特開 2023-50972 エッチング方法及びプラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050972

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】エッチング方法及びプラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 105A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021161373

(22)【出願日】2021-09-30

(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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100140453

【弁理士】

【氏名又は名称】戸津 洋介

(72)【発明者】

【氏名】高田 郁弥

(72)【発明者】

【氏名】吉村 正太

(72)【発明者】

【氏名】森北 信也

【テーマコード（参考）】

5F004

【Ｆターム（参考）】

5F004AA05

5F004AA09

5F004BA09

5F004BB12

5F004BB13

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB28

5F004CA03

5F004CA04

5F004CA06

5F004DA00

5F004DA01

5F004DA23

5F004DA26

5F004DB03

5F004EA13

5F004EA28

5F004EB01

(57)【要約】

【課題】良好な形状を有する凹部を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】エッチング方法は、基板を準備する工程を含む。基板は、第１材料を含む第１領域と、第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む。エッチング方法は、タングステン含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、第２領域をエッチングする工程を含む。エッチングする工程において、不活性ガスを除く処理ガスに含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量が最も多い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を準備する工程であり、前記基板は、第１材料を含む第１領域と、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む、工程と、
タングステン含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、前記第２領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記エッチングする工程において、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量が最も多い、エッチング方法。

【請求項2】

前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含む、請求項１に記載のエッチング方法。

【請求項3】

前記処理ガスが炭素を含まない、請求項１又は２に記載のエッチング方法。

【請求項4】

前記処理ガスが、Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ（ｘ及びｚは１以上の整数、ｙは０以上の整数）ガスを含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。

【請求項5】

前記エッチングする工程では、前記プラズマに前記第１領域及び前記第２領域を晒すことによって、前記第１領域上にタングステン含有保護層を形成しつつ、前記第２領域をエッチングする、請求項１～４のいずれか一項に記載のエッチング方法。

【請求項6】

前記第１材料は、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、タングステン、タングステンカーバイド及び窒化チタンのうち少なくとも１つを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のエッチング方法。

【請求項7】

基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
六フッ化タングステンガス及び貴ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、前記第２領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記エッチングする工程において、前記貴ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記六フッ化タングステンガスの流量が最も多い、エッチング方法。

【請求項8】

チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、第１材料を含む第１領域と、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む、基板支持器と、
タングステン含有ガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給するように構成されたガス供給部と、
前記チャンバ内で前記処理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、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記プラズマにより前記第２領域がエッチングされるように、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に構成され、
前記制御部は、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量が最も多くなるように前記ガス供給部を制御するように構成される、プラズマ処理装置。

【請求項9】

前記プラズマ処理装置が容量結合型のプラズマ処理装置である、請求項８に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

前記プラズマを生成するために、前記プラズマ処理装置に高周波電力及びバイアス電力を供給する電源を更に備え、
前記制御部は、
（ａ）第１期間において、前記第１領域上にタングステン含有保護層が形成されるように、前記高周波電力を第１電力とし、前記バイアス電力を前記第１電力より低い第２電力とし、
（ｂ）前記第１期間の後の第２期間において、前記高周波電力を前記第１電力より低い第３電力とし、前記バイアス電力を前記第３電力より低い第４電力とし、
（ｃ）前記第２期間の後の第３期間において、前記第２領域がエッチングされるように、前記高周波電力を前記第１電力より低い第５電力とし、前記バイアス電力を前記第４電力より高い第６電力とする、
ように前記電源を制御するように構成される、請求項８又は９に記載のプラズマ処理装置。

【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、エッチング方法及びプラズマ処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基板に対するプラズマ処理によって、酸化シリコンから構成された第１領域を窒化シリコンから構成された第２領域に対して選択的にエッチングする方法を開示する。第２領域は凹部を有する。第１領域は、凹部を埋めると共に第２領域を覆うように設けられる。第１領域は、フルオロカーボンを含む処理ガスから生成されたプラズマによりエッチングされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５７７９３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、良好な形状を有する凹部を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、基板を準備する工程であり、前記基板は、第１材料を含む第１領域と、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む、工程と、タングステン含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記エッチングする工程において、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量が最も多い。

【発明の効果】

【0006】

一つの例示的実施形態によれば、良好な形状を有する凹部を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。

