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(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】P2023129681
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】エッチング方法及びプラズマ処理システム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20230907BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 301
H01L21/302 101B
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023122945
(22)【出願日】2023-07-28
(62)【分割の表示】P 2023516485の分割
【原出願日】2022-04-27
(31)【優先権主張番号】63/184,997
(32)【優先日】2021-05-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/185,660
(32)【優先日】2021-05-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(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】100126480
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100140431
【弁理士】
【氏名又は名称】大石 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】100135677
【弁理士】
【氏名又は名称】澤井 光一
(74)【代理人】
【識別番号】100131598
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 和宗
(72)【発明者】
【氏名】戸村 幕樹
(72)【発明者】
【氏名】木原 嘉英
(72)【発明者】
【氏名】本田 昌伸
(57)【要約】
【課題】エッチングの選択比を向上させる技術を提供する。
【解決手段】チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法が提供される。この方法は、（ａ）下地膜と下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いてシリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、エッチングは、下地膜が凹部において露出する前まで又は下地膜の一部が凹部において露出するまで行われる工程と、（ｃ）（ｂ）の工程とは異なる条件で、凹部においてシリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図２
【解決手段】チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法が提供される。この方法は、（ａ）下地膜と下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いてシリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、エッチングは、下地膜が凹部において露出する前まで又は下地膜の一部が凹部において露出するまで行われる工程と、（ｃ）（ｂ）の工程とは異なる条件で、凹部においてシリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
【請求項2】
前記（ｃ）の工程において、前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスを用いて第２のプラズマを生成する、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項3】
前記第２のプラズマは、前記第１のプラズマよりもフッ素種の密度が小さい、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項4】
前記下地膜は、シリコンを含有し、前記第２の処理ガスは、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスと酸素含有ガスとを、不活性ガスを除く前記第２の処理ガスの総流量に対して５０体積％以上含む、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項5】
前記第２の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガス又は前記ハイドロフルオロカーボンガスの炭素数が２以上である、請求項４に記載のエッチング方法。
【請求項6】
前記下地膜は、金属を含有し、前記第１の処理ガスは、フッ化水素以外のフッ素含有ガスをさらに含み、前記第２の処理ガスは、前記フッ素含有ガスを含まないか、又は、前記フッ素含有ガスを前記第１の処理ガスにおける分圧よりも小さい分圧で含む、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項7】
前記フッ素含有ガスは、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスの少なくともいずれかである、請求項６に記載のエッチング方法。
【請求項8】
前記第２の処理ガスは、ＣＯガス及び塩素含有ガスの少なくともいずれかをさらに含む、請求項６に記載のエッチング方法。
【請求項9】
前記（ｃ）の工程において、前記基板の温度が前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも高くなるように温度制御を行う、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項10】
前記温度制御を行うことは、（Ｉ）前記チャンバに供給するソースＲＦ信号又はバイアス信号のパワーを大きくすること、（ＩＩ）前記基板を支持する基板支持部の吸着力を小さくすること、（ＩＩＩ）前記基板と前記基板支持部との間に供給する伝熱ガスの圧力を小さくすること、及び、（ＩＶ）前記基板支持部の設定温度を前記（ｂ）の工程における設定温度よりも高くすることの１つ以上を含む、請求項９に記載のエッチング方法。
【請求項11】
前記温度制御を行うことは、前記基板の温度を前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも３０℃以上高くする制御を行うことを含む、請求項９に記載のエッチング方法。
【請求項12】
前記（ｃ）の工程において、前記チャンバ内の圧力が前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも低くなるように圧力制御を行う、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項13】
前記圧力制御を行うことは、前記チャンバ内の圧力を前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも３０％以上低くする制御を行うことを含む、請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項14】
前記第１の処理ガスは、リン含有ガスをさらに含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項15】
前記第１の処理ガスは、炭素含有ガス及び酸素含有ガスの少なくともいずれかを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項16】
前記（ｂ）の工程において、前記基板を支持する基板支持部の温度は２０℃以下に制御される、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項17】
前記チャンバに供給するソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上の周波数を有する、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項18】
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を、チャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）ＨＦ種を含むプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を、チャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）ＨＦ種を含むプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
【請求項19】
前記ＨＦ種は、フッ化水素ガス又はハイドロフルオロカーボンガスの少なくとも１種のガスから生成される、請求項１８に記載のエッチング方法。
【請求項20】
前記ＨＦ種は、炭素数が２以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される、請求項１８に記載のエッチング方法。
【請求項21】
前記ＨＦ種は、水素源及びフッ素源を含む混合ガスから生成される、請求項１８に記載のエッチング方法。
【請求項22】
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備え、
前記制御部は、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
前記制御部は、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の例示的実施形態は、エッチング方法及びプラズマ処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、シリコンを含有する基板内の膜を、アモルファスカーボン又は有機ポリマーを含むマスクを用いてエッチングする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－３９３１０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、エッチングの選択比を向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、エッチングの選択比を向上させる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】例示的なプラズマ処理システムを概略的に示す図である。
【図2】第１の実施形態にかかるエッチング方法を示すフローチャートである。
【図3】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図4】工程ＳＴ１２終了時の基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図5】工程ＳＴ１３終了時の基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図6】下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合のタイミングチャートの一例である。
【図7】下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合のタイミングチャートの他の例である。
【図8】下地膜が金属を含有する場合のタイミングチャートの一例である。
【図9】第２の実施形態にかかるエッチング方法を示すフローチャートである。
【図10】イオンフラックスとイオンエネルギーとの関係を示す図である。
