(圖4、圖5)相同地，使第5~第7實施形態(圖6~圖8)之各處理氣體供給系統10構成為以相互獨立之路徑(route)來生成氟系反應成分與氧化性反應成分。
於第8實施形態(圖9)中，亦可使用第3實施形態(圖4)之電漿生成部44來代替臭氧產生器48。
於第1、第2實施形態(圖1、圖2)中，亦可與第8實施形態相同地省略流速調節用氣體供給部60，而在氧系原料供給部34與原料供給管線30之連接管路上設置流量調節部61來代替該流速調節用氣體供給部60，將氧系原料氣體以及氧化性反應成分代用作流速調節用氣體。於此情形時，要注意隨著氧系原料氣體之流量變化而對電漿生成部40中之放電穩定性及氟系反應氣體之生成效率所造成的影響。
於第5、第6實施形態(圖6、圖7)中，亦可與第8實施形態相同地省略處理氣體供給系統10B之流速調節用氣體供給部60B，而在氧系原料供給部34B與原料供給管線30B之連接管路上設置流量調節部61來代替該流速調節用氣體供給部60B，將氧系原料氣體以及氧化性反應成分代用作流速調節用氣體。於此情形時，要注意隨著氧系原料氣體之流量變化而對電漿生成部40B中之放電穩定性及氟系反應氣體之生成效率所造成的影響。
於第7實施形態(圖8)中，亦可與第8實施形態相同地省略處理氣體供給系統10Y、10Z之流速調節用氣體供給部60Y、60Z，而在氧系原料供給部34Y、34Z與原料供給管線30Y、30Z之各連接管路上設置流量調節部61來代替該流速調節用氣體供給部60Y、60Z，將氧系原料氣體以及氧化性反應成分代用作流速調節用氣體。於此情形時，要注意隨著氧系原料氣體之流量變化而對電漿生成部40X、40X之放電穩定性及氟系反應氣體之生成效率所造成的影響。
亦可與第3、第4實施形態(圖4、圖5)相同地，使第5~第7實施形態(圖6~圖8)之各處理氣體供給系統10構成為以相互獨立之路徑來生成氟系反應成分與氧化性反應成分，並且，亦可與第8實施形態(圖9)相同地，使處理氣體供給系統10B、10X、10Y構成為將氧化性反應成分代用作流速調節用氣體。於此情形時，無論氧系原料氣體之流量如何變化，均可確保電漿生成部40B、40X、40Y中之放電穩定性，可使氟系反應氣體之生成效率穩定，進而可抑制含矽膜之蝕刻速率變動。
本發明之蝕刻方法及蝕刻裝置除了可應用於由抗蝕劑等圖案化之被處理物的圖案蝕刻以外，亦可應用於對附著於被處理物表面之包含矽之污染物質之去除、矽晶圓或玻璃之粗化部分之平坦化、矽晶圓或玻璃之表面或背面之粗化等中。
[實施例1]
以下說明實施例。本發明並不限於該實施例。
使用圖5之蝕刻裝置，以第1蝕刻步驟與第2蝕刻步驟之2階段對非晶矽膜進行蝕刻處理。基礎膜為氮化矽，使用在該基礎膜上積層有非晶矽之樣品。
首先，進行第1蝕刻步驟。
使用CF4 作為氟系原料。使用Ar作為稀釋氣體。用Ar稀釋CF4 獲得氟系原料氣體(CF4 +Ar)。混合比如以下所示。
CF4 :Ar=10：90
用市售之水分添加裝置於上述氟系原料氣體(CF4 +Ar)中添加水分。水分量控制為使露點溫度為18℃。
將流速調節用氣體供給部60設為停止模式。
使添加水之後之氟系原料氣體(CF4 +Ar+H2 O)在電漿生成部40中電漿化，獲得氟系反應氣體。電漿放電條件如以下所示。
電極間間隔：1mm
電極間電壓：12kV
電源頻率：40kHz(脈衝波)
另將作為氧系原料氣體之O2 氣體導入至臭氧產生器48中，獲得氧化性反應氣體(O2 +O3 )。氧化性反應氣體之臭氧濃度約為8%。
將來自電漿生成部40之氟系反應氣體與來自電漿生成部44之氧化性反應氣體混合而獲得第1處理氣體。氟系反應氣體與氧化性反應氣體之體積混合比為1:1。
將被處理物90載置於平台20上，在其上方配置噴出部53。一面自噴出部53噴出第1處理氣體，一面使噴出部53以在被處理物90之一端至另一端為止之間往復的方式進行移動(掃描)。移動速度設為4m/min。將前進方向或返回方向之單程移動作為1次掃描，進行18次掃描，結束第1蝕刻步驟。此時，在被處理物90之表面上殘存有0.1~10μm之斑點狀之非晶矽93a(參照圖2(b)、(c))。
第1蝕刻步驟之非晶矽膜之蝕刻速率為10.1nm/scan，非晶矽膜相對於氮化矽膜之選擇比約為1.3。
