(57)【要約】【課題】処理ガスを処理ヘッドから被処理物に吹き付けながら処理ヘッドを被処理物に対し相対移動させて表面処理を行なう装置において、被処理物の端部の過剰処理（ローディング効果）を防止する。【解決手段】処理ヘッド２０において被処理物Ｗと対向すべき下面２１に処理ガスの吹出し口５２と吸引口６１を上記相対移動方向に離して形成する。被処理物Ｗの設置領域１１に接する設置外領域１２には、多孔部材からなる端吸引部７１を設ける。処理ヘッド２０が端吸引部７１と対向するとき、処理ガスＦの一部を吸引孔７２から吸込む。【選択図】図５
2007317698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に処理ガスを吹き付けて前記被処理物の表面を処理する装置であって、
処理ガスの吹出し口と吸引口を有して被処理物と対向すべき面を有し、前記吹出し口に対し前記吸引口が一方向の一側に所定距離離れて配置された処理ヘッドと、
前記処理ヘッドを、前記被処理物が設置される領域及び該設置領域の前記一方向の前記一側とは反対側の端縁の外側を含む範囲内で前記設置領域に対し前記一方向に相対移動させる移動機構と、
前記設置領域ひいては被処理物に対し位置固定されるようにして、該設置領域の前記反対側の端縁に接しその外側に前記所定距離分の幅を持つ設置外領域に配置され、前記処理ヘッドと対向可能な側のガスを吸引する端吸引孔を有する吸引部と、
を備えたことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記吸引部の前記一方向に沿う幅が、前記所定距離とほぼ同じかそれより大きく、この吸引部の幅方向に前記端吸引孔が分散して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記吸引部が、前記端吸引孔となる多数の孔を有する多孔部材にて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記多数の孔が、前記多孔部材の略全域に一様に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記多数の孔の各々の大きさ又は互いの配置間隔が、前記一方向に沿って変化していることを特徴とする請求項３に記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記吸引部の前記処理ヘッドと対向可能な側を向く面が、前記設置領域上の被処理物と略面一になることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記処理ヘッドの前記面における前記吹出し口を挟んで前記吸引口とは反対側には、他の吸引口が形成されており、
前記吸引部の吸引量が、前記吹出し口における処理ガス流量の略４分の１〜４分の３であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の表面処理装置。
【請求項８】
被処理物に処理ガスを吹き付けて前記被処理物の表面を処理する方法であって、
前記処理ガスを吹出し口から吹出し、前記吹出し口に対し一方向に離れた吸引口から吸引する処理ガス流通工程と、
前記吹出し口及び吸引口を前記被処理物に対し前記一方向に相対移動させる移動工程と、
前記吹出し口が被処理物より前記一方向の外側に位置し、吸引口が前記被処理物の端部と対向しているとき、前記吹出し口と被処理物の間の処理ガスの一部を前記吹出し口と前記被処理物との前記一方向に沿う距離に応じた量だけ前記吸引口とは別途に吸引する吸引工程と、
を実行することを特徴とする表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガラス基板や半導体ウェハ等の被処理物に処理ガスを吹き付け、エッチング、成膜、表面改質等の表面処理を行なう装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の表面処理装置として、例えば、処理ヘッドの吹出し口から処理ガスを被処理物に吹き付けながら、被処理物を処理ヘッドに対し一方向に相対移動させるスキャン方式の装置がある（例えば特許文献１参照）。処理ガスは、処理ヘッドと被処理物との間の処理空間を処理ヘッドの吸引口に向かって流れる。この過程で、処理ガス中の反応性成分が被処理物の表面上で反応を起こし、被処理物のエッチングその他の表面処理がなされる。処理済みのガスや反応副生成物は、吸引口から吸引排気される。
