(57)【要約】【課題】簡易な構成で基板上から珪フッ化アンモニウムを除去することができるエッチング装置を提供すること。【解決手段】実施形態のエッチング装置は、チャンバ内でＮＨ3ガスおよびＨＦガスを用いて１００℃以下で基板上のシリコン酸化膜をエッチングするエッチング部を備えている。前記エッチング部は、基板支持台に対向する位置に配置されて前記ＮＨ3ガスおよび前記ＨＦガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、を有している。前記加熱部は、前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させる。【選択図】図１
2013187449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内でＮＨ3ガスおよびＨＦガスを用いて１００℃以下で基板上のシリコン酸化膜をエッチングするエッチング部と、
ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、
を備え、
前記エッチング部は、
前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、
前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記ＮＨ3ガスおよび前記ＨＦガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、
前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、
前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、
前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、
前記加熱部を前記窓部の近傍で移動させる移動部と、
を有し、
前記加熱部は、
前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させ、
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を停止し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に封入させる第１のガスを供給し、
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させた後に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を再開し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に第２のガスを供給することによって前記基板を１００℃以下まで冷却させ、
前記移動部は、前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に前記加熱部を前記窓部に近づけ、かつ前記基板を冷却させる際に前記加熱部を前記窓部から遠ざけ、
前記第１のガスおよび前記第２のガスは、Ｈ2ガスであり、
前記窓部は、サファイヤ部材を用いて構成され、
前記昇華温度は、１００℃〜２００℃であることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
チャンバ内でＮＨ3ガスおよびＨＦガスを用いて１００℃以下で基板上のシリコン酸化膜をエッチングするエッチング部と、
ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、
を備え、
前記エッチング部は、
前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、
前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記ＮＨ3ガスおよび前記ＨＦガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、
前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、
前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、
前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、
を有し、
前記加熱部は、
前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させる
ことを特徴とするエッチング装置。
【請求項３】
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を停止し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に封入させる第１のガスを供給することを特徴とする請求項２に記載のエッチング装置。
