特開 2023-179001 基板処理方法及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023179001

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】基板処理方法及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/302 20060101AFI20231212BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 201

H01L21/316 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091976

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 一将

(72)【発明者】

【氏名】戸根川 大和

(72)【発明者】

【氏名】小川 淳

(72)【発明者】

【氏名】田中 有紀

【テーマコード（参考）】

5F004

5F058

【Ｆターム（参考）】

5F004AA16

5F004BA19

5F004BB18

5F004BB19

5F004BB24

5F004BB26

5F004BB29

5F004BC01

5F004BC03

5F004BC06

5F004BD07

5F004CA04

5F004DA00

5F004DA20

5F004DA24

5F004DA26

5F004DB00

5F004EA34

5F004FA01

5F004FA08

5F058BA20

5F058BC12

5F058BF55

5F058BF60

5F058BF62

5F058BG01

5F058BG02

5F058BG03

5F058BG04

5F058BH12

(57)【要約】

【課題】対象膜のエッチング量を制御できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による基板処理方法は、珪素と炭素と窒素とを含む対象膜を表面に有する基板を準備する工程と、前記対象膜に水素ガス及び酸素ガスを供給し、前記対象膜の表層を酸化させて酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜をエッチングする工程と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

珪素と炭素と窒素とを含む対象膜を表面に有する基板を準備する工程と、
前記対象膜に水素ガス及び酸素ガスを供給し、前記対象膜の表層を酸化させて酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜をエッチングする工程と、
を有する、基板処理方法。

【請求項2】

前記エッチングする工程は、
前記対象膜にフッ素含有ガス及び塩基性ガスを含むガスを供給し、前記対象膜の少なくとも一部を反応生成物に変質させる工程と、
前記基板を加熱して前記反応生成物を昇華させる工程と、
を含む、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記フッ素含有ガスは、フッ化水素ガスであり、
前記塩基性ガスは、アンモニアガスである、
請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記エッチングする工程は、前記酸化膜を形成する工程と同じ処理容器内で行われる、
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記処理容器は、前記基板を棚状に複数収容する、
請求項４に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記対象膜は、珪素、炭素及び窒素とは異なる元素を更に含む、
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記元素は、酸素、ホウ素又はこれらの組み合わせである、
請求項６に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記対象膜は、ＳｉＣＮ膜である、
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項9】

処理容器と、
前記処理容器にガスを供給するガス供給部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
珪素と炭素と窒素とを含む対象膜を表面に有する基板を準備する工程と、
前記対象膜に水素ガス及び酸素ガスを供給し、前記対象膜の表層を酸化させて酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜をエッチングする工程と、
を実行するように構成される、
基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

化学的酸化物除去処理によりシリコン窒化膜をエッチングする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３４３０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、対象膜のエッチング量を制御できる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理方法は、珪素と炭素と窒素とを含む対象膜を表面に有する基板を準備する工程と、前記対象膜に水素ガス及び酸素ガスを供給し、前記対象膜の表層を酸化させて酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜をエッチングする工程と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、対象膜のエッチング量を制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。

【図2】図２は、実施形態に係る基板処理方法を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る基板処理方法を示すタイムチャートである。

【図4】図４は、実施形態に係る基板処理装置を示す概略図である。

【図5】図５は、エッチング量を評価した結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

〔基板処理方法〕
図１～図３を参照し、実施形態に係る基板処理方法について説明する。図１に示されるように、実施形態に係る基板処理方法は、準備工程Ｓ１０と、酸化工程Ｓ２０と、エッチング工程Ｓ３０とを有する。

【0010】

準備工程Ｓ１０では、図２（ａ）に示されるように、対象膜１０２を表面に有する基板１０１を準備する。基板１０１は、例えばシリコンウエハであってよい。対象膜１０２は、例えば珪素（Ｓｉ）と炭素（Ｃ）と窒素（Ｎ）とを含む膜であってよい。対象膜１０２は、例えばＳｉＣＮ膜であってよい。対象膜１０２は、例えば珪素、炭素及び窒素とは異なる元素を更に含んでもよい。異なる元素は、例えば酸素（Ｏ）、ホウ素（Ｂ）又はこれらの組み合わせであってよい。