特許文献１では、吸引口のさらに外側に不活性ガスの吹出し部を設け、処理領域の周りを不活性雰囲気で囲むようにしている。これにより、処理工程の効率化及び歩留まりの向上を図っている。
【特許文献１】特開２００２−１５１４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
処理ヘッドが被処理物の中央部上をスキャンしている時は、処理ガスが被処理物上を吹出し口の側から吸引口の側へ流れていくにしたがって、処理ガス中の反応性成分が反応により漸次消費され濃度が減少していく。一方、処理ヘッドが相対的に外側から被処理物の端部上に入って来る時や被処理物の端部上から外側へ出て行く時は、吹出し口が被処理物の端部より外側に位置し吸引口が被処理物の端部上に位置する状態が存在し得る。この状態では、吹出し口から吹出された処理ガスが被処理物の端部に達するまでは、反応性成分が消費されずに高濃度を維持し、被処理物の端部に達してはじめて反応性成分の消費が開始される。そのため、被処理物の端部は、高濃度の反応性成分によって中央部よりも過度に処理されてしまう。これをローディング効果という。したがって、被処理物の端部は製品として使用に供することができず、廃棄せざるを得ない。処理ヘッドの吹出し口と吸引口の間の距離を短くすれば、このようなローディング効果が起きる領域の幅を狭くできる。しかし、そうすると、処理ガスが吹出し口から出て吸引口に吸込まれるまでの時間が短くなり、被処理物の表面上で十分に反応し得ないまま吸引口に吸込まれることになる。したがって、処理速度の低下を招くとともに、処理ガスのロスが大きくなる。被処理物のダミーを作成し、これを被処理物の端部に継ぎ足しておくことにより、被処理物の端部でも処理ガス流の反応性成分が被処理物の中央部と同様の濃度分布になるようにすることも考えられるが、被処理物と同質のダミーを常に用意するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、
被処理物に処理ガスを吹き付けて前記被処理物の表面を処理する装置であって、
処理ガスの吹出し口と吸引口を有して被処理物と対向すべき面を有し、前記吹出し口に対し前記吸引口が一方向の一側に所定距離離れて配置された処理ヘッドと、
前記処理ヘッドを、前記被処理物が設置される領域及び該設置領域の前記一方向の前記一側とは反対側の端縁の外側を含む範囲内で前記設置領域に対し前記一方向に相対移動させる移動機構と、
前記設置領域ひいては被処理物に対し位置固定されるようにして、該設置領域の前記反対側の端縁に接しその外側に前記所定距離分の幅を持つ設置外領域に配置され、前記処理ヘッドと対向可能な側のガスを吸引する端吸引孔を有する吸引部と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、処理ヘッドの吹出し口が被処理物より外側に位置し、吸引口が被処理物の端部と対向しているとき、吹出し口から被処理物端部に向かう処理ガスの一部を吸引して流量を減少させ、被処理物の端部における処理レートを小さくすることができる。この結果、被処理物の端部の過剰処理（ローディング効果）を抑制することができる。ひいては、処理ヘッドの吹出し口と吸引口の間の所定距離を十分に確保することができ、処理速度を向上させることができる。
【０００５】
前記吸引部の前記一方向に沿う幅が、前記吹出し口と吸引口との間の所定距離とほぼ同じかそれより大きいことが好ましい。
前記端吸引孔が、前記吸引部の幅方向ないしは前記設置外領域に分散して配置されていることが好ましい。
これにより、処理ヘッドの吹出し口が被処理物より外側に位置するときの該吹出し口から被処理物端部までの処理ガス流の略全域から吸引を行なうことができる。したがって、この流域の長さすなわち吹出し口と被処理物との前記一方向に沿う距離（ひいては処理ヘッドの相対位置）に応じて、吸引部全体の処理ガス吸引量を増減できる。これによって、被処理物端部での処理ヘッドの相対位置に応じた処理レート変化を中央部と近似させることができ、処理の均一化を図ることができる。一方、吸引部全体の吸引量は一定にでき、制御を容易に行なうことができる。
【０００６】
前記吸引部が、前記端吸引孔となる多数の孔を有する多孔部材にて構成されているが好ましい。これによって、吸引部の構成を容易化できる。多孔部材は、多孔質材料を用いてもよく、パンチングメタルのような平板に多数の孔を空けたものでもよく、網でもよい。
【０００７】
前記吸引部を構成する多孔部材の多数の孔が、多孔部材の略全域に一様に配置されていてもよく、前記多数の孔の各々の大きさ又は互いの配置間隔が、前記一方向に沿って変化していてもよい。後者の変化させる場合、前記領域端縁に近いほど口径が大きくなったり配置間隔が狭くなったりするようにしてもよく、その逆になるようにしてもよい。
