(57)【要約】【課題】本発明は、地球温暖化ガスであるＳＦ６を低減可能な排ガス処理装置、排ガス処理機能付きエッチング装置、及び排ガスの処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするエッチング装置１１のチャンバ２２内から排出される排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物３２と、排ガスを導入可能な排ガス導入口３６、反応物３２を収容する収容部３５、及び反応物３２と接触した排ガスが導出される排ガス導出口３８を有する反応室３１と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするエッチング装置のチャンバ内から排出される排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と、
前記排ガスを導入可能な排ガス導入口、前記反応物を収容する収容部、及び前記反応物と接触した前記排ガスが導出される排ガス導出口を有する反応室と、
を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするチャンバを有するエッチング装置と、
前記エッチング装置と接続され、前記チャンバから排出される排ガスを輸送する排ガスラインと、
前記排ガスラインに設けられた真空ポンプと、
前記エッチング装置と前記真空ポンプとの間に位置する前記排ガスラインに設けられた排ガス処理装置と、
を含み、
前記排ガス処理装置は、前記排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と、
前記排ガスを導入可能な排ガス導入口、前記反応物を収容する収容部、及び前記反応物と接触した前記排ガスが導出される排ガス導出口を有する反応室と、
を有することを特徴とする排ガス処理機能付きエッチング装置。
【請求項４】
前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項３記載の排ガス処理機能付きエッチング装置。
【請求項５】
ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、プラズマエッチングによりシリコンを加工するエッチング装置のチャンバ内から排ガスラインに排出される排ガスの処理方法であって、
前記排ガスを、該排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と接触させることを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項６】
前記エッチングガスを用いて、前記シリコンを前記プラズマエッチングするエッチングステップと、
前記プラズマエッチングされることで露出された前記シリコンの側面を覆う保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
を交互に繰り返し行うことで、前記シリコンを加工することを特徴とする請求項５記載の排ガスの処理方法。
【請求項７】
前記保護膜形成ステップでは、デポガスとしてＣ４Ｆ８を用いることを特徴とする請求項６記載の排ガスの処理方法。
【請求項８】
前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項５ないし７のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法。
【請求項９】
前記反応物を所定の温度に加熱させ、加熱させた前記反応物と前記排ガスに含まれる活性フッ化物とを接触させることを特徴とする請求項５ないし８のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法。
【請求項１０】
前記シリコンとして単結晶シリコン基板を用い、
前記単結晶シリコン基板を加工することで、ＭＥＭＳを形成することを特徴とする請求項５ないし９のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球温暖化ガスであるＳＦ６を低減可能な排ガス処理装置、排ガス処理機能付きエッチング装置、及び排ガスの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板（例えば、単結晶シリコン基板）を母材として、マイクロエレクトロメカニカルシステムズ（ＭＥＭＳ)やスルーシリコンビア (ＴＳＶ)等を形成する場合、シリコン基板に深さが数１０〜数１００μm程度の深掘りエッチングを行う必要がある。
【０００３】
このような深掘りエッチングでは、エッチングガスとしてＳＦ６を用いてシリコン基板をプラズマエッチングするエッチングステップと、デポガスとしてＣ４Ｆ８を用いたシリコン側壁（エッチングにより露出されたシリコン基板の側壁）に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す手法が広く採用されている。
【０００４】
ところで、ＳＦ６は、人体に対する毒性はないものの、強力な地球温暖化ガスである。ＣＯ２の温暖化能力を１とした場合、ＳＦ６の温暖化能力は、ＣＯ２の２２８００倍であることが知られている。
【０００５】
シリコン基板を深堀りエッチングする際（言い換えれば、ＭＥＭＳやＴＳＶを形成する際）に使用するＳＦ６の消費量は、一般的な半導体チップの製造工程と比較して１０〜１００倍程度多い。地球温暖化抑制の観点から、ＳＦ６の排出は最小限に留めることが必要である。
ＳＦ６の排出量を削減する方法としては、プロセスで消費した後の排ガスを燃焼式式除害装置或いはプラズマ式除害装置により処理する方法を採用することができる。
【０００６】
除害装置としては、多種多様なものが市販されており、使用条件に適した除害装置を用いることにより、一般的に９０％以上の高い除害効率を得ることができる（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】万行大貴、渡邊信昭、服部賢二、及び羽坂智、「ＰＦＣ対応大気圧プラズマ式排ガス処理装置の開発」、大陽日酸技報、Ｎｏ．２４(２００５年)、ｐ．５２−５３．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を低減可能な除害装置（排ガス処理装置うちの１つ）は、除害装置が大型な設備であるため、排ガス処理装置が大型化してしまうという問題があった。