【0011】

酸化工程Ｓ２０は、準備工程Ｓ１０の後に行われる。酸化工程Ｓ２０では、図２（ｂ）に示されるように、対象膜１０２の表層を酸化させて酸化膜１０３を形成する。酸化工程Ｓ２０は、例えば図３に示されるように、基板１０１の温度を第１温度Ｔ１に維持した状態で、対象膜１０２に水素ガス及び酸素ガスを供給し、対象膜１０２の表層を酸化させて酸化膜１０３を形成することを含む。第１温度Ｔ１は、例えば７００℃以上８００℃以下であってよい。酸化工程Ｓ２０は、水素ガス及び酸素ガスと同時に不活性ガスを供給することを含んでもよい。

【0012】

エッチング工程Ｓ３０は、酸化工程Ｓ２０の後に行われる。エッチング工程Ｓ３０では、図２（ｃ）に示されるように、酸化膜１０３を選択的にエッチングする。エッチング工程Ｓ３０は、例えば図３に示されるように、降温工程Ｓ３１と、ＣＯＲ工程Ｓ３２と、昇温工程Ｓ３３と、ＰＨＴ工程Ｓ３４とを含む。

【0013】

降温工程Ｓ３１は、図３に示されるように、基板１０１の温度を第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２に低下させることを含む。第２温度Ｔ２は、例えば第１温度Ｔ１よりも低い温度であってよい。第２温度Ｔ２は、例えば５０℃以上１００℃以下であってよい。

【0014】

ＣＯＲ工程Ｓ３２は、降温工程Ｓ３１において基板１０１の温度が第２温度Ｔ２に安定した後に行われる。ＣＯＲ工程Ｓ３２は、プラズマを生成することなく、化学的にエッチングを行う化学的酸化物除去処理（ＣＯＲ：chemical oxide removal）により、対象膜１０２の表層を含む少なくとも一部を反応生成物に変質させることを含む。ＣＯＲ工程Ｓ３２は、例えば基板１０１の温度を第２温度Ｔ２に維持することを含んでよい。ＣＯＲ工程Ｓ３２は、例えば図３に示されるように、対象膜１０２にフッ素含有ガス及び塩基性ガスを供給し、フッ素含有ガス及び塩基性ガスを酸化膜１０３と反応させて珪フッ化アンモニウム［（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６］を生成することを含む。フッ素含有ガスは、例えばフッ化水素（ＨＦ）ガスであってよい。塩基性ガスは、例えばアンモニア（ＮＨ_３）ガスであってよい。ＣＯＲ工程Ｓ３２は、フッ素含有ガス及び塩基性ガスと同時に、不活性ガスを供給することを含んでもよい。

【0015】

昇温工程Ｓ３３は、ＣＯＲ工程Ｓ３２の後に行われる。昇温工程Ｓ３３は、基板１０１の温度を第２温度Ｔ２から第３温度Ｔ３に上昇させることを含む。第３温度Ｔ３は、例えば第１温度Ｔ１よりも低く、かつ第２温度Ｔ２よりも高い温度であってよい。第３温度Ｔ３は、第１温度Ｔ１よりも高い温度であってもよい。第３温度Ｔ３は、例えば３００℃以上であってよい。

【0016】

ＰＨＴ工程Ｓ３４は、昇温工程Ｓ３３の後に行われる。ＰＨＴ工程Ｓ３４は、例えば図３に示されるように、基板１０１の温度を第３温度Ｔ３に維持した状態で加熱を行うＰＨＴ（post heat treatment）により、反応生成物、例えば珪フッ化アンモニウムを昇華させることを含む。

【0017】

エッチング工程Ｓ３０がＣＯＲ工程Ｓ３２とＰＨＴ工程Ｓ３４とを含む場合、対象膜１０２を残存させて、酸化膜１０３を選択的にエッチングして除去できる。このため、酸化工程Ｓ２０において対象膜１０２の表層に形成する酸化膜１０３の厚さを調整することにより、対象膜１０２のエッチング量を制御できる。酸化膜１０３の厚さは、例えば酸化工程Ｓ２０において対象膜１０２に水素ガス及び酸素ガスを供給する時間を制御することで調整できる。酸化膜１０３の厚さは、例えば酸化工程Ｓ２０において第１温度Ｔ１を制御することで調整できる。

【0018】

エッチング工程Ｓ３０は、例えば酸化工程Ｓ２０と同じ処理容器内で行われてよい。この場合、１つの処理容器内で対象膜をエッチングできる。エッチング工程Ｓ３０は、例えば酸化工程Ｓ２０と異なる処理容器内で行われてもよい。この場合、降温工程Ｓ３１及び昇温工程Ｓ３３を省略できる。