【図2】図２は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。

【図3】図３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。

【図4】図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の平面図である。

【図5】図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

【図6】図６は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程を示す断面図である。

【図7】図７は、本体部中の電極に与えられるＲＦ電力及び対向電極に与えられるＲＦ電力の時間変化を示すタイミングチャートの一例である。

【図8】図８は、第１実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、種々の例示的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、エッチング方法は、基板を準備する工程であり、前記基板は、第１材料を含む第１領域と、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む、工程と、タングステン含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記エッチングする工程において、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量が最も多い。

【0010】

上記エッチング方法では、第２領域をエッチングすることによって凹部が形成される。上記エッチング方法によれば、タングステン含有ガスの流量が最も多いので、処理ガスに起因する堆積物の量を低減できる。そのため、大きい設計寸法を有する凹部の寸法がシュリンクする現象（ローディング）を抑制できる。よって、良好な形状を有する凹部を形成できる。

【0011】

前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含んでもよい。

【0012】

前記処理ガスが炭素を含まなくてもよい。この場合、炭素に起因する堆積物の量を低減できる。

【0013】

前記処理ガスが、Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ（ｘ及びｚは１以上の整数、ｙは０以上の整数）ガスを含んでもよい。

【0014】

前記エッチングする工程では、前記プラズマに前記第１領域及び前記第２領域を晒すことによって、前記第１領域上にタングステン含有保護層を形成しつつ、前記第２領域をエッチングしてもよい。この場合、第１領域はエッチングされ難い。

【0015】

前記第１材料は、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、タングステン、タングステンカーバイド及び窒化チタンのうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0016】

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、六フッ化タングステンガス及び貴ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマにより、前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記エッチングする工程において、前記貴ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記六フッ化タングステンガスの流量が最も多い。

【0017】

上記エッチング方法では、第２領域をエッチングすることによって凹部が形成される。上記エッチング方法によれば、六フッ化タングステンガスの流量が最も多いので、処理ガスに起因する堆積物の量を低減できる。そのため、大きい設計寸法を有する凹部の寸法がシュリンクする現象（ローディング）を抑制できる。よって、良好な形状を有する凹部を形成できる。

【0018】

一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、第１材料を含む第１領域と、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第２領域とを含む、基板支持器と、タングステン含有ガスを含む処理ガスを前記チャンバ内に供給するように構成されたガス供給部と、前記チャンバ内で前記処理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、制御部と、を備え、前記制御部は、前記プラズマにより前記第２領域がエッチングされるように、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に構成され、前記制御部は、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量が最も多くなるように前記ガス供給部を制御するように構成される。

【0019】

上記プラズマ処理装置では、第２領域をエッチングすることによって凹部が形成される。上記プラズマ処理装置によれば、タングステン含有ガスの流量が最も多いので、処理ガスに起因する堆積物の量を低減できる。そのため、大きい設計寸法を有する凹部の寸法がシュリンクする現象（ローディング）を抑制できる。よって、良好な形状を有する凹部を形成できる。

【0020】

前記プラズマ処理装置が容量結合型のプラズマ処理装置であってもよい。

【0021】

上記プラズマ処理装置は、前記プラズマを生成するために、前記プラズマ処理装置に高周波電力及びバイアス電力を供給する電源を更に備え、前記制御部は、（ａ）第１期間において、前記第１領域上にタングステン含有保護層が形成されるように、前記高周波電力を第１電力とし、前記バイアス電力を前記第１電力より低い第２電力とし、（ｂ）前記第１期間の後の第２期間において、前記高周波電力を前記第１電力より低い第３電力とし、前記バイアス電力を前記第３電力より低い第４電力とし、（ｃ）前記第２期間の後の第３期間において、前記第２領域がエッチングされるように、前記高周波電力を前記第１電力より低い第５電力とし、前記バイアス電力を前記第４電力より高い第６電力とする、ように前記電源を制御するように構成されてもよい。

【0022】

以下、図面を参照して種々の例示的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又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0023】

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。

【0024】

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；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ 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（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）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（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）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。

【0025】

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。

【0026】

以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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電源３１及び／又はＤＣ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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。

【0034】

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、プラズマ生成部１２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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号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。