【図11】ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号の一例を示すタイミングチャートである。
【図12】ソースＲＦ信号及びバイアスＤＣ信号の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の各実施形態について説明する。
【0009】
一つの例示的実施形態においてチャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、（ａ）下地膜と下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いてシリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、エッチングは、下地膜が凹部において露出する前まで又は下地膜の一部が凹部において露出するまで行われる工程と、（ｃ）（ｂ）の工程とは異なる条件で、凹部においてシリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法が提供される。
【0010】
一つの例示的実施形態において、（ｃ）の工程において、第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスを用いて第２のプラズマを生成する。
【0011】
一つの例示的実施形態において、第２のプラズマは、第１のプラズマよりもフッ素種の密度が小さい。
【0012】
一つの例示的実施形態において、下地膜は、シリコンを含有し、第２の処理ガスは、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスと酸素含有ガスとを、不活性ガスを除く第２の処理ガスの総流量に対して５０体積％以上含む。
【0013】
一つの例示的実施形態において、第２の処理ガスに含まれるフルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスの炭素数が２以上である。
【0014】
一つの例示的実施形態において、下地膜は、金属を含有し、第１の処理ガスは、フッ化水素以外のフッ素含有ガスをさらに含み、第２の処理ガスは、フッ素含有ガスを含まないか、又は、フッ素含有ガスを第１の処理ガスにおける分圧よりも小さい分圧で含む。
【0015】
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスの少なくともいずれかである。
【0016】
一つの例示的実施形態において、第２の処理ガスは、ＣＯガス及び塩素含有ガスの少なくともいずれかをさらに含む。
【0017】
一つの例示的実施形態において、（ｃ）の工程において、基板の温度が（ｂ）の工程における基板の温度よりも高くなるように温度制御を行う。
【0018】
一つの例示的実施形態において、温度制御を行うことは、（Ｉ）チャンバに供給するソースＲＦ信号又はバイアス信号のパワーを大きくすること、（ＩＩ）基板を支持する基板支持部の吸着力を小さくすること、（ＩＩＩ）基板と基板支持部との間に供給する伝熱ガスの圧力を小さくすること、及び、（ＩＶ）基板支持部の設定温度を（ｂ）の工程における設定温度よりも高くすることの１つ以上を含む。
【0019】
一つの例示的実施形態において、温度制御を行うことは、基板の温度を（ｂ）の工程における基板の温度よりも３０℃以上高くする制御を行うことを含む。
【0020】
一つの例示的実施形態において、（ｃ）の工程において、チャンバ内の圧力が（ｂ）の工程におけるチャンバ内の圧力よりも低くなるように圧力制御を行う。
【0021】
一つの例示的実施形態において、圧力制御を行うことは、チャンバ内の圧力を（ｂ）の工程におけるチャンバ内の圧力よりも３０％以上低くする制御を行うことを含む。
【0022】
一つの例示的実施形態において、第１の処理ガスは、リン含有ガスをさらに含む。
【0023】
一つの例示的実施形態において、第１の処理ガスは、炭素含有ガス及び酸素含有ガスの少なくともいずれかを含む。
【0024】
一つの例示的実施形態において、（ｂ）の工程において、基板を支持する基板支持部の温度は２０℃以下に制御される。
【0025】
一つの例示的実施形態において、チャンバに供給するソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上の周波数を有する。
【0026】
一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、（ａ）下地膜と下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を、チャンバ内に提供する工程と、（ｂ）ＨＦ種を含むプラズマを用いてシリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、エッチングは、下地膜が凹部において露出する前まで又は下地膜の一部が凹部において露出するまで行われる工程と、（ｃ）（ｂ）の工程とは異なる条件で、凹部においてシリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法が提供される。
【0027】
一つの例示的実施形態において、ＨＦ種は、フッ化水素ガス又はハイドロフルオロカーボンガスの少なくとも１種のガスから生成される。
【0028】
一つの例示的実施形態において、ＨＦ種は、炭素数が２以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される。
【0029】
一つの例示的実施形態において、ＨＦ種は、水素源及びフッ素源を含む混合ガスから生成される。
【0030】
一つの例示的実施形態において、チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備え、制御部は、（ａ）下地膜と下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバに提供する制御と、（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いてシリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、エッチングは、下地膜が凹部において露出する前まで又は下地膜の一部が凹部において露出するまで行われる制御と、（ｃ）（ｂ）の制御とは異なる条件で、凹部においてシリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システムが提供される。
【0031】
以下、図面を参照して、本開示の各実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。
【0032】
＜プラズマ処理システムの構成例＞
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図１は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図１は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
【0033】
プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
【0034】
基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
【0035】
一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電源３１及び／又はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１１１１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。
【0036】
リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
【0037】
また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
【0038】
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
【0039】
ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
【0040】
電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
【0041】
一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。
【0042】
第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
【0043】
また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のバイアスＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、少なくとも１つの上部電極に印加される。
【0044】
種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
【0045】
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0046】
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
【0047】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係るエッチング方法を示すフローチャートである。図２に示すように、当該エッチング方法は、基板を提供する工程ＳＴ１１と、第１のエッチング工程ＳＴ１２と、第２のエッチング工程ＳＴ１３とを含む。各工程における処理は、図１に示すプラズマ処理システムで実行されてよい。以下では、制御部２がプラズマ処理装置１の各部を制御して、基板Ｗに対してエッチングを行う場合を例に説明する。
図２は、第１の実施形態に係るエッチング方法を示すフローチャートである。図２に示すように、当該エッチング方法は、基板を提供する工程ＳＴ１１と、第１のエッチング工程ＳＴ１２と、第２のエッチング工程ＳＴ１３とを含む。各工程における処理は、図１に示すプラズマ処理システムで実行されてよい。以下では、制御部２がプラズマ処理装置１の各部を制御して、基板Ｗに対してエッチングを行う場合を例に説明する。
【0048】
（工程ＳＴ１１：基板の提供）
工程ＳＴ１１において、基板Ｗは、プラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓ内に提供される。基板Ｗは、基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供される。そして、基板Ｗは、静電チャック１１１１により基板支持部１１に保持される。
工程ＳＴ１１において、基板Ｗは、プラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓ内に提供される。基板Ｗは、基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供される。そして、基板Ｗは、静電チャック１１１１により基板支持部１１に保持される。
【0049】
図３は、工程ＳＴ１１で提供される基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。基板Ｗは、下地膜ＵＦ上に、シリコン含有膜ＳＦが形成されている。基板Ｗは、シリコン含有膜ＳＦ上にマスクＭＦをさらに有してよい。基板Ｗは、半導体デバイスの製造に用いられてよい。半導体デバイスは、例えば、ＤＲＡＭ、３Ｄ－ＮＡＮＤフラッシュメモリ等の半導体メモリデバイスを含む。
【0050】