上記のように、除害装置が大型な設備であるため、排ガスを処理する排ガス処理機能付きエッチング装置が除害装置を有する場合、排ガス処理機能付きエッチング装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、簡便で小型化された設備を用いて、エッチング装置の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を低減可能な排ガス処理装置、排ガス処理機能付きエッチング装置、及び排ガスの処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするエッチング装置のチャンバ内から排出される排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と、前記排ガスを導入可能な排ガス導入口、前記反応物を収容する収容部、及び前記反応物と接触した前記排ガスが導出される排ガス導出口を有する反応室と、を有することを特徴とする排ガス処理装置が提供される。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置が提供される。
【００１２】
また、請求項３に係る発明によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするチャンバを有するエッチング装置と、前記エッチング装置と接続され、前記チャンバから排出される排ガスを輸送する排ガスラインと、前記排ガスラインに設けられた真空ポンプと、前記エッチング装置と前記真空ポンプとの間に位置する前記排ガスラインに設けられた排ガス処理装置と、を含み、前記排ガス処理装置は、前記排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と、前記排ガスを導入可能な排ガス導入口、前記反応物を収容する収容部、及び前記反応物と接触した前記排ガスが導出される排ガス導出口を有する反応室と、を有することを特徴とする排ガス処理機能付きエッチング装置が提供される。
【００１３】
また、請求項４に係る発明によれば、前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項３記載の排ガス処理機能付きエッチング装置が提供される。
【００１４】
また、請求項５に係る発明によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、プラズマエッチングによりシリコンを加工するエッチング装置のチャンバ内から排ガスラインに排出される排ガスの処理方法であって、前記排ガスを、該排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と接触させることを特徴とする排ガスの処理方法が提供される。
【００１５】
また、請求項６に係る発明によれば、前記エッチングガスを用いて、前記シリコンを前記プラズマエッチングするエッチングステップと、前記プラズマエッチングされることで露出された前記シリコンの側面を覆う保護膜を形成する保護膜形成ステップと、を交互に繰り返し行うことで、前記シリコンを加工することを特徴とする請求項５記載の排ガスの処理方法が提供される。
【００１６】
また、請求項７に係る発明によれば、前記保護膜形成ステップでは、デポガスとしてＣ４Ｆ８を用いることを特徴とする請求項６記載の排ガスの処理方法が提供される。
【００１７】
また、請求項８に係る発明によれば、前記反応物として、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることを特徴とする請求項５ないし７のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法が提供される。
【００１８】
また、請求項９に係る発明によれば、前記反応物を所定の温度に加熱させ、加熱させた前記反応物と前記排ガスに含まれる活性フッ化物とを接触させることを特徴とする請求項５ないし８のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法が提供される。
【００１９】
また、請求項１０に係る発明によれば、前記シリコンとして単結晶シリコン基板を用い、前記単結晶シリコン基板を加工することで、ＭＥＭＳを形成することを特徴とする請求項５ないし９のうち、いずれか１項記載の排ガスの処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の排ガス処理装置によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするエッチング装置のチャンバ内から排出される排ガスに含まれる活性フッ化物と反応する反応物と、排ガスを導入可能な排ガス導入口、反応物を収容する収容部、及び反応物と接触した排ガスが導出される排ガス導出口を有する反応室と、を含むことにより、反応物と活性フッ化物（温暖化ガスであるＳＦ６の再結合に寄与する物質）を含む排ガスとを接触させることで、活性フッ化物の量を低減させることが可能となるため、ＳＦ６の排出量（言い換えれば、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度）を低減できる。
また、排ガス処理装置の構成を、反応物と、反応室と、を有した簡便な構成とすることで、排ガス処理装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
つまり、本発明の排ガス処理装置によれば、排ガス処理装置の小型化を図った上で、温暖化ガスであるＳＦ６の排出量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス処理機能付きエッチング装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す排ガス処理装置を拡大した断面図である。
【図３】比較例の第１ないし第３のサンプル評価を加工する際に使用した除害機能付きエッチング装置の概略構成を示す図である。
【図４】第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を示す図である。
【図５】第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の比較例の排ガスに含まれるＣ４Ｆ８の濃度の測定結果を示す図である。
【図６】第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれる実験例のＳＦ６濃度の測定結果を示す図である。
【図７】第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれる実施例のＳＦ６濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の排ガス処理機能付きエッチング装置及び排ガス処理装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００２４】
本発明者らは、本発明の事前検討として、エッチング装置のチャンバ内において、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化させて、シリコン基板をプラズマエッチングするエッチングステップと、プラズマエッチングされることで露出されたシリコン基板の側面（側壁）を覆う保護膜をＣ４Ｆ８（デポガス）を用いて形成する保護膜形成ステップと、を交互に繰り返し行い、シリコン基板を加工し、このときの気相化学反応を実測した。