【０００８】
前記吸引部の前記処理ヘッドと対向可能な側を向く面が、前記設置領域上の被処理物と略面一になることが好ましい。
これによって、処理ガスが吸引部上から被処理物上にスムーズに流れていくようにすることができる。
【０００９】
前記処理ヘッドの前記面における前記吹出し口を挟んで前記吸引口（第１吸引口）とは反対側には、他の吸引口（第２吸引口）が形成されているのが好ましい。
これにより、吹出し口から吹出された処理ガスが２方向に分かれて流れる。この場合、前記領域における前記端吸引部（第１端吸引部）が設けられた側とは反対側にも、他の端吸引部（第２端吸引部）を設けることが好ましい。
前記吸引部の吸引量が、前記吹出し口における処理ガス流量の略４分の１〜４分の３であることが好ましく、略３分の１〜３分の２がより好ましい。
前記処理ヘッドの相対位置に応じて端吸引部の吸引量を調節することにしてもよい。
【００１０】
また、本発明は、被処理物に処理ガスを吹き付けて前記被処理物の表面を処理する方法であって、
前記処理ガスを吹出し口から吹出し、前記吹出し口に対し一方向に離れた吸引口から吸引する処理ガス流通工程と、
前記吹出し口及び吸引口を前記被処理物に対し前記一方向に相対移動させる移動工程と、
前記吹出し口が被処理物より前記一方向の外側に位置し、吸引口が前記被処理物の端部と対向しているとき、前記吹出し口と被処理物の間の処理ガスの一部を前記吹出し口と前記被処理物との前記一方向に沿う距離に応じた量だけ前記吸引口とは別途に吸引する吸引工程と、
を実行することを特徴とする。
これによって、被処理物の端部に導入される処理ガスの流量を減少させ、処理レートを小さくすることができる。この結果、被処理物の端部の過剰処理（ローディング効果）を抑制することができる。ひいては、吹出し口と吸引口の間の距離を十分に確保することができ、処理速度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被処理物の端部の過剰処理（ローディング効果）を抑制することができるとともに、吹出し口と吸引口の間の距離を十分に確保し、処理速度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態では、例えば平面視四角形のガラス基板Ｗを被処理物とし、この基板Ｗの上面に被膜されたアモルファスシリコン等の膜をエッチング処理している。エッチング用の表面処理装置１として、リモート式のプラズマ表面処理装置１を用いている。プラズマ表面処理装置１は、ステージ１０と、処理ヘッド２０を備えている。
装置１のステージ１０や処理ヘッド２０は、それぞれほぼ左右対称になっている。以下、これら左右略対称の要素（後記処理ガス流Ｆ等を含む）を互いに区別するときは、左側のものには符号に「Ｌ」を付し、右側のものには符号に「Ｒ」を付すことにする。
【００１３】
ステージ１０の上面には、基板Ｗと同じ大きさの基板設置領域１１が設けられている。この設置領域１１に、処理すべき基板Ｗがセットされるようになっている。ステージ１０の設置領域１１の左右外側には、設置外領域１２がそれぞれ設けられている。左側の設置外領域１２Ｌは、設置領域１１の左端縁と接し、後記処理ヘッド２０の吹出し口５２と右側吸引口６１Ｒとの間の距離ＤＲと略等しい幅を有して前後に帯状に延びている。右側の設置外領域１２Ｒは、設置領域１１の右端縁と接し、後記処理ヘッド２０の吹出し口５２と左側吸引口６１Ｌとの間の距離ＤＬと略等しい幅を有して前後に帯状に延びている。
【００１４】
図１に示すように、ステージ１０の上方に離れて処理ヘッド２０が配置されている。処理ヘッド２０とステージ１０上の基板Ｗとの間には、処理空間１ｓが形成されるようになっている。
【００１５】
処理ヘッド２０は、移動機構４０に接続されている。この移動機構４０によって処理ヘッド２０が左右方向（一方向）に移動（スキャン）されるようになっている。この移動範囲は、ステージ１０の設置領域１１及び左右の設置外領域１２Ｌ，１２Ｒを含んでいる。移動機構４０は、電動式でもよく油圧又は空圧式でもよい。
処理ヘッド２０が固定され、ステージ１０ひいては基板Ｗが移動されるようになっていてもよい。この場合、移動機構４０は、ローラコンベアやベルトコンベアにて構成してもよい。
図２の二点鎖線に示すように、処理ヘッド２０は、基板Ｗの前後方向（図１の紙面直交方向）の寸法に対応して前後に長く延びている。
【００１６】
