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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】P2024135661
(43)【公開日】2024-10-04
(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 20060101AFI20240927BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023046455
(22)【出願日】2023-03-23
(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】畑崎 芳成
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004AA09
5F004BA09
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB25
5F004BB26
5F004BB28
5F004CA03
5F004CA06
5F004CA08
5F004DA00
5F004DA01
5F004DA03
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA23
5F004DA24
5F004DA25
5F004DB03
5F004DB07
5F004EA03
5F004EA13
5F004EA28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】開口を有する第１の領域の下に位置する第２の領域の肩部上に堆積物を効率よく形成す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ＭＴは、基板を提供する工程ＳＴ１を含む。基板は、開口を有する第１の領域と、第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、第２の領域は、開口に連通する凹部を含み、基板の主面に垂直な方向から見て、第２の領域は、開口内に位置する肩部を含み、肩部は、凹部の側壁の上端を含み、第２の領域は、シリコンを含むと共に、第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む。方法はまた、炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、肩部上に堆積物を形成する工程ＳＴ３と、第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、凹部の底部をエッチングする工程ＳＴ４と、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】エッチング方法ＭＴは、基板を提供する工程ＳＴ１を含む。基板は、開口を有する第１の領域と、第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、第２の領域は、開口に連通する凹部を含み、基板の主面に垂直な方向から見て、第２の領域は、開口内に位置する肩部を含み、肩部は、凹部の側壁の上端を含み、第２の領域は、シリコンを含むと共に、第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む。方法はまた、炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、肩部上に堆積物を形成する工程ＳＴ３と、第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、凹部の底部をエッチングする工程ＳＴ４と、を含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）基板を提供する工程であり、
前記基板は、開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む、工程と、
（ｂ）炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
前記基板は、開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む、工程と、
（ｂ）炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【請求項2】
前記第１の処理ガスは、水素含有ガスを更に含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項3】
前記第１の処理ガスは、炭素及び水素を含むガスを更に含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項4】
前記炭素及び水素を含むガスは、ハイドロカーボンガスである、請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項5】
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量よりも大きい、請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項6】
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の３倍以上である、請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項7】
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の１０倍以下である、請求項６に記載のエッチング方法。
【請求項8】
前記炭素及び酸素を含むガスは、ＣＯ、ＣＯ２、及びＣＯＳからなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項9】
前記第１の処理ガスは、貴ガスを更に含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項10】
前記第２の処理ガスは、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項11】
前記（ｂ）では、前記第１の領域上に前記堆積物が形成される、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項12】
（ｄ）前記（ｂ）及び前記（ｃ）を繰り返す工程を更に含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項13】
前記（ｄ）において、前記（ｂ）の前に前記基板をクリーニングする、請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項14】
（ｅ）前記（ａ）と前記（ｂ）との間において、前記基板をクリーニングする工程を更に含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項15】
前記（ａ）は、前記第１の処理ガス及び前記第２の処理ガスとは異なる第３の処理ガスから生成される第３のプラズマにより、前記開口及び前記凹部内に設けられた前記第１の領域をエッチングする工程を含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項16】
前記第２の処理ガスは、酸素含有ガスを含まない、請求項１５に記載のエッチング方法。
【請求項17】
前記第３の処理ガスは、酸素含有ガスを含む、請求項１６に記載のエッチング方法。
【請求項18】
前記（ｂ）及び前記（ｃ）は、同一のチャンバ内において実施される、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項19】
前記（ｂ）は、第１のチャンバ内において実施され、前記（ｃ）は、前記第１のチャンバとは異なる第２のチャンバ内において実施される、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項20】
プラズマ処理装置であって、
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部と、
炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガス及び前記第１の処理ガスとは異なる第２の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、
前記第１の処理ガスから第１のプラズマを生成し、前記第２の処理ガスから第２の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、
前記基板は、
開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含み、
前記制御部は、
前記第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成し、
前記第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングするように、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る、プラズマ処理装置。
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部と、
炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガス及び前記第１の処理ガスとは異なる第２の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、
前記第１の処理ガスから第１のプラズマを生成し、前記第２の処理ガスから第２の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、
前記基板は、
開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含み、
前記制御部は、
前記第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成し、
前記第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングするように、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、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、凹部を含む膜及び膜上に設けられたマスクを有する基板に対して、凹部の底部をエッチングする技術を開示する。特許文献１では、マスク上に選択的に堆積物を形成した後に、凹部の底部をエッチングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１１９９１８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、開口を有する第１の領域の下に位置する第２の領域の肩部上に堆積物を効率よく形成することができる技術を提供する。
【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、（ａ）基板を提供する工程であり、前記基板は、開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む、工程と、（ｂ）炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成する工程と、（ｃ）前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングする工程と、を含む。
【発明の効果】
【0006】
一つの例示的実施形態によれば、開口を有する第１の領域の下に位置する第２の領域の肩部上に堆積物を効率よく形成することができる技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
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。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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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、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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
図４は、方法ＭＴが適用され得る一例の基板Ｗの断面図である。基板Ｗは、開口ＯＰを有する第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１の下に位置する第２の領域Ｒ２とを有する。第２の領域Ｒ２は、開口ＯＰに連通する凹部ＲＳを含む。凹部ＲＳは、底部ＲＳａ及び側壁ＲＳｂを備える。開口ＯＰ及び凹部ＲＳは、ホールパターンを有してもよいし、ラインパターンを有してもよい。
【0028】
第１の領域Ｒ１は、シリコン（Ｓｉ）を含んでもよい。第１の領域Ｒ１は、シリコン及び酸素（Ｏ）を含んでもよい。第１の領域Ｒ１は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。
【0029】
第２の領域Ｒ２は、基板Ｗの主面に垂直な方向から見て、開口ＯＰ内に位置する肩部ＲＳｄを含む。基板Ｗの主面に垂直な方向は、基板Ｗの面方向に垂直な方向であってもよいし、基板Ｗの厚さ方向であってもよいし、第１の領域Ｒ１から第２の領域Ｒ２に向かう方向であってもよい。基板Ｗの主面に垂直な方向から見て、肩部ＲＳｄは、露出していてもよい。肩部ＲＳｄは、側壁ＲＳｂの上端ＲＳｃ１を含む。上端ＲＳｃ１は、開口ＯＰを画定する側壁の下端と一致してもよい。
【0030】
凹部ＲＳは、開口ＯＰの内径よりも小さい内径を有してもよい。凹部ＲＳは、側壁ＲＳｂの上端ＲＳｃ１において開口ＯＰの内径と同じ内径を有してもよい。凹部ＲＳは、上端ＲＳｃ１よりも下方の位置ＲＳｃ２において、開口ＯＰの内径より小さい内径を有してもよい。肩部ＲＳｄは、位置ＲＳｃ２を含んでもよい。肩部ＲＳｄは、側壁ＲＳｂの上端ＲＳｃ１から位置ＲＳｃ２に向かって、凹部ＲＳの内径が徐々に狭くなるように形成されていてもよい。あるいは、凹部ＲＳは、上端ＲＳｃ１において、開口ＯＰの内径より小さい内径を有してもよい。
【0031】
第２の領域Ｒ２は、シリコンを含むと共に、第１の領域Ｒ１に含まれる材料とは異なる材料を含む。第２の領域Ｒ２は、シリコン及び窒素（Ｎ）を含んでもよい。第２の領域Ｒ２は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。
【0032】
基板Ｗは、開口ＭＯＰを有するマスクＭＫを更に備えてもよい。マスクＭＫは、第１の領域Ｒ１上に位置する。マスクＭＫの開口ＭＯＰは、第１の領域Ｒ１の開口ＯＰに連通する。マスクＭＫは、炭素含有膜又は金属含有膜を含んでもよい。炭素含有膜は、アモルファスカーボン膜を含んでもよい。金属含有膜は、ケイ化タングステン（ＷＳｉ）、炭化タングステン（ＷＣ）、及び窒化チタン（ＴｉＮ）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。
【0033】
基板Ｗは、下地膜ＵＲを更に備えてもよい。下地膜ＵＲは、第２の領域Ｒ２の下に位置する。下地膜ＵＲは、第１の領域Ｒ１及び第２の領域Ｒ２に含まれる材料とは異なる材料を含んでもよい。下地膜ＵＲは、シリコンを含んでもよい。
【0034】
基板Ｗは、複数の突起部ＧＡを更に備えてもよい。複数の突起部ＧＡは、第２の領域Ｒ２と下地膜ＵＲとの間に配置される。複数の突起部ＧＡは、下地膜ＵＲの上面に沿って配列されてもよい。複数の突起部ＧＡは、第２の領域Ｒ２によって覆われてもよい。凹部ＲＳの底部ＲＳａは、隣り合う複数の突起部ＧＡ間に配置されてもよい。複数の突起部ＧＡは、凹部ＲＳから離れて配置されてもよい。各突起部ＧＡは、トランジスタのゲート領域を形成してもよい。
【0035】
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４～図７を参照しながら説明する。図４～図７のそれぞれは、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上の基板Ｗを処理する。
【0036】
図３に示されるように、方法ＭＴは、工程ＳＴ１～工程ＳＴ５を含み得る。工程ＳＴ１～工程ＳＴ５は、順に実行され得る。工程ＳＴ４は、工程ＳＴ３と同じプラズマ処理チャンバ１０内において実施されてもよい。方法ＭＴは、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ５の少なくとも一つを含まなくてもよい。詳細については後述するが、工程ＳＴ３では、第１の処理ガスから生成される第１のプラズマが使用され、工程ＳＴ４では、第２の処理ガスから生成される第２のプラズマが使用される。
【0037】
（工程ＳＴ１）
工程ＳＴ１では、図４に示される基板Ｗを提供する。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。
工程ＳＴ１では、図４に示される基板Ｗを提供する。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。
【0038】
基板Ｗは、ＳＡＣ（セルフアラインコンタクト）工程におけるエッチングによって、第１の領域Ｒ１がエッチングされた状態において提供されてもよい。ＳＡＣ工程におけるエッチングは、プラズマ処理装置１を用いて実施されてもよい。ＳＡＣ工程におけるエッチングは、工程ＳＴ１～工程ＳＴ５と同じプラズマ処理チャンバ１０内において実施されてもよい。
【0039】
図５は、ＳＡＣ工程におけるエッチングがされる前の基板Ｗの断面図を示す。図５に示されるように、ＳＡＣ工程におけるエッチングがされる前では、第１の領域Ｒ１は、図４に示される開口ＯＰ及び凹部ＲＳ内に設けられていてもよい。ＳＡＣ工程におけるエッチングでは、第１の処理ガス及び第２の処理ガスとは異なる第３の処理ガスから生成される第３のプラズマにより、開口ＯＰ及び凹部ＲＳ内に設けられた第１の領域Ｒ１をエッチングしてもよい。マスクＭＫの開口ＭＯＰを介して第１の領域Ｒ１がエッチングされることにより、開口ＯＰが形成され、凹部ＲＳが露出してもよい。ＳＡＣ工程におけるエッチングでは、開口ＯＰ及び凹部ＲＳが突起部ＧＡと接触しないように、開口ＯＰ及び凹部ＲＳを形成してもよい。ＳＡＣ工程におけるエッチングがされた後の基板Ｗでは、図４に示されるように、肩部ＲＳｄは、露出していてもよい。
【0040】
