(57)【要約】  【課題】エッチング量の面内分布が均一になるエッチング方法を提供する。  【解決手段】本発明によれば、処理室１２内部にラジカルを導入する前にエッチングガスが導入されており、ラジカルが導入されるときには基板１５の表面にエッチングガスが吸着している。従って、ラジカルは基板１５表面に吸着されたエッチングガスと反応し、基板１５表面で反応が均一に進行するので、基板１５表面にエッチングむらが起こらない。また、エッチングガスとラジカルとの反応は基板１５表面で起こるため、エッチングガスとラジカルとの反応により生成される中間生成物は速やかにエッチング対象物と反応するため、中間生成物が過剰に処理室１２から排気されることなく、エッチング効率が高い。従って、本発明によれば、エッチング量の面内分布がより均一になるだけでなく、エッチング速度が従来に比べて早くなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジカル生成ガスから生成されたラジカルと、エッチングガスとを、エッチング対象物が表面に形成された基板が配置された真空雰囲気中に導入し、
前記ラジカルと前記エッチングガスと前記エッチング対象物とを反応させ、反応生成物を生成し、
前記基板を加熱して前記反応生成物を分解して熱分解ガスを生成し、前記熱分解ガスを真空排気によって除去するエッチング方法であって、
前記真空雰囲気を第一の圧力範囲に置き、
次に、前記真空雰囲気に前記エッチングガスを導入して前記第一の圧力範囲よりも高い圧力の第二の圧力範囲にし、
前記第二の圧力範囲を維持しながら前記ラジカルを前記真空雰囲気に導入し、反応生成物を生成するエッチング方法。
【請求項２】
前記基板の加熱は、前記真空雰囲気の圧力を、前記第二の圧力範囲よりも低い第三の圧力範囲にした後行う請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記第二の圧力範囲は、６.６７×１０Ｐａ以上の圧力である請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記第二の圧力範囲は１．３３×１０3Ｐａ以下の圧力である請求項３記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記エッチングガスとして、化学構造中に炭素及び酸素を含有せず、フッ素を含有するフッ化物ガスを用い、
前記ラジカル生成ガスとして、水素又はアンモニアのいずれか一方又は両方のガスを用い、
シリコン酸化物からなるエッチング対象物をエッチングする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエッチング方法に関し、特にドライエッチング法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板表面に配置されたエッチング対象物のエッチングにはドライエッチング法が広く用いられている。
【０００３】
例えば、シリコン基板の表面に形成されたシリコン酸化膜からなるエッチング対象物をエッチングする場合には、先ず、基板を処理室内に配置し、該処理室内に真空雰囲気を形成した後、処理室内でエッチング対象物と反応する中間生成物を発生させる方法がある。
【０００４】
例えば、処理室内に水素ガスのラジカルとフッ化物ガスのようなエッチングガスとを供給すると、エッチングガスが還元され、ＮＨxＦy（ｘ、ｙは任意の整数）のような中間生成物が生成される。
【０００５】
中間生成物は基板の表面でエッチング対象物と反応し、反応生成物が生成され、次いで基板を加熱すると、反応生成物が熱分解されて熱分解ガスとなって蒸発するので、結果として基板表面からエッチング対象物が除去される。
【０００６】
このように、ドライエッチング法によれば、シリコン酸化膜を真空雰囲気中でエッチング除去することが可能であるので、シリコン基板が大気中の水分や酸素で汚染されることがない。
【０００７】