【0039】

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。

【0040】

図３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。図３に示されるエッチング方法ＭＴ（以下、「方法ＭＴ」という）は、上記実施形態のプラズマ処理装置１により実行され得る。方法ＭＴは、基板Ｗに適用され得る。

【0041】

図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の平面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図４及び図５に示されるように、一実施形態において、基板Ｗは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、下地領域ＵＲ上に設けられてもよい。第１領域Ｒ１は第２領域Ｒ２上に設けられてもよい。第２領域Ｒ２は下地領域ＵＲ上に設けられてもよい。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれは、下地領域ＵＲ上に設けられた膜であってもよい。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１に設けられた凹部内に埋め込まれてもよい。第２領域Ｒ２は第１領域Ｒ１を覆うように設けられてもよい。

【0042】

第１領域Ｒ１は、第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２を有してもよい。第１領域Ｒ１はマスクであってもよい。第１開口ＯＰ１及び第２開口ＯＰ２のそれぞれは、コンタクトホールを形成するための開口であってもよい。第１開口ＯＰ１は、第１方向における寸法Ｘ１と、第１方向に直交する第２方向における寸法Ｙ１とを有する。第２開口ＯＰ２は、第１方向における寸法Ｘ２と、第１方向に直交する第２方向における寸法Ｙ２とを有する。第１方向及び第２方向は、基板Ｗの主面に沿った方向であってもよい。寸法Ｘ１は、寸法Ｘ２と同じであってもよい。寸法Ｙ１は、寸法Ｙ２より大きくてもよい。寸法Ｙ２は、寸法Ｘ２より大きくてもよい。寸法Ｘ１及び寸法Ｘ２のそれぞれ（最小寸法）は、５０ｎｍ以下であってもよい。

【0043】

第１領域Ｒ１は、第１材料を含む。第１材料は、シリコン、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、タングステン（Ｗ）、タングステンカーバイド（ＷＣ）及び窒化チタン（ＴｉＮ_ｘ）のうち少なくとも１つを含んでもよい。第１領域Ｒ１は、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。金属は、タングステン及びチタンのうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0044】

第２領域Ｒ２は、第１材料とは異なる第２材料を含む。第２材料は、シリコン及び酸素を含んでもよい。第２材料は、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）を含んでもよい。

【0045】

下地領域ＵＲは、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。下地領域ＵＲは、シリコン及び窒素を含んでもよい。下地領域ＵＲは、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）を含んでもよい。

【0046】

以下、方法ＭＴについて、方法ＭＴが上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに適用される場合を例にとって、図３～図７を参照しながら説明する。図６は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程を示す断面図である。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴが実行され得る。方法ＭＴでは、図２に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１（基板支持器）上の基板Ｗを処理する。

【0047】

図３に示されるように、方法ＭＴは、工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２を含む。工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２は順に実行され得る。

【0048】

工程ＳＴ１では、図４及び図５に示される基板Ｗを準備する。基板Ｗは、プラズマ処理チャンバ１０内において基板支持部１１により支持され得る。

【0049】

工程ＳＴ２では、図６に示されるように、タングステン含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマＰＬにより、第２領域Ｒ２をエッチングする。第２領域Ｒ２には、第１開口ＯＰ１に対応する第１凹部ＲＳ１と、第２開口ＯＰ２に対応する第２凹部ＲＳ２とが形成され得る。第１凹部ＲＳ１及び第２凹部ＲＳ２のそれぞれはコンタクトホールであってもよい。第１凹部ＲＳ１及び第２凹部ＲＳ２の各底部は、下地領域ＵＲの上面に到達してもよい。工程ＳＴ２を行った後において、第１開口ＯＰ１は寸法Ｙ１１を有し、第２開口ＯＰ２は寸法Ｙ１２を有する。寸法Ｙ１１は寸法Ｙ１２よりも大きい。寸法Ｙ１１は、工程ＳＴ２を行う前の寸法Ｙ１よりも大きい。寸法Ｙ１２は、工程ＳＴ２を行う前の寸法Ｙ２よりも大きい。工程ＳＴ２では、プラズマＰＬに第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を晒すことによって、第１領域Ｒ１上にタングステン含有保護層ＤＰを形成しつつ、第２領域Ｒ２をエッチングしてもよい。