【請求項４】
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させた後に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を再開し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に第２のガスを供給することによって前記基板を１００℃以下まで冷却させることを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項５】
前記第１のガスおよび前記第２のガスは、Ｈ2ガスであることを特徴とする請求項４に記載のエッチング装置。
【請求項６】
前記窓部は、サファイヤ部材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のエッチング装置。
【請求項７】
前記昇華温度は、１００℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のエッチング装置。
【請求項８】
前記エッチング部は、前記加熱部を前記窓部の近傍で移動させる移動部をさらに備え、
前記移動部は、前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に前記加熱部を前記窓部に近づけ、かつ前記基板を冷却させる際に前記加熱部を前記窓部から遠ざけることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のエッチング装置。
【請求項９】
前記ガス供給部は、前記シリコン酸化膜をエッチングした際の前記基板の温度まで、前記基板を冷却させることを特徴とする請求項４に記載のエッチング装置。
【請求項１０】
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に、
前記ガス供給部は、前記チャンバ内の圧力が１０Ｐａ〜１０００Ｐａとなるまで前記第１のガスを供給することを特徴とする請求項３に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、エッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングする装置として、ＮＨ3ガスとＨＦガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングするエッチング装置がある。このエッチング装置では、均一なエッチングを行うために１００℃以下でエッチングを行っている。
【０００３】
エッチング装置において、ＮＨ3ガスとＨＦガスを用いたエッチングを行うと、基板上に珪フッ化アンモニウムが付着する。このため、エッチング後に基板上の珪フッ化アンモニウムを除去する必要がある。基板上から珪フッ化アンモニウムを除去する方法としては、基板を加熱して、珪フッ化アンモニウムを昇華させる方法がある。この方法を適用するためには、エッチング部とは別に加熱用の真空チャンバが必要となり、装置構成が複雑となる。このため、簡易な構成で基板上から珪フッ化アンモニウムを除去する装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８９５９３号公報
【特許文献２】特表２００６−５２３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で基板上から珪フッ化アンモニウムを除去することができるエッチング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、エッチング装置が提供される。エッチング装置は、チャンバ内でＮＨ3ガスおよびＨＦガスを用いて１００℃以下で基板上のシリコン酸化膜をエッチングするエッチング部と、ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、を備えている。前記エッチング部は、前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記ＮＨ3ガスおよび前記ＨＦガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、を有している。また、前記エッチング部は、前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、を有している。前記加熱部は、前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係るエッチング装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、エッチング装置が備えるエッチング部の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態に係るエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るエッチング装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るエッチング装置の構成を示す図である。図１では、エッチング装置１の斜視図（一部透視図）を示している。エッチング装置１は、ウエハなどの基板（後述する基板３３）上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングする装置である。エッチング装置１は、ロードロック室２と、エッチング部３Ａ，３Ｂと、移載室４と、搬送ロボット１１Ａ，１２Ａとを備えている。
