(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化シリコンを含有する下地材にエッチング対象の窒化シリコン膜が被膜された被処理物を、フッ化水素及び凝縮性添加成分を含有する処理ガスによってエッチングするエッチング方法であって、
前記被処理物の温度を室温近傍にして、前記処理ガスを前記被処理物に接触させる第１エッチング工程と、
前記第１エッチング工程の後、前記被処理物の温度を５０℃〜１３０℃にして、前記処理ガスを前記被処理物に接触させる第２エッチング工程と、
を実行し、前記凝縮性添加成分が、水、ＯＨ基含有化合物、又は過酸化水素水であることを特徴とする窒化シリコンのエッチング方法。
【請求項２】
前記第１エッチング工程によって前記窒化シリコン膜のうち８０％〜９９％の膜厚分をエッチングし、前記第２エッチング工程によって前記窒化シリコン膜のうち残り１％〜２０％の膜厚分をエッチングすることを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記第１エッチング工程と前記第２エッチング工程との間に、前記被処理物を洗浄する洗浄工程を介在させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記洗浄工程において、前記被処理物に水を接触させることを特徴とする請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記窒化シリコン膜の初期膜厚が、２．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記第１エッチング工程における前記被処理物の温度を２０℃〜３０℃に調節することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記第２エッチング工程における前記被処理物の温度を６０℃〜１１０℃に調節することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記第２エッチング工程における前記被処理物の温度を７０℃〜１００℃に調節することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のエッチング方法。
【請求項９】
酸化シリコンを含有する下地材にエッチング対象の窒化シリコン膜が被膜された被処理物を、フッ化水素及び凝縮性添加成分を含有する処理ガスによってエッチングするエッチング装置であって、
前記被処理物を支持する支持部と、
前記処理ガスを前記被処理物に接触させる処理ガス供給系と、
前記窒化シリコン膜の大半がエッチングされる迄、前記被処理物の設定温度を室温近傍にし、前記窒化シリコン膜の残り分をエッチングするとき、前記設定温度を５０℃〜１３０℃にするように、前記エッチングの途中の、前記窒化シリコン膜が残っている段階で前記設定温度を切り替える温度調節部と、
を備え、前記凝縮性添加成分が、水、ＯＨ基含有化合物、又は過酸化水素水であることを特徴とする窒化シリコンのエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化シリコンをエッチングする方法及び装置に関し、特に、酸化シリコンからなる下地材に被膜された窒化シリコンに適したエッチング方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化シリコンや窒化シリコン等のシリコン含有膜をエッチングする方法として、大気圧近傍プラズマを用いたプラズマエッチング方法が知られている（特許文献１〜３等参照）。例えば、ＣＦ４等のフッ素系ガスに水（Ｈ２Ｏ）を添加し、添加後のガスを大気圧近傍放電にてプラズマ化し、酸化シリコン等のシリコン含有膜に接触させる。上記プラズマ化によりＨＦが生成される（式１）。また、中間物質としてＣＯＦ２等が生成される。ＣＯＦ２は、ガス中の水と反応してＨＦに変換される（式２）。このＨＦが酸化シリコンと反応し、酸化シリコンがエッチングされる（式３）。
ＣＦ４＋２Ｈ２Ｏ  → ４ＨＦ＋ＣＯ２    （式１）
ＣＯＦ２＋Ｈ２Ｏ  →  ＣＯ２＋２ＨＦ  （式２）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ  →  ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ  （式３）
【０００３】
被処理膜が窒化シリコン膜の場合、ＨＦ含有ガスを接触させることにより、下記のようなエッチング反応が起きる（式４）。
Ｓｉ３Ｎ４＋１６ＨＦ  →  ＳｉＦ４＋（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）  （式４）
【０００４】
エッチング対象が窒化シリコン膜であり、かつその下地材が酸化シリコンである被処理基板にＨＦ含有ガスを接触させた場合、式４にて示す窒化シリコンのエッチング反応だけでなく、式３にて示す酸化シリコンのエッチング反応も起き得る。したがって、ＨＦ含有ガスを用いて、下地の酸化シリコンをエッチングすることなく窒化シリコンをエッチングすることは容易でない。その解決手段として、特許文献３には、被処理基板の温度を９０〜２００℃にすることが記載されている。被処理基板の温度を上げていくと、酸化シリコンのエッチングレート（エッチング速度）が大きく低下する。しかし、窒化シリコンのエッチングレートは温度依存性があまりない。そのため、上記の温度範囲では、酸化シリコンのエッチングレートより窒化シリコンのエッチングレートが高くなり、高い選択比が得られる。窒化シリコンの選択比は次式で表される。
（窒化シリコンの選択比）＝（窒化シリコンのエッチングレート）÷（酸化シリコンのエッチングレート）    （式５）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５８５０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０５７５号公報
