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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】P2023020916
(43)【公開日】2023-02-09
(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 20060101AFI20230202BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
H01L21/302 101B
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022102519
(22)【出願日】2022-06-27
(31)【優先権主張番号】P 2021123428
(32)【優先日】2021-07-28
(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】横井 雅彦
(72)【発明者】
【氏名】田中 康基
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004BA09
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB25
5F004BB29
5F004BC06
5F004BD03
5F004CA04
5F004CA06
5F004DA00
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA23
5F004DA24
5F004DA26
5F004DB03
5F004DB07
5F004DB30
5F004EA03
5F004FA08
(57)【要約】
【課題】本開示は、スループットを向上するプラズマ処理方法を提供する。
【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る。当該プラズマ処理方法は、シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程とを含む。
【選択図】図６
【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る。当該プラズマ処理方法は、シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程とを含む。
【選択図】図６
【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、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
【請求項2】
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する基板支持器と、
前記プラズマ処理チャンバ内において、前記基板支持器に対向して設けられた上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する基板支持器と、
前記プラズマ処理チャンバ内において、前記基板支持器に対向して設けられた上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項3】
前記プラズマ処理装置は、
第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバと、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第１の基板支持器と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の基板支持器に対向して設けられた第１の上部電極と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第２の基板支持器と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の基板支持器に対向して設けられた第２の上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記第１の基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記第１の基板支持器又は前記第１の上部電極に高周波を供給して、前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記プラズマ処理方法は、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に前記基板を搬送する工程を更に含み、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程は、前記第２の基板支持器において前記基板の温度を前記第２の温度に設定する工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記第２の基板支持器又は前記第２の上部電極に高周波を供給して、前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバと、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第１の基板支持器と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の基板支持器に対向して設けられた第１の上部電極と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第２の基板支持器と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の基板支持器に対向して設けられた第２の上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記第１の基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記第１の基板支持器又は前記第１の上部電極に高周波を供給して、前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記プラズマ処理方法は、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に前記基板を搬送する工程を更に含み、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程は、前記第２の基板支持器において前記基板の温度を前記第２の温度に設定する工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記第２の基板支持器又は前記第２の上部電極に高周波を供給して、前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項4】
前記プラズマ処理装置は、前記第１のプラズマ処理チャンバ及び前記第２のプラズマ処理チャンバに接続された搬送チャンバを備え、前記搬送チャンバの内部圧力は大気圧よりも低く、
前記基板を搬送する工程において、前記基板は、前記搬送室を介して、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に搬送される、請求項３に記載のプラズマ処理方法。
前記基板を搬送する工程において、前記基板は、前記搬送室を介して、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に搬送される、請求項３に記載のプラズマ処理方法。
【請求項5】
前記第２の温度は、前記第１の温度より低い、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項6】
前記第２の温度は、前記第１の温度より高い、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項7】
前記炭素含有膜は、アモルファスカーボン膜である、請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項8】
プラズマ処理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プラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理チャンバ内に炭素含有ガスを供給する工程と、
高周波によって前記炭素含有ガスからプラズマを生成し、前記プラズマ処理チャンバの内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程と、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記プラズマ処理チャンバ内に準備する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に供給して、Ｈ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含む第２の処理ガス、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む第２の処理ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に準備された前記基板に供給する工程と、
高周波を供給して前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
前記プラズマ処理チャンバ内に炭素含有ガスを供給する工程と、
高周波によって前記炭素含有ガスからプラズマを生成し、前記プラズマ処理チャンバの内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程と、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記プラズマ処理チャンバ内に準備する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に供給して、Ｈ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含む第２の処理ガス、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む第２の処理ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に準備された前記基板に供給する工程と、
高周波を供給して前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
【請求項9】
前記基板の温度を第１の温度に設定する工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と
を更に備え、
前記炭素含有膜をエッチングする工程において、前記炭素含有膜は、前記基板が前記第１の温度に設定された後にエッチングされ、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程において、前記ＳｉＯ膜は、前記基板が前記第２の温度に設定された後にエッチングされる、請求項８に記載のプラズマ処理方法。
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と
を更に備え、
前記炭素含有膜をエッチングする工程において、前記炭素含有膜は、前記基板が前記第１の温度に設定された後にエッチングされ、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程において、前記ＳｉＯ膜は、前記基板が前記第２の温度に設定された後にエッチングされる、請求項８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項10】
前記保護膜は、炭素含有膜である、請求項８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項11】
前記プラズマ処理装置は、容量結合型のプラズマ処理装置である、請求項１から１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項12】
少なくとも１つのプラズマ処理チャンバと、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内における基板の温度を設定する温度調整部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内においてガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理装置。
