(57)【要約】【課題】シリコンとシリコン窒化物とを有する被処理物においてシリコンを選択的にエッチングする。【解決手段】酸化性エッチャント生成部２０でオゾン等の酸化性反応ガスを生成する。フッ素含有ガスのＣＨ４と水分とアンモニア含有ガス又は窒素ガスとを混合し、フッ素系エッチャント生成部３０の電極間３１ａにおいて大気圧近傍下でプラズマ化し、ＨＦ等のフッ素系反応ガスとフッ化アンモニウムを含むフッ素系エッチャントを生成する。酸化性エッチャントとフッ化系エッチャントとを混合し、被処理物９０に供給する。【選択図】図１
2009094209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンの膜とシリコン窒化物の膜とを有する被処理物における前記シリコン膜を、酸化性反応ガスとフッ素系反応ガスとを含むエッチャントによりエッチングする方法において、
前記エッチャントが、アンモニアを更に含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
フッ素含有ガスと水分とアンモニア含有ガス又は窒素含有ガスとを混合して大気圧近傍下でプラズマ化する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記アンモニア含有ガス又は窒素含有ガスが、前記フッ素含有ガスとアンモニア含有ガス又は窒素含有ガスとの合計量に対し１５〜３０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
アンモニア又はフッ化アンモニウムを溶解させた水を添加したフッ素含有ガスを大気圧近傍下でプラズマ化する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記被処理物に前記エッチャントと共に不活性の乾燥ガスを吹き付けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のエッチング方法。
【請求項６】
シリコンの膜とシリコン窒化物の膜とを有する被処理物における前記シリコン膜を、酸化性反応ガスとフッ素系反応ガスとを含むエッチャントによりエッチングする方法において、
前記被処理物に前記エッチャントと共に不活性の乾燥ガスを吹き付けることを特徴とするエッチング方法。
【請求項７】
前記乾燥ガスの流量が、前記エッチャントおよび乾燥ガスの総流量の２５〜４０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項５又は６に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリコン（Ｓｉ）の膜とシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）の膜とを有する被処理物のドライエッチング方法に関し、とくにシリコン膜を選択的にエッチングするのに適した方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、ウェハ表面のシリコンをオゾンによって酸化させ、酸化シリコンとしたうえで（式１）、フッ酸を用いてエッチングすることが記載されている。フッ酸は、フッ酸蒸気発生器で蒸発させ、これをウェハ表面に導いている。
特許文献３には、ＣＦ４等のフッ素含有ガス中に大気圧近傍放電を起こすことによりＨＦ，ＣＯＦ２等を生成し、更にＣＯＦ２については、ＣＦ４等に混合させておいた水と反応させてＨＦとし（式２）、このようにして得たＨＦによって酸化シリコンをエッチング（式３）することが記載されている。
Ｓｉ ＋ ２Ｏ３ → ＳｉＯ２ ＋ ２Ｏ２  （式１）
ＣＯＦ２ ＋ Ｈ２Ｏ → ＣＯ２ ＋ ２ＨＦ  （式２）
ＳｉＯ２ ＋ ４ＨＦ ＋ Ｈ２Ｏ → ＳｉＦ４ ＋ ３Ｈ２Ｏ  （式３）
特許文献４には、加湿したＣＦ４から大気圧プラズマ放電によってＨＦを得、これにＯ３を添加し、酸化シリコンをエッチングすることが記載されている。
特許文献５には、ＣＦ４とＯ２を大気圧放電させてラジカルを得、これをプラズマ空間から温度２０℃又は１００℃の基板に導き、単結晶シリコンをエッチングすることが記載されている。