しかしながら、従来技術のドライエッチング法では、基板表面のエッチング量の面内分布が悪く、特に、複数枚の基板を同時にエッチングする場合には基板毎にエッチング量の面内分布やエッチング速度が異なるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−２８４３０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、エッチング量の面内分布が均一になり、かつ、エッチング速度が早いエッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、ラジカル生成ガスから生成されたラジカルと、エッチングガスとを、エッチング対象物が表面に形成された基板が配置された真空雰囲気中に導入し、前記ラジカルと前記エッチングガスと前記エッチング対象物とを反応させ、反応生成物を生成し、前記基板を加熱して前記反応生成物を分解して熱分解ガスを生成し、前記熱分解ガスを真空排気によって除去するエッチング方法であって、前記真空雰囲気を第一の圧力範囲に置き、次に、前記真空雰囲気に前記エッチングガスを導入して前記第一の圧力範囲よりも高い圧力の第二の圧力範囲にし、前記第二の圧力範囲を維持しながら前記ラジカルを前記真空雰囲気に導入し、反応生成物を生成するエッチング方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のエッチング方法であって、前記基板の加熱は、前記真空雰囲気の圧力を、前記第二の圧力範囲よりも低い第三の圧力範囲にした後行うエッチング方法である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のエッチング方法であって、前記第二の圧力範囲は、６.６７×１０Ｐａ以上の圧力であるエッチング方法である。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のエッチング方法であって、前記第二の圧力範囲は１．３３×１０3Ｐａ以下の圧力であるエッチング方法である。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエッチング方法であって、前記エッチングガスとして、化学構造中に炭素及び酸素を含有せず、フッ素を含有するフッ化物ガスを用い、前記ラジカル生成ガスとして、水素又はアンモニアのいずれか一方又は両方のガスを用い、シリコン酸化物からなるエッチング対象物をエッチングするエッチング方法である。
【００１１】
従来技術のエッチング方法では、エッチングガスとラジカルとが一緒に真空雰囲気に導入されていたため、中間生成物は真空雰囲気中の空間で生成されていた。従って、エッチング対象物と中間生成物との反応は、真空雰囲気中を流れる中間生成物の量に依存しており、中間生成物がエッチング対象物と反応せずに真空雰囲気から排気されることがあるため、エッチング速度が遅くなったと推測される。
【００１２】
基板を静止させてエッチングした場合には、中間生成物はエッチングガスやラジカルの導入口に近い部分に先ず到達し、導入口から遠い部分には遅く到達する。また、基板を回転させながらエッチングした場合には、中間生成物は基板の端部に先ず到達し、基板の中央部分には遅く到達する。いずれにしろ中間生成物とエッチング対象物との反応は、中間生成物が早く到達した部分から始まるので、中間生成物が早く到達する部分と遅く到達する部分とでエッチングむらが発生したと推測される。
【００１３】
これに対し本発明のエッチング方法では、真空雰囲気中にラジカルを導入せずに先ず真空排気しながらエッチングガスを導入しており、噴出口が基板中心に向けられていれば、基板の表面の中心を通ってエッチングガスが流れ、エッチングガスが吸着される。
【００１４】
このとき、基板を水平面内で回転しておけば、基板の中心から全範囲がエッチングガスの流れと接触する。
【００１５】
エッチングガスを導入することで、基板が置かれた真空雰囲気の圧力を第一圧力範囲よりも高い第二の圧力範囲にすれば、高濃度のエッチングガスの流れと基板表面とが接触し、基板表面にむらなくエッチングガスが吸着され、基板表面がエッチングガスで覆われた状態になる。
【００１６】
次いで、真空雰囲気中に真空排気しながらラジカルを導入するときに、ラジカルの噴出口が基板中心を向いていれば、ラジカルの流れは基板中心を通り、真空雰囲気から排気される。このとき、ラジカルは基板表面に吸着されたエッチングガスと反応し、中間生成物が生成されるので、結果としてエッチングむらが起こらない。
【００１７】
また、中間生成物を基板表面で生成させることで、中間生成物がエッチング対象物と速やかに反応し、中間生成物が無駄に真空雰囲気から排気されることがないので、エッチング速度も従来に比べて早くなる。
