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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】P2023171277
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20231124BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023074798
(22)【出願日】2023-04-28
(31)【優先権主張番号】P 2022082706
(32)【優先日】2022-05-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】米澤 隆宏
(72)【発明者】
【氏名】瀧野 裕輔
(72)【発明者】
【氏名】小野 健太
(72)【発明者】
【氏名】西塚 哲也
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004AA01
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB26
5F004BB28
5F004CA02
5F004CA03
5F004CA04
5F004CA06
5F004DA01
5F004DA04
5F004DA05
5F004DA12
5F004DA13
5F004DA14
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA17
5F004DA18
5F004DA22
5F004DA23
5F004DA24
5F004DA25
5F004DA26
5F004DA29
5F004DB02
5F004DB03
5F004DB07
5F004DB08
5F004DB09
5F004DB10
5F004EA02
5F004EA05
5F004EA06
5F004EA07
(57)【要約】
【課題】金属含有膜を含む基板を適切にエッチングする技術を提供する。
【解決手段】本開示に係るプラズマ処理方法は、プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、前記プラズマ処理方法は、（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である。
【選択図】 図３
【解決手段】本開示に係るプラズマ処理方法は、プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、前記プラズマ処理方法は、（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理方法は、
（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程と、
を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、プラズマ処理方法。
前記プラズマ処理方法は、
（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程と、
を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、プラズマ処理方法。
【請求項2】
前記第１の金属含有膜は、Ｓｎ含有膜である、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項3】
前記第１のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項4】
前記エッチング対象膜は、前記第１のシリコン含有膜上に中間膜を含み、
前記（ｂ）は、前記第１の金属含有膜をマスクとして、前記中間膜をエッチングする工程を含み、
前記開口パターンを形成する工程は、前記第１の金属含有膜及び前記中間膜の少なくとも一方をマスクとして、前記第１のシリコン含有膜をエッチングすることを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記（ｂ）は、前記第１の金属含有膜をマスクとして、前記中間膜をエッチングする工程を含み、
前記開口パターンを形成する工程は、前記第１の金属含有膜及び前記中間膜の少なくとも一方をマスクとして、前記第１のシリコン含有膜をエッチングすることを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項5】
前記中間膜は、炭素含有膜、前記第１のシリコン含有膜と異なる第２のシリコン含有膜及び前記第１の金属含有膜と異なる第２の金属含有膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
【請求項6】
前記中間膜は、前記炭素含有膜と、前記炭素含有膜上の第２のシリコン含有膜を含み、
前記第２のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、請求項５に記載のプラズマ処理方法。
前記第２のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、請求項５に記載のプラズマ処理方法。
【請求項7】
前記処理ガスは、水素含有ガス、炭素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項8】
前記炭素含有ガスは、水素及びフッ素の少なくとも一方を更に含むガスである、請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項9】
前記フッ素含有ガスは、炭素を含まないガスである、請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項10】
前記処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項11】
前記開口パターンを形成する工程における前記チャンバ内の圧力は、前記中間膜をエッチングする工程における前記チャンバ内の圧力よりも低い、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
【請求項12】
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以下に制御することを含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項13】
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記基板に付着した前記堆積物を除去することを含む、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
前記開口パターンを形成する工程は、前記基板に付着した前記堆積物を除去することを含む、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
【請求項14】
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバの内壁に付着した前記堆積物を除去することを含む、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバの内壁に付着した前記堆積物を除去することを含む、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
【請求項15】
前記プラズマ処理装置は、
前記基板支持部に対向して、前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、炭素を含む１以上のガス及び炭素を含まない１以上のガスを含み、
前記炭素を含む１以上のガスの少なくとも１種は、前記第１のガス注入部から供給され、
前記炭素を含まない１以上のガスの少なくとも１種は、前記第２のガス注入部から供給される、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
前記基板支持部に対向して、前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、炭素を含む１以上のガス及び炭素を含まない１以上のガスを含み、
前記炭素を含む１以上のガスの少なくとも１種は、前記第１のガス注入部から供給され、
前記炭素を含まない１以上のガスの少なくとも１種は、前記第２のガス注入部から供給される、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項16】
前記プラズマ処理装置は、
前記チャンバ内において前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバ内において前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、少なくとも１種の炭素含有ガスを含み、
前記少なくとも１種の炭素含有ガスは、前記第１のガス注入部及び前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給され、
前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量に対する、前記第１のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量の比は１未満である、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
前記チャンバ内において前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバ内において前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、少なくとも１種の炭素含有ガスを含み、
前記少なくとも１種の炭素含有ガスは、前記第１のガス注入部及び前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給され、
前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量に対する、前記第１のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量の比は１未満である、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項17】
前記プラズマ処理装置は、前記基板支持部の上方にプラズマ生成部を有し、
前記開口パターンを形成する工程は、
ソースＲＦ信号を前記プラズマ生成部に供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
バイアス信号を前記基板支持部に供給する工程と
を含み、
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、前記バイアス信号の電力の実効値よりも大きい、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
前記開口パターンを形成する工程は、
ソースＲＦ信号を前記プラズマ生成部に供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
バイアス信号を前記基板支持部に供給する工程と
を含み、
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、前記バイアス信号の電力の実効値よりも大きい、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項18】