第３の処理ガスは、フッ素含有ガスを含んでもよい。フッ素含有ガスは、フルオロカーボンガス（ＣｘＦｙガス）及びハイドロフルオロカーボンガス（ＣｘＨｙＦｚガス）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。ｘ、ｙ及びｚは正の整数を示す。フルオロカーボンガスは、メタンガス（ＣＦ４ガス）、ヘキサフルオロプロペンガス（Ｃ３Ｆ６ガス）、八フッ化プロパンガス（Ｃ３Ｆ８ガス）、オクタフルオロシクロブタンガス（Ｃ４Ｆ８ガス）及びヘキサフルオロ１，３ブタジエンガス（Ｃ４Ｆ６ガス）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、ジフルオロメタンガス（ＣＨ２Ｆ２ガス）、トリフルオロメタンガス（ＣＨＦ３ガス）及びフルオロメタンガス（ＣＨ３Ｆガス）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。第３の処理ガスは、酸素含有ガスを更に含んでもよい。酸素含有ガスは、酸素ガスを含んでもよい。第３の処理ガスは、貴ガスを更に含んでもよい。
【0041】
（工程ＳＴ２）
工程ＳＴ２では、基板Ｗをクリーニングしてもよい。工程ＳＴ２では、第１の領域Ｒ１のエッチングにより生成された残渣が除去されてもよい。工程ＳＴ２において、プラズマ処理チャンバ１０内においてクリーニング用ガスから生成されるクリーニング用プラズマにより、基板Ｗをクリーニングしもよい。クリーニング用ガスは、酸素含有ガスを含んでもよい。クリーニング用ガスは、窒素ガス及び水素ガスを含む混合ガスを含んでもよい。
工程ＳＴ２では、基板Ｗをクリーニングしてもよい。工程ＳＴ２では、第１の領域Ｒ１のエッチングにより生成された残渣が除去されてもよい。工程ＳＴ２において、プラズマ処理チャンバ１０内においてクリーニング用ガスから生成されるクリーニング用プラズマにより、基板Ｗをクリーニングしもよい。クリーニング用ガスは、酸素含有ガスを含んでもよい。クリーニング用ガスは、窒素ガス及び水素ガスを含む混合ガスを含んでもよい。
【0042】
（工程ＳＴ３）
工程ＳＴ３では、図６に示されるように、第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを形成する。堆積物ＤＰは、炭素を含んでもよい。図６は、工程ＳＴ３における基板Ｗの断面図を示す。工程ＳＴ３では、肩部ＲＳｄ上に優先的に堆積物ＤＰを形成する。これにより、工程ＳＴ３の後の工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄを保護しながら凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングすることができる。なお、図６、図７、及び図９では、堆積物ＤＰが形成される場所を強調して示している。図６、図７、及び図９における堆積物ＤＰの厚さは、実際と異なっていてもよい。
工程ＳＴ３では、図６に示されるように、第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを形成する。堆積物ＤＰは、炭素を含んでもよい。図６は、工程ＳＴ３における基板Ｗの断面図を示す。工程ＳＴ３では、肩部ＲＳｄ上に優先的に堆積物ＤＰを形成する。これにより、工程ＳＴ３の後の工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄを保護しながら凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングすることができる。なお、図６、図７、及び図９では、堆積物ＤＰが形成される場所を強調して示している。図６、図７、及び図９における堆積物ＤＰの厚さは、実際と異なっていてもよい。
【0043】
図６に示されるように、工程ＳＴ３では、肩部ＲＳｄの他に、第１の領域Ｒ１又はマスクＭＫ上にも堆積物ＤＰが形成されてもよい。工程ＳＴ３において、凹部ＲＳの底部ＲＳａ上に堆積物ＤＰが形成されてもよい。肩部ＲＳｄ上に形成される堆積物ＤＰの厚さは、底部ＲＳａ上に形成される堆積物ＤＰの厚さより大きくてもよい。第１の領域Ｒ１又はマスクＭＫ上に形成される堆積物ＤＰの厚さは、肩部ＲＳｄ上に形成される堆積物ＤＰの厚さより大きくてもよい。底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さが小さいと、工程ＳＴ４において底部ＲＳａのエッチングを促進できる。堆積物ＤＰの堆積に関する評価の指標として、底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さに対する肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さの比率（肩部Ｒｓｄ上の堆積物ＤＰの厚さ／底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さ。以下、「Ｍ／Ｂ比率」ともいう。）を用いてもよい。Ｍ／Ｂ比率は、３以上であってもよい。堆積物ＤＰの堆積に関する評価の別の指標として、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さに対する底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さの比率（底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さ／マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さ。以下、「Ｂ／Ｔ比率」ともいう。）を用いてもよい。Ｂ／Ｔ比率は、０．３以下（３０％以下）であってもよい。
【0044】
第１の処理ガスは、炭素及び酸素を含む。炭素及び酸素を含むガスは、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、及び硫化カルボニル（ＣＯＳ）からなる群から選ばれる少なくとも１つを含んでもよい。第１の処理ガスは、水素含有ガスを更に含んでもよい。第１の処理ガスは、炭素及び水素を含むガスを更に含んでもよい。炭素及び水素を含むガスは、ハイドロカーボンガス（ＣｘＨｙガス）であってもよい。ｘ及びｙは正の整数である。ハイドロカーボンガスは、ＣＨ４であってもよい。第１の処理ガスは、ハイドロフルオロカーボンガスであってもよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、ＣＨ３Ｆガスであってもよい。第１の処理ガスは、貴ガスを更に含んでもよい。貴ガスは、アルゴンガス（Ａｒガス）であってもよい。
【0045】
第１の処理ガスでは、炭素及び酸素を含むガスの流量が、炭素及び水素を含むガスの流量よりも大きくてもよい。第１の処理ガスでは、炭素及び酸素を含むガスの流量が、炭素及び水素を含むガスの流量の３倍以上であってもよい。第１の処理ガスでは、炭素及び酸素を含むガスの流量が、炭素及び水素を含むガスの流量の１０倍以下であってもよい。炭素及び酸素を含むガスの流量は、５０ｓｃｃｍ以上１２０ｓｃｃｍ以下であってもよい。炭素及び酸素を含むガスの流量は、８０ｓｃｃｍ以上１００ｓｃｃｍ以下であってもよい。炭素及び水素を含むガスの流量は、５ｓｃｃｍ以上３０ｓｃｃｍ以下であってもよい。炭素及び水素を含むガスの流量は、１０ｓｃｃｍ以上２０ｓｃｃｍ以下であってもよい。
【0046】
（工程ＳＴ４）
工程ＳＴ４では、第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングする。図７は、工程ＳＴ４における基板Ｗの断面図を示す。図７に示されるように、工程ＳＴ４では、底部ＲＳａが下地膜ＵＦに到達してもよい。工程ＳＴ４では、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰ及びマスクＭＫ上の堆積物ＤＰがエッチングされてもよい。工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さ及びマスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さは減少してもよい。工程ＳＴ４では、底部ＲＳａのエッチングと共に、底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰが完全に除去されてもよい。
工程ＳＴ４では、第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングする。図７は、工程ＳＴ４における基板Ｗの断面図を示す。図７に示されるように、工程ＳＴ４では、底部ＲＳａが下地膜ＵＦに到達してもよい。工程ＳＴ４では、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰ及びマスクＭＫ上の堆積物ＤＰがエッチングされてもよい。工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さ及びマスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さは減少してもよい。工程ＳＴ４では、底部ＲＳａのエッチングと共に、底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰが完全に除去されてもよい。
【0047】