【００１８】
第二の圧力範囲を６．６７×１０2Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）以上と高くすれば、ラジカルを導入する前に、基板表面により均一にエッチングガスが吸着されるので、エッチング量の面内分布が向上する。
【００１９】
また、ラジカルを導入するときに真空雰囲気の圧力が高すぎると、ラジカルの発生効率が低下し、エッチングレートが下がるだけではなく、基板に到達する前の中間生成物の生成が支配的となり、分布が悪化するので、第二の圧力範囲は１．３３×１０3Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）以下にすることが好ましい。
【００２０】
真空雰囲気の圧力が１．３３×１０2Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以上１．３３×１０3Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）以下の範囲にあれば、特にラジカルの発生効率が高くなり、エッチングレートが上がる。
【００２１】
ラジカル生成ガスを導入するときに、エッチングガスも一緒に導入すれば、基板表面で消費されたエッチングガスが補給されるので、エッチング効率がより高くなる。
【００２２】
ラジカル生成ガスを導入するときに、排気速度を制御して処理雰囲気の圧力を一定に維持すれば、エッチングが安定して行われるので、エッチングの面内分布がより均一になる。
【００２３】
基板としてシリコン基板を用いた場合、その表面にはエッチング対象物であるシリコン酸化膜が形成されており、エッチングガスとしてフッ化物ガスである３フッ化窒素（ＮＦ3）ガスを用いると、その３フッ化窒素ガスがシリコン基板の表面に吸着する。
【００２４】
次いで、ラジカル生成ガスをプラズマ化し、水素ガスのラジカル（Ｈ・）を生成すると、下記反応式（１）に示すように、シリコン基板の表面に吸着したフッ化窒素ガスと、水素ガスのラジカルとが反応し、中間生成物（ＮＨxＦy（ｘ、ｙは任意の整数を示す））が生成される。
【００２５】
Ｈ・＋ＮＦ3→ＮＨxＦy  ……（１）
この中間生成物はシリコン酸化物と非常に反応性が高いので、下記反応式（２）に示すように、シリコン基板の表面に形成されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）と、中間生成物とが反応し、反応生成物（（ＮＨ4）2ＳｉＦ6）が生成される。
【００２６】
ＮＨxＦy＋ＳｉＯ2→（ＮＨ4）2ＳｉＦ6＋Ｈ2Ｏ  ……（２）
次に、シリコン基板を１００℃以上に加熱すると反応生成物が熱分解して蒸発し、下記反応式（３）に示すような熱分解ガスが真空雰囲気中に放出される。
【００２７】
（ＮＨ4）2ＳｉＦ6→ＮＨ3＋ＨＦ＋ＳｉＦ4  ……（３）
このように、エッチングガスとしてフッ化物ガスを用いれば、シリコン酸化物との反応性が高い中間生成物が生成されるので、シリコン基板表面からシリコン酸化膜が選択的にエッチング除去される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ラジカル生成ガスを導入する前に、基板表面にエッチングガスが吸着されており、基板表面で中間生成物が生成されるので、エッチングむらが少なくなる。また、基板表面で生成された中間生成物は、速やかに基板表面のエッチング対象物と反応するので、エッチング速度も従来に比べて高くなる。また、複数枚の基板を同時に処理する場合であっても、予め各基板にエッチングガスを吸着させることで反応が均一に進行するので、処理室内部の基板位置の差によって面内分布のばらつきが生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
図１の符号５は本発明に用いられるエッチング装置の一例を示している。
このエッチング装置５はエッチング室１０を有している。
【００３１】
エッチング室１０は処理室１２と、処理室１２に接続された搬出入室１１とを有している。
【００３２】
搬出入室１１の側壁には搬出入口１４が設けられており、搬出入口１４の近傍には作業台４２が置かれ、作業台４２と搬出入口１４の間には搬送ロボット３２が配置されている。
【００３３】
