(57)【要約】【課題】基板の損傷を低減することができるエッチング方法及びエッチング装置を提供する。【解決手段】ヘキサフルオロアセチルアセトン（Ｈｈｆａｃ）を含むＨｈｆａｃ含有エッチングガスでウェハＷのＨｆＯ２膜１０５をエッチングする。【選択図】　　　図４
2004091829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
β−ジケトンを含むエッチングガスにより基板上に形成された薄膜をエッチングして、前記基板の表面を露出させるエッチング工程を具備することを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記β−ジケトンは、ヘキサフルオロアセチルアセトンであることを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記β−ジケトンを含むエッチングガスは、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記エッチング工程は、前記β−ジケトンを含むエッチングガスと、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含むガスとを交互に供給しながら行われることを特徴とする請求項１又は２記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記エッチング工程は、前記基板の温度が３００℃以上に維持された状態で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記エッチング工程は、前記基板の温度が４５０℃以上に維持された状態で行われることを特徴とする請求項５記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記β−ジケトンを含むエッチングガスは、前記β−ジケトンを含むエッチングガスが前記薄膜の表面に沿って流れるように供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記薄膜は、金属膜及び金属酸化膜の少なくともいずれか一方から構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記金属膜及び前記金属酸化膜の少なくともいずれか一方は、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、及びＰｒの少なくともいずれかを含んでいる特徴とする請求項８記載のエッチング方法。
【請求項１０】
前記基板の表面は、Ｓｉ含有膜で構成されていることを特徴とする請求項８又は９記載のエッチング方法。
【請求項１１】
前記Ｓｉ含有膜をエッチングするＳｉ含有膜エッチング工程をさらに具備することを特徴とする請求項１０記載のエッチング方法。
【請求項１２】
Ｓｉ含有膜エッチング工程は、フッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液により前記Ｓｉ含有膜をエッチングする工程であることを特徴とする請求項１１記載のエッチング方法。
【請求項１３】
前記フッ素含有ガスを含むエッチングガスは、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含んでいることを特徴とする請求項１２記載のエッチング方法。
【請求項１４】
前記Ｓｉ含有膜エッチング工程は、前記フッ素含有ガスを含むエッチングガスと、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含むガスとを交互に供給しながら行われることを特徴とする請求項１２記載のエッチング方法。
【請求項１５】
前記Ｓｉ含有膜エッチング工程は、前記基板の温度が１００℃以下に維持された状態で行われることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項１６】
第１の薄膜と前記第１の薄膜下に形成された第２の薄膜とを備えた基板を収容する反応器と、
前記反応器内に前記第１の薄膜をエッチングするためのβ−ジケトンを含むエッチングガスを供給する供給系と、
前記反応器内に前記第２の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液を供給する供給系と、
を具備することを特徴とするエッチング装置。
【請求項１７】
第１の薄膜と前記第１の薄膜下に形成された第２の薄膜とを備えた基板を収容する第１の反応器と、
前記第１の反応器内に前記第１の薄膜をエッチングするためのβ−ジケトンを含むエッチングガスを供給する供給系と、
前記第１の薄膜がエッチングされた基板を収容する第２の反応器と、
前記第２の反応器内に前記第２の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液を供給する供給系と、
前記第１の反応器と前記第２の反応器とに前記基板を搬送する基板搬送系と、
を具備することを特徴とするエッチング装置。
【請求項１８】
前記β−ジケトンは、ヘキサフルオロアセチルアセトンであることを特徴とする請求項１６又は１７記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチング方法及びエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタのゲート電圧を低下させられるとともに優れた絶縁耐圧を得られるゲート絶縁膜の開発が重要な課題となっている。このような課題を解決する一つの手段として、ゲート絶縁膜をＨｆＯ２膜のような高誘電率絶縁膜で形成することが注目されている。
【０００３】
ところが、ゲート絶縁膜に高誘電率絶縁膜を使用すると、ＭＯＳトランジスタの動作時におけるドレイン電流が低下してしまうことがある。このようなドレイン電流の低下は、デバイスの高速化を妨げる原因となるので抑制することが好ましい。このため、ＳｉＯＮ膜のようなＳｉ含有膜を高誘電率絶縁膜とＳｉ基板との間に形成して、ドレイン電流の低下を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｓｉ基板上に形成された高誘電率絶縁膜及びＳｉ含有膜を所定の形状にするためには、エッチングする必要がある。現在、高誘電率絶縁膜及びＳｉ含有膜のエッチングには、ＨＦ溶液が使用されている。
【０００５】
しかしながら、ＨＦ溶液を使用して高誘電率絶縁膜及びＳｉ含有膜をエッチングすると、Ｓｉ含有膜の下に在るフィールド酸化膜が局所的に損傷してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。即ち、基板の損傷を低減させることができるエッチング方法及びエッチング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】
本発明のエッチング方法は、β−ジケトンを含むエッチングガスにより基板上に形成された薄膜をエッチングして、前記基板の表面を露出させるエッチング工程を具備することを特徴としている。本発明のエッチング方法は、このような工程を備えているので、基板の損傷を低減させることができる。
【０００８】
上記β−ジケトンは、ヘキサフルオロアセチルアセトンであることが好ましい。β−ジケトンとして、ヘキサフルオロアセチルアセトンを使用することにより、基板の損傷をより低減させることができる。
【０００９】
上記β−ジケトンを含むエッチングガスは、水及びアルコールの少なくともいずれかを含んでいることが好ましい。β−ジケトンを含むエッチングガスにこのようなガスを含ませることにより、エッチレートを高めることができる。
【００１０】
上記エッチング工程は、β−ジケトンを含むエッチングガスと、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含むガスとを交互に供給しながら行われてもよい。これらのガスを交互に供給することにより、正確なエッチングを行うことができる。
【００１１】
上記エッチング工程は、基板の温度が３００℃以上、好ましくは４５０℃以上に維持された状態で行われることが好ましい。このような状態でエッチングを行うことにより、エッチレートをより高めることができる。
【００１２】
上記β−ジケトンを含むエッチングガスは、β−ジケトンを含むエッチングガスが薄膜の表面に沿って流れるように供給されることが好ましい。このようにβ−ジケトンを含むエッチングガスを供給することにより、エッチレートを高めることができる。
上記薄膜は、金属膜及び金属酸化膜の少なくともいずれか一方から構成されてもよい。βジケトンを含むエッチングガスは、金属膜及び金属酸化膜のエッチングに特に有効である。
【００１３】
上記金属膜及び金属酸化膜の少なくともいずれか一方は、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、及びＰｒの少なくともいずれかを含んでいてもよい。金属膜及び金属酸化膜の少なくともいずれか一方がこれらのいずれかを含んでいる場合であっても、確実に基板の損傷を低減させることができる。
【００１４】
上記基板の表面は、Ｓｉ含有膜で構成されていることが好ましい。基板の表面をＳｉ含有膜で構成することにより、Ｓｉ含有膜の表面で薄膜のエッチングを停止させることができる。
【００１５】
上記エッチング方法は、Ｓｉ含有膜をエッチングするＳｉ含有膜エッチング工程をさらに具備することも可能である。上記Ｓｉ含有膜エッチング工程は、フッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液によりＳｉ含有膜をエッチングする工程であることが好ましい。このような方法でＳｉ含有膜をエッチングすることにより、Ｓｉ含有膜のエッチングにおけるエッチレートを向上させることができる。
【００１６】
上記フッ素含有ガスを含むエッチングガスは、水及びアルコールの少なくともいずれかを含んでいることが好ましい。フッ素含有ガスを含むエッチングガスにこのようなものを含ませることにより、Ｓｉ含有膜のエッチングにおけるエッチレートをより高めることができる。
【００１７】
上記Ｓｉ含有膜エッチング工程は、フッ素含有ガスを含むエッチングガスと、水及びアルコールの少なくともいずれか一方を含むガスとを交互に供給しながら行われてもよい。これらのガスを交互に供給することにより、正確なＳｉ含有膜のエッチングを行うことができる。
【００１８】
上記Ｓｉ含有膜エッチング工程は、基板の温度が１００℃以下に維持された状態で行われることが好ましい。このような状態でＳｉ含有膜のエッチングを行うことにより、Ｓｉ含有膜のエッチングにおけるエッチレートを確実に高めることができる。