繼而，進行第2蝕刻步驟。於第2蝕刻步驟中，將流速調節用氣體供給部60設為混合模式。氟系反應氣體與流速調節用氣體(N2 )之混合比設為氟系反應氣體：流速調節用氣體=2:3。噴出部53之掃描次數設為4次。第2蝕刻步驟之其他處理條件與第1蝕刻步驟相同。
藉由第2蝕刻步驟，可將殘存非晶矽93a完全去除。
第2蝕刻步驟之非晶矽膜之蝕刻速率為8.6nm/scan，非晶矽膜相對於氮化矽膜之選擇比約為2.3，高於第1蝕刻步驟。因此，確認可使底層之氮化矽膜92之過度蝕刻減少。
[實施例2]
對流速調節用氣體與處理氣體之混合比、與非晶矽相對於氮化矽之選擇比的關係加以研究。與實施例1相同地使用圖5之蝕刻裝置。處理氣體之原料成分及生成條件與實施例1相同。於該處理氣體中混合氮氣(N2 )作為流速調節用氣體，且改變氮氣之混合流量。測定非晶矽(a-Si)與氮化矽(SiNx )之蝕刻速率，計算出非晶矽(a-Si)相對於氮化矽(SiNx )之選擇比。
結果示於圖10。如圖10所示，隨著流速調節用氣體(N2 )之混合比增大，非晶矽(a-Si)之蝕刻速率與氮化矽(SiNx )之蝕刻速率均一起降低，但氮化矽(SiNx )之蝕刻速率之降低程度大於非晶矽(a-Si)。因此，隨著流速調節用氣體(N2 )之混合比增大，非晶矽(a-Si)相對於氮化矽(SiNx )之選擇比增大。根據該結果可確認：於第2蝕刻步驟中，藉由將適當量之流速調節用氣體混合於處理氣體中而使流速增大，可抑制氮化矽膜92之過度蝕刻。
[實施例3]
使用圖9之蝕刻裝置，對將氧化性反應氣體代用作流速調節用氣體之情形時，氧化性反應氣體與氟系反應氣體之混合比、與非晶矽相對於氮化矽之選擇比的關係加以研究。
氟系反應氣體之原料成分及生成條件與實施例1相同。
其中，實施例3與實施例1之不同處在於不使用作為流速調節用氣體之N2 氣體。另外，與實施例1相同地，利用臭氧產生器48生成由含臭氧之氣體(O2 +O3 )所構成之氧化性反應氣體。改變氧化性反應氣體之流量，使氟系反應氣體與氧化性反應氣體之體積混合比為2：1~1：2。使氟系反應氣體之流量固定。測定非晶矽(a-Si)與氮化矽(SiNx )之蝕刻速率，計算出非晶矽(a-Si)相對於氮化矽(SiNx )之選擇比。
結果示於圖11。如圖11所示，隨著氧化性反應氣體之混合比增大，非晶矽(a-Si)之蝕刻速率與氮化矽(SiNx )之蝕刻速率均一起降低，但氮化矽(SiNx )之蝕刻速率之降低程度大於非晶矽(a-Si)。因此，隨著氧化性反應氣體之混合比增大，非晶矽(a-Si)相對於氮化矽(SiNx )之選擇比增大。根據該結果而確認：於第2蝕刻步驟中，藉由使氧化性反應氣體之流量增加而使處理氣體之流速增大，可抑制氮化矽膜92之過度蝕刻。
[產業上之可利用性]
本發明可應用來製造例如平板顯示器(FPD，flat panel display)或半導體晶圓。
1．．．蝕刻裝置
10、10A、10B、10X、10Y、10Z．．．處理氣體供給系統
20．．．支持部
21．．．加熱部
22．．．移動機構
23．．．抽出輥
24．．．捲取輥
25．．．滾輪輸送機
30、30A、30B、30X、30Y、30Z．．．原料供給管線
31、31A、31B、31X、31Y、31Z．．．氟系原料供給部
32、32A、32B、32X、32Y、32Z．．．添加部
33．．．氟系反應氣體供給系統
34、34A、34B、34X、34Y、34Z．．．氧系原料供給部
35．．．氧化性反應氣體供給系統
40、40A、40B、40X、40Y、40Z、
44．．．電漿生成部
41、41A、41B、41X、41Y、41Z、45．．．電極
42、42A、42B、42X、42Y、42Z、46．．．電源
43、43A、43B、43X、43Y、43Z、47．．．電漿空間
48．．．臭氧產生器
50、50A、50B、50X、50Y、50Z．．．噴出管線
51．．．氟系噴出管路
52．．．噴出管路
53．．．共用噴出部
59、59A、59B、59X、59Y、59Z．．．噴出部
60、60B、60Y、60Z．．．流速調節用氣體供給部
