蚀刻方法及装置

摘要

在抑制或防止玻璃基板等含有含硅物的被处理基板的第一面(例如主面)的蚀刻的同时，对背侧的第二面进行蚀刻。在含有氟化氢及水的处理气氛中配置被处理基板(9)。通过包括加热器(21)的调节机构，以使被处理基板(9)的第一面(9a)的温度成为比处理气氛的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使第二面(9b)的温度成为上述凝结点以下的方式进行调节。

权利要求

1.一种蚀刻方法，其为在接近大气压的气压下对被处理基板进行蚀刻的方法，该被处理基板含有含硅物，且具有第一面和该第一面的背侧的第二面，所述蚀刻方法的特征在于，在含有氟化氢蒸气及水蒸气的处理气氛中配置所述被处理基板，以使所述第一面的温度成为比所述处理气氛中的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使所述第二面的温度成为所述凝结点以下的温度的方式进行调节。

2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，

使所述第一面的温度成为比所述凝结点高出超过0℃且40℃以下的温度。

3.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，

使所述第二面的温度成为比所述凝结点低0℃～10℃的温度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的蚀刻方法，其特征在于，从与所述处理气氛存在的处理空间相连的搬入口将所述被处理基板搬入到所述处理空间中，从与所述处理空间相连的搬出口将所述被处理基板搬出，在所述搬入口的附近及所述搬出口的附近吸引气体。

5.一种蚀刻装置，其在压力接近大气压且湿度超过0％的处理空间内对被处理基板进行蚀刻，该被处理基板含有含硅物，且具有第一面和该第一面的背侧的第二面，所述蚀刻装置的特征在于，具备：喷出喷嘴，其将至少含有氟化氢及水这两者中的氟化氢的处理气体向所述处理空间内供给，并使该处理气体至少与所述被处理基板的所述第二面接触；

调节机构，其以使所述第一面的温度成为比所述处理空间中的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使所述第二面的温度成为所述凝结点以下的温度的方式进行调节。

6.根据权利要求5所述的蚀刻装置，其特征在于，

所述调节机构包括加热器，该加热器在隔着所述处理空间中的配置有所述被处理基板的位置而与所述喷出喷嘴相反的一侧，与配置有所述被处理基板的位置接近配置，所述加热器的设定温度为比所述凝结点高出超过0℃且60℃以下的温度。

7.根据权利要求5或6所述的蚀刻装置，其特征在于，

所述调节机构使所述第二面的温度成为比所述凝结点低0℃～10℃的温度。

说明书

蚀刻方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及对含有含硅物的被处理基板进行蚀刻的方法及装置，尤其涉及适合将玻璃基板的背面蚀刻成轻微粗面化的程度的方法及装置。

背景技术

[0002] 例如，在专利文献1、2等中记载有使含有氟化氢(HF)的处理气体与玻璃基板接触，来对玻璃基板的表面的含硅物进行蚀刻的技术。上述处理气体通过向含有例如CF4等氟系化合物的原料气体中添加水(H2O)后，利用大气压放电使上述原料气体等离子化而形成。通过等离子化而生成氟化氢(式1)。

[0003] CF4+2H2O→4HF+CO2 (式1)

[0004] 当处理气体与玻璃基板接触时，氟化氢及水凝结，在玻璃基板的表面形成氢氟酸的凝结层。并且，引起例如下式2所示的蚀刻反应，将玻璃基板的表面的含硅物蚀刻。

[0005] SiO2+4HF+H2O→SiF4+3H2O (式2)

[0006] 【在先技术文献】

[0007] 【专利文献】

[0008] 【专利文献1】国际公开第WO2008/102807号

[0009] 【专利文献2】日本特开2007-294642号公报

[0010] 上面登载的专利文献1、2等中公开的蚀刻处理技术能够适用于例如使玻璃基板的背面轻微粗化的处理等。通过预先使背面轻微粗化，在将该玻璃基板载置到台架上而对主面(表侧的面)进行表面处理后，将其从台架搬出时，能够容易将玻璃基板从台架分开。

[0011] 上述蚀刻处理引起的玻璃基板的背面的粗化度在能够容易将玻璃基板从台架分开的范围内，优选尽量小。若粗化度过于大，则在之后的主面的表面处理时，可能难以使玻璃基板与台架密接，或者可能损坏玻璃基板的光学特性。

[0012] 但是，认为蚀刻用的处理气体通过扩散也与玻璃基板的主面接触。于是，连主面也被粗面化。

发明内容

[0013] 本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于，在抑制或防止玻璃基板等含有含硅物的被处理基板的第一面(例如主面)的蚀刻的同时，对背侧的第二面进行蚀刻。

[0014] 为了解决上述问题点，本发明方法为在接近大气压的气压下对被处理基板进行蚀刻的方法，该被处理基板含有含硅物，且具有第一面和该第一面的背侧的第二面，所述蚀刻方法的特征在于，

[0015] 在含有氟化氢蒸气及水蒸气的处理气氛中配置所述被处理基板，

[0016] 以使所述第一面的温度成为比所述处理气氛中的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使所述第二面的温度成为所述凝结点以下的温度的方式进行调节。

[0017] 在被处理基板的第二面上，根据所述凝结点与第二面的温度的关系，使氟化氢及水在第二面上凝结而形成氢氟酸的凝结层。由此，引起构成第二面的含硅物的蚀刻反应，从而能够对第二面进行蚀刻(包括粗化)。另一方面，在第一面上，根据所述凝结点与第一面的温度的关系，能够避免形成凝结层。因此，能够抑制或防止第一面的蚀刻。

[0018] 优选使所述第一面的温度成为比所述凝结点高出超过0℃且40℃以下的温度。更优选使所述第一面的温度成为比所述凝结点高5℃～30℃的温度。

[0019] 通过减少第一面的加热温度以及要对第一面施加的热量，能够避免或抑制热量传递到第二面，从而能够防止或抑制第二面的温度上升。因此，能够可靠地使第二面的温度成为所述凝结点以下。因此，能够在可靠地防止或抑制第一面的蚀刻的同时，对第二面可靠地进行蚀刻。

[0020] 优选使所述第二面的温度成为比所述凝结点低0℃～10℃的温度。

[0021] 通过减小凝结点与第二面的温度之差，只要稍对第一面进行加热，就能够使第一面的温度超过所述凝结点。通过减少第一面的加热温度以及要对第一面施加的热量，能够避免或抑制热量传递到第二面，从而能够防止或抑制第二面的温度上升。因此，能够可靠地使第二面的温度成为所述凝结点以下。因此，能够在可靠地防止或抑制第一面的蚀刻的同时，对第二面可靠地进行蚀刻。

[0022] 可以从与所述处理气氛存在的处理空间相连的搬入口将所述被处理基板搬入到所述处理空间中，从与所述处理空间相连的搬出口将所述被处理基板搬出，在所述搬入口的附近及所述搬出口的附近吸引气体。