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部に対向して配置される電極を含む、請求項１７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項19】
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部の上方に配置されたアンテナを含む、請求項１７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項20】
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、５００Ｗ以上である、請求項１７から１９のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項21】
前記バイアス信号は、ＲＦ信号であり、
前記バイアス信号の電力の実効値は、２００Ｗ以下である、請求項１７～１９のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。
前記バイアス信号の電力の実効値は、２００Ｗ以下である、請求項１７～１９のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項22】
前記開口パターンを形成する工程において、前記第１のシリコン含有膜は、前記第１の金属含有膜をマスクとしてエッチングされる、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項23】
前記中間膜をエッチングする工程から前記開口を形成する工程に亘って、前記チャンバ内でプラズマが連続して生成される、請求項４に記載のプラズマ処理方法。
【請求項24】
チャンバ、少なくとも１つのガス供給部、プラズマ生成部及び前記チャンバ内の基板支持部を含む少なくとも一つのプラズマ処理装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ａ）前記基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率を０．３以上に制御する、
処理を実行するように構成される、プラズマ処理装置。
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ａ）前記基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率を０．３以上に制御する、
処理を実行するように構成される、プラズマ処理装置。
【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、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、非有機レジストをＣＨ3Ｆ又はＢＣｌ3を含む処理ガスを用いてトリミングすることで、当該レジストに形成されたパターンの寸法を均一化する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第９８９９２１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、金属含有膜を含む基板を適切にエッチングする技術を提供する。
【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、プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法が提供される。前記プラズマ処理方法は、（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜を有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である。
【発明の効果】
【0006】
本開示の例示的実施形態によれば、金属含有膜を含む基板を適切にエッチングす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】プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。
【図2】プラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
【図3】本処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図4A】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図4B】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図4C】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図4D】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図4E】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図5】工程ＳＴ２３のエッチング後における基板Ｗの断面を模式的に示した図である。
【図6】シリコン含有膜ＳＦ－１の欠陥密度を示すグラフである。
【図7】シリコン含有膜ＳＦ－１のＬＷＲ及びＬＥＲを示すグラフである。
【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、プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、第１の金属含有膜は開口パターンを含む、工程と、（ｂ）エッチング対象膜をエッチングする工程を含む。（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスをチャンバ内に供給して、チャンバ内で処理ガスからプラズマを生成し、第１のシリコン含有膜をエッチングして第１のシリコン含有膜に開口パターンを形成する工程を含み、処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である。
【0010】
一つの例示的実施形態において、第１の金属含有膜は、Ｓｎ含有膜である。
【0011】
一つの例示的実施形態において、第１のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである。
【0012】
一つの例示的実施形態において、エッチング対象膜は、第１のシリコン含有膜上に中間膜を含み、（ｂ）は、第１の金属含有膜をマスクとして、中間膜をエッチングする工程を含み、開口パターンを形成する工程は、第１の金属含有膜及び中間膜の少なくとも一方をマスクとして、第１のシリコン含有膜をエッチングする。
【0013】
一つの例示的実施形態において、中間膜は、炭素含有膜、第１のシリコン含有膜と異なる第２のシリコン含有膜及び第１の金属含有膜と異なる第２の金属含有膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【0014】
一つの例示的実施形態において、中間膜は、炭素含有膜と、炭素含有膜上の第２のシリコン含有膜を含み、第２のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである。
【0015】
一つの例示的実施形態において、処理ガスは、水素含有ガス、炭素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む。
【0016】
一つの例示的実施形態において、炭素含有ガスは、水素及びフッ素の少なくとも一方を更に含むガスである。
【0017】
一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、炭素を含まないガスである。
【0018】
一つの例示的実施形態において、処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である。
【0019】
一つの例示的実施形態において、開口パターンを形成する工程におけるチャンバ内の圧力は、中間膜をエッチングする工程におけるチャンバ内の圧力よりも低い。
【0020】
一つの例示的実施形態において、開口パターンを形成する工程は、チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以下に制御する。
【0021】
一つの例示的実施形態において、中間膜をエッチングする工程において、第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、開口パターンを形成する工程は、基板に付着した堆積物を除去することを含む。
【0022】
一つの例示的実施形態において、中間膜をエッチングする工程において、第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、開口パターンを形成する工程は、チャンバの内壁に付着した堆積物を除去することを含む。
【0023】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、基板支持部に対向して、チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、チャンバの側面に配置された第２のガス注入部とを有し、処理ガスは、炭素を含む１以上のガス及び炭素を含まない１以上のガスを含み、炭素を含む１以上のガスの少なくとも１種は、第１のガス注入部から供給され、炭素を含まない１以上のガスの少なくとも１種は、第２のガス注入部から供給される。
【0024】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、チャンバ内においてチャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、チャンバ内においてチャンバの側面に配置された第２のガス注入部とを有し、処理ガスは、少なくとも１種の炭素含有ガスを含み、少なくとも１種の炭素含有ガスは、第１のガス注入部及び第２のガス注入部からチャンバ内に供給され、第２のガス注入部からチャンバ内に供給される少なくとも１種の炭素含有ガスの流量に対する、第１のガス注入部からチャンバ内に供給される少なくとも１種の炭素含有ガスの流量の比は１未満である。
【0025】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、基板支持部の上方にプラズマ生成部を有し、開口パターンを形成する工程は、ソースＲＦ信号をプラズマ生成部に供給して処理ガスからプラズマを生成する工程と、バイアス信号を基板支持部に供給する工程とを含み、ソースＲＦ信号の電力の実効値は記バイアス信号の電力の実効値よりも大きい。
【0026】
一つの例示的実施形態において、プラズマ生成部は、基板支持部に対向して配置される電極を含む。
【0027】
一つの例示的実施形態において、プラズマ生成部は、基板支持部の上方に配置されたアンテナを含む。
【0028】
一つの例示的実施形態において、ソースＲＦ信号の電力の実効値は、５００Ｗ以上である。
【0029】
一つの例示的実施形態において、バイアス信号は、ＲＦ信号であり、バイアス信号の電力の実効値は、２００Ｗ以下である。
【0030】
一つの例示的実施形態において、開口を形成する工程において、第１のシリコン含有膜は、第１の金属含有膜をマスクとしてエッチングされる。
【0031】
一つの例示的実施形態において、中間膜をエッチング工程から開口を形成する工程に亘って、チャンバ内でプラズマが連続して生成される。