第２の処理ガスは、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含んでもよい。水素含有ガスは、水素ガスを含んでもよい。第２の処理ガスに含まれるフッ素含有ガスの例は、第３の処理ガスに含まれるフッ素含有ガスの例と同じであってもよい。第２の処理ガスでは、水素含有ガスの流量が、フッ素含有ガスの流量よりも大きくてもよい。第２の処理ガスは、酸素含有ガスを含まなくてもよい。
【0048】
（工程ＳＴ５）
工程ＳＴ５では、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返してもよい。工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返すことによって、肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを補充しつつ、図７に示されるように、底部ＲＳａをエッチングできる。工程ＳＴ５において、工程ＳＴ３の前に基板Ｗをクリーニングしてもよい。つまり、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を１回ずつ行う工程を１サイクルとした場合に、基板Ｗのクリーニングにより堆積物ＤＰを除去した後で、次のサイクルを開始してもよい。工程ＳＴ５における基板Ｗのクリーニングは、工程ＳＴ２と同じように行われてもよい。
工程ＳＴ５では、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返してもよい。工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返すことによって、肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを補充しつつ、図７に示されるように、底部ＲＳａをエッチングできる。工程ＳＴ５において、工程ＳＴ３の前に基板Ｗをクリーニングしてもよい。つまり、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を１回ずつ行う工程を１サイクルとした場合に、基板Ｗのクリーニングにより堆積物ＤＰを除去した後で、次のサイクルを開始してもよい。工程ＳＴ５における基板Ｗのクリーニングは、工程ＳＴ２と同じように行われてもよい。
【0049】
方法ＭＴによれば、工程ＳＴ３において、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ上に優先的に堆積物ＤＰが形成される。これにより、工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄを保護しながら凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングすることが可能となる。
【0050】
工程ＳＴ３において、第１の処理ガスは、水素含有ガスを更に含んでもよい。この場合、堆積物ＤＰのエッチング耐性を向上させることができる。これにより、工程ＳＴ４において、堆積物ＤＰの厚さの減少を低減できる。その結果、肩部ＲＳｄが削られたり、マスクＭＫが削られたりすることを抑制することができる。
【0051】
工程ＳＴ３において、第１の処理ガスは、炭素及び水素を含むガスを更に含んでもよい。この場合、肩部ＲＳｄ上に堆積する堆積物ＤＰの厚さを厚くすることができる。これにより、工程ＳＴ４の後において、肩部ＲＳｄに堆積する堆積物ＤＰの残り厚さを厚くすることができる。
【0052】
工程ＳＴ３において、第１の処理ガスは、貴ガスを含んでもよい。この場合、貴ガスの流量を調整することによって、堆積物ＤＰの厚さを調整することができる。
【0053】
工程ＳＴ３では、第１の領域Ｒ１又はマスクＭＫ上に堆積物ＤＰが形成されてもよい。この場合、工程ＳＴ４において、第１の領域Ｒ１又はマスクＭＫが削られることを抑制することができる。
【0054】
方法ＭＴは、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を繰り返す工程ＳＴ５を更に含んでもよい。この場合、工程ＳＴ４のエッチングにより堆積物ＤＰが削られた場合においても、堆積物ＤＰを繰り返し追加して堆積することができる。
【0055】
方法ＭＴは、工程ＳＴ１と工程ＳＴ３との間において、基板Ｗをクリーニングする工程ＳＴ２を含んでもよい。この場合、工程ＳＴ３において、開口ＭＯＰ、開口ＯＰ又は凹部ＲＳの閉塞を抑制できる。
【0056】
方法ＭＴは、工程ＳＴ５において、工程ＳＴ３の前に基板Ｗをクリーニングしてもよい。この場合、基板Ｗをクリーニングした後の工程ＳＴ３において、開口ＭＯＰ、開口ＯＰ又は凹部ＲＳの閉塞を抑制できる。
【0057】
図８は、方法ＭＴが適用され得る変形例に係る基板Ｗ１の断面図である。基板Ｗ１は、以下の点を除き基板Ｗと同じ構成を有してもよい。基板Ｗ１では、第２の領域Ｒ２が、一つの開口ＯＰに連通する複数の凹部ＲＳを有してもよい。第２の領域Ｒ２は、中間領域ＲＳ２１を含んでもよい。中間領域ＲＳ２１は、隣り合う複数の凹部ＲＳの間に形成されていてもよい。中間領域ＲＳ２１は、突起部ＧＡを覆ってもよい。基板Ｗ１の主面に垂直な方向から見て、開口ＯＰ内に中間領域ＲＳ２１が位置してもよい。中間領域ＲＳ２１は、複数の肩部ＲＳｄを有してもよい。複数の肩部ＲＳｄは第１及び第２の肩部ＲＳｄを含む。第１の肩部ＲＳｄは、複数の凹部ＲＳのうち第１の凹部ＲＳの側壁ＲＳｂの上端ＲＳｃ１を含む。第２の肩部ＲＳｄは、複数の凹部ＲＳのうち第２の凹部ＲＳの側壁ＲＳｂの上端ＲＳｃ１を含む。中間領域ＲＳ２１は、第１の肩部ＲＳｄと第２の肩部ＲＳｄとの間において延在する上面ＲＳ２１ａを有する。中間領域ＲＳ２１上には、第１の領域Ｒ１が形成されていなくてもよい。すなわち、中間領域ＲＳ２１の上面ＲＳ２１ａが露出していてもよい。
【0058】
図９は、基板Ｗ１に方法ＭＴを適用した場合のエッチング方法の一工程を示す断面図である。図９は、工程ＳＴ３における基板Ｗ１の断面図である。堆積物ＤＰは、肩部ＲＳｄ上に形成されてもよい。堆積物ＤＰは、マスクＭＫ上に形成されてもよい。堆積物ＤＰは、凹部ＲＳの底部ＲＳａ上に形成されてもよい。更に、基板Ｗ１に対しては、堆積物ＤＰは、中間領域ＲＳ２１の上面ＲＳ２１ａ上に形成されてもよい。堆積物ＤＰは、中間領域ＲＳ２１の肩部ＲＳｄから上面ＲＳ２１ａにかけて連続的に形成されてもよい。
【0059】
基板Ｗ１に方法ＭＴを適用すると、工程ＳＴ３において、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ及び中間領域ＲＳ２１の上面ＲＳ２１ａ上に優先的に堆積物ＤＰが形成される。これにより、工程ＳＴ４において、肩部ＲＳｄ及び中間領域ＲＳ２１の上面ＲＳ２１ａを保護しながら凹部ＲＳの底部ＲＳａをエッチングすることが可能となる。
【0060】
図１０は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを示す概略図である。図１０に示されるように、基板処理システムＰＳは、基板Ｗ又は基板Ｗ１にプラズマ処理等の各種処理を施すことが可能なシステムである。基板処理システムＰＳを用いて、基板Ｗ又は基板Ｗ１に方法ＭＴを適用することができる。
【0061】
基板処理システムＰＳは、真空搬送モジュールＴＭ１，ＴＭ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、大気搬送モジュールＬＭ、アライナＡＮ、ストレージＳＲ等を備える。
【0062】
真空搬送モジュールＴＭ１，ＴＭ２は、それぞれ平面視において略四角形状を有する。真空搬送モジュールＴＭ１は、対向する２つの側面にプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６が接続されている。真空搬送モジュールＴＭ１の他の対向する２つの側面のうち、一方の側面にはロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２が接続され、他方の側面には真空搬送モジュールＴＭ２と接続するためのパス（図示せず）が接続されている。真空搬送モジュールＴＭ１のロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２が接続される側面は、２つのロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２に応じて角度が付けられている。真空搬送モジュールＴＭ２は、対向する２つの側面にプロセスモジュールＰＭ７～ＰＭ１２が接続されている。真空搬送モジュールＴＭ２の他の対向する２つの側面のうち、一方の側面には真空搬送モジュールＴＭ１と接続するためのパス（図示せず）が接続されている。真空搬送モジュールＴＭ１，ＴＭ２は、真空雰囲気の真空室を有し、内部にそれぞれ真空搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が配置されている。
【0063】
真空搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２は、旋回、伸縮、昇降自在に構成されている。真空搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２は、後述する制御部ＣＵが出力する動作指示に基づいて搬送対象物を搬送する。例えば、真空搬送ロボットＴＲ１は、先端に配置されたフォークＦＫ１１，ＦＫ１２で搬送対象物を保持し、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６及びパス（図示せず）の間で搬送対象物を搬送する。例えば、真空搬送ロボットＴＲ２は、先端に配置されたフォークＦＫ２１，ＦＫ２２で搬送対象物を保持し、プロセスモジュールＰＭ７～ＰＭ１２及びパス（図示せず）の間で搬送対象物を搬送する。なお、フォークは、ピック、エンドエフェクタとも称される。