【0019】

エッチング工程Ｓ３０は、例えば基板１０１を棚状に複数収容する処理容器内で行われてもよい。この場合、複数の基板１０１に対して一度に対象膜１０２のエッチングを行うことができる。このため、生産性が向上する。

【0020】

〔基板処理装置〕
図４を参照し、実施形態に係る基板処理装置１について説明する。図４に示されるように、基板処理装置１は、複数の基板Ｗに対して一度に処理を行うバッチ式の装置である。

【0021】

基板処理装置１は、処理容器１０と、ガス供給部３０と、排気部４０と、加熱部５０と、制御部８０とを備える。

【0022】

処理容器１０は、内部を減圧可能であり、基板Ｗを収容する。処理容器１０は、下端が開放された有天井の円筒形状の内管１１と、下端が開放されて内管１１の外側を覆う有天井の円筒形状の外管１２とを有する。内管１１及び外管１２は、石英等の耐熱材料により形成される。内管１１及び外管１２は、同軸状に配置された２重管構造を有する。

【0023】

内管１１の天井は、例えば平坦であってよい。内管１１の一側には、その長手方向（上下方向）に沿ってガスノズルを収容する収容部１３が形成される。例えば、内管１１の側壁の一部を外側へ向けて突出させて凸部１４を形成し、凸部１４内を収容部１３として形成している。

【0024】

収容部１３に対向させて内管１１の反対側の側壁には、その長手方向（上下方向）に沿って矩形状の開口１５が形成される。

【0025】

開口１５は、内管１１内のガスを排気できるように形成されたガス排気口である。開口１５の長さは、ボート１６の長さと同じであるか、又は、ボート１６の長さよりも長く上下方向へそれぞれ延びるようにして形成される。

【0026】

処理容器１０の下端は、円筒形状のマニホールド１７によって支持される。マニホールド１７は、例えばステンレス鋼により形成される。マニホールド１７の上端には、フランジ１８が形成される。フランジ１８は、外管１２の下端を支持する。フランジ１８と外管１２との下端との間には、Ｏリング等のシール部材１９が設けられる。これにより、外管１２内が気密に維持される。

【0027】

マニホールド１７の上部の内壁には、円環状の支持部２０が設けられる。支持部２０は、内管１１の下端を支持する。マニホールド１７の下端の開口には、蓋体２１がＯリング等のシール部材２２を介して気密に取り付けられる。これにより、処理容器１０の下端の開口、すなわち、マニホールド１７の開口が気密に塞がれる。蓋体２１は、例えばステンレス鋼により形成される。

【0028】

蓋体２１の中央部には、磁性流体シール２３を介して回転軸２４が貫通させて設けられる。回転軸２４の下部は、ボートエレベータよりなる昇降機構２５のアーム２５Ａに回転自在に支持される。

【0029】

回転軸２４の上端には、回転プレート２６が設けられる。回転プレート２６上には、石英製の保温台２７を介して基板Ｗを保持するボート１６が載置される。ボート１６は、回転軸２４を回転させることにより回転する。ボート１６は、昇降機構２５を昇降させることによって蓋体２１と一体として上下動する。これにより、ボート１６は処理容器１０内に対して挿脱される。ボート１６は、処理容器１０内に収容可能である。ボート１６は、複数（例えば５０～１５０枚）の基板Ｗを上下方向に間隔を有して略水平に保持する。

【0030】

ガス供給部３０は、前述した基板処理方法で用いられる各種の処理ガスを内管１１内に導入可能に構成される。ガス供給部３０は、水素供給部３１と、酸素供給部３２と、フッ化水素供給部３３と、アンモニア供給部３４とを含む。

【0031】

水素供給部３１は、処理容器１０内に水素供給管３１ａを備えると共に、処理容器１０の外部に水素供給経路３１ｂを備える。水素供給経路３１ｂには、ガスの流通方向の上流側から下流側に向かって順に、水素源３１ｃ、マスフローコントローラ３１ｄ、バルブ３１ｅが設けられる。これにより、水素源３１ｃの水素ガスは、バルブ３１ｅにより供給タイミングが制御されると共に、マスフローコントローラ３１ｄにより所定の流量に調整される。水素ガスは、水素供給経路３１ｂから水素供給管３１ａに流入して、水素供給管３１ａから処理容器１０内に吐出される。