61．．．流量調節部
90、94．．．被處理物
91．．．基板
92．．．基礎膜
93．．．含矽膜
93a．．．殘膜
d．．．過度蝕刻量
圖1係表示本發明之第1實施形態之概略構成的解說圖。
圖2(a)係蝕刻前之被處理物之剖面圖，圖2(b)係第1蝕刻步驟結束時之被處理物之平面圖，圖2(c)係圖2(b)之剖面圖，圖2(d)係第2蝕刻步驟結束時之被處理物之平面圖。
圖3係表示本發明之第2實施形態之概略構成的解說圖。
圖4係表示本發明之第3實施形態之概略構成的解說圖。
圖5係表示本發明之第4實施形態之概略構成的解說圖。
圖6係表示本發明之第5實施形態之概略構成的解說圖。
圖7係表示本發明之第6實施形態之概略構成的解說圖。
圖8係表示本發明之第7實施形態之概略構成的解說圖。
圖9係表示本發明之第8實施形態之概略構成的解說圖。
圖10係表示實施例2之結果之座標圖。
圖11係表示實施例3之結果之座標圖。
1．．．蝕刻裝置
10．．．處理氣體供給系統
20．．．支持部
21．．．加熱部
30．．．原料供給管線
31．．．氟系原料供給部
32．．．添加部
34．．．氧系原料供給部
40．．．電漿生成部
41．．．電極
42．．．電源
43．．．電漿空間
59．．．噴出部
60．．．流速調節用氣體供給部
90．．．被處理物

Claims (27)

  1. 一種含矽膜之蝕刻方法，其係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其特徵在於：使包含氟系反應成分之處理氣體與上述被處理物相接觸，並且，根據對上述含矽膜蝕刻之進展而改變上述處理氣體在被處理物上之流速。
  2. 如請求項1之蝕刻方法，其中隨著對上述含矽膜蝕刻之進行而增大上述流速。
  3. 如請求項1之蝕刻方法，其中隨著對上述含矽膜蝕刻之進行而階段性地增大上述流速。
  4. 如請求項1之蝕刻方法，其中於對上述含矽膜之應蝕刻部分的大部分進行蝕刻期間(以下稱作「第1蝕刻步驟」)，使上述流速相對較小，於對上述含矽膜之應蝕刻部分中的上述第1蝕刻步驟後所殘存之部分進行蝕刻期間(以下稱作「第2蝕刻步驟」)，使上述流速相對較大。
  5. 如請求項4之蝕刻方法，其中於上述第1蝕刻步驟中階段性地增大上述流速，並且使上述第2蝕刻步驟中之上述流速大於上述第1蝕刻步驟之最末階段。
  6. 如請求項1之蝕刻方法，其中藉由改變上述處理氣體之流量而改變上述流速。
  7. 如請求項1之蝕刻方法，其中上述氟系反應成分係使包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基之化合物的氟系原料氣體通過大氣壓附近之電漿 空間而生成，並且，在較上述電漿空間之上游側，於上述氟系原料氣體中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量以調節上述流速。
  8. 如請求項1之蝕刻方法，其中上述氟系反應成分係使包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基之化合物的氟系原料氣體通過大氣壓附近之電漿空間而生成，並且，在較上述電漿空間之下游側，於上述處理氣體中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量以調節上述流速。
  9. 如請求項7或8之蝕刻方法，其中上述流速調節用氣體為惰性氣體。
  10. 如請求項6之蝕刻方法，其中上述處理氣體包含氧化性反應氣體，並且，藉由改變上述氧化性反應氣體之流量，而改變上述處理氣體之流量，進而改變上述流速。
  11. 如請求項8之蝕刻方法，其中上述流速調節用氣體為氧化性反應氣體。
  12. 一種含矽膜之蝕刻裝置，其係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其特徵在於包括：處理氣體供給系統，其對上述被處理物供給包含氟系反應成分之處理氣體；以及流速調節機構，其根據對上述含矽膜蝕刻之進展而改 變上述處理氣體在被處理物上之流速。