【0064】
搬送対象物は、基板Ｗ及び消耗部材を含む。消耗部材は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２内に交換可能に取り付けられる部材であり、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２内でプラズマ処理等の各種の処理が行われることで消耗する部材である。消耗部材は、例えば後述するリングアセンブリ１１２、シャワーヘッド１３を構成する部材を含む。
【0065】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２は、処理室を有し、内部に配置されたステージ（載置台）を有する。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２は、ステージに基板Ｗが設置された後、内部を減圧して処理ガスを導入し、Ｒ電力を印加してプラズマを生成し、プラズマによって基板にプラズマ処理を施す。真空搬送モジュールＴＭ１，ＴＭ２とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２とは、開閉自在なゲートバルブＧ１で仕切られている。
【0066】
ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２は、真空搬送モジュールＴＭ１と大気搬送モジュールＬＭとの間に配置されている。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２は、内部を真空、大気圧に切り換え可能な内圧可変室を有する。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２は、内部に配置されたステージを有する。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２は、基板Ｗを大気搬送モジュールＬＭから真空搬送モジュールＴＭ１へ搬入する際、内部を大気圧に維持して大気搬送モジュールＬＭから基板Ｗを受け取り、内部を減圧して真空搬送モジュールＴＭ１へ基板Ｗを搬入する。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２は、基板Ｗを真空搬送モジュールＴＭ１から大気搬送モジュールＬＭへ搬出する際、内部を真空に維持して真空搬送モジュールＴＭ１から基板Ｗを受け取り、内部を大気圧まで昇圧して大気搬送モジュールＬＭへ基板を搬入する。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２と真空搬送モジュールＴＭ１とは、開閉自在なゲートバルブＧ２で仕切られている。ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２と大気搬送モジュールＬＭとは、開閉自在なゲートバルブＧ３で仕切られている。
【0067】
大気搬送モジュールＬＭは、真空搬送モジュールＴＭ１に対向して配置されている。大気搬送モジュールＬＭは、例えばＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）であってもよい。大気搬送モジュールＬＭは、直方体状であり、ＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）を備え、大気圧雰囲気に保持された大気搬送室である。大気搬送モジュールＬＭの長手方向に沿った一の側面には、２つのロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２が接続されている。大気搬送モジュールＬＭの長手方向に沿った他の側面には、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４が接続されている。ロードポートＬＰ１～ＬＰ４には、複数（例えば２５枚）の基板Ｗを収容する容器Ｃが載置される。容器Ｃは、例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ)であってよい。大気搬送モジュールＬＭ内には、搬送対象物を搬送する大気搬送ロボットＴＲ３が配置されている。
【0068】
大気搬送ロボットＴＲ３は、大気搬送モジュールＬＭの長手方向に沿って移動可能に構成されると共に、旋回、伸縮、昇降自在に構成されている。大気搬送ロボットＴＲ３は、後述する制御部ＣＵが出力する動作指示に基づいて搬送対象物を搬送する。例えば、大気搬送ロボットＴＲ３は、先端に配置されたフォークＦＫ３１で搬送対象物を保持し、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、アライナＡＮ及びストレージＳＲの間で搬送対象物を搬送する。
【0069】
アライナＡＮは、大気搬送モジュールＬＭの短手方向に沿った一の側面に接続されている。ただし、アライナＡＮは、大気搬送モジュールＬＭの長手方向に沿った側面に接続されていてもよい。また、アライナＡＮは、大気搬送モジュールＬＭの内部に設けられていてもよい。アライナＡＮは、支持台、光学センサ（いずれも図示せず）等を有する。ここでいうアライナとは、搬送対象物の位置を検出する装置である。
【0070】
支持台は、鉛直方向に延びる軸線中心に回転可能な台であり、その上に基板Ｗを支持するように構成されている。支持台は、駆動装置（図示せず）によって回転される。駆動装置は、後述する制御部ＣＵによって制御される。駆動装置からの動力により支持台が回転すると、当該支持台の上に設置された基板も回転するようになっている。
【0071】
光学センサは、基板が回転する間、基板のエッジを検出する。光学センサは、エッジの検出結果から、基準角度位置に対する基板のノッチ（或いは、別のマーカー）の角度位置のずれ量、及び、基準位置に対する基板の中心位置のずれ量を検出する。光学センサは、ノッチの角度位置のずれ量及び基板の中心位置のずれ量を後述する制御部ＣＵに出力する。制御部ＣＵは、ノッチの角度位置のずれ量に基づき、ノッチの角度位置を基準角度位置に補正するための回転支持台の回転量を算出する。制御部ＣＵは、この回転量の分だけ回転支持台を回転させるよう、駆動装置（図示せず）を制御する。これにより、ノッチの角度位置を基準角度位置に補正することができる。また、制御部ＣＵは、大気搬送ロボットＴＲ３のフォークＦＫ３１上の所定位置に基板の中心位置が一致するよう、アライナＡＮから基板Ｗを受け取る際の大気搬送ロボットＴＲ３のフォークＦＫ３１の位置を、基板Ｗの中心位置のずれ量に基づき、制御する。
【0072】
ストレージＳＲは、大気搬送モジュールＬＭの長手方向に沿った側面に接続されている。ただし、ストレージＳＲは、大気搬送モジュールＬＭの短手方向に沿った側面に接続されていてもよい。また、ストレージＳＲは、大気搬送モジュールＬＭの内部に設けられていてもよい。ストレージＳＲは、搬送対象物を収容する。
【0073】
基板処理システムＰＳには、制御部ＣＵが設けられている。制御部ＣＵは、例えばコンピュータであってよい。制御部ＣＵは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作し、基板処理システムＰＳの各部を制御する。例えば、制御部ＣＵは、動作指示を真空搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２、大気搬送ロボットＴＲ３等に出力する。動作指示は、搬送対象物を搬送するフォークＦＫ１１，ＦＫ１２，ＦＫ２１，ＦＫ２２，ＦＫ３１と、搬送対象物の搬送場所との位置合わせの指示を含む。
【0074】
方法ＭＴにおいて、工程ＳＴ３は、第１のチャンバ内において実施されてもよい。その場合、工程ＳＴ４は、第１のチャンバとは異なる第２のチャンバ内において実施されてもよい。第１のチャンバの例は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２のいずれかのチャンバである。第２のチャンバの例は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ１２のうち、第１のチャンバに対応するプロセスモジュールを除くいずれかのチャンバである。方法ＭＴにおいて、工程ＳＴ１～工程ＳＴ５は、それぞれ異なるチャンバ内において実施されてもよい。例えば、工程ＳＴ１は、プロセスモジュールＰＭ１内において実施されてもよい。工程ＳＴ２は、プロセスモジュールＰＭ２内において実施されてもよい。工程ＳＴ３は、プロセスモジュールＰＭ３内において実施されてもよい。工程ＳＴ４は、プロセスモジュールＰＭ４内において実施されてもよい。工程ＳＴ５は、プロセスモジュールＰＭ５内において実施されてもよい。一つの工程が終了した後は、基板Ｗ又は基板Ｗ１が真空搬送モジュールＴＭ１によって別のプロセスモジュールに搬送されてもよい。
【0075】
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。
【0076】
以下、方法ＭＴにおける工程ＳＴ３の評価のために行った第１の実験～第１１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。
【0077】
（第１の実験）