基板は２枚以上が同じカセット３１に一緒に収容されるようになっており、未処理の基板が収容されたカセット３１は作業台４２に置かれ、搬送ロボット３２によってカセット３１から１枚ずつ基板が取り出されると、搬出入口１４を通って搬出入室１１内へ搬入されるようになっている。
【００３４】
また、処理済みの基板は搬送ロボット３２によって搬出入室１１内部から搬出入口１４を通って１枚ずつ取り出された後、作業台４２に置かれたカセット３１に収容されるようになっている。
【００３５】
作業台４２の上方にはカセット室４１が配置されており、未処理の基板が収容されたカセット３１はエッチング装置５内へ運ばれ、一旦カセット室４１に配置された後、作業台４２へ移されるようになっており、他方、処理済みの基板が収容されたカセット３１は作業台からこのカセット室４１へ一旦戻された後、エッチング装置５外部へ搬出されるようになっている。
【００３６】
図２はエッチング室１０の断面図を示している。搬出入室１１内にはテーブル２２が配置されており、このテーブル２２上にはボート２６が載置されている。
【００３７】
ボート２６は鉛直に立設された支持棒を２本以上有している。各支持棒には２個以上の溝がそれぞれ一定間隔を空けて設けられており、各支持棒の溝は同じ高さにそれぞれ位置するので、搬出入室１１に搬入された基板を、支持棒の溝に載せると、基板が互いに一定間隔を空けて略水平に保持された状態になる。図２は搬出入室１１内でボート２６に複数枚の基板１５が載置された状態を示している。
【００３８】
テーブル２２は不図示の昇降機構によって上下に移動可能になっており、昇降機構によってテーブル２２を上昇させると、テーブル２２と一緒にボート２６が上方へ移動する。
【００３９】
搬出入室１１天井のテーブル２２の真上位置には、搬出入室１１の内部空間を処理室１２の内部空間に接続する開口が設けられている。
【００４０】
開口の径は基板１５の径よりは大きいが、テーブル２２の径よりは小さくされており、開閉バルブ２１を空け、搬出入室１１を処理室１２に接続した状態でテーブル２２を真上に上昇させると、基板１５はボート２６と一緒に開口を通過し、処理室１２内部に搬入されるが、テーブル２２は開口を通らずに、開口周囲の天井にテーブル２２の表面が押し当てられる。
【００４１】
搬出入室１１の天井には、開口を取り囲むＯリングが取り付けられており、テーブル２２の表面が開口周囲の天井に押し当てられると、テーブル２２の表面とＯリングとが密着し、処理室１２の内部空間が搬出入室１１から遮断される。
【００４２】
処理室１２の外部には真空排気系２５と、エッチングガス供給系３７と、ラジカル生成ガス供給系３８と、マイクロ波源１７とが配置されている。
【００４３】
処理室１２の側壁には排気管３４の一端が取り付けられ、排気管３４の他端は真空排気系２５に接続されており真空排気系２５を起動すると排気管３４を介して処理室１２内部が真空排気されるようになっている。
【００４４】
処理室１２の排気管３４とは反対側の側面にはシャワーノズル３５が取り付けられている。シャワーノズル３５にはガス管３３の一端が接続され、ガス管３３の他端はラジカル生成ガス供給系３８に接続されており、この供給系３８から供給されるガスはシャワーノズル３５に導入されるようになっている。シャワーノズル３５には複数個の噴出孔が設けられており、シャワーノズル３５に導入されたガスは各噴出孔から処理室１２内部に導入されるようになっている。
【００４５】
マイクロ波源１７には導波管１８の一端が接続され、導波管１８の他端はガス管３３に貫かれており、ガス管３３にガスを流しながらマイクロ波源１７を起動すると、マイクロ波源１７で発生したマイクロ波は導波管１８を伝わってガス管３３に貫通された部分からガス管３３内に浸入し、ガス管３３を流れるガスがマイクロ波により励起され、ラジカルが発生するようになっている。
【００４６】
ラジカルは、キャリアガスや未反応のラジカル生成ガスの流れにのってシャワーノズル３５へ運ばれ、シャワーノズル３５の噴出孔から処理室１２内に導入されるようになっている。
【００４７】
従って、マイクロ波は、ガスが処理室１２内部に供給される経路の途中で照射されるので、処理室１２内部に配置された基板にマイクロ波が照射されることがなく、基板がマイクロ波でダメージを受けることがない。
【００４８】
