(57)【要約】【課題】シリコンのエッチングレートを高くでき、かつエッチングの質を良好にできるエッチング装置を提供する。【解決手段】ノズルヘッド５１を移動方向ｂにＮ個並べる。被処理物９を移動方向ｂに相対移動させる。ノズルヘッド５１の対向面５２を被処理物９から距離Ｚ［ｍ］だけ隔てて対向させ、吹出し口５３からフッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを吹き出し、吸込み口５４から吸い込む。エッチングガスの流量は、被処理物９が前記移動方向に相対的に片道移動される間にエッチングされるシリコンの厚さが約ｔ［ｍ］となる量とする。ノズルヘッド５１の数Ｎは、Ｎ１≦Ｎ≦Ｎ２とする。  Ｎ１＝ｔ／（１×１０−７）  Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ２  （ただし、Ｎ１の小数点以下は切り上げ、Ｎ２の小数点以下は切り捨てる。）【選択図】図１
2009260181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動方向に並べられたＮ個（Ｎ≧２）のノズルヘッドと、エッチングされるべきシリコンを含む被処理物を前記移動方向に沿う一の平面に沿って前記移動方向に前記ノズルヘッドに対し相対移動させる移動手段と、を備え、前記ノズルヘッドが、前記平面と距離Ｚ［ｍ］だけ隔てて対向する対向面を有し、前記対向面にはフッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを吹き出す吹出し口とガスを吸い込む吸込み口とが前記移動方向に離れて形成され、前記吹出し口と吸込み口との距離が、前記対向面と前記平面との間の距離Ｚの２倍以上であり、前記エッチングガスの流量が、前記被処理物が前記移動方向に相対的に片道移動される間に前記Ｎ個のノズルヘッドからのエッチングガスによりエッチングされる前記シリコンの厚さが約ｔ［ｍ］となる量であり、前記ノズルヘッドの数Ｎの下限をＮ１とし、上限をＮ２とすると下式が成り立つことを特徴とするエッチング装置。
Ｎ１＝ｔ／（１×１０−７）        （１）
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ２          （２）
（ただし、式（１）の小数点以下は切り上げ、式（２）の小数点以下は切り捨てる。）
【請求項２】
前記ノズルヘッドの数Ｎの下限Ｎ１が、下式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
Ｎ１＝ｔ／（１．８×１０−８）        （３）
（ただし、小数点以下は切り上げる。）
【請求項３】
前記ノズルヘッドの数Ｎの下限Ｎ１が、下式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
Ｎ１＝ｔ／（６×１０−９）        （４）
（ただし、小数点以下は切り上げる。）
【請求項４】
前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２が、下式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
Ｎ２＝２５００×ｔ／Ｚ２          （５）
（ただし、小数点以下は切り捨てる。）
【請求項５】
前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２が、下式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
Ｎ２＝１５００×ｔ／Ｚ２          （６）
（ただし、小数点以下は切り捨てる。）
【請求項６】
前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２が、下式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置。
Ｎ２＝１０００×ｔ／Ｚ２          （７）
（ただし、小数点以下は切り捨てる。）
【請求項７】
前記対向面の前記移動方向の端部に前記平面に向けて突出する凸部が形成されており、前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２の式中のＺを、前記凸部と前記平面との間の距離Ｚ０［ｍ］に置換したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のエッチング装置。
【請求項８】
前記厚さｔが、前記シリコンのエッチングすべき初期厚さ［ｍ］であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のエッチング装置。
【請求項９】
移動方向に並べられたＮ個（Ｎ≧２）のノズルヘッドと、エッチングされるべきシリコンを含む被処理物を前記移動方向に沿う一の平面に沿って前記移動方向に前記ノズルヘッドに対し相対移動させる移動手段と、を備え、前記ノズルヘッドが、前記平面と距離Ｚ［ｍ］だけ隔てて対向する対向面を有し、前記対向面にはフッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを吹き出す吹出し口とガスを吸い込む吸込み口とが前記移動方向に離れて形成され、前記吹出し口と吸込み口との距離が、前記対向面と前記平面との間の距離Ｚの２倍以上であり、前記エッチングガスの流量が、前記被処理物が前記移動方向に相対的に片道移動される間に前記Ｎ個のノズルヘッドからのエッチングガスによりエッチングされる前記シリコンの厚さが約ｔ［ｍ］となる量であるエッチング装置を製造する方法であって、前記ノズルヘッドの数ＮをＮ１≦Ｎ≦Ｎ２の範囲で設定することを特徴とするエッチング装置の製造方法。
ここで、Ｎ１＝ｔ／（１×１０−７）        （１）
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ２          （２）
（ただし、式（１）の小数点以下は切り上げ、式（２）の小数点以下は切り捨てる。）
【請求項１０】
前記対向面の前記移動方向の端部に前記平面に向けて突出する凸部を形成し、前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２を前記式（２）に代えて下式（８）とすることを特徴とする請求項９に記載のエッチング装置の製造方法。
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ０２      （８）
（ここで、Ｚ０は前記凸部と前記平面との間の距離［ｍ］であり、小数点以下は切り捨てる。）
【請求項１１】