処理ヘッド２０には、左右一対をなす電極３１，３１が収容されている。これら電極３１，３１は、それぞれ図１の紙面と直交する前後方向に長く延びている。一方の電極３１に電源３０が接続され、他方の電極３１は電気的に接地されている。電極３１，３１の互いの対向面には固体誘電体層３２が設けられている。なお、固体誘電体層３２は何れか１つの電極３１の対向面に設けられていればよい。
【００１７】
一対の電極３１，３１の固体誘電体層３２の間にヘッド内ガス供給路５１が形成されている。図２に示すように、ヘッド内ガス供給路５１は、スリット状をなし、前後方向に長く延びている。図１に示すように、ヘッド内ガス供給路５１の上端部に処理ガス供給源５０が連なっている。処理ガス供給源５０は、所定流量の処理ガスをヘッド内ガス供給路５１の前後長手方向に均一に導入するようになっている。エッチング用の処理ガス原料としては、例えばＣＦ４等のフッ素系成分やＯ２等の酸素系成分が含まれている。
電源３０から一方の電極３１への電圧供給により、ヘッド内ガス供給路５１に大気圧グロー放電が形成される。これにより、ヘッド内ガス供給路５１が大気圧プラズマ空間となり、処理ガスがプラズマ化され、フッ素系や酸素系の反応性成分が生成されるようになっている。
【００１８】
ヘッド内ガス供給路５１の下端部は、処理ヘッド２０の下面２１（被処理物と対向すべき面）に達して開口し、吹出し口５２を構成している。吹出し口５２は、前後方向に長く延びている（図２）。この吹出し口５２から上記反応性成分を含む処理ガスが下方へ吹出されるようになっている。図１に示すように、処理ヘッド２０が基板Ｗの中央部上に位置している場合、吹出し口５２から吹出された処理ガスＦは、処理ヘッド２０と基板Ｗの間の処理空間１Ｓを左右方向に流れるようになっている。この処理空間１Ｓにおける処理ガス流Ｆ中の反応性成分が基板Ｗと接触して反応が起き、アモルファスシリコン等の処理対象膜がエッチングされるようになっている。この反応により、処理ガス流Ｆ中の反応性成分の濃度が、下流に向かうにしたがって漸減していくことになる。
【００１９】
処理ヘッド２０の左右両側には、それぞれヘッド内吸引路６２，６２が設けられている。各ヘッド内吸引路６２，６２の下端部は、処理ヘッド２０の下面２１（被処理物と対向すべき面）に開口され、主吸引口６１を構成している。図２に示すように、左右のヘッド内吸引路６２，６２ひいては吸引口６１，６１は、それぞれスリット状をなし、前後方向に長く延びている。左右の各吸引口６１Ｌ，６１Ｒは、吹出し口５２から所定距離ＤＬ，ＤＲだけ離れている。距離ＤＬ，ＤＲは、互いに等しく、例えばそれぞれ５０ｍｍ程度になっている。
なお、距離ＤＬ，ＤＲは互いに異なっていてもよい。
【００２０】
図１に示すように、各ヘッド内吸引路６２，６２の上端部は、ヘッド外吸引路６３にて合流され、さらに主吸引流量調節手段６４を介して真空ポンプ等の主吸引源６５に接続されている。この主吸引源６５によって、処理済みのガス流Ｆ，Ｆが吸引口６１，６１から吸込まれ、排気されるようになっている。主吸引流量調節手段６４は、マスフローコントローラや流量制御弁等で構成され、吸引路６２，６３からの吸引流量を調節するようになっている。主吸引流量調節手段６４は、ヘッド外吸引路６３の合流部より主吸引源６５側に設けられているが、上記合流部と各ヘッド内吸引路６２，６２の上端部との間にそれぞれ設けることにしてもよい。
【００２１】
図１及び図２に示すように、表面処理装置１には、さらに端吸引機構７０が備えられている。端吸引機構７０は、左右一対の端吸引部７１Ｌ，７１Ｒを有している。
端吸引部７１は、多数の吸引孔７２を有する板状の多孔部材にて構成されている。吸引孔７２は、端吸引部７１を厚さ方向に貫通している。吸引孔７２は、互いに同じ大きさになっており、端吸引部７１の略全域（長手方向及び幅方向）に均一に分散して配置されている。
端吸引部７１は、プラズマ化された処理ガスに対し十分な耐性を有する材料にて構成されているのが好ましく、例えばアルミナ等のセラミックで構成されている。パンチングメタル等の金属製網状部材に金メッキを施したものを用いてもよい。
【００２２】
端吸引部７１は、前後方向に長く延びている。この端吸引部７１の前後の長さは、基板Ｗの前後方向の寸法よりやや大きく、処理ヘッド２０の吹出し口５２及び吸引口６１の前後方向の長さとほぼ等しい。端吸引部７１の左右の幅は、処理ヘッド２０の吹出し口５２から左右の各吸引口６１Ｌ，６１Ｒまでの間の距離ＤＬ，ＤＲ（約５０ｍｍ）と略同じか、それより少し大きい。
なお、左右の距離ＤＬ，ＤＲが互いに異なる場合、左側の端吸引部７１Ｌの幅は、右側の距離ＤＲと略同じかそれより大きくし、右側の端吸引部７２Ｒの幅は、左側の距離ＤＬと略同じかそれより大きくするとよい。