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内における基板の温度を設定する温度調整部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内においてガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理装置。
【請求項13】
第１のプラズマ処理チャンバを有する第１のプラズマ処理装置及び第２のプラズマ処理チャンバを有する第２のプラズマ処理装置を備えるプラズマ処理システムであって、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置された基板の温度を設定する温度調整部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバに結合された誘導結合型のプラズマ生成部と、
前記第２のプラズマ処理チャンバに結合された容量結合型のプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部、前記誘導結合型のプラズマ生成部及び前記容量結合型のプラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記第１のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記炭素含有膜がエッチングされた前記基板を前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理システム。
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置された基板の温度を設定する温度調整部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバに結合された誘導結合型のプラズマ生成部と、
前記第２のプラズマ処理チャンバに結合された容量結合型のプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部、前記誘導結合型のプラズマ生成部及び前記容量結合型のプラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記第１のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記炭素含有膜がエッチングされた前記基板を前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、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、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】
エッチングにおいてボーイングの発生を抑制する技術として、特許文献１に記載されたエッチング方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１７９８８９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、スループットを向上するプラズマ処理方法を提供する。
【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、容量結合型の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、シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程とを含む。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、スループットを向上するプラズマ処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１を概略的に示す図である。
【図2】高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの一例を示すタイミングチャートである。
【図3】プラズマ処理装置１に含まれる基板支持器１４の他の例の部分拡大図である。
【図4】一つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。
【図5】基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図6】本処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図7】工程ＳＴ３の実行中における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図8】工程ＳＴ３の終了した後における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図9】工程ＳＴ４の実行中における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図10】工程ＳＴ４が終了した後における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。
【図11】実験１の測定結果を示すグラフである。
【図12】実験２の測定結果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、プラズマ処理方法が提供される。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、シリコン含有膜及びシリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを基板に供給する工程と、高周波によって第１の処理ガスからプラズマを生成し、炭素含有膜をエッチングする工程と、基板の温度を第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを基板に供給する工程と、高周波によって第２の処理ガスからプラズマを生成し、シリコン含有膜をエッチングする工程とを含む。
【0010】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバと、プラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する基板支持器と、プラズマ処理チャンバ内において、基板支持器に対向して設けられた上部電極とを備え、基板を準備する工程は、基板を基板支持器に配置する工程を含み、炭素含有膜をエッチングする工程は、基板支持器又は上部電極に高周波を供給して、プラズマ処理チャンバ内において、第１の処理ガスからプラズマを生成し、炭素含有膜をエッチングする工程を含み、シリコン含有膜をエッチングする工程は、基板支持器又は上部電極に高周波を供給して、プラズマ処理チャンバ内において、第２の処理ガスからプラズマを生成し、シリコン含有膜をエッチングする工程を含む。
【0011】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバと、第１のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第１の基板支持器と、第１のプラズマ処理チャンバ内において、第１の基板支持器に対向して設けられた第１の上部電極と、第２のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第２の基板支持器と、第２のプラズマ処理チャンバ内において、第２の基板支持器に対向して設けられた第２の上部電極とを備え、基板を準備する工程は、基板を第１の基板支持器に配置する工程を含み、炭素含有膜をエッチングする工程は、第１の基板支持器又は第１の上部電極に高周波を供給して、第１のプラズマ処理チャンバ内において、第１の処理ガスからプラズマを生成し、炭素含有膜をエッチングする工程を含み、プラズマ処理方法は、第１の基板支持器から第２の基板支持器に基板を搬送する工程を更に含み、基板の温度を第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程は、第２の基板支持器において基板の温度を第２の温度に設定する工程を含み、シリコン含有膜をエッチングする工程は、第２の基板支持器又は第２の上部電極に高周波を供給して、第２のプラズマ処理チャンバ内において、第２の処理ガスからプラズマを生成し、シリコン含有膜をエッチングする工程を含む。
【0012】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバに接続された搬送チャンバを備え、搬送チャンバの内部圧力は大気圧よりも低く、基板を搬送する工程において、基板は、搬送室を介して、第１の基板支持器から第２の基板支持器に搬送される。
【0013】
一つの例示的実施形態において、第２の温度は、第１の温度より低い。
【0014】
一つの例示的実施形態において、第２の温度は、第１の温度より高い。
【0015】
一つの例示的実施形態において、炭素含有膜は、アモルファスカーボン膜である。
【0016】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理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プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理チャンバ内に炭素含有ガスを供給する工程と、高周波によって炭素含有ガスからプラズマを生成し、プラズマ処理チャンバの内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程と、シリコン含有膜及びシリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板をプラズマ処理チャンバ内に準備する工程と、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスをプラズマ処理チャンバ内に供給して、Ｈ2Ｏを基板に供給する工程と、高周波によって第１の処理ガスからプラズマを生成し、炭素含有膜をエッチングする工程と、水素及びフッ素を含有するガスを含む第２の処理ガス、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む第２の処理ガスを、プラズマ処理チャンバ内に準備された基板に供給する工程と、高周波を供給して第２の処理ガスからプラズマを生成し、シリコン含有膜をエッチングする工程とを含む。
【0017】
一つの例示的実施形態において、基板の温度を第１の温度に設定する工程と、基板の温度を第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程とを更に備え、炭素含有膜をエッチングする工程において、炭素含有膜は、基板が第１の温度に設定された後にエッチングされ、シリコン含有膜をエッチングする工程において、ＳｉＯ膜は、基板が第２の温度に設定された後にエッチングされる。
【0018】
一つの例示的実施形態において、保護膜は、炭素含有膜である。
【0019】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、少なくとも１つのプラズマ処理チャンバと、少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内における基板の温度を設定する温度調整部と、少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内においてガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、温度調整部、ガス供給部及びプラズマ生成部を制御するよう構成された制御部とを備え、制御部は、シリコン含有膜及びシリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを基板に供給し、高周波によって第１の処理ガスからプラズマを生成して、炭素含有膜をエッチングし、基板の温度を第１の温度と異なる第２の温度に設定し、水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを基板に供給し、高周波によって第２の処理ガスからプラズマを生成して、シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する。
【0020】
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。
【0021】
＜プラズマ処理装置１の構成＞