【００１９】
本発明のエッチング装置は、第１の薄膜と前記第１の薄膜下に形成された第２の薄膜とを備えた基板を収容する反応器と、反応器内に第１の薄膜をエッチングするためのβ−ジケトンを含むエッチングガスを供給する供給系と、反応器内に第２の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液を供給する供給系と、を具備することを特徴としている。本発明のエッチング装置は、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス供給系を備えているので、基板の損傷を低減させることができる。また、第１の薄膜と第２の薄膜とを連続的にエッチングすることができる。さらに、１台の装置で第１の薄膜のエッチングと第２の薄膜のエッチングとを行うことができる。
【００２０】
本発明の他のエッチング装置は、第１の薄膜と前記第１の薄膜下に形成された第２の薄膜とを備えた基板を収容する第１の反応器と、第１の反応器内に第１の薄膜をエッチングするためのβ−ジケトンを含むエッチングガスを供給する供給系と、第１の薄膜がエッチングされた基板を収容する第２の反応器と、第２の反応器内に第２の薄膜をエッチングするためのフッ素含有ガスを含むエッチングガス或いはフッ化水素溶液を含むエッチング溶液を供給する供給系と、前記第１の反応器と前記第２の反応器とに前記基板を搬送する基板搬送系と、を具備することを特徴としている。本発明のエッチング装置は、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス供給系を備えているので、基板の損傷を低減させることができる。また、第１の薄膜と第２の薄膜と連続的にエッチングすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係るエッチング装置について説明する。図１は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図であり、図２は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な水平断面図であり、図３は本実施の形態に係るエッチング前のウェハを模式的に示した図である。
【００２２】
図１及び図２に示されるようにエッチング装置１は、半導体ウェハＷ（以下、単に「ウェハ」という。）を収容するためのチャンバ２を備えている。チャンバ２は、外部チャンバ３と、外部チャンバ３内に配設された内部チャンバ４とから構成されている。
【００２３】
外部チャンバ３は、例えばＡｌから形成されている。なお、Ａｌに限らず、ハステロイ等で形成してもよい。また、外部チャンバ３の内壁面には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コーティング、或いはアルマイト処理等の表面処理が施されていてもよい。外部チャンバ３の側部には、内側に突き出た段部３ａが形成されている。また、外部チャンバ３の所定箇所には開口３ｂ、３ｃ、３ｄが形成されている。
【００２４】
開口３ｂの縁部には、外部チャンバ２内の空間と外部チャンバ２外の空間とを仕切るためのゲートバルブ５が取り付けられている。開口３ｃの縁部には、内部チャンバ４内を排気するための排気配管６の一端が接続されている。排気配管６の他端は、減圧ポンプ７に接続されている。減圧ポンプ７が作動することにより、開口３ｃを介して内部チャンバ４内が排気される。排気配管６には、内部チャンバ４内の圧力を制御するオートプレッシャコントローラ８が介在している。オートプレッシャコントローラ８でコンダクタンスを調節することにより、内部チャンバ４内の圧力が所定の圧力に制御される。
【００２５】
開口３ｄの縁部には、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間を排気するための排気配管９の一端が接続されている。排気配管９の他端は、減圧ポンプ１０に接続されている。減圧ポンプ１０が作動することにより、開口３ｄを介して外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間が排気され、内部チャンバ４から外部チャンバ３に熱が伝わり難くなる。排気配管９には、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間の圧力を制御するオートプレッシャコントローラ１１が介在している。オートプレッシャコントローラ１１でコンダクタンスを調節することにより、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間の圧力が所定の圧力に制御される。
【００２６】
外部チャンバ３内には、ウェハＷを載置する円板状のサセプタ１２が配設されている。サセプタ１２は、例えばＡｌＮやＡｌ２Ｏ３等のセラミックスから形成されている。ここで、サセプタ１２に載置されるウェハＷについて説明する。
【００２７】
図３に示されるように、ウェハＷはＰ型Ｓｉ基板１０１を備えており、Ｐ型Ｓｉ基板１０１の所定領域にはＮ型拡散層１０２が形成されている。なお、Ｐ型Ｓｉ基板１０１に限らず、Ｎ型Ｓｉ基板であってもよい。Ｐ型Ｓｉ基板１０１の上部には、フィールド酸化膜として機能するＳｉＯ２膜１０３が形成されている。ＳｉＯ２膜１０３は、約１０００Åの厚さで形成されている。
【００２８】
Ｐ型Ｓｉ基板１０１上及びＳｉＯ２膜１０３上には、ゲート絶縁膜として機能するＳｉＯＮ膜１０４とＨｆＯ２膜１０５とが形成されている。具体的には、ＳｉＯＮ膜１０４上にＨｆＯ２膜１０５が形成されている。また、ＳｉＯＮ膜１０４は約１０Å以下の厚さで形成されており、ＨｆＯ２膜１０５は約２０〜４０Åの厚さで形成されている。なお、ＳｉＯＮ膜１０４に限らず、その他のＳｉ含有膜を使用してもよい。このようなＳｉ含有膜としては、例えば、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜等が挙げられる。また、ＨｆＯ２膜１０５に限らず、その他の高誘電率絶縁膜を使用してもよい。このような高誘電率絶縁膜としては、Ａｌ２Ｏ３膜、ＺｒＯ２膜、Ｌａ２Ｏ３膜、Ｙ２Ｏ３膜、ＣｅＯ２膜、Ｃｅ２Ｏ３膜、Ｐｒ２Ｏ３膜、Ｐｒ６Ｏ１１膜、及びＰｒＯ２膜等の金属酸化物が挙げられる。ＨｆＯ２膜１０５上には、所定のパターンに形成されたゲート電極として機能するＷ膜１０６が形成されている。なお、Ｗ膜１０６に限らず、その他の金属膜、或いはポリシリコン膜を使用してもよい。金属膜としては、例えば、Ｔｉ膜、Ｍｏ膜、及びＴａ膜等が挙げられる。Ｗ膜１０６上には、サイドウォール膜として機能するＳｉＯ２膜１０７がＷ膜１０６を覆うように形成されている。なお、ＳｉＯ２膜１０７に限らず、その他のＳｉ含有膜を使用してもよい。このようなＳｉ含有膜としては、例えば、Ｓｉ３Ｎ４膜等が挙げられる。
【００２９】
サセプタ１２の３箇所には、ウェハＷをサセプタ１２に載置及びサセプタ１２からウェハＷを離間するための孔１２ａが上下方向に形成されている。
【００３０】
サセプタ１２は、例えばセラミックスから形成されたリング状の支持部材１３に支持されている。支持部材１３には、エアシリンダ１４が固定されている。エアシリンダ１４の駆動でエアシリンダ１４のロッド１４ａが伸縮することにより、サセプタ１２が昇降する。なお、サセプタ１２は、ウェハＷを搬送するための搬送位置とウェハＷをエッチングするエッチング位置とで停止する。
【００３１】
外部チャンバ３の外側に在るロッド１４ａの部分は、伸縮自在なベローズ１５で覆われている。ベローズ１５でロッド１４ａを覆うことにより、外部チャンバ３内の気密性が保持される。
【００３２】
サセプタ１２の孔１２ａの下方には、孔１２ａに挿入可能なウェハ昇降ピン１６がそれぞれ配設されている。ウェハ昇降ピン１６は、ウェハ昇降ピン１６が立設するようにリング状のウェハ昇降ピン支持台１７に固定されている。
【００３３】
ウェハ昇降ピン支持台１７には、エアシリンダ１８が固定されている。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持されている状態で、エアシリンダ１８のロッド１８ａが縮退することにより、ウェハ昇降ピン１６が孔１２から抜脱され、ウェハＷがサセプタ１２に載置される。また、ウェハＷがサセプタに載置されている状態で、エアシリンダ１８のロッド１８ａが伸長することにより、ウェハ昇降ピン１６が孔１２に挿入され、ウェハＷがサセプタ１２から離間される。
【００３４】
外部チャンバ３の外側に在るロッド１８ａの部分は、伸縮自在なベローズ１９で覆われている。ベローズ１９でロッド１８ａを覆うことにより、外部チャンバ３内の気密性が保持される。
【００３５】
サセプタ１２及び支持部材１３は、円筒状に形成された筒状部材２０により取り囲まれている。筒状部材２０は、例えば石英から形成されている。筒状部材２０の上部には、内側に突き出たフランジ部２０ａが形成されている。フランジ部２０ａは、内径が支持部材１３の外径よりも小さく、かつサセプタ１２の直径よりも大きくなるように形成されている。このようなフランジ部２０ａを形成することにより、サセプタ１２がエッチング位置で停止する。また、筒状部材２０と外部チャンバ３との間には、開口３ｃと通じた空間が形成されている。
【００３６】
サセプタ１２の下方には、熱線を透過させる例えば石英等から形成された熱線透過窓２１が配設されている。熱線透過窓２１は、外部チャンバ３に嵌め込まれることにより固定されている。熱線透過窓２１の下方には、熱線透過窓２１を取り囲むように加熱室２２が配設されている。
【００３７】
加熱室２２内には、サセプタ１２を加熱する加熱ランプ２３が配設されている。加熱ランプ２３の点灯で加熱ランプ２３から熱線が発せられることにより、熱線が熱線透過窓２１を通過する。これにより、熱線透過窓２１の上方に位置したサセプタ１２が加熱される。なお、加熱ランプ２３に限らず、その他の加熱機構を使用してもよい。加熱ランプ２３以外の加熱機構としては、例えば抵抗発熱体等が挙げられる。
【００３８】
加熱ランプ２３には、加熱ランプ２３を回転させるモータ２４が接続されている。モータ２４の回転軸２４ａが回転することにより、加熱ランプ２３が回転し、ウェハＷが均一に加熱される。
【００３９】
内部チャンバ４は、外部チャンバ３の段部３ａ上に配設されている。内部チャンバ４は、例えば石英から形成されている。内部チャンバ４の底部には、ウェハＷを収容するための開口４ａ及び内部チャンバ４内の排気を行うための排気口４ｂが形成されている。排気口４ｂは、外部チャンバ３と筒状部材２０との間の空間と通ずるような位置に形成されている。このような位置に排気口４ｂを形成することにより、減圧ポンプ７の作動で内部チャンバ４内が排気される。