請求項１〜８の何れかに記載のエッチング装置又は請求項９若しくは１０に記載の方法にて製造されたエッチング装置を用い、前記被処理物のシリコンをエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
【請求項１２】
フッ素含有化合物と水素含有化合物を含むガスをプラズマ化することにより前記フッ化水素を生成することを特徴とする請求項１１に記載のエッチング方法。
【請求項１３】
前記フッ化水素とは別途にオゾナイザーによってオゾンを生成した後、このオゾンを前記フッ化水素と混合し前記エッチングガスを得ることを特徴とする請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３の何れかに記載の方法により前記シリコンがエッチングされたことを特徴とする被処理物。
【請求項１５】
液晶ディスプレイ用基板であることを特徴とする請求項１４に記載の被処理物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フッ化水素及びオゾンを含むエッチャントを用いてシリコンをエッチングする装置及びその製造方法並びに該装置を用いたエッチング方法及び被処理物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１では、チャンバー内に設けた複数のノズルヘッドから処理ガスを吹き出し、被処理基板のエッチング等の表面処理を行っている。チャンバー内には処理ガスが充満されることになる（以下「チャンバー方式」と称す）。
【０００３】
特許文献２では、プラズマ生成部で生成したフッ化水素（ＨＦ）やＣＯＦ２と、オゾナイザで生成したオゾンとを混合したエッチングガスをノズルヘッドから被処理基板に吹き付け、被処理基板の表面のシリコンをエッチングしている。ノズルヘッドにはエッチングガスを吹き出す吹出し口と吸込み口が一方向に離れて形成されている。ノズルヘッドと被処理基板との間の間隔は狭く、処理ガスがノズルヘッドと被処理基板との間の隙間を吹出し口から吸込み口へ流れ、吸込み口から吸い込まれるようになっている（以下「フロー方式」と称す）。
【特許文献１】特開２００４−０１４６３１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９４６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に例示のチャンバー方式では、処理前のガスと処理後のガスとがチャンバー内で混合される。そのため、被処理基板上のガス中の反応成分の濃度が低くなる。また、高濃度の反応成分を含むガスを排気ラインに吸引してしまうおそれがある。したがって、処理効率が低い。
【０００５】
特許文献２に例示のフロー方式では、吹出し口の直下では反応成分の濃度が高く、吸込み口に向かうしたがって反応成分の濃度が低下する。したがって、ノズルヘッドと被処理基板の相対位置が不変であるとエッチング量が不均一になる。そこで、被処理基板をノズルヘッドに対し相対移動させている。このフロー方式でシリコンをエッチングする場合、被処理基板の表面に凝縮層が形成される。この凝縮層の厚さが大きすぎるとエッチングレートが低下したり、斑点状の処理ムラが形成されたりする。凝縮相が厚くなりエッチングレートが低下する原因はオゾンが凝縮相中に拡散して基板表面に到達する速度が低下するためであると考えられ、オゾンによる酸化が必要なシリコンエッチングが抱える問題である。この現象はオゾンを必要としない酸化シリコン（ＳｉＯ２）のエッチングには現れない。上掲特許文献２では、ＣＯＦ２を多く生成して凝縮層の成長を抑制している。しかし、プラズマでＣＯＦ２を生成するには多くの電力を要し、プラズマ電極にかかる負担も大きい。また、フロー方式ではローディング効果を呼ばれる被処理基板の端部にエッチングが不均一になる領域が生じる。この不均一領域の幅は、ノズルヘッドの吹出し口と吸込み口との間の距離（以下、適宜「反応長」と称す）に対応する。したがって、不均一領域を小さくするためには反応長ができるだけ短いほうがよい。
【０００６】
発明者はかかる考察の結果、フッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを用いてシリコンをエッチングするに際し、ノズルヘッドを複数配置し、エッチングガスを各ノズルヘッドに分流させ、各ノズルヘッドで少量ずつエッチングし、全部のノズルヘッドで所望のエッチング量を得ることを着想した。ノズルヘッドの数を増やせば、各ノズルヘッドから吹き出されるエッチングガスの流量が減り、凝縮層を薄くでき、エッチングレートを高くできる。しかし、ノズルヘッドの数が多くなり過ぎると、多くのノズルヘッドを作ることによるコストの増大の問題もさることながら、ノズルヘッドと被処理基板との相対移動によって巻き込まれる雰囲気ガス（空気等）によるエッチングガスの希釈が無視できなくなり、エッチングレートが低下する。また、装置の設置スペースの問題もある。したがって、ノズルヘッドの数には適切な範囲が存在する。
本発明は、このノズルヘッドの適切な数を設定する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るエッチング装置は、移動方向に並べられたＮ個（Ｎ≧２）のノズルヘッドと、エッチングされるべきシリコンを含む被処理物を前記移動方向に沿う一の平面に沿って前記移動方向に前記ノズルヘッドに対し相対移動させる移動手段と、を備え、前記ノズルヘッドが、前記平面と距離Ｚ［ｍ］だけ隔てて対向する対向面を有し、前記対向面にはフッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを吹き出す吹出し口とガスを吸い込む吸込み口とが前記移動方向に離れて形成され、前記吹出し口と吸込み口との距離が、前記対向面と前記平面との間の距離Ｚの２倍以上であり、前記エッチングガスの流量が、前記被処理物が前記移動方向に相対的に片道移動される間に前記Ｎ個のノズルヘッドからのエッチングガスによりエッチングされる前記シリコンの厚さが約ｔ［ｍ］となる量であり、前記ノズルヘッドの数Ｎの下限をＮ１とし、上限をＮ２とすると下式（１）及び（２）が成り立つことを特徴とする。
Ｎ１＝ｔ／（１×１０−７）        （１）
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ２          （２）
ただし、式（１）の小数点以下は切り上げ、式（２）の小数点以下は切り捨てるものとする。
これによって、シリコンのエッチングレートを高く維持でき、かつエッチングの質を良好にできる。
【０００８】