【0032】
一つの例示的実施形態において、チャンバ、少なくとも１つのガス供給部、プラズマ生成部及びチャンバ内の基板支持部を含む少なくとも１つのプラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置において、制御部は、（ａ）基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、エッチング対象膜上の第１の金属含有膜を有する基板を準備する工程であって、第１の金属含有膜は開口パターンを含む、工程と、（ｂ）エッチング対象膜をエッチングする工程とを含み、（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む１以上のガスを含む、処理ガスをチャンバ内に供給して、チャンバ内で処理ガスからプラズマを生成し、第１のシリコン含有膜をエッチングして第１のシリコン含有膜に開口パターンを形成する工程を含み、処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率を０．３以上に制御する処理を実行するように構成される。
【0033】
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。
【0034】
＜プラズマ処理システムの一例＞
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、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。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、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。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
【0035】
プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１の上方にプラズマ生成部１２を有してよい。
【0036】
＜プラズマ処理装置の一例＞
図２は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。プラズマ処理システムは、誘導結合型のプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。誘導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。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１、ガス導入部及びアンテナ１４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。アンテナ１４は、プラズマ処理チャンバ１０上又はその上方（すなわち誘電体窓１０１上又はその上方）に配置される。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓１０１、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２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。
図２は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。プラズマ処理システムは、誘導結合型のプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。誘導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。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１、ガス導入部及びアンテナ１４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。アンテナ１４は、プラズマ処理チャンバ１０上又はその上方（すなわち誘電体窓１０１上又はその上方）に配置される。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓１０１、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２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。
【0037】
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。
【0038】
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の導電性部材はバイアス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電極がバイアス電極として機能する。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数のバイアス電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂがバイアス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つのバイアス電極を含む。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
ガス導入部は、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。一実施形態において、ガス導入部は、中央ガス注入部（ＣＧＩ：Ｃｅｎｔｅｒ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）１３を含む。中央ガス注入部１３１は、基板支持部１１の上方に配置され、誘電体窓１０１に形成された中央開口部に取り付けられる。中央ガス注入部１３１は、少なくとも１つのガス供給口１３１ａ、少なくとも１つのガス流路１３１ｂ、及び少なくとも１つのガス導入口１３１ｃを有する。ガス供給口１３１ａに供給された処理ガスは、ガス流路１３１ｂを通過してガス導入口１３１ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。なお、ガス導入部は、中央ガス注入部１３１に加えて又はその代わりに、側壁１０２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。
【0042】
ガス導入部は、サイドガス注入部の一例として、周辺ガス注入部５２を含んでよい。周辺ガス注入部５２は、複数の周辺注入口５２ｉを含んでいる。複数の周辺注入口５２ｉは、主として基板Ｗの縁部に向けてガスを供給する。複数の周辺注入口５２ｉは、基板Ｗの縁部、又は、基板Ｗを支持する中央領域１１１ａの縁部に向けて開口している。複数の周辺注入口５２ｉは、ガス導入口１３１ｃよりも下方、且つ、基板支持部１１の上方において、基板支持部１１の周方向に沿って配列されている。即ち、複数の周辺注入口５２ｉは、誘電体窓１０１の直下よりも電子温度の低い領域（プラズマ拡散領域）において、ガス流路１３１ｂの軸線を中心として環状に配列されている。なお、中央ガス注入部は第１のガス注入部の一例である。また、サイドガス注入部は第２のガス注入部の一例である。
【0043】
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を介してガス導入部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。
【0044】
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つのバイアス電極及びアンテナ１４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つのバイアス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を基板Ｗに引き込むことができる。
【0045】
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、アンテナ１４に結合され、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、アンテナ１４に供給される。
【0046】
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つのバイアス電極に結合され、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つのバイアス電極に供給される。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。
【0047】
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、バイアスＤＣ生成部３２ａを含む。一実施形態において、バイアスＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つのバイアス電極に接続され、バイアスＤＣ信号を生成するように構成される。生成されたバイアスＤＣ信号は、少なくとも１つのバイアス電極に印加される。
【0048】
種々の実施形態において、バイアスＤＣ信号は、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つのバイアス電極に印加される。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バイアスＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つのバイアス電極との間に接続される。従って、バイアス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。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、バイアスＤＣ生成部３２ａは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
【0049】
アンテナ１４は、１又は複数のコイルを含む。一実施形態において、アンテナ１４は、同軸上に配置された外側コイル及び内側コイルを含んでもよい。この場合、ＲＦ電源３１は、外側コイル及び内側コイルの双方に接続されてもよく、外側コイル及び内側コイルのうちいずれか一方に接続されてもよい。前者の場合、同一のＲＦ生成部が外側コイル及び内側コイルの双方に接続されてもよく、別個のＲＦ生成部が外側コイル及び内側コイルに別々に接続されてもよい。
【0050】
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。
【0051】
図３は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法（以下「本処理方法」という。）の一例を示すフローチャートである。また、図４Ａから図４Ｅは、基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。本処理方法は、例えば、図２に示すプラズマ処理装置１を用いて、基板Ｗに対して実行される。以下、各図を参照しつつ、図４Ａに示す基板Ｗに対して、図３に示す本処理方法を実行する例を説明する。なお、以下の例では、図１及び図２に示す制御部２が、図２に示すプラズマ処理装置１の各部を制御して、本処理方法が実行される。
【0052】