【特許文献３】特開２００５−１２９６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大気圧プラズマ等にて生成したＨＦを用いて、酸化シリコンからなる下地材上の窒化シリコン膜をエッチングする場合、特許文献３に記載された手法が有効である。一方、窒化シリコン膜のエッチングによりケイフッ化アンモニウムが生成される（式４）。ケイフッ化アンモニウムはエッチング反応を阻害する。特に窒化シリコンの膜厚が大きい場合、多量のケイフッ化アンモニウム結晶が生成、堆積され、そのケイフッ化アンモニウムがバリア層の役割をするため、エッチング反応がほとんど進まなくなってしまう。ケイフッ化アンモニウムは１３０℃以上で昇華するため、被処理基板を１３０℃以上に加熱しながらエッチング処理すれば、窒化シリコンの膜厚が大きくてもエッチング反応を進めることが可能である。しかし、被処理基板が、例えば有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料のフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の耐熱温度が低い基板であったり、フォトレジスト等の熱変性を来す材料が被膜されていたりした場合、加熱温度を１３０℃以上に設定できるとは限らない。一般的に、これらの基板又は膜材料の加熱可能な温度は１３０℃以下であり、好ましくは１１０℃以下であり、より好ましくは１００℃以下である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明方法は、酸化シリコンを含有する下地材にエッチング対象の窒化シリコン膜が被膜された被処理物を、フッ化水素及び凝縮性添加成分（水、アルコール（ＯＨ基含有化合物）、過酸化水素水等）を含有する処理ガスによってエッチングするエッチング方法であって、
前記被処理物の温度を室温近傍にして、前記処理ガスを前記被処理物に接触させる第１エッチング工程と、
前記第１エッチング工程の後、前記被処理物の温度を５０℃〜１３０℃にして、前記処理ガスを前記被処理物に接触させる第２エッチング工程と、
を実行し、前記凝縮性添加成分が、水、ＯＨ基含有化合物、又は過酸化水素水であることを特徴とする。
【０００８】
処理ガスと被処理物との接触によって、窒化シリコン膜のエッチング反応が起きる（式４）。このとき、反応副生成物としてケイフッ化アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）が生成される。
第１エッチング工程においては、被処理物の温度を室温近傍にすることにより、窒化シリコン膜のエッチングレートを高くすることができる（図２、図４参照）。更に、処理ガス中の水等の凝縮性添加成分が被処理物の表面上で凝縮し、凝縮層が形成される。ケイフッ化アンモニウムは水等に可溶性であるため、上記凝縮層に上記反応副生成物のケイフッ化アンモニウムが溶解する。したがって、ケイフッ化アンモニウムが固形化して被処理物の表面に堆積するのを防止できる。よって、窒化シリコン膜のエッチング反応が阻害されるのを回避できる。
第２エッチング工程においては、被処理物の温度を５０℃〜１３０℃にすることにより、窒化シリコンの酸化シリコンに対する選択比を十分に大きくすることができる（図２参照）。これにより、下地材のエッチングを抑制しながら、残りの窒化シリコン膜を確実にエッチングすることができる。
被処理物の温度を１３０℃以下に設定することによって、被処理物の基板が、有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料のフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の低耐熱性基板であったり、或いは、基板上にフォトレジスト等の熱変性ないし低耐熱性材料が被膜されていたりしたとしても、該基板や膜材料の熱損傷や熱変性を防止できる。
【０００９】
前記第１エッチング工程によって前記窒化シリコン膜の大半をエッチングし、前記第２エッチング工程によって前記窒化シリコン膜の残り分をエッチングすることが好ましい。より好ましくは、前記第１エッチング工程によって前記窒化シリコン膜のうち８０％〜９９％の膜厚分をエッチングし、前記第２エッチング工程によって前記窒化シリコン膜のうち残り１％〜２０％の膜厚分をエッチングする。
高速エッチング可能な第１エッチング工程によって窒化シリコン膜の大半、例えば８０％〜９９％をエッチングすることにより、全体の処理時間を短くすることができる。窒化シリコン膜が例えば１％〜２０％程度残っている段階で第１エッチング工程を終えることで、下地材へのダメージを確実に回避できる。
第２エッチング工程では、エッチングすべき窒化シリコン膜の残厚を小さくできるから、ケイフッ化アンモニウムによるエッチングストップが起きないうちに処理を終えることができる。第２エッチング工程でエッチングすべき窒化シリコン膜の残厚は、１μｍ以下であることが好ましい。これにより、第２エッチング工程のエッチング速度が比較的大きいうちに処理を確実に終えることができる（図３参照）。
【００１０】
前記第１エッチング工程と前記第２エッチング工程との間に、前記被処理物を洗浄する洗浄工程を介在させることが好ましい。
洗浄によって、残渣状のケイフッ化アンモニウム結晶や、上記凝縮層に溶解したケイフッ化アンモニウムを被処理物の表面から除去できる。上記凝縮層を除去しておくことによって、その後の第２エッチング工程において被処理物の温度を高くしたとき、上記凝縮層が乾燥してケイフッ化アンモニウムが析出するのを回避できる。これによって、第２エッチング工程におけるエッチング反応を進みやすくすることができる（図４参照）。
特に第１エッチング工程でエッチング除去する膜厚が４μｍ以上ある場合、残渣となるケイフッ化アンモニウムが多量に生成されるため、洗浄工程を介在させることがより好ましい。
【００１１】
洗浄方法として、例えば洗浄剤を被処理物に接触させる。洗浄剤は、流体であることが好ましく、ケイフッ化アンモニウムを溶解させ得る液体であることがより好ましい。上記液体として、水、アルコール等が挙げられる。ケイフッ化アンモニウムの溶解性及びコスト等の観点からは、洗浄剤として水を用いることが好ましい。固形のケイフッ化アンモニウム結晶は、水に簡単に溶解させて除去できる。水等の液体洗浄剤をシャワー状にして被処理物にかけてもよく、容器に溜めた液体洗浄剤に被処理物を漬けてもよい。
布やハケ等を用いて被処理物の表面を掃除する等、物理的な手段で洗浄を行なってもよい。
【００１２】
本発明において、前記窒化シリコン膜の初期膜厚は、１μｍ以上であってもよく、２．５μｍ以上であってもよい。窒化シリコン膜の初期膜厚が１μｍ以上であっても、短時間でエッチングできる。更には、窒化シリコン膜の初期膜厚が２．５μｍ以上であっても確実にエッチングできる。