また、本発明に係るエッチング装置の製造方法は、移動方向に並べられたＮ個（Ｎ≧２）のノズルヘッドと、エッチングされるべきシリコンを含む被処理物を前記移動方向に沿う一の平面に沿って前記移動方向に前記ノズルヘッドに対し相対移動させる移動手段と、を備え、前記ノズルヘッドが、前記平面と距離Ｚ［ｍ］だけ隔てて対向する対向面を有し、前記対向面にはフッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを吹き出す吹出し口とガスを吸い込む吸込み口とが前記移動方向に離れて形成され、前記吹出し口と吸込み口との距離が、前記対向面と前記平面との間の距離Ｚの２倍以上であり、前記エッチングガスの流量が、前記被処理物が前記移動方向に相対的に片道移動される間に前記Ｎ個のノズルヘッドからのエッチングガスによりエッチングされる前記シリコンの厚さが約ｔ［ｍ］となる量であるエッチング装置を製造する方法であって、前記ノズルヘッドの数ＮをＮ１≦Ｎ≦Ｎ２の範囲で設定することを特徴とする。
【０００９】
エッチングの質を良好にする観点からは、前記ノズルヘッドの数Ｎの下限Ｎ１は、下式（３）を満たすことが好ましく、下式（４）を満たすことがより好ましい。
Ｎ１＝ｔ／（１．８×１０−８）        （３）
Ｎ１＝ｔ／（６×１０−９）        （４）
ただし、式（３）（４）の小数点以下は切り上げる。
【００１０】
エッチングレートを高める観点からは、前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２は、下式（５）を満たすことが好ましく、下式（６）を満たすことがより好ましく、下式（７）を満たすことがより一層好ましい。
Ｎ２＝２５００×ｔ／Ｚ２          （５）
Ｎ２＝１５００×ｔ／Ｚ２          （６）
Ｎ２＝１０００×ｔ／Ｚ２          （７）
ただし、式（５）〜（７）の小数点以下は切り捨てる。
【００１１】
前記対向面の前記移動方向の端部に前記平面に向けて突出する凸部が形成されている場合、前記ノズルヘッドの数Ｎの上限Ｎ２の式（２）、（５）、（６）、（７）中のＺを、前記凸部と前記平面との間の距離Ｚ０［ｍ］に置換するのが好ましい。つまり、式（２）は下式（８）に置換するのが好ましく、式（５）は下式（９）に置換するのが好ましく、式（６）は下式（１０）に置換するのが好まし、式（７）は下式（１１）に置換するのが好ましい。
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ０２        （８）
Ｎ２＝２５００×ｔ／Ｚ０２        （９）
Ｎ２＝１５００×ｔ／Ｚ０２        （１０）
Ｎ２＝１０００×ｔ／Ｚ０２        （１１）
ただし、式（８）〜（１１）の小数点以下は切り捨てる。
【００１２】
前記厚さｔは、前記シリコンのエッチングすべき初期厚さ［ｍ］であることが好ましい。これによって、被処理物を相対的に片道移動させると所望のエッチングが終了するようにできる。
【００１３】
また、本発明は、前記エッチング装置を用い、前記被処理物のシリコンをエッチングするエッチング方法を特徴とする。
フッ素含有化合物と水素含有化合物を含むガスをプラズマ化することにより前記フッ化水素を生成することが好ましい。
前記フッ化水素とは別途にオゾナイザーによってオゾンを生成した後、このオゾンを前記フッ化水素と混合し前記エッチングガスを得ることが好ましい。
また、本発明は、前記エッチング方法により前記シリコンがエッチングされた被処理物を特徴とする。
前記被処理物は、例えば液晶ディスプレイ用基板である。
【００１４】
ノズルヘッド数の下限Ｎ１について説明する。
本発明は、フッ化水素及びオゾンを含むエッチングガスを用いてシリコンをエッチングするものである。エッチングの反応式は下記のようになる。
Ｓｉ＋２Ｏ３→ＳｉＯ２＋２Ｏ２        （２１）
ＳｉＯ２＋４ＨＦ→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ  （２２）
式（２１）は酸化過程であり、式（２２）はフッ化過程である。式（２２）のフッ化過程は、フッ化水素酸の凝縮層の中で起きる。凝縮層が無いと式（２２）の反応が起きない。したがって、エッチングが進むためには被処理物の表面に凝縮層が存在している必要がある。しかし、凝縮層が厚いと、エッチング後の被処理物の表面に斑点状のムラができ、エッチングの質が低下する。また、凝縮層が厚いとオゾンが被処理物の表面に到達しにくくなり、エッチングレートが低下する。
【００１５】
一方、エッチングすべきシリコンの量（体積）に対し、これをエッチングするのに必要なフッ化水素及びオゾンの総量ひいてはエッチングガスの総量は、ほぼ決まっている。例えば、投入したフッ化水素のすべてがシリコンのエッチングに寄与するとした場合、１ｍｏｌのシリコンをエッチングするのに要するフッ化水素は４ｍｏｌである（式（２１）及び（２２）参照）。したがって、ノズルヘッドの数Ｎが増えると、各ノズルヘッドから吹き出されるエッチングガスの流量が減る。このため、凝縮層の厚さを小さくできる。これによって、エッチングの質を確保でき、エッチングレートを向上させることができる。
【００１６】
本発明は、以上の考察に基づき、エッチングの質及びエッチングレートの観点からノズルヘッド数の下限Ｎ１を設定したものである。
１つのノズルヘッド（１つの吹出し口）からのエッチングガスの流量が、被処理物が相対的に片道移動する間にシリコンを１０００Åエッチングするだけの流量より大きい場合、経験的に処理ムラが出来る。そこで、式（１）は、１０００Å＝１×１０−７ｍをノズルヘッド１つあたりのエッチング量の上限とし、このエッチング量でシリコンを厚さｔだけエッチングするのに要するノズルヘッドの数を下限値Ｎ１として規定したものである。
【００１７】
更に、ノズルヘッドの好適な下限数Ｎ１の式（３）及び（４）は、以下の実験結果から導出したものである。
実験では、１つのノズルヘッドを用いて基板に被膜されたアモルファスシリコンをエッチングし、エッチング後の基板の表面状態を調べた。アモルファスシリコンの初期膜厚は２０００Åであった。ノズルヘッドと基板との間の距離は１．５ｍｍとした。ノズルヘッドの吹出し口と吸込み口との間の距離は４０ｍｍとした。基板の移動速度は、表１の通り、０．５ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎとした。エッチングガスは以下のようにして生成した。
ＣＦ４  ５００ｓｃｃｍとＡｒ  ４５０ｓｃｃｍの混合ガスを表１の通り露点１２〜１８℃に加湿し、加湿後のガスをプラズマ化し、フッ化水素を生成した。このフッ化水素含有ガスに、オゾン濃度８ｖｏｌ％のオゾン含有ガス（Ｏ２＋Ｏ３）を混合し、エッチングガスを得た。基板は、２０００Åのアモルファスシリコンの全体がエッチングされるまでノズルヘッドに対し相対的に往復移動させた。
実験結果を表１に示す。表１のエッチング量は、基板をノズルヘッドに対し１回だけ片道移動させたときエッチングされた量である。
【００１８】
【表１】
2009260181.tif 000003
【００１９】