【0032】

酸素供給部３２は、処理容器１０内に酸素供給管３２ａを備えると共に、処理容器１０の外部に酸素供給経路３２ｂを備える。酸素供給経路３２ｂには、ガスの流通方向の上流側から下流側に向かって順に、酸素源３２ｃ、マスフローコントローラ３２ｄ、バルブ３２ｅが設けられる。これにより、酸素源３２ｃの酸素ガスは、バルブ３２ｅにより供給タイミングが制御されると共に、マスフローコントローラ３２ｄにより所定の流量に調整される。酸素ガスは、酸素供給経路３２ｂから酸素供給管３２ａに流入して、酸素供給管３２ａから処理容器１０内に吐出される。

【0033】

フッ化水素供給部３３は、処理容器１０内にフッ化水素供給管３３ａを備えると共に、処理容器１０の外部にフッ化水素供給経路３３ｂを備える。フッ化水素供給経路３３ｂには、ガスの流通方向の上流側から下流側に向かって順に、フッ化水素源３３ｃ、マスフローコントローラ３３ｄ、バルブ３３ｅが設けられる。これにより、フッ化水素源３３ｃのフッ化水素ガスは、バルブ３３ｅにより供給タイミングが制御されると共に、マスフローコントローラ３３ｄにより所定の流量に調整される。フッ化水素ガスは、フッ化水素供給経路３３ｂからフッ化水素供給管３３ａに流入して、フッ化水素供給管３３ａから処理容器１０内に吐出される。フッ化水素ガスは、フッ素含有ガスの一例である。

【0034】

アンモニア供給部３４は、処理容器１０内にアンモニア供給管３４ａを備えると共に、処理容器１０の外部にアンモニア供給経路３４ｂを備える。アンモニア供給経路３４ｂには、ガスの流通方向の上流側から下流側に向かって順に、アンモニア源３４ｃ、マスフローコントローラ３４ｄ、バルブ３４ｅが設けられる。これにより、アンモニア源３４ｃのアンモニアガスは、バルブ３４ｅにより供給タイミングが制御されると共に、マスフローコントローラ３４ｄにより所定の流量に調整される。アンモニアガスは、アンモニア供給経路３４ｂからアンモニア供給管３４ａに流入して、アンモニア供給管３４ａから処理容器１０内に吐出される。アンモニアガスは、塩基性ガスの一例である。

【0035】

各ガス供給管（水素供給管３１ａ、酸素供給管３２ａ、フッ化水素供給管３３ａ、アンモニア供給管３４ａ）は、マニホールド１７に固定される。各ガス供給管は、例えば石英により形成される。各ガス供給管は、内管１１の近傍位置を鉛直方向に沿って直線状に延在すると共に、マニホールド１７内においてＬ字状に屈曲して水平方向に延在することで、マニホールド１７を貫通する。各ガス供給管同士は、内管１１の周方向に沿って並んで設けられ、互いに同じ高さに形成される。

【0036】

水素供給管３１ａにおいて内管１１内に位置する部位には、複数の水素吐出口３１ｆが設けられる。酸素供給管３２ａにおいて内管１１内に位置する部位には、複数の酸素吐出口３２ｆが設けられる。フッ化水素供給管３３ａにおいて内管１１内に位置する部位には、複数のフッ化水素吐出口３３ｆが設けられる。アンモニア供給管３４ａにおいて内管１１内に位置する部位には、複数のアンモニア吐出口３４ｆが設けられる。

【0037】

各吐出口（水素吐出口３１ｆ、酸素吐出口３２ｆ、フッ化水素吐出口３３ｆ、アンモニア吐出口３４ｆ）は、それぞれのガス供給管の延在方向に沿って所定の間隔ごとに形成される。各吐出口は、水平方向に向けてガスを放出する。各吐出口同士の間隔は、例えばボート１６に保持される基板Ｗの間隔と同じに設定される。各吐出口の高さ方向の位置は、上下方向に隣り合う基板Ｗ間の中間位置に設定されている。これにより、各吐出口は隣り合う基板Ｗ間の対向面にガスを効率的に供給できる。

【0038】

ガス供給部３０は、複数種類のガスを混合して１つの供給管から混合したガスを吐出してもよい。各ガス供給管（水素供給管３１ａ、酸素供給管３２ａ、フッ化水素供給管３３ａ、アンモニア供給管３４ａ）は、互いに異なる形状や配置であってもよい。また、基板処理装置１は、水素ガス、酸素ガス、フッ化水素、アンモニアガスの他に、別のガスを供給する供給管を更に備えてもよい。