【００２５】
その結果、チャンバ内において、ＳＦ６、及びＣ４Ｆ８は、一度略完全に解離することと、ＳＦ６から解離して生成された化学種が副生したＦラジカルと再結合反応し、ＳＦ６に戻った状態で、系外に排出されることを見出した。
【００２６】
ここで、下記（１）〜（４）式を参照して、本発明者らが見出した上記現象が発生するメカニズムについて説明する。
ＳＦ６＋Ｐｌａｓｍａ→ＳＦｘ＋ｙＦ      ・・・（１）
ＳＦｘ＋ｙＦ→ＳＦ６                    ・・・（２）
Ｃ４Ｆ８＋Ｐｌａｓｍａ→２Ｃ２Ｆ４      ・・・（３）
Ｃ２Ｆ４＋Ｐｌａｓｍａ→ＣＦポリマー＋Ｆ・・・（４）
【００２７】
なお、上記（１）式は、エッチングガスであるＳＦ６がプラズマ化されることで、チャンバ内で発生する化学反応を示す式である。上記（１）式において、ｘ，ｙは、１以上の整数を示している。
上記（２）式は、上記（１）式により副生されたＦラジカル（ＳＦｘ，ｙＦ）の再結合反応を示す化学式である。
上記（３）式は、デポガスであるＣ４Ｆ８がプラズマ化されることで、チャンバ内で発生する化学反応を示す式である。
上記（４）式は、上記（３）式により副生されたＣ２Ｆ４がプラズマ化されることで、チャンバ内で発生する反応を示す化学式である。
【００２８】
温暖化係数の極めて高いエッチングガスであるＳＦ６の排出量を低減させるためには、上記（２）式の再結合反応（言い換えれば、再結合によりＳＦ６が生成される反応）を抑制することが極めて重要となる。
一方、デポガスであるＣ４Ｆ８については、上記（４）式に示すように、Ｃ２Ｆ４を経由してＣＦポリマーを形成するため、再結合反応パスがなく、温暖化物質であるＣ４Ｆ８の排出は見かけ上なくなる。
【００２９】
しかしながら、上記（４）式に示すように、Ｃ４Ｆ８からＣＦポリマーが生成される反応過程において、Ｆラジカル（Ｆ）が生成される反応パスがある。
このような場合、Ｃ４Ｆ８から生成されたＦラジカルがＳＦｘラジカル（上記（１）式に示すＳＦｘ）と反応してＳＦ６を生成することとなる。
【００３０】
上記検討結果から、本発明者らは、チャンバ内で一旦解離して生成されたＳＦｘラジカルやＦラジカルと積極的に反応せしめる反応物ないしは該反応物を含む小型化された排ガス処理装置を設置することにより、ＳＦ６の再結合反応を阻害することが可能となることを見出した。
【００３１】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る排ガス処理機能付きエッチング装置の概略構成を示す図である。図１では、排ガス処理機能付きエッチング装置１０を構成する構成要素の一部（具体的には、チャンバ２２、サセプタ２４、排ガスライン１３、及び排ガス処理装置１６）を断面で図示する。
【００３２】
図１を参照するに、本実施の形態の排ガス処理機能付きエッチング装置１０は、エッチング装置１１と、排ガスライン１３と、真空ポンプ１４と、排ガス処理装置１６と、を有する。
【００３３】
エッチング装置１１は、プラズマエッチング装置であり、エッチング装置架台２１と、プラズマ発生装置（図示せず）と、エッチングガス供給部（図示せず）と、デポガス供給部（図示せず）と、チャンバ２２と、サセプタ２４と、を有する。
【００３４】
エッチング装置架台２１は、チャンバ２２の下方に配置されている。
プラズマ発生装置（図示せず）は、チャンバ２２内に供給されたエッチングガス（例えば、ＳＦ６）をプラズマ化させるための装置である。
【００３５】
エッチングガス供給部（図示せず）は、エッチングガス供給源（図示せず）と接続されている。エッチングガス供給部（図示せず）は、チャンバ２２内にシリコンであるシリコン基板２６（具体的には、例えば、単結晶シリコン基板）を加工するエッチングガス（例えば、ＳＦ６）を供給する。
デポガス供給部（図示せず）は、デポガス供給源（図示せず）と接続されている。デポガス供給部（図示せず）は、保護膜（図示せず）を形成する際に必要なデポガス（例えば、Ｃ４Ｆ８）をチャンバ２２内に供給する。
【００３６】
チャンバ２２は、サセプタ２４及びシリコン基板２６を収容している。チャンバ２２は、シリコン基板２６を加工する際、真空状態とされる。
シリコン基板２６を加工する際、チャンバ２２内では、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化させて、シリコン基板２６をプラズマエッチングするエッチングステップと、プラズマエッチングされることで露出されたシリコン基板２６の側面（側壁）を覆う保護膜（図示せず）を形成する保護膜形成ステップと、が交互に繰り返し行われる。
【００３７】
サセプタ２４は、チャンバ２２内に収容されており、シリコン基板２６が載置される基板載置面２４ａを有する。
上記構成とされたエッチング装置１１（プラズマエッチング装置）としては、例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）プラズマエッチング装置を用いることができる。
【００３８】
排ガスライン１３は、第１の排ガスライン１３−１と、第２の排ガスライン１３−２と、を有する。第１の排ガスライン１３−１は、その一部がエッチング装置架台２１内に内設されており、残りの部分がエッチング装置架台２１の外に引き出されている。
第１の排ガスライン１３−１は、その一端がチャンバ２２内の空間に露出されており、他端がエッチング装置架台２１の外に配置されている。第１の排ガスライン１３−１の他端には、フランジ１３−１Ａが設けられている。
【００３９】
第２の排ガスライン１３−２は、エッチング装置架台２１の外に配置されている。第２の排ガスライン１３−２の一端には、フランジ１３−２Ａが設けられている。第２の排ガスライン１３−２の他端には、排ガスを大気放散するための排気口１３−２Ｂが設けられている。
【００４０】
真空ポンプ１４は、第２の排ガスライン１３−２に設けられている。
真空ポンプ１４は、チャンバ内のガスを排気して、チャンバ内を真空状態にすると共に、
チャンバ２２内に存在する排ガス（エッチングガスやデポガス等の含むガス）をチャンバ２２の外部に排気するためのポンプである。
【００４１】
排ガス処理装置１６は、エッチング装置１１と真空ポンプ１４との間に位置する排ガスライン１３（言い換えれば、第１の排ガスライン１３−１と第２の排ガスライン１３−２との間）に設けられている。
【００４２】
図２は、図１に示す排ガス処理装置を拡大した断面図である。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００４３】
図１及び図２を参照するに、排ガス処理装置１６は、反応室３１と、反応物３２と、加熱器３３と、を有する。
反応室３１は、２つの管状部材が接続された構成とされており、収容部３５と、排ガス導入口３６と、フランジ３７，３９と、排ガス導出口３８と、を有する。
収容部３５は、鉛直方向に延在し、かつ上端が開放端とされた筒状部材である。収容部３５は、反応物３２を収容（充填）するための領域である。