表面状態の「ＮＧ」は、エッチング後の基板の表面に処理ムラができたことを示し、「ＯＫ」はそのような処理ムラがなく良好な表面状態になったことを示す。この実験結果より、表面状態が良好（「ＯＫ」）であったエッチング量の最大値は１８０Åであった。式（３）は、この値１８０Å＝１．８×１０−８ｍをノズルヘッド１つあたりのエッチング量の上限とし、このエッチング量でシリコンを厚さｔだけエッチングするのに要するノズルヘッドの数を下限値Ｎ１として規定したものである。
【００２０】
また、露点をやや高くしても、エッチング量が約６０Å以下であれば良好な表面状態が得られた。式（４）は、この値６０Å＝６×１０−９ｍをノズルヘッド１つあたりのエッチング量の上限とし、このエッチング量でシリコンを厚さｔだけエッチングするのに要するノズルヘッドの数を下限値Ｎ１として規定したものである。
【００２１】
さらに、表１より、エッチング量が約２５Å以下であれば１６℃や１８℃の高露点でも良好な表面状態が得られると考えられる。したがって、良好は表面状態にするとの観点からは、この値２５Å＝２．５×１０−９ｍをノズルヘッド１つあたりのエッチング量の上限とし、このエッチング量でシリコンを厚さｔだけエッチングするのに要するノズルヘッドの数を下限値Ｎ１として規定してもよい。つまり、Ｎ１＝ｔ／（２．５×１０−９）としてもよい。
【００２２】
図３〜図５は、１つのノズルヘッド（１つの吹出し口）によるシリコンのエッチング量（横軸）と、シリコンを１０００Åエッチングするのに要する総反応長（縦軸）との関係をシミュレーションしたものである。横軸のノズルヘッド１つあたりのエッチング量が増大することは、装置全体のノズルヘッドの数が減ることを意味し、１つのノズルヘッドあたりのエッチング量が減少することは、装置全体のノズルヘッドの数が増えることを意味する。反応長とは、各ノズルヘッドの吹出し口と吸引口との間の距離Ｌである。総反応長とは、すべてのノズルヘッドの反応長Ｌを合計したものである。ノズルヘッドの基板対向面と基板が移動される平面との間の距離は２ｍｍ、エッチングガス中のフッ化水素の濃度は２．２５％としてある。ノズルヘッドに対する基板の移動速度は、図３では２ｍ／ｍｉｎ、図４では３ｍ／ｍｉｎ、図５では４ｍ／ｍｉｎとしている。
【００２３】
ηは、吹出したエッチングガス中のフッ化水素のうちシリコンのエッチングに寄与したフッ化水素の割合（寄与率）である。例えばη＝０．２とは、エッチングガス中のフッ化水素のうち２０％がエッチングに寄与したことを表す。フッ化水素を１ｍｏｌ投入したときエッチングされるシリコンのｍｏｌ数は（１／４）×ηである（反応式（２１）及び（２２）参照）。
【００２４】
例えば典型的な液晶ディスプレイ用の基板のシリコン膜の膜厚は２０００Å以上であるから、実際の装置では、図３の縦軸の２倍以上の総反応長を必要とする。装置全体の長さ（ライン長）は、総反応長の１．５倍程度になると考えられる。実際の工場でのライン長は、１０ｍ程度が限度であり、そうすると総反応長は６．７ｍ程度が許容限度である。これを１０００Åあたりの総反応長に換算すると３．３ｍ程度になる。図３において、寄与率η＝０．８のとき、１０００Åあたりの総反応長が３．３ｍになるエッチング量は１０００Åである。この値は、式（１）で想定したノズルヘッド１つあたりのエッチング量（１０００Å＝１×１０−７ｍ）と対応する。
ただし、典型的な液晶ディスプレイ用基板の移動方向に沿う長さは、例えば２．５ｍ程度である。この基板の長さより総反応長が長いと、基板の移動方向の端部の処理が不均一になるおそれがある。したがって、ノズルヘッドの数は、（基板の長さ）≧（総反応長）になるように設定するのが好ましい。
【００２５】
次に、ノズルヘッドの数の上限Ｎ２について説明する。
ノズルヘッドに対する被処理物の相対移動に伴ない、ノズルヘッドと被処理物との間にガスが巻き込まれる。このガスは、空気等の雰囲気ガスであったり、隣りのノズルヘッドからのエッチング済み後のガスであったりする。エッチング済み後のガスは、フッ化水素及びオゾンの濃度が低くなっている。
【００２６】
一方、上述したように、ノズルヘッドの数Ｎが多くなると、各ノズルヘッドからのエッチングガスの吹出し流量が減る。したがって、相対的に巻き込みガスの流量比が増え、エッチングガスの濃度が低下する。そうすると、吹出し口の近くでは凝縮層が形成されたとしても、吸込み口に近づくにしたがって凝縮層がエッチング反応により消費され、吸込み口まで達しないうちに凝縮層が消滅することが考えられる。その場合、途中から式（２２）のフッ化過程の反応が起きなくなり、フッ化水素の一部が未反応のまま吸込み口に吸い込まれることになる。したがって、フッ化水素の使用効率が低下し、エッチング量が減る。（図３〜図５のグラフにおいてη＝０．８等の線の左側の部分が不連続的に垂直になっているのは、こうした現象によるものである。）さらに、巻き込みガスの流量比が相対的に増大してエッチングガスの濃度が過度に低下した場合、凝縮層がまったく形成されなくなる。そうすると、エッチング反応がまったく起きなくなり、エッチング不能になる。（図１２のグラフにおいてノズルヘッドの数がＮ＝９０でη＝０．４の線とη＝０．２の線が不連続的に垂直になっているのはこの現象のためである。）したがって、ノズルヘッドの数には、エッチングレートを確保するための上限が存在する。
【００２７】
巻き込みガスの流量は、ノズルヘッドの対向面と被処理物が移動される平面との間の距離Ｚに反比例する。また、ノズルヘッドと被処理物との間の空間内へのガスの閉じ込めやすさは上記距離Ｚに反比例する。したがって、ノズルヘッドの数Ｎの上限値Ｎ２は、上記距離Ｚの二乗Ｚ２に反比例すると言える。
【００２８】
よって、ノズルヘッド数の上限Ｎ２は下式で表すことができる。
Ｎ２＝ａ×ｔ×（１／Ｚ２）    （３０）
ここで、係数ａは、単位膜厚のシリコンをエッチングするのに要するノズルヘッドの数Ｎ／ｔと、距離Ｚの二乗Ｚ２との積（Ｎ／ｔ）×Ｚ２である。ｔ及びＺの単位を［ｍ］とすると、係数ａの単位は[ｍ２／ｍ]である。
【００２９】
図６〜図９は、ノズルヘッド１つのあたりのエッチングガス中のフッ化水素の流量と係数ａとの関係をシミュレーションしたグラフである。シミュレーションのパラメータ条件は下記の通りであり、各パラメータを下記の範囲内で少しずつ変化させて得られたデータをグラフ上にプロットした。
エッチングガス中のフッ化水素濃度：  １．６〜８．５ｖｏｌ％
エッチングガス中のオゾン濃度：  ３ｖｏｌ％
基板の相対移動速度：  ０．３ｍ／ｍｉｎ〜７９ｍ／ｍｉｎ
距離Ｚ：  Ｚ＝２〜７ｍｍ
フッ化水素のエッチング寄与率η：  η＝０．２〜０．８
図６は、η＝０．２としたときのグラフであり、図７は、η＝０．４としたときのグラフであり、図８は、η＝０．６としたときのグラフであり、図９は、η＝０．８としたときのグラフである。
【００３０】