第１の実験では、図４に示した基板と同一の構造を有する基板を準備した。第１の領域Ｒ１は、シリコン酸化膜である。第２の領域Ｒ２は、シリコン窒化膜である。次に、第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを形成した（工程ＳＴ３）。第１の処理ガスは、Ｈ２ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、Ｈ２ガスの流量の７．５倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。工程ＳＴ３を実施する前において、凹部ＲＳの底部ＲＳａ上には、既に堆積物ＤＰが堆積した状態において第１の実験～第５の実験を実施した。なお、以降の第２の実験～第１１の実験では、第１の処理ガス及び工程ＳＴ３の処理時間以外は、第１の実験と同じ条件である。
第１の実験では、図４に示した基板と同一の構造を有する基板を準備した。第１の領域Ｒ１は、シリコン酸化膜である。第２の領域Ｒ２は、シリコン窒化膜である。次に、第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、第２の領域Ｒ２の肩部ＲＳｄ上に堆積物ＤＰを形成した（工程ＳＴ３）。第１の処理ガスは、Ｈ２ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、Ｈ２ガスの流量の７．５倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。工程ＳＴ３を実施する前において、凹部ＲＳの底部ＲＳａ上には、既に堆積物ＤＰが堆積した状態において第１の実験～第５の実験を実施した。なお、以降の第２の実験～第１１の実験では、第１の処理ガス及び工程ＳＴ３の処理時間以外は、第１の実験と同じ条件である。
【0078】
（第２の実験）
第１の処理ガスは、ＣＯＳガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＯＳガスの流量の２３倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
第１の処理ガスは、ＣＯＳガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＯＳガスの流量の２３倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
【0079】
（第３の実験）
第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の４．５倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、３０秒である。
第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の４．５倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、３０秒である。
【0080】
（第４の実験）
第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の９．０倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
（第５の実験）
第１の処理ガスは、ＣＨ３Ｆガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、３０秒である。
第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の９．０倍である。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
（第５の実験）
第１の処理ガスは、ＣＨ３Ｆガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、３０秒である。
【0081】
（第１の実験～第５の実験の実験結果）
第１の実験～第５の実験のそれぞれにおいて、基板の断面を観察した。断面において、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さ、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さ、及び凹部ＲＳの底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さについて、工程ＳＴ３の前後の変化量を測定した。
第１の実験～第５の実験のそれぞれにおいて、基板の断面を観察した。断面において、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さ、肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さ、及び凹部ＲＳの底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さについて、工程ＳＴ３の前後の変化量を測定した。
【0082】
第１の実験では、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さの変化量（以下、「マスクＭＫ上の変化量」という）は、＋１０．４ｎｍであった。肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さの変化量（以下、「肩部ＲＳｄ上の変化量」という）は、＋０．５ｎｍであった。底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さの変化量（以下、「底部ＲＳａ上の変化量」という）は、－２．７ｎｍであった。ここで、底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さが減少した理由としては、第１の処理ガスにＨ２ガスが含まれているため、堆積物ＤＰがクリーニングされたためと想定される。第２の実験では、マスクＭＫ上の変化量は、＋１１．９ｎｍであり、肩部ＲＳｄ上の変化量は、＋２．２ｎｍであり、底部ＲＳａ上の変化量は、＋２．０ｎｍであった。第３の実験では、マスクＭＫ上の変化量は、＋１１．５ｎｍであり、肩部ＲＳｄ上の変化量は、＋２．６ｎｍであり、底部ＲＳａ上の変化量は、＋１．２ｎｍであった。第４の実験では、マスクＭＫ上の変化量は、＋１９．０ｎｍであり、肩部ＲＳｄ上の変化量は、＋４．６ｎｍであり、底部ＲＳａ上の変化量は、＋１．２ｎｍであった。第５の実験では、マスクＭＫ上の変化量は、＋３．４ｎｍであり、肩部ＲＳｄ上の変化量は、＋３．０ｎｍであり、底部ＲＳａ上の変化量は、＋２．５ｎｍであった。
【0083】
第１の実験～第５の実験の中で、第４の実験において、底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さに対する肩部ＲＳｄ上の堆積物ＤＰの厚さの比率（Ｍ／Ｂ比率）が最も高かった。第４の実験において、Ｍ／Ｂ比率は、３．１（＋４．６ｎｍ／＋１．２ｎｍ）であった。
【0084】
（第６の実験～第１０の実験）
以降の第６の実験～第１０の実験では、第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。ＣＨ４ガスの流量のみを変更して実験を実施した。
以降の第６の実験～第１０の実験では、第１の処理ガスは、ＣＨ４ガス、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。ＣＨ４ガスの流量のみを変更して実験を実施した。
【0085】
（第６の実験）
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の７．５倍である。
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の７．５倍である。
【0086】
（第７の実験）
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の３倍である。。
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の３倍である。。
【0087】
（第８の実験）
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の２．１倍である。
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の２．１倍である。
【0088】
（第９の実験）
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の１倍である。
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の１倍である。
【0089】
（第１０の実験）
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の０．３倍である。
ＣＯガスの流量は、ＣＨ４ガスの流量の０．３倍である。
【0090】
（第６の実験～第１０の実験の実験結果）