【００４４】
排ガス導入口３６は、収容部３５の上方に配置されている。排ガス導入口３６には、第１の排ガスライン１３−１により輸送されたチャンバ２２内の排ガスが導入される。排ガス導入口３６の内径は、例えば、ガス流量や真空ポンプの性能などに応じて選択することができる。例えば、４５．３ｍｍ〜８４．９ｍｍ（ＩＳＯ６３−Ｋフランジ、４０〜８０Ａｓｃｈ５）とすることができる。
【００４５】
フランジ３７は、排ガス導入口３６の外壁に設けられている。フランジ３７は、第１の排ガスライン１３−１のフランジ１３−１Ａに固定されている。フランジ１３−１Ａへのフランジ３７の固定は、例えば、ボルト及びナットを用いて行うことができる。
【００４６】
排ガス導出口３８は、収容部３５と直交する方向に突出している。排ガス導出口３８は、収容部３５に収容された反応物３２と接触し、反応物３２と反応した排ガス（具体的には、反応物３２により活性フッ化物の量が低減された排ガス）が導出される。
導出された排ガスは、第２の排ガスライン１３−２を介して、真空ポンプ１４に供給される。排ガス導出口３８の内径は、例えば、ガス流量や真空ポンプの性能などに応じて選択することができる。例えば、４５．３ｍｍ〜８４．９ｍｍ（ＩＳＯ６３−Ｋフランジ、４０〜８０Ａｓｃｈ５）とすることができる。
【００４７】
フランジ３９は、排ガス導出口３８の外壁に設けられている。フランジ３９は、第２の排ガスライン１３−２のフランジ１３−２Ａに固定されている。フランジ１３−２Ａへのフランジ３９の固定は、例えば、ボルト及びナットを用いて行うことができる。
【００４８】
上記構成とされた排ガス処理装置１６は、第１及び第２の排ガスライン１３−１，１３−２に対して着脱可能な構成とされている。
このように、第１及び第２の排ガスライン１３−１，１３−２に対して排ガス処理装置１６を着脱可能な構成とすることにより、反応物３２の交換を容易に行うことができる。
【００４９】
反応物３２は、固形状の反応物（言い換えれば、反応固形物）である。反応物３２は、例えば、粒状とすることができる。この場合、反応物３２は、収容部３５に複数充填されている。複数の反応物３２は、収容部３５に積層配置されている。
反応物３２は、活性フッ化物（具体的には、上記（１）式に示すＳＦｘラジカル、及び上記（４）式に示すＦラジカル）と反応する特性を有する。
【００５０】
このような反応物３２としては、例えば、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いることができる。つまり、反応物３２として、シリコン材のみを用いてもよいし、シリコン材とシリコン酸化物との両方を用いてもよいし、シリコン酸化物のみを用いてもよい。
なお、ここでの「シリコン酸化物」とは、不純物をほとんど含まないＳｉＯ２、及び不純物（例えば、ナトリウム（Ｎａ）やボロン（Ｂ）等）を含ませたＳｉＯ２のことをいう。
【００５１】
このように、活性フッ化物（ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）と反応しやすいシリコン材及び／シリコン酸化物を反応物３２として用いることにより、チャンバ２２内から排出された排ガスに含まれる上記活性フッ化物と反応物３２とが反応しやすくなるため、効率良く該排ガスに含まれる活性フッ化物の量を低減することが可能となる。
これにより、上記（２）式に示した反応（具体的には、ＳＦｘラジカルとＦラジカルとが再結合して、ＳＦ６が生成される反応）が発生しにくくなるので、排ガスに含まれるＳＦ６（温暖化物質）の排出量を低減できる。
【００５２】
上記説明したように、反応物３２としては、シリコン材及び／シリコン酸化物を用いることが好ましいが、これらに替えて、反応物３２の材料として、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、マンガン（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちのいずれか１種の材料、或いは、これらを２種以上組み合わせた材料を用いてもよい。
さらに、上記材料（カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、マンガン（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、及びニッケル（Ｎｉ）等）よりなる反応物とシリコン材及び／シリコン酸化物とを混合することで、反応物３２を構成してもよい。
【００５３】
反応物３２の形状は、表面積の広い形状が好ましい。具体的には、反応物３２の形状としては、例えば、球形状が好ましいが、これに限定されない。
このように、反応物３２の形状を球形状とすることにより、反応物３２の表面積が広くなるため、活性フッ化物と反応物３２との反応を促進させることができる。
【００５４】
排ガス導入口３６の内径及び排ガス導出口３８の内径が、例えば７２．１ｍｍの場合であって、反応物３２の形状を球形とする場合、反応物３２の直径は、例えば、１〜２５ｍｍとすることができる。
【００５５】
加熱器３３は、収容部３５の外壁を覆うように配置されている。加熱器３３としては、例えば、ヒーターを用いることができる。加熱器３３は、収容部３５の外壁を加熱することで、間接的に収容部３５に配置された複数の反応物３２を所定の温度（例えば、室温（例えば、２５℃）よりも高い温度〜２５０℃の範囲内の温度）に加熱する。
【００５６】
このように、複数の反応物３２を所定の温度に加熱する加熱器３３を設けることにより、加熱された複数の反応物３２と活性フッ化物との反応を促進させることが可能となるため、反応物３２よる活性フッ化物のさらなる低減を実現可能となる。
これにより、排ガスに含まれるＳＦ６（温暖化物質）の排出量を低減させることができる。
【００５７】
具体的には、例えば、反応物３２の温度が室温（２５℃）のときの反応物３２と活性フッ化物との反応速度を１とした場合、加熱された反応物３２の温度が２５０℃のときの反応物３２と活性フッ化物との反応速度は、室温（２５℃）の反応物３２を使用した場合の１０倍程度にすることができる。
つまり、反応物３２を加熱しない場合と比較して、短時間で、活性フッ化物の量を低減することができる。
【００５８】
上記説明した排ガス処理装置１６は、反応室３１、反応物３２、及び加熱器３３を有した簡略化された構成とされている。つまり、排ガス処理装置１６は、一般的な除害装置と比較して、小型化を図ることができる。
よって、排ガス処理装置１６を含む排ガス処理機能付きエッチング装置１０のフットプリント（言い換えれば、排ガス処理機能付きエッチング装置１０が占有する床面積）を小さくすることができる。
【００５９】
なお、排ガス処理装置１６は、エッチング装置１１のチャンバ２２内の真空排気を阻害するものであってはならず、また、排ガスに含まれる活性フッ化物の除去能力の低下も回避する必要がある。