これに対し、エッチング処理を初めから室温近傍より高温の温度条件下で行なった場合、エッチング量が１μｍ以上になるとケイフッ化アンモニウムからなるバリア層によってエッチング速度が遅くなる（図３参照）。更には、エッチング量が２．５μｍ〜２．７μｍ付近になるとエッチング反応が進まなくなる（図３参照）。
【００１３】
前記第１エッチング工程における前記被処理物の温度すなわち室温近傍とは、好ましくは１０℃〜４０℃であり、より好ましくは２０℃〜３０℃である。
これにより、第１エッチング工程において、窒化シリコン膜を確実に高速でエッチングできる。
【００１４】
前記第２エッチング工程における前記被処理物の温度は、好ましくは６０℃〜１１０℃であり、より好ましくは７０℃〜１００℃である。
第２エッチング工程における前記被処理物の温度を好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上にすることによって、下地材にエッチングダメージを確実に与えることなく、窒化シリコン膜を確実に選択的にエッチングできる（図２参照）。
第２エッチング工程における前記被処理物の温度をの温度を好ましくは１１０℃以下、より好ましくは１００℃以下に設定することによって、被処理物の基板が、有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料のフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の低耐熱性基板であったり、或いは、基板にフォトレジスト等の熱変性ないし低耐熱性材料が被膜されていたりしたとしても、該基板や膜材料の熱損傷や熱変性を確実に防止できる。
【００１５】
下地材は、基板に被膜された酸化シリコン膜に限られない。例えば、基板がガラス基板からなる場合、このガラス基板が下地材を構成していてもよく、ガラス基板上にエッチング対象の窒化シリコン膜が被膜されていてもよい。
エッチング対象の窒化シリコン膜は、ケイ素及び窒素を含有する化合物であればよく、ＳｉＮｘに限られず、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）であってもよく、ＳｉＣＮ（炭化窒化シリコン）であってもよい。
【００１６】
前記処理ガスは、水を添加したフッ素系原料ガスをプラズマ化（分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化等を含む。）することによって生成できる。前記フッ素系原料ガスとしては、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等が挙げられる。ＰＦＣとしては、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８等が挙げられる。ＨＦＣとしては、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ等が挙げられる。
前記フッ素系原料ガスを希釈ガスにて希釈してもよい。前記希釈ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ等の希ガスの他、Ｎ２等が挙げられる。
フッ素系原料ガスへの添加成分は、室温近傍で凝縮可能かつケイフッ化アンモニウムを溶解可能であればよく、水の他、ＯＨ基含有化合物や過酸化水素であってもよく、これらの混合物でもよい。ＯＨ基含有化合物として、アルコールが挙げられる。
前記プラズマ化並びに前記第１エッチング工程及び前記第２エッチング工程は、大気圧近傍下で行なうことが好ましい。
ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
また、前記処理ガスは、フッ素系原料ガスに酸素を添加した混合ガスをプラズマ化した後に、水などの凝縮性添加成分を添加、混合したガスであってもよい。
さらに、前記処理ガスは、プラズマ化して生成したガスの代わりに、フッ酸水から得られるフッ酸蒸気であってもよい。フッ酸蒸気は例えば、フッ酸水を貯めた容器にキャリアガスを通過させることで得られる。
【００１７】
本発明装置は、酸化シリコンを含有する下地材にエッチング対象の窒化シリコン膜が被膜された被処理物を、フッ化水素及び凝縮性添加成分を含有する処理ガスによってエッチングするエッチング装置であって、
前記被処理物を支持する支持部と、
前記処理ガスを前記被処理物に接触させる処理ガス供給系と、
前記窒化シリコン膜の大半がエッチングされる迄、前記被処理物の設定温度を室温近傍にし、前記窒化シリコン膜の残り分をエッチングするとき、前記設定温度を５０℃〜１３０℃にするように、前記エッチングの途中の、前記窒化シリコン膜が残っている段階で前記設定温度を切り替える温度調節部と、
を備え、前記凝縮性添加成分が、水、ＯＨ基含有化合物、又は過酸化水素水であることを特徴とする。
【００１８】
エッチングの前半ないしは初期及び中期には、被処理物の温度を室温近傍に維持することにより、窒化シリコン膜のエッチングレートを高くすることができ、ひいては全体の処理時間を短くすることができる（図２、図４参照）。更に、処理ガス中の水等の凝縮性添加成分が被処理物の表面上で凝縮し、凝縮層が形成され、この凝縮層にケイフッ化アンモニウムが溶解する。したがって、ケイフッ化アンモニウム結晶によりエッチング反応が阻害されるのを回避できる。窒化シリコン膜が残っている段階で、前記温度調節部による被処理物の設定温度を高温に切り替えることで、下地材へのダメージを確実に回避できる。そして、被処理物の温度を５０℃〜１３０℃にすることにより、窒化シリコンの酸化シリコンに対する選択比を十分に大きくすることができる（図２参照）。これにより、下地材のエッチングを抑制しながら、残りの窒化シリコン膜を確実にエッチングすることができる。被処理物の温度を１３０℃以下に設定することによって、被処理物の基板が低耐熱性基板であったり、被処理物に熱変性ないし低耐熱性の膜が設けられていても、該基板や膜の熱損傷や熱変性を防止できる。高温条件下（５０℃〜１３０℃）でエッチングすべき窒化シリコン膜の残厚を小さくできるから、ケイフッ化アンモニウムによるエッチングストップが起きないうちに処理を終えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、窒化シリコン膜を高速でエッチングでき、かつ酸化シリコンからなる下地材のエッチングを抑制できる。被処理基板が、有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料のフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の低耐熱性基板であったり、フォトレジスト等の熱変性を来し易い膜や低耐熱性の膜が被膜されていたとしたも、これら基板又は膜の耐熱温度より低い温度で処理でき、これら基板又は膜の熱損傷や熱変性を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示す解説図である。