【００１０】
ＦＯＵＰ（Front-Opening  Unified  Pod）５は、基板３３を収納可能な搬送用の容器（搬送キャリア）である。基板３３のエッチングを行う際には、エッチング装置１のＦＯＵＰ載置台（図示せず）に、１〜複数枚の基板３３を収納しているＦＯＵＰ５が載置される。ＦＯＵＰ載置台は、基板搬出入口の近傍に配置されており、ＦＯＵＰ５内の基板３３がエッチング装置１内に搬入されるとともに、エッチング後に基板３３がＦＯＵＰ５内に搬出される。
【００１１】
搬送ロボット１１Ａ，１２Ａは、基板３３を搬送するロボットである。搬送ロボット１１Ａは、ＦＯＵＰ載置台とロードロック室２との間に配置されている。搬送ロボット１１Ａは、基板３３へのエッチングを開始する際に、ＦＯＵＰ５内から基板３３を取り出してロードロック室２に搬送する。また、搬送ロボット１１Ａは、基板３３のエッチングが完了すると、ロードロック室２内から基板３３を取り出してＦＯＵＰ５に搬送する。
【００１２】
ロードロック室２は、移載室４に隣接して配置されている。ロードロック室２は、基板３３へのエッチングを開始する際に基板３３が搬入されると、ロードロック室２内を真空排気する。
【００１３】
エッチング部３Ａ，３Ｂは、移載室４に隣接して配置されている。エッチング部３Ａ，３Ｂは、基板３３上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングするエッチング処理室（後述するチャンバ３５）を有している。エッチング部３Ａ，３Ｂは、ＮＨ3ガスとＨＦガスを用いて、約１００℃以下でシリコン酸化膜をエッチングする。
【００１４】
本実施形態のエッチング部３Ａ，３Ｂは、基板３３上からシリコン酸化膜をエッチングした際に基板３３上に付着した珪フッ化アンモニウムを、エッチング処理室内で除去する。具体的には、エッチング部３Ａ，３Ｂは、基板３３を加熱することによって、珪フッ化アンモニウムを昇華させる。また、エッチング部３Ａ，３Ｂは、基板３３上から珪フッ化アンモニウムを昇華させた後に、エッチング処理室内で基板３３を冷却する。
【００１５】
移載室４は、ロードロック室２およびエッチング部３Ａ，３Ｂに隣接して配置されている。移載室４は、ロードロック室２とエッチング部３Ａ，３Ｂとの間の基板３３の搬送を中継する中継室である。
【００１６】
移載室４には搬送ロボット１２Ａが配設されている。エッチング部３Ａで基板３３のエッチングを行う場合、搬送ロボット１２Ａは、ロードロック室２からエッチング部３Ａに基板３３を搬送する。また、エッチング部３Ｂで基板３３のエッチングを行う場合、搬送ロボット１２Ａは、ロードロック室２からエッチング部３Ｂに基板３３を搬送する。
【００１７】
また、エッチング部３Ａでのエッチング、加熱（昇華）、冷却が完了すると、搬送ロボット１２Ａは、エッチング部３Ａからロードロック室２に基板３３を搬送する。また、エッチング部３Ｂでのエッチング、加熱、冷却が完了すると、搬送ロボット１２Ａは、エッチング部３Ｂからロードロック室２に基板３３を搬送する。
【００１８】
エッチング装置１によって基板３３のエッチングを行う際には、基板３３がＦＯＵＰ５内からロードロック室２に搬送され（ＳＴ１）、ロードロック室２からエッチング部３Ａに搬送される（ＳＴ２）。
【００１９】
また、基板３３のエッチング、加熱、冷却が完了すると、基板３３がエッチング部３Ａ内からロードロック室２に搬送され（ＳＴ３）、その後、基板３３がロードロック室２からＦＯＵＰ５に搬送される（ＳＴ４）。
【００２０】
つぎに、エッチング部３Ａ，３Ｂの構成について説明する。なお、エッチング部３Ａ，３Ｂは同様の構成を有しているので、ここではエッチング部３Ａの構成について説明する。
【００２１】
図２は、エッチング装置が備えるエッチング部の構成を示す図である。図２では、エッチング部３Ａの断面構成を示している。エッチング部３Ａは、エッチング処理室としてのチャンバ３５を有しており、チャンバ３５の上部側には、上部電極として機能するシャワーヘッド（ガス供給部）３７が設けられ、下部側には下部電極として機能する基板支持台３２が設けられている。シャワーヘッド３７は、基板支持台３２に対向する位置に配置されている。
【００２２】
