ホーム > 特許ランキング > 東京エレクトロン株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024098769
(43)【公開日】2024-07-24
(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 20060101AFI20240717BHJP
【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 2023002451
(22)【出願日】2023-01-11
(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
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 篤史
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004AA09
5F004BA09
5F004BB13
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB25
5F004BB26
5F004BB28
5F004BD04
5F004CA04
5F004CA06
5F004DA00
5F004DA13
5F004DA23
5F004DA25
5F004DA26
5F004DB01
5F004DB03
5F004DB07
5F004EA03
5F004EA05
5F004EA13
5F004EA28
5F004EA37
(57)【要約】
【課題】シリコン含有膜の効率的なエッチングが可能なエッチング方法を提供する。
【解決手段】エッチング方法は、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】エッチング方法は、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【請求項2】
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項3】
前記（ｂ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項4】
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜を加熱することにより、前記反応を促進する、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項5】
前記シリコン含有膜が、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項6】
前記エッチング対象膜が、シリコン酸化膜と、シリコン酸化膜以外の膜と、を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項7】
（ａ）少なくとも１つの凹部を有し、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を含む基板を提供する工程と、
（ｂ）前記凹部の側壁の少なくとも一部にＣ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｃ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（ｂ）前記凹部の側壁の少なくとも一部にＣ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｃ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【請求項8】
前記（ｂ）において、前記側壁の下部領域に、前記シリル化剤を選択的に吸着させる、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項9】
前記（ｃ）において、前記側壁と、前記側壁に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記側壁をエッチングする、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項10】
前記（ｃ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、請求項９に記載のエッチング方法。
【請求項11】
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項12】
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程を更に含む、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項13】
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の上部領域に保護膜を形成する工程を更に含み、
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、請求項１２に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項14】
前記保護膜が、ＡＬＤ法、ＣＶＤ法及びＭＬＤ法からなる群より選択される方法により形成される、請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項15】
前記保護膜が、前記凹部の前記側壁の第１領域上において第１厚みを有し、前記凹部の前記側壁の前記第１領域より深い位置の第２領域上において、前記第１厚みより小さい第２厚みを有する、請求項１２に記載のエッチング方法。
【請求項16】
前記（ａ）が、
（ａ－１）エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上のマスクとを含む基板を提供する工程であって、前記マスクが少なくとも１つの開口を有する、工程と、