図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１を概略的に示す図である。プラズマ処理装置１は、容量結合型のプラズマ処理装置である。本開示における、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」ともいう。）は、プラズマ処理装置１を用いて実行されてよい。
図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１を概略的に示す図である。プラズマ処理装置１は、容量結合型のプラズマ処理装置である。本開示における、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」ともいう。）は、プラズマ処理装置１を用いて実行されてよい。
【0022】
図１に示すプラズマ処理装置１は、チャンバ１０を備える。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供する。チャンバ１０はチャンバ本体１２を含む。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有する。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから形成される。チャンバ本体１２の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどのセラミックから形成され得る。
【0023】
チャンバ本体１２の側壁には、通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、通路１２ｐを通して内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送される。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇにより開閉される。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられる。
【0024】
チャンバ本体１２の底部上には、支持部１３が設けられている。支持部１３は、絶縁材料から形成される。支持部１３は、略円筒形状を有する。支持部１３は、内部空間１０ｓの中で、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１３は、基板支持器１４を支持している。基板支持器１４は、内部空間１０ｓの中で基板Ｗを支持するように構成されている。
【0025】
基板支持器１４は、下部電極１８及び静電チャック２０を有する。基板支持器１４は、電極プレート１６を更に有し得る。電極プレート１６は、アルミニウムなどの導体から形成されており、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムなどの導体から形成されており、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６に電気的に接続されている。
【0026】
静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。基板Ｗは、静電チャック２０の上面の上に載置される。静電チャック２０は、本体及び電極を有する。静電チャック２０の本体は、略円盤形状を有し、誘電体から形成される。静電チャック２０の電極は、膜状の電極であり、静電チャック２０の本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている。静電チャック２０の電極に直流電源２０ｐからの電圧が印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間に静電引力が発生する。基板Ｗは、その静電引力によって静電チャック２０に引き付けられて、静電チャック２０によって保持される。
【0027】
基板支持器１４上には、エッジリング２５が配置される。エッジリング２５は、リング状の部材である。エッジリング２５は、シリコン、炭化シリコン、又は石英などから形成され得る。基板Ｗは、静電チャック２０上、且つ、エッジリング２５によって囲まれた領域内に配置される。
【0028】
下部電極１８の内部には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆには、チャンバ１０の外部に設けられているチラーユニットから配管２２ａを介して熱交換媒体（例えば冷媒）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２２ｂを介してチラーユニットに戻される。プラズマ処理装置１では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの温度が、熱交換媒体と下部電極１８との熱交換により、調整される。
【0029】
プラズマ処理装置１には、ガス供給ライン２４が設けられている。ガス供給ライン２４は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面との間の間隙に供給する。
【0030】
プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備える。上部電極３０は、基板支持器１４の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する９材料から形成される。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。
【0031】
上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成する。天板３４は、発生するジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板３４は、天板３４をその板厚方向に貫通する複数のガス吐出孔３４ａを有する。
【0032】
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムなどの導電性材料から形成される。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。支持体３６は、ガス拡散室３６ａから下方に延びる複数のガス孔３６ｂを有する。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入口３６ｃが形成されている。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
【0033】
ガス供給管３８には、流量制御器群４１及びバルブ群４２を介して、ガスソース群４０が接続されている。流量制御器群４１及びバルブ群４２は、ガス供給部を構成している。ガス供給部は、ガスソース群４０を更に含んでいてもよい。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含む。複数のガスソースは、本処理方法で用いられる処理ガスのソースを含む。流量制御器群４１は、複数の流量制御器を含む。流量制御器群４１の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。バルブ群４２は、複数の開閉バルブを含む。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、流量制御器群４１の対応の流量制御器及びバルブ群４２の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。
【0034】
プラズマ処理装置１では、チャンバ本体１２の内壁面及び支持部１３の外周に沿って、シールド４６が着脱自在に設けられている。シールド４６は、チャンバ本体１２に反応副生物が付着することを防止する。シールド４６は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムなどのセラミックから形成され得る。
【0035】
支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜（酸化イットリウムなどの膜）を形成することにより構成される。バッフルプレート４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２の底部には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを含む。
【0036】
プラズマ処理装置１は、高周波電源６２及びバイアス電源６４を備えている。高周波電源６２は、高周波電力ＨＦを発生する電源である。高周波電力ＨＦは、プラズマの生成に適した第１の周波数を有する。第１の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。高周波電源６２は、整合器６６及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６６は、高周波電源６２の負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを高周波電源６２の出力インピーダンスに整合させるための回路を有する。なお、高周波電源６２は、整合器６６を介して、上部電極３０に接続されていてもよい。高周波電源６２は、一例のプラズマ生成部を構成している。
【0037】
バイアス電源６４は、電気バイアスを発生する電源である。バイアス電源６４は、下部電極１８に電気的に接続されている。電気バイアスは、第２の周波数を有する。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。第２の周波数は、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。電気バイアスは、高周波電力ＨＦと共に用いられる場合には、基板Ｗにイオンを引き込むために基板支持器１４に与えられる。一例では、電気バイアスは、下部電極１８に与えられる。電気バイアスが下部電極１８に与えられると、基板支持器１４上に載置された基板Ｗの電位は、第２の周波数で規定される周期内で変動する。なお、電気バイアスは、静電チャック２０内に設けられたバイアス電極（一例では、図３のバイアス電極１１８）に与えられてもよい。
【0038】
一実施形態において、電気バイアスは、第２の周波数を有する高周波電力ＬＦであってもよい。高周波電力ＬＦは、高周波電力ＨＦと共に用いられる場合には、基板Ｗにイオンを引き込むための高周波バイアス電力として用いられる。高周波電力ＬＦを発生するように構成されたバイアス電源６４は、整合器６８及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続される。整合器６８は、バイアス電源６４の負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスをバイアス電源６４の出力インピーダンスに整合させるための回路を有する。
【0039】
なお、高周波電力ＨＦを用いずに、高周波電力ＬＦを用いて、即ち、単一の高周波電力のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、高周波電力ＬＦの周波数は、１３．５６ＭＨｚよりも大きな周波数、例えば４０ＭＨｚであってもよい。また、この場合には、プラズマ処理装置１は、高周波電源６２及び整合器６６を備えなくてもよい。この場合には、バイアス電源６４は一例のプラズマ生成部を構成する。
【0040】
別の実施形態において、電気バイアスは、パルス状の電圧（パルス電圧）であってもよい。この場合、バイアス電源は、直流電源であってよい。バイアス電源は、電源自体がパルス電圧を供給するように構成されていてよく、バイアス電源の下流側に電圧をパルス化するデバイスを備えるように構成されてもよい。一例では、パルス電圧は、基板Ｗに負の電位が生じるように下部電極１８に与えられる。電気バイアスの各パルスに含まれる１つ以上のパルス電圧が示す波形は、矩形波であってもよく、三角波あってもよく、インパルスであってもよく、又はその他の波形を有していてもよい。
【0041】
パルス電圧の周期は、第２の周波数で規定される。パルス電圧の周期は、二つの期間を含む。二つの期間のうち一方の期間におけるパルス電圧は、負極性の電圧である。二つの期間のうち一方の期間における電圧のレベル（即ち、絶対値）は、二つの期間のうち他方の期間における電圧のレベル（即ち、絶対値）よりも高い。他方の期間における電圧は、負極性、正極性の何れであってもよい。他方の期間における負極性の電圧のレベルは、ゼロよりも大きくてもよく、ゼロであってもよい。この実施形態において、バイアス電源６４は、ローパスフィルタ及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続される。なお、バイアス電源６４は、下部電極１８に代えて、静電チャック２０内に設けられたバイアス電極（一例では、図３のバイアス電極１１８）に接続されてもよい。
【0042】