下地膜ＵＦは、一例では、シリコンウェハやシリコンウェハ上に形成された有機膜、誘電体膜、金属膜、半導体膜等である。下地膜ＵＦは、複数の膜が積層されて構成されてよい。下地膜ＵＦは、シリコン又はタングステン等の金属を含有してよい。
【0051】
シリコン含有膜ＳＦは、エッチングの対象となる膜である。シリコン含有膜ＳＦは、一例では、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、多結晶シリコン膜、炭素含有シリコン膜である。シリコン含有膜ＳＦは、複数の膜が積層されて構成されてよい。例えば、シリコン含有膜ＳＦは、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが交互に積層されて構成されてよい。また例えば、シリコン含有膜ＳＦは、シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜とが交互に積層されて構成されてよい。また例えば、シリコン含有膜ＳＦは、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜及び多結晶シリコン膜を含む積層膜でもよい。
【0052】
マスクＭＦは、シリコン含有膜ＳＦのエッチングにおいてマスクとして機能する膜である。マスクＭＦは、例えば、ハードマスクでよい。またマスクＭＦは、炭素含有マスク及び／又は金属含有マスクでよい。炭素含有マスクは、例えば、スピンオンカーボン、炭化タングステン、アモルファスカーボン及び炭化ホウ素からなる群から選択される少なくとも一種でよい。金属含有マスクは、例えば、窒化チタン、酸化チタン及びタングステンからなる群から選択される少なくとも一種でよい。タングステン含有マスクは、例えば、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）及び／又はタングステンカーバイド（ＷＣ）でよい。マスクＭＦは、例えば、ホウ化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素のホウ素含有マスクであってもよい。
【0053】
図３に示すとおり、マスクＭＦは、シリコン含有膜ＳＦ上において少なくとも一つの開口ＯＰを規定する。開口ＯＰは、シリコン含有膜ＳＦ上の空間であって、マスクＭＦの側壁に囲まれている。すなわち、シリコン含有膜ＳＦの上面は、マスクＭＦによって覆われた領域と、開口ＯＰの底部において露出した領域とを有する。
【0054】
開口ＯＰは、基板Ｗの平面視、すなわち、基板Ｗを図３の上から下に向かう方向に見た場合において、任意の形状を有してよい。当該形状は、例えば、円、楕円、矩形、線やこれらの１種類以上を組み合わせた形状であってよい。マスクＭＦは、複数の側壁を有し、複数の側壁が複数の開口ＯＰを規定してもよい。複数の開口ＯＰは、それぞれ線形状を有し、一定の間隔で並んでライン＆スペースのパターンを構成してもよい。また、複数の開口ＯＰは、それぞれ穴形状を有し、アレイパターンを構成してもよい。
【0055】
基板Ｗを構成する各膜（下地膜ＵＦ、シリコン含有膜ＳＦ、マスクＭＦ）は、それぞれ、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、スピンコート法等により形成されてよい。開口ＯＰは、マスクＭＦをエッチングすることで形成されてよい。またマスクＭＦは、リソグラフィによって形成されてもよい。なお、上記各膜は、平坦な膜であってよく、また、凹凸を有する膜であってもよい。また基板Ｗが下地膜ＵＦの下に他の膜をさらに有し、シリコン含有膜ＳＦ及び下地膜ＵＦの積層膜が多層マスクとして機能してもよい。すなわち、シリコン含有膜ＳＦ及び下地膜ＵＦの積層膜を多層マスクとして、当該他の膜をエッチングしてもよい。
【0056】
基板Ｗの各膜を形成するプロセスの少なくとも一部は、プラズマ処理チャンバ１０の空間内で行われてよい。一例では、マスクＭＦをエッチングして開口ＯＰを形成する工程は、プラズマ処理チャンバ１０で実行されてよい。すなわち、開口ＯＰ及び後述するシリコン含有膜ＳＦのエッチングは、同一のチャンバ内で連続して実行されてよい。また、基板Ｗの各膜の全部又は一部がプラズマ処理装置１の外部の装置やチャンバで形成された後、基板Ｗがプラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓ内に搬入され、基板支持部１１の中央領域１１１ａに配置されることで、基板が提供されてもよい。
【0057】
基板Ｗを基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供後、基板支持部１１の温度が温調モジュールにより設定温度に調整される。設定温度は、例えば、２０℃以下、０℃以下、－１０℃以下、－２０℃以下、－３０℃以下、－４０℃以下、－５０℃以下、－６０℃以下又は－７０℃以下でよい。一例では、基板支持部１１の温度を調整又は維持することは、流路１１１０ａを流れる伝熱流体の温度やヒータ温度を設定温度にすること、又は、設定温度と異なる温度にすることを含む。なお、流路１１１０ａに伝熱流体が流れ始めるタイミングは、基板Ｗが基板支持部１１に載置される前でも後でもよく、また同時でもよい。また、基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ１１の前に設定温度に調整されてよい。すなわち、基板支持部１１の温度が設定温度に調整された後に、基板支持部１１に基板Ｗを提供してよい。
【0058】
（工程ＳＴ１２：第１のエッチング）
工程ＳＴ１２において、第１の処理ガスから生成したプラズマを用いて、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされる。まず、ガス供給部２０から第１の処理ガスがプラズマ処理空間１０ｓ内に供給される。第１の処理ガスは、フッ化水素（ＨＦ）ガスを含む。ＨＦガスは、エッチャントとして機能する。工程ＳＴ１２における処理の間、基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ１１で調整した設定温度に維持される。
工程ＳＴ１２において、第１の処理ガスから生成したプラズマを用いて、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされる。まず、ガス供給部２０から第１の処理ガスがプラズマ処理空間１０ｓ内に供給される。第１の処理ガスは、フッ化水素（ＨＦ）ガスを含む。ＨＦガスは、エッチャントとして機能する。工程ＳＴ１２における処理の間、基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ１１で調整した設定温度に維持される。
【0059】
次に、基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極にソースＲＦ信号が供給される。これにより、シャワーヘッド１３と基板支持部１１との間で高周波電界が生成され、プラズマ処理空間１０ｓ内の第１の処理ガスから第１のプラズマが生成される。また、基板支持部１１の下部電極にバイアス信号が供給されて、プラズマと基板Ｗとの間にバイアス電位が発生する。バイアス電位によって、プラズマ中のイオン、ラジカル等の活性種が基板Ｗに引きよせられる。これにより、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされ、マスクＭＦの開口ＯＰの形状に基づいて凹部が形成される。第１のエッチングは、下地膜ＵＦが露出する前（例えば直前）まで、又は、下地膜ＵＦの一部が露出するまで行う。すなわち、工程ＳＴ１２は、基板Ｗの下地膜ＵＦが露出する前(例えば直前)、又は、下地膜ＵＦが一部露出するタイミングで終了する。
【0060】
図４は、工程ＳＴ１２の終了時の基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図４に示すように、工程ＳＴ１２における処理により、シリコン含有膜ＳＦのうち、開口ＯＰにおいて露出した部分が深さ方向（図４で上から下に向かう方向）にエッチングされ、凹部ＲＣが形成される。なお、図４は、工程ＳＴ１２の終了時において下地膜ＵＦは露出しない状態を示すが、工程ＳＴ１２の終了時に下地膜ＵＦの一部が露出してもよい。
【0061】
なお、工程ＳＴ１２において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有してよい。一例では、ソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上、６０ＭＨｚ以上の周波数を有してよい。また工程ＳＴ１２において、バイアス信号は、第２のＲＦ生成部３１ｂから供給されるバイアスＲＦ信号であってよい。またバイアス信号は、ＤＣ生成部３２ａから供給されるバイアスＤＣ信号であってもよい。ソースＲＦ信号及びバイアス信号は、双方が連続波又はパルス波でよく、また一方が連続波で他方がパルス波でもよい。ソースＲＦ信号及びバイアス信号の双方がパルス波である場合、双方のパルス波の周期は同期してよい。またパルス波のデューティ比は適宜設定してよく、例えば、１～８０％でよく、また５～５０％でよい。なお、デューティ比は、パルス波の周期における、電力又は電圧レベルが高い期間が占める割合である。またバイアスＤＣ信号を用いる場合、パルス波は、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせの波形を有してよい。バイアスＤＣ信号の極性は、プラズマと基板との間に電位差を与えてイオンを引き込むように基板Ｗの電位が設定されれば、負であっても正であってもよい。
【0062】
工程ＳＴ１２において、第１の処理ガスに含まれるＨＦガスは、処理ガス（処理ガスが不活性ガスを含む場合は当該不活性ガスを除く）中で最も流量（分圧）が大きくてよい。一例では、ＨＦガスの流量は、処理ガスの総流量（処理ガスが不活性ガスを含む場合は当該不活性ガスを除く全てのガスの総流量）に対して、５０体積％以上、６０体積％以上、７０体積％以上、８０体積％以上、９０体積％以上又は９５体積％以上でよい。ＨＦガスの流量は、処理ガスの総流量に対して、１００体積％未満、９９．５体積％以下、９８体積％以下又は９６体積％以下でよい。一例では、ＨＦガスの流量は、処理ガスの総流量に対して、７０体積％以上９６体積％以下に調整される。
【0063】
第１の処理ガスは、炭素含有ガス、酸素含有ガス及びリン含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含んでよい。
【0064】