[0023] 由此，在外部气体通过搬入口或搬出口而到达处理空间之前，能够在搬入口或搬出口的附近进行吸引而排气，从而能够防止外部气体流入到处理空间中。上述的流入外部气体的流量、流速伴随被处理基板的搬入及搬出而发生变动。即使存在这样的变动，通过上述的吸引也能够防止外部气体向处理气氛的混入，因此能够将处理气氛的气体组成以及氟化氢蒸气分压及水蒸气分压分别维持为与处理气体自身的组成及分压大致相同。其结果是，能够防止第二面的蚀刻处理变得不均匀的情况。并且，即使外部气体的湿度比处理气氛的湿度高，也能够防止第一面侧的处理气氛的湿度上升。因此，能够避免连第一面也被蚀刻的情况。

[0024] 本发明装置在压力接近大气压且湿度超过0％的处理空间内对被处理基板进行蚀刻，该被处理基板含有含硅物，且具有第一面和该第一面的背侧的第二面，所述蚀刻装置的特征在于，具备：

[0025] 喷出喷嘴，其将至少含有氟化氢及水这两者中的氟化氢的处理气体向所述处理空间内供给，并使该处理气体至少与所述被处理基板的所述第二面接触；

[0026] 调节机构，其以使所述第一面的温度成为比所述处理空间中的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使所述第二面的温度成为所述凝结点以下的温度的方式进行调节。

[0027] 来自喷出喷嘴的处理气体混合到处理空间内的处理气氛中。处理气体至少含有氟化氢及水这两者中的氟化氢，且处理空间的湿度超过0％，因此处理气氛含有氟化氢蒸气及水蒸气。该处理气氛与被处理物接触。此时，在被处理物的第二面，通过所述调节机构进行的所述凝结点与第二面的温度的关系调节，处理气氛中的氟化氢及水在被处理物的第二面上凝结而形成氢氟酸的凝结层。因此，引起构成第二面的含硅物的蚀刻反应，从而能够对第二面进行蚀刻(包括粗化)。另一方面，在被处理物的第一面上，通过所述调节机构进行的所述凝结点与第一面的温度的关系调节，能够避免处理气氛中的氟化氢及水在第一面上凝结的情况，从而避免形成氢氟酸的凝结层。因此，能够抑制或防止构成第一面的含硅物的蚀刻反应。

[0028] 所述处理空间的湿度只要超过0％即可，在100％RH以下为好。

[0029] 所述调节机构可以控制被处理基板的第一面的温度，也可以控制第二面的温度，还可以控制处理气体的氟化氢分压或水蒸气分压，还可以控制处理空间内的处理气氛的水蒸气分压，或者还可以控制流入到处理空间内的外部气体的水蒸气分压。

[0030] 优选所述调节机构包括加热器，该加热器在隔着所述处理空间中的配置有所述被处理基板的位置而与所述喷出喷嘴相反的一侧，与配置有所述被处理基板的位置接近配置，所述加热器的设定温度为比所述凝结点高出超过0℃且60℃以下的温度。

[0031] 由此，能够使被处理基板的第一面的温度可靠地成为比处理气氛的氟化氢及水的凝结点高的温度。通过减少第一面的加热温度以及要对第一面施加的热量，能够避免或抑制热量传递到第二面，从而能够防止或抑制第二面的温度上升。因此，能够可靠地使第二面的温度成为所述凝结点以下。因此，能够在可靠地防止或抑制第一面的蚀刻的同时，对第二面可靠地进行蚀刻。

[0032] 在使被处理基板相对于所述喷出喷嘴相对移动的情况下，优选考虑其移动速度来设定所述加热器的设定温度。

[0033] 例如，在所述移动速度比较大时，使所述设定温度与所述第一面的所期望温度相比变得比较大。由此，能够缩短所述第一面到达所述所期望温度为止的所需时间。另一方面，由于移动速度比较大，因此能够在连第二面也未成为比所述凝结高的温度之前结束处理。

[0034] 在所述移动速度比较小时，可以使所述设定温度与所述所期望温度大致相同。由此，能够避免被处理基板的温度较大地超过所述所期望温度。另一方面，移动速度小时加热时间变长，但通过将所述设定温度及所述所期望温度设定成比所述凝结点稍高的温度，从而能够将第二面的温度维持为所述凝结点以下。

[0035] 优选所述调节机构使所述第二面的温度成为比所述凝结点低0℃～10℃的温度。

[0036] 通过减少处理气氛的氟化氢及水的凝结点与第二面的温度之差，只要对第一面稍加热，就能够使第一面的温度超过所述凝结点。通过减少第一面的加热温度以及要对第一面施加的热量，能够避免或抑制热量传递到第二面，从而能够防止或抑制第二面的温度上升。因此，能够可靠地使第二面的温度成为所述凝结点以下。因此，能够在可靠地防止或抑制第一面的蚀刻的同时，对第二面可靠地进行蚀刻。

[0037] 在此，压力接近大气压是指1.013×104～50.663×104Pa的范围，当考虑压4 4
力调整的容易化和装置结构的简化时，优选为1.333×10 ～10.664×10Pa，更优选为
4 4
9.331×10 ～10.397×10Pa。

[0038] 发明效果

[0039] 根据本发明，能够在抑制或防止被处理基板的第一面的蚀刻的同时，对背侧的第二面进行蚀刻。

附图说明

[0040] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的大气压蚀刻装置的侧视剖视图。

[0041] 图2是沿着图1的II-II线的上述大气压蚀刻装置的处理部的主视剖视图。

[0042] 图3是表示本发明的第二实施方式涉及的大气压蚀刻装置的侧视剖视图。

[0043] 图4是沿着图3的IV-IV线的上述第二实施方式涉及的大气压蚀刻装置的主视剖视图。

[0044] 图5是表示本发明的第三实施方式涉及的大气压蚀刻装置的侧视剖视图。

[0045] 图6是沿着图5的VI-VI线的上述第三实施方式涉及的大气压蚀刻装置的处理部的俯视剖视图。

[0046] 图7是表示在上述第三实施方式中搬运被处理基板时的气体流变动的侧视图，(a)是未搬入被处理基板的状态，(b)是被处理基板的端部位于搬入口的状态，(c)是将被处理基板搬入到处理空间的内部的状态。

[0047] 图8是表示在实施例1中各加热器设定温度下的第一面及第二面的蚀刻速度的图表。

[0048] 图9(a)是表示在实施例1中加热器设定温度为25℃时的第一面及第二面的蚀刻速度的基板宽度方向的分布的图表。

[0049] 图9(b)是表示在实施例1中加热器设定温度为30℃时的第一面及第二面的蚀刻速度的基板宽度方向的分布的图表。

[0050] 图10(a)是表示在实施例1中加热器设定温度为35℃时的第一面及第二面的蚀刻速度的基板宽度方向的分布的图表。

[0051] 图10(b)是表示在实施例1中加热器设定温度为45℃时的第一面及第二面的蚀刻速度的基板宽度方向的分布的图表。

[0052] 图11是表示HF及H2O的各温度下的凝结条件的图表。

[0053] 图12是表示以第三实施方式的蚀刻装置为例的HF及H2O的各温度下的凝结条件的图表。

具体实施方式

[0054] 以下，参照附图说明本发明的实施方式。

[0055] 图1及图2是表示本发明的第一实施方式的图。被处理基板9例如是要成为平板显示器等半导体装置的玻璃基板。玻璃基板9包含SiO2等含硅物来作为主成分。玻璃基板9的厚度例如为0.5mm～0.7mm左右。玻璃基板9呈四边形的平板状，具有表侧的第一面9a(主面)和其背侧的第二面9b(背面)。第一面9a是要设置绝缘层、导电层、半导体层等各种电子元件层的主面。第二面9b是作为由大气压蚀刻装置1进行的粗化(蚀刻)处理的对象的背面。在对第二面9b进行粗化处理后，对第一面9a进行用于形成上述各种电子元件层的表面处理。