【００２３】
左側の端吸引部７１Ｌは、ステージ１０の左側の設置外領域１２Ｌに配置されている。この左端吸引部７１Ｌの右端面によって基板設置領域１１の左側の端縁が画成されている。これにより、基板Ｗの左端面が左端吸引部７１Ｌに突き当てられるようになっている。
図３に示すように、処理ヘッド２０が相対移動範囲内の左側部分に位置するとき、該処理ヘッド２０と左端吸引部７１Ｌとが対向し、これらの間に処理ガス等の通路となる空間１ＳＬが形成されるようになっている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、右側の端吸引部７１Ｒは、ステージ１０の右側の設置外領域１２Ｒに配置されている。この右端吸引部７１Ｒの左端面によって基板設置領域１１の右側の端縁が画成されている。これにより、基板Ｗの右端面が右端吸引部７１Ｒに突き当てられるようになっている。
図９に示すように、処理ヘッド２０が相対移動範囲内の右側部分に位置するとき、該処理ヘッド２０と右端吸引部７１Ｒとが対向し、これらの間に処理ガス等の通路となる空間１ＳＲが形成されるようになっている。
【００２５】
図１に示すように、端吸引部７１，７１の上面（処理ヘッド２０と対向可能な側の面）は、基板Ｗの上面と面一になるようになっている。
【００２６】
ステージ１０の左側設置外領域１２Ｌにおける左端吸引部７１Ｌの下側部分には、吸引室７３Ｌが形成されている。この吸引室７３Ｌに端吸引部７１Ｌの各吸引孔７２の下端が連なっている。吸引室７３Ｌは、端吸引流量調節手段７４Ｌを介して真空ポンプ等の端吸引源７５に接続されている。同様に、ステージ１０の右側設置外領域１２Ｒにおける右端吸引部７１Ｒの下側部分には、吸引室７３Ｒが形成されている。この吸引室７３Ｒに端吸引部７１Ｒの各吸引孔７２の下端が連なっている。吸引室７３Ｒは、端吸引流量調節手段７４Ｒを介して上記吸引源７５に接続されている。左右の端吸引流量調節手段７４，７４は、それぞれマスフローコントローラや流量制御弁等で構成され、吸引室７３ひいては吸引孔７２からの吸引流量を調節するようになっている。各吸引流量調節手段７４による設定吸引流量は、処理ヘッド２０における処理ガス流量のほぼ４分の１〜４分の３が好ましく、３分の１〜３分の２がより好ましい。端吸引源７５は、上記主吸引源６５と共通の真空源を用いることにしてもよい。
【００２７】
上記のように構成されたプラズマ表面処理装置１によって、基板Ｗの表面をエッチングする方法を、基板Ｗの左右端部の処理を中心に説明する。
図３に示すように、処理ヘッド２０をステージ１０の基板設置領域１１上より例えば左外側に退避させた状態で、処理すべき基板Ｗを、ステージ１０の基板設置領域１１に設置し、その左右両端縁に端吸引部７１Ｌ，７１Ｒを宛がう。
【００２８】
次に、同図の白抜き矢印に示すように、移動機構４０にて処理ヘッド２０を右方向へ移動（スキャン）させる（移動工程）。処理ヘッド２０は、左側の端吸引部７１Ｌにかかる状態になる。これと前後して、処理ガスのプラズマ化及び吹出しを開始する（処理ガス流通工程）。すなわち、処理ガス供給源５０から処理ガスを処理ヘッド２０のヘッド内ガス供給路５１に導入するとともに、電源３０を駆動して、電極３１，３１間に電界を印加し大気圧グロー放電を形成する。これにより、ヘッド内ガス供給路５１において、処理ガスがプラズマ化され、反応性成分が生成される。この反応性成分を含む処理ガスが、吹出し口５２から吹出される。この吹出ガスは、吹出し口５２の直下のステージ１０又は端吸引部７１Ｌ上で左右に分かれ、処理ヘッド２０とステージ１０又は端吸引部７１Ｌとの間を左方向又は右方向へそれぞれ流れて行く。このガス流Ｆの速度は、処理ヘッド２０のスキャン速度より十分に大きい。さらに、主吸引源６５によってヘッド内吸引路６２Ｌ，６２Ｒの吸引を開始する。これにより、左方向へのガス流ＦＬは、左側の吸引口６１Ｌからヘッド内吸引路６２Ｌに吸込まれ、右方向へのガス流ＦＲは、右側の吸引口６１Ｒからヘッド内吸引路６２Ｒに吸込まれ、排気される。
【００２９】
さらに、端吸引源７５により吸引部７１Ｌからの吸引を開始する（端吸引工程）。これにより、処理ヘッド２０と端吸引部７１Ｌとの間の空間１ＳＬを流れる右方向ガス流ＦＲの一部が吸引孔７２から吸込まれ、排気される。したがって、右方向ガス流ＦＲは、下流に向かうにしたがって流量が減少していく。右方向ガス流ＦＲから吸引孔７２へ取り込まれる吸引量は、処理ヘッド２０のスキャン位置（処理ヘッド２０と端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの相対位置）に応じて変動する。