炭素含有ガスは、例えば、フルオロカーボンガス及びハイドロフルオロカーボンガスのいずれかまたは両方でよい。一例では、フルオロカーボンガスは、ＣＦ４ガス、Ｃ２Ｆ２ガス、Ｃ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｃ４Ｆ８ガス及びＣ５Ｆ８ガスからなる群から選択される少なくとも１種でよい。一例では、ハイドロフルオロカーボンガスは、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨ３Ｆガス、Ｃ２ＨＦ５ガス、Ｃ２Ｈ２Ｆ４ガス、Ｃ２Ｈ３Ｆ３ガス、Ｃ２Ｈ４Ｆ２ガス、Ｃ３ＨＦ７ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ２ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ３Ｈ３Ｆ５ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ４Ｈ５Ｆ５ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ８ガス、Ｃ５Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ５Ｈ２Ｆ１０ガス及びＣ５Ｈ３Ｆ７ガスからなる群から選択される少なくとも１種でよい。また、炭素含有ガスは、不飽和結合を有する直鎖状のものであってよい。不飽和結合を有する直鎖状の炭素含有ガスは、例えば、Ｃ３Ｆ６（ヘキサフルオロプロぺン）ガス、Ｃ４Ｆ８（オクタフルオロ－１－ブテン、オクタフルオロ－２－ブテン）ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ４（１，３，３，３－テトラフルオロプロペン）ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ６（トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン）ガス、Ｃ４Ｆ８Ｏ（ペンタフルオロエチルトリフルオロビニルエーテル）ガス、ＣＦ３ＣＯＦガス（１，２，２，２－テトラフルオロエタン－１－オン）、ＣＨＦ２ＣＯＦ（ジフルオロ酢酸フルオライド）ガス及びＣＯＦ２（フッ化カルボニル）ガスからなる群から選択される少なくとも１種でよい。なお、炭素含有ガスは、不飽和結合を有する直鎖状のものであってもよい。不飽和結合を有する直鎖状の炭素含有ガスは、例えば、Ｃ３Ｆ６（ヘキサフルオロプロペン）ガス、Ｃ４Ｆ８（オクタフルオロ－１－ブテン、オクタフルオロ－２－ブテン）ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ４（１，３，３，３－テトラフルオロプロペン）ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ６（トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン）ガス、Ｃ４Ｆ８Ｏ（ペンタフルオロエチルトリフルオロビニルエーテル）ガス、ＣＦ３ＣＯＦガス（１，２，２，２－テトラフルオロエタン－１－オン）、ＣＨＦ２ＣＯＦ（ジフルオロ酢酸フルオライド）ガス及びＣＯＦ２（フッ化カルボニル）ガスからなる群から選択される少なくとも１種であってよい。
【0065】
酸素含有ガスは、例えば、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏ２からなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。一例では、酸素含有ガスは、Ｈ２Ｏ以外の酸素含有ガス、例えばＯ２、ＣＯ、ＣＯ２及びＨ２Ｏ２からなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。酸素含有ガスの流量は、炭素含有ガスの流量に応じて調整してよい。
【0066】
リン含有ガスは、リン含有分子を含むガスである。リン含有分子は、十酸化四リン（Ｐ４Ｏ１０）、八酸化四リン（Ｐ４Ｏ８）、六酸化四リン（Ｐ４Ｏ６）等の酸化物であってもよい。十酸化四リンは、五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）と呼ばれることがある。リン含有分子は、三フッ化リン（ＰＦ３）、五フッ化リン（ＰＦ５）、三塩化リン（ＰＣｌ３）、五塩化リン（ＰＣｌ５）、三臭化リン（ＰＢｒ３）、五臭化リン（ＰＢｒ５）、ヨウ化リン（ＰＩ３）のようなハロゲン化物（ハロゲン化リン）であってもよい。すなわち、リン含有分子は、フッ化リン等、ハロゲン元素としてフッ素を含んでもよい。或いは、リン含有分子は、ハロゲン元素としてフッ素以外のハロゲン元素を含んでもよい。リン含有分子は、フッ化ホスホリル（ＰＯＦ３）、塩化ホスホリル（ＰＯＣｌ３）、臭化ホスホリル（ＰＯＢｒ３）のようなハロゲン化ホスホリルであってよい。リン含有分子は、ホスフィン（ＰＨ３）、リン化カルシウム（Ｃａ３Ｐ２等）、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、リン酸ナトリウム（Ｎａ３ＰＯ４）、ヘキサフルオロリン酸（ＨＰＦ６）等であってよい。リン含有分子は、フルオロホスフィン類（ＨｇＰＦｈ）であってよい。ここで、ｇとｈの和は、３又は５である。フルオロホスフィン類としては、ＨＰＦ２、Ｈ２ＰＦ３が例示される。処理ガスは、少なくとも一つのリン含有分子として、上記のリン含有分子のうち一つ以上のリン含有分子を含み得る。例えば、処理ガスは、少なくとも一つのリン含有分子として、ＰＦ３、ＰＣｌ３、ＰＦ５、ＰＣｌ５、ＰＯＣｌ３、ＰＨ３、ＰＢｒ３、又はＰＢｒ５の少なくとも一つを含み得る。なお、処理ガスに含まれる各リン含有分子が液体又は固体である場合、各リン含有分子は、加熱等によって気化されてプラズマ処理空間１０ｓ内に供給され得る。
【0067】
リン含有ガスは、ＰＣｌａＦｂ（ａは１以上の整数であり、ｂは０以上の整数であり、ａ＋ｂは５以下の整数である）ガス又はＰＣｃＨｄＦｅ（ｄ、ｅはそれぞれ１以上５以下の整数であり、ｃは０以上９以下の整数である）ガスであってよい。
【0068】
ＰＣｌａＦｂガスは、例えば、ＰＣｌＦ２ガス、ＰＣｌ２Ｆガス及びＰＣｌ２Ｆ３ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。
【0069】
ＰＣｃＨｄＦｅガスは、例えば、ＰＦ２ＣＨ３ガス、ＰＦ（ＣＨ３）２ガス、ＰＨ２ＣＦ３ガス、ＰＨ（ＣＦ３）２ガス、ＰＣＨ３（ＣＦ３）２ガス、ＰＨ２Ｆガス及びＰＦ３（ＣＨ３）２ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。
【0070】
リン含有ガスは、ＰＣｌｃＦｄＣｅＨｆ（ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ１以上の整数である）ガスであってよい。またリン含有ガスは、Ｐ（リン）、Ｆ（フッ素）及びＦ（フッ素）以外のハロゲン（例えば、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）を分子構造に含むガス、Ｐ（リン）、Ｆ（フッ素）、Ｃ（炭素）及びＨ（水素）を分子構造に含むガス、又は、Ｐ（リン）、Ｆ（フッ素）及びＨ（水素）を分子構造に含むガスであってもよい。
【0071】
リン含有ガスは、ホスフィン系ガスを用いてよい。ホスフィン系ガスとしては、ホスフィン（ＰＨ３）、ホスフィンの少なくとも１つの水素原子を適当な置換基により置換した化合物、及びホスフィン酸誘導体が挙げられる。
【0072】
ホスフィンの水素原子を置換する置換基としては、特に限定されず、例えばフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；並びにヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等のヒドロキシアルキル基等が挙げられ、一例では、塩素原子、メチル基、及びヒドロキシメチル基が挙げられる。
【0073】
ホスフィン酸誘導体としては、ホスフィン酸（Ｈ３Ｏ２Ｐ）、アルキルホスフィン酸（ＰＨＯ（ＯＨ）Ｒ）、及びジアルキルホスフィン酸（ＰＯ（ＯＨ）Ｒ２）が挙げられる。
【0074】
ホスフィン系ガスとしては、例えば、ＰＣＨ３Ｃｌ２（ジクロロ（メチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＣＨ３）２Ｃｌ（クロロ（ジメチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＨＯＣＨ２）Ｃｌ２（ジクロロ（ヒドロキシルメチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＨＯＣＨ２）２Ｃｌ（クロロ（ジヒドロキシルメチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＨＯＣＨ２）（ＣＨ３）２（ジメチル（ヒドロキシルメチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＨＯＣＨ２）２（ＣＨ３）（メチル（ジヒドロキシルメチル）ホスフィン）ガス、Ｐ（ＨＯＣＨ２）３（トリス（ヒドロキシルメチル）ホスフィン）ガス、Ｈ３Ｏ２Ｐ（ホスフィン酸）ガス、ＰＨＯ（ＯＨ）（ＣＨ３）(メチルホスフィン酸)ガス及びＰＯ（ＯＨ）（ＣＨ３）２（ジメチルホスフィン酸）ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスを用いてよい。
【0075】
第１の処理ガスに含まれるリン含有ガスの流量は、不活性ガスを除く総流量のうち、２０体積％以下、１０体積％以下、５体積％以下でよい。
【0076】
第１の処理ガスは、タングステン含有ガスをさらに含んでよい。タングステン含有ガスは、タングステンとハロゲンとを含有するガスでよく、一例では、ＷＦｘＣｌｙガスである（ｘ及びｙはそれぞれ０以上６以下の整数であり、ｘとｙとの和は２以上６以下である）。具体的には、タングステン含有ガスとしては、２フッ化タングステン（ＷＦ２）ガス、４フッ化タングステン（ＷＦ４）ガス、５フッ化タングステン（ＷＦ５）ガス、６フッ化タングステン（ＷＦ６）ガス等のタングステンとフッ素とを含有するガス、２塩化タングステン（ＷＣｌ２）ガス、４塩化タングステン（ＷＣｌ４）ガス、５塩化タングステン（ＷＣｌ５）ガス、６塩化タングステン（ＷＣｌ６）ガス等のタングステンと塩素とを含有するガスであってよい。これらの中でも、ＷＦ６ガス及びＷＣｌ６ガスの少なくともいずれかのガスであってよい。第１の処理ガスは、タングステン含有ガスに代えて又は加えて、チタン含有ガス又はモリブデン含有ガスを含んでよい。
【0077】
第１の処理ガスは、フッ素以外のハロゲン含有ガスをさらに含んでよい。フッ素以外のハロゲン含有ガスは、塩素含有ガス、臭素含有ガス及び／又はヨウ素含有ガスでよい。塩素含有ガスは、一例では、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ２、ＳｉＣｌ４、ＣＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、Ｓｉ２Ｃｌ６、ＣＨＣｌ３、ＳＯ２Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＰＣｌ３、ＰＣｌ５及びＰＯＣｌ３からなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。臭素含有ガスは、一例では、Ｂｒ２、ＨＢｒ、ＣＢｒ２Ｆ２、Ｃ２Ｆ５Ｂｒ、ＰＢｒ３、ＰＢｒ５、ＰＯＢｒ３及びＢＢｒ３からなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。ヨウ素含有ガスは、一例では、ＨＩ、ＣＦ３Ｉ、Ｃ２Ｆ５Ｉ、Ｃ３Ｆ７Ｉ、ＩＦ５、ＩＦ７、Ｉ２、ＰＩ３からなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。一例では、フッ素以外のハロゲン含有ガスは、Ｃｌ２ガス、Ｂｒ２ガス及びＨＢｒガスからなる群から選択される少なくとも１種でよい。一例では、フッ素以外のハロゲン含有ガスは、Ｃｌ２ガス又はＨＢｒガスである。
【0078】
第１の処理ガスは、不活性ガスをさらに含んでよい。不活性ガスは、一例では、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｋｒガス等の貴ガス又は窒素ガスでよい。
【0079】
なお、第１の処理ガスは、ＨＦガスの一部又は全部に代えて、第１のプラズマ中にフッ化水素種（ＨＦ種）を生成可能なガスを含んでよい。ＨＦ種は、フッ化水素のガス、ラジカル及びイオンの少なくともいずれかを含む。
【0080】
ＨＦ種を生成可能なガスは、例えば、ハイドロフルオロカーボンガスでよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、炭素数が２以上、３以上又は４以上でもよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、一例では、ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ３Ｈ３Ｆ５ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ４Ｈ５Ｆ５ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ８ガス、Ｃ５Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ５Ｈ２Ｆ１０ガス及びＣ５Ｈ３Ｆ７ガスからなる群から選択される少なくとも１種である。ハイドロフルオロカーボンガスは、一例では、ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ６ガス及びＣ４Ｈ２Ｆ６ガスからなる群から選択される少なくとも１種である。