[0056] 如图1所示，大气压蚀刻装置1具备原料气体供给机构10、处理部20、搬运机构30。原料气体供给机构10包括氟系原料供给部11、水添加部12。

[0057] 氟系原料供给部11供给作为蚀刻用的处理气体(腐蚀剂)的原料气体。原料气体包括含氟气体和运载气体。作为含氟气体，使用CF4。作为含氟气体，也可以使用C2F6、C3F6、C3F8等其它的PFC(全氟碳化物)来取代CF4，还可以使用CHF3、CH2F2、CH3F等HFC(氢氟碳化物)，还可以使用SF6、NF3、XeF2等PFC及HFC以外的含氟化合物。

[0058] 运载气体除了搬运含氟气体的功能之外，还具有作为对含氟气体进行稀释的稀释气体的功能、作为生成后述等离子放电的放电气体的功能等。作为运载气体，优选使用惰性气体。作为成为运载气体的惰性气体，列举有氦、氩、氖、氙等稀有气体或氮。在此，使用氩(Ar)作为运载气体。含氟气体与运载气体的流量比(CF4∶Ar)优选为1∶1000～1∶10。也可以省略运载气体。

[0059] 水添加部12向上述原料气体(CF4+Ar)中添加水(H2O)，来对原料气体进行加湿。通过调节该水添加量，来调节原料气体的水蒸气分压以及处理气体的氟化氢分压及水蒸气分压。水添加部12例如由具备恒温槽等罐的加湿器构成。在该罐内蓄积液态的水。从供给部11供给的原料气体向上述罐的水面的上侧部分供给，与上述上侧部分的饱和水蒸气混合。或者，也可以将从供给部11供给的原料气体向上述罐内的水中吹泡，来向原料气体中添加水蒸气。通过对上述罐进行温度调节，来调节蒸气压，由此可以调节水添加量。水添加部12的水分添加量以及处理气体的露点优选以满足第二面9b的蚀刻处理性能的方式进行调整。

[0060] 水添加前的原料气体的露点优选为-40℃以下。将露点-40℃换算为水蒸气分压时为0.03Torr左右，换算为体积浓度时为0.004％左右，原料气体中的水蒸气量大致等于零。

[0061] 水添加后的原料气体中的水分量能够根据水添加前的原料气体的露点、水添加部12中的水的气化量来算出。还可以利用傅立叶变换型红外分光器(FTIR)来测定水添加后的原料气体中的水分量。

[0062] 如图1所示，处理部20包括顶板21、底板22、喷出喷嘴40、吸引喷嘴50。顶板21形成为水平的板状。顶板21的沿着与图1的纸面正交的方向(以下称为“y方向”)的宽度尺寸比被处理基板9的y方向的宽度尺寸大少许。顶板21由平板加热器构成，兼作后述的温度调节机构。顶板21即平板加热器21的壳体由铝等金属构成。优选在顶板21的表面中的至少下表面设置聚四氟乙烯等耐氟性、耐等离子性高的树脂覆膜。

[0063] 底板22呈水平的板状而在顶板21的下方平行地配置。底板22的y方向(图2的左右方向)的宽度尺寸比被处理基板9的y方向的宽度尺寸稍大。底板22既可以由铝等金属构成，也可以由树脂构成，还可以由玻璃板构成。在底板22由金属构成的情况下，优选在其表面中的至少上表面设置聚四氟乙烯等耐氟性、耐等离子性高的树脂覆膜。

[0064] 喷出喷嘴40配置在处理部20中的图1的左右方向(以下称为“x方向”)的一端部(在图1中为右)。如图1及图2所示，喷出喷嘴40形成为沿y方向延伸得长的容器状。在喷出喷嘴40的上端面设有喷出口41。喷出口41形成为沿y方向延伸的狭缝状。喷出口
41的沿y方向的长度比被处理基板9的沿y方向的宽度尺寸大少许。

[0065] 喷出喷嘴40与底板22的x方向的一端部(在图1中为右)相接。喷出喷嘴40的上端面与底板22的上表面成为同一面。顶板21的一端部(在图1为右)比底板22向一端侧(在图1中为右)延伸出，而覆盖在喷出喷嘴40的上侧。在顶板21的一端部与喷出喷嘴40之间形成有搬入口26。

[0066] 吸引喷嘴50配置在处理部20中的x方向的另一端部(在图1中为左)。吸引喷嘴50形成为沿y方向延伸得长的容器状。在吸引喷嘴50的上端面开设有吸入口51。吸入口51形成为沿y方向延伸的狭缝状。吸入口51的沿y方向的长度比被处理基板9的沿y方向的宽度尺寸大少许。

[0067] 吸引喷嘴50与底板22的x方向的另一端部(在图1中为左)相接。吸引喷嘴50的上端面与底板22的上表面成为同一面。顶板21的另一端部(在图1中为左)比底板22向另一端侧延伸出，而覆盖在吸引喷嘴50的上侧。在顶板21的另一端部与吸引喷嘴51之间形成有搬出口27。

[0068] 在处理部20中的上侧的顶板21与下侧的构成部22、40、50之间形成有处理部内空间29。搬入口26与处理部内空间29的x方向的一端部(在图1中为右)相连。搬出口26与处理部内空间29的x方向的另一端部(在图1中为左)相连。处理部内空间29的x方向的两端部经由搬入出口26、27而与处理部20的外部的空间相连。如图2所示，处理部内空间29的y方向的两端部分别由侧壁24堵塞。

[0069] 如图1所示，处理部内空间29中的从喷出口41的x方向的位置到吸入口51的x方向的位置的部分构成处理空间23。处理部20中的上侧的顶板21、下侧的构成部22、40、50及两侧壁24构成处理空间划分部。处理空间23经由比喷出口41靠x方向的一端侧的处理部内空间29而与搬入口26相连。并且，处理空间23经由比吸入口51靠x方向的另一端侧的处理部内空间29而与搬出口27相连。处理空间23的厚度d0等于顶板21的下表面与底板22的上表面之间的间隔，例如为d0＝5mm～10mm左右。

[0070] 在喷出喷嘴40的下部设有整流部42。虽然详细的图示省略，但整流部42包括沿y方向延伸的腔室或狭缝、沿y方向排列的多个小孔的列等。水添加后的上述原料气体(CF4+Ar+H2O)被导入整流部42而在y方向上被均匀化。