図６に示すように、ａ＜５０００[ｍ２／ｍ]であれば、フッ化水素のエッチング寄与率ηをほぼ０．２以上にできる。式（２）は、この結果から得られたものである。
図７に示すように、ａ＜２５００[ｍ２／ｍ]であれば、フッ化水素のエッチング寄与率ηをほぼ０．４以上にできる。式（５）は、この結果から得られたものである。
図８に示すように、ａ＜１５００[ｍ２／ｍ]であれば、フッ化水素のエッチング寄与率ηをほぼ０．６以上にできる。式（６）は、この結果から得られたものである。
図９に示すように、ａ＜１０００[ｍ２／ｍ]であれば、フッ化水素のエッチング寄与率ηをほぼ０．８以上にできる。式（７）は、この結果から得られたものである。
【００３１】
ノズルヘッドの対向面の前記移動方向の端部に被処理物が移動される平面に向けて突出する凸部が形成されている場合、巻き込みガスの流量は、前記凸部と前記平面との間の距離Ｚ０に反比例する。また、ノズルヘッドと被処理物との間の空間内へのガスの閉じ込めやすさは、前記凸部と前記平面との間の距離Ｚ０に反比例する。したがって、ノズルヘッドの数Ｎの上限値Ｎ２は、式（８）〜（１１）に示すように、式（２）、（５）〜（７）のＺをＺ０に置換すればよい。また、被処理物とノズルヘッドの間の距離が連続的に変化していてもよく、その場合、該距離の最小値をＺ（又はＺ０）とし、式（２）、（５）〜（１１）に当てはめるとよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、シリコンのエッチングレートを高く維持でき、かつエッチングの質を良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、本発明は、例えば液晶ディスプレイの製造ラインにおける液晶ディスプレイ用基板９（被処理物）の表面（上面）に被膜されたシリコン（図示省略）のエッチングに適用される。シリコンは、アモルファスシリコンであってもよく、ポリシリコンであってもよく、単結晶シリコンであってもよい。シリコンの初期膜厚ｔ０は、例えばｔ０＝２０００Åである。ここでは、基板９上のシリコン全体（レジストが設けられた部分を除く）をエッチングするものとする。したがって、シリコンのエッチングすべき膜厚ｔは、ｔ＝ｔ０＝２０００Å＝２×１０−７ｍである。基板９のサイズは、例えば幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）が２ｍ、長さ（図１の左右方向の寸法）が２．５ｍである。図において基板９の厚さは誇張されている。シリコンのエッチングすべき膜厚ｔが、初期膜厚ｔ０より小さくてもよい。
【００３４】
図１に示すように、エッチング装置１は、エッチングガス供給ライン２と、エッチング処理部３とを備えている。
エッチングガス供給ライン２は、フッ化水素生成部１０と、オゾン生成部２０を含んでいる。フッ化水素生成部１０は、フッ素原料供給部１１と、複数の加湿器１２と、複数のプラズマ生成部１３を有している。フッ素原料供給部１１は、フッ素系原料として例えばＣＦ４を蓄えている。ＣＦ４は、Ａｒで希釈される。混合比は、体積比で例えばＣＦ４：Ａｒ＝１：９である。フッ素系原料としてＣＦ４に代えて、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２などを用いてもよい。希釈ガスとしてＡｒに代えてＮ２を用いてもよい。
【００３５】
フッ素原料供給部１１からフッ素原料供給路１４が延びている。フッ素原料供給路１４は複数に分岐している。フッ素原料供給路１４の各分岐路が加湿器１２を介してプラズマ生成部１３に連なっている。加湿器１２及びプラズマ生成部１３の数は、例えば４〜１０個程度が好ましい。各加湿器１２は、フッ素原料供給路１４からのフッ素系原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ）に水（Ｈ２Ｏ）を添加する。水を添加した後のフッ素系原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ＋Ｈ２Ｏ）の露点は例えば１２〜１８℃程度であり、例えば１６℃程度が好ましい。
【００３６】
詳細な図示は省略するが、各プラズマ生成部１３は、一対の電極を有している。これら電極間に電圧が印加されて大気圧近傍下で放電が生成されるようになっている。ここで、大気圧近傍下（ほぼ常圧）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易化を考慮すると、１．３３３×１０4〜１０．６６４×１０4Ｐａが好ましく、９．３３１×１０4〜１０．３９７×１０4Ｐａがより好ましい。
【００３７】
加湿器１２からの加湿フッ素系原料ガス（ＣＦ４＋Ａｒ＋Ｈ２Ｏ）が、この大気圧近傍の放電空間に導入されることによりプラズマ化（分解、励起、活性化等を含む）され、フッ化水素（ＨＦ）を含有するガスが生成される。このフッ化水素含有ガス中のフッ化水素の濃度は、例えば３．６ｖｏｌ％程度である。上記加湿フッ素系原料ガス中のＨ２Ｏは、ほぼ全部がフッ化水素の生成に利用される。したがって、フッ化水素含有ガスにはＨ２Ｏが殆ど含まれていない。
【００３８】
各プラズマ生成部１３からフッ化水素含有ガス路１５が延びている。すべてのプラズマ生成部１３からのフッ化水素含有ガス路１５が互いに１つに合流されている。
【００３９】
オゾン生成部２０は、酸素を蓄えた酸素供給部２１と、複数のオゾナイザー２２を有している。酸素供給部２１から酸素供給路２３が延びている。酸素供給路２３は、複数に分岐している。酸素供給路２３の各分岐路がオゾナイザー２２に連なっている。オゾナイザー２２の数は、例えば４〜１０個程度が好ましい。各オゾナイザー２２は、酸素供給路２３からの酸素をオゾン化し、オゾン含有ガスを生成する。オゾン含有ガス中のオゾン濃度は、例えば８ｖｏｌ％程度である。各オゾナイザー２２からオゾン含有ガス路２４が延びている。すべてのオゾナイザー２２からのオゾン含有ガス路２４が互いに１つに合流されている。
【００４０】
合流後のフッ化水素含有ガス路１５と合流後のオゾン含有ガス路２４とが、更に互いに合流している。これにより、フッ化水素含有ガス路１５からのフッ化水素含有ガスとオゾン含有ガス路２４からのオゾン含有ガスとが互いに混合し、フッ化水素とオゾンを含むエッチングガスが生成される。フッ化水素含有ガスとオゾン含有ガスの体積混合比は、例えばフッ化水素含有ガス：オゾン含有ガス＝５：３程度である。エッチングガス中のフッ化水素の濃度は、例えば２．２５ｖｏｌ％程度である。エッチングガス中のオゾンの濃度は、例えば３ｖｏｌ％程度である。エッチングガスの流量は、基板９の幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）１ｍあたり理想状態（η＝１）で例えば１５８Ｌ／ｍｉｎ程度である。ここでは、基板９の幅が２ｍであるので、エッチングガス流量は、理想状態（η＝１）で例えば３１６Ｌ／ｍｉｎ程度になる。