【００４０】
内部チャンバ４内には、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス等を内部チャンバ４内に供給するためのノズル２５が配設されている。ウェハＷを挟んで排気口４ｂと対向するような位置に配設されている。また、ノズル２５は内部チャンバ４の底部付近に配設されている。このような位置にノズル２５を配設することにより、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス等をウェハＷの表面に沿って流すことができる。ノズル２５には、先端が５方向に分かれたガス供給配管２６が接続されている。
【００４１】
ガス供給配管２６の一端には、ヘキサフルオロアセチルアセトン（ＣＦ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＦ３：Ｈｈｆａｃ）を収容したＨｈｆａｃ供給源２７が接続されている。なお、Ｈｈｆａｃに限らず、その他のβ−ジケトンも使用することができる。このようなβ−ジケトンとしては、例えば、テトラメチルへプタンジオン（（ＣＨ３）３ＣＣＯＣＨ２ＣＯＣ（ＣＨ３）３：Ｈｔｈｄ）、アセチルアセトン（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）等が挙げられる。ガス供給配管２６には、Ｈｈｆａｃを供給するための開閉バルブ２８及びＨｈｆａｃの流量を調節するマスフローコントローラ２９が介在している。マスフローコントローラ２９が調節された状態で、開閉バルブ２８が開かれることにより、Ｈｈｆａｃ供給源２７から所定の流量でＨｈｆａｃが内部チャンバ４内に供給される。
【００４２】
ガス供給配管２６の他端には、無水ＨＦを収容したＨＦ供給源３０が接続されている。ガス供給配管２６には、ＨＦを供給するための開閉バルブ３１及びＨＦの流量を調節するマスフローコントローラ３２が介在している。マスフローコントローラ３２が調節された状態で、開閉バルブ３１が開かれることにより、ＨＦ供給源３０から所定の流量でＨＦが内部チャンバ４内に供給される。
【００４３】
ガス供給配管２６の他端には、Ｏ２を収容したＯ２供給源３３が接続されている。ガス供給配管２６には、Ｏ２を供給するための開閉バルブ３４及びＯ２の流量を調節するマスフローコントローラ３５が介在している。マスフローコントローラ３５が調節された状態で、開閉バルブ３４が開かれることにより、Ｏ２供給源３３から所定の流量でＯ２が内部チャンバ４内に供給される。
【００４４】
ガス供給配管２０の他端には、Ｈ２Ｏを収容したＨ２Ｏ供給源３６が接続されている。なお、Ｈ２Ｏの代わりにアルコールを使用することも可能である。このようなアルコールとしては、例えばエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）等が挙げられる。ガス供給配管２６には、Ｈ２Ｏを供給するための開閉バルブ３７及びＨ２Ｏの流量を調節するマスフローコントローラ３８が介在している。マスフローコントローラ３８が調節された状態で、開閉バルブ３７が開かれることにより、Ｈ２Ｏ供給源３６から所定の流量でＨ２Ｏが内部チャンバ４内に供給される。
【００４５】
ガス供給配管２６の他端には、Ｎ２を収容したＮ２供給源３９が接続されている。ガス供給配管２６には、Ｎ２を供給するための開閉バルブ４０及びＮ２の流量を調節するマスフローコントローラ４１が介在している。マスフローコントローラ４１が調節された状態で、開閉バルブ４０が開かれることにより、Ｎ２供給源３９から所定の流量でＮ２が内部チャンバ４内に供給される。
【００４６】
以下、エッチング装置１で行われるエッチングについて図４〜図８に沿って説明する。図４は本実施の形態に係るエッチング装置１で行われるエッチングの流れを示したフローチャートであり、図５及び図６は本実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。図７（ａ）は本実施の形態で使用されるＨｈｆａｃの化学構造を模式的に示した図であり、図７（ｂ）は本実施の形態で生成されるＨｆ錯体の化学構造を模式的に示した図である。図８（ａ）は本実施の形態に係るＨｆＯ２膜１０５のエッチング後のウェハＷを模式的に示した図であり、図８（ｂ）は本実施の形態に係るＳｉＯＮ膜１０４のエッチング後のウェハＷを模式的に示した図である。
【００４７】
まず、減圧ポンプ７が作動して、内部チャンバ４内の真空引きが行われる。また、減圧ポンプ１０が作動して、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間の真空引きが行われる（ステップ１ａ）。
【００４８】
その後、加熱ランプ２３が点灯して、サセプタ１２が加熱される（ステップ２ａ）。内部チャンバ４内の圧力が９．３１×１０３〜１．３３×１０４Ｐａまで低下し、かつサセプタ１２の温度が３００℃以上に上昇した後、ゲートバルブ５が開かれ、ウェハＷを保持した図示しない搬送アームが伸長して、外部チャンバ３内にウェハＷが搬入される（ステップ３ａ）。
【００４９】
その後、搬送アームが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持される。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持された後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が下降して、ウェハＷがサセプタ１２に載置される（ステップ４ａ）。ウェハＷがサセプタ１２に載置された後、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が上昇して、内部チャンバ４内にウェハＷが搬入される（ステップ５ａ）。
【００５０】
ウェハＷが加熱され、ウェハＷの温度が３００℃以上、好ましくは４５０℃以上に維持された後、開閉バルブ２８、３４、３７、４０が開かれて、図５に示されるようにノズル２５から内部チャンバ４内にＨｈｆａｃ含有エッチングガスが供給される（ステップ６ａ）。Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスは、主に、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、及びＮ２から構成されている。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、及びＮ２は、それぞれ３２０〜３８０ｓｃｃｍ、５０〜２５０ｓｃｃｍ、１００〜３００ｓｃｃｍの流量で内部チャンバ４内に供給される。また、Ｈ２Ｏは、濃度が約２０００ｐｐｍ以下（０ｐｐｍを含む。）になるように内部チャンバ４内に供給される。ノズル２５から供給されたＨｈｆａｃ含有エッチングガスは、ウェハＷの表面に沿って層流で流れる。そして、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスがＨｆＯ２膜１０５に接触すると、ＨｈｆａｃとＨｆＯ２膜１０５とが反応し、ＳｉＯ２膜１０７をマスクとしてＨｆＯ２膜１０５がエッチングされる。反応機構は次の通りである。Ｈｈｆａｃは互変異性を備えている。そのため、図７（ａ）に示されるようにＨｈｆａｃは構造Ｉと構造ＩＩとの２つの構造をとり得る。構造ＩＩでは、Ｃ＝Ｏ結合とＣ−Ｃ結合との間にわたって共有電子が非局在化するのでＯ−Ｈ結合が切れ易い。そして、このＯ−Ｈ結合が切れると、ＨｈｆａｃがＨｆＯ２膜１０５のＨｆに配位して、図７（ｂ）に示されるようなＨｆ錯体が形成される。生成されたＨｆ錯体は、気化し、ＨｆＯ２膜１０５の表面から離間する。このような反応機構でＨｈｆａｃによりＨｆＯ２膜１０５がエッチングされる。なお、ＨｆＯ２膜１０５の表面から離間したＨｆ錯体は、排気により排気配管６を介して外部チャンバ３の外部に排出される。
【００５１】
ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが進み、図８（ａ）に示されるようにＳｉＯＮ膜１０４の表面が露出した後、開閉バルブ２８、３４、３７が閉じられて、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスの供給が停止される。また、加熱ランプ２３の点灯が停止されて、サセプタ１２の加熱が停止される。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが終了される。なお、開閉バルブ４０は開かれているので、Ｎ２だけは継続して内部チャンバ４内に供給される。これにより、ウェハＷが冷却される（ステップ７ａ）。なお、本実施の形態ではウェハＷをＮ２で冷却しているが、Ｎ２に限らず、その他の不活性ガスを使用してもよい。また、サセプタ１２にペルチェ素子及び水冷ジャケットのような冷却機構を備え付けてウェハＷを冷却してもよい。
【００５２】
ウェハＷが冷却され、ウェハＷの温度が約１００℃以下、好ましくは１０〜５０℃に維持された後、開閉バルブ３１、３７が開かれて、図６に示されるようにノズル２５から内部チャンバ４内にＨＦ含有エッチングガスが供給される（ステップ８ａ）。ＨＦ含有エッチングガスは、主に、ＨＦ、Ｈ２Ｏ、及びＮ２から構成されている。ノズル２５から供給されたＨＦ含有エッチングガスは、ウェハＷの表面に沿って層流で流れる。そして、ＨＦ含有エッチングガスがＳｉＯＮ膜１０４に接触すると、ＨＦとＳｉＯＮ膜１０４とが反応し、ＳｉＯ２膜１０７をマスクとしてＳｉＯＮ膜１０４がエッチングされる。
【００５３】
ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが進み、図８（ｂ）に示されるようにＰ型Ｓｉ基板１０１及びＳｉＯ２膜１０３の表面が露出した後、開閉バルブ３１、３７、４０が閉じられて、ＨＦ含有エッチングガスの供給が停止される（ステップ９ａ）。これにより、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが終了される。ＨＦ含有エッチングガスの供給が停止された後、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が下降して、内部チャンバ４からウェハＷが搬出される（ステップ１０ａ）。
【００５４】
その後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が上昇して、ウェハＷがサセプタ１２から離れる（ステップ１１ａ）。さらに、ゲートバルブ５が開かれ、図示しない搬送アームが伸長して、搬送アームにウェハＷが保持される。最後に、搬送アームが縮退して、ウェハＷが外部チャンバ３から搬出される（ステップ１２ａ）。