[0071] 在喷出喷嘴40的内部收纳有等离子生成部60。等离子生成部60至少包括一对电极61、61。上述电极61、61分别沿y方向延伸。在至少一个电极61对置面上设有固体电介质层(图示省略)。在一方的电极61上连接有电源(图示省略)。另一方的电极61电接地。在一对电极61之间形成大致大气压的等离子放电空间62。放电空间62与电极61相同，形成为沿y方向延伸的狭缝状。在放电空间62中，将上述原料气体(CF4+Ar+H2O)等离子化(包括分解、激发、活性化、游离化、离子化等。)。由此，原料气体成分被分解，而生成氟化氢(HF)、COF2等含有氟系反应成分的处理气体(式1等)。上述氟系反应成分中的COF2进一步与水反应而转换成氟化氢(式3)。

[0072] COF2+H2O→2HF+CO2 (式3)

[0073] 在本实施方式中，以使原料气体中的H2O的大致全部量贡献于氟化氢的生成反应(式1、式3)的方式来设定水添加部12的添加量等。因此，处理气体中的H2O含有量实质上小到可以无视的程度，或者为0％。

[0074] 处理气体除了上述氟系反应成分之外，还包括未分解的原料气体成分(CF4、Ar、H2O)。该处理气体从喷出口41向上方喷出。处理气体的喷出流在y方向上均匀。

[0075] 虽然省略图示，但在吸引喷嘴50上连接有吸引泵等排气机构。通过上述排气机构的驱动，处理空间23内的气体被吸入到吸引喷嘴590的吸入口51而进行排气。从吸引喷嘴50排出的排气流量比从喷出喷嘴40供给的处理气体的供给流量大。相当于上述排气流量与供给流量之差的量的外部气体(空气等)从搬入口26及搬出口27向处理部内空间29流入。从搬入口26流入的外部气体经过喷出口41而向处理空间23内流入。另一方面，从搬出口27流入的外部气体被吸入口51吸入，而几乎不到达处理空间23。因此，处理空间23内的处理气氛成为从上述搬入口26流入的流入外部气体与处理气体的混合气体。以下，“流入外部气体”只要没有特别指出，就是指从上述搬入口26向处理空间23内流入的外部气体。

[0076] 通常，流入外部气体含有水分，湿度至少超过0％。在本实施方式中，设定为从吸引喷嘴50排出的排气流量充分地比处理气体的供给流量大，上述流入外部气体的流量充分地比处理气体的供给流量大(例如10倍左右)。因此，处理气体的水含有量极少，伴随于此而处理空间23内的处理气氛的水蒸气分压与外部气体的水蒸气分压大致相等。

[0077] 搬运机构30包括设置在处理部20的下部的辊轴31及搬运辊32。多个辊轴31以轴线分别朝向宽度方向y的方式在x方向上隔开间隔平行地排列。在各辊轴31的轴向y上隔开间隔而设有多个搬运辊32。搬运辊32的上端部通过底板22的辊孔25，从底板22的上表面向上方突出，而面向处理空间23内。搬运辊32从底板22上表面突出的突出量与被处理基板9的第二面9b和喷出口41之间的距离(加工间隔WD)对应。加工间隔WD例如为WD＝2mm～10mm左右。

[0078] 搬运机构30将被处理基板9水平地支承并沿x方向向箭头a的朝向(在图1中为左方)搬运。由此，将被处理基板9从搬入口26插入到处理空间23内，并使其在处理空间23内通过而从搬出口27搬出。搬运机构30搬运被处理基板9的搬运速度优选为0.1m/min～20m/min左右。搬运机构30兼作支承被处理基板9而将其配置到处理空间23内的支承机构。被处理基板9的第一面9a朝上，第二面9b朝下。

[0079] 进而，大气压蚀刻装置1还具备调节机构。上述调节机构将被处理基板9的第一面9a及第二面9b的温度利用与处理空间23内的氟化氢及水的混合系统的凝结点的关系来进行调节。在本实施方式中，顶板21如上述那样由平板加热器构成，作为调节机构的主要要素来提供。顶板即平板加热器21隔着处理空间23内的配置有被处理基板9的位置而配置在与喷出喷嘴40相反的一侧，并且与上述位置接近配置。顶板即加热器21的下表面与配置在上述位置的被处理基板9的第一面9a的距离d1优选为例如d1＝2mm～10mm左右。加热器21能够在从室温到例如50℃左右的范围内进行温度设定。加热器21的设定温度根据外部气体的湿度以及处理空间23内的处理气氛的水蒸气分压、处理气体以及处理空间23内的处理气氛的氟化氢分压等来设定。

[0080] 说明通过上述那样构成的大气压蚀刻装置1对被处理基板9进行光蚀刻的方法。

[0081] 通过水添加部12向从氟系原料供给部11供给的原料气体(CF4+Ar)中添加规定量的水蒸气(H2O)，得到加湿原料气体。通过整流部42使该加湿原料气体(CF4+Ar+H2O)在宽度方向y上均匀化后，通过等离子生成部60进行等离子化。由此，生成至少含有氟化氢及水这两者中的氟化氢的处理气体。通过调节水添加部12中的水蒸气添加量等，能够调节处理气体的氟化氢分压及水蒸气分压。在此，原料气体中的水分的大致全部量被氟化氢的生成消耗，处理气体的水蒸气分压实质为0。处理气体的温度为室温附近。

[0082] 将该处理气体从喷出口41喷出而向处理空间23内供给。同时并行地将处理空间23内的气体吸引到吸引喷嘴50中而进行排气。使该排气流量充分地比处理气体供给流量大。因此，比处理气体充分多量的外部气体被卷入处理空间23内而与处理气体混合。并且，处理空间23内的处理气氛(处理气体与上述流入外部气体的混合气体)的水蒸气分压与外部气体的水蒸气分压大致相等。处理气氛的氟化氢分压与处理气体的氟化氢分压相等。根据处理气氛的氟化氢分压及水蒸气分压来决定该处理气氛中的氟化氢及水的凝结点。即，决定生成氢氟酸的凝结层的临界温度(图11)。

[0083] 被处理基板9的初始温度通常为室温或5℃～35左右。在此，被处理基板9的初始温度是指将要将被处理基板9搬入到处理部23内之前的被处理基板9的温度。通常，在将要进行上述搬入的之前，被处理基板9的整体成为上述初始温度。因此，第一面9a及第二面9b成为上述初始温度。将该被处理基板9从搬入口26插入到处理空间23内，并沿着图1的箭头a的方向从处理空间23的一端侧(在图1中为右)向另一端侧(在图1中为左)搬运。于是，被处理基板9覆盖在喷出喷嘴40的上方，从喷出口40喷出的处理气体至少与被处理基板9的第二面9b接触。并且，在处理空间23内扩散了的处理气体的一部分与被处理基板9的第一面9a接触。

[0084] 如上所述，处理气体的喷出温度与被处理基板9的初始温度都为室温附近，两者间的温度差小。因此，被处理基板9的温度几乎不会因处理气体的吹出而变化。

[0085] 在上述被处理基板9的搬入之前，使顶板即加热器21预先升温到设定温度，并保持为该设定温度。上述加热器21的设定温度设定为比处理气氛中的氟化氢及水的凝结点高的温度，优选稍超过上述凝结点。例如，上述加热器21的设定温度调节成比上述凝结点高出超过0℃且60℃以下程度的温度。该加热器21的热量以非接触的方式向导入到处理空间23内的被处理基板9的第一面9a传递。由此，能够使第一面9a升温到所期望温度。上述所期望温度为比上述凝结点高的温度，且与上述设定温度大致相等或比设定温度低，例如为比凝结点高出超过0℃且40℃以下。通过减小加热器21与被处理基板9之间的距离d1，能够使第一面9a可靠地升温(温度调节)。