（ａ－２）第２処理ガスから生成される第２プラズマにより、前記開口を介して前記エッチング対象膜をエッチングして、前記凹部を形成する工程と、
を含む、請求項７に記載のエッチング方法。
（ａ－１）エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上のマスクとを含む基板を提供する工程であって、前記マスクが少なくとも１つの開口を有する、工程と、
（ａ－２）第２処理ガスから生成される第２プラズマにより、前記開口を介して前記エッチング対象膜をエッチングして、前記凹部を形成する工程と、
を含む、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項17】
前記凹部のアスペクト比が５以上である、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項18】
前記（ｂ）が、
（ｂ－１）前記凹部の側壁の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ－２）前記（ｂ－１）の後、前記側壁に吸着した前記シリル化剤の一部を除去する工程と、
を含む、請求項７に記載のエッチング方法。
（ｂ－１）前記凹部の側壁の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ－２）前記（ｂ－１）の後、前記側壁に吸着した前記シリル化剤の一部を除去する工程と、
を含む、請求項７に記載のエッチング方法。
【請求項19】
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、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を有する、基板支持器と、
Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤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、
を備える、プラズマ処理装置。
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、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を有する、基板支持器と、
Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤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、
を備える、プラズマ処理装置。
【請求項20】
制御部を更に備え、
前記制御部は、前記エッチング対象膜の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させた後に、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする処理を実行するように構成される、請求項１９に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記エッチング対象膜の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させた後に、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする処理を実行するように構成される、請求項１９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、基板をエッチングする方法として、基板の露出面の単層をエッチングするために原子層エッチングプロセスサイクルを行うステップを含む方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２０１８－５１０５１５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、シリコン含有膜の効率的なエッチングが可能な、エッチング方法及びエッチング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、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、前記エッチング対象膜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、シリコン含有膜の効率的なエッチングが可能な、エッチング方法及びエッチング処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、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、（ａ）シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含む。
【0010】
上記エッチング方法において、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤でエッチング対象膜を処理することで、シリコン含有膜にシリル化剤が吸着される。シリコン含有膜のシリル化剤が吸着した箇所は、膜の近傍にフッ素原子が存在することでエッチングが促進される。このため、上記エッチング方法によれば、シリコン含有膜が効率良くエッチングされる。
【0011】
上記（ｂ）においては、上記エッチング対象膜と、上記エッチング対象膜に吸着した上記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、上記エッチング対象膜をエッチングしてもよい。
【0012】
上記（ｂ）においては、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、上記反応を促進してもよい。
【0013】
上記（ｂ）においては、上記エッチング対象膜を加熱することにより、上記反応を促進してもよい。
【0014】