特許文献６には、加湿ＣＦ４又は乾燥ＣＦ４を大気圧放電させ、基板温度９０℃で結晶シリコンをエッチングすることが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２６４１６０号公報
【特許文献２】特開２００４−５５７５３号公報
【特許文献３】特開２０００−５８５０８号公報
【特許文献４】特開２００２−２７０５７５号公報
【特許文献５】特開平０４−３５８０７６号公報
【特許文献６】特開２０００−１６４５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アモルファスシリコン等のシリコン膜は、大気圧プラズマなどによって生成したフッ化水素などのフッ素系反応ガスと、オゾンなどの酸化性反応ガスとを混合したエッチャントによってエッチング可能である。しかし、シリコン窒化物が下地膜として設けられている場合、その露出されている部分までもがフッ素系反応ガスによってエッチングされてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
シリコン膜とシリコン窒化物膜とのうちシリコンを選択的にエッチングするには、シリコン窒化物膜のエッチング速度が小さくなるようにするとよい。一方、シリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）とフッ素系反応ガスのフッ化水素（ＨＦ）とは、次式のように反応し、これにより珪フッ化アンモニウム（(ＮＨ４)２ＳｉＦ６）が生成される。
Ｓｉ３Ｎ４ ＋ ＨＦ → (ＮＨ４)２ＳｉＦ６  （式４）
珪フッ化アンモニウムは、沸点が１３０〜１４０℃であり、大気圧、室温下では難揮発性であるが、水への易溶解性を有している（式５）。
(ＮＨ４)２ＳｉＦ６ ＋ Ｈ２Ｏ  ⇔  Ｓｉ４＋ ＋ ＮＨ４＋ ＋ Ｆ− ＋ Ｈ２Ｏ  （式５）
溶媒の水は、フッ素系反応ガスの原料（ＣＦ４等）に添加した水分やシリコンのエッチング時に生成される水分（式３）が供給源となる。
なお、反応式４及び５において、各項の係数は省略されている。
【０００５】
そこで、発明者は、珪フッ化アンモニウムの水への溶解を抑制することによりシリコン窒化物膜のエッチング速度を下げることを着想した。
珪フッ化アンモニウムの水への溶解を抑制するには２つの手段が考えられる。１つは、水溶液中のフッ化アンモニウム濃度を増やすことである。もう１つは、珪フッ化アンモニウムが溶解する水の量を減らすことである。
【０００６】
１つめの手段について説明する。
フッ化アンモニウムは水中ではアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）とフッ素イオン（Ｆ−）とに電離している。水中のこれらイオンの濃度を増やすと、式５の平衡反応は左側への逆反応が優勢になる。したがって、珪フッ化アンモニウムの水への溶解を抑制できる。
そこで、第１の発明では、酸化性反応ガスとフッ素系反応ガスとを含むエッチャントにアンモニアを更に含ませたものである。エッチャント中のアンモニアは、アンモニア単体（ＮＨ３）に限られず、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）やアンモニウム化合物等の形で存在していてもよく、フッ化アンモニウムとして存在しているのが好ましい。フッ化アンモニウムは、フッ素含有ガス（ＣＦ４等）と水分とアンモニア含有ガスとを混合して大気圧近傍下でプラズマ化することにより、フッ化水素（ＨＦ）等のフッ素系反応ガスを生成するのに併せて生成することができる。
【０００７】
ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０4〜５０．６６３×１０4Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。
【０００８】
アンモニア含有ガスに代えて窒素含有ガスを用い、これとフッ素含有ガスと水分とを混合して大気圧近傍下でプラズマ化することにしてもよい。プラズマによって窒素含有ガス中の窒素と水分中の水素とからアンモニアを生成することができる。さらに、このアンモニアと、フッ素含有ガスからのフッ素とによって、フッ化アンモニウムを生成することができる。