このような特性を得る排ガス処理装置１６としては、図１及び図２に示す構造以外に、ハニカム構造、或いは多孔性構造体とされた反応物を有する排ガス処理装置を用いることができる。
【００６０】
本実施の形態の排ガス処理装置によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスをプラズマ化して、シリコンをプラズマエッチングするエッチング装置１１のチャンバ２２内から排出される排ガスに含まれる活性フッ化物（ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）と反応する反応物３２と、該排ガスを導入可能な排ガス導入口３６、反応物３２を収容する収容部３５、及び反応物３２と接触した排ガスが導出される排ガス導出口３８を有する反応室３１と、を有することで、排ガス処理装置１６の小型化が可能になると共に、反応物３２により、ＳＦ６の生成の原因となる活性フッ化物（ＳＦｘラジカルとＦラジカルと）の量を低減することが可能となる。
言い換えれば、ＳＦｘラジカルとＦラジカルとが再結合して、ＳＦ６が生成される反応を発生しにくくすることができる。
【００６１】
つまり、排ガス処理装置１６を小型化した上で、排ガスに含まれるＳＦ６（温暖化物質）の排出量を低減できる。
【００６２】
上記構成とされた排ガス処理装置１６を有する本実施の形態の排ガス処理機能付きエッチング装置１０は、排ガス処理装置１６と同様な効果を得ることができる。
また、除害装置の替わりに、排ガス処理装置１６を有することにより、本実施の形態の排ガス処理機能付きエッチング装置１０のフットプリントを小さくすることができる。
【００６３】
次いで、図１を参照して、排ガス処理機能付きエッチング装置１０を用いた本実施の形態の排ガスの処理方法について説明する。
【００６４】
始めに、エッチング装置１１のチャンバ２２内に、シリコン基板２６（単結晶シリコン基板）を搬入し、サセプタ２４の基板載置面２４ａにシリコン基板２６を配置する。
上記シリコン基板２６としては、例えば、表面に回路素子層（図示せず）が形成され、かつ裏面に貫通孔（言い換えれば、Ｓｉ貫通電極（ＴＳＶ）が配置される孔）を形成するための開口部を有したフォトレジスト膜が形成されたシリコン基板２６や、表面にＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）形成用のフォトレジスト膜が形成されたシリコン基板２６等を用いることができる。
また、シリコン基板２６を基板載置面２４ａに載置する場合、上記フォトレジスト膜が上面側となるように、シリコン基板２６を配置する。
【００６５】
次いで、真空ポンプ１４により、チャンバ２２内の空気を排気することで、チャンバ２２内を真空状態にする。真空ポンプ１４は、シリコン基板２６の加工開始から加工終了時までの間、常に動作させた状態とする。
【００６６】
次いで、加熱器３３を動作させて、反応物３２を所定の温度（例えば、室温（２５℃）よりも高い温度〜２５０℃程度の範囲内の温度（具体的には、例えば、２５０℃））に加熱する。このとき、エッチングステップを開始する前に、反応物３２の温度が所定の温度に到達するように、反応物３２を加熱する。
【００６７】
次いで、ＳＦ６を含むエッチングガスを用いて、シリコン基板２６をプラズマエッチングするエッチングステップと、Ｃ４Ｆ８を含むデポガスを用いて、プラズマエッチングされることで露出されたシリコン基板２６の側面（側壁）を覆う保護膜（図示せず）を形成する保護膜形成ステップと、を交互に繰り返し行うことで、シリコン基板２６を加工する。
【００６８】
表面に回路素子層（図示せず）が形成され、かつ裏面に貫通孔（言い換えれば、Ｓｉ貫通電極（ＴＳＶ）が配置される孔）を形成するための開口部を有したフォトレジスト膜が形成されたシリコン基板２６（単結晶シリコン基板）を用いた場合、シリコン基板２６を加工することで、Ｓｉ貫通電極（ＴＳＶ）が配置される貫通孔を形成する。
また、表面にＭＥＭＳ形成用のフォトレジスト膜が形成されたシリコン基板２６（単結晶シリコン基板）を用いた場合、シリコン基板２６を加工することで、ＭＥＭＳを形成する。
【００６９】
上記シリコン基板２６を加工する工程では、エッチングステップ及び保護膜形成ステップを行うことで、チャンバ２２内に発生する活性フッ化物（具体的には、ＳＦｘラジカル及びFラジカル）を含むチャンバ２２内の排ガスが、第１の排ガスライン１３−１を介して、排ガス処理装置１６に輸送される。
【００７０】
次いで、排ガス処理装置１６に輸送された活性フッ化物を含む排ガスと、所定の温度（例えば、２５０℃）に加熱された反応物３２と、を接触させる。反応物３２としては、例えば、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を用いるとよい。
このように、シリコン材及び／又はシリコン酸化物を反応物３２として用いることで、排ガスに含まれる活性フッ化物（具体的には、ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）の濃度を効率良く低減させることが可能となる。
【００７１】
また、反応物３２を所定の温度（例えば、２５０℃）に加熱することで、反応物３２と活性フッ化物との反応が促進させることが可能となるので、反応物３２を加熱しない場合と比較して、排ガスに含まれる活性フッ化物の濃度をより低減させることができる。
【００７２】
反応物３２としては、粒状で、かつ球形状とされたものが好ましい。このように、反応物３２の形状を粒状で、かつ球形状とすることにより、排ガスと接触する反応物３２の表面積が増加するため、活性フッ化物の除去性能を向上させることができる。
【００７３】
次いで、活性フッ化物の濃度が低下された排ガスは、第２の排ガスライン１３−２及び真空ポンプ１４を介して、排気口１３−２Ｂから大気放散される。
なお、真空ポンプ１４にはパージガスとして窒素が供給されるため、真空ポンプ１４を排ガスが通過することで、該窒素により該排ガスに含まれる活性フッ化物の濃度はさらに低下する。
【００７４】
本実施の形態の排ガスの処理方法によれば、ＳＦ６を含むエッチングガスを用いて、シリコン基板２６をプラズマエッチングするエッチングステップと、Ｃ４Ｆ８を含むデポガスを用いて、プラズマエッチングされることで露出されたシリコン基板２６の側面（側壁）を覆う保護膜（図示せず）を形成する保護膜形成ステップと、を交互に繰り返し行うことで、シリコン基板２６を加工する際、チャンバ２２内から排出される排ガスを、該排ガスに含まれる活性フッ化物（具体的には、ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）と反応する反応物３２と接触させることにより、活性フッ化物を除去して、排ガスに含まれる活性フッ化物（ＳＦ６の生成に寄与する物質）の濃度を低減させることが可能となる。
これにより、温暖化ガスであるＳＦ６が生成されることを抑制可能となるので、ＳＦ６の排出量を低減できる。
【００７５】