第６の実験～第１０の実験のそれぞれにおいて、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さ及び凹部ＲＳの底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さについて、工程ＳＴ３の前後の変化量を測定した。そのうえで、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さに対する底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さの比率（Ｂ／Ｔ比率）を算出した。第６の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、２９％であった。第７の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、３３％であった。第８の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、３６％であった。第９の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、５８％であった。第１０の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、９４％であった。ＣＨ４ガスの流量比が小さいほど、Ｂ／Ｔ比率が低下することが分かった。
第６の実験～第１０の実験のそれぞれにおいて、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さ及び凹部ＲＳの底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さについて、工程ＳＴ３の前後の変化量を測定した。そのうえで、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さに対する底部ＲＳａ上の堆積物ＤＰの厚さの比率（Ｂ／Ｔ比率）を算出した。第６の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、２９％であった。第７の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、３３％であった。第８の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、３６％であった。第９の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、５８％であった。第１０の実験では、Ｂ／Ｔ比率は、９４％であった。ＣＨ４ガスの流量比が小さいほど、Ｂ／Ｔ比率が低下することが分かった。
【0091】
（第１の実験、第３の実験、第５の実験、及び第１１の実験）
第１の実験、第３の実験、及び第５の実験に加え、第１１の実験を実施し、第１の処理ガスの種類によって、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの性能に変化があるかどうか評価した。第１１の実験では、第１の処理ガスは、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
第１の実験、第３の実験、及び第５の実験に加え、第１１の実験を実施し、第１の処理ガスの種類によって、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰの性能に変化があるかどうか評価した。第１１の実験では、第１の処理ガスは、ＣＯガス及びＡｒガスの混合ガスである。工程ＳＴ３の処理時間は、６０秒である。
【0092】
（第１の実験、第３の実験、第５の実験、及び第１１の実験の実験結果）
第１の実験、第３の実験、第５の実験、及び第１１の実験において、工程ＳＴ３後に、開口ＯＰの閉塞が発生したか否かを観察した。さらに、工程ＳＴ３の後に、工程ＳＴ４のエッチングを実施し、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰのエッチング耐性を評価した。エッチング耐性は、例えば、工程ＳＴ４の前と後におけるマスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さの減少量で評価することができる。減少量が小さければ、エッチング耐性が高い。第５の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認された。エッチング耐性は、高いと評価された。第１の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、第５の実験結果より低いと評価された。第３の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、第５の実験結果と同等と評価された。第１１の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、最も低いと評価された。以上の結果より、第１の処理ガスに、Ｈ２ガス及びＣＯガスの混合ガス（第１の実験）、ＣＨ４ガス及びＣＯガスの混合ガス（第３の実験）、及びＣＯガス（第１１に実験）を用いた場合では、開口ＯＰが閉塞されないことが分かった。また、第１の処理ガスに水素含有ガスを含む場合（第１の実験、第３の実験、及び第５の実験）では、第１の処理ガスに水素含有ガスを含まない場合（第１１の実験）に比べ、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰのエッチング耐性が高いことが分かった。
第１の実験、第３の実験、第５の実験、及び第１１の実験において、工程ＳＴ３後に、開口ＯＰの閉塞が発生したか否かを観察した。さらに、工程ＳＴ３の後に、工程ＳＴ４のエッチングを実施し、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰのエッチング耐性を評価した。エッチング耐性は、例えば、工程ＳＴ４の前と後におけるマスクＭＫ上の堆積物ＤＰの厚さの減少量で評価することができる。減少量が小さければ、エッチング耐性が高い。第５の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認された。エッチング耐性は、高いと評価された。第１の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、第５の実験結果より低いと評価された。第３の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、第５の実験結果と同等と評価された。第１１の実験では、開口ＯＰの閉塞が確認されなかった。エッチング耐性は、最も低いと評価された。以上の結果より、第１の処理ガスに、Ｈ２ガス及びＣＯガスの混合ガス（第１の実験）、ＣＨ４ガス及びＣＯガスの混合ガス（第３の実験）、及びＣＯガス（第１１に実験）を用いた場合では、開口ＯＰが閉塞されないことが分かった。また、第１の処理ガスに水素含有ガスを含む場合（第１の実験、第３の実験、及び第５の実験）では、第１の処理ガスに水素含有ガスを含まない場合（第１１の実験）に比べ、マスクＭＫ上の堆積物ＤＰのエッチング耐性が高いことが分かった。
【0093】
ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下の［Ｅ１］～［Ｅ２０］に記載する。
【0094】
［Ｅ１］
（ａ）基板を提供する工程であり、
前記基板は、開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む、工程と、
（ｂ）炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（ａ）基板を提供する工程であり、
前記基板は、開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含む、工程と、
（ｂ）炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガスから生成される第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の処理ガスとは異なる第２の処理ガスから生成される第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【0095】
［Ｅ２］
前記第１の処理ガスは、水素含有ガスを更に含む、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
前記第１の処理ガスは、水素含有ガスを更に含む、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
【0096】
［Ｅ３］
前記第１の処理ガスは、炭素及び水素を含むガスを更に含む、［Ｅ１］又は［Ｅ２］に記載のエッチング方法。
前記第１の処理ガスは、炭素及び水素を含むガスを更に含む、［Ｅ１］又は［Ｅ２］に記載のエッチング方法。
【0097】
［Ｅ４］
前記炭素及び水素を含むガスは、ハイドロカーボンガスである、［Ｅ３］に記載のエッチング方法。
前記炭素及び水素を含むガスは、ハイドロカーボンガスである、［Ｅ３］に記載のエッチング方法。
【0098】
［Ｅ５］
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量よりも大きい、［Ｅ１］又は［Ｅ４］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量よりも大きい、［Ｅ１］又は［Ｅ４］に記載のエッチング方法。
【0099】
［Ｅ６］
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の３倍以上である、［Ｅ３］～［Ｅ５］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の３倍以上である、［Ｅ３］～［Ｅ５］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0100】