【００５５】
本実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスでＳｉＯＮ膜１０４上に形成されたＨｆＯ２膜１０５をエッチングしているので、ＳｉＯ２膜１０３の損傷を低減させることができる。即ち、ＨＦ溶液でフィールド酸化膜が損傷する原因は、エッチングされ易い部分とエッチングされ難い部分とのエッチングの差が大きいためであると考えられる。本実施の形態では、ＳｉＯＮ膜１０４上に形成されたＨｆＯ２膜１０５のエッチングにおいて選択比が大きいＨｈｆａｃを使用することにより、ＳｉＯＮ膜１０４の表面でエッチングを停止させることができる。これにより、その後、ＨＦ含有エッチングガスでＳｉＯＮ膜１０４をエッチングした場合であっても、エッチングされ易い部分とエッチングされ難い部分とでのエッチングの差が低減される。それ故、ＳｉＯ２膜１０３の損傷を低減させることができる。
【００５６】
本実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスにＯ２、Ｈ２Ｏを含ませているので、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングにおけるエッチレートを高めることができる。また、エッチング装置１がＨｈｆａｃ供給源２７とＨＦ供給源３０とを備えているので、１台でＨｆＯ２膜１０５とＳｉＯＮ膜１０４とのエッチングを行うことができ、スループットを向上させることができる。
【００５７】
本実施の形態では、ウェハＷの表面に沿ってＨｈｆａｃ含有エッチングガス及びＨＦ含有エッチングガスが流れるようにＨｈｆａｃ含有エッチングガス及びＨＦ含有エッチングガスが供給されているので、ＨｆＯ２膜１０５及びＳｉＯＮ膜１０４のエッチングにおけるエッチレートを高めることができる。
【００５８】
本実施の形態では、内部チャンバ４内にＨｈｆａｃ含有エッチングガス及びＨＦ含有エッチングガスを供給しているので、内部チャンバ４の腐食を低減させることができる。即ち、ＨＦ溶液を使用した場合には、チャンバ等に付着したＨＦ溶液を取り除くことは困難である。これに対し、本実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス等を使用しているので、排気により、内部チャンバ４内からＨｈｆａｃ含有エッチングガス等を容易に取り除くことができる。それ故、内部チャンバ４の腐食を低減させることができる。
【００５９】
本実施の形態では、内部チャンバ４を石英で形成し、かつサセプタ１２をセラミックスで形成しているが、内部チャンバ４をＳｉＣで形成し、サセプタ１２等のガスに接触する部材を石英、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）をコーティングした金属、ハステロイ、或いはチタン等で形成してもよい。この場合には、内部チャンバ４内の腐食をより低減させることができる。
【００６０】
（実施例１）
以下、実施例１について説明する。本実施例では、ＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜をそれぞれエッチングしたときのＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜の状態、並びにＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜の下に形成されたＳｉＯＮ膜の状態を観察した。
【００６１】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。ＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２から構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであった。なお、エッチングガス中のＨ２Ｏの濃度は０ｐｐｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は、約１．１３×１０４Ｐａであった。このような状態を維持しながらＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。なお、本実施例と比較するために、比較例としてＨＦ溶液によりエッチングした場合についてもＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３膜の状態、並びにＳｉＯＮ膜の状態を観察した。
【００６２】
測定結果について説明する。本実施例及び比較例のＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３はともにエッチングされ、ＳｉＯＮ膜上から取り除かれた。一方、比較例のＳｉＯＮ膜はエッチングされたのに対し、本実施例のＳｉＯＮ膜はほぼエッチングされなかった。
【００６３】
上記結果から、本実施例のエッチングガスを使用した場合には、ＨｆＯ２膜及びＡｌ２Ｏ３をエッチングすることができたとともにＳｉＯＮ膜の表面でエッチングを停止させることができた。
【００６４】
（実施例２）
以下、実施例２について説明する。本実施例では、ＨｆＯ２膜をエッチングするときのウェハの最適温度について調べた。
【００６５】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。ＨｆＯ２膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２から構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであった。なお、エッチングガス中のＨ２Ｏの濃度は０ｐｐｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は、約１．１３×１０４Ｐａであった。このような状態を維持しながらウェハの温度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＨｆＯ２膜についても、ウェハの温度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。ここで、３００℃で成膜したＨｆＯ２膜は、１５０℃で成膜したＨｆＯ２膜よりも緻密なものとなっている。
【００６６】
測定結果について説明する。図９は、本実施例及び参考例に係るウェハの温度とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図９のグラフから分かるように、本実施例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、ウェハの温度が４００℃以上の場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、ウェハの温度が３５０℃以上の場合に高いエッチレートが得られた。
【００６７】
上記結果から、本実施例のＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、ウェハの温度を４００℃以上に維持することが好ましいと考えられる。なお、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングする場合においては、ウェハの温度を３５０℃以上に維持することが好ましいと考えられる。
【００６８】
（実施例３）
以下、実施例３について説明する。本実施例では、Ａｌ２Ｏ３膜をエッチングするときのウェハの最適温度について調べた。
【００６９】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。Ａｌ２Ｏ３膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２から構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであった。なお、エッチングガス中のＨ２Ｏの濃度は０ｐｐｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は、約１．１３×１０４Ｐａであった。このような状態を維持しながらウェハの温度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＡｌ２Ｏ３膜についても、ウェハの温度を変えてＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。
【００７０】
測定結果について説明する。図１０は、本実施例及び参考例に係るウェハの温度とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１０のグラフから分かるように、本実施例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいては、ウェハの温度が４００℃以上の場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいては、ウェハの温度が３５０℃以上の場合に高いエッチレートが得られた。
【００７１】
上記結果から、本実施例のＡｌ２Ｏ３膜をエッチングする場合においては、ウェハの温度を４００℃以上に維持することが好ましいと考えられる。なお、参考例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングする場合においては、ウェハの温度を３５０℃以上に維持することが好ましいと考えられる。
【００７２】
（実施例４）
以下、実施例４について説明する。本実施例では、内部チャンバ内の最適圧力について調べた。
【００７３】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。ＨｆＯ２膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２から構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃｍであった。なお、エッチングガス中のＨ２Ｏの濃度は０ｐｐｍであった。また、ウェハの温度は、４５０℃であった。このような状態を維持しながら内部チャンバ内の圧力を変えてＨｆＯ２膜のエッチングを行った。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＨｆＯ２膜についても、内部チャンバ内の圧力を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。
【００７４】