上記シリコン含有膜は、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜からなる群より選択される少なくとも一種を含んでもよい。シリコン酸化膜はシリル化剤が吸着しやすく、且つ、近傍のフッ素原子の存在によってエッチングが促進しやすい。このため、シリコン含有膜がシリコン酸化膜を含むと上記効果がより顕著に奏される。また、シリコン窒化膜は、表面の酸化によりシリコン酸化膜が形成される場合があり、形成されたシリコン酸化膜にシリル化剤が吸着することで、エッチングが促進されやすい。このため、シリコン含有膜がシリコン窒化膜を含むと上記効果がより顕著に奏される。
【0015】
上記シリコン含有膜は、シリコン酸化膜と、シリコン酸化膜以外の膜と、を含んでもよい。上記エッチング方法では、シリコン酸化膜が他の膜（例えば、シリコン窒化膜等）と比較して、シリル化剤が吸着しやすく、エッチングが促進されやすい。このため、上記エッチング方法では、シリコン含有膜がシリコン酸化膜とシリコン酸化膜以外の膜とを含む場合に、シリコン酸化膜を選択的にエッチングすることができる。
【0016】
上記シリコン含有膜は、シリコン窒化膜と、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜以外の膜と、を含んでもよい。上記エッチング方法では、シリコン窒化膜の表面が酸化される環境下で、シリコン窒化膜のエッチングが、他の膜（例えば、アモルファスカーボン膜、タングステン膜、チタンナイトライド膜等）と比較して促進されやすい。このため、上記エッチング方法では、シリコン含有膜がシリコン窒化膜と、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜以外の膜とを含む場合に、シリコン窒化膜を選択的にエッチングすることができる。
【0017】
一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、（ａ）少なくとも１つの凹部を有し、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を含む基板を提供する工程と、（ｂ）上記凹部の側壁の少なくとも一部にＣ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、（ｃ）上記エッチング対象膜をエッチングする工程と、を含んでいてもよい。
【0018】
上記（ｂ）においては、上記側壁の下部領域に、上記シリル化剤を選択的に吸着させてもよい。
【0019】
上記（ｃ）においては、上記側壁と、上記側壁に吸着した上記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、上記側壁をエッチングしてもよい。
【0020】
上記（ｃ）においては、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、上記反応を促進してもよい。
【0021】
上記（ｃ）においては、上記側壁の下部領域が水平方向にエッチングされてもよい。
【0022】
上記エッチング方法は、上記（ａ）の後、且つ、上記（ｂ）の前に、上記側壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程を更に含んでもよい。
【0023】
上記エッチング方法は、上記（ａ）の後、且つ、上記（ｂ）の前に、上記側壁の上部領域に保護膜を形成する工程を更に含んでもよく、このとき、上記（ｃ）においては、上記側壁の下部領域が水平方向にエッチングされてもよい。
【0024】
上記保護膜は、ＡＬＤ法、ＣＶＤ法及びＭＬＤ法からなる群より選択される方法により形成されてもよい。
【0025】
上記保護膜は、上記凹部の上記側壁の第１領域上において第１厚みを有し、上記凹部の上記側壁の上記第１領域より深い位置の第２領域上において、上記第１厚みより小さい第２厚みを有してもよい。
【0026】
上記（ａ）は、（ａ－１）エッチング対象膜と、上記エッチング対象膜上のマスクとを含む基板を提供する工程であって、上記マスクが少なくとも１つの開口を有する、工程と、（ａ－２）第２処理ガスから生成される第２プラズマにより、上記開口を介して上記エッチング対象膜をエッチングして、上記凹部を形成する工程と、を含んでもよい。
【0027】
上記凹部のアスペクト比は、５以上であってもよい。
【0028】
上記（ｂ）は、（ｂ－１）上記凹部の側壁の少なくとも一部に上記シリル化剤を吸着させる工程と、（ｂ－２）上記（ｂ－１）の後、上記側壁に吸着した上記シリル化剤の一部を除去する工程と、を含んでもよい。
【0029】
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、上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、上記基板は、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を有する、基板支持器と、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を上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、を備える。
【0030】
上記プラズマ処理装置は、制御部を更に備えていてもよい。上記制御部は、上記エッチング対象膜の少なくとも一部に上記シリル化剤を吸着させた後に、上記エッチング対象膜と、上記エッチング対象膜に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、上記エッチング対象膜をエッチングする処理を実行するように構成されていてもよい。
【0031】
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場合がある。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
【0038】