一実施形態において、バイアス電源６４は、電気バイアスの連続波を下部電極１８に与えてもよい。即ち、バイアス電源６４は、電気バイアスを連続的に下部電極１８に与えてもよい。
【0043】
別の実施形態において、バイアス電源６４は、電気バイアスのパルス波を下部電極１８に与えてもよい。電気バイアスのパルス波は、周期的に下部電極１８に与えられ得る。電気バイアスのパルス波の周期は、第３の周波数で規定される。第３の周波数は、第２の周波数よりも低い。第３の周波数は、例えば１Ｈｚ以上、２００ｋＨｚ以下である。他の例では、第３の周波数は、５Ｈｚ以上、１００ｋＨｚ以下であってもよい。
【0044】
電気バイアスのパルス波の周期は、二つの期間、即ちＨ期間及びＬ期間を含む。Ｈ期間における電気バイアスのレベル（即ち、電気バイアスのパルスのレベル）は、Ｌ期間における電気バイアスのレベルよりも高い。即ち、電気バイアスのレベルが増減されることにより、電気バイアスのパルス波が下部電極１８に与えられてもよい。Ｌ期間における電気バイアスのレベルは、ゼロよりも大きくてもよい。或いは、Ｌ期間における電気バイアスのレベルは、ゼロであってもよい。即ち、電気バイアスのパルス波は、電気バイアスの下部電極１８への供給と供給停止とを交互に切り替えることにより、下部電極１８に与えられてもよい。ここで、電気バイアスが高周波電力ＬＦである場合には、電気バイアスのレベルは、高周波電力ＬＦの電力レベルである。電気バイアスが高周波電力ＬＦである場合には、電気バイアスのパルスにおける高周波電力ＬＦのレベルは、２ｋＷ以上であってもよい。電気バイアスが負極性の直流電圧のパルス波である場合には、電気バイアスのレベルは、負極性の直流電圧の絶対値の実効値である。電気バイアスのパルス波のデューティ比、即ち、電気バイアスのパルス波の周期においてＨ期間が占める割合は、例えば１％以上、８０％以下である。別の例では、電気バイアスのパルス波のデューティ比は５％以上５０％以下であってよい。或いは、電気バイアスのパルス波のデューティ比は、５０％以上、９９％以下であってもよい。なお、電気バイアスが供給される期間のうち、Ｌ期間が上述した第１の期間に、Ｈ期間が上述した第２の期間に相当する。また、Ｌ期間における電気バイアスのレベルが上述した０又は第１のレベルに、Ｈ期間における電気バイアスのレベルが上述した第２のレベルに相当する。
【0045】
一実施形態において、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦの連続波を供給してもよい。即ち、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦを連続的に供給してもよい。
【0046】
別の実施形態において、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦのパルス波を供給してもよい。高周波電力ＨＦのパルス波は、周期的に供給され得る。高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、第４の周波数で規定される。第４の周波数は、第２の周波数よりも低い。一実施形態において、第４の周波数は、第３の周波数と同じである。高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、二つの期間、即ちＨ期間及びＬ期間を含む。Ｈ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルは、二つの期間のうちＬ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルよりも高い。Ｌ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルは、ゼロよりも大きくてもよく、ゼロであってもよい。なお、高周波電力ＨＦが供給される期間のうち、Ｌ期間が上述した第３の期間に、Ｈ期間が上述した第４の期間に相当する。また、Ｌ期間における高周波電力ＨＦのレベルが上述した０又は第３のレベルに、Ｈ期間における電気バイアスのレベルが上述した第４のレベルに相当する。
【0047】
なお、高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、電気バイアスのパルス波の周期と同期していてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と同期していてもよい。或いは、高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と同期していなくてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間の時間長は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間の時間長と同一であってもよく、異なっていてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間の一部又は全部が、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と重複してもよい。
【0048】
図２は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの一例を示すタイミングチャートである。図２は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスとしていずれもパルス波を用いる例である。図２において、横軸は時間を示す。図２において、縦軸は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの電力レベルを示す。高周波電力ＨＦの「Ｌ１」は、高周波電力ＨＦが供給されていないか、又は、「Ｈ１」で示す電力レベルよりも低いことを示す。電気バイアスの「Ｌ２」は、電気バイアスが供給されていないか、又は、「Ｈ２」で示す電力レベルよりも低いことを示す。電気バイアスが負極性の直流電圧のパルス波である場合には、電気バイアスのレベルは、負極性の直流電圧の絶対値の実効値である。なお、図２の高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの電力レベルの大きさは、両者の相対的な関係を示すものではなく、任意に設定されてよい。図２は、高周波電力ＨＦのパルス波の周期が、電気バイアスのパルス波の周期と同期し、かつ、高周波電力ＨＦのパルス波のＨ期間及びＬ期間の時間長と、電気バイアスのパルス波のＨ期間及びＬ期間の時間長が同一の例である。
【0049】
図１に戻って説明を続ける。プラズマ処理装置１は、電源７０を更に備えている。電源７０は、上部電極３０に接続されている。一例において、電源７０は、プラズマ処理中、上部電極３０に直流電圧又は低周波電力を供給するように構成されてよい。例えば、電源７０は、上部電極３０に負極性の直流電圧を供給してもよく、低周波電力を周期的に供給してもよい。直流電圧又は低周波電力はパルス波として供給してもよく、連続波として供給してもよい。この実施形態では、内部空間１０ｓ内に存在する正イオンが上部電極３０に引き込まれて衝突する。これにより、上部電極３０から二次電子が放出される。放出された二次電子は、マスク膜ＭＫを改質し、マスク膜ＭＫのエッチング耐性を向上させる。また、二次電子は、プラズマ密度の向上に寄与する。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た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３０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、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上に堆積して保護膜として機能する。以上より、上部電極３０への直流電圧又は低周波電力の供給により、選択比の改善ばかりでなく、エッチングにより形成される凹部における形状異常の抑制、エッチングレートの改善等の効果が得られる。
【0050】
プラズマ処理装置１においてプラズマ処理が行われる場合には、ガスがガス供給部から内部空間１０ｓに供給される。また、高周波電力ＨＦ及び／又は電気バイアスが供給されることにより、上部電極３０と下部電極１８との間で高周波電界が生成される。生成された高周波電界が内部空間１０ｓの中のガスからプラズマを生成する。
【0051】
プラズマ処理装置１は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プロセッサ、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、プラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部８０では、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８０では、表示装置により、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、プラズマ処理装置１で各種処理を実行するために、プロセッサによって実行される。プロセッサは、制御プログラムを実行し、レシピデータに従ってプラズマ処理装置１の各部を制御する。一つの例示的実施形態において、制御部８０の一部又は全てがプラズマ処理装置１の外部の装置の構成の一部として設けられてよい。
【0052】
図３は、プラズマ処理装置１に含まれる基板支持器１４の他の例の部分拡大図である。基板支持器１４は、電極プレート１６、下部電極１８及び静電チャック２０を含む。静電チャック２０の上面は、基板Ｗを支持するための中央領域である基板支持面１１１ａと、エッジリング２５を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。環状領域１１１ｂは、基板支持面１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、基板支持面１１１ａに配置され、エッジリング２５は、基板支持面１１１ａ上の基板Ｗを囲むように環状領域１１１ｂ上に配置される。静電チャック２０は、下部電極１８上に配置される。静電チャック２０の上面は、基板Ｗを支持する基板支持面を有する。
【0053】
静電チャック２０は、その内部に、チャック電極１２０及びバイアス電極１１８を含む。チャック電極１２０は、基板支持面１１１ａと下部電極１８との間に設けられた電極１２０ａを有する。電極１２０ａは、基板支持面１１１ａの形状に対応する平面状の電極であってよい。また、チャック電極１２０は、エッジリング２５と下部電極１８との間に設けられた電極１２０ｂ及び１２０ｃを有してよい。電極１２０ｂ及び１２０ｃは、リングアセンブリ１１２の形状に対応する環状の電極であってよい。電極１２０ｃは、電極１２０ｂの外側に設けられる。なお、電極１２０ｂ及び１２０ｃは、双極型の静電チャックを構成してよい。また、電極１２０ａ、１２０ｂ及び１２０ｃは、一体に構成されてもよい。直流電源２０ｐは、電極１２０ａ、１２０ｂ及び１２０ｃにそれぞれ異なる直流電圧を印加してよくするよう構成されてよく、また、同じ直流電圧を印加するよう構成されてよい。
【0054】
バイアス電極１１８は、電極１２０ａ（又は基板支持面１１１ａ）と下部電極１８との間に設けられた電極１１８ａを有する。電極１１８ａは、基板支持面１１１ａ及び／又は電極１２０ａの形状に対応する平面上の電極であってよい。また、バイアス電極１１８は、エッジリング２５と下部電極１８との間に設けられる電極１１８ｂを有してよい。また、図示は省略するが、基板支持器１４は、静電チャック１１４、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よい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持器１４は、基板Ｗの裏面と基板支持面１１１ａとの間及び／又はエッジリング２５と環状領域１１１ｂとの間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よい。
【0055】
＜基板処理システムＰＳの構成＞
図４は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。本処理方法は、基板処理システムＰＳを用いて実行されてもよい。
図４は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。本処理方法は、基板処理システムＰＳを用いて実行されてもよい。
【0056】