測定結果について説明する。図１１は、本実施例及び参考例に係る内部チャンバ内の圧力とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１１のグラフから分かるように、本実施例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、内部チャンバ内の圧力が１．０６×１０４〜１．２０×１０４Ｐａの場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、内部チャンバ内の圧力が０．９５×１０４〜１．２０×１０４Ｐａの場合に高いエッチレートが得られた。
【００７５】
上記結果から、本実施例のＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、内部チャンバ内の圧力を１．０６×１０４〜１．２０×１０４Ｐａに維持することが好ましいと考えられる。なお、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングする場合においては、内部チャンバ内の圧力を０．９５×１０４〜１．２０×１０４Ｐａに維持することが好ましいと考えられる。
【００７６】
（実施例５）
以下、実施例５について説明する。本実施例では、Ｈｈｆａｃの最適流量について調べた。
【００７７】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｎ２、及びＨ２Ｏから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｎ２は、それぞれ１５：２：８になるように供給され、エッチングガス中のＨ２Ｏの濃度は１０００ｐｐｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約６．６５×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４００℃であった。このような状態を維持しながらＨｈｆａｃの流量を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。
【００７８】
測定結果について説明する。図１２は、本実施例に係るＨｈｆａｃとエッチレートとの関係を示したグラフである。図１２のグラフから分かるように、Ｈｈｆａｃの流量が３２０〜３８０ｓｃｃｍの場合に高いエッチレートが得られた。
【００７９】
上記結果から、本実施例のエッチングガスを使用してＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、Ｈｈｆａｃを３２０〜３８０ｓｃｃｍの流量で流すことが好ましいと考えられる。
【００８０】
（実施例６）
以下、実施例６について説明する。本実施例では、ＨｆＯ２膜をエッチングするときのＯ２の最適濃度について調べた。
【００８１】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。ＨｆＯ２膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、及びＨ２Ｏから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃの流量は３７５ｓｃｃｍであり、Ｈ２Ｏの濃度は７００ｐｐｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約９．３１×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４５０℃であった。このような状態を維持しながらＯ２の流量を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＨｆＯ２膜についても、Ｏ２の流量を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。
【００８２】
測定結果について説明する。図１３は、本実施例及び参考例に係るＯ２の流量とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１３のグラフから分かるように、本実施例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、Ｏ２の流量が５０〜２５０ｓｃｃｍの場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいても、Ｏ２の流量が５０〜２５０ｓｃｃｍの場合に高いエッチレートが得られた。
【００８３】
上記結果から、本実施例及び参考例のＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、Ｏ２の流量を５０〜２５０ｓｃｃｍに維持することが好ましいと考えられる。
【００８４】
（実施例７）
以下、実施例７について説明する。本実施例では、Ａｌ２Ｏ３膜をエッチングするときのＯ２の最適濃度について調べた。
【００８５】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。Ａｌ２Ｏ３膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、及びＨ２Ｏから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃの流量は３７５ｓｃｃｍであり、Ｈ２Ｏの濃度は５０ｓｃｃｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約９．３１×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４５０℃であった。このような状態を維持しながらＯ２の流量を変えてＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＡｌ２Ｏ３膜についても、Ｏ２の流量を変えてＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。
【００８６】
測定結果について説明する。図１４は、本実施例及び参考例に係るＯ２の流量とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１４のグラフから分かるように、本実施例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいては、Ｏ２の流量が５０〜２５０ｓｃｃｍの場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいても、Ｏ２の流量が５０〜２５０ｓｃｃｍの場合に高いエッチレートが得られた。
【００８７】
上記結果から、本実施例及び参考例のＡｌ２Ｏ３膜をエッチングする場合においては、Ｏ２の流量を５０〜２５０ｓｃｃｍに維持することが好ましいと考えられる。
【００８８】
（実施例８）
以下、実施例８について説明する。本実施例では、ＨｆＯ２膜をエッチングするときのＨ２Ｏの最適濃度について調べた。
【００８９】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。ＨｆＯ２膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、及びＨ２Ｏから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約９．３１×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４５０℃であった。このような状態を維持しながらＨ２Ｏの濃度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＨｆＯ２膜についても、Ｈ２Ｏの濃度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。
【００９０】
測定結果について説明する。図１５は、本実施例及び参考例に係るＨ２Ｏの濃度とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１５のグラフから分かるように、本実施例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいては、Ｈ２Ｏの濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＨｆＯ２膜のエッチングにおいても、Ｈ２Ｏの濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合に高いエッチレートが得られた。なお、本実施例及び参考例の両方の場合において、Ｈ２Ｏの濃度が０ｐｐｍであっても、高いエッチレートが得られた。
【００９１】
上記結果から、本実施例及び参考例のＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、Ｈ２Ｏの濃度を１０００ｐｐｍ以下（０ｐｐｍを含む。）に維持することが好ましいと考えられる。
【００９２】
（実施例９）
以下、実施例９について説明する。本実施例では、Ａｌ２Ｏ３膜をエッチングするときのＨ２Ｏの最適濃度について調べた。
【００９３】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。Ａｌ２Ｏ３膜としては、ウェハを約３００℃に加熱して成膜したものを使用した。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、及びＨ２Ｏから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約９．３１×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４５０℃であった。このような状態を維持しながらＨ２Ｏの濃度を変えてＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。なお、参考例として、１５０℃で成膜したＡｌ２Ｏ３膜についても、Ｈ２Ｏの濃度を変えてＡｌ２Ｏ３膜をエッチングした。
【００９４】
測定結果について説明する。図１６は、本実施例及び参考例に係るＨ２Ｏの濃度とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。図１６のグラフから分かるように、本実施例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいては、Ｈ２Ｏの濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合に高いエッチレートが得られた。一方、参考例のＡｌ２Ｏ３膜のエッチングにおいても、Ｈ２Ｏの濃度が１０００ｐｐｍ以下の場合に高いエッチレートが得られた。なお、本実施例及び参考例の両方の場合において、Ｈ２Ｏの濃度が０ｐｐｍであっても、高いエッチレートが得られた。