【0039】

排気部４０は、内管１１内から開口１５を介して排出され、内管１１と外管１２との間の空間Ｐ１を介してガス出口４１から排出されるガスを排気する。ガス出口４１は、マニホールド１７の上部の側壁であって、支持部２０の上方に形成される。ガス出口４１には、排気通路４２が接続される。排気通路４２には、圧力調整弁４３及び真空ポンプ４４が順次介設されて、処理容器１０内を排気できるようになっている。

【0040】

加熱部５０は、外管１２の周囲に設けられている。加熱部５０は、例えばベースプレート２８上に設けられている。加熱部５０は、外管１２を覆うように円筒形状を有する。加熱部５０は、例えば発熱体を含み、処理容器１０内の基板Ｗを加熱する。

【0041】

制御部８０は、基板処理装置１の各部の動作を制御する。制御部８０は、例えばコンピュータであってよい。基板処理装置１の各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体９０に記憶されている。記憶媒体９０は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等であってよい。

【0042】

〔基板処理装置の動作〕
基板処理装置１において実施形態に係る基板処理方法を実施する場合の動作について説明する。

【0043】

まず、制御部８０は、昇降機構２５を制御して、複数枚の基板Ｗを保持したボート１６を処理容器１０内に搬入し、蓋体２１により処理容器１０の下端の開口を気密に塞ぎ、密閉する。各基板Ｗは、表面に対象膜１０２を有する基板１０１である。

【0044】

続いて、制御部８０は、酸化工程Ｓ２０を実行するように、ガス供給部３０、排気部４０及び加熱部５０を制御する。具体的には、まず、制御部８０は、排気部４０を制御して処理容器１０内を所定の圧力に減圧し、加熱部５０を制御して基板Ｗの温度を第１温度Ｔ１に調整して維持する。次いで、制御部８０は、ガス供給部３０を制御して処理容器１０内に水素ガス及び酸素ガスを供給する。これにより、対象膜１０２の表層が酸化されて酸化膜１０３が形成される。

【0045】

続いて、制御部８０は、エッチング工程Ｓ３０を実行するように、ガス供給部３０、排気部４０及び加熱部５０を制御する。具体的には、まず、制御部８０は、排気部４０を制御して処理容器１０内を所定の圧力に減圧し、加熱部５０を制御して基板Ｗの温度を第２温度Ｔ２に調整して維持する。次いで、制御部８０は、ガス供給部３０を制御して処理容器１０内にフッ化水素ガス及びアンモニアガスを供給する。これにより、フッ化水素ガス及びアンモニアガスが酸化膜１０３と反応して珪フッ化アンモニウム［（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６］が生成される。次いで、制御部８０は、加熱部５０を制御して基板Ｗの温度を第３温度Ｔ３に加熱し、珪フッ化アンモニウムを昇華させる。これにより、対象膜１０２を残存させて、酸化膜１０３を選択的にエッチングして除去できる。このため、酸化工程Ｓ２０において対象膜１０２の表層に形成する酸化膜１０３の厚さを調整することにより、対象膜１０２のエッチング量を制御できる。

【0046】

続いて、制御部８０は、処理容器１０内を大気圧に昇圧すると共に、処理容器１０内を搬出温度に降温させた後、昇降機構２５を制御してボート１６を処理容器１０内から搬出する。

【0047】

〔実施例〕
実施形態に係る基板処理方法により対象膜１０２のエッチング量を制御できることを確認した実施例について説明する。

【0048】

実施例では、ＳｉＣＮ膜を表面に有する基板を準備し、準備した基板を前述の基板処理装置１の処理容器１０内に収容し、以下に示される条件１～６によりＳｉＣＮ膜をエッチングした。該ＳｉＣＮ膜をエッチングする前後の膜厚を分光エリプソメータで測定し、両者の差分を求めることにより、該ＳｉＣＮ膜のエッチング量を算出した。ＳｉＣＮ膜は、対象膜１０２の一例である。

【0049】

（条件１）
条件１では、準備した基板に対して酸化工程Ｓ２０を実施することなく、エッチング工程Ｓ３０を実施した。エッチング工程Ｓ３０では、降温工程Ｓ３１、ＣＯＲ工程Ｓ３２、昇温工程Ｓ３３及びＰＨＴ工程Ｓ３４をこの順番で実施した。ＣＯＲ工程Ｓ３２では、基板の温度を７５℃に維持した状態で５分間加熱した。