（工程ＳＴ１：基板の準備）
工程ＳＴ１において、基板Ｗをプラズマ処理チャンバ１０のプラズマ処理空間１０ｓ内に準備する。工程ＳＴ１において、基板Ｗは、少なくとも、基板支持部１１に配置され、静電チャック１１１１により保持される。基板Ｗが有する各構成を形成する工程の少なくとも一部は、工程ＳＴ１の一部として、プラズマ処理空間１０ｓ内で行われてよい。また、基板Ｗの各構成の全部又は一部がプラズマ処理装置１の外部の装置又はチャンバで形成された後、基板Ｗがプラズマ処理空間１０ｓ内に搬入され、基板支持部１１に配置されてもよい。
工程ＳＴ１において、基板Ｗをプラズマ処理チャンバ１０のプラズマ処理空間１０ｓ内に準備する。工程ＳＴ１において、基板Ｗは、少なくとも、基板支持部１１に配置され、静電チャック１１１１により保持される。基板Ｗが有する各構成を形成する工程の少なくとも一部は、工程ＳＴ１の一部として、プラズマ処理空間１０ｓ内で行われてよい。また、基板Ｗの各構成の全部又は一部がプラズマ処理装置１の外部の装置又はチャンバで形成された後、基板Ｗがプラズマ処理空間１０ｓ内に搬入され、基板支持部１１に配置されてもよい。
【0053】
工程ＳＴ１は、基板支持部１１の温度を設定する工程を含んでよい。基板支持部１１の温度を設定するために、制御部２は温調モジュールを制御し得る。一例として、制御部２は、基板支持部１１の温度を６０℃以下に設定してもよい。
【0054】
基板Ｗは、第1のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する。エッチング対象膜は、第１のシリコン含有膜のみで構成されていてもよく、第１のシリコン含有膜上に中間膜を有してもよい。中間膜は、工程ＳＴ２において、第１の金属含有膜のエッチングレートよりも高いエッチングレートを有する材料から形成され得る。また、中間膜は、工程ＳＴ２において、第１のシリコン含有膜のエッチングレートよりも低いエッチングレートを有する材料から形成され得る。中間膜は、例えば、炭素含有膜、第１のシリコン含有膜と異なる第２のシリコン含有膜及び第１の金属含有膜と異なる第２の金属含有膜からなる群から選択される少なくとも１種であってよく、これらの２種以上を含む積層膜であってよい。
【0055】
一例として、プラズマ処理チャンバ１０内に準備される基板Ｗは、図４Ａに示す断面構造を有する。下地膜ＵＦ、金属化合物膜ＭＦ、シリコン含有膜ＳＦ－１、炭素含有膜ＣＦ、シリコン含有膜ＳＦ－２及びマスク膜ＭＫを含む。シリコン含有膜ＳＦ－１は、第１のシリコン含有膜の一例である。炭素含有膜ＣＦ及びシリコン含有膜ＳＦ－２は、中間膜の一例である。シリコン含有膜ＳＦ－２は、第２のシリコン含有膜の一例である。マスク膜ＭＫは、第１の金属含有膜の一例である。なお、シリコン含有膜ＳＦ－１及びＳＦ－２を総称して「シリコン含有膜ＳＦ」ともいう。なお、第１のシリコン含有膜は、エッチングによって、第１の金属含有膜（一例ではマスク膜ＭＫ）が有する開口パターンが形成される膜であり得る。第２のシリコン含有膜（一例ではシリコン含有膜ＳＦ－２）は、第１の金属含有膜をマスクとしてエッチングされる膜であってよい。また、第１のシリコン含有膜（一例ではシリコン含有膜ＳＦ－１）は、第１の金属含有膜（一例ではマスク膜ＭＫ）をマスクとしてエッチングされた膜（一例では炭素含有膜ＣＦ）をマスクとしてエッチングされる膜であってもよい。
【0056】
下地膜ＵＦは、シリコンウェハ上に形成された有機膜、誘電体膜、金属膜、半導体膜等であってよい。また、下地膜ＵＦは、シリコンウェハであってよい。また、下地膜ＵＦは、複数の膜が積層されて構成されてよい。
【0057】
シリコン含有膜ＳＦ－１及びＳＦ－２は、シリコン（Ｓｉ）を含有する膜であり得る。シリコン含有膜ＳＦは、シリコン酸化膜等のシリコンと酸素とを含む膜、又はシリコン窒化膜等のシリコンと窒素とを含む膜を含み得る。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－１はＳｉＯ2膜であり、シリコン含有膜ＳＦ－２はＳｉＯＮ膜である。シリコン含有膜ＳＦは、シリコンを含有する膜であれば、他の膜種を有する膜であってもよい。また、シリコン含有膜ＳＦは、シリコン膜（例えば多結晶シリコン膜）を含んでいてもよい。また、シリコン含有膜ＳＦは、シリコン窒化膜、多結晶シリコン膜、炭素含有シリコン膜、及び低誘電率膜のうち少なくとも一つを含んでいてよい。炭素含有シリコン膜は、ＳｉＣ膜及び／又はＳｉＯＣ膜を含み得る。低誘電率膜は、シリコンを含有し、層間絶縁膜として用いられ得る。また、シリコン含有膜ＳＦは、スピンオングラス（ＳＯＧ）膜、シリコン含有反射防止（ＳｉＡＲＣ）膜であってよい。また、シリコン含有膜ＳＦは、リン、ホウ素、窒素等の不純物がドープされた膜であってもよい。
【0058】
また、シリコン含有膜ＳＦは、互いに異なる膜種を有する二つ以上のシリコン含有膜を含んでいてもよい。二つ以上のシリコン含有膜は、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜を含んでいてもよい。シリコン含有膜ＳＦは、例えば、交互に積層された一つ以上のシリコン酸化膜及び一つ以上のシリコン窒化膜を含む多層膜であってもよい。シリコン含有膜ＳＦは、交互に積層された複数のシリコン酸化膜及び複数のシリコン窒化膜を含む多層膜であってもよい。或いは、二つ以上のシリコン含有膜は、シリコン酸化膜及びシリコン膜を含んでいてもよい。シリコン含有膜ＳＦは、例えば、交互に積層された一つ以上のシリコン酸化膜及び一つ以上のシリコン膜を含む多層膜であってもよい。シリコン含有膜ＳＦは、交互に積層された複数のシリコン酸化膜及び複数の多結晶シリコン膜を含む多層膜であってもよい。或いは、二つ以上のシリコン含有膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、及びシリコン膜を含んでいてもよい。
【0059】
また、シリコン含有膜ＳＦ－１は、シリコン含有膜ＳＦ－２よりも、エッチング耐性の高い膜であってよい。当該エッチング耐性は、例えば、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を処理ガスとするエッチングにおける耐性であってよい。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－１はＳｉＯ2膜であり、シリコン含有膜ＳＦ－２はＳＯＧ膜であってよい。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２は、シリコン含有膜ＳＦ－１よりも薄くてよい。また、シリコン含有膜ＳＦ－２は、マスク膜ＭＫ及び／又は炭素含有膜ＣＦよりも薄くてよい。
【0060】
炭素含有膜ＣＦは、炭素を含む膜であり得る。炭素含有膜ＣＦは、有機材料を含む膜であってよく、また、無機材料を含む膜であってよい。一例として、炭素含有膜ＣＦは、スピンオンカーボン（ＳＯＣ膜）又はアモルファスカーボン（ＡＣＬ）膜である。
【0061】
マスク膜ＭＫは、第１の金属含有膜であり得る。第１の金属含有膜は、スズ含有膜であってよい。マスク膜ＭＫは、工程ＳＴ２においてシリコン含有膜ＳＦ－２のエッチングレートよりも低いエッチングレートを有する材料から形成される。マスク膜ＭＫは、ＥＵＶ用のフォトレジスト膜であってよい。一例として、ＥＵＶ用のフォトレジスト膜は、スズ含有膜であり得る。一例として、スズ含有膜は、酸化スズ及び／又は水酸化スズを含み得る。また、一例として、ＥＵＶ用のフォトレジスト膜は、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、ヨウ素（Ｉ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなる群から選択された少なくとも１つの材料を含有する膜であり得る。
【0062】
なお、中間膜が第２の金属含有膜を含む場合、第２の金属含有膜は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びからなる群から選択された少なくとも１つの金属を含有する金属含有膜であり得る。第２の金属含有膜は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）及びヨウ素（Ｉ）からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含んでもよい。
【0063】
マスク膜ＭＫは、シリコン含有膜ＳＦ上に少なくとも１つの開口ＯＰを規定する開口パターンを有する。マスク膜ＭＫは、マスク膜ＭＫの外周以外において、少なくとも１つの側壁を有する。そして、開口ＯＰは、当該側壁によって規定される閉じた空間である。マスク膜ＭＫによって規定される少なくとも１つの開口ＯＰは、基板Ｗの平面視において、任意の形状を有してよい。当該形状は、円形状、楕円形状、矩形形状、線形状等を含み得る。マスク膜ＭＫが有する開口パターンは、基板Ｗの平面視において、ホール形状を有する複数の開口ＯＰが規則的に配置されたアレイパターンを含み得る。当該ホール形状は、円形状、楕円形状、矩形形状等を含み得る。また、マスク膜ＭＫが有する開口パターンは、基板Ｗの平面視において、線形状を有する複数の開口ＯＰが一定の間隔で並ぶラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンを含み得る。開口ＯＰのピッチ（マスク膜ＭＫの中心間距離）は１００ｎｍ以下であってよい。あるいは、開口ＯＰの幅は、３０ｎｍ以下であってよい。当該幅は、開口ＯＰがホール形状を有する場合、当該ホールの直径であってよい。また、当該幅は、開口パターンがラインアンドスペースパターンを有する場合、当該ライン又は当該スペースの幅であってよい。また、シリコン含有膜ＳＦ－１又はＳＦ－２の厚さは、４０ｎｍ以下又は２０ｎｍ以下であってよい。
【0064】
マスク膜ＭＫによって規定される開口ＯＰにおいて、シリコン含有膜ＳＦ－２は、その表面（上面）が露出している。後述する工程ＳＴ２において、マスク膜ＭＫによって規定された開口ＯＰの形状に基づいて、シリコン含有膜ＳＦ－２、炭素含有膜ＣＦ、シリコン含有膜ＳＦ－１及び金属化合物膜ＭＦがエッチングされる。そして、各膜にホールやトレンチ等の凹部ＲＣが形成される。各膜に形成される１つ以上の凹部ＲＣの各々は、基板Ｗの平面視において、１つ以上の開口ＯＰの各々に基づいた形状を有する。
【0065】
なお、マスク膜ＭＫが有する開口パターンは、欠陥を含み得る。一例として、当該開口パターンの欠陥は、マスク膜ＭＫに開口パターンを形成した時に発生したエッチング残渣を含み得る。エッチング残渣は、開口ＯＰを規定するマスク膜ＭＫの側壁や、開口ＯＰの底部（すなわち、シリコン含有膜ＳＦ－２の表面）に存在し得る。
【0066】
（工程ＳＴ２：エッチングの実行）
工程ＳＴ２において、基板Ｗにおいてマスク膜ＭＫの下方に配置された各膜をエッチングする。工程ＳＴ２は、シリコン含有膜ＳＦ－２をエッチングする工程（工程ＳＴ２１）、炭素含有膜ＣＦをエッチングする工程（工程ＳＴ２２）、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする工程（工程ＳＴ２３）及び金属化合物膜ＭＦをエッチングする工程（工程ＳＴ２４）を有する。
工程ＳＴ２において、基板Ｗにおいてマスク膜ＭＫの下方に配置された各膜をエッチングする。工程ＳＴ２は、シリコン含有膜ＳＦ－２をエッチングする工程（工程ＳＴ２１）、炭素含有膜ＣＦをエッチングする工程（工程ＳＴ２２）、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする工程（工程ＳＴ２３）及び金属化合物膜ＭＦをエッチングする工程（工程ＳＴ２４）を有する。
【0067】