【図２】参考例１における、窒化シリコン及び酸化シリコンのエッチング速度の基板温度依存性の測定結果を示すグラフである。
【図３】参考例２における、基板温度に応じた窒化シリコンのエッチング深さの経時変化の測定結果を示すグラフである。
【図４】実施例１、２における、エッチング深さの経時変化の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。  本発明は、下地材に窒化シリコン膜が被膜された被処理物に適用される。被処理物としては、有機ＥＬパネル、フレキシブルディスプレイ、半導体ウェハ、フラットパネルディスプレイ、その他の種々の半導体装置が挙げられる。特に、本発明は、被処理物の基板が、有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料からなるフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の低耐熱性基板である場合に有効である。また、フォトレジスト等の熱変性膜ないしは低耐熱性膜を含む被処理物にも有効である。勿論、被処理物の基板は、低耐熱性基板に限られるものではなく、液晶表示パネルやプラズマディスプレイパネル用のガラス基板でもよく、半導体ウェハでもよい。被処理物に熱変性ないしは低耐熱性膜が設けられていなくてもよい。
【００２２】
図１に示すように、被処理物９０の基板９１上に酸化シリコン膜９２と窒化シリコン膜９３が順次積層され、上記酸化シリコン膜９２が下地材を構成していてもよい。被処理物の基板そのものが酸化シリコンを含有して下地材を構成していてもよく、該基板上に窒化シリコン膜が直接被膜されていてもよい。それ自体が酸化シリコンからなる下地材を構成する基板として、例えばガラス基板が挙げられる。
【００２３】
本発明のエッチング対象は、被処理物の下地材上に被膜された窒化シリコン膜である。窒化シリコン膜上にフォトレジスト等のレジストパターンが設けられていてもよい。その場合、窒化シリコン膜のうち、レジストパターンが被膜されずに露出した部分だけが、エッチングの対象になる。
本発明は、窒化シリコン膜の膜厚が大きいほど有効であり、例えば窒化シリコンの膜厚が１μｍ以上、更には２．５μｍ以上のとき有効である。
【００２４】
図１は、被処理物９０のエッチングに用いる大気圧プラズマエッチング装置１を示したものである。装置１は、処理ガス供給系１０と、基板支持部３０を備えている。処理ガス供給系１０は、原料ガス供給ライン１１と、プラズマ生成部２０を含む。
【００２５】
原料ガス供給ライン１１の上流端にフッ素原料ガス供給部１２が設けられている。フッ素原料ガス供給部１２は、エッチング用の処理ガスとなる原料ガスを供給する。原料ガスは、フッ素含有ガスとキャリアガスを含む。フッ素含有ガスとして、ＣＦ４が用いられている。フッ素含有ガスとしてＣＦ４に代えて、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ８等の他のＰＦＣ（パーフルオロカーボン）を用いてもよく、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ等のＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を用いてもよく、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等のＰＦＣ及びＨＦＣ以外のフッ素含有化合物を用いてもよい。
【００２６】
キャリアガスは、フッ素含有ガスを搬送する機能の他、フッ素含有ガスを希釈する希釈ガスとしての機能、後記プラズマ放電を生成する放電ガスとしての機能等を有している。キャリアガスとしては、好ましくは不活性ガスを用いる。キャリアガスとなる不活性ガスとして、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガスや窒素が挙げられる。ここでは、キャリアガスとして、例えばアルゴン（Ａｒ）が用いられている。フッ素含有ガスとキャリアガスとの流量比（ＣＦ４：Ａｒ）は、１：９〜９：１が好ましい。キャリアガスを省略してもよい。
【００２７】
原料ガス供給ライン１１の中途部に水添加部１３が設けられている。水添加部１３は、例えば加湿器にて構成され、上記原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ）に水（Ｈ２Ｏ）を添加し、原料ガスを加湿する。この水添加量を調節することによって、原料ガスひいては処理ガスの水含有量を調節する。加湿器１３は、恒温槽等のタンクを備えている。このタンク内に液体の水が蓄えられている。フッ素原料ガス供給部１２からの原料ガスが、上記タンクの水面より上側部分に供給され、上記上側部分の飽和水蒸気と混合される。或いは、フッ素原料ガス供給部１２からの原料ガスを上記タンク内の水中にバブリングすることによって、原料ガスに水蒸気を添加してもよい。上記タンクを温度調節することによって蒸気圧を調節し、これにより水添加量を調節してもよい。水添加量は、添加後の原料ガスの露点が６℃〜２０℃になるように設定することが好ましい。
【００２８】
原料ガス供給ライン１１は、プラズマ生成部２０へ延びている。プラズマ生成部２０は、一対の電極２１，２１を含む。少なくとも１つの電極２１の対向面に固体誘電体層（図示省略）が設けられている。一方の電極２１に電源（図示省略）が接続されている。他方の電極２１が電気的に接地されている。一対の電極２１，２１間に略大気圧のプラズマ放電空間２２が生成される。原料ガス供給ライン１１が、放電空間２２の上流端に連なっている。
【００２９】
放電空間２２の下流端が吹出口２３に連なっている。吹出口２３は、プラズマ生成部２０の例えば底部に設けられている。上記処理ガスが吹出口２３から下方へ吹き出される。
プラズマ生成部２０の底部に処理済みのガスを吸引する吸引ノズルを設けてもよい。
【００３０】
プラズマ生成部２０の下方に、支持部３０が配置されている。支持部３０によって被処理物９０が支持される。支持部３０は、例えば平板状のステージにて構成されている。ステージ３０の上面に被処理物９０が載置されている。