図３は図２のＡ−Ａ切断線断面図を示している。図３を参照し、シャワーノズル３５の両端にはパイプ３６1、３６2が配置されており、このパイプ３６1、３６2はエッチングガス供給系３７に接続されている。パイプ３６1、３６2には複数の噴出孔がそれぞれ設けられており、エッチングガス供給系３７のガスは各噴出孔から処理室１２内部に導入されるようになっている。
【００４９】
処理室１２の側壁には１以上のランプ加熱ヒータ２８1、２８2が取り付けられており、不図示の電源を起動し、ランプ加熱ヒータ２８1、２８2に通電すると、ランプ加熱ヒータ２８1、２８2から処理室１２内部に赤外線が放射されるようになっている。
【００５０】
次に、このエッチング装置１を用いてエッチング対象物をエッチングする工程について説明する。
【００５１】
図４は複数枚の基板１５が搭載されたボート２６が処理室１２内に搬入された状態を示している。この状態では、各ガス供給系３７、３８のバルブは閉められており、処理室１２内部の圧力は第一の圧力範囲に置かれている。
【００５２】
先ず、エッチングガス供給系３７のバルブを開け、フッ化物ガス（ここでは三フッ化窒素ガス（ＮＦ3））であるエッチングガスを処理室１２内部に導入する。
【００５３】
パイプ３６1、３６2は略鉛直方向に向けられ、その噴出孔は水平方向が基板１５の中心に向けられ、かつ、上下方向は基板１５と基板１５の間に位置しており、従って、噴出孔から導入されたエッチングガスは基板１５と基板１５との間を流れ、基板１５の中心を通って排気管３４から放出される。
【００５４】
所定の排気速度で排気を続けながらエッチングガスの流量を徐々に増やしていくと、処理室１２内部の圧力が徐々に上昇する。処理室１２内部の圧力が６.６７×１０Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）以上の第二の圧力範囲になったところで、エッチングガスの流量を一定にし、真空排気系２５の排気バルブを調整し、処理室１２内の圧力を第二の圧力範囲に維持する。
【００５５】
このときラジカルは処理室１２内に導入されておらず、エッチングガスは単独ではエッチング対象物と反応しないので、エッチングガスはエッチング対象物と反応せず、基板１５表面にエッチングガスが吸着する。
【００５６】
処理室１２内部の圧力が、第二の圧力範囲に達してから、第二の圧力範囲にある状態を所定の吸着時間だけ維持すると、全ての基板１５の表面に十分量のエッチングガスが吸着される（吸着状態）。
【００５７】
吸着時間が経過するまでには、不図示の回転機構によって、各基板１５はボート２６と一緒に基板１５の中心軸線を中心として回転しており、その回転によって基板１５の表面はエッチングガスに均一に晒されるので、各基板１５の表面には均一にエッチングガスが吸着される。
【００５８】
吸着時間経過後、エッチングガスの導入と、基板１５の回転を続けながら、ラジカル生成ガス供給系３８のバルブを開け、処理室１２内部にアンモニアガスからなるラジカル生成ガスと、窒素ガスからなるキャリアガスを一緒に導入する。
【００５９】
排気バルブの開度を上げて処理室１２内部の圧力を第二の圧力に維持しながら、ラジカル生成ガスと、キャリアガスの流量を徐々に増やしていく。
【００６０】
ラジカル生成ガスとキャリアガスの流量がそれぞれ所定の流量に達したところで、それらの流量を一定に維持しながら、マイクロ波源１７を起動すると、ラジカル生成ガスがプラズマ化し、ラジカルが発生し、シャワーノズル３５から処理室１２内部へ導入される。
【００６１】
上述したように、シャワーノズル３５の両端にはパイプ３６1、３６2が配置されており、シャワーノズル３５の噴出孔は、パイプ３６1、３６2の噴出孔と同様に基板１５の中心に向けられているので、シャワーノズル３５から導入されるラジカルはキャリアガスやエッチングガスの流れに乗って基板１５の中心を通り、排気管３４から排気される。
【００６２】
このとき、基板１５はボート２６と一緒に基板１５の中心軸線を中心として回転しているので、その回転によって基板１５の表面がラジカル生成ガスに均一に晒される。
【００６３】
ここでは、各基板１５はシリコン基板で構成され、各基板１５の表面にはシリコン酸化膜からなるエッチング対象物が形成されており、基板１５の表面がラジカルに晒されると、基板１５の表面に予め吸着したエッチングガスとラジカルとが反応して中間生成物が生成され、更にその中間生成物がエッチング対象物と反応し、反応生成物が生成される。