【００４１】
フッ化水素含有ガス路１５とオゾン含有ガス路２４の合流部からエッチングガス供給路３０が延びている。エッチングガス供給路３０は、Ｎ個（Ｎ≧２）のエッチングガス枝路３１に分岐している。これにより、エッチングガスがＮ個に分流される。各エッチングガス枝路３１には、オリフィス３２（絞り）が設けられている。オリフィス３２によって、各エッチングガス枝路３１を流れるエッチングガスの流量を一定にできる。各エッチングガス枝路３１のエッチングガス流量は、理想状態（η＝１）で例えば（３１６÷Ｎ）Ｌ／ｍｉｎ程度になる。エッチングガス枝路３１は、エッチング処理部３へ延びている。
【００４２】
エッチング処理部３は、エッチング処理室４０と、ノズルヘッド群５０と、移動手段６０を備えている。処理室４０内はダクト４１を介して常時排気されている。これにより、処理室４０の内圧が、外部の大気圧より１Ｐａ〜５Ｐａ程度負圧になっている。処理室４０内の温度は例えば２５℃、相対湿度は例えば５０％に保たれている。処理室４０内の温度及び湿度をモニタして制御することにしてもよい。
【００４３】
処理室４０の内部にノズルヘッド群５０と移動手段６０が収容されている。移動手段６０は、例えばローラコンベアで構成されているが、これに限定されるものではなく移動ステージやマニピュレータ等で構成されていてもよい。基板９がローラコンベアからなる移動手段６０上に水平に載置され、右方向（図１の白抜き矢印方向ｂ）に片道移動されるようになっている。
【００４４】
処理室４０の左側（移動方向ｂの上流側）の壁には搬入口４２が設けられている。処理室４０の右側（移動方向ｂの下流側）の壁には搬出口４３が設けられている。基板９は、搬入口４２を通過して処理室４０の内部に搬入される。処理室４０内でエッチング処理された後の基板９が搬出口４３を通過して処理室４０の右外側に搬出される。図示は省略するが、処理室４０の左側には、液晶ディスプレイ製造ラインにおける当該エッチング工程の前に実施する工程の処理設備が設けられている。処理室４０の右側には、液晶ディスプレイ製造ラインにおける当該エッチング工程の次に実施する工程の処理設備が設けられている。
【００４５】
ノズルヘッド群５０は、ローラコンベア６０の上方に配置されている。ノズルヘッド群５０は、Ｎ個のノズルヘッド５１で構成されている。これらノズルヘッド５１は、基板９の移動方向ｂに沿って一列に並べられている。各ノズルヘッド５１は、図１の紙面と直交する方向に、基板９の同方向の寸法（約２ｍ）より長く延びている。隣り合うノズルヘッド５１どうしの間には隙間５６が形成されている。隙間５６の幅Ｄは、例えばＤ＝１０〜５０ｍｍ程度が好ましい。
【００４６】
ノズルヘッド５１の下面５２（被処理物対向面）は、基板９が移動される仮想の平面ＰＬ（基板９の上面）の少し上に離れて位置されている。基板９がノズルヘッド５１の真下に位置しているとき、ノズルヘッド下面５２と基板９との間に反応路５が形成されるようになっている。反応路５の厚さ（ノズルヘッド下面５２と平面ＰＬとの間の距離Ｚ）は、例えばＺ＝１．５〜６ｍｍ程度が好ましい。
【００４７】
各ノズルヘッド５１の下面５２には、吹出し口５３と吸込み口５４が形成されている。吹出し口５３及び吸込み口５４は、図１の紙面と直交する方向に、基板９の同方向の寸法（約２ｍ）とほぼ同じ長さだけ延びるスリット状になっている。吹出し口５３と吸込み口５４は平行に並んでいる。各ノズルヘッド５１において、吹出し口５３は、吸込み口５４に対し移動方向ｂの上流側（左側）に離れて配置されている。各ノズルヘッド５１の吹出し口５３と吸込み口５４の間の距離Ｌ（反応長）は、反応路５の厚さＺの少なくとも２倍以上である。
Ｌ≧２×Ｚ
反応長Ｌは、反応路５の厚さＺの５倍以上であることが好ましい。これによって、反応路５の厚さを反応長に比して十分に小さくでき、エッチングガスが反応路５の外部に拡散するのを防止ないしは抑制できる。また、反応路５内の流れを基板９に平行な流れとみなすことができる。反応長Ｌは、例えばＬ＝２０〜２００ｍｍ程度が好ましい。
【００４８】
エッチングガス枝路３１は、ノズルヘッド５１に一対一に対応している。各エッチングガス枝路３１が、対応するノズルヘッド５１の内部を通って吹出し口５３に連なっている。吹出し口５３は、エッチングガス枝路３１の下流端を構成している。
【００４９】
各吸込み口５４から吸引路３３が延びている。吸引路３３は、ノズルヘッド５１の内部から処理室４０の外部に引き出されている。図示は省略するが、複数の吸引路３３は、処理室４０の外部で互いに合流し、吸引ポンプ等の排気手段に連なっている。
【００５０】
エッチングガスが、各エッチングガス枝路３１を経て各吹出し口５３から吹き出され、移動手段６０で搬送中の基板９に接触する。これにより、反応式（２１）及び（２２）に示す反応が起き、基板９の表層のシリコンがエッチングされていく。エッチングガスは、反応路５内を移動方向ｂと同じ向きに流れる。この過程で上記エッチング反応を起こすことによりフッ化水素及びオゾンの濃度が低下していく。その後、エッチングガスは吸込み口５４に吸い込まれ、吸引路３３を経て排気される。
【００５１】
基板９の移動によって処理室４０内の雰囲気ガス（例えば温度２５℃、相対湿度５０％の空気）が反応路５に巻き込まれる。また、移動方向ｂの上流側のノズルヘッド５１と基板９との間の反応路５からのエッチング済みガスが、移動方向ｂの下流側のノズルヘッド５１と基板９との間の反応路５に巻き込まれる。このような巻き込みガス中に含まれる水分や式（２２）の反応で生成される水に吹出し口５３からのエッチングガス中のフッ化水素が接触すると凝縮し、基板９の表面にフッ化水素酸の凝縮層が形成される。
【００５２】
ノズルヘッド５１の数Ｎが少ないと、各ノズルヘッド５１から吹き出されるエッチングガスの流量が増え、凝縮層の厚さが増大する。凝縮層が厚すぎると、反応式（２１）の酸化過程が阻害され、エッチングレートが低下する。また、エッチング後に斑点状の処理ムラが出来、エッチングの質が劣化する。
【００５３】
反対に、ノズルヘッド５１の数Ｎが多いと、各ノズルヘッド５１から吹き出されるエッチングガスの流量が減り、相対的に上記巻き込みガスの流量比が大きくなり、凝縮層が薄くなる。この傾向が進むと、凝縮層が反応路５の途中で無くなって反応式（２２）のフッ化過程が途中から起きなくなる。このため、フッ化水素が十分に消費されずに吸込み口５４から吸引されて排気され、フッ化水素の使用効率が低下する。上記巻き込みガスの流量比が更に大きくなると、フッ化水素に対し水の分圧が大きくなりすぎフッ化水素酸の凝縮がまったく起きなくなる。そうすると、エッチング不能になる。
【００５４】
したがって、ノズルヘッド５１の数Ｎには適切な範囲が存在する。エッチング装置１においては、ノズルヘッド５１の数Ｎの下限をＮ１とし、上限をＮ２とすると、次式が成り立つようになっている。