【０００９】
前記アンモニア含有ガス又は窒素含有ガスは、前記フッ素含有ガスとアンモニア含有ガス又は窒素含有ガスとの合計量に対し１５〜３０ｖｏｌ％であることが好ましい。
【００１０】
アンモニア又はフッ化アンモニウムを溶解させた水をフッ素含有ガスに添加することにしてもよい。これによって、単一の添加操作で水分とアンモニア又はフッ化アンモニウムとを同時にフッ素含有ガスに添加でき、装置構成及び操作を簡素化することができる。
【００１１】
もう１つの手段について説明する。
式４及び式５に示すように、シリコン窒化物のエッチング反応は、被処理物の表面に凝縮した水分への溶解反応である。したがって、被処理物の表面の水を減らすと、式５の平衡反応が左側へ進み、珪フッ化アンモニウムの溶解を抑制できる。ただし、フッ素系反応ガスの原料としての水を減らすとエッチングレートが低下する。
【００１２】
そこで、第２の発明では、酸化性反応ガスとフッ素系反応ガスとを含むエッチャントと共に不活性の乾燥ガスを被処理物に吹き付けるものである。これにより、全体の流量が増え、被処理物の表面でのガス線速が大きくなる。この結果、被処理物の表面の水分蒸発を促進させることができ、珪フッ化アンモニウムが溶解しにくくすることができる。乾燥ガスとして窒素ガスや希ガスなどの不活性ガスを用いることにより、エッチャントによるシリコンのエッチング効果を阻害するのを防止できる。乾燥ガスの流量は、前記エッチャントおよび乾燥ガスの総流量の２５〜４０ｖｏｌ％であることが好ましい。
【００１３】
第１、第２の発明を組み合わせてもよく、そうすることによって相乗的な効果が期待できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シリコン膜のエッチングレートを維持できる一方、シリコン窒化物膜のエッチングレートを抑制でき、シリコン膜の選択比を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
被処理物９０は、例えばＦＰＤ用のガラス基板や半導体ウェハからなる基材の上に下地材としてシリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）の膜９２が形成され、このシリコン窒化物膜９２の上にエッチング対象のアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）の膜９３が積層されている。シリコン窒化物膜９２の一部は露出されている。
【００１６】
ドライエッチング装置１は、ステージ１０（被処理物配置部）と、酸化性エッチャント生成部２０と、フッ素系エッチャント生成部３０とを備えている。ステージ１０上に被処理物９０が配置されている。ステージ１０にはヒータ等の温調手段（図示省略）が組み込まれている。これにより、被処理物９０が温調されるようになっている。
ステージ１０ひいては被処理物９０は、図示しない移動手段によってエッチャント生成部２０，３０に対し相対的に左右にスキャンされるようになっている。
【００１７】
酸化性エッチャント生成部２０は、一対の電極２１，２１を有する大気圧プラズマ生成装置にて構成されている。電極２１，２１は、互いに対向するように配置され、間に電極間空間２１ａが形成されている。少なくとも一方の電極２１の対向面にはアルミナ等からなる固体誘電体層（図示省略）が形成されている。これら電極２１，２１の一方には電源２２が接続され、他方は電気的に接地されている。電源２２からの電圧供給により電極２１間に大気圧放電が生成されるようになっている。
【００１８】
電極間空間２１ａの上端部（上流端）に酸素供給源２３が接続されている。酸素供給源２３には、酸素含有ガスとして単体の酸素（Ｏ２）が蓄えられている。この酸素が、電極間２１ａに導入され、プラズマ化（分解、励起、活性化、ラジカル化、イオン化を含む）される。これにより、Ｏ３や酸素ラジカル等の酸化性反応ガスを含む酸化性エッチャントが生成されるようになっている。