【００６４】
処理室１２にラジカルが導入されるときには、プラズマ化のときに生成される副生成物や、未反応のラジカル生成ガスや、キャリアガスが一緒に導入されるが、真空排気系２５の開度を調整してそれらのガスを排気し、処理室１２内部の圧力を第二の圧力範囲に維持し、ラジカルとエッチングガスとエッチング対象物との反応を進行させる。
【００６５】
マイクロ波源１７を起動してから、ラジカルの生成と、エッチングガス、ラジカル生成ガス及びキャリアガスの導入を所定の反応時間続け、エッチング対象物の反応が十分に進行したところで、マイクロ波源１７を停止し、エッチングガス、ラジカル生成ガス及びキャリアガスの導入を停止する。
【００６６】
各ガスの導入を停止した状態で真空排気を続けると、処理室１２内部の圧力が徐々に低下する。
【００６７】
図５は図４のＢ−Ｂ切断線断面図を示しており、処理室１２内部の圧力が第二の圧力範囲よりも低い第三の圧力範囲に達したところで、ランプ加熱ヒータ２８1、２８2に通電すると、処理室１２内部に向かって赤外線が照射され、各基板１５が加熱される。
【００６８】
各基板１５が１００℃以上の加熱温度に達してから、その加熱温度を所定の加熱時間維持すると、基板１５表面に生成された反応生成物が熱分解、蒸発し、基板１５表面から反応生成物が除去される。
【００６９】
加熱時間経過後、ランプ加熱ヒータ２８1、２８2への通電を停止する。搬出入室１１内部に予め所定圧力の真空雰囲気を形成しておき、テーブル２２を下降させると、ボート２６に載置された基板１５が搬出入室１１へ戻される。
【００７０】
基板１５を搬出入室１１に戻してから、搬出入室１１内に所定の冷却時間に置くと、基板１５が冷却される。冷却時間が経過してから、基板１５を搬出入室１１から搬出すれば、エッチング後の基板１５を取り出すことができる。
【実施例】
【００７１】
１つのボート２６に直径８インチのシリコン基板１５を５０枚搭載し、エッチングガス導入前の圧力と、加熱の時の圧力が４Ｐａ（０．００３Ｔｏｒｒ）、ラジカルを導入するときの圧力が４×１０2Ｐａ（３Ｔｏｒｒ）、吸着時間が１分、反応時間が３３０秒、吸着状態と反応状態におけるエッチングガスの流量が４ｓｌｍ、反応状態におけるラジカル生成ガスとキャリアガスの流量がそれぞれ１．３ｓｌｍ、３．９ｓｌｍ、加熱温度が１３０℃、ランプ加熱ヒータ２８1、２８2の通電時間が３３０秒の条件でエッチング処理を行った。
【００７２】
各基板１５において、エッチング前のシリコン酸化膜の膜厚と、エッチング後のシリコン酸化膜の膜厚をそれぞれ複数箇所測定し、各測定箇所におけるエッチング量（エッチング前とエッチング後の膜厚差）を求めた。
【００７３】
各測定箇所のエッチング量の平均と、エッチング時間とから、各基板１５のエッチング速度を求め、更に、エッチング量の面内分布を求めた。
【００７４】
尚、エッチング量の面内分布とは、１つの基板１５について測定されたエッチング量のうち、エッチング量の最大値をMAX、エッチング量の最小値をMIN、エッチング量の平均値をAVとしたときに、下記式（１）で表される値のことであり（単位：％）、その値が大きい程エッチング量のばらつきが大きいことを示している。
【００７５】
（MAX−MIN）／２AV×１００……（１）
エッチング速度の結果を図６に示し、エッチング量の面内分布の結果を図７に示す。尚、図６、７の縦軸はエッチング速度とエッチング量の面内分布をそれぞれ示し、横軸はボート２６を処理室１２へ搬入したときの最も低い位置を１、最も高い位置を５０とした場合の基板１５の位置を示している。
【００７６】
また、図６、７の符号Ｌeはそれぞれ本発明のエッチング方法によりエッチングされた場合を示し、符号ＬC1はそれぞれエッチングガスの導入と、ラジカルガス及びキャリアガスの導入とを開始すると同時に、ラジカルを生成した場合であり、符号ＬC2はラジカルガス及びキャリアガスを導入してラジカルを生成し、５分間そのラジカルを処理室１２に導入した後、エッチングガスの導入を開始した場合である。
【００７７】
図６を見ると明らかなように、ラジカル生成ガスを先に導入した場合や、ラジカル生成ガスとエッチングガスとを同時に導入した場合に比べ、本発明のエッチング方法によればエッチング速度が早く、また基板位置によるエッチング速度のばらつきも小さかった。
【００７８】