また、反応物３２と排ガスとを接触させるとで、排ガスに含まれる活性フッ化物の低減させるため、該活性フッ化物を低減する排ガス処理装置１６を簡便な構成とすることが可能となるので、排ガス処理装置１６の小型化を図ることができる。
【００７６】
つまり、本発明の排ガスの処理方法によれば、排ガス処理装置の小型化を図った上で、温暖化ガスであるＳＦ６の排出量を低減できる。
【００７７】
ところで、本実施の形態の排ガス処理機能付きエッチング装置１０では、排ガス処理装置１６を真空ポンプ１４の前段に配置した場合を例に挙げたが、真空ポンプ１４の後段に排ガス処理装置１６を配置することも考えられる。
しかしながら、真空ポンプ１４の後段に排ガス処理装置１６を配置させた場合、真空ポンプ１４の後段では、既にＳＦ６の再結合反応が終了しているため、低エネルギーかつ高効率にＳＦ６の排出量を低減することはできない。
【００７８】
なお、本実施の形態では、排ガスライン１３に対して１つの排ガス処理装置１６を設けた場合を例に挙げて説明したが、排ガスライン１３に２つ以上の排ガス処理装置１６を設けてもよい。また、２つ以上の排ガス処理装置１６を並列または直列に配置してもよい。
【００７９】
排ガス処理装置１６は、除害装置と比較して、かなり大きさが小さいため、１つの排ガスライン１３に２つ以上の排ガス処理装置１６を設けても、除害装置を有する除害機能付きエッチング装置よりも本願の排ガス処理機能付きエッチング装置のフットプリントが大型化することはない。
【００８０】
また、本実施の形態では、シリコン基板２６の一例として、単結晶シリコン基板を例に挙げて説明したが、単結晶シリコン基板の替わりに、多結晶シリコン基板を用いた場合でも単結晶シリコン基板を用いた場合と同様な効果を得ることができる。
【００８１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８２】
（比較例）
始めに、シリコン基板２６である単結晶シリコン基板（具体的には、直径が８インチのシリコンウェハ）の表面の露出率を異ならせるために、フォトレジスト技術により、単結晶シリコン基板の表面にフォトレジスト膜を形成した。
【００８３】
具体的には、単結晶シリコン基板の表面全体がフォトレジスト膜で覆われた第１の評価サンプル（単結晶シリコン基板の表面が露出されていないサンプル）と、単結晶シリコン基板の表面のうち、７０％がフォトレジスト膜で覆われた第２の評価サンプルと、単結晶シリコン基板の表面全体が露出された（言い換えれば、フォトレジスト膜が形成されていない）第３の評価サンプルと、を作成した。
【００８４】
第１の評価サンプルは、単結晶シリコン基板の表面の開口率が０％（言い換えれば、単結晶シリコン基板の表面が全く露出されていない状態）のサンプルである。第２の評価サンプルは、単結晶シリコン基板の表面の開口率が３０％（言い換えれば、単結晶シリコン基板の表面が３０％露出された状態）のサンプルである。第２の評価サンプルは、半導体チップやＭＥＭＳを加工する際の単結晶シリコン基板の表面の開口率に近いサンプルである。
第３の評価サンプルは、単結晶シリコン基板の表面の開口率が１００％のサンプルである。上記第１ないし第３の評価サンプルは、それぞれ２枚ずつ作成した。
【００８５】
図３は、比較例の第１ないし第３のサンプル評価を加工する際に使用した除害機能付きエッチング装置の概略構成を示す図である。
図３において、図１に示す排ガス処理機能付きエッチング装置１０と同一構成部分には、同一符号を付す。図３では、除害機能付きエッチング装置４５を構成する構成要素の一部（具体的には、チャンバ２２、サセプタ２４、及び排ガスライン４６）を断面で図示する。
【００８６】
ここで、図３を参照して、第１ないし第３の評価サンプルを加工する際に使用した除害機能付きエッチング装置４５の構成について説明する。
除害機能付きエッチング装置４５は、図１に示す排ガス処理機能付きエッチング装置１０に設けられた排ガスライン１３及び排ガス処理装置１６に替えて、排ガスライン４６及び除害装置７６を設けたこと以外は、排ガス処理機能付きエッチング装置１０と同様に構成される。
【００８７】
排ガスライン４６は、図１に示す排ガスライン１３を構成する第１の排ガスライン１３−１に替えて、第１の排ガスライン４６−１を設けたこと以外は、排ガスライン１３と同様に構成した。
第１の排ガスライン４６−１は、エッチング装置架台２１の外部に配置された部分が一方向（具体的には、図３において、横方向）に延在していること以外は、図１に示す第１の排ガスライン１３−１と同様に構成した。除害装置７６は、排気口１３−２Ｂと接続した。エッチング装置１１としては、ＩＣＰプラズマエッチング装置を用いた。
【００８８】
上記除害機能付きエッチング装置４５を用いて、排ガスライン４６及び真空ポンプ１４を介して、除害装置７６に、チャンバ２２内の活性フッ化物（具体的には、ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）を含む排ガスを輸送した。その後、除害装置７６でＳＦ６の排出量の低減処理を行った。
【００８９】
次に、図３に示す除害機能付きエッチング装置４５を用いた上記第１ないし第３の評価サンプルの加工について説明する。
第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第１のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第１のエッチングステップと、第１の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度及びＣ４Ｆ８の濃度を測定した。
上記ＳＦ６の濃度測定には、フーリエ変換型赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）装置を用いた。また、上記Ｃ４Ｆ８の濃度測定には、ガス分析装置（堀場エステック社製、ＦＧ−１００Ａ）を用いた。
【００９０】
第１のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を図４に示す。図４は、第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を示す図である。
また、第１のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＣ４Ｆ８の濃度の測定結果を図５に示す。図５は、第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の比較例の排ガスに含まれるＣ４Ｆ８の濃度の測定結果を示す図である。
【００９１】
表１は、第１のシリコン加工条件（具体的には、第１のエッチングステップの条件、及び第１の保護膜形成ステップの条件）、及び第２のシリコン加工条件（具体的には、第２のエッチングステップの条件、及び第２の保護膜形成ステップの条件）を示す表である。
【００９２】
【表１】
2014135447.tif 000003
【００９３】