［Ｅ７］
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の１０倍以下である、［Ｅ６］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記炭素及び酸素を含むガスの流量が、前記炭素及び水素を含むガスの流量の１０倍以下である、［Ｅ６］に記載のエッチング方法。
【0101】
［Ｅ８］
前記炭素及び酸素を含むガスは、ＣＯ、ＣＯ２、及びＣＯＳからなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、［Ｅ１］～［Ｅ７］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記炭素及び酸素を含むガスは、ＣＯ、ＣＯ２、及びＣＯＳからなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、［Ｅ１］～［Ｅ７］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0102】
［Ｅ９］
前記第１の処理ガスは、貴ガスを更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ８］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記第１の処理ガスは、貴ガスを更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ８］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0103】
［Ｅ１０］
前記第２の処理ガスは、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、［Ｅ１］～［Ｅ９］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記第２の処理ガスは、水素含有ガス及びフッ素含有ガスを含む、［Ｅ１］～［Ｅ９］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0104】
［Ｅ１１］
前記（ｂ）では、前記第１の領域上に前記堆積物が形成される、［Ｅ１］～［Ｅ１０］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記（ｂ）では、前記第１の領域上に前記堆積物が形成される、［Ｅ１］～［Ｅ１０］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0105】
［Ｅ１２］
（ｄ）前記（ｂ）及び前記（ｃ）を繰り返す工程を更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ１１］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
（ｄ）前記（ｂ）及び前記（ｃ）を繰り返す工程を更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ１１］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0106】
［Ｅ１３］
前記（ｄ）において、前記（ｂ）の前に前記基板をクリーニングする、［Ｅ１２］に記載のエッチング方法。
前記（ｄ）において、前記（ｂ）の前に前記基板をクリーニングする、［Ｅ１２］に記載のエッチング方法。
【0107】
［Ｅ１４］
（ｅ）前記（ａ）と前記（ｂ）との間において、前記基板をクリーニングする工程を更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ１３］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
（ｅ）前記（ａ）と前記（ｂ）との間において、前記基板をクリーニングする工程を更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ１３］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0108】
［Ｅ１５］
前記（ａ）は、前記第１の処理ガス及び前記第２の処理ガスとは異なる第３の処理ガスから生成される第３のプラズマにより、前記開口及び前記凹部内に設けられた前記第１の領域をエッチングする工程を含む、［Ｅ１］～［Ｅ１４］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記（ａ）は、前記第１の処理ガス及び前記第２の処理ガスとは異なる第３の処理ガスから生成される第３のプラズマにより、前記開口及び前記凹部内に設けられた前記第１の領域をエッチングする工程を含む、［Ｅ１］～［Ｅ１４］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0109】
［Ｅ１６］
前記第２の処理ガスは、酸素含有ガスを含まない、［Ｅ１５］に記載のエッチング方法。
前記第２の処理ガスは、酸素含有ガスを含まない、［Ｅ１５］に記載のエッチング方法。
【0110】
［Ｅ１７］
前記第３の処理ガスは、酸素含有ガスを含む、［Ｅ１６］に記載のエッチング方法。
前記第３の処理ガスは、酸素含有ガスを含む、［Ｅ１６］に記載のエッチング方法。
【0111】
［Ｅ１８］
前記（ｂ）及び前記（ｃ）は、同一のチャンバ内において実施される、［Ｅ１］～［Ｅ１７］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記（ｂ）及び前記（ｃ）は、同一のチャンバ内において実施される、［Ｅ１］～［Ｅ１７］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0112】
［Ｅ１９］
前記（ｂ）は、第１のチャンバ内において実施され、前記（ｃ）は、前記第１のチャンバとは異なる第２のチャンバ内において実施される、［Ｅ１］～［Ｅ１８］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
前記（ｂ）は、第１のチャンバ内において実施され、前記（ｃ）は、前記第１のチャンバとは異なる第２のチャンバ内において実施される、［Ｅ１］～［Ｅ１８］のいずれか一つに記載のエッチング方法。
【0113】
［Ｅ２０］
プラズマ処理装置であって、
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部と、
炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガス及び前記第１の処理ガスとは異なる第２の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、
前記第１の処理ガスから第１のプラズマを生成し、前記第２の処理ガスから第２の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、
前記基板は、
開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含み、
前記制御部は、
前記第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成し、
前記第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングするように、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る、プラズマ処理装置。
プラズマ処理装置であって、
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部と、
炭素及び酸素を含むガスを含む第１の処理ガス及び前記第１の処理ガスとは異なる第２の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、
前記第１の処理ガスから第１のプラズマを生成し、前記第２の処理ガスから第２の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、
前記基板は、
開口を有する第１の領域と、前記第１の領域の下に位置する第２の領域とを有し、前記第２の領域は、前記開口に連通する凹部を含み、
前記基板の主面に垂直な方向から見て、前記第２の領域は、前記開口内に位置する肩部を含み、前記肩部は、前記凹部の側壁の上端を含み、
前記第２の領域は、シリコンを含むと共に、前記第１の領域に含まれる材料とは異なる材料を含み、
前記制御部は、
前記第１のプラズマにより、前記肩部上に堆積物を形成し、
前記第２のプラズマにより、前記凹部の底部をエッチングするように、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る、プラズマ処理装置。
【符号の説明】
【0114】
１…プラズマ処理装置、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、２…制御部、２０…ガス供給部、ＤＰ…堆積物、ＭＴ…エッチング方法、ＯＰ…開口、Ｒ１…第１の領域、Ｒ２…第２の領域、ＲＳ…凹部、ＲＳａ…底部、ＲＳｂ…側壁、ＲＳｃ１…上端、ＲＳｄ…肩部、Ｗ…基板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】