【００３０】
やがて、図４に示すように、処理ヘッド２０の吹出し口５２が端吸引部７１Ｌの左側部の上方に位置するようになるとともに、右側の吸引口６１Ｒが基板Ｗの左側の端縁のほぼ真上に位置するようになる。これによって、右方向ガス流ＦＲが基板Ｗの左端縁の上面に接触し始める。この時、右方向ガス流ＦＲは上流端から下流端にかけてほぼ全行程で端吸引部７１Ｌ上を通過することになり、右方向ガス流ＦＲから吸引孔７２へ取り込まれる吸引量が最大になる。したがって、右側の吸引口６１Ｒの近傍における右方向ガス流ＦＲの流量が最小になる。よって、基板Ｗの左端縁に接触する反応性ガス成分の量も最小になる。これにより、基板Ｗの左端縁におけるエッチングレートを抑えることができる。
【００３１】
図５に示すように、処理ヘッド２０の右方向スキャンに伴なって、吹出し口５２の位置が端吸引部７１Ｌの中央寄りへ移り、右方向ガス流ＦＲが端吸引部７１Ｌ上を通過する距離が短くなってくる。これにより、右方向ガス流ＦＲから吸引孔７２Ｌへ取り込まれる吸引量が漸減し、基板Ｗの左端縁上に達する右方向ガス流ＦＲの流量が漸増する。したがって、基板Ｗの左端縁に接触する反応性ガス成分の量が漸増してくる。これにより、基板Ｗの左端縁におけるエッチングレートが次第に大きくなる。
【００３２】
なお、右方向ガス流ＦＲから吸引孔７２Ｌへの吸引量が減った分だけ左方向ガス流ＦＬから吸引孔７２Ｌへの吸引量が増える。したがって、端吸引部７１Ｌの全体の吸引量は一定である。また、右方向ガス流ＦＲが基板Ｗの左端縁に達するまでの間は反応性成分の消費が行なわれていないため、基板Ｗの左端縁上におけるガス流ＦＲ中の反応性成分の濃度は、吹出し口５２直下における濃度とほぼ同じ大きさを保っている。
【００３３】
右側吸引口６１Ｒが右に移動するのに伴ない、基板Ｗの左端縁に達した処理ガスＦＲが更に基板内側へ流れていくようになり、エッチングされる幅が右へ延びていく。エッチングレートは、基板Ｗの左端縁から内側に向かうにしたがって反応性成分の消費により低下していく。しかも、上述した吸引孔７２からの吸引により、エッチングされる部分の全域にわたってエッチングレートが低く抑えられている。
【００３４】
図６に示すように、処理ヘッド２０の吹出し口５２が基板Ｗの左端縁上に達したとき、右方向ガス流ＦＲが吸引孔７２へ吸引されなくなる。この右方向ガス流ＦＲは、基板Ｗの左端縁から基板内側へ流れ、この過程で漸次エッチング反応を起こし反応性成分を消費しながら、基板Ｗの左端縁からほぼ距離ＤＲだけ進んだ位置で吸引口６２Ｒに達し、吸引される。これにより、エッチングされる部分の幅が略ＤＲになる。この基板Ｗの左端縁を含む略幅ＤＲの部分を、基板Ｗの左端部ＷＬと定義することにする。
【００３５】
吹出し口５２が基板Ｗ上に達した以降は、端吸引部７１Ｌからの吸引を停止することにしてもよい。
その後、処理ヘッド２０が更に右方向へスキャンされることにより、基板端部ＷＬに左方向のガス流ＦＬが当たるようになり、やがて、処理ヘッド２０が基板端部ＷＬより右側へ移動し、基板端部ＷＬに対するエッチングが終了する。
【００３６】
上記のように、上記端吸引部７１Ｌからの吸引によって、基板端部ＷＬに対するエッチング量を、吸引しなかった場合より小さくできる。これにより、基板端部ＷＬの過剰処理（ローディング効果）を抑制することができる。
しかも、処理ヘッド２０が基板Ｗの左外側から基板端部ＷＬに近づくにしたがって右方向ガス流ＦＲからの吸引量が漸減することによって、基板端部ＷＬにおけるエッチング量を、当該端部ＷＬ内の左右位置に依らずに全体的に略均一になるようにすることができる。ひいては、吸引機構７０の吸引量を適度な大きさに設定することによって、基板端部ＷＬのエッチング量を基板端部ＷＬより内側の部分と同程度にすることができる。これにより、基板端部ＷＬとそれより内側部分との境界部分でエッチング量が不連続になるのを防止することができる。
【００３７】
処理ヘッド２０は、更に右方向へスキャンされる。そして、図１に示すように、処理ヘッド２０が基板Ｗの中央部上に位置され、基板Ｗの中央部のエッチングがなされる。
【００３８】
処理ヘッド２０が基板Ｗの右端部の上方にかかるようになるのに前後して、右側端吸引部７１Ｒの吸引孔７２からの吸引を開始しておく。やがて、図７に示すように、吹出し口５２が基板Ｗの右端縁に達する。この時点では、端吸引部７１Ｒには殆ど右方向ガス流ＦＲから吸引される。左方向ガス流ＦＬは、ほぼ全量が基板Ｗ上に送られることになる。左方向ガス流ＦＬは、基板Ｗの右端縁からほぼ距離ＤＬだけ基板内側へ入った位置において左側の吸引口６１Ｌに達し、吸込まれる。この基板Ｗの右端縁を含む略幅ＤＬの部分を、基板Ｗの右端部ＷＲと定義することにする。