一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は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。
【0039】
リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
【0040】
また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
【0041】
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。
【0042】
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。更に、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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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ＭＴ１（以下、「方法ＭＴ１」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ＭＴ１は、基板Ｗ１に適用され得る。すなわち、基板Ｗは基板Ｗ１であり得る。
【0050】
図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。図４に示されるように、一実施形態において、基板Ｗ１は、エッチング対象膜ＲＥ１を有する。エッチング対象膜ＲＥ１は、下地膜ＵＲ１上に設けられてもよい。
【0051】
エッチング対象膜ＲＥ１は、シリコン含有膜を含む。シリコン含有膜は、シリコン膜、シリコンゲルマニウム膜、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。エッチング対象膜ＲＥ１は、シリコン含有膜であってもよく、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜からなる群より選択されてもよく、シリコン酸化膜であってもよい。
【0052】
下地膜ＵＲ１は、エッチング対象膜ＲＥ１と異なる材料を含んでもよい。下地膜ＵＲ１は、シリコン含有膜、有機膜及び金属含有膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0053】
以下、方法ＭＴ１について、方法ＭＴ１が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗ１に適用される場合を例にとって、図３～図６を参照しながら説明する。図５及び図６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ＭＴ１が実行され得る。方法ＭＴ１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（例えば基板Ｗ１）を処理してよい。
【0054】
図３に示されるように、方法ＭＴ１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。方法ＭＴ１は、工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５のうち少なくとも１つを含まなくてもよい。
【0055】
工程ＳＴ１では、図４に示される基板Ｗ１を提供する。基板Ｗ１は、プラズマ処理チャンバ１０内に搬入され得る。基板Ｗ１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。
【0056】
工程ＳＴ２では、図５に示されるように、基板Ｗ１のエッチング対象膜ＲＥ１上にシリル化剤を供給し、エッチング対象膜ＲＥ１の表面の少なくとも一部にシリル化剤を吸着させる。工程ＳＴ２では、エッチング対象膜ＲＥ１の表面の少なくとも一部に、シリル化剤が吸着した吸着部位ＳＲ１が形成されてもよい。なお、図５では、吸着部位ＳＲ１が層状に記載されているが、工程ＳＴ２では、必ずしもシリル化剤の吸着により層が形成されていなくてもよい。すなわち、図５中の吸着部位ＳＲ１は、エッチング対象膜ＲＥ１の表面のうちシリル化剤が吸着した部位を概略的に示しているにすぎず、エッチング対象膜ＲＥ１上に吸着部位ＳＲ１に相当する層が形成される必要はない。
【0057】
工程ＳＴ２は、ガス供給部２０により、シリル化剤を含有する処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に供給することで行われ得る。制御部２は、エッチング対象膜ＲＥ１の表面の少なくとも一部にシリル化剤が吸着するように、ガス供給部２０を制御する。
【0058】
シリル化剤は、Ｃ－Ｆ結合を有するフッ素含有基を有するシリル化剤であってよい。フッ素含有基の例は、フッ化アルキル基、フッ化アリール基等を含む。
【0059】
フッ化アルキル基は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換された基、ということもできる。アルキル基（フッ化アルキル基）の炭素数は、例えば１以上であってよく、２以上、４以上又は６以上であってもよい。また、アルキル基（フッ化アルキル基）の炭素数は、例えば２０以下であってよく、１６以下又は１４以下であってもよい。
【0060】
フッ化アリール基は、アリール基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子に置換された基、ということもできる。アリール基（フッ化アリール基）の炭素数は、例えば６～１８、６～１２又は６～１０であってよい。アリール基は、例えばフェニル基であってよい。すなわち、フッ化アリール基は、例えばフッ化フェニル基であってよい。
【0061】
シリル化剤は、シリコン含有膜の表面に存在するヒドロキシル基と反応して、シリコン含有膜中のケイ素原子とシリル化剤中の原子とを連結する連結基を形成可能な反応性基を更に有してもよい。連結基は、例えば、－Ｏ－で表される基であってよい。
【0062】