電極間空間２１ａの下端部から導出路４２が延びている。
【００１９】
フッ素系エッチャント生成部３０は、一対の電極３１，３１を有する大気圧プラズマ生成装置にて構成されている。電極３１，３１は、互いに対向するように配置され、間に電極間空間３１ａが形成されている。少なくとも一方の電極３１の対向面にはアルミナ等からなる固体誘電体層（図示省略）が形成されている。これら電極３１，３１の一方には電源３２が接続され、他方は電気的に接地されている。電源３２からの電圧供給により電極３１間に大気圧放電が生成されるようになっている。
【００２０】
電極間空間３１ａの上端部（上流端）に供給ライン３４を介してフッ素供給源３３が接続されている。フッ素供給源３３には、フッ素含有ガスとして例えばＣＦ４が蓄えられている。このＣＦ４が、電極間空間３１ａに導入されてプラズマ化されるようになっている。
フッ素含有ガスにＨｅ，Ａｒなどの希ガスを混合してもよい。これによって、大気圧プラズマ放電を安定化でき、フッ素含有ガスの分解を促進させることができる。
【００２１】
フッ素供給源３３からの供給ライン３４に加湿器３５（水分添加手段）が接続されている。加湿器３５には水（Ｈ２Ｏ）が蓄えられている。この加湿器３５によって供給ライン３４のＣＦ４に水分が添加されるようになっている。水分添加量は、ＣＦ４ガスの流量の０．５〜２ｖｏｌ％であるのが好ましい。
【００２２】
さらに、供給ライン３４には、アンモニア供給源３６が接続されている。供給源３６には、アンモニア（ＮＨ３）が蓄えられている。
【００２３】
電極間空間３１ａの下端部から導出路４３が延びている。この導出路４３が、酸化性エッチャント生成部２０からの導出路４２と合流されている。この合流部４４から吹出路４５が延びている。この吹出路４５の先端開口（吹出し口）が、ステージ１０上の被処理物９０に対向されるようになっている。
【００２４】
上記構成のエッチング装置１において、フッ素供給源３３からのＣＦ４に加湿器３５から水蒸気が添加されるとともに、アンモニア供給源３６からアンモニアガスが添加される。アンモニアガスの添加流量は、ＣＦ４ガスおよびアンモニアガスの総流量の１５〜３０ｖｏｌ％であるのが好ましい。これにより、ＣＦ４、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３を含む混合ガスが生成される。この混合ガスが、供給ライン３４から電極間３１ａに導入されてプラズマ化され、各ガス成分が分解される。
これにより、ＨＦ等のフッ素系反応ガスを生成できるだけでなく、フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）をも生成することができる。
【００２５】
これら反応生成物（ＨＦ，ＮＨ４Ｆ等）の他、未反応の水分やアンモニア等を含むフッ素系エッチャントが、導出路４３に導出される。一方、酸化性エッチャント生成部２０において、Ｏ３等の酸化性反応ガスを含む酸化性エッチャントが生成され、導出路４２に導出される。これら導出路４２，４３からのエッチャントどうしが合流部４４で合流して混合される。以下、フッ素系エッチャントと酸化性エッチャントの混合ガスを混合エッチャントと称す。この混合エッチャントが、吹出路４５から吹き出され、被処理物９０に吹き付けられる。
【００２６】
そして、混合エッチャント中のＯ３等の酸化性反応ガスによってアモルファスシリコン９３が酸化される（式１）。この酸化シリコンと混合エッチャント中のＨＦ等のフッ素系反応ガスとが反応し、ＳｉＦ４等の揮発性成分が生成される（式３）。こうして、アモルファスシリコン９３のエッチングがなされる。このエッチング反応によりＨ２Ｏが生成され（式３の右辺第２項）、これが被処理物９０の表面に凝縮する。混合エッチャント中のＨ２Ｏも上記凝縮水分の形成ないしは成長に寄与する。この凝縮水分に混合エッチャント中のアンモニアやフッ化アンモニウムが溶解する。したがって、凝縮水分は、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）やフッ素イオン（Ｆ−）を含む溶液になっている。
【００２７】