Ｎ１＝ｔ／（１×１０−７）        （１）
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ２          （２）
（ただし、ｔ、Ｚの単位は［ｍ］であり、Ｎ１の小数点以下は切り上げ、Ｎ２の小数点以下は切り捨てるものとする。後記の式（３）〜（１１）において同様）。
ノズルヘッド５１の下限数Ｎ１は、下式（３）を満たすことが好ましく、下式（４）を満たすことがより好ましい。
Ｎ１＝ｔ／（１．８×１０−８）        （３）
Ｎ１＝ｔ／（６×１０−９）        （４）
ノズルヘッド５１の上限数Ｎ２は、下式（５）を満たすことが好ましく、下式（６）を満たすことがより好ましく、下式（７）を満たすことがより一層好ましい。
Ｎ２＝２５００×ｔ／Ｚ２          （５）
Ｎ２＝１５００×ｔ／Ｚ２          （６）
Ｎ２＝１０００×ｔ／Ｚ２          （７）
これによって、エッチングレートを確保でき、かつエッチングの質を良好にすることができる。
【００５５】
例えば、エッチングすべきシリコンの膜厚ｔがｔ＝２０００Å＝２×１０−７ｍであり、反応路５の厚さＺがＺ＝２ｍｍ＝２×１０−３ｍとすると、式（１）、（３）、（４）より、ノズルヘッド５１の下限数Ｎ１は、Ｎ１＝２が好ましく、Ｎ１＝１０がより好ましく、Ｎ１＝３３が一層好ましい。これによって、エッチング後の表面状態を良好にできエッチングの質を確保できる。また、式（２）、（５）〜（７）より、ノズルヘッド５１の上限数Ｎ２は、Ｎ２＝２５０が好ましく、Ｎ２＝１２５がより好ましく、Ｎ２＝７５が一層好ましく、Ｎ２＝５０がより一層好ましい。これによって、エッチングレートを高くすることができる。
【００５６】
ノズルヘッド５１の数Ｎの具体的な設定手順を、エッチング装置１の設計手順に含めて説明する。
図１０〜図１２は、ノズルヘッド５１の数Ｎ（横軸）と、これらノズルヘッド５１の反応長Ｌを合計した総反応長Ｎ×Ｌ（縦軸）と、フッ化水素のエッチング寄与率ηとの関係をシミュレーションで求めたグラフである。エッチングガスの流量は理想状態（η＝１）で１５８Ｌ／ｍｉｎ（基板９の幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）１ｍあたり）とし、エッチングガス中のフッ化水素の濃度は、２．２５ｖｏｌ％とし、反応路５の厚さＺは、Ｚ＝２ｍｍとしてある。ノズルヘッド５１に対する基板９の移動速度は、図１０では２ｍ／ｍｉｎであり、図１１では３ｍ／ｍｉｎであり、図１２では４ｍ／ｍｉｎである。
【００５７】
これらグラフに示すように、寄与率ηが一定の場合、ノズルヘッド５１の数が増加するにしたがってある地点までは総反応長が減少傾向にある。ノズルヘッド５１の数Ｎがある大きさになると総反応長が不連続的に増大する。これは、凝縮層が部分的又は全面的に消滅し、エッチング反応が起きなくなったことを示すもので、総反応長をいくら大きくしてもその寄与率でのエッチングが不可能であることを表す。それ以上、ノズルヘッド５１の数Ｎを増やすと、寄与率ηが低下していくことになる。グラフの二点鎖線Ｓは、寄与率ηに応じて総反応長が不連続になる点を結んだものである。寄与率ηの軸を紙面と直交する方向にとって三次元のグラフを考えた場合、二点鎖線Ｓはグラフの尾根にあたる。この尾根Ｓ上のポイントでは、凝縮層が反応路５の終点（吸込み口５４の位置）でちょうど消滅することになる。したがって、尾根Ｓ上のポイントが、エッチングの効率が最もよく、かつエッチングの質も良好なポイントであり、この尾根状の点より総反応長±１０％、ノズルヘッド数±１０％の設計ができれば、適切な設計範囲であるといえる。
【００５８】
エッチング装置１の設計及び製造の際は、先ず基板９の移動速度を決める。移動速度は、液晶ディスプレイの製造ライン全体の処理速度を考慮して決める。ここでは、例えば２ｍ／ｍｉｎとする。したがって、図１０〜図１２のうち例えば図１０のグラフが選択される。
【００５９】
また、反応路５の厚さＺを決める。ここでは、例えばＺ＝２ｍｍとする。この厚さＺは、装置の製造精度から決められるべき値であり、基板Ｗの幅（図１の紙面直交方向の寸法）が広くなればヘッドのたわみなどを考慮し大きくする必要がある。
さらに、目標とする寄与率ηを決め、ノズルヘッド５１の数を決める。ここでは、ノズルヘッド５１の数は、例えばＮ＝３０とする。図１０のグラフでＮ＝３０となる尾根Ｓ上の点Ｐは、約η＝０．７である。また、総反応長Ｎ×Ｌは約１ｍである。
【００６０】
ただし、図１０のグラフは、上述した通り、理想状態（η＝１）でエッチングガス流量を１５８Ｌ／ｍｉｎ（基板９の幅１ｍあたり）とし、フッ化水素の濃度を２．２５ｖｏｌ％とし、基板９の移動速度を２ｍ／ｍｉｎとして求めたものである。この条件でエッチングできるシリコンの膜厚は２０４８Åである。この膜厚値は、η＝１では１ｍｏｌのフッ化水素で０．２５ｍｏｌのシリコンがエッチングできることから算出される（反応式（２１）及び（２２）参照）。
【００６１】
ここでは、η＝０．７としているから、基板９のｔ＝２０００Åのシリコンをエッチングするためには、次の補正係数ｋを上記Ｐ点の各数値（Ｎ及びＮ×Ｌ）に乗じる必要がある。
ｋ＝２０００／（２０４９×０．７）＝１．３９
したがって、補正後の点Ｐのノズルヘッド５１の数ＮはＮ＝４１．８３であり、総反応長Ｎ×Ｌは１．３９ｍである。ノズルヘッド５１の数Ｎは小数点以下を切り上げる。したがって、エッチング装置１のノズルヘッド５１の数は、Ｎ＝４２となる。この数Ｎは、上述したｔ＝２０００Å＝２×１０−７ｍ、Ｚ＝２ｍｍ＝２×１０−３ｍのときの式（４）の下限数Ｎ１の好適値（Ｎ１＝３３）と式（７）の上限数Ｎ２の好適値（Ｎ２＝５０）の範囲内に入っている。これによって、エッチングの質を確実に良好にできるとともに、エッチングレートを高く維持することができる。
【００６２】
各ノズルヘッド５１の反応長（吹出し口５３と吸込み口５４との間の距離Ｌ）は、Ｌ＝０．０３３ｍとなる。したがって、装置１を十分に小型化することができる。
また、エッチングガス流量にも補正係数ｋを乗じる。したがって、エッチング装置１全体のエッチングガス流量は、基板９の幅（２ｍ）も考慮して４４０．６Ｌ／ｍｉｎとなり、各ノズルヘッド５１あたりのエッチングガス流量は１０．５Ｌ／ｍｉｎとなる。
【００６３】
プラズマ生成部１３の数にも補正係数ｋを乗じるのが好ましい。例えば理想状態（η＝１）でのプラズマ生成部１３の数が２０台であったとすると、これに補正係数ｋを乗じ、小数点以下を切り上げることにより、プラズマ生成部１３の数は、２９台とする。
【００６４】
図２は、ノズルヘッド５１の変形例を示したものである。このノズルヘッド５１の下面５２（被処理物対向面）の移動方向ｂの両端部には、下方（基板９が移動される平面ＰＬ）に向けて突出する凸部５７が設けられている。凸部５７と下端（先端）と平面ＰＬ（基板９の上面）との間の距離Ｚ０は、反応路５の厚さ（図１のＺ）より当然に小さく、例えばＺ０＝１ｍｍになっている。