工程ＳＴ２の各工程は、プラズマ処理チャンバ１０内に処理ガスを供給する工程、ソースＲＦ信号を供給する工程及びバイアスＲＦ信号を供給する工程を含み得る。当該各工程において、処理ガスからプラズマの活性種（イオン、ラジカル）が生成され、当該活性種によって各膜がエッチングされる。なお、処理ガス、ソースＲＦ信号及びバイアス信号の供給が開始する順番は任意である。また、工程ＳＴ２における連続する２つ以上の工程に亘って、プラズマ処理チャンバ１０内でプラズマが連続して生成されてよい。すなわち、連続する２つ以上の工程間において、プラズマが途切れることなく生成されてよい。これにより、プラズマ処理チャンバ１０内に発生するパーティクルを低減することができる。また、工程ＳＴ２の各工程は、２以上のプラズマ処理チャンバで実行してもよい。例えば、工程ＳＴ２１を第１のチャンバで実行し、工程ＳＴ２２を第２のチャンバで実行し、工程ＳＴ２３を第３のチャンバで実行し、工程ＳＴ２４を第４のチャンバで実行してもよい。シリコン含有膜ＳＦをエッチングする工程ＳＴ２１と工程ＳＴ２３とは、同一のチャンバで実行してもよい。すなわち、第１のチャンバと第３のチャンバとは、同一のチャンバであってもよい。
【0068】
工程ＳＴ２の各工程において、処理ガスがプラズマ処理チャンバ１０内に供給される。処理ガスの種類は、各工程においてエッチングの対象となる膜の材料、当該膜の厚さ、当該膜の上方及び／又は下方にある膜の材料、マスクとなる膜が有するパターン等に基づいて、適宜選択されてよい。
【0069】
工程ＳＴ２の各工程において、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力は、適宜設定されてよい。一例として、工程ＳＴ２３におけるプラズマ処理チャンバ１０内の圧力は、中間膜をエッチングする工程である工程ＳＴ２１及び工程ＳＴ２２におけるプラズマ処理チャンバ１０内の圧力よりも低く設定されてよい。一例として、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力は、１００ｍＴｏｒｒ以下、５０ｍＴｏｒｒ以下、３０ｍＴｏｒｒ以下又は１０ｍＴｏｒｒ以下に設定され得る。
【0070】
（工程ＳＴ２１：シリコン含有膜ＳＦ－２のエッチング）
次に、図４Ｂに示すように、工程ＳＴ２１において、シリコン含有膜ＳＦ－２をエッチングする。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－２は、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を含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。工程ＳＴ２１において、当該処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板Ｗをエッチングすると、マスク膜ＭＫをマスクとして、シリコン含有膜ＳＦ－２がエッチングされ、シリコン含有膜ＳＦ－２に凹部ＲＣが形成される。また、凹部ＲＣの底部において、炭素含有膜ＣＦが露出する。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２のエッチングにおいて、マスク膜ＭＫの一部がエッチングされてよい。また、マスク膜ＭＫの開口パターンが、エッチング残渣を含む欠陥を含む場合、シリコン含有膜ＳＦ－２は、当該エッチング残渣をマスクとしてエッチングされ得る。すなわち、凹部ＲＣによってシリコン含有膜ＳＦ－２に形成されるパターンも、当該エッチング残渣に基づく欠陥を含み得る。
次に、図４Ｂに示すように、工程ＳＴ２１において、シリコン含有膜ＳＦ－２をエッチングする。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－２は、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を含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。工程ＳＴ２１において、当該処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板Ｗをエッチングすると、マスク膜ＭＫをマスクとして、シリコン含有膜ＳＦ－２がエッチングされ、シリコン含有膜ＳＦ－２に凹部ＲＣが形成される。また、凹部ＲＣの底部において、炭素含有膜ＣＦが露出する。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２のエッチングにおいて、マスク膜ＭＫの一部がエッチングされてよい。また、マスク膜ＭＫの開口パターンが、エッチング残渣を含む欠陥を含む場合、シリコン含有膜ＳＦ－２は、当該エッチング残渣をマスクとしてエッチングされ得る。すなわち、凹部ＲＣによってシリコン含有膜ＳＦ－２に形成されるパターンも、当該エッチング残渣に基づく欠陥を含み得る。
【0071】
（工程ＳＴ２２：炭素含有膜ＣＦのエッチング）
次に、図４Ｃに示すように、工程ＳＴ２２において、炭素含有膜ＣＦをエッチングする。一例として、炭素含有膜ＣＦは、水素、ハロゲン及び酸素を含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。また、一例として、処理ガスは、水素、臭素、塩素及び／又はヨウ素を含有する分子からなる１以上のガスを含んでよい。一例として、当該ガスは、Ｈ2、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＨＩ等である。処理ガスは、酸素を含有する分子からなる１以上のガスを含んでよい。一例として、当該ガスは、Ｏ2、ＣＯ2、ＣＯＳ等である。また、処理ガスは、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2等の不活性ガスを含んでよい。
次に、図４Ｃに示すように、工程ＳＴ２２において、炭素含有膜ＣＦをエッチングする。一例として、炭素含有膜ＣＦは、水素、ハロゲン及び酸素を含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。また、一例として、処理ガスは、水素、臭素、塩素及び／又はヨウ素を含有する分子からなる１以上のガスを含んでよい。一例として、当該ガスは、Ｈ2、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＨＩ等である。処理ガスは、酸素を含有する分子からなる１以上のガスを含んでよい。一例として、当該ガスは、Ｏ2、ＣＯ2、ＣＯＳ等である。また、処理ガスは、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ2等の不活性ガスを含んでよい。
【0072】
一例として、マスク膜ＭＫがスズ含有膜である場合、工程ＳＴ２２において、当該処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板Ｗをエッチングすると、図４Ｃに示すように、マスク膜ＭＫが除去される。そして、シリコン含有膜ＳＦ－２をマスクとして、炭素含有膜ＣＦがエッチングされ、炭素含有膜ＣＦに凹部ＲＣが形成される。また、凹部ＲＣの底部において、シリコン含有膜ＳＦ－１が露出する。なお、炭素含有膜ＣＦのエッチングにおいて、シリコン含有膜ＳＦ－２の一部がエッチングされてよい。また、マスク膜ＭＫの開口パターンが、エッチング残渣を含む欠陥を含む場合、炭素含有膜ＣＦは、当該エッチング残渣に基づく欠陥を含むシリコン含有膜ＳＦ－２をマスクとしてエッチングされ得る。すなわち、凹部ＲＣによって炭素含有膜ＣＦに形成されるパターンも、当該エッチング残渣に基づく欠陥を含み得る。
【0073】
（工程ＳＴ２２：シリコン含有膜ＳＦ－１のエッチング）
次に、図４Ｄに示すように、工程ＳＴ２３において、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－１は、炭素、水素及びフッ素を含む１以上のガスを含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。処理ガスは、１以上のガスを含む。ここで、当該１つ以上のガスの各々が水素、炭素及びフッ素を含んでよい。また、当該１つ以上のガスが複数のガスである場合、当該複数のガスのうち、１つのガスが、水素、炭素及びフッ素の１以上を含み、当該複数のガスのうち、残りの１つ以上のガスの一部又は全部が、水素、炭素及びフッ素の残りを含んでよい。
次に、図４Ｄに示すように、工程ＳＴ２３において、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする。一例として、シリコン含有膜ＳＦ－１は、炭素、水素及びフッ素を含む１以上のガスを含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。処理ガスは、１以上のガスを含む。ここで、当該１つ以上のガスの各々が水素、炭素及びフッ素を含んでよい。また、当該１つ以上のガスが複数のガスである場合、当該複数のガスのうち、１つのガスが、水素、炭素及びフッ素の１以上を含み、当該複数のガスのうち、残りの１つ以上のガスの一部又は全部が、水素、炭素及びフッ素の残りを含んでよい。
【0074】
工程ＳＴ２３において用いられる処理ガスは、プラズマ処理中に、プラズマ処理チャンバ１０内でフッ化水素（ＨＦ）種を生成可能なガスを含み得る。フッ化水素種は、工程ＳＴ２３において、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングするエッチャントとして機能する。
【0075】
炭素、水素及びフッ素を含むガスは、ハイドロフルオロカーボンからなる群から選択される少なくとも１種のガスであってよい。ハイドロフルオロカーボンは、例えば、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨＦ3、又はＣＨ3Ｆの少なくとも一つである。ハイドロフルオロカーボンは、二つ以上の炭素原子を含んでいてもよく、二つ以上六つ以下の炭素原子を含んでいてもよい。ハイドロフルオロカーボンは、例えば、Ｃ2ＨＦ5、Ｃ2Ｈ2Ｆ4、Ｃ2Ｈ3Ｆ3、Ｃ2Ｈ4Ｆ2等の二つの炭素原子を含んでいてもよい。ハイドロフルオロカーボンは、例えば、Ｃ3ＨＦ7、Ｃ3Ｈ2Ｆ2、Ｃ3Ｈ2Ｆ4、Ｃ3Ｈ2Ｆ6、Ｃ3Ｈ3Ｆ5、Ｃ4Ｈ2Ｆ6、Ｃ4Ｈ5Ｆ5、Ｃ4Ｈ2Ｆ8等、三つの又は四つの炭素原子を含んでいてもよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、例えば、Ｃ5Ｈ2Ｆ6、Ｃ5Ｈ2Ｆ10、Ｃ5Ｈ3Ｆ7等の五つの炭素原子を含んでもいてもよい。一実施形態として、ハイドロフルオロカーボンガスは、Ｃ3Ｈ2Ｆ4、Ｃ3Ｈ2Ｆ6、Ｃ4Ｈ2Ｆ6及びＣ4Ｈ2Ｆ8からなる群から選択される少なくとも１種を含む。なお、処理ガスは、プラズマ処理中にプラズマ処理チャンバ１０内でフッ化水素（ＨＦ）種を生成可能なガスとして、フッ化水素（ＨＦ）を含んでよい。なお、処理ガスにおいて、フッ素原子の数に対する水素原子の数の比は、０．３以上、０．４以上又は０．５以上であってよい。また、処理ガスにおいて、炭素原子の数に対する水素原子の数の比は、１．０以上、１．５以上又は２．０以上であってよい。
【0076】
また、処理ガスは、水素及びフッ素を含むガスとして、プラズマ処理中に、プラズマ処理チャンバ１０内でフッ化水素種を生成可能な混合ガスを含んでよい。フッ化水素種を生成可能な混合ガスは、水素源及びフッ素源を含んでよい。水素源は、例えば、Ｈ2、ＮＨ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2又はハイドロカーボン（ＣＨ4、Ｃ3Ｈ6等）であってよい。フッ素源は、ＢＦ3、ＮＦ3、ＰＦ3、ＰＦ5、ＳＦ6、ＷＦ6、ＸｅＦ2又はフルオロカーボンであってよい。一例として、フッ化水素種を生成可能な混合ガスは、三フッ化窒素（ＮＦ3）と水素（Ｈ2）との混合ガスである。