[0086] 在使上述被处理基板9的第一面9a升温时，使第二面9b的温度维持为上述凝结点以下(例如比凝结点低0℃～10℃的温度)，优选大致维持为上述初始温度。即，使来自加热器21的热量几乎不向被处理基板9的第二面9b传递。如上所述，通过预先使上述凝结点与被处理基板9的初始温度之差减小，只要对被处理基板9的第一面9a进行稍加热，就能够使第一面9a达到比上述凝结点温度高的设定温度，从而能够将从加热器21向被处理基板9的第一面9a施加的热量抑制得较小。由此，能够抑制或阻止热量到达被处理基板9的第二面9b的情况。

[0087] 也可以以在热量到达第二面9b之前将被处理基板9从处理空间23以及搬出口27搬出的方式来调节搬运机构30的搬运速度。这种情况下，搬运机构30成为本发明的“调节机构”的要素。上述加热器21的设定温度考虑搬运速度而设定。在搬运速度比较大时，使加热器21的设定温度充分地比第一面9a的所期望温度高。由此，能够缩短第一面9a到达所期望温度为止的所需时间。另一方面，通过高速搬运，还能够在第二面9b也未成为比凝结点高的温度期间将被处理基板9从搬出口27搬出。与此相对，在搬运速度比较小时，也可以使加热器21的设定温度与第一面9a的所期望温度大致相同。由此，能够避免被处理基板9成为比上述所期望温度高的温度的情况。另一方面，在低速搬运的情况下，虽然加热时间变长，但通过将设定温度设定成比上述凝结点稍高的温度，从而能够将第二面9b的温度维持为上述凝结点以下。例如，在处理气体的温度为室温且第一面9a的所期望温度为40℃～50℃的情况下，在搬运速度为5mm/sec～10mm/sec左右的高速搬运时，使加热器21的设定温度比第一面9a的所期望温度高10℃～20℃左右。与此相对，在搬运速度为1mm/sec程度以下的低速搬运时，使加热器21的设定温度与第一面9a的所期望温度大致相等。

[0088] 由于第二面9b的温度为上述凝结点以下，因此处理气氛中的氟化氢蒸气及水蒸气与第二面9b接触时凝结而形成氢氟酸的凝结层。其结果是，引起构成第二面9b的SiO2等含硅物的蚀刻反应，从而能够使第二面9b轻微粗化。

[0089] 另一方面，对于被处理基板9的第一面9a而言，由于成为比上述凝结点高的温度，因此即使处理气氛中的氟化氢蒸气及水蒸气与第一面9a接触也不会引起凝结。因此，能够防止在第一面9a上形成凝结层的情况。其结果是，能够防止第一面9a被蚀刻，从而能够将第一面9a的表面状态良好地保持。

[0090] 在由上述大气压蚀刻装置1进行的粗化处理之后，将被处理基板9向其它的表面处理装置(未图示)搬运。将被处理基板9载置到该表面处理装置的台架上，使第二面9b与台架接触并吸附在台架上。由于第二面9b的粗化度小，因此能够将被处理基板9可靠地吸附而保持在台架上。然后，对第一面9a实施清洗、表面改性、蚀刻、灰化、成膜等表面处理。第一面9a由于在上述的粗面化处理中避免了粗面化，因此能够进行良好的表面处理。进而，也能够使通过上述表面处理形成的绝缘层、导电层、半导体层等各种电子元件层的品质良好。在第一面9a的表面处理后，将被处理基板9从台架搬出。由于在第二面9b上通过上述粗面化处理形成有微小凹凸，因此能够容易将被处理基板9从台架分开。其结果是，能够防止被处理基板9发生挠曲或破裂的情况。

[0091] 接着，对本发明的另一实施方式进行说明。在以下的实施方式中，对与已述的方式重复的部分，在附图上标注同一符号并适当省略说明。

[0092] 如图3及图4所示，第二实施方式的大气压蚀刻装置1A具备搬入用辊式输送机33、处理用辊式输送机34、搬出用辊式输送机35来作为被处理基板9的搬运机构30。各辊式输送机33、34、35具有沿x方向(图3的左右方向)排列的多个辊轴31和在各辊轴31上设置的搬运辊32。搬入用辊式输送机33配置在比处理部20靠x方向的一端侧(在图
3为右)，将被处理基板9向处理空间23搬入。处理用辊式输送机34设置在底板22的下部，来搬运处理空间23内的被处理基板9。搬出用辊式输送机35配置在比处理部20靠x方向的另一端侧(在图3中为左)，将被处理基板9从处理空间23搬出。

[0093] 在底板22的下部设有处理用辊式输送机34用的多个罩70。罩70与处理用辊式输送机34的辊轴31一对一对应。罩70形成为在辊轴31的轴线方向y上延伸得长的容器状。在各罩70中收容有对应的辊轴31及搬运辊32。罩70的上表面开口，且与底板22的下表面相抵。

[0094] 罩70既可以由铝等金属构成，也可以由氯乙烯等树脂构成。在罩70的内表面可以设置聚四氟乙烯等耐氟性、耐等离子性高的树脂覆膜。

[0095] 如图4所示，处理用辊式输送机34的辊轴31贯通罩70的长度方向的两侧的端壁74。在端壁74上设有气密轴承75。通过气密轴承75将辊轴31支承为能够旋转。且通过气密轴承75将辊轴31与端壁74之间气密地密封。气密轴承75的构成构件优选由聚四氟乙烯等耐氟性、耐等离子性高的树脂构成。

[0096] 罩70的内部经由辊孔25而仅与处理空间23连通。

[0097] 根据第二实施方式，能够防止大气压蚀刻装置1A的下方的外部气体(空气等)通过辊孔25而被引入处理空间23内的情况。并且，在处理空间23的处理气体通过辊孔25而向底板22的下侧泄漏时，能够将该处理气体关入到罩70的内部。因此，能够防止处理气体向外部泄漏的情况。

[0098] 第二实施方式的吸引喷嘴50配置在底板22的x方向的中间部。顶板21及底板22向比吸引喷嘴50靠x方向的另一端侧(在图3中为左)即基板9的搬运方向的下游侧延伸出。可以将顶板21中的对应于喷出喷嘴40与吸引喷嘴50之间的部分作为调节机构而保温成设定温度，也可以将顶板21的整个区域作为调节机构而保温成设定温度。

[0099] 图5及图6是表示本发明的第三实施方式的图。该实施方式的大气压蚀刻装置1B不具有底板22。通过喷出喷嘴40的上表面的整体与顶板21的下表面划分出处理空间23。在处理空间23内存在包括HF蒸气及水蒸气的处理气氛。通过调节喷出喷嘴40的x方向的长度，能够调解处理空间23的长度，进而能够使被处理基板9与处理气氛接触的处理时间增减。其结果时，能够将第二面9b的蚀刻量调节成所期望的量。