なお、プラズマ生成部２０と被処理物９０の配置関係が上下に反転していてもよい。被処理物９０が垂直又は斜めに支持されるようになっていてもよい。
【００３１】
ステージ３０は、移動機構４０に接続されている。移動機構４０によって、ステージ３０ひいては被処理物９０が例えば図１の左右方向に往復移動（スキャン）される。移動速度は、０．１ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。移動機構４０がプラズマ生成部２０に接続されていてもよく、プラズマ生成部２０が移動されるようになっていてもよい。移動機構４０として、リニアガイド機構、ベルト・プーリ機構、流体圧シリンダ機構等を用いることができる。移動機構４０がローラコンベア等にて構成され、被処理物９０の支持部を兼ねていてもよい。
移動機構４０を省略してもよい。プラズマ生成部２０と被処理物９０の相対位置を互いに固定した状態で、処理を行なうことにしてもよい。
【００３２】
ステージ３０に温度調節部５０が設けられている。温度調節部５０によって、ステージ３０が温度調節され、ひいては被処理物９０が温度調節される。温度調節部５０の温度調節可能範囲は、１０℃〜１３０℃程度が好ましい。温度調節部５０は、電熱ヒータにて構成されていてもよく、輻射ヒータにて構成されていてもよく、温調流路にて構成されていてもよい。温調流路には、温調された水等の温調媒体が通される。温調媒体は、室温より高温に加温されるのに限られず、室温より低温になるよう冷却されるようになっていてもよい。温度調節部５０が、被処理物９０を室温近傍（室温を含む）に維持してもよく、被処理物９０を室温より低温になるよう温度調節してもよい。
【００３３】
上記構成の大気圧プラズマエッチング装置１を用いて、被処理物９０の窒化シリコン膜９３をエッチングする方法を説明する。
本発明では、エッチングを２段階に分けて実行する。エッチングの前半（又は初期から中期まで）は第１エッチング工程を実行し、後半（又は終期）には第２エッチング工程を実行する。
【００３４】
［第１エッチング工程］
処理すべき被処理物９０をステージ３０にセットする。
フッ素原料ガス供給部１２からの原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ）を原料ガス供給ライン１１に導出する。この原料ガスに加湿器１３にて水蒸気（Ｈ２Ｏ）を添加する。これにより、加湿原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ＋Ｈ２Ｏ）を得る。この加湿原料ガスを供給ライン１１を経てプラズマ生成部２０の放電空間２２に導入してプラズマ化する。これにより、原料ガス成分が分解されて、フッ化水素（ＨＦ）、ＣＯＦ２等のフッ素系反応成分を含む処理ガスが生成される（式１等）。処理ガスは、フッ素系反応成分の他、未分解の原料ガス成分（ＣＦ４、Ａｒ、Ｈ２Ｏ）をも含む。上記フッ素系反応成分のうちＣＯＦ２は、更に水と反応してフッ化水素に変換される（式２）。この処理ガスを吹出口２３から吹き出す。
【００３５】
処理ガスは、被処理物９０に吹き付けられ、窒化シリコン膜９３に接触する。これにより、処理ガス中のＨＦと窒化シリコンとのエッチング反応が起きる（式４）。反応副生成物としてケイフッ化アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）が生成される（式４）。
【００３６】
上記の処理ガス吹き付けと併行して、移動機構４０にてステージ３０ひいては被処理物９０を、吹出口２３の下方を往復するように移動（スキャン）させてもよい。或いは、移動機構４０を停止し、被処理物９０を吹出口２３の直下に静止させた状態で処理ガスの吹き付けを行なってもよい。
【００３７】
更に、温度調節部５０にて被処理物９０を温調する。第１エッチング工程では、被処理物９０の温度を室温近傍に維持する。好ましくは、被処理物９０の設定温度を１０℃〜４０℃とし、より好ましくは２０℃〜３０℃とする。これにより、窒化シリコン膜９３のエッチングレートを比較的高くできる（図２、図４参照）。この段階では、窒化シリコン膜９３が酸化シリコン膜９２を十分に覆っているため、酸化シリコン膜９２がエッチングされるのを防止できる。
【００３８】
上述したように、処理ガスにはフッ化水素の他、水蒸気（Ｈ２Ｏ）が含まれている。被処理物９０を室温近傍に保持することにより、処理ガス中の水蒸気が、被処理物９０の表面上で凝縮し、凝縮層を形成する。この凝縮層に処理ガス中のフッ化水素が溶解することで、被処理物９０とフッ化水素との接触、ひいては窒化シリコン膜９３のエッチング反応を確保できる。更に、上記凝縮層に、反応副生成物のケイフッ化アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）が溶解する。したがって、被処理物９０の表面上にケイフッ化アンモニウム結晶が堆積するのを防止でき、窒化シリコン膜９３のエッチング反応が阻害されるのを回避できる。よって、窒化シリコン膜９３の初期膜厚が比較的大きくても、窒化シリコン膜９３のエッチング反応を確実に維持できる（図３参照）。例えば、窒化シリコン膜９３の初期膜厚が１μｍ以上であっても、更には２．５μｍ以上であったとしても、確実にエッチングすることができる。
【００３９】
第１エッチング工程に於いては、窒化シリコンの大半をエッチングする。例えば、窒化シリコン膜９３のうち８０％〜９９％の膜厚分をエッチングする。すなわち、窒化シリコン膜９３の膜厚が初期膜厚の約１％〜２０％になるまで第１エッチング工程を実行する。膜厚測定器にて窒化シリコン膜９３の膜厚を測定することで、窒化シリコン膜９３のエッチングの進行度を管理してもよい。予め、同一の処理条件下での窒化シリコン膜９３のエッチングレート（例えばステージ３０の１スキャンあたりのエッチング量）を測定しておき、そのエッチングレートから換算したエッチング時間又はスキャン回数が、上記所定（８０％〜９９％程度）のエッチング厚さに対応する値に達したか否かによって、窒化シリコン膜９３のエッチングの進行度を管理してもよい。ここで、１スキャンとは、移動機構４０によるステージ３０の片道１回の移動を言う。窒化シリコン膜９３の膜厚が初期膜厚の約１％〜２０％になった時、第１エッチング工程を終了する。窒化シリコン膜を少し残すことによって、下地の酸化シリコン膜９２がエッチングダメージを受けるのを確実に回避できる。
【００４０】
［洗浄工程］