混合エッチャントは、アモルファスシリコン膜９３だけでなく、シリコン窒化物膜９２の露出部分にも接触する。これにより、混合エッチャント中のＨＦとシリコン窒化物とが反応し、珪フッ化アンモニウム（(ＮＨ４)２ＳｉＦ６）が生成され（式４）、この珪フッ化アンモニウムが上記凝縮水分に溶解（式５）する可能性がある。一方、上述したように、この凝縮水分には、アンモニウムイオンやフッ素イオンが既にある程度の濃度含有されている。したがって、凝縮水分内における式５の平衡反応はむしろ左側に進もうとする。よって、シリコン窒化物膜からの溶解が抑制される。この結果、シリコン窒化物膜のエッチングレートを下げることができ、ひいてはアモルファスシリコン膜を選択的にエッチングすることができる。
シリコン窒化物膜のエッチングレートを下げることができるため、シリコン窒化物をはじめから薄く成膜しておくことも可能になる。
【００２８】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
図２に示すように、酸化性エッチャント生成部として、オゾナイザー２０Ａを用いてもよい。これにより、酸素供給源２３の酸素を原料とし、酸化性反応ガスとしてオゾンを生成することができる。
【００２９】
図３に示すように、酸化性エッチャント生成部２０とフッ素系エッチャント生成部３０とが、互いに共通の大気圧プラズマ生成装置５０によって構成されていてもよい。酸素供給源２３からのＯ２とフッ素供給源３３からのＣＦ４とは、互いに合流されるとともに、Ｈ２ＯとＮＨ３が添加混合されたうえで、共通の電極間空間５１に導入される。この電極間空間５１において、Ｏ３や酸素ラジカル等の酸化性反応ガスやＨＦ等のフッ素系反応ガスを生成でき、さらにフッ化アンモニウムを生成できる。
この実施形態では、大気圧プラズマ生成装置５０が１つだけあればよく、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００３０】
図４に示すように、第１実施形態の供給ライン３４にアンモニア供給源３６に代えて窒素供給源３７を接続してもよい。窒素供給源３７には、窒素含有ガスとして単体の窒素（Ｎ２）が蓄えられている。この窒素が、フッ素供給源３３からのＣＦ４と加湿器３５からのＨ２Ｏと混合されて電極間空間３１ａに導入されてプラズマ化される。これにより、各ガス成分が分解され、窒素ガスのＮとＨ２ＯのＨとによりアンモニアが生成される。さらに、このアンモニアとＣＦ４のＦとによりフッ化アンモウムが生成される。これにより、エッチャントにアンモニアやフッ化アンモウムを含有させることができ、これを被処理物へ供給してシリコン窒化物膜のエッチング抑制を図ることができる。
【００３１】
図５に示すように、加湿器３５に代えてアンモニア水供給源３８を設け、その容器にアンモニア水を蓄えておくことにしてもよい。このアンモニア水を気化又は霧化してフッ素供給源３３からのＣＦ４に添加する。これによって、単一の添加操作によって水分とアンモニアを同時にＣＦ４に混合することができる。したがって、供給ライン３４に別途アンモニア供給源３６や窒素供給源３７を設ける必要はなく、装置構成の簡素化を図ることができる。
アンモニア水混合後のＣＦ４は、電極間空間３１ａに導入されてプラズマ化される。これにより、ＨＦ等のフッ素系反応ガスやフッ化アンモニウムを生成することができる。
【００３２】
図６に示すように、アンモニア水供給源３８に代えてフッ化アンモニウム水溶液供給源３９を設け、その容器にフッ化アンモニウムの水溶液を蓄えておくことにしてもよい。このフッ化アンモニウム水溶液を気化又は霧化してＣＦ４に添加し、プラズマ化する。これによって、フッ化アンモニウムを含むエッチャントを確実に生成することができる。
【００３３】
図７に示す実施形態では、アンモニア含有物供給源３６，３８，３９が設けられていない。これに代えて、乾燥ガス供給源６０が設けられている。乾燥ガス供給源６０には、不活性の乾燥ガスとして窒素（Ｎ２）が蓄えられている。乾燥ガス供給源６０から乾燥ガス路６１が延び、導出路４２，４３どうしの合流部４４に接続されている。
【００３４】