【0050】

エッチングは以下のように行われてもよい。まず、ガス供給部２０により、タングステン含有ガスを含む処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に供給する。次に、プラズマ生成部１２により、プラズマ処理チャンバ１０内で処理ガスからプラズマＰＬを生成する。制御部２は、プラズマＰＬにより第２領域Ｒ２がエッチングされるように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御する。

【0051】

処理ガスは、炭素を含まなくてもよい。処理ガスは、Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ（ｘ及びｚは１以上の整数、ｙは０以上の整数）ガスを含んでもよい。処理ガスは、不活性ガスを含んでもよい。不活性ガスの例は、貴ガスを含む。貴ガスの例は、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス及びキセノンガスを含む。処理ガスは、酸素を含んでもよいし、酸素を含まなくてもよい。処理ガスは、酸素含有ガスを含んでもよい。酸素含有ガスは、Ｏ_２ガス、ＣＯガス、及びＣＯ_２ガスの少なくとも１つを含んでもよい。

【0052】

タングステン含有ガスは、ハロゲン化タングステンガスを含んでもよい。ハロゲン化タングステンガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ_６）ガス、六臭化タングステン（ＷＢｒ_６）ガス、六塩化タングステン（ＷＣｌ_６）ガス及びＷＦ_５Ｃｌガスの少なくとも１つを含んでもよい。ハロゲン化タングステンガスの純度は９９％以上であってもよく、９９．９％以上であってもよく、９９．９９％以上であってもよく、９９．９９９％以上であってもよい。タングステン含有ガスは、ヘキサカルボニルタングステン（Ｗ（ＣＯ）_６）ガスを含んでもよい。

【0053】

工程ＳＴ２において、不活性ガスを除く処理ガスに含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量は最も多い。制御部２は、不活性ガスを除く処理ガスに含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量が最も多くなるようにガス供給部２０を制御する。タングステン含有ガスの流量は、１０ｓｃｃｍ以下であってもよい。Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ（ｘ及びｚは１以上の整数、ｙは０以上の整数）ガスの流量は、４ｓｃｃｍ以下であってもよい。酸素ガスの流量は、４ｓｃｃｍ以下であってもよい。

【0054】

工程ＳＴ２において、基板支持部１１の温度は１００℃以上であってもよく、１２０℃以上であってもよく、１３０℃以上であってもよく、１４０℃以上であってもよく、１５０℃以上であってもよい。また、基板支持部１１の温度は２５０℃以下であってもよく、２００℃以下であってもよい。

【0055】

工程ＳＴ２において、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力は１ｍＴｏｒｒ（０．１３３３Ｐａ）以上であってもよく、１０ｍＴｏｒｒ（１．３３３Ｐａ）以上であってもよい。また、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力は５０ｍＴｏｒｒ（６．６６５Ｐａ）以下であってもよく、３０ｍＴｏｒｒ（３．９９９Ｐａ）以下であってもよい。

【0056】

不活性ガスを除く処理ガスに含まれる全てのガスのうち炭素含有ガスの流量が最も多いと、大きい設計寸法を有する凹部に炭素を含む堆積物が付着し易い。その結果、大きい設計寸法を有する凹部において、凹部の寸法がシュリンクする現象（ローディング）が生じる。一方、上記方法ＭＴによれば、タングステン含有ガスの流量が最も多いので、処理ガスに起因する堆積物の量を低減できる。そのため、大きい設計寸法を有する第１開口ＯＰ１の寸法Ｙ１（第１凹部ＲＳ１の寸法）がシュリンクする現象（ローディング）を抑制できる。よって、良好な形状を有する第１凹部ＲＳを形成できる。また、第１凹部ＲＳ１の側壁は垂直形状を有する。さらに、上記方法ＭＴによれば、プラズマＰＬによる第１領域Ｒ１のエッチング量が小さい。その結果、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比を向上できる。また、第２領域Ｒ２のエッチングレートも向上できる。