また、表２に、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率とＳＦ６の分解率との関係を示す。表２は、第１のシリコン加工条件及び第２のシリコン加工条件で、第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率と比較例のＳＦ６の分解率との関係を示す表である。
【００９４】
表２に記載のＳＦ６の分解率は、下記（５）式より求めた。
ＳＦ６の分解率＝（ＳＦ６の測定濃度の積算値）／（（ＳＦ６供給流量／排ガスの総流量）×ＳＦ６の供給時間）・・・（５）
なお、ここでの、「分解率」とは、チャンバ２２内に供給されたＳＦ６のうち、どれくらいの割合のＳＦ６が分解されたかを示す値である。
【００９５】
【表２】
2014135447.tif 000004
【００９６】
その後（言い換えれば、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルを加工すると共に、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定が終了後）、第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第２のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第２のエッチングステップと、第２の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度及びＣ４Ｆ８の濃度を測定した。
【００９７】
第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を図４に示す。また、第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＣ４Ｆ８の濃度の測定結果を図５に示す。
【００９８】
ここで、表１を参照して、第１のエッチングステップ及び第１の保護膜形成ステップを含む第１のシリコン加工条件と、第２のエッチングステップ及び第２の保護膜形成ステップを含む第２のシリコン加工条件と、について説明する。
第１のシリコン加工条件として、加工精度が要求される微細な形状を加工する際の条件（コイル出力の低い条件）を用いた。
【００９９】
また、第２のシリコン加工条件として、加工精度よりもエッチング深さの深いエッチングを行う際の条件（コイル出力の高い条件）を用いた。
【０１００】
よって、第１のエッチングステップ及び第１の保護膜形成ステップの条件では、第２のエッチングステップ及び第２の保護膜形成ステップの条件よりもコイル出力を低くした。
また、第１のエッチングステップと第１の保護膜形成ステップとのコイル出力を同じにし、第２のエッチングステップと第２の保護膜形成ステップとのコイル出力を同じにした。
【０１０１】
第２のシリコン加工条件は、加工精度よりもエッチング深さの深いエッチングを行う際の条件である。よって、第２のエッチングステップ及び第２の保護膜形成ステップの条件では、第１のエッチングステップ及び第１の保護膜形成ステップの条件よりも１ステップのエッチング時間及び保護膜形成時間を長くした。
【０１０２】
図４を参照するに、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度は、コイル出力の大きさよりも、単結晶シリコン基板の表面の開口率に依存することが分かった。つまり、単結晶シリコン基板の開口率が高い方が、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度が低くなることが確認できた。
【０１０３】
また、表２を参照するに、開口率が３０％及び１００％の場合、コイルの出力の大きさに対する依存性はほとんどなく、ＳＦ６の分解は、単結晶シリコン基板の表面の開口率に強く依存することが確認できた。
【０１０４】
上記図４及び表２の結果から、ＳＦ６は、プラズマ中で一旦解離状態となるが、排ガスに含まれる活性フッ化物（ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）がシリコンやシリコン酸化物等の反応物と反応できないと、ＳＦｘラジカルとＦラジカルとの再結合反応が速やかに進行してＳＦ６が生成され、第２の排ガスライン１３−２の排気口１３−２Ｂから該ＳＦ６が排気され、地球温暖化の原因となる。
【０１０５】
図５を参照するに、Ｃ４Ｆ８については、プラズマ放電開始直後に高濃度のＣ４Ｆ８の排出が確認できたが、その後、Ｃ４Ｆ８は、未検出であった。
このことから、Ｃ４Ｆ８は、プラズマ中で解離した後、ＳＦ６のように再結合反応するパスがないことが明確となった。
【０１０６】
また、上記結果から、真空ポンプ１４の後段では、既にＳＦ６の再結合反応が終了していることが確認できた。よって、低エネルギーかつ高効率にＳＦ６の排出濃度を低減するためには、真空ポンプ１４の前段に、図２に示す本発明の排ガス処理装置１６を配置する必要があることが確認できた。
【０１０７】
（実験例）
始めに、比較例で説明した手法により、単結晶シリコン基板の表面の開口率が０％とされた第１の評価サンプル２枚と、単結晶シリコン基板の表面の開口率が３０％とされた第２の評価サンプル２枚と、単結晶シリコン基板の表面の開口率が１００％とされた第３の評価サンプル２枚と、を形成した。
【０１０８】
次に、実験例で使用した排ガス処理機能付きエッチング装置の構成について説明する。
実験例で使用した排ガス処理機能付きエッチング装置は、図３に示す除害機能付きエッチング装置４５の構成から除害装置７６を除き、その替わりに、第１の排ガスライン４６−１内に直径４インチの単結晶シリコン基板を４分割したもの（以下、「反応物」という）を配置した。
【０１０９】
次いで、第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第１のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第１のエッチングステップと、第１の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を測定した。ＳＦ６の濃度測定には、比較例で使用した装置と同じ装置を用いた。
【０１１０】
第１のシリコン加工条件で加工した際の実験例の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を図６に示す。図６は、第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれる実験例のＳＦ６濃度の測定結果を示す図である。
【０１１１】
表３は、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率と実験例のＳＦ６の分解率との関係、及び第２のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率と実験例のＳＦ６の分解率との関係を示す表である。