この実施形態によれば、合流部４４において、導出路４２からの酸化性エッチャントと導出路４３からのフッ素系エッチャントとが合流されるとともに、さらに乾燥ガスが合流され、吹出路４５から吹き出される。したがって、被処理物の表面上でのガス線速が大きくなり、被処理物の表面の凝縮水分の気化が促進され、凝縮水分の量が減る。これによって、シリコン窒化物膜からの珪フッ化アンモニウムが凝縮水分に溶解するのを抑制することができる。この結果、シリコン窒化物膜のエッチングレートを下げることができ、ひいてはアモルファスシリコン膜を選択的にエッチングすることができる。
【００３５】
図８に示すように、フッ素含有ガスへのアンモニア混合手段（図１等）と、混合エッチャントへの乾燥ガス混合手段（図７）とを組み合わせてもよい。これによって、被処理物９０の表面の凝縮水分中のアンモニアイオン濃度やフッ素イオン濃度を高めることができるとともに、凝縮水分の気化を促進させて凝縮水分を減量することができる。よって、シリコン窒化物膜のエッチングを相乗的に抑制することができ、ひいてはアモルファスシリコン膜を一層確実に選択エッチングすることができる。
【００３６】
図９に示すように、フッ素含有ガスへの窒素混合手段（図４）と、エッチャントへの乾燥ガス混合手段（図７）とを組み合わせてもよい。これによって、図８の実施形態と同様の相乗的効果を得ることができる。この場合、フッ素含有ガスに混合するための窒素ガスの供給源と乾燥ガスとしての窒素ガスの供給源を１つの窒素供給源７０で共有させることが好ましい。これによって、装置構成を簡素化することができる。窒素供給源７０からの供給路７１は、２つに分岐され、１つの分岐路７２は供給ライン３４に合流され、もう１つの分岐路７３は導出路４２，４３の合流部４４に合流される。
【００３７】
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、酸素供給源２３の酸素含有ガスは、Ｏ２に限られず、ＮＯ，ＮＯ２，Ｎ２Ｏなどを用いてもよい。
フッ素含有ガスとして、ＣＦ４に代えて、ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＳＦ６，ＮＦ３，ＸｅＦ２などを用いることにしてもよい。
酸素含有ガスやフッ素含有ガスはアルゴンなどの希ガスや窒素で希釈してもよい。
ＣＦ４等のフッ素含有ガスに水分を添加した後、アンモニア又は窒素を混合してもよく、フッ素含有ガスにアンモニア又は窒素を混合した後、水分を添加してもよく、アンモニア又は窒素に水分を添加したうえでフッ素含有ガスと混合してもよい。
乾燥ガスとして窒素に代えて、ヘリウムやアルゴン等の希ガスを用いてもよい。
図１〜図９の各実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、図４〜図９においても酸化性エッチャント生成部としてオゾナイザー２０Ａ（図２）を用いてもよい。図４〜図９においても、酸素含有ガスとフッ素含有ガスを共通の大気圧プラズマ生成装置５０（図３）でプラズマ化することにしてもよい。
【実施例１】
【００３８】
図４の装置を用いてエッチングを行なった。
Ｎ２のＣＦ４ガスへの混合量は、Ｎ２／（ＣＦ４＋Ｎ２）＝１０〜３０ｖｏｌ％とした。また、比較例として窒素を混合しない（Ｎ２＝０％）場合のデータ採りも併せて行なった。
水分添加量は、ＣＦ４とＮ２の合計流量に対し、１．６ｖｏｌ％とした。
各エッチャント生成部のプラズマ放電条件は以下のとおりである。
電極間間隔  ：  １ｍｍ
電極間電圧：  Ｖｐｐ＝１２ｋＶ
電源周波数：  ２０ｋＨｚ
アモルファスシリコン膜およびシリコン窒化物膜が設けられた試料をステージ１０に載せ、吹出路４５に対しスキャンさせながらエッチング処理を行なった。処理条件は以下のとおりである。
スキャン速度  ：  ２ｍ／ｍｉｎ
スキャン回数  ：  １０回
【００３９】
図１０は、１スキャンあたりのアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ）およびシリコン窒化物膜（ＳｉＮｘ）の各エッチング量と選択比を示したものである。選択比は、アモルファスシリコン膜のエッチングレートをシリコン窒化物膜のエッチングレートで割った値である。