【0081】
ＨＦ種を生成可能なガスは、例えば、水素源及びフッ素源を含む混合ガスでよい。水素源は、例えば、Ｈ２ガス、ＮＨ３ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈ２Ｏ２ガス及びハイドロカーボンガス（ＣＨ４ガス、Ｃ３Ｈ６ガス等）からなる群から選択される少なくとも一種でよい。フッ素源は、例えば、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス、ＷＦ６ガス又はＸｅＦ２ガスのように炭素を含まないフッ素含有ガスでよい。またフッ素源は、フルオロカーボンガス及びハイドロフルオロカーボンガスのように炭素を含むフッ素含有ガスでもよい。フルオロカーボンガスは、一例では、ＣＦ４ガス、Ｃ２Ｆ２ガス、Ｃ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｃ４Ｆ８ガス及びＣ５Ｆ８ガスからなる群から選択される少なくとも１種でよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、一例では、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨ３Ｆガス、Ｃ２ＨＦ５ガス及びＣを３つ以上含むハイドロフルオロカーボンガス（Ｃ３Ｈ２Ｆ４ガス、Ｃ３Ｈ２Ｆ６ガス、Ｃ４Ｈ２Ｆ６ガス等）からなる群から選択される少なくとも１種でよい。
【0082】
（工程ＳＴ１３：第２のエッチング）
第２のエッチング工程ＳＴ１３は、第１のエッチング工程ＳＴ１２に続いて行われる。すなわち、凹部ＲＣが下地膜ＵＦに到達する前、又は、下地膜ＵＦの一部が露出したときに、第２のエッチング工程ＳＴ１３が開始される。工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３への切り換えは、凹部ＲＣの深さ、凹部ＲＣのアスペクト比、及び、エッチング時間の少なくともいずれか一つに基づいて行ってよい。
第２のエッチング工程ＳＴ１３は、第１のエッチング工程ＳＴ１２に続いて行われる。すなわち、凹部ＲＣが下地膜ＵＦに到達する前、又は、下地膜ＵＦの一部が露出したときに、第２のエッチング工程ＳＴ１３が開始される。工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３への切り換えは、凹部ＲＣの深さ、凹部ＲＣのアスペクト比、及び、エッチング時間の少なくともいずれか一つに基づいて行ってよい。
【0083】
まず、ガス供給部２０から第２の処理ガスがプラズマ処理空間１０ｓ内に供給される。工程ＳＴ１２と同様に、基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極にソースＲＦ信号が供給される。これにより、シャワーヘッド１３と基板支持部１１との間で高周波電界が生成され、プラズマ処理空間１０ｓ内の第２の処理ガスから第２のプラズマが生成される。また、基板支持部１１の下部電極にバイアス信号が供給されて、プラズマと基板Ｗとの間にバイアス電位が発生する。バイアス電位によって、プラズマ中のイオン、ラジカル等の活性種が基板Ｗに引きよせられ、当該活性種によってシリコン含有膜ＳＦがさらにエッチングされる。工程ＳＴ１３は、下地膜ＵＦが露出されるまで、又は、下地膜ＵＦの一部が深さ方向にエッチングされるまで行われる。工程ＳＴ１２における処理の間、基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ１１で調整した設定温度に維持されてよく、また後述するように変更されてもよい。
【0084】
図５は、工程ＳＴ１３処理後の基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図５に示すように、工程ＳＴ１３の処理後の基板Ｗにおいては、凹部ＲＣの底部が下地膜ＵＦに到達し、下地膜ＵＦが露出する。このとき、下地膜ＵＦの一部が深さ方向にエッチングされていてもよい。この状態における凹部ＲＣのアスペクト比は、例えば、２０以上でよく、３０以上、４０以上、５０以上、又は１００以上でもよい。
【0085】
工程ＳＴ１３において、第２の処理ガスは、第１の処理ガスと同一種類のガスを含んでよく、また異なる種類のガスを含んでよい。第２の処理ガスは、例えば、ＨＦガスを含んでよい。第２の処理ガスは、例えば、上述した炭素含有ガス、酸素含有ガス及びリン含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含んでよい。第２の処理ガスは、例えば、上述したタングステン含有ガス、チタン含有ガス及びモリブデン含有ガス、不活性ガス、フッ素以外のハロゲン含有ガスをさらに含んでよい。第２の処理ガスは、第１の処理ガスと同様に、ＨＦガスの一部又は全部に代えて、第２のプラズマ中にＨＦ種を生成可能なガスを含んでよい。
【0086】
工程ＳＴ１３において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有してよい。一例では、ソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上、６０ＭＨｚ以上の周波数を有してよい。また工程ＳＴ１３において、バイアス信号は、第２のＲＦ生成部３１ｂから供給されるバイアスＲＦ信号であってよい。またバイアス信号は、ＤＣ生成部３２ａから供給されるバイアスＤＣ信号であってもよい。ソースＲＦ信号及びバイアス信号は、双方が連続波又はパルス波でよく、また一方が連続波で他方がパルス波でもよい。ソースＲＦ信号及びバイアス信号の双方がパルス波である場合、双方のパルス波の周期は同期してよい。またパルス波のデューティ比は適宜設定してよく、例えば、１～８０％でよく、また５～５０％でよい。なお、デューティ比は、パルス波の周期における、電力又は電圧レベルが高い期間が占める割合である。またバイアスＤＣ信号を用いる場合、パルス波は、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせの波形を有してよい。バイアスＤＣ信号の極性は、プラズマと基板との間に電位差を与えてイオンを引き込むように基板Ｗの電位が設定されれば、負であっても正であってもよい。なお、ソースＲＦ信号及び／又はバイアスＲＦ信号の供給は、工程ＳＴ１２から連続して行われてよい。また工程ＳＴ１２の終期で、ソースＲＦ信号及び／又はバイアスＲＦ信号の供給を止め、工程ＳＴ１３の始期で再度供給を開始してもよい。
【0087】
工程ＳＴ１３を開始する際に、エッチングの処理条件（レシピ２）は、工程ＳＴ１２における処理条件（レシピ１）から変更される。すなわち、工程ＳＴ１３において、シリコン含有膜ＳＦのエッチングは、工程ＳＴ１２とは異なるレシピで行われる。レシピの変更は、第２の処理ガスを第１の処理ガスと異ならせること、及び／又は、工程ＳＴ１２に比べて基板Ｗの温度を上昇させる温度制御を行うことを含んでよい。
一例では、工程ＳＴ１３における処理条件（レシピ２）は、工程ＳＴ１２における処理条件（レシピ１）に比べて下地膜ＵＦに対するシリコン含有膜ＳＦの選択比を向上させる条件でよい。この場合、工程ＳＴ１３における処理条件（レシピ２）は、下地膜ＵＦの膜種に応じて選択されてよい。例えば、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合と、金属を含有する場合とで処理条件を異ならせてよい。またレシピの変更は、プロセス圧力（処理時におけるチャンバ内の圧力）を低下させることを含んでよい。すなわち、工程ＳＴ１３において、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力を工程ＳＴ１２に比べて低下させてよい。例えば、工程ＳＴ１３におけるプラズマ処理空間１０ｓの圧力を工程ＳＴ１２に比べて３０％以上低下させてよい。
一例では、工程ＳＴ１３における処理条件（レシピ２）は、工程ＳＴ１２における処理条件（レシピ１）に比べて下地膜ＵＦに対するシリコン含有膜ＳＦの選択比を向上させる条件でよい。この場合、工程ＳＴ１３における処理条件（レシピ２）は、下地膜ＵＦの膜種に応じて選択されてよい。例えば、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合と、金属を含有する場合とで処理条件を異ならせてよい。またレシピの変更は、プロセス圧力（処理時におけるチャンバ内の圧力）を低下させることを含んでよい。すなわち、工程ＳＴ１３において、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力を工程ＳＴ１２に比べて低下させてよい。例えば、工程ＳＴ１３におけるプラズマ処理空間１０ｓの圧力を工程ＳＴ１２に比べて３０％以上低下させてよい。
【0088】
図６は、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合のタイミングチャートの一例である。図６は、工程ＳＴ１２と工程ＳＴ１３とで、処理ガスの構成が異なる場合である。図６において、横軸は時間を示す。縦軸は、処理ガス（第１の処理ガス又は第２の処理ガス）に含まれるＨＦガス、炭素含有ガス及び酸素含有ガスの流量、プラズマ（第１のプラズマ又は第２のプラズマ）中のフッ素種の密度を示す。「ＱＬ１」「ＱＬ２」及び「ＱＬ３」は、それぞれ、「ＱＨ１」、「ＱＨ２」及び「ＱＨ３」に比べて小さい流量又はゼロであることを示す。また「ＤＬ」は「ＤＨ」に比べてプラズマ中のフッ素種の密度が小さいことを示す。なお、図５において、「炭素含有ガス」は、フルオロカーボンガス及びハイドロフルオロカーボンガスの一方又は双方である（双方の場合は両者を合算した流量である）。また「フッ素種」は、処理ガス中のフッ素含有ガス（例えば、ＨＦガス、フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、ＮＦ３ガス又はＳＦ６ガス等）から乖離したフッ素の活性種である。
【0089】
図６に示すように、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合、工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３の切り換え時に、ＨＦガスの流量（分圧）を減少させ、炭素含有ガス（フルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガス）と酸素含有ガスの流量（分圧）を増加させてよい。一例では、工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３の切り換え時に、処理ガス（第２の処理ガス）が、炭素含有ガスと酸素含有ガスとを、不活性ガスを除く第２の処理ガスの総流量に対して５０体積％以上含むようにしてよい。また第２の処理ガスに含まれるフルオロカーボンガス及び／又はハイドロフルオロカーボンガスの炭素数を２以上のものとしてよい。
【0090】
工程ＳＴ１３におけるエッチングの進行に伴い下地膜ＵＦが露出する。そして下地膜ＵＦがシリコンを含有している場合、プラズマ中のフッ素種は、下地膜ＵＦのエッチャントとしても機能する。図６に示すタイミングチャートの例では、工程ＳＴ１３において生成される第２のプラズマ中のフッ素種の密度は、工程ＳＴ１２において生成される第１のプラズマ中のフッ素種の密度よりも小さい。そのため下地膜ＵＦがエッチングされることが抑制される。すなわち、下地膜ＵＦに対するシリコン含有膜ＳＦのエッチングの選択比が向上し得る。
【0091】