【００９５】
上記結果から、本実施例及び参考例のＡｌ２Ｏ３膜をエッチングする場合においては、Ｈ２Ｏの濃度を１０００ｐｐｍ以下（０ｐｐｍ以下を含む。）に維持することが好ましいと考えられる。
【００９６】
（実施例１０）
以下、実施例１０について説明する。本実施例では、Ｃ２Ｈ５ＯＨの最適濃度について調べた。
【００９７】
測定条件について説明する。本実施例では、第１の実施の形態のエッチング装置を使用して、ウェハ上に形成されたＨｆＯ２膜をエッチングした。エッチングガスとしては、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｎ２、及びＣ２Ｈ５ＯＨから構成されたものを使用した。Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｎ２の流量は、それぞれ３７５ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍ、２００ｓｃｃｍであった。また、内部チャンバ内の圧力は約６．６５×１０３Ｐａであり、ウェハの温度は約４００℃であった。このような状態を維持しながらＣ２Ｈ５ＯＨの濃度を変えてＨｆＯ２膜をエッチングした。
【００９８】
測定結果について説明する。図１７は、本実施例に係るＣ２Ｈ５ＯＨの濃度とエッチレートとの関係を示したグラフである。図１７のグラフから分かるように、Ｃ２Ｈ５ＯＨの濃度が５００〜１０００ｐｐｍの場合に高いエッチレートが得られた。
【００９９】
上記結果から、本実施例のエッチングガスを使用してＨｆＯ２膜をエッチングする場合においては、Ｃ２Ｈ５ＯＨの濃度を５００〜１０００ｐｐｍに維持することが好ましいと考えられる。
【０１００】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下本実施の形態以降の実施の形態のうち先行する実施の形態と重複する内容については説明を省略することもある。本実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスとＨ２Ｏ含有ガスとを交互に供給し、かつＨＦ含有エッチングガスとＨ２Ｏ含有ガスとを交互に供給する例について説明する。図１８及び図１９は本実施の形態に係るエッチング装置１で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【０１０１】
まず、減圧ポンプ７が作動して、内部チャンバ４内の真空引きが行われる。また、減圧ポンプ１０が作動して、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間の真空引きが行われる（ステップ１ｂ）。
【０１０２】
その後、加熱ランプ２３が点灯して、サセプタ１２が加熱される（ステップ２ｂ）。内部チャンバ４内の圧力が９．３１×１０３〜１．３３×１０４Ｐａまで低下し、かつサセプタ１２の温度が所定の温度に上昇した後、ゲートバルブ５が開かれ、ウェハＷを保持した図示しない搬送アームが伸長して、外部チャンバ３内にウェハＷが搬入される（ステップ３ｂ）。
【０１０３】
その後、搬送アームが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持される。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持された後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が下降して、ウェハＷがサセプタ１２に載置される（ステップ４ｂ）。ウェハＷがサセプタ１２に載置された後、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が上昇して、内部チャンバ４内にウェハＷが搬入される（ステップ５ｂ）。
【０１０４】
ウェハＷが加熱された後、開閉バルブ２８、３４、４０が開かれて、内部チャンバ４内にＨｈｆａｃ含有エッチングガスが供給される（ステップ６ｂ）。Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスは、Ｈｈｆａｃ、Ｏ２、Ｎ２から構成されている。供給されたＨｈｆａｃ含有エッチングガスがＨｆＯ２膜１０５の表面に到達すると、ＨｆＯ２膜１０５の表面にＨｈｆａｃ等が吸着される。なお、ＨｆＯ２膜１０５の表面に吸着された以外のものは、排気により内部チャンバ４内から排出される。
【０１０５】
所定時間経過後、開閉バルブ２８、３４が閉じられて、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスの供給が停止される。なお、開閉バルブ４０は開かれているので、Ｎ２だけは継続して内部チャンバ４内に供給される。これにより、内部チャンバ４内がＮ２でパージされ、ＨｆＯ２膜１０５の表面に吸着されているＨｈｆａｃ以外の余分なＨｈｆａｃが内部チャンバ４内から確実に排出される（ステップ７ｂ）。
【０１０６】
所定時間経過後、開閉バルブ３７が開かれて、内部チャンバ４内にＨ２Ｏ含有ガスが供給される（ステップ８ｂ）。Ｈ２Ｏ含有ガスは、Ｈ２Ｏ、Ｎ２から構成されている。供給されたＨ２Ｏ含有ガスがＨｆＯ２膜１０５の表面に到達すると、ＨｆＯ２膜１０５の表面に吸着されているＨｈｆａｃとＨｆＯ２膜１０５との反応が促進され、ＨｆＯ２膜１０５がエッチングされる。
【０１０７】
所定時間経過後、開閉バルブ３７が閉じられて、Ｈ２Ｏ含有ガスの供給が停止される。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが停止される。なお、開閉バルブ４０は開かれているので、Ｎ２だけは継続して内部チャンバ４内に供給される。これにより、内部チャンバ４内がＮ２でパージされ、内部チャンバ４内に残留している余分なＨ２Ｏが内部チャンバ４内から排出される（ステップ９ｂ）。
【０１０８】
その後、ステップ６ｂ〜ステップ９ｂの工程を１サイクルとして、図示しない中央制御器によりＨｆＯ２膜１０５のエッチングが所定サイクル行われたか否かが判断される（ステップ１０ｂ）。ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが所定サイクル行われていないと判断されると、ステップ６ｂ〜ステップ９ｂの工程が再び行われる。
【０１０９】
ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが所定サイクル行われたと判断されると、サセプタ１２の加熱が停止される。また、内部チャンバ４内に所定時間Ｎ２が供給され、ウェハＷが冷却される（ステップ１１ｂ）。なお、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが所定サイクル行われると、ＳｉＯＮ膜１０４の表面が露出する。
【０１１０】
ウェハＷが冷却された後、開閉バルブ３１が開かれて、ＨＦ含有エッチングガスが内部チャンバ４内に供給される（ステップ１２ｂ）。ＨＦ含有エッチングガスは、主に、ＨＦ、Ｎ２から構成されている。供給されたＨＦ含有エッチングガスがＳｉＯＮ膜１０４の表面に到達すると、ＳｉＯＮ膜１０５の表面にＨＦが吸着される。なお、ＳｉＯＮ膜１０４の表面に吸着されたもの以外は、排気により内部チャンバ４内から排出される。
【０１１１】
所定時間経過後、開閉バルブ３１が閉じられて、ＨＦ含有エッチングガスの供給が停止される。なお、開閉バルブ４０は開かれているので、Ｎ２だけは継続して内部チャンバ４内に供給される。これにより、内部チャンバ４内がＮ２でパージされ、ＳｉＯＮ膜１０４の表面に吸着されているＨＦ以外のＨＦが内部チャンバ４内から排出される（ステップ１３ｂ）。
【０１１２】
所定時間経過後、開閉バルブ３７が開かれて、内部チャンバ４内にＨ２Ｏ含有ガスが供給される（ステップ１４ｂ）。供給されたＨ２Ｏ含有ガスがＳｉＯＮ膜１０４の表面に到達すると、ＳｉＯＮ膜１０４の表面に吸着されているＨＦとＳｉＯＮ膜１０４との反応が促進され、ＳｉＯＮ膜１０４がエッチングされる。
【０１１３】
所定時間経過後、開閉バルブ３７が閉じられて、Ｈ２Ｏ含有ガスの供給が停止される。これにより、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが停止される。なお、開閉バルブ４０は開かれているので、Ｎ２だけは継続して内部チャンバ４内に供給される。これにより、内部チャンバ４内がＮ２でパージされ、内部チャンバ４内に残留している余分なＨ２Ｏが内部チャンバ４内から排出される（ステップ１５ｂ）。
【０１１４】
その後、ステップ１２ｂ〜ステップ１５ｂの工程を１サイクルとして、図示しない中央制御器によりＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが所定サイクル行われたか否かが判断される（ステップ１６ｂ）。ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが所定サイクル行われていないと判断されると、ステップ１２ｂ〜ステップ１５ｂの工程が再び行われる。
【０１１５】
ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが所定サイクル行われたと判断されると、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が下降して、内部チャンバ４からウェハＷが搬出される（ステップ１７ｂ）。なお、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが所定サイクル行われると、Ｐ型Ｓｉ基板１０１及びＳｉＯ２膜１０３の表面が露出する。
【０１１６】
その後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が上昇して、ウェハＷがサセプタ１２から離れる（ステップ１８ｂ）。最後に、ゲートバルブ５が開かれて、ウェハＷが外部チャンバ３から搬出される（ステップ１９ｂ）。
【０１１７】
本実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスとＨ２Ｏ含有ガスとを交互に供給しているので、ＨｆＯ２膜１０５を正確にエッチングすることができる。また、ＨＦ含有エッチングガスとＨ２Ｏ含有ガスとを交互に供給しているので、ＳｉＯＮ膜１０４を正確にエッチングすることができる。