【0057】

図７は、基板支持部１１の本体部１１１中の電極に与えられるバイアス電力及び対向電極に与えられるＲＦ電力の時間変化を示すタイミングチャートの一例である。このタイミングチャートは、方法ＭＴにおける工程ＳＴ２に関連する。工程ＳＴ２では、本体部１１１中の電極にバイアス電力が与えられてもよい。バイアス電力は、例えばＲＦ電力ＬＦであってもよい。以下の記載は、直径３００ミリメートルの基板に用いられる電力の例である。ＲＦ電力ＬＦは１０Ｗ以上、３００Ｗ以下であってもよく、３０Ｗ以上、２００Ｗ以下であってもよく、５０Ｗ以上、１００Ｗ以下であってもよい。ＲＦ電力ＬＦの周波数は、１００ｋＨｚ以上、４０．６８ＭＨｚ以下であってもよい。ＲＦ電力ＬＦが小さいと、プラズマＰＬ中のイオンによる第１領域Ｒ１のエッチングが抑制される。工程ＳＴ２では、対向電極にＲＦ電力ＨＦが与えられてもよい。ＲＦ電力ＨＦは５０Ｗ以上、１０００Ｗ以下であってもよく、８０Ｗ以上、８００Ｗ以下であってもよく、１００Ｗ以上、５００Ｗ以下であってもよい。ＲＦ電力ＨＦの周波数は、２７ＭＨｚ以上、１００ＭＨｚ以下であってもよい。ＲＦ電力ＬＦ及びＲＦ電力ＨＦは、周期ＣＹで周期的に印加されてもよい。なお、バイアス電力は、基板支持部１１の導電性部材に供給されてもよい。また、ＲＦ電力ＨＦは、１又は複数のコイルを含むアンテナに供給されてもよい。

【0058】

プラズマＰＬのイオンエネルギーは、５０ｅＶ（８．０×１０^－１８Ｊ）以上、７００ｅＶ（１．１×１０^－１６Ｊ）以下であってもよく、１００ｅＶ（１．６×１０^－１７Ｊ）以上、６００ｅＶ（９．６×１０^－１７Ｊ）以下であってもよく、１２０ｅＶ以上（１．９×１０^－１７Ｊ）、５００ｅＶ（８．０×１０^－１７Ｊ）以下であってもよい。なお、本開示のイオンエネルギーは、基板上面に入射する平均イオンエネルギーであってもよく、基板上面に入射するイオンエネルギーの分布として表されてもよい。

【0059】

周期ＣＹは、第１期間ＰＡ、第２期間ＰＢ及び第３期間ＰＣを含み得る。第１期間ＰＡにおいて、ＲＦ電力ＨＦは高電力Ｈ２（第１電力。例えば１００Ｗ超）に維持され、ＲＦ電力ＬＦは低電力Ｌ１（第２電力。例えば１００Ｗ未満）に維持される。第１期間ＰＡでは、タングステン含有保護層ＤＰの堆積が促進される。第１期間ＰＡの後の第２期間ＰＢにおいて、ＲＦ電力ＨＦは低電力Ｌ２（第３電力。例えば２００Ｗ未満）に維持され、ＲＦ電力ＬＦは低電力Ｌ１（第４電力。例えば１００Ｗ未満）に維持される。低電力Ｌ２は、高電力Ｈ２よりも小さく、低電力Ｌ１よりも大きい。第２期間ＰＢにおけるＲＦ電力ＬＦの低電力Ｌ１は、第１期間ＰＡにおけるＲＦ電力ＬＦの低電力Ｌ１と異なってもよい。例えば、第２期間ＰＢにおけるＲＦ電力ＬＦの低電力Ｌ１は、第１期間ＰＡにおけるＲＦ電力ＬＦの低電力Ｌ１より大きくてもよい。第２期間ＰＢの後の第３期間ＰＣにおいて、ＲＦ電力ＨＦは低電力Ｌ２（第５電力。例えば２００Ｗ未満）に維持され、ＲＦ電力ＬＦは高電力Ｈ１（第６電力。例えば５０Ｗ超）に維持される。高電力Ｈ１は、低電力Ｌ１よりも大きく、高電力Ｈ２よりも小さい。第３期間ＰＣにおけるＲＦ電力ＨＦの低電力Ｌ２は、第２期間ＰＢにおけるＲＦ電力ＨＦの低電力Ｌ２と異なってもよい。例えば、第３期間ＰＣにおけるＲＦ電力ＨＦの低電力Ｌ２は、第２期間ＰＢにおけるＲＦ電力ＨＦの低電力Ｌ２より小さくてもよい。第３期間ＰＣでは、第２領域Ｒ２のエッチングが促進される。第２期間ＰＢは、第１期間ＰＡから第３期間ＰＣへの遷移期間である。工程ＳＴ２では、第１期間ＰＡ、第２期間ＰＢ及び第３期間ＰＣを含む周期ＣＹに対応する１サイクルが２回以上繰り返して実施されてもよい。