  13. 如請求項12之蝕刻裝置，其中上述流速調節機構隨著對上述含矽膜蝕刻之進行而增大上述流速。
  14. 如請求項12之蝕刻裝置，其中上述流速調節機構隨著對上述含矽膜蝕刻之進行而階段性地增大上述流速。
  15. 如請求項12之蝕刻裝置，其中直至上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分被蝕刻為止，上述流速調節機構使上述流速相對較小，蝕刻殘存之含矽膜時使上述流速相對較大。
  16. 如請求項12之蝕刻裝置，其中上述流速調節機構對上述處理氣體之流量進行調節。
  17. 如請求項12之蝕刻裝置，其中上述處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基之化合物的氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且，上述流速調節機構於上述原料供給管線中混合流速調節用氣體或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量以調節上述流速。
  18. 如請求項12之蝕刻裝置，其中上述處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基 之化合物的氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且上述流速調節機構於較上述電漿空間位於下游側之處理氣體供給系統中混合流速調節用氣體、或者停止混合，利用該流速調節用氣體之流量以調節上述流速。
  19. 如請求項16之蝕刻裝置，其中上述處理氣體供給系統包括：氟系反應氣體供給系統，其對上述被處理物供給含有上述氟系反應成分之氟系反應氣體；以及氧化性反應氣體供給系統，其對上述被處理物供給含有氧化性反應成分之氧化性反應氣體；並且上述流速調節機構對上述氧化性反應氣體供給系統之供給氣體流量進行調節。
  20. 一種含矽膜之蝕刻裝置，其係對在基礎膜上積層有含矽膜之被處理物進行蝕刻者，其特徵在於包括：複數個處理氣體供給系統，其等噴出包含氟系反應成分之處理氣體；以及切換機構，其根據蝕刻之進展，選擇性地對將處理氣體吹附於上述被處理物上之處理氣體供給系統進行切換；並且來自上述複數個處理氣體供給系統中的至少2個處理氣體供給系統之處理氣體吹附於被處理物上時在被處理物上之流速互不相同。
  21. 如請求項20之蝕刻裝置，其中上述切換機構隨著蝕刻之進行選擇上述流速相對較大之處理氣體供給系統。
  22. 如請求項20之蝕刻裝置，其中直至上述含矽膜之應蝕刻部分之大部分被蝕刻為止，上述切換機構選擇上述流速相對較小之處理氣體供給系統，蝕刻殘存之含矽膜時，選擇上述流速相對較大之處理氣體供給系統。
  23. 如請求項20之蝕刻裝置，其中上述複數個處理氣體供給系統中，至少2個處理氣體供給系統之處理氣體的流量互不相同。
  24. 如請求項20之蝕刻裝置，其中各處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基之化合物的氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且，於至少1個處理氣體供給系統之原料供給管線上，連接有使流速調節用氣體匯流之流速調節用氣體供給部。
  25. 如請求項20之蝕刻裝置，其中各處理氣體供給系統包括：電漿生成部，其形成大氣壓附近之電漿空間；以及原料供給管線，其將形成上述氟系反應成分的包含氟系原料且添加有H2 O或含OH基之化合物的氟系原料氣體，導入至上述電漿空間中；並且於至少1個處理氣體供給系統之較上述電漿空間位於下游側之處理氣體供給系統上，連接有使流速調節用氣體匯流之流速調節用氣體供給部。
  26. 如請求項17、18、24、25中任一項之蝕刻裝置，其中上 述流速調節用氣體為惰性氣體。
  27. 如請求項17、18、24、25中任一項之蝕刻裝置，其中上述流速調節用氣體為氧化性反應氣體。
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