【００３９】
図８に示すように、処理ヘッド２０の更なる右方向スキャンに伴なって、左方向ガス流ＦＬが右側端吸引部７１Ｒ上の空間１ＳＲを通過するようになる。これによって、該ガス流ＦＬの一部が右側端吸引部７１Ｒの吸引孔７２に吸引されるようになり、基板右端部ＷＲ上に達するガス流ＦＬの流量が減少して来る。したがって、基板端部ＷＲの上面に接触する反応性成分の量も減少し、基板端部ＷＲのエッチングレートが低下して来る。また、エッチングされる幅が小さくなって来る。
左方向ガス流ＦＬの右側端吸引部７１Ｒへの吸引量の増加に伴ない、右方向ガス流ＦＲの右側端吸引部７１Ｒへの吸引量が減少し、右側端吸引部７１Ｒ全体の吸引量は一定を保つ。
【００４０】
そして、図９に示すように、処理ヘッド２０の左側吸引口６１Ｌが基板Ｗの右端縁上に達したとき、処理ガスは基板Ｗの右端縁にだけ当たり、基板Ｗの右端縁だけがエッチングされることになる。このとき、左方向ガス流ＦＬの略全域が右側端吸引部７１Ｒ上を通過することになり、左方向ガス流ＦＬから吸引孔７２Ｌへ取り込まれる吸引量が最大になる。したがって、左側吸引口６１Ｌの近傍における左方向ガス流ＦＲの流量が最小になり、反応性ガス成分の量も最小になる。これにより、基板Ｗの右端縁におけるエッチングレートを十分に小さくすることができる。
その後、処理ヘッド２０が更に右方向へスキャンされることにより、基板端部ＷＲに対するエッチングが終了する。
【００４１】
基板右端部ＷＲにおけるエッチング量は、上記端吸引部７１Ｒからの吸引によって、吸引しなかった場合より小さくなる。しかも、処理ヘッド２０が基板右端部ＷＲ上を右方向に移動するのにしたがってガス流ＦＬからの吸引量が小さくなるようにすることができ、基板端部ＷＲにおけるエッチング量を、当該端部ＷＲ内の左右方向の位置に依らずに全体的に均一になるようにすることができ、ひいては基板端部ＷＲより内側の部分と同程度にすることができる。これにより、基板端部ＷＲの過剰処理（ローディング効果）を抑制できるだけでなく、基板端部ＷＲとそれより内側部分との境界部分でエッチング量が不連続になるのを防止することができる。
これにより、基板Ｗの全面を略均一に処理することができる。この結果、基板Ｗの使用可能な面積を増やすことができる。
【００４２】
表面処理装置１によれば、処理ヘッド２０の吹出し口５２と吸引口６１Ｌ，６１Ｒとの間の距離を短くする必要がなく、反応性成分を使い切るのに十分な距離を確保することができる。これによって、処理効率を向上できるとともに、処理ガスのロスを抑えることができる。
処理ヘッド２０のスキャンによって基板Ｗに向かう側のガス流ＦＬ，ＦＲの流量を変動させることができるので、端吸引部７１Ｌ，７１Ｒにおける全体の吸引量は一定に維持しておけばよい。したがって、端吸引源７５や端吸引流量調節手段７４Ｌの操作量を経時的に変動させる必要がなく、制御が容易である。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、上記実施形態では、吸引孔７２がすべて同じ大きさになっており、端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの全域から一様に吸引されるようになっていたが、図１０に示すように、吸引孔７２の左右方向の位置に応じて吸引孔７２の大きさや配置間隔を異ならせ、端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの左右方向の位置に応じて吸引量が異なるようにしてもよい。その場合、図１０（ａ）に示すように、基板Ｗに近い位置ほど例えば吸引孔７２の孔径を大きくし吸引量が大きくなるようにし、基板Ｗから遠い位置ほど吸引孔７２の孔径を小さくし吸引量が小さくなるようにしてもよく、図１０（ｂ）に示すように、その逆になるようにしてもよい。吸引孔７２の孔径を同じにし、その配置間隔を基板Ｗに近い位置ほど密又は疎になるようにしてもよい。
【００４４】
端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの上面は、基板Ｗの上面と面一になるようになっていなくてもよく、基板Ｗの上面より上に突出していてもよく、基板Ｗの上面より下に引っ込んでいてもよく、基板Ｗの下面と同じ高さになっていてもよく、基板Ｗの下面より下に引っ込んでいてもよい。