図７は、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合のタイミングチャートの他の例である。図７は、工程ＳＴ１３において基板Ｗの温度を工程ＳＴ１２に比べて上昇させる制御を行う例である。図７において、横軸は時間を示す。縦軸は、ソースＲＦ信号及び／又はバイアス信号のパワー（信号パワー）、静電チャック１１１１へ供給する直流電圧（ＥＳＣ電圧）、静電チャック１１１１と基板Ｗの裏面との間の伝熱ガス（例えばＨｅ）圧力、ヒータや流路１１１０ａを流れる伝熱流体の温度（温調モジュール温度）及び基板Ｗ温度を示す。図７において、「ＷＬ」は「ＷＨ」よりも信号パワーが小さいことを示す。「ＶＬ」は「ＶＨ」よりもＥＳＣ電圧が小さいことを示す。「ＰＬ」は「ＰＨ」よりも伝熱ガス圧力が小さいことを示す。「ＴＬ１」「ＴＬ２」は、それぞれ、「ＴＨ１」「ＴＨ２」よりも温度が低いことを示す。
【0092】
図７に示すように、下地膜ＵＦがシリコンを含有する場合、工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３の切り換え時に、（Ｉ）ソースＲＦ信号及び／又はバイアス信号（バイアスＲＦ信号又はバイアスＤＣ信号）の信号パワーを大きくしてよい。信号パワーを大きくすることは、信号の電力の実効値を高くすること、信号の供給時間を長くすること、及び、信号のデューティ比を大きくすることを含みうる。これにより、基板Ｗへの入熱が大きくなり、基板Ｗの温度が上昇する。
【0093】
図７に示すように、工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３の切り換え時に、（ＩＩ）静電チャック１１１１へ供給する直流電圧（ＥＳＣ電圧）を小さくし、静電チャック１１１１の吸着力を小さくしてよい。また（ＩＩＩ）静電チャック１１１１と基板Ｗの裏面との間の伝熱ガス（例えばＨｅ）圧力を小さくしてもよい。また（ＩＶ）ヒータや流路１１１０ａを流れる伝熱流体の温度を高くしてもよい。いずれの場合でも基板Ｗの温度が上昇する。なお、上記（Ｉ）乃至（ＩＶ）の温度制御の１つ以上を組み合わせて行ってよい。工程ＳＴ１２における基板Ｗの温度（ＴＬ２）と、工程ＳＴ１３における基板Ｗの温度（ＴＨ２）との差は、例えば、３０℃以上でよい。一例では、工程ＳＴ１２における基板Ｗの温度（ＴＬ２）が－４０℃で、工程ＳＴ１３における基板Ｗの温度（ＴＨ２）が０℃であってよい。
【0094】
工程ＳＴ１３におけるエッチングの進行に伴い下地膜ＵＦが露出する。ここで、図７に示すタイミングチャートの例では、基板Ｗの温度は、工程ＳＴ１２に比べて高い。そのため下地膜ＵＦに対するエッチャント（例えば、プラズマ中のフッ素種）の吸着量が減少する。これにより、下地膜ＵＦがエッチングされることが抑制され、下地膜ＵＦに対するシリコン含有膜ＳＦのエッチングの選択比が向上し得る。
【0095】
【0096】
図８は、下地膜ＵＦが金属を含有する場合のタイミングチャートの一例である。図８は、工程ＳＴ１２と工程ＳＴ１３とで、処理ガスの構成が異なる場合の例である。図８において、横軸は時間を示す。縦軸は、処理ガス（第１の処理ガス又は第２の処理ガス）に含まれるＨＦガス、炭素含有ガス及びＮＦ３／ＳＦ６ガスの流量、プラズマ（第１のプラズマ又は第２のプラズマ）中のフッ素種の密度を示す。「ＱＨ１」「ＱＨ２」は、それぞれ、０より大きい流量である。また「ＱＬ４」は、「ＱＨ４」に比べて流量が小さいかゼロであることを示す。また「ＤＬ」は「ＤＨ」に比べてプラズマ中のフッ素種の密度が小さいことを示す。なお、図８において、「炭素含有ガス」は、フルオロカーボンガス及びハイドロフルオロカーボンガスの一方又は双方である（双方の場合は両者を合算した流量である）。また「ＮＦ３／ＳＦ６ガス」は、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスの一方又は双方である（双方の場合は両者を合算した流量である）。なお、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスは、上述した、ＨＦガスに加えて用いることのできる炭素を含まないフッ素源の一例である。
【0097】
図８に示すように、下地膜ＵＦが金属を含有する場合、工程ＳＴ１２から工程ＳＴ１３の切り換え時に、ＮＦ３ガス及び／又はＳＦ６ガスの流量（分圧）を減少させてよい。なお、これに加えて、ＨＦガスの流量（分圧）を減少させてもよい。
【0098】
工程ＳＴ１３におけるエッチングの進行に伴い下地膜ＵＦが露出する。そして下地膜ＵＦが金属を含有している場合、プラズマ中のフッ素種は、当該金属と反応し、下地膜ＵＦがエッチングされ得る。ここで、図８に示すタイミングチャートの例では、工程ＳＴ１３において生成される第２のプラズマ中のフッ素種の密度は、工程ＳＴ１２において生成される第１のプラズマ中のフッ素種の密度よりも小さい。そのため下地膜ＵＦにおけるエッチングが抑制される。すなわち、下地膜ＵＦに対するシリコン含有膜ＳＦのエッチングの選択比が向上し得る。
【0099】
工程ＳＴ１３において、下地膜ＵＦが金属を含有する場合、基板Ｗの温度を上昇させる制御をさらに行ってよい。基板Ｗの温度を上昇させる制御は、図７を用いて説明した上記（Ｉ）乃至（ＩＶ）の温度制御の１つ以上を組み合わせて行ってよい。これにより、下地膜ＵＦに含まれる金属を含む副生成物の揮発が促進され、当該金属を含む残渣が生じることが抑制される。これに加えて又は代えて、第２の処理ガスとして、下地膜ＵＦの金属と反応性の高いガスを添加してよい。例えば、下地膜ＵＦがタングステンを含有する場合、第２の処理ガスとして、ＣＯガスを添加してよい。ＣＯガスは、工程ＳＴ１３中に下地膜ＵＦから飛散されるＷと反応して揮発性のＷ（ＣＯ）６を生成する。これにより、下地膜ＵＦの金属（Ｗ）を含む残渣が生じることが抑制される。第２の処理ガスは、ＣＯガスに加えて又は代えて、Ｃｌ２ガス、ＳｉＣｌ４ガス又はＢＣｌ３ガス等の塩素含有ガスを含んでよい。
【0100】
第１の実施形態にかかるエッチング方法によれば、工程ＳＴ１３では、シリコン含有膜ＳＦのエッチングが工程ＳＴ１２とは異なる処理条件（レシピ）で行われる。これにより、エッチングの進展、すなわち凹部ＲＣの深さに応じて最適なレシピを選択することができる。例えば、凹部ＲＣの深さが浅い領域では、シリコン含有膜ＳＦのエッチングレートを高めるレシピを選択し、凹部ＲＣが深くなり、下地膜ＵＦが露出する領域では、下地膜ＵＦに対する選択比を高めるレシピを選択することができる。
【0101】
＜第２の実施形態＞
図９は、第２の実施形態に係るエッチング方法を示すフローチャートである。図９に示すように、当該エッチング方法は、基板を提供する工程ＳＴ２１と、プラズマを生成する工程ＳＴ２２と、エッチング工程ＳＴ２３とを含む。各工程における処理は、図１に示すプラズマ処理システムで実行されてよい。以下では、制御部２がプラズマ処理装置１の各部を制御して、基板Ｗに対してエッチングを行う場合を例に説明する。
図９は、第２の実施形態に係るエッチング方法を示すフローチャートである。図９に示すように、当該エッチング方法は、基板を提供する工程ＳＴ２１と、プラズマを生成する工程ＳＴ２２と、エッチング工程ＳＴ２３とを含む。各工程における処理は、図１に示すプラズマ処理システムで実行されてよい。以下では、制御部２がプラズマ処理装置１の各部を制御して、基板Ｗに対してエッチングを行う場合を例に説明する。
【0102】
（工程ＳＴ２１：基板の提供）
工程ＳＴ２１において、基板Ｗは、プラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓ内に提供される。基板Ｗは、基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供される。そして、基板Ｗは、静電チャック１１１１により基板支持部１１に保持される。工程ＳＴ２１で提供される基板Ｗは、第１の実施の形態で説明した基板Ｗ（図３参照）と同一の構成を有してよい。
工程ＳＴ２１において、基板Ｗは、プラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓ内に提供される。基板Ｗは、基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供される。そして、基板Ｗは、静電チャック１１１１により基板支持部１１に保持される。工程ＳＴ２１で提供される基板Ｗは、第１の実施の形態で説明した基板Ｗ（図３参照）と同一の構成を有してよい。
【0103】
基板Ｗを基板支持部１１の中央領域１１１ａに提供後、第１の実施の形態と同様に、基板支持部１１の温度が温調モジュールにより設定温度に調整される。設定温度は、例えば、２０℃以下、０℃以下、－１０℃以下、－２０℃以下、－３０℃以下、－４０℃以下、－５０℃以下、－６０℃以下又は－７０℃以下でよい。基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ２１の前に設定温度に調整されてよい。また工程ＳＴ２２及び工程ＳＴ２３における処理の間、基板支持部１１の温度は、工程ＳＴ２１で調整した設定温度に維持されてよい。
【0104】
（工程ＳＴ２２：プラズマの生成）
工程ＳＴ２２において、処理ガスからプラズマが生成される。まず、ガス供給部２０から処理ガスがプラズマ処理空間１０ｓ内に供給される。処理ガスは、第１の実施の形態で説明した第１の処理ガス及び／又は第２の処理ガスと同一の構成であってよい。
工程ＳＴ２２において、処理ガスからプラズマが生成される。まず、ガス供給部２０から処理ガスがプラズマ処理空間１０ｓ内に供給される。処理ガスは、第１の実施の形態で説明した第１の処理ガス及び／又は第２の処理ガスと同一の構成であってよい。
【0105】
次に、基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極にソースＲＦ信号が供給される。これにより、シャワーヘッド１３と基板支持部１１との間で高周波電界が生成され、プラズマ処理空間１０ｓ内の処理ガスからプラズマが生成される。
【0106】
図１０は、イオンフラックスとイオンエネルギーとの関係を示す図である。図１０に示すとおり、ソースＲＦ信号の周波数が大きいほどイオンエネルギーが低い。またソースＲＦ信号の周波数が高いほど、イオンフラックスが多く、電子密度が高い。例えば、周波数が４０ＭＨｚのソースＲＦ信号（ＲＦ４０）、６０ＭＨｚのソースＲＦ信号（ＲＦ６０）、１００ＭＨｚのソースＲＦ信号（ＲＦ１００）を用いた場合、次の関係が成り立つ。
イオンエネルギー：ＲＦ４０＞ＲＦ６０＞ＲＦ１００
イオンフラックス：ＲＦ４０＜ＲＦ６０＜ＲＦ１００
イオンエネルギー：ＲＦ４０＞ＲＦ６０＞ＲＦ１００
イオンフラックス：ＲＦ４０＜ＲＦ６０＜ＲＦ１００
【0107】
工程ＳＴ２２においては、低イオンエネルギーで高密度のプラズマが生成されるようにソースＲＦ信号の周波数が選択される。このような周波数は、プラズマ処理装置のプラズマ生成方式等によって異なり得る。例えば、プラズマ処理装置１において、上部電極にソースＲＦ信号を供給し、下部電極にバイアス信号を供給する場合は、ソースＲＦ信号の周波数は、４０ＭＨｚ以上であってよい。また例えば、プラズマ処理装置１が、下部電極にソースＲＦ信号とバイアス信号を供給する場合は、基板支持部１１の下部電極に供給するソースＲＦ信号の周波数は、６０ＭＨｚ以上であってよい。またソースＲＦ信号の周波数は、１５０ＭＨｚ以下、１００ＭＨｚ以下であってよい。
【0108】
また基板支持部１１の下部電極にバイアス信号が供給される。これにより、プラズマと基板Ｗとの間にバイアス電位が発生する。バイアス電位によって、プラズマ中のイオン、ラジカル等の活性種が基板Ｗに引きよせられる。バイアス信号は、第２のＲＦ生成部３１ｂから供給されるバイアスＲＦ信号であってよい。またバイアス信号は、ＤＣ生成部３２ａから供給されるバイアスＤＣ信号であってもよい。
【0109】