[0100] 如图5所示，大气压蚀刻装置1B具备气体吸引系统80。气体吸引系统80包括吸引泵81、一对接合板82、84。一对接合板82、84隔着喷出喷嘴40而垂直地配置在x方向的两侧。接合板82、84的上端部以与喷出喷嘴40的上表面成为同一面的方式对齐。接合板82、84的厚度例如为几mm～十几mm左右，在此为5mm左右。

[0101] 如图6所示，搬入侧(在图中为右)的接合板82沿着喷出喷嘴40的搬入侧的外表面向与x方向正交的y方向延伸。如图5及图6所示，在接合板82与喷出喷嘴40的搬入侧的外表面之间划分出吸引路83。吸引路83的下端部与吸引泵81连接。吸引路83的上端部(吸入口)与处理空间23的搬入侧的端部相连。吸引路83的吸入口的x方向的开口宽度例如为几mm～几十mm左右，在此为10mm左右。

[0102] 在吸引路83的吸入口的附近配置有搬入口26。搬入口26由接合板82的上端部和顶板21的搬入侧的端部划分出。搬入口26与处理空间23的搬入侧的端部相连，且与吸引路83相连。

[0103] 如图6所示，搬出侧(在图中为左)的接合板84沿着喷出喷嘴40的搬出侧的外表面向y方向延伸。如图5及图6所示，在接合板84与喷出喷嘴40的搬出侧的外表面之间划分出吸引路85。吸引路85的下端部与吸引泵81连接。吸引路85的上端部(吸入口)与处理空间23的搬出侧的端部相连。吸引路85的吸入口的x方向的开口宽度例如为几mm～几十mm左右，在此为10mm左右。

[0104] 在吸引路85的吸入口的附近配置有搬出口27。搬出口27由接合板84的上端部和顶板21的搬出侧的端部划分出。搬出口27与处理空间23的搬出侧的端部相连，且与吸引路85相连。

[0105] 如图6所示，在处理部20的宽度方向y的两端部分别设有端壁86。通过端壁86来堵塞吸引路83、85的宽度方向y的两端部。

[0106] 在第三实施方式的大气压蚀刻装置1B中，在对被处理基板9的第二面9b进行光蚀刻时，将等离子化了的处理气体g1从喷出口41向处理空间23内喷出。与此并行地驱动气体吸引系统80的吸引泵81，从吸引路83、85进行气体吸引。如图7(a)所示，在被处理基板9未被导入到处理空间23内的状态下，处理气体g1在处理空间23内的喷出口41的正上方部分被分为朝向搬入侧(在图中为右)的流动和朝向搬出侧(在图中为左)的流动。朝向搬入侧的处理气体被从处理空间23的搬入侧的端部吸入到吸引路83中。朝向搬出侧的处理气体被从处理空间23的搬出侧的端部吸入到吸引路85中。

[0107] 进而，通过气体吸引系统80的气体吸引，外部气体进入搬入口26。该外部气体被从搬入口26吸入到吸引路83中。同样，外部气体也进入搬出口27。该外部气体被从搬出口27吸入到吸引路85中。因此，外部气体几乎不会流入到喷出喷嘴40的上表面与顶板21之间的处理空间23。因此，处理空间23内的处理气氛的气体组成与等离子化后的处理气体自身的组成大致相等。即，处理空间23内的HF分压及水蒸气分压与处理气体自身的HF分压及水蒸气分压大致相等。因此，即使外部气体的湿度或温度等变动，处理空间23内的HF分压及水蒸气分压也几乎不变动。

[0108] 如图7(b)所示，当将被处理基板9的端部搬入到搬入口26时，搬入口26的开口面积变窄，流通阻力增大，从而从搬入口26流入的外部气体g2的流量降低或流速增大。在该流入外部气体g2中存在通过被处理基板9的上侧的外部气体g2a和通过第二面9b的下侧的外部气体g2b。其中，下侧的流入外部气体g2b被从搬入口26直接吸入到吸引路83中。因此，下侧的流入外部气体g2b几乎不会进入到处理空间23中。

[0109] 上侧的流入外部气体g2a在被处理基板9的端部位于搬入口26的状态下沿着被处理基板9的端面向下方回绕，而被吸入到吸引路83中。从而，上侧的流入外部气体g2a也几乎不会进入到处理空间23中。因此，在将被处理基板9的端部从搬入口26搬入时，即使流入外部气体g2的流量及流速发生变动，也能够抑制或阻止处理空间23内的气体组成发生变动的情况。

[0110] 如图7(c)所示，不久被处理基板9覆盖在吸引路83上。当成为该状态时，在处理空间23中的被处理基板9的上侧的部分(以下称为“第一处理空间部23a”)，气体吸引系统80的吸引力不太起作用，外部气体g2a的吸入流量减少。上侧的外部气体g2a虽然通过与被处理基板9的上表面的粘性而能够流入到搬入口26内，但该流入量与能够通过吸引系统80吸引时(图7(a)～(b))相比充分小。因此，顶板21与被处理基板9之间的处理气氛被维持为与处理气体自身大致相同的气体组成。

[0111] 外部气体g2b从被处理基板9的下侧的流入量增大与上侧的外部气体g2a的流入量降低对应的量。即使流量增大，流入外部气体g2b也几乎全部直接被吸入到吸引路83中。因此，外部气体g2b几乎不会进入到处理空间23，被处理基板9与喷出喷嘴40之间的处理空间(以下称为“第二处理空间部23b”)的处理气氛被维持为与处理气体自身大致相同的气体组成。

[0112] 在将被处理基板9从处理空间23搬出时也同样引起上述那样的外部气体流入的变动。这种情况下，从搬出口25流入的外部气体的流量及流速发生变动。从该搬出口25流入的流入外部气体几乎全部被吸入到吸引路85中。因此，在搬出时，也与流入外部气体的流量或流速的变动无关，而将处理空间23内的气体组成维持为大致固定。

[0113] 这样，在蚀刻装置1B中，即使通过搬入口26及搬出口27而流入到处理空间23中的外部气体g2的流量或流速伴随被处理基板9的搬入及搬出而发生变动，也能够将处理空间23内的处理气氛的气体组成以及HF分压及水蒸气分压分别维持为与处理气体自身的组成及分压大致相同。其结果是，能够防止第二面9b的蚀刻处理变得不均匀的情况。并且，能够防止顶板21与被处理基板9之间的处理气氛的湿度上升的情况，进而防止在第一面9a上形成凝结层的情况。因此，能够避免连第一面9a也被蚀刻的情况。在相对于处理气体以及处理空间23内的处理气氛的湿度，外部气体的湿度相当高时，也能够可靠地防止在第一面9a上形成凝结层的情况，从而能够可靠地避免第一面9a被蚀刻的情况。

[0114] 需要说明的是，如后所述，在图7(c)的状态下，即使具有外部气体g2a向第一处理空间部23a的卷入的情况下，也能够通过控制该卷入量等，而仅使第二面9b粗化。