また、図７を見ると明らかなようにラジカル生成ガスを先に導入した場合には基板位置毎の面内分布のばらつきが大きかったが、本発明のエッチング方法によれば面内分布の値が小さいだけではなく、基板位置毎の面内分布のばらつきも小さかった。
【００７９】
これらのことから、本発明によればエッチング速度が速いだけではなく、面内分布の値も小さく、また、複数枚の基板を同時に処理する場合であっても、処理室１２内での基板位置によって面内分布のばらつきが生じないことが確認された。
【００８０】
以上はシリコン酸化膜をエッチングする場合に、エッチングガスとしてフッ化物ガスであるＮＦ3ガスを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。シリコン酸化膜をエッチングする場合には、フッ化物ガスとしてはその化学構造中に炭素と酸素を有しないものを用いることが好ましく、例えば、ＳＦ6ガスのようなフッ化ケイ素ガスを用いることも可能である。エッチングガスとして用いるフッ化物ガスは１種類だけを用いてもよく、又は２種類以上のフッ化物ガスを混合して用いることもできる。
【００８１】
以上はラジカル生成ガスと一緒にキャリアガスを導入する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラジカル生成ガスを単独で処理室１２内に導入してもよい。また、ラジカル生成ガスとキャリアガスとを一緒に導入する場合にはキャリアガスの種類は窒素ガスに限定されず、アルゴンガス、キセノンガス等種々の不活性ガスを用いることができる。
【００８２】
また、エッチングガスと一緒にキャリアガスを処理室１２内に導入することも可能である。エッチングガスと一緒に導入するキャリアガスは特に限定されるものではないが、基板、エッチング対象物、及びラジカルに対して化学的反応性が低いものが好ましく、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、キセノンガス等を用いることができる。ラジカルの生成方法も特に限定されず、例えば可視光や紫外光のような光をラジカル生成ガスに照射し、ラジカルを生成することもできる。
【００８３】
以上はラジカル生成ガスとしてアンモニアガスを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラジカルを生成可能なものであれば、例えば水素ガス（Ｈ2）も用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に用いられるエッチング装置の一例を説明する斜視図
【図２】本発明に用いられるエッチング室の一例を説明する断面図
【図３】図２のＡ−Ａ切断線断面図
【図４】基板を処理室に搬入した状態を説明する断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ切断線断面図
【図６】エッチング速度と基板位置との関係を説明するグラフ
【図７】エッチング量の面内分布と基板位置との関係を説明するグラフ
【符号の説明】
【００８５】
５……エッチング装置    １０……エッチング室    １１……搬出入室      １２……処理室    １５……基板    １７……マイクロ波源    ２８1、２８2……ランプ加熱ヒータ    ３５……シャワーノズル    ３６1、３６2……パイプ    ３３……ガス管    ３４……排気管
【図１】
2005203408.tif 000003
【図２】
2005203408.tif 000004
【図３】
2005203408.tif 000005
【図４】
2005203408.tif 000006
【図５】
2005203408.tif 000007
【図６】
2005203408.tif 000008
【図７】
2005203408.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月15日(2004.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第二の圧力範囲を６．６７×１０Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）以上と高くすれば、ラジカルを導入する前に、基板表面により均一にエッチングガスが吸着されるので、エッチング量の面内分布が向上する。