比較例（Ｎ２＝０％）の選択比は１．１であり、アモルファスシリコン膜のエッチングレートがシリコン窒化物膜より僅かに大きい程度であった。これに対し、窒素ガスを混入すると、アモルファスシリコン膜のエッチングレートを大きくできる一方、シリコン窒化物膜のエッチングレートを小さくすることができ、したがって、選択比を向上させることができた。窒素ガスの混合量を１５〜３０ｖｏｌ％とすると、選択比が２を上回るようにすることができ、アモルファスシリコン膜を良好に選択エッチングできることが確認された。
また、吹出路４５から吹き出されたエッチャントにはアンモニアが含有されていることが確認された。
【実施例２】
【００４０】
図７の装置を用いてエッチングを行なった。
乾燥ガスとしてのＮ２ガス量は、ＣＦ４とＯ２とＮ２の合計流量に対し、１６〜３８％とした。
フッ素系エッチャント生成部３０の水分添加量は、ＣＦ４とＮ２の合計流量に対し、１．６ｖｏｌ％とした。
各エッチャント生成部のプラズマ放電条件は以下のとおりである。
電極間隔  ：  １ｍｍ
電極間電圧：  Ｖｐｐ＝１２ｋＶ
電源周波数：  ２０ｋＨｚ
アモルファスシリコン膜およびシリコン窒化物膜が設けられた試料をステージ１０に載せてスキャンさせながらエッチング処理を行なった。処理条件は以下のとおりである。
スキャン速度  ：  ２ｍ／ｍｉｎ
スキャン回数  ：  １０回
【００４１】
結果を図１１に示す。比較例（Ｎ２＝０％）は、上記実施例１と共通であり、選択比は１．１であったのに対し、乾燥ガス（Ｎ２）の導入により選択比が向上した。乾燥ガス（Ｎ２）の混合比を２８％とした場合、選択比は１．５以上まで向上した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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、アモルファスシリコン等の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】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図８】本発明の第８実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図９】本発明の第９実施形態に係るドライエッチング装置の概略を示す解説図である。
【図１０】実施例１の結果を示すグラフである。
【図１１】実施例２の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１      ドライエッチング装置
１０    ステージ（被処理物配置部）
２０    酸化性エッチャント生成部
２０Ａ  オゾナイザー（酸化性エッチャント生成部）
２１ａ  電極間空間（大気圧プラズマ放電空間）
２３    酸素供給源
３０    フッ素系エッチャント生成部
３１ａ  電極間空間（大気圧プラズマ放電空間）
３３    フッ素供給源
３４    供給ライン
３５    加湿器（水分添加手段）
３６    アンモニア供給源
３７    窒素供給源
３８    アンモニア水供給源
３９    フッ化アンモニウム水溶液供給源
５０    共通大気圧プラズマ生成装置
５１    電極間空間（大気圧プラズマ放電空間）
６０    乾燥ガス供給源
６１    乾燥ガス路
７０    窒素供給源
【図１】
2009094209.tif 000003
【図２】
2009094209.tif 000004
【図３】
2009094209.tif 000005
【図４】
2009094209.tif 000006
【図５】
2009094209.tif 000007
【図６】
2009094209.tif 000008
【図７】
2009094209.tif 000009
【図８】
2009094209.tif 000010
【図９】
2009094209.tif 000011
【図１０】
2009094209.tif 000012
【図１１】
2009094209.tif 000013