[0115] 本发明没有限定为上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

[0116] 例如，在上述实施方式中，第一面9a为要设置电子元件的主面，要粗化(蚀刻)的第二面9b为背面，但也可以是第一面9a为背面，要粗化(蚀刻)的第二面9a为要设置电子元件的主面。还可以是第一面和第二面这两方为设置电子元件的面。被处理基板不局限于玻璃，也可以为半导体晶片等。并且，被处理基板也没有限定为形成有电子元件的基板或半导体装置用的基板。

[0117] 蚀刻对象的含硅物不局限于SiO2，也可以为SiN、Si、SiC、SiOC等。

[0118] 在被处理基板9上可以形成由含硅物形成的膜，本发明装置1也可以不对上述膜进行蚀刻。

[0119] 被处理基板9的第一面9a及第二面9b的温度调节机构也可以为平板加热器以外的电热加热器、载热体加热器或辐射加热器。作为载热体加热器，例如顶板21可以具有供被调温后的水等载热体通过的载热体流路、积存上述载热体的积存室。可以对积存在积存室中的载热体进行加热等来进行温度调节。在第一实施方式中，既可以将顶板21的整个区域进行温度调节，也可以将顶板21的一部分(例如中央部或一端部等)局部进行温度调节。温度调节机构(加热器)可以与顶板21不同体地设置，温度调节机构(加热器)可以使顶板21升温，并经由顶板21使被处理基板9的第一面9a升温。

[0120] 可以对被处理基板的第二面9b进行冷却，由此将第二面9b的温度调节成比上述凝结点温度低的所期望温度。例如，可以在底板22中设置供冷水等冷却介质通过的介质流路，来对底板22进行冷却，由此来冷却被处理基板的第二面9b。这种情况下，第二面9b的上述冷却机构成为本发明的“调节机构”的要素。优选通过冷却机构，将第二面9b的温度调节成比上述凝结点低0℃～10℃的温度。

[0121] 也可以调节装置1的周边的湿度，进而调节处理气氛中的水蒸气分压。这种情况下，装置1的周边的湿度调节机构成为本发明的“调节机构”的要素。

[0122] 处理气体也可以含有某程度的水分。处理气氛中的水蒸气分压可以较大地依赖于由水添加部12添加的水添加量。这种情况下，水添加部12成为本发明的“调节机构”的要素。

[0123] 等离子生成部60可以设置在喷出喷嘴40的外部，也可以从喷出喷嘴40分离设置。可以在通过等离子生成部60将原料气体等离子化而生成处理气体后，将该处理气体向喷出喷嘴40输送。

[0124] 处理气体不局限于通过等离子化形成。例如，可以准备储存有氟化氢水溶液的罐来作为处理气体源，并使上述氟化氢水溶液气化而向喷出喷嘴40输送。

[0125] 处理气体还可以含有臭氧等氧化成分。臭氧可以由臭氧发生器或氧等离子生成装置生成。

[0126] 被处理基板9的姿态不局限于水平，也可以铅垂，还可以相对于水平或铅垂而倾斜。

[0127] 可以使被处理基板9的第二面朝上，使第一面朝下。可以将温度调节机构(加热器)配置在被处理基板9的下侧，并将喷出喷嘴40配置在被处理基板9的上侧，从而使处理气体从被处理基板9的上方向被处理基板9吹出。

[0128] 被处理基板9不局限于沿x方向的箭头a的朝向单程移动，也可以在处理空间23内往复移动。

[0129] 可以与搬运机构30不同而另行设置支承被处理基板9的支承机构。可以通过支承机构将被处理基板9的位置固定，并通过搬运机构使处理部20移动。不局限于使被处理基板9及处理部20彼此相对移动的同时进行蚀刻处理，也可以在将被处理基板9及处理部20的相对位置固定的状态下进行蚀刻处理。

[0130] 【实施例1】

[0131] 对实施例进行说明。本发明不局限于以下的实施例是不言而喻的。

[0132] 在实施例1中，使用与图1及图2实质上相同的大气压蚀刻装置1。

[0133] 使用玻璃基板作为被处理基板9，在第一面9a及第二面9b上分别覆盖SiN(含硅物)。

[0134] 被处理基板9的尺寸如以下这样。

[0135] 沿x方向的长度：670mm

[0136] y方向的宽度：550mm

[0137] 厚度：0.7mm

[0138] 大气压蚀刻装置1的尺寸构成如以下这样。

[0139] 底板22的沿x方向的长度：0.3m

[0140] 处理空间23的上下方向的厚度：d0＝8mm

[0141] 处理空间23的y方向的宽度：600mm

[0142] 加工间隔：WD＝4mm

[0143] 顶板即平板加热器21的下表面与被处理基板9的上表面的距离：dl＝4mm[0144] 原料气体的组成如以下这样。

[0145] Ar：8.7slm

[0146] CF4：0.3slm

[0147] H2O：0.19sccm

[0148] 通过整流部42将上述原料气体等离子化而生成处理气体。因此，处理气体的流量超过9sccm。

[0149] 等离子生成条件如以下这样。

[0150] 电极间间隔：1mm

[0151] 电极间电压：Vpp＝12.8kV

[0152] 电极间电压的频率：25kHz(脉冲波)

[0153] 供给电力：脉冲变换前的直流电压＝370V，电流＝9.4A

[0154] 从吸入口51排出的排气量为500slm。由此，从搬入口26被引入到处理空间23中的外部气体约为120slm。

[0155] 处理气体以及处理空间23内的处理气氛的氟化氢分压为6.2Torr。

[0156] 装置周边为大气压，装置周边的温度(室温)为25℃，相对湿度约为30％。如图11所示，与该相对湿度对应的水蒸气分压为7.1Torr。另外，该处理气氛中的氟化氢及水的凝结点约为27℃。

[0157] 被处理基板9向处理空间23搬入前的初始温度为25℃。

[0158] 将被处理基板9沿着x方向的箭头a的朝向搬运而使其通过处理空间23。使被处理基板9通过处理空间23的次数(扫描次数)为一次。

[0159] 被处理基板9的搬运速度为4m/min。

[0160] 从喷出喷嘴40的处理气体的喷出从将被处理基板9搬入到处理空间23之前开始，持续进行到将被处理基板9从处理空间23搬出为止。

[0161] 将顶板即平板加热器21保温成设定温度，进而调节第一面9a的温度。加热器21的设定温度为25℃、30℃、35℃、45℃这四种。

[0162] 在25℃时，在顶板21的下表面形成有结露。在30℃、35℃、45℃时，在顶板21的下表面未形成结露。需要说明的是，当使顶板21从25℃升温时，在27℃～28℃时结露消失。

[0163] 对于处理后的被处理基板9，测定第一面9a上的SiN膜及第二面9b上的SiN膜的蚀刻速度。测定位置为在被处理基板9的各面9a、9b的x方向的中央部处沿宽度方向y隔开1mm间隔的部位。在各测定位置，通过将蚀刻深度除以扫描次数，来求出每一次扫描(单程一次的搬运)的蚀刻量(nm/scan)。进而，求出各面9a、9b中的上述各测定位置的蚀刻速度的平均值。