基板処理システムＰＳは、基板処理モジュールＰＭ１～ＰＭ６（以下、総称して「基板処理モジュールＰＭ」ともいう。）と、搬送モジュールＴＭと、ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２（以下、総称して「ロードロックモジュールＬＬＭ」ともいう。）と、ローダーモジュールＬＭ、ロードポートＬＰ１からＬＰ３（以下、総称して「ロードポートＬＰ」ともいう。）とを有する。制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。
【0057】
基板処理モジュールＰＭは、その内部において、基板Ｗに対して、エッチング処理、トリミング処理、成膜処理、アニール処理、ドーピング処理、リソグラフィ処理、クリーニング処理、アッシング処理等の処理を実行する。基板処理モジュールＰＭの一部は、測定モジュールであってよく、基板Ｗ上に形成された膜の膜厚や、基板Ｗ上に形成されたパターンの寸法等を測定してもよい。図１に示すプラズマ処理装置１は、基板処理モジュールＰＭの一例である。
【0058】
搬送モジュールＴＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、基板処理モジュールＰＭ間又は基板処理モジュールＰＭとロードロックモジュールＬＬＭとの間で、基板Ｗを搬送する。基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、搬送モジュールＴＭに隣接して配置されている。搬送モジュールＴＭと基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、開閉可能なゲートバルブ（一例では、図１のゲートバルブ１２ｇ）によって空間的に隔離又は連結される。
【0059】
ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２は、搬送モジュールＴＭとローダーモジュールＬＭとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬＭは、その内部の圧力を、大気圧又は真空に切り替えることができる。ロードロックモジュールＬＬＭは、大気圧であるローダーモジュールＬＭから真空である搬送モジュールＴＭへ基板Ｗを搬送し、また、真空である搬送モジュールＴＭから大気圧であるローダーモジュールＬＭへ搬送する。
【0060】
ローダーモジュールＬＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、ロードロックモジュールＬＬＭとロードボードＬＰとの間で基板Ｗを搬送する。ロードポートＬＰ内の内部には、例えば２５枚の基板Ｗが収納可能なＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）または空のＦＯＵＰが載置できる。ローダーモジュールＬＭは、ロードポートＬＰ内のＦＯＵＰから基板Ｗを取り出して、ロードロックモジュールＬＬＭに搬送する。また、ローダーモジュールＬＭは、ロードロックモジュールＬＬＭから基板Ｗを取り出して、ロードボードＬＰ内のＦＯＵＰに搬送する。
【0061】
制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。制御部ＣＴは、プロセスの手順、プロセスの条件、搬送条件等が設定されたレシピを格納しており、当該レシピに従って、基板Ｗに所定の処理を実行するように、基板処理システムＰＳの各構成を制御する。制御部ＣＴは、図１に示すプラズマ処理装置１の制御部８０の一部又は全部の機能を兼ねてもよい。
【0062】
＜基板Ｗの一例＞
図５は、基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。基板Ｗは、本処理方法が適用され得る基板の一例である。基板Ｗは、シリコン含有膜ＳＦ及び炭素含有膜ＣＦを有する。基板Ｗは、下地膜ＵＦ及びマスク膜ＭＫを有してよい。図５に示すように、基板Ｗは、下地膜ＵＦ、シリコン含有膜ＳＦ、炭素含有膜ＣＦ及びマスク膜ＭＫがこの順で積層されて形成されてよい。
図５は、基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。基板Ｗは、本処理方法が適用され得る基板の一例である。基板Ｗは、シリコン含有膜ＳＦ及び炭素含有膜ＣＦを有する。基板Ｗは、下地膜ＵＦ及びマスク膜ＭＫを有してよい。図５に示すように、基板Ｗは、下地膜ＵＦ、シリコン含有膜ＳＦ、炭素含有膜ＣＦ及びマスク膜ＭＫがこの順で積層されて形成されてよい。
【0063】
下地膜ＵＦは、例えば、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、半導体膜等でよい。下地膜ＵＦは、複数の膜が積層されて構成された積層膜であってよい。
【0064】
シリコン含有膜ＳＦは、ＳｉＯ含有膜であってよい。シリコン含有膜ＳＦは、一例では、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが交互に積層された多層膜である。シリコン含有膜ＳＦは、シリコン酸化膜（ＳｉＯｘ膜）、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、Ｓｉ－ＡＲＣ膜であってよい。シリコン含有膜ＳＦは、ＳｉＧｅ膜、多結晶シリコン膜を含んでよい。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た多層膜であってよい。
【0065】
炭素含有膜ＣＦは、一例では、アモルファスカーボン膜である。炭素含有膜ＣＦがアモルファスカーボン膜である場合、当該アモルファスカーボンは、水素を含んだアモルファスカーボンであってよい。炭素含有膜ＣＦは、一例では、有機膜であってよい。
【0066】
下地膜ＵＦ、シリコン含有膜ＳＦ及び／又は炭素含有膜ＣＦは、ＣＶＤ法、スピンコート法等により形成されてよい。下地膜ＵＦ及び／又はシリコン含有膜ＳＦ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。
【0067】
マスク膜ＭＫは、シリコン含有膜ＳＦ上に形成されている。マスク膜ＭＫは、シリコン含有膜ＳＦ上において少なくとも１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、マスク膜ＭＫの側壁に囲まれている。すなわち、図５において、炭素含有膜ＣＦの上面は、マスク膜ＭＫ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。
【0068】
開口ＯＰは、基板Ｗの平面視（基板Ｗを図５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、円形状や線形状、円形状と線形状との組み合わせであってよい。マスク膜ＭＫ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。
【0069】
マスク膜ＭＫは、例えば、シリコン含有膜である。シリコン含有膜は、一例では、ＳｉＯＮ膜であってよい。また、マスク膜ＭＫは、有機膜や金属含有膜であってよい。有機膜は、例えば、スピンオンカーボン膜（ＳＯＣ）、アモルファスカーボン膜、フォトレジスト膜でよい。金属含有膜は、例えば、タングステン、炭化タングステン、窒化チタンを含んでよい。マスク膜ＭＫは、ＣＶＤ法、スピンコート法等により形成されてよい。開口ＯＰは、マスク膜ＭＫをエッチングすることで形成されてよい。マスク膜ＭＫは、リソグラフィによって形成されてもよい。
【0070】
＜本処理方法の一例＞
図６は、本処理方法の一例を示すフローチャートである。本処理方法は、チャンバの内壁をプリコートする工程（ＳＴ１）、基板を準備する工程（ＳＴ２）、炭素含有膜をエッチングする工程（ＳＴ３）、及びシリコン含有膜をエッチングする工程（ＳＴ４）を含む。以下では、図１に示す制御部８０又は図４に示す制御部ＣＴがプラズマ処理装置１の各部を制御して、図５に示す基板Ｗに対して本処理方法を実行する場合を例に説明する。なお、本処理方法に含まれる各工程は、誘導結合型のプラズマ処理装置又は容量結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。一例では、工程ＳＴ１～工程ＳＴ４が、容量結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。また、一例では、工程ＳＴ１～工程ＳＴ３が誘導結合型のプラズマ処理装置で実行され、工程ＳＴ４が誘導結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。誘導結合型のプラズマ処理装置では、アンテナが上部電極の一例である。
図６は、本処理方法の一例を示すフローチャートである。本処理方法は、チャンバの内壁をプリコートする工程（ＳＴ１）、基板を準備する工程（ＳＴ２）、炭素含有膜をエッチングする工程（ＳＴ３）、及びシリコン含有膜をエッチングする工程（ＳＴ４）を含む。以下では、図１に示す制御部８０又は図４に示す制御部ＣＴがプラズマ処理装置１の各部を制御して、図５に示す基板Ｗに対して本処理方法を実行する場合を例に説明する。なお、本処理方法に含まれる各工程は、誘導結合型のプラズマ処理装置又は容量結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。一例では、工程ＳＴ１～工程ＳＴ４が、容量結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。また、一例では、工程ＳＴ１～工程ＳＴ３が誘導結合型のプラズマ処理装置で実行され、工程ＳＴ４が誘導結合型のプラズマ処理装置で実行され得る。誘導結合型のプラズマ処理装置では、アンテナが上部電極の一例である。
【0071】
（工程ＳＴ１：チャンバの内壁のプリコート）
工程ＳＴ１において、プラズマ処理装置１のチャンバ１０の内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する。保護膜は、炭素含有膜であってよい。まず、プラズマ処理装置１のガス供給部が、炭素含有ガスを含む処理ガスをチャンバ１０の内部に供給する。炭素含有ガスは、一例では、前駆体として、ＣＯ、ＣＯ2、ＣＯＳ、及び炭化水素のうち一つ以上を含む。炭化水素は、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ3Ｈ6等である。そして、高周波電源６２が、基板支持器１４に含まれる電極又は上部電極３０に高周波電力ＨＦを供給する。これにより、上部電極３０と基板支持器１４との間に電界が生成され、内部空間１０ｓの処理ガス（炭素含有ガスを含む。）からプラズマが生成される。これにより、炭素含有膜がチャンバ１０の内壁の少なくとも一部に堆積されて、チャンバ１０の内壁の少なくとも一部に保護膜が形成される。なお、工程ＳＴ３のエッチング処理における反応副生物が、当該保護膜の一部を形成してもよい。
工程ＳＴ１において、プラズマ処理装置１のチャンバ１０の内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する。保護膜は、炭素含有膜であってよい。まず、プラズマ処理装置１のガス供給部が、炭素含有ガスを含む処理ガスをチャンバ１０の内部に供給する。炭素含有ガスは、一例では、前駆体として、ＣＯ、ＣＯ2、ＣＯＳ、及び炭化水素のうち一つ以上を含む。炭化水素は、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ3Ｈ6等である。そして、高周波電源６２が、基板支持器１４に含まれる電極又は上部電極３０に高周波電力ＨＦを供給する。これにより、上部電極３０と基板支持器１４との間に電界が生成され、内部空間１０ｓの処理ガス（炭素含有ガスを含む。）からプラズマが生成される。これにより、炭素含有膜がチャンバ１０の内壁の少なくとも一部に堆積されて、チャンバ１０の内壁の少なくとも一部に保護膜が形成される。なお、工程ＳＴ３のエッチング処理における反応副生物が、当該保護膜の一部を形成してもよい。
【0072】
（工程ＳＴ２：基板の準備）
工程ＳＴ２において、チャンバ１０の内部空間１０ｓ内に基板Ｗを準備する。内部空間１０ｓ内において、基板Ｗは、基板支持器１４の上面（上部電極３０と対向する面）に配置され、静電チャック２０により基板支持器１４に保持される。基板Ｗの各構成を形成するプロセスの少なくとも一部は、内部空間１０ｓ内で行われてよい。一例では、マスク膜ＭＫをエッチングして開口ＯＰを形成する工程は、炭素含有膜をエッチングする工程ＳＴ３（及びシリコン含有膜をエッチングする工程ＳＴ４）と同一のチャンバ内で実行されてよい。すなわち、開口ＯＰ及び後述する凹部ＲＣは、同一のチャンバ内で連続して形成されてよい。当該チャンバは、容量結合型のプラズマ処理装置に含まれるチャンバであってよい。（ａ）工程ＳＴ２の一部である開口ＯＰを形成する工程、（ｂ）工程ＳＴ３及び（ｃ）工程ＳＴ４が同一のチャンバ内で連続して実行される場合、マスク膜ＭＫは、工程ＳＴ４において除去されてよい。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（図４の基板処理システムＰＳの他の基板処理モジュールＰＭを含む。）で形成された後、基板Ｗがプラズマ処理装置１の内部空間１０ｓ内に搬入され、基板支持器１４の上面に配置されてもよい。