【０１１２】
【表３】
2014135447.tif 000005
【０１１３】
その後（言い換えれば、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルを加工すると共に、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定が終了後）、第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第２のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第２のエッチングステップと、第２の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を測定した。
第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を図６に示す。
【０１１４】
図４及び図６を参照するに、反応物を設置しないで加工を行った際の開口率０％の比較例のＳＦ６の排出濃度は約１２０００ｐｐｍであり、反応物を設置した場合、
実験例のＳＦ６の排出濃度は１００００ｐｐｍであった。
このことから、例えば、第１の排ガスライン４６−１の内壁に反応物を固定するだけの簡略化された構成でも、反応物と活性フッ化物（具体的には、ＳＦｘラジカル及びＦラジカル）とを反応させることが可能であり、真空ポンプ１４から排出される排ガスのＳＦ６の濃度を低減できることが確認できた。
また、表３を参照するに、すべての評価サンプルにおいて、反応物を設置した場合にＳＦ６の分解率が向上することが確認できた。
【０１１５】
（実施例）
始めに、比較例で説明した手法により、単結晶シリコン基板の表面の開口率が０％とされた第１の評価サンプル２枚と、単結晶シリコン基板の表面の開口率が３０％とされた第２の評価サンプル２枚と、単結晶シリコン基板の表面の開口率が１００％とされた第３の評価サンプル２枚と、を形成した。
【０１１６】
実施例では、本実施の形態の排ガス処理機能付きエッチング装置１０（図１参照）を用いて、第１ないし第３の評価サンプルを処理した。このとき、反応物３２として、単結晶シリコン基板を１０〜５０ｍｍ程度に粉砕したものを使用した。また、加熱器３３により、反応物３２を２５０℃の温度に加熱した。
【０１１７】
具体的には、排ガス処理機能付きエッチング装置１０により、第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第１のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第１のエッチングステップと、第１の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を測定した。ＳＦ６の濃度測定には、比較例で使用した装置と同じ装置を用いた。
【０１１８】
第１のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれる実施例のＳＦ６濃度の測定結果を図７に示す。図７は、第１ないし第３の評価サンプルを第１及び第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれる実施例のＳＦ６濃度の測定結果を示す図である。
【０１１９】
また、表４は、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率と実施例のＳＦ６の分解率との関係、及び第２のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルの加工を行った際の単結晶シリコン基板の表面の開口率と実験例のＳＦ６の分解率との関係を示す表である。
【０１２０】
【表４】
2014135447.tif 000006
【０１２１】
その後（言い換えれば、第１のシリコン加工条件で第１ないし第３の評価サンプルを加工すると共に、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定が終了後）、第１ないし第３の評価サンプルのそれぞれ１枚を、表１に示す第２のシリコン加工条件で加工（言い換えれば、第２のエッチングステップと、第２の保護膜形成ステップと、を交互に繰り返す加工）を行うと共に、加工開始から加工終了までの間、真空ポンプ１４から排出された排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を測定した。
第２のシリコン加工条件で加工した際の排ガスに含まれるＳＦ６の濃度の測定結果を図７に示す。
【０１２２】
図４及び図７を参照するに、反応物３２を設置しないで加工を行った際の開口率０％の比較例のＳＦ６の排出濃度は約１２０００ｐｐｍであり、反応物３２を設置した場合、
実施例２のＳＦ６の排出濃度は１３００ｐｐｍであった。
この結果から逆算すると、チャンバ２２内に供給したＳＦ６のうち、約９０％が分解したことが確認できた。
【０１２３】
また、排ガス処理機能付きエッチング装置１０を用いて、エッチング装置１１によるプラズマエッチング処理を行わないで、単にチャンバ２２内にＳＦ６を供給し、第１の排ガスライン１３−１を介して、チャンバ２２内の排ガスを反応物３２と接触させた場合、排ガスに含まれるＳＦ６の濃度は、約１２０００ｐｐｍであり、ＳＦ６の分解効果は確認できなかった。
【０１２４】
これらの結果から、プラズマエッチングを含むシリコン基板２６の加工時において、排ガス処理装置１６を利用することにより、高効率かつ低エネルギー（この場合の「低エネルギー」とは、新たなエネルギーを加えることなくという意味。）で排ガスに含まれるＳＦ６の濃度を低減できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、地球温暖化ガスであるＳＦ６を低減可能な排ガス処理装置、排ガス処理機能付きエッチング装置、及び排ガスの処理方法に適用できる。
【符号の説明】
【０１２６】
１０…排ガス処理機能付きエッチング装置、１１…エッチング装置、１３，４６…排ガスライン、１３−１，４６−１…第１の排ガスライン、１３−１Ａ，１３−１Ｂ，３７，３９，…フランジ、１３−２…第２の排ガスライン、１３−２Ｂ…排気口、１４…真空ポンプ、１６…排ガス処理装置、２１…エッチング装置架台、２２…チャンバ、２４…サセプタ、２４ａ…基板載置面、２６…シリコン基板、３１…反応室、３２…反応物、３３，５３…加熱器、３５…収容部、３６…排ガス導入口、３８…排ガス導出口、４５…除害機能付きエッチング装置、７６…除害装置
【図１】
2014135447.tif 000007
【図２】
2014135447.tif 000008
【図３】
2014135447.tif 000009
【図４】
2014135447.tif 000010
【図５】
2014135447.tif 000011
【図６】
2014135447.tif 000012
【図７】
2014135447.tif 000013