【0060】

周期ＣＹにおいて第１期間ＰＡが占める割合は、周期ＣＹにおいて第３期間ＰＣが占める割合よりも小さい。周期ＣＹにおいて第１期間ＰＡが占める割合は、１０％以上であってもよいし、５０％未満であってもよい。第１期間ＰＡが占める割合が大きいと、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比が大きくなる。第１期間ＰＡが占める割合が小さいと、第１凹部ＲＳ１及び第２凹部ＲＳ２の閉塞が抑制される。周期ＣＹにおいて第３期間ＰＣが占める割合は、５０％以上であってもよい。第３期間ＰＣが占める割合が大きいと、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比が大きくなる。周期ＣＹを規定する周波数は、１ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下であり得る。周期ＣＹの時間長は、周期ＣＹを規定する周波数の逆数である。

【0061】

制御部２は、図７に示されるＲＦ電力ＨＦ及びＲＦ電力ＬＦがプラズマ処理装置１に供給されるように、電源３０を制御してもよい。制御部２は、一定のＲＦ電力ＨＦ及び一定ＲＦ電力ＬＦがプラズマ処理装置１に供給されるように、電源３０を制御してもよい。

【0062】

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。

【0063】

以下、方法ＭＴ１の評価のために行った種々の実験について説明する。以下に説明する実験は、本開示を限定するものではない。

【0064】

（第１実験）
第１実験では、タングステンカーバイド（ＷＣ）を含む第１領域Ｒ１と、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した（図４及び図５参照）。第１領域Ｒ１は、寸法Ｙ１を有する第１開口ＯＰ１と、寸法Ｙ２を有する第２開口ＯＰ２とを有する。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ２を実施した。工程ＳＴ２において、処理ガスは、六フッ化タングステンガス（ＷＦ_６）とアルゴンガスとの混合ガスである。

【0065】

（第２実験）
第２実験では、工程ＳＴ２において、処理ガスとして、六フッ化タングステンガス（ＷＦ_６）とＣ_４Ｆ_６ガスと酸素ガス（Ｏ_２）とアルゴンガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。六フッ化タングステンガス（ＷＦ_６）の流量は、Ｃ_４Ｆ_６ガスの流量よりも多く、酸素ガス（Ｏ_２）の流量よりも多かった。

【0066】

（第３実験）
第３実験では、工程ＳＴ２において、処理ガスとして、ＣＦ_４ガスとＣ_４Ｆ_６ガスと酸素ガス（Ｏ_２）とアルゴンガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。

【0067】

（第４実験）
第４実験では、工程ＳＴ２において、処理ガスとして、Ｃ_４Ｆ_６ガスと酸素ガス（Ｏ_２）とアルゴンガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。

【0068】

（ＴＥＭ画像）
図８は、第１実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像の例を示す図である。図８に示されるように、第２領域Ｒ２がエッチングされることにより、第１凹部ＲＳ１及び第２凹部ＲＳ２が形成された。第１凹部ＲＳ１及び第２凹部ＲＳ２の側壁は垂直形状を有していた。また、第１実験では、第１領域Ｒ１上にタングステン含有保護層ＤＰが形成されることが確認された。