工程ＳＴ２において、チャンバ１０の内部空間１０ｓ内に基板Ｗを準備する。内部空間１０ｓ内において、基板Ｗは、基板支持器１４の上面（上部電極３０と対向する面）に配置され、静電チャック２０により基板支持器１４に保持される。基板Ｗの各構成を形成するプロセスの少なくとも一部は、内部空間１０ｓ内で行われてよい。一例では、マスク膜ＭＫをエッチングして開口ＯＰを形成する工程は、炭素含有膜をエッチングする工程ＳＴ３（及びシリコン含有膜をエッチングする工程ＳＴ４）と同一のチャンバ内で実行されてよい。すなわち、開口ＯＰ及び後述する凹部ＲＣは、同一のチャンバ内で連続して形成されてよい。当該チャンバは、容量結合型のプラズマ処理装置に含まれるチャンバであってよい。（ａ）工程ＳＴ２の一部である開口ＯＰを形成する工程、（ｂ）工程ＳＴ３及び（ｃ）工程ＳＴ４が同一のチャンバ内で連続して実行される場合、マスク膜ＭＫは、工程ＳＴ４において除去されてよい。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（図４の基板処理システムＰＳの他の基板処理モジュールＰＭを含む。）で形成された後、基板Ｗがプラズマ処理装置１の内部空間１０ｓ内に搬入され、基板支持器１４の上面に配置されてもよい。
【0073】
（工程ＳＴ３：炭素含有膜のエッチング）
工程ＳＴ３において、炭素含有膜ＣＦがエッチングされる。工程ＳＴ３は、基板Ｗの温度を第１の温度に設定する工程（ＳＴ３１）、第１の処理ガスを供給する工程（ＳＴ３２）及びプラズマを生成する工程（ＳＴ３３）を含む。
工程ＳＴ３において、炭素含有膜ＣＦがエッチングされる。工程ＳＴ３は、基板Ｗの温度を第１の温度に設定する工程（ＳＴ３１）、第１の処理ガスを供給する工程（ＳＴ３２）及びプラズマを生成する工程（ＳＴ３３）を含む。
【0074】
工程ＳＴ３１において、基板Ｗの温度を第１の温度に設定する。第１の温度は、０℃以下であってよい。また、第１の温度は、一例では、－３０℃以下であってよい。なお、基板Ｗの温度を第１の温度に設定することは、基板Ｗの温度を直接測定して、基板Ｗの温度が第１の温度になるように、基板Ｗの温度を調整することに限られない。一例として、基板Ｗの温度を第１の温度に設定することは、基板Ｗが配置される基板支持器１４の温度を第１の温度に設定することを含む。また、他の例として、基板Ｗの温度を第１の温度に設定することは、基板Ｗの温度が第１の温度になるように、基板支持器１４の温度を第１の温度と異なる温度に設定することを含む。また、温度を「設定」することは、制御部８０において当該温度が入力、選択又は記憶されることを含む。
【0075】
工程ＳＴ３２において、ガス供給部がチャンバ１０内に第１の処理ガスを供給する。本実施形態において、炭素含有膜ＣＦはアモルファスカーボン膜であり、第１の処理ガスはＨ2Ｏガスを含んでよい。また、第１の処理ガスは、Ａｒガスを含んでよい。Ｈ2Ｏガスがチャンバ１０内に供給されると、Ｈ2Ｏ分子が基板Ｗの表面に物理的に吸着される。Ｈ2Ｏ分子が吸着される表面は、炭素含有膜ＣＦの上面のうち、マスク膜ＭＫの開口ＯＰにおいて露出した部分を含む（図５参照）。なお、当該アモルファスカーボン膜が所定の割合以上の水素原子を含む場合、第１の処理ガスは、Ｈ2Ｏガスと共に、又は、Ｈ2Ｏガスに替えて、酸素含有ガスを含んでよい。酸素含有ガスは、一例では、Ｏ2ガスであってよい。なお、第１の処理ガスは、チャンバ１０内でＨ2Ｏガスを生成し得る複数のガスを含んでよい。一例では、当該複数のガスは、Ｈ2ガス及びＯ2ガスであり得る。
【0076】
工程ＳＴ３３において、高周波電源６２が下部電極１８に高周波電力ＨＦを供給して、チャンバ１０内にプラズマが生成される。高周波電力ＨＦは、プラズマの生成に適した第１の周波数を有する。第１の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数であってよい。また、高周波電力ＨＦは、上部電極３０又はバイアス電極１１８に供給されてよい。また、バイアス電源６４が、バイアス電極１１８に電気バイアスを供給する。電気バイアスは、パルス波であってよい（図２参照）。電気バイアスに含まれる各パルスは、高周波電力ＬＦ又はパルス電圧を含んで構成されてよい。また、電気バイアスは、下部電極１８に供給されてもよい。
【0077】
第１の処理ガスがチャンバ１０内に供給されて、かつ、チャンバ１０内にプラズマが生成されると、炭素含有膜ＣＦの上面に吸着されたＨ2Ｏ分子が、炭素含有膜ＣＦに含まれるアモルファスカーボンと反応して、炭素含有膜ＣＦがエッチングされる。
【0078】
図７は、工程ＳＴ３の実行中における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図７に示すように、マスク膜ＭＫの開口ＯＰを通って炭素含有膜ＣＦの上面に吸着したＨ2Ｏ分子が、炭素含有膜ＣＦに含まれるアモルファスカーボンと反応して、炭素含有膜ＣＦに凹部ＲＣが形成される。凹部ＲＣは、炭素含有膜ＣＦの側壁と底面ＢＴによって規定される。炭素含有膜ＣＦに凹部ＲＣが形成されると、Ｈ2Ｏ分子が底面ＢＴに物理的に吸着し、吸着した当該Ｈ2Ｏ分子をエッチャントとして、炭素含有膜ＣＦがさらにエッチングされる。すなわち、凹部ＲＣの深さが深くなる。
【0079】
図８は、工程ＳＴ３の終了した後における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図８に示すように、工程ＳＴ３においてエッチングが実行され、凹部ＲＣがシリコン含有膜ＳＦに到達すると（すなわち、凹部ＲＣにおいてシリコン含有膜ＳＦの表面が露出すると）、工程ＳＴ３を終了する。なお、工程ＳＴ３において、シリコン含有膜ＳＦの一部がエッチングされてもよい。すなわち、工程ＳＴ３において、シリコン含有膜ＳＦの一部が、凹部ＲＣの深さ方向にオーバーエッチングされてもよい。
【0080】
（工程ＳＴ４：シリコン含有膜のエッチング）
次に、工程ＳＴ４において、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされる。工程ＳＴ４は、基板Ｗの温度を第２の温度に設定する工程（ＳＴ４１）、第２の処理ガスを供給する工程（ＳＴ４２）及びプラズマを生成する工程（ＳＴ４３）を含む。
次に、工程ＳＴ４において、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされる。工程ＳＴ４は、基板Ｗの温度を第２の温度に設定する工程（ＳＴ４１）、第２の処理ガスを供給する工程（ＳＴ４２）及びプラズマを生成する工程（ＳＴ４３）を含む。
【0081】
なお、工程ＳＴ４は、工程ＳＴ３が実行されたチャンバ１０と同じチャンバにおいて実行されてよい。すなわち、プラズマ処理装置１のチャンバ１０において工程ＳＴ３が実行された後、基板Ｗが同じチャンバ１０の基板支持器１４に配置されたまま、工程ＳＴ４が実行されてよい。また、工程ＳＴ４は、工程ＳＴ３が実行されたチャンバ１０と異なるチャンバにおいて実行されてよい。一例では、プラズマ処理装置１のチャンバ１０において工程ＳＴ３が実行された後、基板Ｗが当該チャンバ１０と異なるチャンバに搬送されて、当該異なるチャンバの基板支持器に配置されて、工程ＳＴ４が実行されてよい。工程ＳＴ３が実行されたチャンバ１０から当該異なるチャンバに基板Ｗが搬送される場合、基板Ｗの搬送経路は真空（一例では、大気圧よりも低い圧力）に保たれてよい。また、当該異なるチャンバは、基板処理システムＰＳに含まれる他の処理モジュールＰＭのチャンバであってよい。この場合、搬送モジュールＴＭ（図４参照）が、基板Ｗをプラズマ処理装置１から他の処理モジュールＰＭに搬送してよい。一例では、基板処理システムＰＳは、工程ＳＴ３を実行する処理モジュールＰＭと、工程ＳＴ４を実行する処理モジュールＰＭとを備えてよい。一例では、工程ＳＴ３を実行する処理モジュールＰＭが誘導結合型のプラズマ処理装置であり、工程ＳＴ４を実行する処理モジュールＰＭが容量結合型のプラズマ処理装置であり得る。
【0082】
工程ＳＴ４１において、基板Ｗの温度を第２の温度に設定する。第２の温度は、第１の温度よりも低い温度であってよい。第２の温度が第１の温度よりも低い場合、第２の温度は、一例では、－５０℃以下であってよい。また、第２の温度は、第１の温度よりも高い温度であってよい。一例では、後述するように、第２の処理ガスが吸着促進ガスを含む場合、第２の温度は２０℃以下であってよい。
【0083】
工程ＳＴ４２において、ガス供給部がチャンバ１０内に第２の処理ガスを供給する。第２の処理ガスは、水素及びフッ素の双方を含有するガスを含んでよい。水素及びフッ素の双方を含有するガスは、一例では、フッ化水素（ＨＦ）ガスであってよい。水素及びフッ素の双方を含有するガスは、ＣxＨyＦz（ｘ、ｙ及びｚは１以上の整数である。以下「ハイドロフルオロカーボン」ともいう。）を含み得る。
【0084】
ハイドロフルオロカーボンは、一例では、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、二つ以上の炭素を含んでいてもよい。また、ハイドロフルオロカーボンは、三つの炭素、又は四つの炭素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、Ｃ3ＨＦ7、Ｃ3Ｈ2Ｆ2、Ｃ3Ｈ2Ｆ6、Ｃ3Ｈ2Ｆ4、Ｃ3Ｈ3Ｆ5、Ｃ4Ｈ5Ｆ5、Ｃ4Ｈ2Ｆ6、Ｃ5Ｈ2Ｆ10及びｃ－Ｃ5Ｈ3Ｆ7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。一例では、炭素含有ガスは、Ｃ3Ｈ2Ｆ4及びＣ4Ｈ2Ｆ6からなる群から選択される少なくとも１種である。ＣxＨyＦzは、直鎖状であっても、環状であってもよい。
【0085】
第２の処理ガスは、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含んでもよい。水素含有ガスは、一例では、Ｈ2、ＮＨ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2又はハイドロカーボン（ＣＨ4、Ｃ3Ｈ6等）を含み得る。また、フッ素含有ガスは、一例では、ＮＦ3、ＳＦ6、ＷＦ6、ＸｅＦ2又はＣuＦv（ｕ及びｖは１以上の整数である。以下「フルオロカーボン」ともいう。）を含み得る。フルオロカーボンは、一例では、ＣＦ4、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ6、又はＣ4Ｆ8の少なくとも一つである。
【0086】
第２の処理ガスは、一例では、炭素含有ガスを更に含んでよい。炭素含有ガスは、ＣaＨb（ａ及びｂは１以上の整数である。）、ＣcＦd（ｃ及びｄは１以上の整数である。）及びＣＨeＦf（ｅ及びｆは１以上の整数である。）からなる群から選択される少なくとも１種を含み得る。ＣaＨbは、一例では、ＣＨ4又はＣ3Ｈ6等でよい。ＣcＦdは、一例では、ＣＦ4、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ6又はＣ4Ｆ8等でよい。ＣＨeＦfは、一例では、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨＦ3又はＣＨ3Ｆ等であってよい。
【0087】
第２の処理ガスがチャンバ１０内に供給されると、第２の処理ガスに含まれるエッチャントが基板Ｗの表面に物理的に吸着される。当該エッチャントは、一例では、フッ化水素（ＨＦ）、水素原子及び／又はフッ素原子であってよい。エッチャントが吸着される表面は、シリコン含有膜ＳＦの上面のうち、凹部ＲＣにおいて露出した部分を含む（図８参照）。
【0088】
なお、第２の処理ガスは、他のガスを更に含んでよい。当該他のガスは、一例では、シリコン含有膜ＳＦの表面においてエッチャントの吸着を促進させるガス（以下「吸着促進ガス」ともいう。）であってよい。一例では、第２の温度が第１の温度よりも高い場合、第２の処理ガスは、吸着促進ガスを含んでよい。吸着促進ガスは、一例では、リン含有ガス又は窒素含有ガスであってよい。
【0089】
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。即ち、リンを含む分子は、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（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チャンバ１０内に供給され得る。また、窒素含有ガスは、一例では、ＮＨ3、ＮＦ3又はＮ2からなる群から選択される少なくとも１種を含むガスでよい。また、窒素含有ガスは、チャンバ１０又は基板Ｗの表面においてＮＨ3が生成されるガスの組み合わせであってもよい。
【0090】