次に、被処理物９０を洗浄する。例えば、洗浄剤として水を用いる。水をシャワー状にして被処理物９０に散布する。これにより、被処理物９０の表面から上記凝縮層を除去でき、ひいては上記凝縮層に溶解したケイフッ化アンモニウムを除去できる。更には、固形のケイフッ化アンモニウムが水（洗浄剤）に溶解して除去される。
洗浄容器に洗浄剤として水を入れ、この水に被処理物９０を漬けて洗うことにしてもよい。
洗浄剤は、ケイフッ化アンモニウムを溶解させ得るものであればよく、水の他、アルコールを用いてもよい。
洗浄工程を省略してもよい。
【００４１】
［第２エッチング工程］
次に、第２エッチング工程を実行する。第２エッチング工程では、温度調節部５０によって被処理物９０の温度を第１エッチング工程における温度（室温近傍）より高温にする。具体的には、被処理物９０の温度を５０℃〜１３０℃、好ましくは６０℃〜１１０℃、より好ましくは７０℃〜１００℃に調節する。
被処理物９０の温度を１３０℃以下、好ましくは１１０℃以下、より好ましくは１００℃以下に設定することによって、ガラス基板９１が、有機ＥＬパネル用基板、有機高分子材料のフレキシブルディスプレイ基板、有機半導体基板等の低耐熱性基板であったり、或いは、被処理物９０にフォトレジスト等の熱変性ないし低耐熱性材料が被膜されていたりしたとしても、該基板や膜材料の熱損傷や熱変性を確実に防止できる。
【００４２】
第２エッチング工程における被処理物９０の設定温度及び処理時間以外の処理条件（原料ガスの流量及び成分比、プラズマ生成条件等）は、第１エッチング工程と同じにする。これによって、残り１％〜２０％の膜厚分の窒化シリコン膜９３をエッチングする。第１エッチング工程で生成されたケイフッ化アンモニウムは、上記洗浄工程によって被処理物９０の表面上から除去されているため、窒化シリコン膜９３のエッチングを良好に行なうことができる。被処理物９０の温度を第１エッチング工程より高温にしたとしても、第１エッチング工程で生成された凝縮層が上記洗浄工程で除去されているから、該凝縮層中のケイフッ化アンモニウムが被処理物９０の表面上に析出することがなく、該析出体によってエッチングが阻害されることはない。
【００４３】
一方、窒化シリコン膜９３のエッチングによって、新たなケイフッ化アンモニウムが生成される。第２エッチング工程では、被処理物９０が第１エッチング工程より高温であるため、凝縮層が形成されにくい。したがって、第２エッチング工程で新たに生じたケイフッ化アンモニウムが結晶化して被処理物９０の表面上に堆積しやすい。しかし、窒化シリコン膜９３の残り厚さが小さいから、ケイフッ化アンモニウム結晶の堆積によるエッチングストップが起きる前にエッチング工程を終了できる。第１エッチング工程終了時の窒化シリコン膜９３の残り厚さが１μｍ以下であれば、エッチング速度が低下していく前に確実にエッチング工程を終了できる。
【００４４】
窒化シリコン膜９３のエッチングが終盤になると、酸化シリコン膜９２が露出し始める。したがって、窒化シリコン膜９３のエッチング反応（式４）だけでなく、酸化シリコン膜９２のエッチング反応（式３）も起き得る。このとき、上述した被処理物９０の温度設定によって、窒化シリコン膜９３のエッチングレートを酸化シリコン膜９２のエッチングレートより大きくすることができる。すなわち、窒化シリコン膜９３の酸化シリコン膜９２に対する選択比を十分に大きくすることができる（参考例１参照）。したがって、酸化シリコン膜９２のエッチングを抑制しながら、残りの窒化シリコン膜９３を除去することができる。被処理物９０の温度を５０℃以上、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上にすることによって、酸化シリコン膜９２へのエッチングダメージを確実に回避しながら、窒化シリコン膜９３を確実に選択的にエッチングできる（図２参照）。
【００４５】
第２エッチング工程の処理時間（又はスキャン回数）は、第１エッチング工程終了時の窒化シリコン膜９３の残り厚さに対応する所要値を少し上回るようにするのが好ましい。すなわち、過処理ぎみになるよう設定するのが好ましい。これによって、窒化シリコン膜９３の全体を残すことなく確実にエッチングして除去できる。酸化シリコン膜９２については、エッチングレートが低いから、過処理になっても殆どエッチングされることはない。したがって、第２エッチング工程の処理時間（又はスキャン回数）をある程度の幅をもって設定でき、時間管理を容易化できる。
もちろん、第２エッチング工程の処理時間（又はスキャン回数）を上記所要値に設定してもよい。
第２エッチング工程の処理時間は、第１エッチング工程の処理時間より短くてもよく、第１エッチング工程の処理時間より長くてもよく、第１エッチング工程の処理時間と同じであってもよい。
【００４６】
以上のように、高速エッチング可能な第１エッチング工程によって窒化シリコン膜９３の大半（例えば８０〜９９％の膜厚分）をエッチングし、第２エッチング工程によって残部（例えば１％〜２０％の膜厚分）をエッチングすることにより、全体の処理時間を短縮できる。はじめに第１エッチング工程を行ない、次に、窒化シリコンの選択性が高い第２エッチング工程を行なうことによって、窒化シリコン９３をきれいにエッチングできる一方、下地材の酸化シリコン膜９２にエッチングダメージが及ぶのを防止できる。
【００４７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、第２エッチング工程における被処理物９０の設定温度及び処理時間以外の処理条件を第１エッチング工程に対し変更してもよい。例えば、第２エッチング工程においては、原料ガスへの水の添加率ひいては処理ガス中の水分含有率を、第１エッチング工程における値より低くしてもよい。或いは、第２エッチング工程における原料ガス成分の流量又は流量比を第１エッチング工程とは異ならせてもよい。例えば、第２エッチング工程においては、Ａｒ（希釈ガス）の流量を第１エッチング工程における値より増大させてもよい。
原料ガスに添加する凝縮性添加成分ひいては処理ガスの含有成分として、水（Ｈ２Ｏ）に代えて、ＯＨ基含有化合物、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、過酸化水素水等を用いてもよい。ＯＨ基含有化合物として、エタノールやメタノール等のアルコールが挙げられる。
エッチング対象膜の窒化シリコンは、ＳｉＮｘに限られず、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）、ＳｉＣＮ（炭化窒化シリコン）でもよい。