反応性基は、シリル化剤中のケイ素原子と結合する基であってよい。この場合、シリコン含有膜中のケイ素原子とシリル化剤中のケイ素原子とを連結する連結基が形成される。反応性基は、例えば、ヒドロキシル基（－ＯＨ）、アルコキシ基（－ＯＲ１）、アリールオキシ基（－ＯＲ２）アミノ基（－ＮＲ３Ｒ４）、ハロゲノ基（－Ｘ）等であり得る。
【0063】
Ｒ１はアルキル基を示し、当該アルキル基の炭素数は、例えば１～２０であってよく、１～１６、１～１２、１～８又は１～４であってもよい。Ｒ２はアリール基を示し、当該アリール基の炭素数は、例えば６～１８であってよく、６～１２又は６～１０であってもよい。当該アリール基は、例えばフェニル基であってよい。
【0064】
Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基又はアリール基であってよい。当該アルキル基の炭素数は、例えば１～２０であってよく、１～１６、１～１２、１～８又は１～４であってもよい。当該アリール基の炭素数は、例えば６～１８であってよく、６～１２又は６～１０であってもよく、当該アリール基は例えばフェニル基であってよい。
【0065】
Ｘは、ハロゲン原子を示す。Ｘは、例えば塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であってもよい。Ｘは、例えば塩素原子であってもよい。
【0066】
シリル化剤の沸点は、例えば４００℃以下であってよく、３５０℃以下又は３００℃以下であってもよい。また、シリル化剤の沸点は、例えば５０℃以上であってよく、１００℃以上又は２００℃以上であってもよい。
【0067】
シリル化剤としては、例えば、トリアルコキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン（例えば、トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン、トリエトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン等）、トリクロロ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン、クロロジメチル（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン等が挙げられる。
【0068】
工程ＳＴ３では、図６に示されるように、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ１をエッチングする。工程ＳＴ３では、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ１と、エッチング対象膜ＲＥ１の表面に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応を促進することによって、エッチング対象膜ＲＥ１をエッチングしてよい。
【0069】
第１処理ガスは、不活性ガスを含んでもよい。不活性ガスは、窒素ガス及び貴ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。貴ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス又はキセノン（Ｘｅ）ガス等であってよい。また、第１処理ガスは、不活性ガスに代えて又は不活性ガスに加えて、酸素含有ガスを含んでいてもよい。酸素含有ガスは、例えば、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス又は二酸化炭素（ＣＯ２）ガスであってよい。
【0070】
工程ＳＴ３は以下のように行われ得る。まず、ガス供給部２０により、第１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内で第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１を生成する。制御部２は、第１プラズマＰＬ１によりエッチング対象膜ＲＥ１をエッチングするように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御する。制御部２は、第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ１と、エッチング対象膜ＲＥ１の表面に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応を促進することによって、エッチング対象膜ＲＥ１をエッチングするように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御してよい。
【0071】
なお、工程ＳＴ３は、第１のプラズマＰＬ１に代えて又は第１のプラズマＰＬ１に加えて、加熱装置を用いて基板Ｗ１を加熱することにより、エッチング対象膜ＲＥ１とフッ素原子との反応を促進してもよい。加熱装置は、例えば、静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置された１又は複数のヒータであってよい。また、加熱装置は、例えば、赤外線ランプ等であってよい。加熱温度は、例えば、１００℃以上４００℃以下であってよい。
【0072】
方法ＭＴ１では、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返してもよい。このとき、方法ＭＴ１は工程ＳＴ４を含んでもよい。工程ＳＴ４では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程ＳＴ４において、停止条件は、例えば、繰り返しの実行回数が所定回数に達している場合に満たされてもよい。また、工程ＳＴ４において、停止条件は、例えば、エッチング対象膜ＲＥ１の厚さが所定の厚さに達している場合に満たされてもよい。
【0073】