工程ＳＴ４３において、高周波電源６２が下部電極１８に高周波電力ＨＦを供給して、チャンバ１０内にプラズマが生成される。高周波電力ＨＦは、プラズマの生成に適した第１の周波数を有する。第１の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数であってよい。また、高周波電力ＨＦは、上部電極３０又はバイアス電極１１８に供給されてよい。また、バイアス電源６４が、バイアス電極１１８に電気バイアスを供給する。電気バイアスは、パルス波であってよい（図２参照）。電気バイアスに含まれる各パルスは、高周波電力ＬＦ又はパルス電圧を含んで構成されてよい。また、電気バイアスは、下部電極１８に供給されてもよい。なお、工程ＳＴ４３において供給される電気バイアスの電力のレベル（一例では、電気バイアスの電力の実効値又は直流電圧の絶対値の実効値）は、工程ＳＴ３２において供給される電気バイアスの電力レベルよりも高くてよい。
【0091】
第２の処理ガスがチャンバ１０内に供給されて、かつ、チャンバ１０内にプラズマが生成されると、シリコン含有膜ＳＦの上面に吸着されたエッチャントが、シリコン含有膜ＳＦと反応して、シリコン含有膜ＳＦがエッチングされる。
【0092】
図９は、工程ＳＴ４の実行中における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図９に示すように、開口ＯＰ及び凹部ＲＣを通ってシリコン含有膜ＳＦの上面に吸着したエッチャントが、シリコン含有膜ＳＦと反応して、シリコン含有膜ＳＦに凹部ＲＣが更に形成される。凹部ＲＣは、炭素含有膜ＣＦ及びシリコン含有膜ＳＦの側壁と底面ＢＴによって規定される。シリコン含有膜ＳＦに凹部ＲＣが形成されると、エッチャントが底面ＢＴに物理的に吸着し、吸着した当該エッチャントによって、シリコン含有膜ＳＦがさらにエッチングされる。すなわち、凹部ＲＣの深さが深くなる。
【0093】
図１０は、工程ＳＴ４の終了した後における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。図１０に示すように、工程ＳＴ４においてエッチングが実行され、凹部ＲＣが下地膜ＵＦに到達すると（すなわち、凹部ＲＣにおいて下地膜ＵＦの表面が露出すると）、工程ＳＴ４を終了する。なお、工程ＳＴ４において、下地膜ＵＦの一部がエッチングされてもよい。すなわち、工程ＳＴ４において、下地膜ＵＦの一部が、凹部ＲＣの深さ方向にオーバーエッチングされてもよい。
【0094】
以下、本処理方法を評価するために行った実験について説明する。本開示は、以下の実験によって何ら限定されるものではない。
【0095】
（実験１）
実験１は、本処理方法の工程ＳＴ３（図６参照）に関する実験である。実験１では、プラズマ処理装置１を用いて、以下の条件で、基板Ｗに形成されたアモルファスカーボン膜をエッチングした。アモルファスカーボン膜は、炭素含有膜の一例である。
処理ガス：Ｈ2Ｏガス、Ａｒガス
設定温度：－７０℃～０℃
チャンバ圧力：２５ｍＴｏｒｒ
高周波電力ＨＦ：６０ＭＨｚ／１００Ｗ
高周波電力ＬＦ：３．２ＭＨｚ／１０００Ｗ
実験１では、基板支持器１４の温度を変えてアモルファスカーボン膜をエッチングして、アモルファスカーボン膜のエッチング中において、チャンバ１０の内部空間１０ｓにおけるＨ2Ｏ分子の吸着量とエッチングレートを測定した。
実験１は、本処理方法の工程ＳＴ３（図６参照）に関する実験である。実験１では、プラズマ処理装置１を用いて、以下の条件で、基板Ｗに形成されたアモルファスカーボン膜をエッチングした。アモルファスカーボン膜は、炭素含有膜の一例である。
処理ガス：Ｈ2Ｏガス、Ａｒガス
設定温度：－７０℃～０℃
チャンバ圧力：２５ｍＴｏｒｒ
高周波電力ＨＦ：６０ＭＨｚ／１００Ｗ
高周波電力ＬＦ：３．２ＭＨｚ／１０００Ｗ
実験１では、基板支持器１４の温度を変えてアモルファスカーボン膜をエッチングして、アモルファスカーボン膜のエッチング中において、チャンバ１０の内部空間１０ｓにおけるＨ2Ｏ分子の吸着量とエッチングレートを測定した。
【0096】
図１１は、実験１の測定結果を示すグラフである。図１１において、横軸は、基板支持器１４の温度（℃）を示す。縦軸は、アモルファスカーボン膜のエッチングレートを示す。図１１に示すように、基板支持器１４の温度が約－３０℃から、アモルファスカーボン膜のエッチングレートが増加している。すなわち、基板支持器１４の温度が約－３０℃以下の温度で、Ｈ2Ｏ分子が基板Ｗに物理的に吸着する量が増加し、従って、アモルファスカーボン膜のエッチングにおいてＨ2Ｏ分子がエッチャントして消費される量が増加してエッチングレートが増加することがわかった。
【0097】
（実験２）
実験２は、本処理方法の工程ＳＴ４（図６参照）に関する実験である。実験２では、プラズマ処理装置１を用いて、以下の条件で、基板Ｗに形成された、シリコン酸化膜をエッチングした。
処理ガス：ＨＦ（フッ化水素）ガス、Ａｒガス、
設定温度：－７０℃～０℃
チャンバ圧力：２５ｍＴｏｒｒ
高周波電力ＨＦ：６０ＭＨｚ／１００Ｗ
高周波電力ＬＦ：３ＭＨｚ／１０００Ｗ
実験２では、基板支持器１４の温度を変えて、シリコン酸化膜をエッチングして、シリコン酸化膜のエッチングレートを測定した。
実験２は、本処理方法の工程ＳＴ４（図６参照）に関する実験である。実験２では、プラズマ処理装置１を用いて、以下の条件で、基板Ｗに形成された、シリコン酸化膜をエッチングした。
処理ガス：ＨＦ（フッ化水素）ガス、Ａｒガス、
設定温度：－７０℃～０℃
チャンバ圧力：２５ｍＴｏｒｒ
高周波電力ＨＦ：６０ＭＨｚ／１００Ｗ
高周波電力ＬＦ：３ＭＨｚ／１０００Ｗ
実験２では、基板支持器１４の温度を変えて、シリコン酸化膜をエッチングして、シリコン酸化膜のエッチングレートを測定した。
【0098】
図１２は、実験２の測定結果を示すグラフである。図１２において、横軸は、基板支持器１４の温度（℃）を示す。縦軸は、シリコン酸化膜のエッチングレートを示す。図１２に示すように、基板支持器１４の温度が約－４０℃から、シリコン酸化膜のエッチングレートが増加している。すなわち、基板支持器１４の温度が約－４０℃以下の温度で、ＨＦ（又は水素原子及びフッ素原子）が基板Ｗに物理的に吸着する量が増加し、従って、シリコン酸化膜のエッチングにおいてＨＦ（又は水素原子及びフッ素原子）がエッチャントして消費される量が増加してエッチングレートが増加することがわかった。
【0099】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、炭素含有膜（一例では、アモルファスカーボン膜）のエッチング処理とシリコン含有膜（一例では、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜）のエッチング処理の双方において、エッチャントが分子として基板に物理的に吸着してエッチング処理が実行される。これにより、炭素含有膜のエッチング処理とシリコン含有膜のエッチング処理を、容量結合型のプラズマ処理装置における同一のチャンバで、連続して実行することができる。従って、本例示的実施形態によれば、エッチング処理のスループットを向上させることができる。
【0100】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、炭素含有膜のエッチング処理において、エッチャントであるＨ2Ｏ分子が基板に物理的に吸着される。これにより、高密度のプラズマを生成しなくとも、高いエッチング速度で炭素含有膜をエッチングすることができる。
【0101】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、所定のエッチング処理とフッ化水素等の腐食性ガスを用いたエッチング処理を同一のチャンバ内で連続して実行する場合において、当該所定のエッチング処理の前に、当該チャンバの内壁の少なくとも一部を保護膜でプリコートすることができる。これにより、フッ化水素等を用いたエッチング処理において、チャンバの内壁の腐食を抑制することができる。ひいては、チャンバの内壁の腐食によって発生する、チャンバ内の汚染を抑制することができる。
【0102】
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。例えば、本処理方法の各工程は、容量結合型プラズマのプラズマ処理装置、誘導結合型プラズマ、マイクロ波プラズマ、ＥＣＲ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。また、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
【0103】
また、本開示は、以下の実施形態を含み得る。
【0104】
（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、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、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、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を準備する工程と、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
【0105】
（付記２）
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する基板支持器と、
前記プラズマ処理チャンバ内において、前記基板支持器に対向して設けられた上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、付記１に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する基板支持器と、
前記プラズマ処理チャンバ内において、前記基板支持器に対向して設けられた上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記基板支持器又は前記上部電極に高周波を供給して、前記プラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、付記１に記載のプラズマ処理方法。
【0106】
（付記３）
前記プラズマ処理装置は、
第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバと、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第１の基板支持器と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の基板支持器に対向して設けられた第１の上部電極と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第２の基板支持器と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の基板支持器に対向して設けられた第２の上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記第１の基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記第１の基板支持器又は前記第１の上部電極に高周波を供給して、前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記プラズマ処理方法は、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に前記基板を搬送する工程を更に含み、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程は、前記第２の基板支持器において前記基板の温度を前記第２の温度に設定する工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記第２の基板支持器又は前記第２の上部電極に高周波を供給して、前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、付記１に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、
第１のプラズマ処理チャンバ及び第２のプラズマ処理チャンバと、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第１の基板支持器と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の基板支持器に対向して設けられた第１の上部電極と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内に設けられており、基板を支持する第２の基板支持器と、
前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の基板支持器に対向して設けられた第２の上部電極と
を備え、