チャンバ３５には、ガスボンベ６１〜６５から送られてくるガスを供給するための配管４５，４６が接続されている。シャワーヘッド３７には、板の厚さ方向を貫通する複数のガス吐出口が設けられており、配管４５，４６から送られてくるガスは、ガス吐出口からチャンバ３５内に導入される。この構成により、ガスを基板支持台３２上の基板３３に効率良く流すことが可能となり、基板３３を均一にエッチングすることが可能となる。
【００２３】
ガスボンベ６１〜６５には、それぞれＮＨ3ガス、Ｎ2ガス、Ｈ2ガス、ＨＦガス、Ｎ2ガスが格納されている。ガスボンベ６１〜６３のＮＨ3ガス、Ｎ2ガス、Ｈ2ガスは、配管４５を介してエッチング部３Ａのチャンバ３５内に送り込まれる。また、ガスボンベ６４，６５のＨＦガス、Ｎ2ガスは、配管４６を介してエッチング部３Ａのチャンバ３５内に送り込まれる。
【００２４】
ＮＨ3ガス、ＨＦガスは、基板３３上のシリコン酸化膜をエッチングする際に用いられるエッチングガスであり、Ｈ2ガスは、基板３３から珪フッ化アンモニウムを除去する際に用いられるガスである。また、Ｈ2ガスは、基板３３を冷却する際にも用いられる。また、ガスボンベ６２内のＮ2ガスは、配管４５内のガスを追い出す際（Ｎ2パージ）に用いられ、ガスボンベ６４内のＮ2ガスは、配管４６内のガスを追い出す際（Ｎ2パージ）に用いられる。
【００２５】
ガスボンベ６１〜６３と配管４５との間には、それぞれバルブ４１とマスフロー４２とバルブ４１とが配置されている。同様に、ガスボンベ６４，６５と配管４６との間には、それぞれバルブ４１とマスフロー４２とバルブ４１とが配置されている。
【００２６】
また、チャンバ３５の底面側には、ガスを排出する配管（排気配管）４７が接続されている。配管４７には、オリフィス２７、排気口バルブ２８、フィルタ２９、真空ポンプ３０が配置されている。
【００２７】
オリフィス２７は、配管４７内を流れるガスの流量を測定し、排気口バルブ２８は、配管４７内を流れるガスの流量を制御する。また、フィルタ２９は、配管４７内を流れるガスから所定成分を取り除き、真空ポンプ３０は、配管４７内のガスを排出することにより、チャンバ３５内を真空引きする。
【００２８】
また、本実施形態のエッチング部３Ａは、その上部側に、ランプヒータ２１と、透明部材で構成された窓部２２と、昇降部（移動部）３６とを備えている。ランプヒータ２１は、チャンバ３５内を加熱するヒータであり、チャンバ３５の外部に配置されている。窓部２２は、チャンバ３５を構成する壁面の一部に配置されている。この構成により、ランプヒータ２１は、窓部２２を介して略真空状態のチャンバ３５内に隣接している。
【００２９】
昇降部３６は、ランプヒータ２１に接続されており、必要に応じてランプヒータ２１を昇降させる。具体的には、昇降部３６は、珪フッ化アンモニウムを昇華させる際にはランプヒータ２１を窓部２２に近づけ、基板３３を冷却させる際にはランプヒータ２１を窓部２２から遠ざける。なお、昇降部３６は、ランプヒータ２１を窓部２２から遠ざける際に、Ｎ2ガスやドライエアーで窓部２２の周辺を冷却する機構を備えていてもよい。
【００３０】
基板３３を加熱する際には、ランプヒータ２１がＯＮにされて窓部２２側に移動してくる。これにより、ランプヒータ２１は、窓部２２を介してチャンバ３５内を加熱し、その結果、基板３３が加熱される。
【００３１】
一方、基板３３を加熱しない間は、ランプヒータ２１がＯＦＦにされて窓部２２から遠ざかる方向に移動する。これにより、ランプヒータ２１の余熱が窓部２２を介してチャンバ３５内に伝わらないようにする。
【００３２】
窓部２２は、フッ化物に強いサファイヤ部材やアルミナ系ガラス部材などを用いて構成されている。本実施形態のランプヒータ２１および窓部２２は、チャンバ３５を上面側から見た場合に、基板支持台３２（基板３３）よりも外側の位置に配置されている。換言すると、チャンバ３５の壁面のうち、配管４５，４６のガス送出口よりも外周側にランプヒータ２１および窓部２２が配置されている。このように、窓部２２は、シャワーヘッド３７よりもチャンバ３５内の外周側の位置にチャンバの壁面の一部として配置されている。
【００３３】
この配置位置により、配管４５，４６から基板３３へ送出されるガスの流れおよび基板３３から配管４７へ送出されるガスの流れを阻害することなく、ランプヒータ２１によってチャンバ３５内を加熱することができる。この構成により、基板３３を均一にエッチングしつつ、珪フッ化アンモニウムの昇華と基板３３の冷却をチャンバ３５内で行うことが可能となる。なお、ランプヒータ２１および窓部２２は、チャンバ３５内で基板３３へのガス供給やガス排出に支障のない周辺部であれば、チャンバ３５の底部側や側面部に配置してもよい。
【００３４】
チャンバ３５の壁面内には、チャンバ３５を加熱する熱交換器３４が配置されている。また、チャンバ３５内には、基板支持台３２と温度センサ２４が配置されている。基板支持台３２は、基板３３を水平に載置する台であり、配管４５，４６から送り込まれるガスの送出口下方に配置されている。
【００３５】
また、基板支持台３２の内部には、ヒータ３１が配置されており、基板３３の底面側から基板３３を加熱する。ヒータ３１は、例えば、シースヒータやカーボンヒータである。また、基板支持台３２の近傍（ここでは底面部）には、温度センサ２４が配置されている。温度センサ２４は、基板３３の温度を検出するセンサである。