[0164] 图8是表示上述平均的蚀刻速度的图。如该图所示，在加热器设定温度为25℃时，不仅第二面9b的SiN膜，第一面9a的SiN膜也被与第二面9b侧同程度地进行了蚀刻。

[0165] 在加热器设定温度为30℃时，确认了第二面9b的SiN膜得到充分的蚀刻量，与此相对，第一面9a的SiN膜的蚀刻量极少，SiN膜几乎未被蚀刻。

[0166] 在加热器设定温度为35℃及45℃时，也与30℃时同样，第二面9b的SiN膜得到充分的蚀刻量，与此相对，第一面9a的SiN膜几乎未被蚀刻。

[0167] 根据以上的结果，确认了通过使第一面9a的温度成为比处理气氛中的氟化氢及水的凝结点高的温度，且使第二面9b的温度成为比上述凝结点低的温度，能够在抑制或防止第一面9a被蚀刻同时，对第二面9b进行蚀刻。

[0168] 图9及图10表示各面9a、9b的上述各测定位置处的蚀刻速度，是表示宽度方向y的蚀刻速度的分布的图。如图9(a)所示，在加热器设定温度为25℃时，第一面9a、第二面9b根据宽度方向y的位置而蚀刻速度不均都较大。作为不均匀的主要原因，考虑也有搬运辊33的影响。搬运辊33的配置位置为图9及图10的横轴中的-35mm、0mm、35mm各位置。

[0169] 与此相对，如图9(b)所示，在加热器设定温度为30℃时，第一面9a、第二面9b的蚀刻速度都大致均匀。

[0170] 如图10(a)及图10(b)所示，在加热器设定温度为35℃及45℃时，也与30℃时同样，第一面9a、第二面9b的蚀刻速度都大致均匀。

[0171] 根据以上结果，清楚可知通过使第一面9a成为比处理气氛中的氟化氢及水的凝结点高的温度，不仅第一面9a的蚀刻被抑制，而且第一面9a及第二面9b的蚀刻的均匀性也提高。

[0172] 并且，基于HF水溶液的气液平衡曲线，如图11所示，算出与HF-H2O系统的温度对应的凝结条件而形成为图表。在该图表中，水平的虚线表示相对湿度(％RH)，与处理气氛的H2O分压对应。在该图表中，与实施例1的处理气氛的H2O分压(7.1Torr(相对湿度30％))及HF分压(6.2Torr)对应的点A相对于25℃的气液平衡曲线位于气相侧，相对于
30℃以上的气液平衡曲线位于液相侧。因此，确认了实施例1的结果与理论上的计算数据相符合。因此，在设定处理条件时，可以利用图11中例示出的图表，以使与处理气氛的HF分压及H2O分压对应的上述图表上的点位于比与室温或被处理基板9的初始温度对应的气液平衡曲线靠气相侧，且比与加热器设定温度对应的气液平衡曲线靠液相侧的位置的方式，来设定上述加热器设定温度、处理气体配方(原料气体成分的流量、水蒸气的添加量等)。

[0173] 图12是第三实施方式(图5～图7)的蚀刻装置1B中的HF-H2O系统的凝结条件的图表。在蚀刻装置1B中，由于外部气体几乎不进入到处理空间23内，因此处理气氛的气体组成与等离子化后的处理气体的气体组成大致相同。加湿后的氟系原料气体即等离子化前的处理气体(CF4+Ar+H2O)的H2O分压例如为10.8Torr(图12的单点划线L1)。该处理气体中的水通过等离子化而分解。因此，等离子化后的处理气体的H2O分压比等离子化前降低，例如为8.1Torr(图12的虚线L2)。并且，等离子化后的处理气体的HF分压例如为4.2Torr(图12的虚线L3)。虚线L2与虚线L3的交点B表示等离子化后的处理气体的HF及H2O分压，进而表示处理空间23内的处理气氛的HF及H2O分压。因此，若被处理基板9的第二面9b的温度为点B的温度以下的例如25℃左右，则在第二面9b上形成氢氟酸的凝结层，由此能够可靠地对第二面9b进行蚀刻。并且，若通过加热器21将被处理基板9的第一面9a的温度加热成比点B温度高的例如30℃左右，则能够避免在第一面9a上形成凝结层，从而能够可靠地防止第一面9a被蚀刻。

[0174] 需要说明的是，即使通过加热器21使被处理基板9的第一面9a的温度成为比点B高的温度，也能够防止第一面9a被蚀刻。以上述的图12的点B所示的处理气氛的气体组成且处理气氛的温度为25℃的情况为例进行说明。

[0175] 在图5所示的第三实施方式中，扩大加热器21的下表面与被处理基板9的第一面9a的距离。处理空间23的气氛为点B所示的条件，但因将被处理基板9从搬入口26搬入到处理空间23中，而将外部气体卷入。然而，通过喷出的处理气体及从搬入侧的吸引路83的处理空间跟前的排气，从而外部气体不会进入第二面9b与喷出喷嘴40的上表面之间的第二处理空间部23b。另一方面，外部气体进入第一面9a与加热器21之间的第一处理空间部23a。于是，第一处理空间部23a的HF分压降低，处理气氛的分压组成从点B向跨过
25℃的气液平衡曲线的气相侧变化。因此，在第一面9a未形成凝结层，从而第一面9未被蚀刻。

[0176] 这样，通过适当调整加热器21的下表面与被处理基板9的第一面9a的距离，来控制由被处理基板9引起的外部气体向第一处理空间部23a的卷入量，从而即使不通过加热器21升温，也能够仅使第二面9b粗化。此时，优选外部气体比处理气体低湿。

[0177] 工业实用性

[0178] 本发明能够适用于例如平板显示器等半导体装置的制造。

[0179] 【符号说明】

[0180] 1、1A、1B 大气压蚀刻装置

[0181] 9 被处理基板

[0182] 9a 第一面

[0183] 9b 第二面

[0184] 10 原料气体供给机构

[0185] 11 氟系原料供给部

[0186] 12 水添加部

[0187] 20 处理部

[0188] 21 顶板、平板加热器(调节机构)

[0189] 22 底板

[0190] 23 处理空间

[0191] 24 侧壁

[0192] 25 辊孔

[0193] 26 搬入口

[0194] 27 搬出口

[0195] 29 处理部内空间

[0196] 30 搬运机构

[0197] 31 辊轴

[0198] 32 搬运辊

[0199] 33 搬入用辊式输送机

[0200] 34 处理用辊式输送机

[0201] 35 搬出用辊式输送机

[0202] 40 喷出喷嘴

[0203] 41 喷出口

[0204] 42 整流部

[0205] 50 吸引喷嘴

[0206] 51 吸入口

[0207] 60 等离子生成部

[0208] 61 电极

[0209] 62 放电空间

[0210] 70 罩

[0211] 74 端壁

[0212] 75 气密轴承

[0213] 80 气体吸引系统

[0214] 81 吸引泵

[0215] 82 搬入侧的接合板

[0216] 83 搬入侧的吸引路

[0217] 84 搬出侧的接合板

[0218] 85 搬出侧的吸引路

[0219] 86 端壁