【0050】

（条件２）
条件２では、条件１に対し、ＣＯＲ工程Ｓ３２の時間を１０分に変更した。その他の条件は、条件１と同じである。

【0051】

（条件３）
条件３では、準備した基板に対して酸化工程Ｓ２０及びエッチング工程Ｓ３０をこの順番で実施した。酸化工程Ｓ２０では、処理容器１０内に水素ガス及び酸素ガスを供給する時間を１０分に設定した。エッチング工程Ｓ３０の条件は、条件１のエッチング工程Ｓ３０の条件と同じである。

【0052】

（条件４）
条件４では、条件３に対し、ＣＯＲ工程Ｓ３２の時間を１０分に変更した。その他の条件は、条件３と同じである。

【0053】

（条件５）
条件５では、条件３に対し、酸化工程Ｓ２０の時間を３０分に変更した。その他の条件は、条件３と同じである。

【0054】

（条件６）
条件６では、条件５に対し、ＣＯＲ工程Ｓ３２の時間を１０分に変更した。その他の条件は、条件５と同じである。

【0055】

比較のために、ＳｉＮ膜を表面に有する基板を準備し、準備した基板を前述の基板処理装置１の処理容器１０内に収容し、以下に示される条件７，８によりＳｉＮ膜をエッチングした。該ＳｉＮ膜をエッチングする前後の膜厚を分光エリプソメータで測定し、両者の差分を求めることにより、該ＳｉＮ膜のエッチング量を算出した。

【0056】

（条件７）
条件７は、条件１と同じ条件である。

【0057】

（条件８）
条件８は、条件２と同じ条件である。

【0058】

比較のために、ＳｉＯ_２膜を表面に有する基板を準備し、準備した基板を前述の基板処理装置１の処理容器１０内に収容し、以下に示される条件９，１０によりＳｉＯ_２膜をエッチングした。該ＳｉＯ_２膜をエッチングする前後の膜厚を分光エリプソメータで測定し、両者の差分を求めることにより、該ＳｉＯ_２膜のエッチング量を算出した。

【0059】

（条件９）
条件９は、条件１と同じ条件である。

【0060】

（条件１０）
条件１０は、条件２と同じ条件である。

【0061】

図５は、エッチング量を評価した結果を示す図である。図５は、条件１～６によりエッチングされたＳｉＣＮ膜のエッチング量［ｎｍ］と、条件７，８によりエッチングされたＳｉＮ膜のエッチング量［ｎｍ］と、条件９，１０によりエッチングされたＳｉＯ_２膜のエッチング量［ｎｍ］とを示す。

【0062】

図５に示されるように、条件１，２ではエッチング量が略０ｎｍであるのに対し、条件３～６ではエッチング量が２０ｎｍ～６０ｎｍの範囲であることが分かる。この結果から、ＳｉＣＮ膜は、酸化工程Ｓ２０を実施しない場合にはほとんどエッチングされないが、酸化工程Ｓ２０を実施することでエッチング可能となることが示された。

【0063】

図５に示されるように、条件３，４ではいずれもエッチング量が２０ｎｍ～３０ｎｍの範囲であり、条件５，６ではいずれもエッチング量が５０ｎｍ～６０ｎｍの範囲であることが分かる。この結果から、ＳｉＣＮ膜のエッチング量は酸化工程Ｓ２０の時間に依存し、ＣＯＲ工程Ｓ３２の時間に依存しないことが示された。すなわち、酸化工程Ｓ２０の時間を変更することにより、ＳｉＣＮ膜のエッチング量を制御できることが示された。具体的には、酸化工程Ｓ２０の時間を長くすることにより、ＳｉＣＮ膜のエッチング量を増やすことができる。

【0064】

図５に示されるように、条件７～１０ではエッチング量が１５ｎｍ～３０ｎｍの範囲であることが分かる。この結果から、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ_２膜はＳｉＣＮ膜と異なり、酸化工程Ｓ２０を実施しなくても、エッチング工程Ｓ３０を実施することにより、エッチング可能であることが示された。

【0065】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0066】

上記の実施形態では、基板処理装置が複数の基板に対して一度に処理を行うバッチ式の装置である場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、基板処理装置は基板を１枚ずつ処理する枚葉式の装置であってもよい。

【符号の説明】

【0067】

Ｓ１０ 準備工程
Ｓ２０ 酸化工程
Ｓ３０ エッチング工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】