工程ＳＴ４において、停止条件が満たされていないと判定される場合には、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３が再び実行される。工程ＳＴ４において、停止条件が満たされていると判定される場合には、工程ＳＴ５を実行するか、方法ＭＴ１を終了する。
【0074】
工程ＳＴ５では、プラズマ処理チャンバ１０内から、エッチングされた基板Ｗ１が搬出される。
【0075】
上述の方法ＭＴ１によれば、工程ＳＴ２でエッチング対象膜ＲＥ１にシリル化剤を吸着させているため、工程ＳＴ３におけるエッチング効率が優れる。
【0076】
上述の方法ＭＴ１は、基板Ｗ２にも適用され得る。すなわち、基板Ｗは基板Ｗ２でもあり得る。以下、方法ＭＴ１を基板Ｗ２に適用した場合（以下、「方法ＭＴ１’」）について、説明する。
【0077】
図７は、方法ＭＴ１’が適用され得る一例の基板の断面図である。図７に示されるように、一実施形態において、基板Ｗ２は、エッチング対象膜ＲＥ２を有する。エッチング対象膜ＲＥ２は、下地膜ＵＲ２上に設けられてもよい。エッチング対象膜ＲＥ２は、シリコン酸化膜ＲＥ２１と、シリコン酸化膜以外の膜ＲＥ２２（以下、「他の膜ＲＥ２２」という）とを有してよい。他の膜ＲＥ２２は、シリコン膜、シリコンゲルマニウム膜、シリコン窒化膜等のシリコン含有膜であってもよく、アモルファスカーボン膜等の有機膜であってもよい。
【0078】
下地膜ＵＲ２は、エッチング対象膜ＲＥ２と異なる材料を含んでもよい。下地膜ＵＲ２は、シリコン含有膜、有機膜及び金属含有膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0079】
以下、方法ＭＴ１’について、方法ＭＴ１’が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗ２に適用される場合を例にとって、図３及び図７～図９を参照しながら説明する。図８及び図９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ＭＴ１’が実行され得る。方法ＭＴ１’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（例えば基板Ｗ２）を処理してよい。
【0080】
図３に示されるように、方法ＭＴ１’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。方法ＭＴ１は、工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５のうち少なくとも１つを含まなくてもよい。
【0081】
工程ＳＴ１では、図７に示される基板Ｗ２を提供する。基板Ｗ２は、プラズマ処理チャンバ１０内に搬入され得る。基板Ｗ２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。
【0082】
工程ＳＴ２では、図８に示されるように、基板Ｗ２のエッチング対象膜ＲＥ２上にシリル化剤を供給し、エッチング対象膜ＲＥ２の表面の少なくとも一部にシリル化剤を吸着させる。工程ＳＴ２では、エッチング対象膜ＲＥ２の表面の少なくとも一部に、シリル化剤が吸着した吸着部位ＳＲ２が形成されてもよい。なお、図８では、吸着部位ＳＲ２が層状に記載されているが、工程ＳＴ２では、必ずしもシリル化剤の吸着により層が形成されていなくてもよい。すなわち、図８中の吸着部位ＳＲ２は、エッチング対象膜ＲＥ２の表面のうちシリル化剤が吸着した部位を概略的に示しているにすぎず、エッチング対象膜ＲＥ２上に吸着部位ＳＲ２に相当する層が形成される必要はない。
【0083】
工程ＳＴ２では、図８に示されるように、基板Ｗ２のエッチング対象膜ＲＥ２のうち、シリコン酸化膜ＲＥ２１に選択的にシリル化剤を吸着させてよい。工程ＳＴ２では、他の膜ＲＥ２２にシリル化剤を吸着させてもよく、吸着させなくてもよい。シリル化剤については、上述のとおりでよい。
【0084】
工程ＳＴ３では、図９に示されるように、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ２が有するシリコン酸化膜ＲＥ２１をエッチングする。工程ＳＴ３では、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１により、シリコン酸化膜ＲＥ２１とシリコン酸化膜ＲＥ２１の表面に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応を促進することによって、シリコン酸化膜ＲＥ２１をエッチングしてよい。
【0085】
第１処理ガスは、不活性ガスを含んでもよい。不活性ガスは、窒素ガス及び貴ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。貴ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス又はキセノン（Ｘｅ）ガス等であってよい。また、第１処理ガスは、不活性ガスに代えて又は不活性ガスに加えて、酸素含有ガスを含んでいてもよい。酸素含有ガスは、例えば、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス又は二酸化炭素（ＣＯ２）ガスであってよい。
【0086】
工程ＳＴ３では、シリコン酸化膜ＲＥ２１のエッチングレートが、他の膜ＲＥ２２のエッチングレートより高くてよい。すなわち、工程３では、シリコン酸化膜ＲＥ２１が選択的にエッチングされてもよい。工程ＳＴ３において、他の膜ＲＥ２２は、エッチングされてもよく、エッチングされなくてもよい。
【0087】
工程ＳＴ３において、シリコン酸化膜ＲＥ２１は、エッチングにより完全に除去されてもよく、所定の膜厚で残存してもよい。
【0088】