【０１１８】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、Ｆラジカルを用いてＳｉＯＮ膜をエッチングする例について説明する。図２０は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図である。
【０１１９】
図２０に示されるように、ガス供給配管２６にはＨＦ供給源２４の代わりにＦ２を収容したＦ２供給源５１が接続されている。また、外部チャンバ３にはノズル２５付近に窪みが形成されており、この窪みには紫外線を発生させる紫外線ランプ５２が配設されている。紫外線ランプ５２が点灯することにより、紫外線ランプ５２から発生した紫外線が内部チャンバ４の底部を介して内部チャンバ４内に供給される。
【０１２０】
以下、エッチング装置１で行われるエッチングについて図２１及び図２２に沿って説明する。図２１は本実施の形態に係るエッチング装置１で行われるエッチングの流れを示したフローチャートであり、図２２は本実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。
【０１２１】
まず、減圧ポンプ７が作動して、内部チャンバ４内の真空引きが行われる。また、減圧ポンプ１０が作動して、外部チャンバ３と内部チャンバ４との間の空間の真空引きが行われる（ステップ１ｃ）。
【０１２２】
その後、加熱ランプ２３が点灯して、サセプタ１２が加熱される（ステップ２ｃ）。内部チャンバ４内の圧力が９．３１×１０３〜１．３３×１０４Ｐａまで低下し、かつサセプタ１２の温度が３００℃以上に上昇した後、ゲートバルブ５が開かれ、ウェハＷを保持した図示しない搬送アームが伸長して、外部チャンバ３内にウェハＷが搬入される（ステップ３ｃ）。
【０１２３】
その後、搬送アームが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持される。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６に支持された後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が下降して、ウェハＷがサセプタ１２に載置される（ステップ４ｃ）。ウェハＷがサセプタ１２に載置された後、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が上昇して、内部チャンバ４内にウェハＷが搬入される（ステップ５ｃ）。
【０１２４】
ウェハＷが加熱され、ウェハＷの温度が３００℃以上、好ましくは４５０℃以上に維持された後、開閉バルブ２８、３４、３７、４０が開かれて、内部チャンバ４内にＨｈｆａｃ含有エッチングガスが供給される（ステップ６ｃ）。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが開始される。
【０１２５】
ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが進み、ＳｉＯＮ膜１０４の表面が露出した後、開閉バルブ４０が開かれた状態で、開閉バルブ２８、３４、３７が閉じられて、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスの供給が停止される。また、加熱ランプ２３の点灯が停止されてサセプタ１２の加熱が停止される。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが終了される。また、Ｎ２によりウェハＷが冷却される（ステップ７ｃ）。
【０１２６】
ウェハＷが冷却され、ウェハＷの温度が約１００℃以下、好ましくは１０〜５０℃に安定した後、開閉バルブ３１、３７が開かれて、Ｆ２含有エッチングガスが内部チャンバ４内に供給される。また、紫外線ランプ５２が点灯して、図２２に示されるように内部チャンバ４内に紫外線が供給される（ステップ８ｃ）。Ｆ２含有エッチングガスは、主に、Ｆ２、Ｎ２、Ｈ２Ｏから構成されている。Ｆ２含有エッチングガスが内部チャンバ４内に供給されると、紫外線によりＦ２が励起して、Ｆラジカルが発生する。そして、この発生したＦラジカルとＳｉＯＮ膜１０４とが反応し、ＳｉＯＮ膜１０４がエッチングされる。
【０１２７】
ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが進み、Ｐ型Ｓｉ基板１０１及びＳｉＯ２膜１０３の表面が露出した後、開閉バルブ３１、３７、４０が閉じられて、Ｆ２含有エッチングガスの供給が停止される。また、紫外線ランプ５２の点灯が停止されて紫外線の発生が停止される（ステップ９ｃ）。これにより、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが終了される。Ｆ２含有エッチングガスの供給が停止された後、エアシリンダ１４の駆動によりサセプタ１２が下降して、内部チャンバ４からウェハＷが搬出される（ステップ１０ｃ）。
【０１２８】
その後、エアシリンダ１８の駆動によりウェハ昇降ピン１６が上昇して、ウェハＷがサセプタ１２から離れる（ステップ１１ｃ）。最後に、ゲートバルブ５が開かれて、ウェハＷが外部チャンバ３から搬出される（ステップ１２ｃ）。
【０１２９】
（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、シャワーヘッドからＨｈｆａｃ含有エッチングガス等を供給する例について説明する。図２３は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図である。
【０１３０】
図２３に示されるように、エッチング装置１は、例えばＡｌから形成されたチャンバ６１を備えている。なお、Ａｌに限らず、ＳｉＣ、ハステロイ等で形成してもよい。また、チャンバ６１の内壁面には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）コーティング、或いはアルマイト処理等の表面処理が施されていてもよい。チャンバ６１の所定箇所には開口６１ａ、６１ｂが形成されている。
【０１３１】
開口６１ａの縁部にはゲートバルブ５が取り付けられており、開口６１ｂの縁部には排気配管６が接続されている。チャンバ６１内には、加熱ランプ２３から発せられた光を反射する円筒状のリフレクタ６２が配設されている。リフレクタ６２は、例えばＡｌ等から形成されている。リフレクタ６２の上部には、サセプタ１２を支持する支持部材６３が固定されている。支持部材６３は、例えば石英等から形成されている。
【０１３２】
チャンバ６２の上部には、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガス等をサセプタ１２に向けて供給するシャワーヘッド６４が嵌め込まれている。シャワーヘッド６４は、Ｈｈｆａｃ及びＨＦを供給するガス供給部６４ａと、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、及びＮ２を供給するガス供給部６４ｂとに分かれた構造になっている。ガス供給部６４ａ、６４ｂには、Ｈｈｆａｃ等のガスを吐出する多数のガス供給孔がそれぞれ形成されている。
【０１３３】
ガス供給部６４ａには先端が２方向に分かれたガス供給配管６５が接続されており、ガス供給部６４ｂには先端が３方向に分かれたガス供給配管６６が接続されている。ガス供給配管６４の先端はＨｈｆａｃ供給源２７及びＨＦ供給源３０に接続されており、ガス供給配管６５の先端はＯ２供給源３３、Ｈ２Ｏ供給源３６、及びＮ２供給源３９に接続されている。
【０１３４】
（第５の実施の形態）
以下、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、ＨｆＯ２膜のエッチングとＳｉＯＮ膜のエッチングとを別々のチャンバ内で行う例について説明する。図２４は本実施の形態に係るエッチング装置の模式的な構成図であり、図２５は本実施の形態に係る第１のエッチング部の模式的な垂直断面図であり、図２６は本実施の形態に係る第２のエッチング部の模式的な垂直断面図である。
【０１３５】
図２４〜図２６に示すように、エッチング装置１は、主に、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングを行う第１のエッチング部１Ａと、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングを行う第２のエッチング部１Ｂと、ウェハＷを搬送する搬送系１Ｃとから構成されている。
【０１３６】
第１のエッチング部１Ａは、図１に示されるエッチング装置１とほぼ同様な構成となっている。但し、第１のエッチング部１Ａには、ＨＦ供給源３０等は設けられていない。また、第２のエッチング部１Ｂも図１に示されるエッチング装置１とほぼ同様な構成となっている。但し、第２のエッチング部１Ｂには、加熱ランプ２３、Ｈｈｆａｃ供給源２７、及びＯ２供給源３３等は設けられていない。
【０１３７】
搬送系１Ｃは、ゲートバルブ５Ａ、５Ｂに接続された搬送室２Ｃを備えている。搬送室２Ｃ内には、ウェハＷを第１のエッチング部１Ａ等に搬送するための搬送アーム３Ｃが配設されている。搬送室２Ｃには、約２５枚のウェハＷを収容したキャリアカセットが搬入されるロードロック室４Ｃがゲートバルブ５Ｃを介して接続されている。
【０１３８】
以下、エッチング装置１で行われるエッチングについて図２７及び図２８に沿って説明する。図２７及び図２８は本実施の形態に係るエッチング装置１で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【０１３９】
まず、減圧ポンプ７Ａ、７Ｂが作動して、内部チャンバ４Ａ、４Ｂ内の真空引きが行われる。また、減圧ポンプ１０Ａ、１０Ｂが作動して、外部チャンバ３Ａと内部チャンバ４Ａとの間の空間の真空引き及び外部チャンバ３Ｂと内部チャンバ４Ｂとの間の空間の真空引きが行われる（ステップ１ｄ）。
【０１４０】
その後、加熱ランプ２３Ａが点灯して、サセプタ１２Ａが加熱される（ステップ２ｄ）。内部チャンバ４Ａ、４Ｂ内の圧力が９．３１×１０３〜１．３３×１０４Ｐａまで低下し、かつサセプタ１２Ａの温度が３００℃以上に上昇した後、ゲートバルブ５Ｃが開かれ、搬送アーム３Ｃによりロードロック室４Ｃ内に在るキャリアカセットからウェハＷが取り出される。次いで、ゲートバルブ５Ａが開かれ、搬送アーム３Ｃが伸長して、外部チャンバ３Ａ内にウェハＷが搬入される（ステップ３ｄ）。
【０１４１】