工程ＳＴ２２において、ソースＲＦ信号及びバイアス信号は、双方が連続波又はパルス波でよく、また一方が連続波で他方がパルス波でもよい。ソースＲＦ信号及びバイアス信号の双方がパルス波である場合、双方のパルス波の周期は同期してよい。またパルス波のデューティ比は適宜設定してよく、例えば、１～８０％でよく、また５～５０％でよい。なお、デューティ比は、パルス波の周期における、電力又は電圧レベルが高い期間が占める割合である。またバイアスＤＣ信号を用いる場合、パルス波は、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせの波形を有してよい。バイアスＤＣ信号の極性は、プラズマと基板との間に電位差を与えてイオンを引き込むように基板Ｗの電位が設定されれば、負であっても正であってもよい。
【0110】
図１１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号の一例を示すタイミングチャートである。図１１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号がいずれもパルス波である場合の一例である。図１１の横軸は時間を示す。ソースＲＦ信号は、一例では、４０ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の周波数を有する。ソースＲＦ信号は、第１の期間と、第１の期間と交互の第２の期間において基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極に供給される。図１１において、第１のレベルは、第２のレベルより小さい電力レベルであるか又は０Ｗである。
【0111】
バイアスＲＦ信号は、第３の期間と、第３の期間と交互の第４の期間において基板支持部１１の下部電極に供給される。バイアスＲＦ信号は、一例では、４００ｋＨｚ以上１３．５６ＭＨｚ以下の周波数を有する。図１１において、第３のレベルは、第４のレベルより小さい電力レベルであるか又は０Ｗである。図１１に示すように、第２の期間と第４の期間とは一致（同期）してよい。なお、第２の期間と第４の期間とは、一部又は全部が重複してなくてもよい。
【0112】
図１２は、ソースＲＦ信号及びバイアスＤＣ信号の一例を示すタイミングチャートである。図１２は、ソースＲＦ信号及びバイアスＤＣ信号がいずれもパルス波である場合の一例である。図１２の横軸は時間を示す。ソースＲＦ信号は、図１１で示した例と同一である。バイアスＤＣ信号は、第５の期間と、第５の期間と交互の第６の期間において基板支持部１１の下部電極に供給される。図１２において、第５のレベルの絶対値は、第６のレベルの絶対値より小さいか０Ｖである。図１２に示すように、第２の期間と第６の期間とは一致（同期）してよい。なお、第２の期間と第６の期間とは、一部又は全部が重複していなくてもよい。
【0113】
工程ＳＴ２２において、上部電極に第２のバイアス信号を供給してよい。第２のバイアス信号は、第２のＤＣ生成部３２ｂから供給される第２のＤＣ信号や、第２のＲＦ生成部３１ｂから供給されるバイアスＲＦ信号であってよい。第２のバイアス信号は、連続波又はパルス波でよい。この場合、プラズマ処理空間１０ｓ内に存在する正イオンが上部電極に引き込まれて衝突し、上部電極から二次電子が放出される。放出される二次電子は、マスクＭＦを改質し、エッチング耐性を向上させうる。また二次電子の照射により、基板Ｗの帯電状態が中和されるため、エッチングにより形成されるシリコン含有膜ＳＦの凹部内へのイオンの直進性が高められる。さらに、上部電極がシリコン含有材料により構成されている場合には、正イオンの衝突により、上部電極から二次電子とともにシリコンが放出される。放出されたシリコンはプラズマ中の酸素と結合して酸化シリコン化合物としてマスクＭＦ上に堆積して保護膜として機能しうる。以上のとおり、上部電極への第２のバイアス信号の供給は、選択比の改善、エッチングの形状異常の抑制、エッチングレートの改善等の効果を生じうる。
【0114】
（工程ＳＴ２３：エッチング）
工程ＳＴ２３において、プラズマ処理空間１０ｓ内に生成されたプラズマにより、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされ、マスクＭＦの開口ＯＰの形状に基づいて凹部が形成される。エッチングにより形成される凹部の深さが所与の深さに達すると、又は、エッチング時間が所与の時間に達すると、エッチングが終了される。
工程ＳＴ２３において、プラズマ処理空間１０ｓ内に生成されたプラズマにより、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされ、マスクＭＦの開口ＯＰの形状に基づいて凹部が形成される。エッチングにより形成される凹部の深さが所与の深さに達すると、又は、エッチング時間が所与の時間に達すると、エッチングが終了される。
【0115】
第２の実施形態にかかるエッチング方法では、工程ＳＴ２２において、ソースＲＦ信号の周波数を４０ＭＨｚ以上とする。ソースＲＦ信号の周波数が４０ＭＨｚ以上では、ソースＲＦ信号及び／又はバイアス信号のパワーを増大させてプラズマの電子密度を増加させても、イオンエネルギーの増加は抑制されるようになる。すなわち、ソースＲＦ信号の周波数を４０ＭＨｚ以上とすると、生成されるプラズマの電子密度をイオンエネルギーとは独立して制御可能になる。よって、工程ＳＴ２２において、周波数が４０ＭＨｚよりも低い場合に比べてより高密度のプラズマを生成しつつも、プラズマのイオンエネルギーの増加は抑制することができる。これにより、工程ＳＴ２３のエッチングにおいては、エッチャント（ＨＦ種）の密度が増加し、また基板Ｗへの入熱が抑制されることでエッチャント（ＨＦ種）の吸着も促進され得る。またイオンエネルギーの増加が抑制されることで、マスクＭＦの損傷も低減され得る。以上により、第２の実施形態にかかるエッチング方法によれば、シリコン含有膜ＳＦのエッチングレートが向上し、またマスクＭＦに対するシリコン含有膜ＳＦの選択比が向上し得る。
【0116】
以上の各実施形態は、説明の目的で説明されており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。以上の各実施形態は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、第１の実施形態かかるエッチング方法は、第２の実施形態にかかるエッチング方法と組み合わされて用いられてよい。また例えば、各実施形態にかかるエッチング方法は、容量結合型のプラズマ処理装置１以外にも、誘導結合型プラズマやマイクロ波プラズマ等、任意のプラズマ源を用いたプラズマ処理装置を用いて実行してよい。
【0117】
本開示の実施形態は、以下の態様をさらに含む。
【0118】
（付記１）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
【0119】
（付記２）
前記（ｃ）の工程において、前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスを用いて第２のプラズマを生成する、付記１に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）の工程において、前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスを用いて第２のプラズマを生成する、付記１に記載のエッチング方法。
【0120】
（付記３）
前記第２のプラズマは、前記第１のプラズマよりもフッ素種の密度が小さい、付記２に記載のエッチング方法。
前記第２のプラズマは、前記第１のプラズマよりもフッ素種の密度が小さい、付記２に記載のエッチング方法。
【0121】
（付記４）
前記下地膜は、シリコンを含有し、前記第２の処理ガスは、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスと酸素含有ガスとを、不活性ガスを除く前記第２の処理ガスの総流量に対して５０体積％以上含む、付記２又は付記３に記載のエッチング方法。
前記下地膜は、シリコンを含有し、前記第２の処理ガスは、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスと酸素含有ガスとを、不活性ガスを除く前記第２の処理ガスの総流量に対して５０体積％以上含む、付記２又は付記３に記載のエッチング方法。
【0122】
（付記５）
前記第２の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガス又は前記ハイドロフルオロカーボンガスの炭素数が２以上である、付記４に記載のエッチング方法。
前記第２の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガス又は前記ハイドロフルオロカーボンガスの炭素数が２以上である、付記４に記載のエッチング方法。
【0123】
（付記６）
前記下地膜は、金属を含有し、前記第１の処理ガスは、フッ化水素以外のフッ素含有ガスをさらに含み、前記第２の処理ガスは、前記フッ素含有ガスを含まないか、又は、前記フッ素含有ガスを前記第１の処理ガスにおける分圧よりも小さい分圧で含む、付記２又は付記３に記載のエッチング方法。
前記下地膜は、金属を含有し、前記第１の処理ガスは、フッ化水素以外のフッ素含有ガスをさらに含み、前記第２の処理ガスは、前記フッ素含有ガスを含まないか、又は、前記フッ素含有ガスを前記第１の処理ガスにおける分圧よりも小さい分圧で含む、付記２又は付記３に記載のエッチング方法。
【0124】
（付記７）
前記フッ素含有ガスは、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスの少なくともいずれかである、付記６に記載のエッチング方法。
前記フッ素含有ガスは、ＮＦ３ガス及びＳＦ６ガスの少なくともいずれかである、付記６に記載のエッチング方法。
【0125】
（付記８）
前記第２の処理ガスは、ＣＯガス及び塩素含有ガスの少なくともいずれかをさらに含む、付記６又は付記７に記載のエッチング方法。
前記第２の処理ガスは、ＣＯガス及び塩素含有ガスの少なくともいずれかをさらに含む、付記６又は付記７に記載のエッチング方法。
【0126】
（付記９）
前記（ｃ）の工程において、前記基板の温度が前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも高くなるように温度制御を行う、付記１乃至付記８のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）の工程において、前記基板の温度が前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも高くなるように温度制御を行う、付記１乃至付記８のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0127】
（付記１０）
前記温度制御を行うことは、（Ｉ）前記チャンバに供給するソースＲＦ信号又はバイアス信号のパワーを大きくすること、（ＩＩ）前記基板を支持する基板支持部の吸着力を小さくすること、（ＩＩＩ）前記基板と前記基板支持部との間に供給する伝熱ガスの圧力を小さくすること、及び、（ＩＶ）前記基板支持部の設定温度を前記（ｂ）の工程における設定温度よりも高くすることの１つ以上を含む、付記９に記載のエッチング方法。
前記温度制御を行うことは、（Ｉ）前記チャンバに供給するソースＲＦ信号又はバイアス信号のパワーを大きくすること、（ＩＩ）前記基板を支持する基板支持部の吸着力を小さくすること、（ＩＩＩ）前記基板と前記基板支持部との間に供給する伝熱ガスの圧力を小さくすること、及び、（ＩＶ）前記基板支持部の設定温度を前記（ｂ）の工程における設定温度よりも高くすることの１つ以上を含む、付記９に記載のエッチング方法。
【0128】
（付記１１）
前記温度制御を行うことは、前記基板の温度を前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも３０℃以上高くする制御を行うことを含む、付記９又は付記１０に記載のエッチング方法。
前記温度制御を行うことは、前記基板の温度を前記（ｂ）の工程における前記基板の温度よりも３０℃以上高くする制御を行うことを含む、付記９又は付記１０に記載のエッチング方法。
【0129】
（付記１２）