図１の装置１は、被処理物９０がプラズマ空間２２から離れて配置される所謂リモート式のプラズマ処理装置であったが、本発明のエッチング装置は、上記に限られず、被処理物９０をプラズマ空間２２の内部に配置する所謂リモート式のプラズマ処理装置であってもよい。
処理ガスは、フッ素含有ガスをプラズマ化して生成するものに限られず、例えばフッ酸ベーパーを用いてもよい。
【００４８】
［参考例及び実施例］
以下、参考例及び実施例を説明する。本発明が、以下の参考例及び実施例に限定されるものではないことは当然である。
［参考例１］
参考例１では、窒化シリコン及び酸化シリコンのエッチング速度の基板温度依存性を調べた。ガラス基板に窒化シリコンを被膜した第１のサンプルと、ガラス基板に酸化シリコンを被膜した第２のサンプルとを用意した。第１のサンプルの窒化シリコンの初期膜厚は、１μｍであった。第２のサンプルの酸化シリコンの初期膜厚は、１μｍであった。
第１、第２のサンプルの大きは共に以下の通りであった。
ステージ３０の移動方向に沿う長さ寸法：  ２００ｍｍ
ステージ３０の移動方向と直交する幅方向の寸法：  ２００ｍｍ
【００４９】
処理ガス用の原料ガスとして、ＣＦ４とＡｒと水（Ｈ２Ｏ）の混合ガスを用いた。ＣＦ４及びＡｒの供給流量は以下の通りとした。
ＣＦ４：  ０．１ＳＬＭ
Ａｒ：  １ＳＬＭ
加湿器１３によって、原料ガスの露点が１８℃程度になるよう、水分を添加した。
上記原料ガスを大気圧の放電空間２２にて活性化し、処理ガスを生成した。プラズマ放電条件は以下の通りとした。
放電空間２２の厚さ（電極２１，２１間の間隔）：  １ｍｍ
電極２１，２１間の印加電圧：  Ｖｐｐ＝１３ｋＶ
印加電圧の周波数：  ４０ｋＨｚ（パルス波）
【００５０】
上記の処理ガスを幅方向（図１の紙面と直交する方向）に均一な流れ分布になるようにして吹出口２３から吹き出し、ステージ３０上のサンプルに吹き付けた。併行して、ステージ３０を往復移動（スキャン）させた。移動速度は、４ｍ／ｍｉｎとした。ステージ３０のスキャン回数は１０回とした。なお、１スキャンは、片道１回の移動を言う。１往復は２スキャンである。
【００５１】
第１、第２の各サンプルの基板温度（被処理物温度）を２７℃（室温）〜８０℃の範囲で変えてエッチングを行なった。各温度条件におけるエッチング終了後のエッチング量を測定し、この測定値をスキャン回数（１０回）で割って、１スキャン当たりのエッチングレートを算出した。更に、同一温度条件における第１のサンプルのエッチングレートを第２のサンプルのエッチングレートで割り、窒化シリコンの酸化シリコンに対する選択比を算出した。
【００５２】
結果を図２に示す。
窒化シリコンのエッチング速度及び酸化シリコンのエッチング速度は、共に、基板温度が低温であるほど速く、高温になるにしたがって遅くなった。したがって、エッチング速度を重視した第１エッチング工程では、室温近傍の低温条件でエッチングを行なうとよいことが確認された。
一方、室温近傍の低温条件では、酸化シリコンのエッチング速度が窒化シリコンのエッチング速度を上回った。したがって、酸化シリコンからなる下地材上に窒化シリコンが被膜されている場合、低温条件のままで窒化シリコン膜を最後までエッチングすると、下地の酸化シリコンを大きくエッチングしてしまうことになる。
これに対し、基板温度の上昇に伴い、４０℃弱で窒化シリコンのエッチング速度と酸化シリコンのエッチング速度とが逆転した。基板温度を４０℃以上にすると、窒化シリコンのエッチング速度が酸化シリコンのエッチング速度より速くなり、選択比が確実に１を上回った。基板温度を５０℃以上にすると、選択比が５以上になり、かつ酸化シリコンのエッチング速度が十分に遅くなった。基板温度を６０℃以上にすると、選択比が１０以上になり、かつ酸化シリコンのエッチング速度が更に遅くなった。基板温度を７０℃以上にすると、選択比が２０以上になり、かつ酸化シリコンがほとんどエッチングされなくなった。したがって、エッチング処理の終期に第１エッチング工程から第２エッチング工程に切り替え、基板温度を５０℃以上、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上にすることによって、窒化シリコン膜を確実に選択的にエッチングできることが示された。そして、下地の酸化シリコンを殆どエッチングすることなく、窒化シリコン膜全体のエッチングを終了できることが示された。
【００５３】
［参考例２］
参考例２では、基板温度に応じた窒化シリコンのエッチング深さの経時変化を調べた。図１に示す被処理物９０と同様の構造のサンプルを用いた。すなわち、ガラス基板上に酸化シリコンが被膜され、その上に窒化シリコンが被膜されたサンプルを用いた。ガラス基板の寸法は参考例１と同じであった。酸化シリコンの膜厚は、約１μｍであった。窒化シリコンの初期膜厚は、約６μｍであった。上記のサンプルをステージ３０に載置し、かつプラズマ生成部２０の直下に位置決めした。
【００５４】
処理ガス用の原料ガスとして、ＣＦ４とＡｒと水（Ｈ２Ｏ）の混合ガスを用いた。ＣＦ４及びＡｒの供給流量は以下の通りとした。
ＣＦ４：  ０．１ＳＬＭ
Ａｒ：  １ＳＬＭ
加湿器１３によって、原料ガスの露点が１８℃程度になるよう、水分を添加した。
上記原料ガスを大気圧の放電空間２２にて活性化し、処理ガスを生成した。プラズマ放電条件は以下の通りとした。
放電空間２２の厚さ（電極２１，２１間の間隔）：  １ｍｍ
電極２１，２１間の印加電圧：  Ｖｐｐ＝１３ｋＶ
印加電圧の周波数：  ４０ｋＨｚ（パルス波）
【００５５】
上記の処理ガスを幅方向（図１の紙面と直交する方向）に均一な流れ分布になるようにして吹出口２３から吹き出し、サンプルに吹き付けてエッチングを行なった。エッチング処理期間中、ステージ３０の移動は行なわず、サンプルを吹出口２３の直下の位置に静止させた。
【００５６】
基板温度は、室温（２７℃）と８０℃との２通りとした。
これら２通りの温度条件下でそれぞれエッチング処理を行ない、処理開始時からのエッチング量を時間を追って測定した。
【００５７】
結果を図３に示す。
基板温度が室温のときは、エッチング量が時間とともにほぼ直線状に、かつ急勾配で増加した。処理開始から１５秒程度で深さ５μｍ近くまでエッチングでき、２０秒程度で深さ６μｍ近くまでエッチングできた。したがって、室温条件では、窒化シリコンの膜厚が大きくても、ケイフッ化アンモニウム等の影響をほとんど受けることがなく高速でエッチングできることが確認された。
【００５８】