その後、搬送アーム３Ｃが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン１６Ａに支持される。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６Ａに支持された後、エアシリンダ１８Ａの駆動によりウェハ昇降ピン１６Ａが下降して、ウェハＷがサセプタ１２Ａに載置される（ステップ４ｄ）。ウェハＷがサセプタ１２Ａに載置された後、エアシリンダ１４Ａの駆動によりサセプタ１２Ａが上昇して、内部チャンバ４Ａ内にウェハＷが搬入される（ステップ５ｄ）。
【０１４２】
ウェハＷが加熱され、ウェハＷの温度が３００℃以上、好ましくは４５０℃以上に維持された後、開閉バルブ２８Ａ、３４Ａ、３７Ａ、４０Ａが開かれて、内部チャンバ４Ａ内にＨｈｆａｃ含有エッチングガスが供給される（ステップ６ｄ）。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが開始される。
【０１４３】
ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが進み、ＳｉＯＮ膜１０４の表面が露出した後、開閉バルブ２８Ａ、３４Ａ、３７Ａ、４０Ａが閉じられて、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスの供給が停止される（ステップ７ｄ）。これにより、ＨｆＯ２膜１０５のエッチングが終了される。
【０１４４】
Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスの供給が停止された後、エアシリンダ１４Ａの駆動によりサセプタ１２Ａが下降して、内部チャンバ４ＡからウェハＷが搬出される（ステップ８ｄ）。その後、エアシリンダ１８Ａの駆動によりウェハ昇降ピン１６Ａが上昇して、ウェハＷがサセプタ１２Ａから離れる（ステップ９ｄ）。
【０１４５】
ウェハＷがサセプタ１２Ａから離れた後、ゲートバルブ５Ａが開かれて、ウェハＷが外部チャンバ３Ａから搬出される（ステップ１０ｄ）。続いて、ゲートバルブ５Ｂが開かれ、搬送アーム３Ｃが伸長して、外部チャンバ３Ｂ内にウェハＷが搬入される（ステップ１１ｄ）。
【０１４６】
その後、搬送アーム３Ｃが縮退して、ウェハＷがウェハ昇降ピン１６Ｂに支持される。ウェハＷがウェハ昇降ピン１６Ｂに支持された後、エアシリンダ１８Ｂの駆動によりウェハ昇降ピン１６Ｂが下降して、ウェハＷがサセプタ１２Ｂに載置される（ステップ１２ｄ）。ウェハＷがサセプタ１２Ｂに載置された後、エアシリンダ１４Ｂの駆動によりサセプタ１２Ｂが上昇して、内部チャンバ４Ｂ内にウェハＷが搬入される（ステップ１３ｄ）。
【０１４７】
ウェハＷが内部チャンバ内に搬入された後、開閉バルブ３１Ｂ、３７Ｂ、４０Ｂが開かれて、内部チャンバ４内にＨＦ含有エッチングガスが供給される（ステップ１４ｄ）。これにより、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが開始される。
【０１４８】
ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが進み、Ｐ型Ｓｉ基板１０１及びＳｉＯ２膜１０３の表面が露出した後、開閉バルブ３１Ｂ、３７Ｂ、４０Ｂが閉じられて、ＨＦ含有エッチングガスの供給が停止される（ステップ１５ｄ）。これにより、ＳｉＯＮ膜１０４のエッチングが終了される。
【０１４９】
ＨＦ含有エッチングガスの供給が停止された後、エアシリンダ１４Ｂの駆動によりサセプタ１２Ｂが下降して、内部チャンバ４ＢからウェハＷが搬出される（ステップ１６ｄ）。その後、エアシリンダ１８Ｂの駆動によりウェハ昇降ピン１６Ｂが上昇して、ウェハＷがサセプタ１２Ｂから離れる（ステップ１７ｄ）。
【０１５０】
ウェハＷがサセプタ１２Ｂから離れた後、ゲートバルブ５Ｂが開かれて、搬送アーム３ＣによりウェハＷが外部チャンバ３Ｂから搬出される（ステップ１８ｄ）。
【０１５１】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。上記第１〜第５の実施の形態では、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスによりＨｆＯ２膜１０５をエッチングしているが、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスにより金属膜をエッチングしてもよい。このような金属膜としては、例えばＡｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、及びＰｒの少なくともいずれかが挙げられる。また、ウェハＷを使用しているが、ガラス基板を使用してもよい。
【０１５２】
上記第１、第２、第４、第５の実施の形態ではＨＦ含有エッチングガスを使用しているが、ＨＦ含有エッチングガスの代わりにＨＦ溶液のようなエッチング溶液を使用してもよい。
【０１５３】
上記第１、第３〜第５の実施形態では主にＨｈｆａｃ、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、及びＮ２から構成されたＨｈｆａｃ含有エッチングガスを使用しており、第２の実施の形態では主にＨｈｆａｃ、Ｏ２、及びＮ２から構成されたＨｈｆａｃ含有エッチングガスを使用しているが、Ｈｈｆａｃ含有エッチングガスからＨｆａｃ以外のものを取り除いてもよい。
【０１５４】
上記第１、第４、第５の実施の形態では主に、ＨＦ、Ｈ２Ｏ、及びＮ２から構成されたＨＦ含有エッチングガスを使用しており、第２の実施の形態では主に、ＨＦ、及びＮ２から構成されたＨＦ含有エッチングガスを使用しているが、ＨＦ含有エッチングガスからＨＦ以外のものを取り除いてもよい。また、第３の実施の形態では主に、Ｆ２、Ｈ２Ｏ、及びＮ２から構成されたＦ２含有エッチングガスを使用しているが、ＨＦ含有エッチングガスからＦ２以外のものを取り除いてもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上詳説したように、本発明のエッチング方法及びエッチング装置によれば、基板の損傷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図である。
【図２】図２は第１の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な水平断面図である。
【図３】図３は第１の実施の形態に係るエッチング前のウェハを模式的に示した図である。
【図４】図４は第１の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【図５】図５は第１の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。
【図６】図６は第１の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。
【図７】図７（ａ）は第１の実施の形態で使用されるＨｈｆａｃの化学構造を模式的に示した図であり、図７（ｂ）は第１の実施の形態で生成されるＨｆ錯体の化学構造を模式的に示した図である。
【図８】図８（ａ）は第１の実施の形態に係るＨｆＯ２膜のエッチング後のウェハＷを模式的に示した図であり、図８（ｂ）は本実施の形態に係るＳｉＯＮ膜のエッチング後のウェハを模式的に示した図である。
【図９】図９は実施例２及び参考例に係るサセプタの温度とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１０】図１０は実施例３及び参考例に係るサセプタの温度とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１１】図１１は実施例４及び参考例に係る内部チャンバ内の圧力とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１２】図１２は実施例５に係るＨｈｆａｃとエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１３】図１３は実施例６及び参考例に係るＯ２の流量とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１４】図１４は実施例７及び参考例に係るＯ２の流量とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１５】図１５は実施例８及び参考例に係るＨ２Ｏの濃度とＨｆＯ２膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１６】図１６は実施例９及び参考例に係るＨ２Ｏの濃度とＡｌ２Ｏ３膜のエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１７】図１７は実施例１０に係るＣ２Ｈ５ＯＨの濃度とエッチレートとの関係を示したグラフである。
【図１８】図１８は第２の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【図１９】図１９は第２の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【図２０】図２０は第３の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図である。
【図２１】図２１は第３の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【図２２】図２２は第３の実施の形態に係るエッチングを模式的に示した図である。
【図２３】図２３は第４の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な垂直断面図である。
【図２４】図２４は第５の実施の形態に係るエッチング装置の模式的な構成図である。
【図２５】図２５は第５の実施の形態に係る第１のエッチング部の模式的な垂直断面図である。
【図２６】図２６は第５の実施の形態に係る第２のエッチング部の模式的な垂直断面図である。
【図２７】図２７は第５の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【図２８】図２８は第５の実施の形態に係るエッチング装置で行われるエッチングの流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
Ｗ…ウェハ
１…エッチング装置
３…外部チャンバ
４…内部チャンバ
２７…Ｈｈｆａｃ供給源
３０…ＨＦ供給源
１０４…ＳｉＯＮ膜
１０５…ＨｆＯ２膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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