前記（ｃ）の工程において、前記チャンバ内の圧力が前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも低くなるように圧力制御を行う、付記１乃至付記１１のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）の工程において、前記チャンバ内の圧力が前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも低くなるように圧力制御を行う、付記１乃至付記１１のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0130】
（付記１３）
前記圧力制御を行うことは、前記チャンバ内の圧力を前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも３０％以上低くする制御を行うことを含む、付記１２に記載のエッチング方法。
前記圧力制御を行うことは、前記チャンバ内の圧力を前記（ｂ）の工程における前記チャンバ内の圧力よりも３０％以上低くする制御を行うことを含む、付記１２に記載のエッチング方法。
【0131】
（付記１４）
前記第１の処理ガスは、リン含有ガスをさらに含む、付記１乃至付記１３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記第１の処理ガスは、リン含有ガスをさらに含む、付記１乃至付記１３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0132】
（付記１５）
前記第１の処理ガスは、炭素含有ガス及び酸素含有ガスの少なくともいずれかを含む、付記１乃至付記１４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記第１の処理ガスは、炭素含有ガス及び酸素含有ガスの少なくともいずれかを含む、付記１乃至付記１４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0133】
（付記１６）
前記（ｂ）の工程において、前記基板を支持する基板支持部の温度は２０℃以下に制御される、付記１乃至付記１５のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）の工程において、前記基板を支持する基板支持部の温度は２０℃以下に制御される、付記１乃至付記１５のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0134】
（付記１７）
前記チャンバに供給するソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上の周波数を有する、付記１乃至付記１６のいずれか１項に記載のエッチング方法。
前記チャンバに供給するソースＲＦ信号は、４０ＭＨｚ以上の周波数を有する、付記１乃至付記１６のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【0135】
（付記１８）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を、チャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）ＨＦ種を含むプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を、チャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）ＨＦ種を含むプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を含むエッチング方法。
【0136】
（付記１９）
前記ＨＦ種は、フッ化水素ガス又はハイドロフルオロカーボンガスの少なくとも１種のガスから生成される、付記１８に記載のエッチング方法。
前記ＨＦ種は、フッ化水素ガス又はハイドロフルオロカーボンガスの少なくとも１種のガスから生成される、付記１８に記載のエッチング方法。
【0137】
（付記２０）
前記ＨＦ種は、炭素数が２以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される、付記１８又は付記１９に記載のエッチング方法。
前記ＨＦ種は、炭素数が２以上のハイドロフルオロカーボンガスから生成される、付記１８又は付記１９に記載のエッチング方法。
【0138】
（付記２１）
前記ＨＦ種は、水素源及びフッ素源を含む混合ガスから生成される、付記１８に記載のエッチング方法。
前記ＨＦ種は、水素源及びフッ素源を含む混合ガスから生成される、付記１８に記載のエッチング方法。
【0139】
（付記２２）
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備え、
前記制御部は、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備え、
前記制御部は、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
【0140】
（付記２３）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるデバイス製造方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を備えるデバイス製造方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるデバイス製造方法であって、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する工程であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の工程とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする工程と、を備えるデバイス製造方法。
【0141】
（付記２４）
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備えるプラズマ処理システムのコンピュータに、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行させるプログラム。
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備えるプラズマ処理システムのコンピュータに、
（ａ）下地膜と前記下地膜上のシリコン含有膜とを有する基板を前記チャンバに提供する制御と、
（ｂ）フッ化水素ガスを含む第１の処理ガスから生成した第１のプラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングして凹部を形成する制御であって、前記エッチングは、前記下地膜が前記凹部において露出する前まで又は前記下地膜の一部が前記凹部において露出するまで行われる制御と、
（ｃ）前記（ｂ）の制御とは異なる条件で、前記凹部において前記シリコン含有膜をさらにエッチングする制御と、を実行させるプログラム。
【0142】
（付記２５）
付記２に記載のプログラムを格納した、記憶媒体。
付記２に記載のプログラムを格納した、記憶媒体。
【0143】
（付記２６）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるエッチング方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるエッチング方法。
【0144】
（付記２７）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内に処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからＨＦ種を含むプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるエッチング方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるエッチング方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内に処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからＨＦ種を含むプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるエッチング方法。
【0145】
（付記２８）
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部と、を備え、
前記制御部は、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する制御と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する制御と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部と、を備え、
前記制御部は、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する制御と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する制御と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする制御と、を実行するプラズマ処理システム。
【0146】
（付記２９）
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるデバイス製造方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるデバイス製造方法。
チャンバを有するプラズマ処理装置において実行されるデバイス製造方法であって、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する工程と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を備えるデバイス製造方法。
【0147】
（付記３０）
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備えるプラズマ処理システムのコンピュータに、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する制御と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する制御と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする制御と、を実行させるプログラム。
チャンバを有するプラズマ処理装置と制御部とを備えるプラズマ処理システムのコンピュータに、
（ａ）シリコン含有膜を有する基板をチャンバ内に提供する制御と、
（ｂ）前記チャンバ内にフッ化水素ガスを含む処理ガスを供給するとともに、前記チャンバに４０ＭＨｚ以上の周波数を有するＲＦ信号を供給して前記処理ガスからプラズマを生成する制御と、
（ｃ）前記プラズマを用いて前記シリコン含有膜をエッチングする制御と、を実行させるプログラム。
【0148】
（付記３１）
付記３０に記載のプログラムを格納した、記憶媒体。
付記３０に記載のプログラムを格納した、記憶媒体。
【符号の説明】
【0149】
１……プラズマ処理装置、２……制御部、１０……プラズマ処理チャンバ、１０ｓ……プラズマ処理空間、１１……基板支持部、１３……シャワーヘッド、２０……ガス供給部、３１ａ……第１のＲＦ生成部、３１ｂ……第２のＲＦ生成部、３２ａ……第１のＤＣ生成部、ＳＦ……シリコン含有膜、ＭＦ……マスク、ＯＰ……開口、ＲＣ……凹部、ＵＦ……下地膜、Ｗ……基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】