【００３６】
エッチング部３Ａでは、シリコン酸化膜をエッチングする際の基板３３の温度を７０〜１００℃程度とし、珪フッ化アンモニウムを昇華させる際の基板３３の温度を１００〜２００℃程度とする。また、珪フッ化アンモニウムを昇華させた後には、基板３３の温度が７０〜１００℃程度となるよう基板３３が冷却される。エッチング部３Ａは、温度センサ２４が検出する温度に基づいて、基板３３の温度が所望の温度となるよう、ヒータ３１、熱交換器３４を加熱させる。
【００３７】
また、エッチング部３Ａは、基板昇降機２６とチャンバ間ゲート２３を有している。基板昇降機２６は、エッチング部３Ａの底面側に配置されており、ベローズ（蛇腹）２５を介してチャンバ３５の外部からチャンバ３５の内部に延びている。基板昇降機２６は、基板支持台３２に設けられた貫通穴を介して基板支持台３２上で基板３３を昇降させる。
【００３８】
チャンバ間ゲート２３は、チャンバ３５の側面部に配置されている。チャンバ間ゲート２３は、エッチング部３Ａと移載室４との間で基板３３を搬送する際に開けられ、基板３３をエッチングする際に閉じられる。
【００３９】
つぎに、エッチング装置１におけるエッチング処理手順について説明する。図３は、実施の形態に係るエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。ＦＯＵＰ５がＦＯＵＰ載置台に載置されると、搬送ロボット１１Ａは、ＦＯＵＰ５から基板３３を取り出して（ステップＳ１０）、ロードロック室２に基板３３を搬入する（ステップＳ２０）。
【００４０】
ロードロック室２は、ロードロック室２内を真空引きする。この後、搬送ロボット１２Ａは、ロードロック室２からエッチング部３Ａまたはエッチング部３Ｂに基板３３を搬入する（ステップＳ３０）。ここでは、エッチング部３Ａに基板３３が搬送される場合について説明する。
【００４１】
エッチング部３Ａのチャンバ３５内に基板３３が搬入されると、エッチング部３Ａは、基板３３のエッチング処理を行う（ステップＳ４０）。基板３３をエッチング処理する際には、チャンバ３５内で基板３３の温度を１００℃以下（例えば７０℃）にした状態で、ガスボンベ６１内のＮＨ3ガスとガスボンベ６４内のＨＦガスとが配管４５を介してチャンバ３５内に送り込まれる。そして、ＮＨ3ガス、ＨＦガスを用いて基板３３上のシリコン酸化膜がエッチングされる。なお、基板３３をエッチング処理する際には、ランプヒータ２１はＯＦＦ状態である。
【００４２】
基板３３をエッチング処理した後、チャンバ３５内では、ランプヒータ２１によるランプ加熱・昇華処理が行われる（ステップＳ５０）。具体的には、ガスボンベ６３内のＨ2ガスが配管４５を介してチャンバ３５内に送り込まれる。このとき、チャンバ３５内にＨ2ガスを導入するのと同時に排気口バルブ２８が閉ざされ、これにより、チャンバ３５内を圧力１０Ｐａ〜１０００Ｐａ（例えば１００Ｐａ）のＨ2ガス封入状態とする。換言すると、チャンバ３５内が圧力１０Ｐａ〜１０００Ｐａとなるまでチャンバ３５内にＨ2ガスが供給される。
【００４３】
さらに、昇降部３６がランプヒータ２１を窓部２２の近傍まで移動させ、ランプヒータ２１がＯＮにされる。これにより、チャンバ３５内が圧力１０〜１０００Ｐａとされた状態で、基板３３の表面がＨ2ガスの対流によって１００〜２００℃まで加熱される。
【００４４】
この状態を所定時間だけ維持することにより、エッチング部３Ａは、シリコン酸化膜をエッチングした際に発生した珪フッ化アンモニウムをチャンバ３５内で昇華させ除去する。なお、エッチング部３Ａは、Ｈ2ガスをチャンバ３５内に送り込む際に、ＮＨ3ガスとＨＦガスのチャンバ３５内への送り込みを停止してもよいし、停止しなくてもよい。
【００４５】
珪フッ化アンモニウムを昇華させた後、チャンバ３５内では、Ｈ2パージ冷却処理が行われる（ステップＳ６０）。具体的には、Ｈ2ガスの導入が継続されつつ排気口バルブ２８が開けられる。さらに、ランプヒータ２１がＯＦＦにされ、昇降部３６がランプヒータ２１を窓部２２側から遠ざかる方向に移動させる。これにより、チャンバ３５内または基板３３の表面の温度をエッチング温度（１００℃以下）にまで下げる。なお、基板３３を冷却する際には、ランプヒータ２１をＮ2ガスなどによって冷却してもよい。
【００４６】
この後、搬送ロボット１２Ａは、エッチング部３Ａから基板３３を搬出し（ステップＳ７０）、ロードロック室２に基板を搬入する（ステップＳ８０）。さらに、搬送ロボット１１Ａは、ロードロック室２から基板３３を搬出し、ＦＯＵＰ５に基板３３を格納する（ステップＳ９０）。
【００４７】
このように、エッチング装置１は、エッチング部３Ａ，３Ｂとは別構成の昇華室（加熱・昇華室）を用いることなく、エッチング部３Ａ，３Ｂ内でシリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板３３の冷却を行うことが可能となる。
【００４８】