【0077】
また、処理ガスは、炭素を含むガスとして、ハイドロカーボン（ＣxＨy）、フルオロカーボン（ＣvＦw）からなる群から選択される少なくとも一種の炭素含有ガスを含んでいてもよい。ここで、ｘ、ｙ、ｖ及びｗの各々は自然数である。ハイドロカーボンは、例えば、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ6、Ｃ3Ｈ8又はＣ4Ｈ10等を含んでもよい。フルオロカーボンは、例えば、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8又はＣ5Ｆ8等を含んでもよい。これらの炭素含有ガスから生成される化学種は、マスク膜ＭＫを保護し得る。
【0078】
また、処理ガスは、少なくとも一つのリン含有分子を更に含み得る。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。即ち、リンを含む分子は、ハロゲン元素としてフッ素を含むフッ化物（フッ化リン）であってもよい。或いは、リンを含む分子は、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（ＨxＰＦy）であってよい。ここで、ｘとｙ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チャンバ１０内に供給され得る。
【0079】
また、処理ガスは、ハロゲン含有分子を含んでもよい。ハロゲン含有分子は、炭素を含有してもよく、炭素を含有しなくてもよい。ハロゲン含有分子は、フッ素含有分子であってよく、フッ素以外のハロゲン元素を含有するハロゲン含有分子であってもよく、フッ素とフッ素以外のハロゲン元素とを含有するハロゲン含有分子であってもよい。フッ素含有分子は、例えば、三フッ化窒素（ＮＦ3）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、三フッ化ホウ素（ＢＦ3）などのガスを含んでいてもよい。フッ素以外のハロゲン元素を含有するハロゲン含有分子は、例えば、塩素含有ガス、臭素含有ガス及びヨウ素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。塩素含有ガスは、例えば、塩素（Ｃｌ2）、塩化水素（ＨＣｌ）、二塩化ケイ素（ＳｉＣｌ2）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、四塩化炭素（ＣＣｌ4）、ジシクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）、六塩化二ケイ素（Ｓｉ2Ｃｌ6）、クロロホルム（ＣＨＣｌ3）、ジクロロメタン（ＣＨ2Ｃｌ2）、塩化スルフリル（ＳＯ2Ｃｌ2）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）などのガスである。臭素含有ガスは、例えば、臭素（Ｂｒ2）、臭化水素（ＨＢｒ）、ジブロモジフルオロメタン（ＣＢｒ2Ｆ2）、ブロモペンタフルオロエタン（Ｃ2Ｆ5Ｂｒ）三臭化リン（ＰＢｒ3）、五臭化リン（ＰＢｒ5）、リン酸オキシブロミド（ＰＯＢｒ3）、三臭化ホウ素（ＢＢｒ3）などのガスである。ヨウ素含有ガスは、例えば、ヨウ化水素（ＨＩ）、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ3Ｉ）、ペンタフルオロヨードエタン（Ｃ2Ｆ5Ｉ）、ヘプタフルオロプロピルヨージド（Ｃ3Ｆ7Ｉ）、五フッ化ヨウ素（ＩＦ5）、七フッ化ヨウ素（ＩＦ7）、ヨウ素（Ｉ2）、三ヨウ化リン（ＰＩ3）などのガスである。これらのハロゲン含有分子はから生成される化学種は、プラズマエッチングで形成される凹部の形状を制御するために用いられ得る。
【0080】
処理ガスは、酸素含有分子を含んでよい。酸素含有分子は、例えばＯ2、ＣＯ2又はＣＯを含んでいてもよい。また、処理ガスは、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の貴ガスを含んでよい。
【0081】
また、図２のプラズマ処理装置１において、処理ガスは、中央ガス注入部１３１及びサイドガス注入部の一方又は双方から、プラズマ処理チャンバ１０内に供給されてよい。一例として、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスの流量よりも、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量が多くてよい。即ち、処理ガスに含まれる炭素含有ガスの流量に対する、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスの流量の割合が５０％以下、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量の割合が５０％以上であってよい。また、処理ガスに含まれる炭素含有ガスの流量に対する、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスの流量の割合が２０％以下、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量の割合が８０％以上であってよい。また、処理ガスに含まれる炭素含有ガスの流量に対する、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスの流量の割合が１０％以下、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量の割合が９０％以上であってよい。また、処理ガスに含まれる炭素含有ガスの流量に対する、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスの流量の割合が５％以下、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量の割合が９５％以上であってよい。また、処理ガスに含まれる炭素含有ガスの流量における、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスの流量の割合が１００％であってよい。
【0082】
また、一例として、プラズマ処理チャンバ１０内に供給される処理ガスのうち、中央ガス注入部１３１から供給される炭素含有ガスに含まれる炭素原子の数よりも、サイドガス注入部から供給される炭素含有ガスに含まれる炭素原子の数が多くてよい。
【0083】
処理ガスに含まれる炭素含有ガスの少なくとも一部を、サイドガス注入部からプラズマ処理チャンバ１０内に供給することにより、基板Ｗの面内において、エッチング膜のエッチングレートの均一性及び／又はエッチング膜に形成される凹部の寸法の均一性を向上することができる。
【0084】
次に、工程ＳＴ２３において供給されるソースＲＦ信号及びバイアス信号について説明する。工程ＳＴ２３において供給されるソースＲＦ信号は、一例として、図２のプラズマ処理装置１における上部電極又は図２におけるプラズマ処理装置１のアンテナ１４に供給され得る。上部電極は電極の一例である。ソースＲＦ信号は、ＲＦの連続波であってよく、また、パルス波であってもよい。ソースＲＦ信号の電力は、バイアス信号の電力よりも大きい。一例として、ソースＲＦ信号の電力は、３００Ｗ以上であってよい。また、ソースＲＦ信号の電力は、５００Ｗ以上、１，０００Ｗ以上、又は、２，０００Ｗ以上であってよい。
【0085】
工程ＳＴ２３において供給されるバイアス信号は、一例として、図２の基板支持部１１に供給される。バイアス信号は、基板支持部１１においてバイアス電極として機能し得る部材に供給されてよい。バイアス信号は、ＲＦ信号であり得る。バイアス信号の電力は、ソースＲＦ信号の電力よりも小さい。一例として、バイアス信号の電力は、２００Ｗ以下であってよい。また、バイアス信号の電力は、１００Ｗ以下、又は、５０Ｗ以下であってよい。なお、一例として、バイアス信号の電力は、ソースＲＦ信号の電力よりも大きくてもよい。
【0086】
工程ＳＴ２３において、処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板Ｗをエッチングすると、シリコン含有膜ＳＦ－２及び／又は炭素含有膜ＣＦをマスクとして、シリコン含有膜ＳＦ－１がエッチングされ、シリコン含有膜ＳＦ－１に凹部ＲＣが形成される。また、凹部ＲＣの底部において、金属化合物膜ＭＦが露出する。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２は、シリコン含有膜ＳＦ－１と同様のエッチング条件でエッチングされ得る。当該エッチング条件は、処理ガスの種類、ソースＲＦ信号の電力、バイアス信号の電力、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力を含み得る。
【0087】
なお、工程ＳＴ２３において、工程ＳＴ２１及び／又は工程ＳＴ２２において生成された、金属を含有する堆積物を除去してよい。当該金属は、マスク膜ＭＫに含まれる金属であってよい。また、一例として、当該金属は、スズ（Ｓｎ）であってよい。当該堆積物は、工程ＳＴ２１及び／又は工程ＳＴ２２のエッチングにおいて生じた、当該金属を含む化合物等の残渣であってよい。また、当該堆積物は、基板Ｗに付着した堆積物であってよく、また、プラズマ処理チャンバ１０の内壁に付着した堆積物であってよい。工程ＳＴ２３において、当該堆積物を除去することにより、シリコン含有膜ＳＦ－１の欠陥を低減することができる。当該欠陥は、工程ＳＴ２３において発生し得る欠陥であり得る。
【0088】
次に、図４Ｅに示すように、工程ＳＴ２４において、金属化合物膜ＭＦをエッチングする。一例として、金属化合物膜ＭＦは、フッ素又は塩素を含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングしてよい。工程ＳＴ２４において、処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板Ｗをエッチングすると、第１のシリコン含有膜ＳＦ－１をマスクとして、金属化合物膜ＭＦがエッチングされ、金属化合物膜ＭＦに凹部ＲＣが形成される。また、凹部ＲＣの底部において、下地膜ＵＦが露出する。なお、金属化合物膜ＭＦのエッチング中において、シリコン含有膜ＳＦ－１の一部がエッチングされてよい。
【0089】
＜本処理方法の実施例＞
以下の積層構造を有する基板Ｗを準備した。
マスク膜ＭＫ：スズ含有膜 １０ｎｍ
シリコン含有膜ＳＦ－２：ＳＯＧ ８ｎｍ
炭素含有膜ＣＦ：ＳＯＣ ４４ｎｍ
シリコン含有膜ＳＦ－１：ＳｉＯ2 １５ｎｍ
金属化合物膜ＭＦ：ＴｉＮ １４ｎｍ
そして、プラズマ処理チャンバ１０内において、シリコン含有膜ＳＦ－２及び炭素含有膜ＣＦをエッチングした後、参考例及び実施例の条件で、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングした。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２及び炭素含有膜ＣＦは、参考例及び実施例の双方において、同じ条件でエッチングした。
参考例
装置：ＣＣＰプラズマ処理装置
ソースＲＦ信号：０Ｗ
バイアスＲＦ信号：３００Ｗ
処理ガス：ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ａｒ
Ｈ／Ｆ：０．１６
Ｈ／Ｃ：０．５５
実施例
装置：ＩＣＰプラズマ処理装置（図２）
ソースＲＦ信号：１，５００Ｗ
バイアスＲＦ信号：５０Ｗ
処理ガス：Ｃ4Ｆ6、Ｈ2、ＮＦ3、Ｎ2、Ａｒ