工程ＳＴ３は以下のように行われ得る。まず、ガス供給部２０により、第１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内で第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１を生成する。制御部２は、第１プラズマＰＬ１によりエッチング対象膜ＲＥ２が有するシリコン酸化膜ＲＥ２１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。制御部２は、第１プラズマＰＬ１により、シリコン酸化膜ＲＥ２１と、シリコン酸化膜ＲＥ２１の表面に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応を促進することによって、シリコン酸化膜ＲＥ２１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を制御してよい。
【0089】
なお、工程ＳＴ３は、第１のプラズマＰＬ１に代えて又は第１のプラズマＰＬ１に加えて、加熱装置を用いて基板Ｗ１を加熱することにより、シリコン酸化膜ＲＥ２１とフッ素原子との反応を促進してもよい。加熱装置は、例えば、静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置された１又は複数のヒータであってよい。また、加熱装置は、例えば、赤外線ランプ等であってよい。加熱温度は、例えば、１００℃以上４００℃以下であってよい。
【0090】
方法ＭＴ１’では、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を繰り返してもよい。このとき、方法ＭＴ１’は工程ＳＴ４を含んでもよい。工程ＳＴ４では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程ＳＴ４において、停止条件は、例えば、繰り返しの実行回数が所定回数に達している場合に満たされてもよい。また、工程ＳＴ４において、停止条件は、例えば、エッチング対象膜ＲＥ１の厚さ（例えば、シリコン酸化膜ＲＥ２１の厚さ、又は、他の膜ＲＥ２２の厚さ）が所定の厚さに達している場合に満たされてもよい。
【0091】
工程ＳＴ４において、停止条件が満たされていないと判定される場合には、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３が再び実行される。工程ＳＴ４において、停止条件が満たされていると判定される場合には、工程ＳＴ５を実行するか、方法ＭＴ１を終了する。
【0092】
工程ＳＴ５では、プラズマ処理チャンバ１０内から、エッチングされた基板Ｗ２が搬出される。
【0093】
上述の方法ＭＴ１’によれば、シリコン酸化膜ＲＥ２１が、シリル化剤が吸着しやすく、且つ、シリル化剤の吸着による影響を受けやすいため、工程ＳＴ３においてシリコン酸化膜ＲＥ２１を、他の膜ＲＥ２２と比較して高いエッチングレートでエッチングできる。
【0094】
図１０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１０に示されるエッチング方法ＭＴ２（以下、「方法ＭＴ２」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ＭＴ２は、基板Ｗ３に適用され得る。すなわち、基板Ｗは基板Ｗ３であり得る。
【0095】
図１１は、図１０の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。図１１に示されるように、一実施形態において、基板Ｗ３は、エッチング対象膜ＲＥ３とエッチング対象膜ＲＥ３上のマスクＭＫとを有する。エッチング対象膜ＲＥ３は、下地膜ＵＲ３上に設けられてもよい。マスクＭＫは少なくとも１つの開口ＯＰを有してもよい。
【0096】
エッチング対象膜ＲＥ３は、シリコン含有膜を含む。シリコン含有膜は、シリコン膜、シリコンゲルマニウム膜、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。エッチング対象膜ＲＥ３は、シリコン含有膜であってもよく、シリコン酸化膜であってもよい。
【0097】
マスクＭＫは、シリコン含有物質、有機物及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。シリコン含有物質はポリシリコンを含んでもよい。有機物は、フォトレジスト及びＳＯＣ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｃａｒｂｏｎ）のうち少なくとも１つを含んでもよい。マスクＭＫは、エッチング対象膜ＲＥ３中のシリコン含有膜を構成する第１シリコン含有物質と異なる第２シリコン含有物質、有機物及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0098】
下地膜ＵＲ３は、エッチング対象膜ＲＥ３と異なる材料を含んでもよい。下地膜ＵＲ３は、シリコン含有膜、有機膜及び金属含有膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0099】
以下、方法ＭＴ２について、方法ＭＴ２が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗ３に適用される場合を例にとって、図１０～図１６を参照しながら説明する。図１１～図１６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ＭＴ２が実行され得る。方法ＭＴ２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（例えば基板Ｗ３）を処理してよい。
【0100】
図１０に示されるように、方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１１～工程ＳＴＳＴ１７を含み得る。工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１７は順に実行され得る。方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１３及び工程ＳＴ１６～１７のうち少なくとも１つを含まなくてもよい。
【0101】
工程ＳＴ１１では、図１１に示される基板Ｗ３を提供する。基板Ｗ３は、プラズマ処理チャンバ１０内に搬入され得る。基板Ｗ３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。