つぎに、エッチング部３Ａ，３Ｂ以外の装置によって珪フッ化アンモニウムの昇華や基板３３の冷却を行なう場合のエッチング装置の構成について説明する。この場合、エッチング装置は、珪フッ化アンモニウムの昇華を行う昇華室と、基板３３の冷却を行なう冷却室（冷却ステージ）と、を備えている。
【００４９】
図４は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置の構成を示す図である。同図に示すエッチング装置１００は、ロードロック室２と、エッチング部３Ｘ，３Ｙと、移載室４と、搬送ロボット１１Ｂ，１２Ｂと、冷却室５１と、昇華室５２と、を備えている。
【００５０】
エッチング装置１００では、エッチング部３Ｘ，３Ｙがシリコン酸化膜のエッチングを行い、昇華室５２が珪フッ化アンモニウムの加熱・昇華を行う。また、冷却室５１で基板３３の冷却が行なわれる。
【００５１】
搬送ロボット１１Ｂは、ＦＯＵＰ５からロードロック室２への基板３３の搬送、ロードロック室２から冷却室５１への基板３３の搬送、冷却室５１からＦＯＵＰ５への基板３３の搬送を行う。
【００５２】
また、搬送ロボット１２Ｂは、ロードロック室２からエッチング部３Ｘまたはエッチング部３Ｙへの基板３３の搬送、エッチング部３Ｘまたはエッチング部３Ｙから昇華室５２への基板３３の搬送を行う。また、搬送ロボット１２Ｂは、昇華室５２からロードロック室２への基板３３の搬送を行う。
【００５３】
ここで、エッチング装置１００による基板３３の搬送処理手順について説明する。なお、エッチング部３Ｘ，３Ｙでは同様の処理が行われるので、ここではエッチング部３Ｘでエッチングが行われる場合について説明する。
【００５４】
エッチング装置１００によって基板３３のエッチングを行う際には、基板３３がＦＯＵＰ５内からロードロック室２に搬送される（ＳＴ１１）。その後、基板３３がロードロック室２からエッチング部３Ｘに搬送されて（ＳＴ１２）、エッチング部３Ｘで基板３３がエッチングされる。
【００５５】
基板３３のエッチングが完了すると、基板３３がエッチング部３Ｘ内から昇華室５２に搬送され（ＳＴ１３）、昇華室５２内で珪フッ化アンモニウムの加熱・昇華が行なわれる。そして、基板３３は、昇華室５２内からロードロック室２に搬送される（ＳＴ１４）。
【００５６】
さらに、基板３３は、ロードロック室２から冷却室５１へ搬送され（ＳＴ１５）、冷却室５１で冷却される。その後、基板３３が冷却室５１からＦＯＵＰ５に搬送される（ＳＴ１６）。
【００５７】
このように、エッチング装置１００では、シリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板３３の冷却を行う場合に、ＳＴ１１〜ＳＴ１６までの６回の搬送が行われる。一方、エッチング装置１では、シリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板３３の冷却を行う場合に、ＳＴ１〜ＳＴ４までの４回の搬送でよい。したがって、エッチング装置１を用いることにより、基板３３の搬送回数、搬送距離を少なくすることが可能となる。
【００５８】
つぎに、昇華室５２および冷却室５１を備えたエッチング装置１００におけるエッチング処理手順について説明する。図５は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。図５では、昇華室５２および冷却室５１を備えたエッチング装置１００のエッチング処理手順（左側フロー）と、エッチング部３Ａ，３Ｂを備えたエッチング装置１におけるエッチング処理手順（右側フロー）と、を示している。なお、以下では、エッチング装置１００のエッチング部３Ｘを用いて基板３３をエッチングする場合と、エッチング装置１のエッチング部３Ａを用いて基板３３をエッチングする場合と、の各処理手順について説明する。
【００５９】
エッチング装置１００は、エッチング装置１と同様の処理（ステップＳ１０〜Ｓ４０）によって基板３３をエッチングする。具体的には、ＦＯＵＰ５から基板３３が取り出されて（ステップＳ１１０）、ロードロック室２に基板３３が搬入され（ステップＳ１２０）、ロードロック室２からエッチング部３Ｘに基板３３が搬入される（ステップＳ１３０）。この後、エッチング装置１００では、エッチング部３Ｘでシリコン酸化膜のエッチングが行われる（ステップＳ１４０）。
【００６０】
この後、エッチング装置１では、エッチング部３Ａ内でランプヒータ２１によるランプ加熱・昇華処理が行われ（ステップＳ５０）、その後、エッチング部３Ａで、Ｈ2パージ冷却処理が行われる（ステップＳ６０）。そして、エッチング部３Ａから基板３３が搬出される（ステップＳ７０）。
【００６１】
また、エッチング装置１００では、エッチング部３Ｘでシリコン酸化膜のエッチングが行われた後、エッチング部３Ｘから基板３３が搬出され（ステップＳ１５０）、昇華室５２内に基板３３が搬入される（ステップＳ１６０）。そして、昇華室５２内でランプ加熱・昇華処理が行われる（ステップＳ１７０）。
【００６２】