Ｈ／Ｆ：０．４１
Ｈ／Ｃ：２．０４
なお、「Ｈ／Ｆ」は、処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する、水素原子の数の比率である。また、「Ｈ／Ｃ」は、処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する、水素原子の数の比率である。
以下の積層構造を有する基板Ｗを準備した。
マスク膜ＭＫ：スズ含有膜 １０ｎｍ
シリコン含有膜ＳＦ－２：ＳＯＧ ８ｎｍ
炭素含有膜ＣＦ：ＳＯＣ ４４ｎｍ
シリコン含有膜ＳＦ－１：ＳｉＯ2 １５ｎｍ
金属化合物膜ＭＦ：ＴｉＮ １４ｎｍ
そして、プラズマ処理チャンバ１０内において、シリコン含有膜ＳＦ－２及び炭素含有膜ＣＦをエッチングした後、参考例及び実施例の条件で、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングした。なお、シリコン含有膜ＳＦ－２及び炭素含有膜ＣＦは、参考例及び実施例の双方において、同じ条件でエッチングした。
参考例
装置：ＣＣＰプラズマ処理装置
ソースＲＦ信号：０Ｗ
バイアスＲＦ信号：３００Ｗ
処理ガス：ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ａｒ
Ｈ／Ｆ：０．１６
Ｈ／Ｃ：０．５５
実施例
装置：ＩＣＰプラズマ処理装置（図２）
ソースＲＦ信号：１，５００Ｗ
バイアスＲＦ信号：５０Ｗ
処理ガス：Ｃ4Ｆ6、Ｈ2、ＮＦ3、Ｎ2、Ａｒ
Ｈ／Ｆ：０．４１
Ｈ／Ｃ：２．０４
なお、「Ｈ／Ｆ」は、処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する、水素原子の数の比率である。また、「Ｈ／Ｃ」は、処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する、水素原子の数の比率である。
【0090】
図５は、工程ＳＴ２３において基板Ｗのエッチングした後における、基板Ｗの断面の一部を模式的に示した図である。図５において、（ａ）は、参考例の条件で工程ＳＴ２３を実行した後の基板Ｗの断面を示す。また、（ｂ）は、実施例の条件で工程ＳＴ２３を実行した後の基板Ｗの断面を示す。
【0091】
図５に示すように、実施例は、参考例と比較して良好な結果となった。すなわち、まず、炭素含有膜ＣＦをマスクとしてシリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする際に、実施例では選択比が大幅に向上した。具体的には、シリコン含有膜ＳＦ－１のエッチング後に、参考例では炭素含有膜ＣＦが３９％しか存在しなかったのに対して、実施例では炭素含有膜ＣＦが６６％も存在した。すなわち、選択比が約１．７倍に向上した。また、Ｈ／Ｆを０．４６とした他の実施例では、シリコン含有膜ＳＦ－１のエッチング後における炭素含有膜ＣＦの厚さが、そのエッチング前と比べて略同じ厚さとなった。さらに、Ｈ／Ｆを０．５４とした他の実施例では、シリコン含有膜ＳＦ－１のエッチング後における炭素含有膜ＣＦの厚さが、そのエッチング前よりも厚くなる結果となった。
【0092】
また、エッチング後のシリコン含有膜ＳＦ－１の断面形状が大幅に改善された。具体的には、シリコン含有膜ＳＦ－１のエッチング後において、シリコン含有膜ＳＦ－１のボトムのＣＤ（Critical Dimension：寸法）に対するトップのＣＤの比率（以下「ＣＤ比」ともいう。）が、参考例では７２％であったのに対して、実施例では９１％となった。すなわち、エッチング後のシリコン含有膜ＳＦ－１の断面形状が、参考例では緩やかなテーパを有する形状になったのに対して、実施例では垂直に近い形状となった。また、実施例では、シリコン含有膜ＳＦ－１をエッチングする時間を制御して、ＣＤ比を制御することができた。一例として、オーバーエッチングの時間を短くすると断面形状をテーパ形状にすることができ、他方で、オーバーエッチングの時間を長くする断面形状を逆テーパ形状にすることができた。また、オーバーエッチングの時間を制御して、断面形状を略垂直にすることができた。
【0093】
図６は、工程ＳＴ２３において基板Ｗをエッチングした後における、シリコン含有膜ＳＦ－１の欠陥密度を示すグラフである。図６において、縦軸は基板Ｗにおいて、シリコン含有膜ＳＦ－１に含まれる欠陥の密度を示す。図６に示すように、実施例におけるシリコン含有膜ＳＦ－１の欠陥密度は、参考例におけるシリコン含有膜ＳＦ－１の欠陥密度よりも、約８８％減少した。
【0094】
図７は、工程ＳＴ２３において基板Ｗをエッチングした後における、シリコン含有膜ＳＦ－１のライン幅の粗さ（Line width roughness：ＬＷＲ）及びラインエッジの粗さ（Line edge roughness：ＬＥＲ）を示すグラフである。図７に示すとおり、実施例では、参考例と比較して、ＬＷＲ及びＬＥＲの双方とも約１０％改善された。なお、参考例及び実施例の双方において、マスク膜ＭＫの開口パターンは、ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンである。
【0095】
以上のとおり、本処理方法では、シリコン含有膜ＳＦを含む基板Ｗのエッチングにおいて、マスク膜ＭＫとしてスズ含有膜等の金属含有膜を用い、また、水素の含有率の高い処理ガスを用いた。これにより、高い選択比でシリコン含有膜ＳＦをエッチングすることができる。また、断面形状が垂直形状に近いシリコン含有膜を得ることができる。
【0096】
また、本処理方法では、マスク膜ＭＫに含まれる金属を含有する堆積物及び／又はマスク膜ＭＫに含まれる欠陥を除去しつつ、シリコン含有膜ＳＦをエッチングすることができる。これにより、シリコン含有膜ＳＦのエッチングにおいて、当該堆積物及び／又は当該欠陥の影響を低減できるので、シリコン含有膜ＳＦに含まれる欠陥を低減することができる。なお、当該堆積物は、基板Ｗに含まれる他の膜をエッチングする工程において生成された、当該金属を含む化合物等であり得る。また、当該欠陥は、マスク膜ＭＫに開口パターンを形成する工程で生成した、マスク膜ＭＫのエッチング残渣であり得る。
【0097】
また、本処理方法では、当該堆積物及び／又は当該欠陥を除去しつつ、シリコン含有膜ＳＦをエッチングできるので、シリコン含有膜ＳＦが有するパターンの粗さを改善することができる。
【0098】
以上の各実施形態は、説明の目的で説明されており、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。
【0099】
本開示の実施形態は、以下の態様をさらに含む。
【0100】
（付記１）
プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理方法は、
（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程と
を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、プラズマ処理方法。
プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理方法は、
（ａ）チャンバ内の基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程と
を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、プラズマ処理方法。
【0101】
（付記２）
前記第１の金属含有膜は、Ｓｎ含有膜である、付記１に記載のプラズマ処理方法。
前記第１の金属含有膜は、Ｓｎ含有膜である、付記１に記載のプラズマ処理方法。
【0102】
（付記３）
前記第１のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、付記１又は付記２に記載のプラズマ処理方法。
前記第１のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、付記１又は付記２に記載のプラズマ処理方法。
【0103】
（付記４）
前記エッチング対象膜は、前記第１のシリコン含有膜上に中間膜を含み、
前記（ｂ）は、前記第１の金属含有膜をマスクとして、前記中間膜をエッチングする工程を含み、
前記開口パターンを形成する工程は、前記第１の金属含有膜及び前記中間膜の少なくとも一方をマスクとして、前記第１のシリコン含有膜をエッチングする、付記１から付記３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記エッチング対象膜は、前記第１のシリコン含有膜上に中間膜を含み、
前記（ｂ）は、前記第１の金属含有膜をマスクとして、前記中間膜をエッチングする工程を含み、
前記開口パターンを形成する工程は、前記第１の金属含有膜及び前記中間膜の少なくとも一方をマスクとして、前記第１のシリコン含有膜をエッチングする、付記１から付記３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0104】
（付記５）
前記中間膜は、炭素含有膜、前記第１のシリコン含有膜と異なる第２のシリコン含有膜及び前記第１の金属含有膜と異なる第２の金属含有膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む、付記４に記載のプラズマ処理方法。
前記中間膜は、炭素含有膜、前記第１のシリコン含有膜と異なる第２のシリコン含有膜及び前記第１の金属含有膜と異なる第２の金属含有膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む、付記４に記載のプラズマ処理方法。
【0105】
（付記６）
前記中間膜は、前記炭素含有膜と、前記炭素含有膜上の第２のシリコン含有膜を含み、
前記第２のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、付記５に記載のプラズマ処理方法。
前記中間膜は、前記炭素含有膜と、前記炭素含有膜上の第２のシリコン含有膜を含み、
前記第２のシリコン含有膜は、シリコンと酸素とを含む膜、シリコンと窒素とを含む膜及びこれらの積層膜からなる群から選択された少なくとも１つである、付記５に記載のプラズマ処理方法。
【0106】
（付記７）
前記処理ガスは、水素含有ガス、炭素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、付記１から付記６のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記処理ガスは、水素含有ガス、炭素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、付記１から付記６のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0107】
（付記８）
前記炭素含有ガスは、水素及びフッ素の少なくとも一方を更に含むガスである、付記７に記載のプラズマ処理方法。
前記炭素含有ガスは、水素及びフッ素の少なくとも一方を更に含むガスである、付記７に記載のプラズマ処理方法。
【0108】
（付記９）
前記フッ素含有ガスは、炭素を含まないガスである、付記７又は付記８に記載のプラズマ処理方法。
前記フッ素含有ガスは、炭素を含まないガスである、付記７又は付記８に記載のプラズマ処理方法。
【0109】
（付記１０）
前記処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、付記１から付記９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記処理ガスに含まれる炭素原子の数に対する水素原子の数の比率は、０．３以上である、付記１から付記９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0110】