前記基板を準備する工程は、前記基板を前記第１の基板支持器に配置する工程を含み、
前記炭素含有膜をエッチングする工程は、前記第１の基板支持器又は前記第１の上部電極に高周波を供給して、前記第１のプラズマ処理チャンバ内において、前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程を含み、
前記プラズマ処理方法は、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に前記基板を搬送する工程を更に含み、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程は、前記第２の基板支持器において前記基板の温度を前記第２の温度に設定する工程を含み、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程は、前記第２の基板支持器又は前記第２の上部電極に高周波を供給して、前記第２のプラズマ処理チャンバ内において、前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程を含む、付記１に記載のプラズマ処理方法。
【0107】
（付記４）
前記プラズマ処理装置は、前記第１のプラズマ処理チャンバ及び前記第２のプラズマ処理チャンバに接続された搬送チャンバを備え、前記搬送チャンバの内部圧力は大気圧よりも低く、
前記基板を搬送する工程において、前記基板は、前記搬送室を介して、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に搬送される、付記３に記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、前記第１のプラズマ処理チャンバ及び前記第２のプラズマ処理チャンバに接続された搬送チャンバを備え、前記搬送チャンバの内部圧力は大気圧よりも低く、
前記基板を搬送する工程において、前記基板は、前記搬送室を介して、前記第１の基板支持器から前記第２の基板支持器に搬送される、付記３に記載のプラズマ処理方法。
【0108】
（付記５）
前記第２の温度は、前記第１の温度より低い、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
前記第２の温度は、前記第１の温度より低い、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【0109】
（付記６）
前記第２の温度は、前記第１の温度より高い、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
前記第２の温度は、前記第１の温度より高い、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【0110】
（付記７）
前記炭素含有膜は、アモルファスカーボン膜である、付記１から６のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
前記炭素含有膜は、アモルファスカーボン膜である、付記１から６のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【0111】
（付記８）
プラズマ処理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プラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理チャンバ内に炭素含有ガスを供給する工程と、
高周波によって前記炭素含有ガスからプラズマを生成し、前記プラズマ処理チャンバの内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程と、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記プラズマ処理チャンバ内に準備する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に供給して、Ｈ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含む第２の処理ガス、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む第２の処理ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に準備された前記基板に供給する工程と、
高周波を供給して前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
プラズマ処理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プラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理チャンバ内に炭素含有ガスを供給する工程と、
高周波によって前記炭素含有ガスからプラズマを生成し、前記プラズマ処理チャンバの内壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程と、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記プラズマ処理チャンバ内に準備する工程と、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に供給して、Ｈ2Ｏを前記基板に供給する工程と、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成し、前記炭素含有膜をエッチングする工程と、
水素及びフッ素を含有するガスを含む第２の処理ガス、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む第２の処理ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に準備された前記基板に供給する工程と、
高周波を供給して前記第２の処理ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と
を含む、プラズマ処理方法。
【0112】
（付記９）
前記基板の温度を第１の温度に設定する工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と
を更に備え、
前記炭素含有膜をエッチングする工程において、前記炭素含有膜は、前記基板が前記第１の温度に設定された後にエッチングされ、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程において、前記ＳｉＯ膜は、前記基板が前記第２の温度に設定された後にエッチングされる、付記８に記載のプラズマ処理方法。
前記基板の温度を第１の温度に設定する工程と、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定する工程と
を更に備え、
前記炭素含有膜をエッチングする工程において、前記炭素含有膜は、前記基板が前記第１の温度に設定された後にエッチングされ、
前記シリコン含有膜をエッチングする工程において、前記ＳｉＯ膜は、前記基板が前記第２の温度に設定された後にエッチングされる、付記８に記載のプラズマ処理方法。
【0113】
（付記１０）
前記保護膜は、炭素含有膜である、付記８又は９に記載のプラズマ処理方法。
前記保護膜は、炭素含有膜である、付記８又は９に記載のプラズマ処理方法。
【0114】
（付記１１）
前記プラズマ処理装置は、容量結合型のプラズマ処理装置である、付記１から１０のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
前記プラズマ処理装置は、容量結合型のプラズマ処理装置である、付記１から１０のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【0115】
（付記１２）
少なくとも１つのプラズマ処理チャンバと、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内における基板の温度を設定する温度調整部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内においてガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理装置。
少なくとも１つのプラズマ処理チャンバと、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内における基板の温度を設定する温度調整部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記少なくとも１つのプラズマ処理チャンバ内においてガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理装置。
【0116】
（付記１３）
第１のプラズマ処理チャンバを有する第１のプラズマ処理装置及び第２のプラズマ処理チャンバを有する第２のプラズマ処理装置を備えるプラズマ処理システムであって、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置された基板の温度を設定する温度調整部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバに結合された誘導結合型のプラズマ生成部と、
前記第２のプラズマ処理チャンバに結合された容量結合型のプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部、前記誘導結合型のプラズマ生成部及び前記容量結合型のプラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記第１のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記炭素含有膜がエッチングされた前記基板を前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理システム。
第１のプラズマ処理チャンバを有する第１のプラズマ処理装置及び第２のプラズマ処理チャンバを有する第２のプラズマ処理装置を備えるプラズマ処理システムであって、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置された基板の温度を設定する温度調整部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバ内及び前記第２のプラズマ処理チャンバ内にガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記第１のプラズマ処理チャンバに結合された誘導結合型のプラズマ生成部と、
前記第２のプラズマ処理チャンバに結合された容量結合型のプラズマ生成部と、
前記温度調整部、前記ガス供給部、前記誘導結合型のプラズマ生成部及び前記容量結合型のプラズマ生成部を制御するよう構成された制御部と
を備え、
前記制御部は、
シリコン含有膜及び前記シリコン含有膜上に形成された炭素含有膜を含む基板を前記第１のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を０℃以下である第１の温度に設定し、
水素原子及び酸素原子を含む第１の処理ガスによってＨ2Ｏを前記基板に供給し、
高周波によって前記第１の処理ガスからプラズマを生成して、前記炭素含有膜をエッチングし、
前記炭素含有膜がエッチングされた前記基板を前記第２のプラズマ処理チャンバ内に配置し、
前記基板の温度を前記第１の温度と異なる第２の温度に設定し、
水素及びフッ素を含有するガスを含むか、又は、水素含有ガス及びフッ素含有ガスの双方を含む、第２の処理ガスを前記基板に供給し、
高周波によって前記第２の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン含有膜をエッチングする制御を実行する、プラズマ処理システム。
【符号の説明】
【0117】
１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１３…支持部、１４…基板支持器、１６…電極プレート、１８…下部電極、２０…静電チャック、２４…ガス供給ライン、２５…エッジリング、３０…上部電極、３８…ガス供給管、４０…ガスソース群、４１…流量制御器群５０…排気装置、６２…高周波電源、６４…バイアス電源、８０…制御部、１１４…静電チャック、１１８…バイアス電極、ＢＴ…底面、ＣＦ…炭素含有膜、ＣＴ…制御部、ＭＫ…マスク膜、ＰＭ…基板処理モジュール、ＲＣ…凹部、ＳＦ…シリコン含有膜、ＴＭ…搬送モジュール、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】