【0069】

（ローディング）
第１実験において、工程ＳＴ２を行う前の第１開口ＯＰ１の寸法Ｙ１と、工程ＳＴ２を行った後の第１開口ＯＰ１の寸法Ｙ１１との差を測定した。Ｙ１１－Ｙ１の値は２．０ｎｍであった。よって、工程ＳＴ２を行うことにより、第１開口ＯＰ１の寸法が２．０ｎｍ増加したことが分かる。また、第１実験において、工程ＳＴ２を行う前の第２開口ＯＰ２の寸法Ｙ２と、工程ＳＴ２を行った後の第２開口ＯＰ２の寸法Ｙ１２との差を測定した。Ｙ１２－Ｙ２の値は０．９ｎｍであった。よって、工程ＳＴ２を行うことにより、第２開口ＯＰ２の寸法が０．９ｎｍ増加したことが分かる。大きい設計寸法を有する第１開口ＯＰ１の寸法の増加幅（２．０ｎｍ）は、小さい設計寸法を有する第２開口ＯＰ２の寸法の増加幅（０．９ｎｍ）よりも大きい。よって、１．１ｎｍの逆ローディングが確認された。逆ローディングは、大きい設計寸法を有する開口の寸法の増加幅が、小さい設計寸法を有する開口の寸法の増加幅よりも大きくなる現象である。

【0070】

第２実験において、Ｙ１１－Ｙ１の値は３．３ｎｍであり、Ｙ１２－Ｙ２の値は０．６ｎｍであった。よって、２．７ｎｍの逆ローディングが確認された。

【0071】

第３実験において、Ｙ１１－Ｙ１の値は８．５ｎｍであり、Ｙ１２－Ｙ２の値は４．３ｎｍであった。よって、４．２ｎｍの逆ローディングが確認された。

【0072】

第４実験において、Ｙ１１－Ｙ１の値は－０．８ｎｍであり、Ｙ１２－Ｙ２の値は－０．４ｎｍであった。よって、０．４ｎｍの順ローディングが確認された。順ローディングは、大きい設計寸法を有する開口の寸法の減少幅が、小さい設計寸法を有する開口の寸法の減少幅よりも大きくなる現象である。

【0073】

（エッチング選択比）
第１実験において、工程ＳＴ２を行う前のタングステン含有膜（第１領域Ｒ１）の厚さＴＨ１と、工程ＳＴ２を行った後のタングステン含有膜（第１領域Ｒ１及びタングステン含有保護層ＤＰ）の厚さＴＨ２との差を測定した。ＴＨ２－ＴＨ１の値は６．１ｎｍであった。一方、第１凹部ＲＳ１の深さは９５．２ｎｍであった。これは、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比が無限大であることを示す。言い換えると、第２領域Ｒ２に比して第１領域Ｒ１は全くエッチングされないことを示す。

【0074】

第２実験において、ＴＨ２－ＴＨ１の値は－１．８ｎｍであった。一方、第１凹部ＲＳ１の深さは１６４．１ｎｍであった。よって、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比は９１．２であった。

【0075】

第３実験において、ＴＨ２－ＴＨ１の値は－１５．０ｎｍであった。一方、第１凹部ＲＳ１の深さは１８０．４ｎｍであった。よって、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比は１２．０であった。

【0076】

第４実験において、ＴＨ２－ＴＨ１の値は－４．６ｎｍであった。一方、第１凹部ＲＳ１の深さは６８．７ｎｍであった。よって、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比は１５．０であった。

【0077】

第１実験～第４実験の結果から、不活性ガスを除く処理ガスに含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量が最も多い場合に、逆ローディング及び高いエッチング選択比が得られることが分かる。

【0078】

本開示は、以下の態様をさらに含む。

【0079】

（付記１）
シリコン含有膜をエッチングするためのエッチングガス組成物であって、タングステン含有ガスを含み、不活性ガスを除くエッチングガス組成物に含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量が最も多い、エッチングガス組成物。

【0080】

（付記２）
タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含む、（付記１）に記載のエッチングガス組成物。

【0081】

（付記３）
六フッ化タングステンガスの純度が９９％以上である、（付記２）に記載のエッチングガス組成物。

【0082】

（付記４）
炭素を含まない、（付記１）～（付記３）のいずれか１つに記載のエッチングガス組成物。

【0083】

（付記５）
Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ（ｘ及びｚは１以上の整数、ｙは０以上の整数）ガスを含む、（付記１）～（付記３）のいずれか１つに記載のエッチングガス組成物。

【0084】

以上の説明から、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。

【符号の説明】

【0085】

１…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…プラズマ処理チャンバ、１１…基板支持部、１２…プラズマ生成部、２０…ガス供給部、ＰＬ…プラズマ、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｗ…基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】