（付記１１）
前記開口パターンを形成する工程における前記チャンバ内の圧力は、前記中間膜をエッチングする工程における前記チャンバ内の圧力よりも低い、付記４に記載のプラズマ処理方法。
前記開口パターンを形成する工程における前記チャンバ内の圧力は、前記中間膜をエッチングする工程における前記チャンバ内の圧力よりも低い、付記４に記載のプラズマ処理方法。
【0111】
（付記１２）
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以下に制御する、付記１から付記１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバ内の圧力を１００ｍＴｏｒｒ以下に制御する、付記１から付記１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0112】
（付記１３）
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記基板に付着した前記堆積物を除去することを含む、付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記基板に付着した前記堆積物を除去することを含む、付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
【0113】
（付記１４）
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバの内壁に付着した前記堆積物を除去することを含む、付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
前記中間膜をエッチングする工程において、前記第１の金属含有膜に含まれる金属を含有する堆積物が生成され、
前記開口パターンを形成する工程は、前記チャンバの内壁に付着した前記堆積物を除去することを含む、付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
【0114】
（付記１５）
前記プラズマ処理装置は、
前記基板支持部に対向して、前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、炭素を含む１以上のガス及び炭素を含まない１以上のガスを含み、
前記炭素を含む１以上のガスの少なくとも１種は、前記第１のガス注入部から供給され、
前記炭素を含まない１以上のガスの少なくとも１種は、前記第２のガス注入部から供給される、付記１から付記１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、
前記基板支持部に対向して、前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、炭素を含む１以上のガス及び炭素を含まない１以上のガスを含み、
前記炭素を含む１以上のガスの少なくとも１種は、前記第１のガス注入部から供給され、
前記炭素を含まない１以上のガスの少なくとも１種は、前記第２のガス注入部から供給される、付記１から付記１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0115】
（付記１６）
前記プラズマ処理装置は、
前記チャンバ内において前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバ内において前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、少なくとも１種の炭素含有ガスを含み、
前記少なくとも１種の炭素含有ガスは、前記第１のガス注入部及び前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給され、
前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量に対する、前記第１のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量の比は１未満である、付記１から付記１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、
前記チャンバ内において前記チャンバの上面に配置された第１のガス注入部と、
前記チャンバ内において前記チャンバの側面に配置された第２のガス注入部と
を有し、
前記処理ガスは、少なくとも１種の炭素含有ガスを含み、
前記少なくとも１種の炭素含有ガスは、前記第１のガス注入部及び前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給され、
前記第２のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量に対する、前記第１のガス注入部から前記チャンバ内に供給される前記少なくとも１種の炭素含有ガスの流量の比は１未満である、付記１から付記１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0116】
（付記１７）
前記プラズマ処理装置は、前記基板支持部の上方にプラズマ生成部を有し、
前記開口パターンを形成する工程は、
ソースＲＦ信号を前記プラズマ生成部に供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
バイアス信号を前記基板支持部に供給する工程と
を含み、
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、前記バイアス信号の電力の実効値よりも大きい、付記１から付記１６に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、前記基板支持部の上方にプラズマ生成部を有し、
前記開口パターンを形成する工程は、
ソースＲＦ信号を前記プラズマ生成部に供給して前記処理ガスからプラズマを生成する工程と、
バイアス信号を前記基板支持部に供給する工程と
を含み、
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、前記バイアス信号の電力の実効値よりも大きい、付記１から付記１６に記載のプラズマ処理方法。
【0117】
（付記１８）
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部に対向して配置される電極を含む、付記１７に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部に対向して配置される電極を含む、付記１７に記載のプラズマ処理方法。
【0118】
（付記１９）
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部の上方に配置されたアンテナを含む、付記１７に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ生成部は、前記基板支持部の上方に配置されたアンテナを含む、付記１７に記載のプラズマ処理方法。
【0119】
（付記２０）
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、５００Ｗ以上である、付記１７から付記１９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記ソースＲＦ信号の電力の実効値は、５００Ｗ以上である、付記１７から付記１９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0120】
（付記２１）
前記バイアス信号は、ＲＦ信号であり、
前記バイアス信号の電力の実効値は、２００Ｗ以下である、付記１７から付記２０のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記バイアス信号は、ＲＦ信号であり、
前記バイアス信号の電力の実効値は、２００Ｗ以下である、付記１７から付記２０のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0121】
（付記２２）
前記開口を形成する工程において、前記第１のシリコン含有膜は、前記第１の金属含有膜をマスクとしてエッチングされる、付記１から付記２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
前記開口を形成する工程において、前記第１のシリコン含有膜は、前記第１の金属含有膜をマスクとしてエッチングされる、付記１から付記２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【0122】
（付記２３）
前記中間膜をエッチングする工程から前記開口を形成する工程に亘って、前記チャンバ内でプラズマが連続して生成される、請付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
前記中間膜をエッチングする工程から前記開口を形成する工程に亘って、前記チャンバ内でプラズマが連続して生成される、請付記４又は付記５に記載のプラズマ処理方法。
【0123】
（付記２４）
チャンバ、少なくとも１つのガス供給部、プラズマ生成部及び前記チャンバ内の基板支持部を含む少なくとも１つのプラズマ処理装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ａ）前記基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率を０．３以上に制御する、
処理を実行するように構成される、プラズマ処理装置。
チャンバ、少なくとも１つのガス供給部、プラズマ生成部及び前記チャンバ内の基板支持部を含む少なくとも１つのプラズマ処理装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（ａ）前記基板支持部上に、第１のシリコン含有膜を含むエッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上の第１の金属含有膜とを有する基板を準備する工程であって、前記第１の金属含有膜は開口パターンを含む、前記工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）は、炭素、水素及びフッ素を含む、１以上のガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給して、前記チャンバ内で前記処理ガスからプラズマを生成し、前記第１のシリコン含有膜をエッチングして前記第１のシリコン含有膜に前記開口パターンを形成する工程を含み、
前記処理ガスに含まれるフッ素原子の数に対する水素原子の数の比率を０．３以上に制御する、
処理を実行するように構成される、プラズマ処理装置。
【符号の説明】
【0124】
１…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…プラズマ処理チャンバ、１２…プラズマ生成部、１３…中央ガス注入部、１４…アンテナ、２０…ガス供給部、３０…電源、３１…ＲＦ電源、３２…ＤＣ電源、５２…周辺ガス注入部、１０１…誘電体窓、１０２…側壁、１１１…本体部、１１１ａ…中央領域、１１１ｂ…環状領域、１３１…中央ガス注入部、ＣＦ…炭素含有膜、ＭＦ…金属化合物膜、ＭＫ…マスク膜、ＯＰ…開口、ＲＣ…凹部、ＳＦ…シリコン含有膜、ＵＦ…下地膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5】
【図6】
【図7】