処理ヘッド２０には、左右の吸引口６１Ｌ，６１Ｒのうち何れか１つだけが設けられていてもよい。この場合、吹出し口５２に対し当該１つの吸引口６１が配置された側とは反対側にだけ、端吸引部７１が設けられていればよい。要するに、処理ヘッド２０に左側の吸引口６１Ｌだけが設けられている場合、左右の端吸引部７１Ｌ，７１Ｒのうち右側の端吸引部７１Ｒだけがあればよい。処理ヘッド２０に右側の吸引口６１Ｒだけが設けられている場合、左側の端吸引部７１Ｌだけがあればよい。
吹出し口５２と左側の吸引口６１Ｌとの間の距離と、吹出し口５２と右側の吸引口６１Ｒとの間の距離は、互いに異なっていてもよい。その場合、左側の端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの左右の幅は、吹出し口５２と右側の吸引口６１Ｒとの間の距離とほぼ同じかそれ以上にするのが好ましく、右側の端吸引部７１Ｌ，７１Ｒの左右の幅は、吹出し口５２と左側の吸引口６１Ｌとの間の距離とほぼ同じかそれ以上にするのが好ましい。
端吸引機構７０が、処理ヘッド２０の相対位置に応じて吸引量を可変調節することにしてもよい。
本発明は、エッチング処理に限られず、成膜、親水化や撥水化などの表面改質、アッシング、洗浄などの種々の表面処理に適用可能である。処理ガスをプラズマ化させて基板Ｗに当てるプラズマ処理に限られず、熱ＣＶＤ装置等のプラズマ処理以外の表面処理装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば半導体ウェハや液晶等のフラットパネルガラスなどの製造において、表面のシリコン膜をエッチングするのに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ表面処理装置の概略構成を、基板の中央部を処理している状態で示す正面図である。
【図２】上記表面装置のステージの平面図である。
【図３】上記装置を、処理ヘッドが基板の左外側に位置する状態で示す正面図である。
【図４】上記装置を、処理ヘッドの吹出し口が基板の左外側に位置するとともに、右側の吸引口が基板の左側の端縁のほぼ真上に位置する状態で示す正面図である。
【図５】上記装置を、処理ヘッドの吹出し口と右側吸引口が基板の左端縁を挟んで両側に位置する状態で示す正面図である。
【図６】上記装置を、処理ヘッドの吹出し口が基板の左端縁のほぼ真上に位置する状態で示す正面図である。
【図７】上記装置を、処理ヘッドの吹出し口が基板の右端縁のほぼ真上に位置する状態で示す正面図である。
【図８】上記装置を、処理ヘッドの左側の吸引口と吹出し口が基板の右端縁を挟んで両側に位置する状態で示す正面図である。
【図９】上記装置を、処理ヘッドの吹出し口が基板の右外側に位置するとともに、左側吸引口が基板の右端縁のほぼ真上に位置する状態で示す正面図である。
【図１０（ａ）】端吸引部の吸引孔構造の変形例を示す平面図である。
【図１０（ｂ）】端吸引部の吸引孔構造の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｗ        基板（被処理物）
ＤＬ，ＤＲ  吹出し口と吸引口の間の所定距離
１        表面処理装置
１ＳＬ，１ＳＲ      端吸引部の処理ヘッドと対向可能な側の空間
１０      ステージ
１１      被処理物の設置領域
１２（１２Ｌ，１２Ｒ）      設置外領域
２０      処理ヘッド
２１      処理ヘッドの下面（吹出し口と吸引口が形成された面）
３０      電源
３１      電極
３２      固体誘電体層
４０      移動機構
５０      処理ガス供給源
５１      ヘッド内ガス供給路
５２      吹出し口
Ｆ（ＦＬ，ＦＲ）    処理ガス流
６１（６１Ｌ，６１Ｒ）    吸引口
６２（６２Ｌ，６２Ｒ）    ヘッド内吸引路
６３      ヘッド外吸引路
６４      主吸引流量調節手段
６５      主吸引源
７０      端吸引機構
７１（７１Ｌ，７１Ｒ）    端吸引部
７２（７２Ｌ，７２Ｒ）    吸引孔
７３（７３Ｌ，７３Ｒ）    吸引室
７４（７４Ｌ，７４Ｒ）    端吸引流量調節手段
７５      端吸引源
【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（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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