【００６５】
この変形例では、凸部５７によって、巻き込みガスの流量を低減できる。巻き込みガスの流量は、上記距離Ｚ０に反比例する。また、反応路５内へのガスの閉じ込めやすさは上記距離Ｚ０に反比例する。したがって、ノズルヘッド５１の数の上限値Ｎ２は、式（２）、（５）〜（７）のＺをＺ０に置換し、式（８）に設定するとよく、更に式（９）に設定するのが好ましく、式（１０）に設定するのがより好ましく、式（１２）に設定するのが一層好ましい。
Ｎ２＝５０００×ｔ／Ｚ０２        （８）
Ｎ２＝２５００×ｔ／Ｚ０２        （９）
Ｎ２＝１５００×ｔ／Ｚ０２        （１０）
Ｎ２＝１０００×ｔ／Ｚ０２        （１１）
【００６６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をなすことができる。
例えば、本発明の被処理物は、エッチングされるべき単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ポリシリコンなどのシリコンを含むものであればよく、液晶ディスプレイ用の基板に限られず、太陽電池でもよく、半導体ウェハ等であってもよい。
基板９は、片道移動に限られず、左右に往復移動されるようになっていてもよい。基板９の位置が固定されてノズルヘッド群５０が移動されるようになっていてもよい。
各ノズルヘッド５１に対しプラズマ生成部１３及びオゾナイザー２２が１対１に対応していてもよく、１対複数に対応していてもよく、複数対１に対応していてもよい。
各ノズルヘッド５１の吹出し口５３に対し吸込み口５４が１対複数に対応していてもよい。例えば、１つの吹出し口５３を挟んで移動方向ｂの両側に吸込み口５４が一対設けられていてもよい。
隣り合うノズルヘッド５１どうしがくっ付き、又は一体に連結され、隙間５６が形成されていなくてもよい。
フッ化水素は、プラズマ生成部１３で生成するのに限られず、フッ化水素そのものを蓄えた貯留タンクから供給するようになっていてもよい。
オゾンは、オゾナイザーに代えて、プラズマ生成部１３と同様の構造のプラズマ生成部で生成することにしてもよい。
ＣＦ４等のフッ素含有原料と酸素を共通のプラズマ生成部に導入し、この共通のプラズマ生成部でフッ化水素とオゾンを生成することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の製造工程におけるシリコンのエッチング処理に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の概略構成図である。
【図２】上記実施形態の変形例を示す概略構成図である。
【図３】ノズルヘッド１つあたりのシリコンのエッチング量と、シリコンを１０００Åエッチングするのに要する総反応長との関係を移動速度２ｍ／ｍｉｎでシミュレーションしたグラフである。
【図４】ノズルヘッド１つあたりのシリコンのエッチング量と、シリコンを１０００Åエッチングするのに要する総反応長との関係を移動速度３ｍ／ｍｉｎでシミュレーションしたグラフである。
【図５】ノズルヘッド１つあたりのシリコンのエッチング量と、シリコンを１０００Åエッチングするのに要する総反応長との関係を移動速度４ｍ／ｍｉｎでシミュレーションしたグラフである。
【図６】ノズルヘッド１つのあたりのエッチングガス中のフッ化水素の流量と、単位膜厚のシリコンをエッチングするのに要するノズルヘッドの数と反応路の厚さの二乗との積で表される係数ａとの関係を、フッ化水素のエッチング寄与率をη＝０．２としてシミュレーションしたグラフである。
【図７】ノズルヘッド１つのあたりのエッチングガス中のフッ化水素の流量と上記係数ａとの関係を、フッ化水素のエッチング寄与率をη＝０．４としてシミュレーションしたグラフである。
【図８】ノズルヘッド１つのあたりのエッチングガス中のフッ化水素の流量と上記係数ａとの関係を、フッ化水素のエッチング寄与率をη＝０．６としてシミュレーションしたグラフである。
【図９】ノズルヘッド１つのあたりのエッチングガス中のフッ化水素の流量と上記係数ａとの関係を、フッ化水素のエッチング寄与率をη＝０．８としてシミュレーションしたグラフである。
【図１０】ノズルヘッドの数と総反応長とフッ化水素のエッチング寄与率ηとの関係を、移動速度を２ｍ／ｍｉｎとしてシミュレーションしたグラフである。
【図１１】ノズルヘッドの数と総反応長とフッ化水素のエッチング寄与率ηとの関係を、移動速度を３ｍ／ｍｉｎとしてシミュレーションしたグラフである。
【図１２】ノズルヘッドの数と総反応長とフッ化水素のエッチング寄与率ηとの関係を、移動速度を４ｍ／ｍｉｎとしてシミュレーションしたグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１      エッチング装置
２      エッチングガス供給ライン
３      エッチング処理部
５      反応路
９      液晶ディスプレイ用基板（被処理物）
１０    フッ化水素生成部
１１    フッ素原料供給部
１２    加湿器
１３    プラズマ生成部
１４    フッ素原料供給路
１５    フッ化水素含有ガス路
２０    オゾン生成部
２１    酸素供給部
２２    オゾナイザー
２３    酸素供給路
２４    オゾン含有ガス路
３０    エッチングガス供給路
３１    エッチングガス枝路
３２    オリフィス（絞り）
３３    吸引路
４０    処理室
４１    ダクト
４２    搬入口
４３    搬出口
５０    ノズルヘッド群
５１    ノズルヘッド
５２    ノズルヘッド下面（被処理物対向面）
５３    吹出し口
５４    吸込み口
５６    隙間
５７    凸部
６０    移動手段（ローラコンベア）
ｂ      移動方向
Ｄ      隙間の幅
Ｌ      反応長（吹出し口と吸込み口との距離）
Ｚ      ノズルヘッドの基板対向面と基板が移動される平面との距離
Ｚ０    ノズルヘッドの凸部と基板が移動される平面との距離
【図１】
2009260181.tif 000004
【図２】
2009260181.tif 000005
【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】
2009260181.tif 000010
【図８】
2009260181.tif 000011
【図９】
2009260181.tif 000012
【図１０】
2009260181.tif 000013
【図１１】
2009260181.tif 000014
【図１２】
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