これに対し、基板温度が８０℃のときは、深さ１μｍ付近までは処理開始から約２０秒で到達し、そこそこのエッチング速度を示したが、１μｍを超えるとエッチング速度が次第に遅くなった。そして、エッチング深さが２．５μｍ〜２．７μｍ付近になるとエッチング量が横這いになり、エッチング反応がほとんど進まなくなった。これは、固形のケイフッ化アンモニウムが漸次堆積したためと考えられる。
【００５９】
以上の結果から、本発明によれば、初期膜厚が１μｍ以上、更には２．５μｍ以上の窒化シリコンをエッチングするのに有効であることが確認された。すなわち、エッチング開始時から高温条件にしたのでは、窒化シリコンの初期膜厚が１μｍ以上の場合、エッチングに長時間を要し、しかも、深さ２．５μｍ以上はエッチング不能になる。これに対し、本発明では、エッチング開始から終期近くまでは基板を室温近傍にすることで、エッチング深さが１μｍは勿論、２．５μｍを超えても十分にエッチングでき、かつ高速でエッチングできる。
【実施例１】
【００６０】
実施例１では、図１に示す被処理物９０と同様の構造のサンプルに対し、大気圧プラズマエッチング装置１を用いて、第１エッチング工程及び第２エッチング工程を順次実行した。ガラス基板９１の寸法は参考例１と同じであった。酸化シリコン９２の膜厚は、約１μｍであった。窒化シリコン９３の初期膜厚は、約５．５μｍであった。
【００６１】
［第１エッチング工程］
上記の被処理物９０を大気圧プラズマエッチング装置１のステージ３０に載置し、かつプラズマ生成部２０の直下に位置決めした。
被処理物９０の温度は、室温（２７℃）とした。
【００６２】
第１エッチング工程の処理ガス用の原料ガスとして、ＣＦ４とＡｒと水（Ｈ２Ｏ）の混合ガスを用いた。ＣＦ４及びＡｒの供給流量は以下の通りとした。
ＣＦ４：  ０．１ＳＬＭ
Ａｒ：  １ＳＬＭ
加湿器１３によって、原料ガスの露点が１８℃程度になるよう、水分を添加した。
上記原料ガスを大気圧の放電空間２２にて活性化し、処理ガスを生成した。プラズマ放電条件は以下の通りとした。
放電空間２２の厚さ（電極２１，２１間の間隔）：  １ｍｍ
電極２１，２１間の印加電圧：  Ｖｐｐ＝１３ｋＶ
印加電圧の周波数：  ４０ｋＨｚ（パルス波）
【００６３】
上記の処理ガスを幅方向（図１の紙面と直交する方向）に均一な流れ分布になるようにして吹出口２３から吹き出し、被処理物９０に吹き付けて、第１エッチング工程を行なった。第１エッチング工程の処理時間は、約１５秒間であった。
第１エッチング工程の期間中、ステージ３０の移動は行なわず、被処理物９０を吹出口２３の直下の位置に静止させた。
【００６４】
図４に示すように、第１エッチング工程によって、窒化シリコン膜９３を約４．５μｍの深さまでエッチングした。したがって、第１エッチング工程における窒化シリコン膜９３のエッチング割合は全膜厚の約８２％であった。第１エッチング工程の終了時点の窒化シリコン膜９３の残り厚さは、約１μｍであった。
【００６５】
［洗浄工程］
続いて、被処理物９０をステージ３０から取り外して、洗浄工程を行なった。洗浄剤として水を用いた。シャワーノズルから水を被処理物９０に供給し、被処理物９０の表面を水洗した。
なお、図４の横軸の処理時間には、洗浄工程にかかった時間が省かれている。
【００６６】
［第２エッチング工程］
洗浄後の被処理物９０を再び上記大気圧プラズマエッチング装置１のステージ３０にセットし、プラズマ生成部２０の直下に位置決めした。
第２エッチング工程では、温度調節部５０にて被処理物９０の温度を８０℃になるよう調節した。
【００６７】
第２エッチング工程における原料ガスの組成及び供給流量、並びにプラズマ放電条件は第１エッチング工程と同じとし、第１エッチング工程と同様の処理ガスを生成した。上記処理ガスを幅方向（図１の紙面と直交する方向）に均一な流れ分布になるようにして吹出口２３から吹き出し、被処理物９０に吹き付けて、第２エッチング工程を行なった。第２エッチング工程の処理時間は、約１５秒間であった。
第２エッチング工程の期間中、ステージ３０の移動は行なわず、被処理物９０を吹出口２３の直下の位置に静止させた。
【００６８】
図４において「実施例１」の実線に示すように、第２エッチング工程によって、窒化シリコンの残膜約１μｍを完全にエッチングすることができた。第２エッチング工程における窒化シリコン膜のエッチング割合は全膜厚の約１８％であった。
【００６９】
第２エッチング工程の終了後、露出した酸化シリコン膜９２のエッチング量を測定したところ、約５ｎｍであった。したがって、酸化シリコン膜９２に殆どエッチングダメージを与えることなく、窒化シリコン膜９３のエッチング処理を行なうことができた。
【００７０】
図４から明らかな通り、第１エッチング工程のエッチング速度は、第２エッチング工程のエッチング速度より大きい。したがって、本発明によれば、第１エッチング工程によって窒化シリコン膜の大半を高速でエッチングできる。、その後、第２エッチング工程によって、下地の酸化シリコンを殆どエッチングすることなく、窒化シリコン膜の残部をきれいにエッチングすることができる。
【実施例２】
【００７１】
実施例２では、洗浄工程を省略した。すなわち、第１エッチング工程の後、洗浄工程を経ずに、第２エッチング工程に移行した。それ以外の処理条件及び内容は、実施例１と同一とした。
【００７２】
図４に示すように、洗浄工程を行なわなかった場合（同図の二点鎖線）の第２エッチング工程におけるエッチング速度は、洗浄工程を行なった場合（同図の実線）より遅くなった。これは、第１エッチング工程で生じたケイフッ化アンモニウムによる影響と考えられる。
実施例１及び実施例２より、洗浄工程を介在させることで、第２エッチング工程を短縮できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や半導体ウェハの製造に適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１      大気圧プラズマエッチング装置
１０    処理ガス供給系
１１    原料ガス供給ライン
１２    フッ素原料ガス供給部
１３    加湿器（水添加部）
２０    プラズマ生成部
２１    電極
２２    放電空間
２３    吹出口
３０    ステージ（基板支持部）
４０    移動機構
５０    温度調節部
９０    被処理物
９１    ガラス基板
９２    酸化シリコン膜（下地材）
９３    窒化シリコン膜
【図１】
0005476152.tif 000002
【図２】
0005476152.tif 000003
【図３】
0005476152.tif 000004
【図４】
0005476152.tif 000005