その後、昇華室５２内から基板３３が搬出され（ステップＳ１８０）、ロードロック室２に基板３３が搬入される（ステップＳ１９０）。そして、冷却室５１で基板３３が冷却され（ステップＳ２００）、その後、ＦＯＵＰ５に基板３３が格納される（ステップＳ２１０）。
【００６３】
一方、エッチング装置１では、エッチング部３Ａから搬出された基板３３がロードロック室２に搬入され（ステップＳ８０）、その後、ＦＯＵＰ５に基板３３が格納される（ステップＳ９０）。このように、エッチング装置１では、エッチング装置１００と比べて、ステップＳ５０，Ｓ６０の処理が追加される代わりに、ステップＳ１６０〜Ｓ１８０，Ｓ２００の処理が省略される。
【００６４】
半導体装置（半導体集積回路）を製造する際には、基板３３上に半導体回路パターンが形成される。このとき、基板３３へは、成膜処理、リソグラフィ処理、エッチング装置１などを用いたエッチング処理などが行われる。
【００６５】
具体的には、基板３３上にパターン形成対象となる膜を成膜した後、この膜上にレジストが塗布される。そして、マスクパターンの形成されたマスクを用いて、レジストパターンを形成する。リソグラフィ処理によるレジストパターンの形成処理は、光リソグラフィを用いてもよいし、インプリントリソグラフィを用いてもよい。
【００６６】
レジストパターンを形成した後、レジストパターンの下層膜（例えば、シリコン酸化膜）が、エッチング装置１などによってエッチングされ、これによりにレジストパターンに対応する実パターンが基板３３上に形成される。半導体装置を製造する際には、成膜処理、リソグラフィ処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００６７】
このように、エッチング装置１は、エッチング部３Ａ，３Ｂでシリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板３３の冷却を行うので、基板３３の搬送時間を短縮することが可能となる。
【００６８】
また、基板３３の搬送時間が短縮されるのでエッチングを行う際のタクトタイムを改善することが可能となる。また、基板３３の搬送経路が短くなるのでエッチング装置１の設置面積（フットプリント）を小さく抑えることが可能となる。
【００６９】
また、冷却室５１や昇華室５２が不要となるので、簡易な構成で基板３３をエッチングすることが可能となる。したがって、エッチング装置１の設置コストを低く抑えることが可能となる。また、冷却室５１や昇華室５２が不要となるので、エッチング装置１の設置面積を小さく抑えることが可能となる。
【００７０】
また、珪フッ化アンモニウムを昇華する際には、ランプヒータ２１を窓部２２の近傍まで移動させた状態で、ランプヒータ２１がチャンバ３５内を加熱するので、加熱効率が向上する。また、基板３３を冷却する際には、ランプヒータ２１を窓部２２から遠ざけているので冷却効率が向上する。
【００７１】
また、基板３３を冷却する際には、基板３３がチャンバ３５内に入ったまま、チャンバ３５内にＨ2ガスを流しているので、チャンバ３５内の温度（基板３３の温度）を短時間でエッチング処理時の温度に戻すことが可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態では、エッチング装置１が２つのエッチング部３Ａ，３Ｂを備えている場合について説明したが、エッチング装置１は、１つのエッチング部を備えていてもよいし、３つ以上のエッチング部を備えていてもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、エッチング部３Ａ，３Ｂ内で基板３３の冷却を行う場合について説明したが、基板３３の冷却は、別装置（冷却室など）で行ってもよい。この場合、エッチング部３Ａ，３Ｂによってシリコン酸化膜のエッチングと珪フッ化アンモニウムの昇華が行われ、別装置で基板３３の冷却が行われる。また、珪フッ化アンモニウムの昇華や基板３３の冷却に用いるガスは、Ｈ2ガスに限らず、熱効率の良いガスであれば、他のガス（Ｎ2ガスやＨｅガスなど）を用いてもよい。
【００７４】
このように実施形態によれば、エッチング部３Ａ，３Ｂ内でエッチングと珪フッ化アンモニウムの昇華と基板３３の冷却とを行うので、簡易な構成で基板３３上から珪フッ化アンモニウムを除去することが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１，１００…エッチング装置、２…ロードロック室、３Ａ，３Ｂ…エッチング部、１１Ａ，１２Ａ…搬送ロボット、２１…ランプヒータ、２２…窓部、２４…温度センサ、３０…真空ポンプ、３１…ヒータ、３２…基板支持台、３３…基板、３４…熱交換器、３５…チャンバ、３７…シャワーヘッド、４５，４６，４７…配管、５１…冷却室、５２…昇華室、６１〜６５…ガスボンベ。
【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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