【0102】
工程ＳＴ１２では、図１２に示されるように、第２処理ガスから生成される第２プラズマＰＬ２により、エッチング対象膜ＲＥ３をエッチングして凹部ＲＳを形成する。凹部ＲＳは、マスクＭＫの開口ＯＰに対応し得る。凹部ＲＳの上端における凹部ＲＳの寸法は、１００ｎｍ以下であってもよい。凹部ＲＳの寸法は、凹部ＲＳの上端から底に向かって徐々に小さくなってもよい。すなわち、凹部ＲＳはテーパー状であってもよい。凹部ＲＳの底は、下地膜ＵＲ３に到達してもよいし、到達しなくてもよい。
【0103】
凹部ＲＳのアスペクト比は、例えば５以上であってもよく、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上又は５０以上であってもよい。凹部ＲＳのアスペクト比は、例えば２００以下であってもよい。なお、凹部ＲＳのアスペクト比は、凹部ＲＳの最大幅寸法に対する、凹部ＲＳの深さの比を示す。
【0104】
第２処理ガスは、ハロゲン含有ガスを含んでもよい。ハロゲン含有ガスは、フッ素含有ガス及び塩素含有ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。エッチング対象膜ＲＥ３がシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を含む場合、第２処理ガスはフッ素含有ガスを含んでもよい。エッチング対象膜ＲＥ３がシリコン膜又はシリコンゲルマニウム膜を含む場合、第２処理ガスは塩素含有ガスを含んでもよい。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（ＣｘＨｙＦｚ）ガス及び三フッ化窒素（ＮＦ３ガス）を含む。ｘ、ｙ及びｚは自然数である。第２処理ガスは酸素含有ガスを含んでもよい。
【0105】
工程ＳＴ１２は以下のように行われ得る。まず、ガス供給部２０により、第２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内で第２処理ガスから第２プラズマＰＬ２を生成する。制御部２は、第２プラズマＰＬ２によりエッチング対象膜ＲＥ３をエッチングして凹部ＲＳを形成するように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御する。
【0106】
なお、工程ＳＴ１２において、凹部ＲＳの側壁にはエッチングより生成した反応生成物が付着している場合がある。このため、工程ＳＴ１３の前に、この反応生成物を除去する工程（アッシング工程）を行ってもよい。反応生成物は、例えば、酸素ガスから生成される酸素プラズマにより除去される。
【0107】
工程ＳＴ１３では、図１３に示されるように、凹部ＲＳの側壁の少なくとも一部に保護膜ＰＲを形成する。保護膜ＰＲは、凹部ＲＳの浅い領域又は浅い領域から中間領域（上部領域）に選択的に形成されてよい。保護膜ＰＲは、開口ＯＰの側壁にも形成され得る。保護膜ＰＲは、マスクＭＫの上面にも形成され得る。なお、工程ＳＴ１３の実施は必須ではなく、例えば、工程ＳＴ１４でシリル化剤を凹部ＲＳの深い領域（下部領域）に選択的に吸着できる場合、工程ＳＴ１３は実施しなくてもよい。なお、凹部ＲＳの下部領域とは、凹部ＲＳの底面までの深さを１００として、深さ５０～１００の領域であってもよく、深さ６０～１００の領域であってもよく、深さ７０～１００の領域であってもよい。また、凹部ＲＳの上部領域とは、下部領域より浅い領域を示していてよく、例えば、凹部ＲＳの底面までの深さを１００として、深さ０～５０の領域であってもよく、深さ０～６０の領域であってもよく、深さ０～７０の領域であってもよい。
【0108】
保護膜ＰＲは、凹部ＲＳの側壁の開口ＯＰ側の第１領域において第１厚みを有してもよく、凹部ＲＳの側壁の底面側の第２領域において第２厚みを有してもよい。第２厚みは第１厚みよりも小さい。保護膜ＰＲの厚さは、マスクＭＫの上面から凹部ＲＳの底に向かって徐々に小さくなってもよい。保護膜ＰＲは、コンフォーマルではない膜（サブコンフォーマルな膜）である。保護膜ＰＲは、凹部ＲＳの底に形成されなくてもよい。エッチング対象膜ＲＥ３の凹部ＲＳの側壁及び底面のうち少なくとも一部は、保護膜ＰＲで被覆されず、露出していてもよい。
【0109】
保護膜ＰＲは、シリコン含有膜、有機膜及び金属含有膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。シリコン含有膜は、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0110】
保護膜ＰＲは、保護膜形成用処理ガスを用いて形成されてもよい。保護膜形成用処理ガスは、シリコン含有ガス、炭素含有ガス及び金属含有ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【0111】
保護膜ＰＲは、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法又はＭＬＤ（Ｍｕｌｔｉ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成され得る。ＡＬＤ法の例は、熱ＡＬＤ法及びＰＥ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ）－ＡＬＤ法を含む。ＰＥ－ＡＬＤ法により保護膜ＰＲを形成する場合、工程ＳＴ１３は、プリカーサ（保護膜形成用処理ガス）を凹部ＲＳの側壁に供給する吸着工程と、吸着したプリカーサのアクティベーションを行うアクティベーション工程とを含む。アクティベーションは、処理ガスから生成されたプラズマにより行われ得る。吸着工程及びアクティベーション工程は交互に繰り返され得る。吸着工程とアクティベーション工程との間においてパージ工程が行われてもよい。吸着工程においてプリカーサが基板Ｗ３の表面の一部（例えば凹部の底）に吸着しないように制御することによって、保護膜ＰＲの厚みを調整してもよい。例えば、プリカーサの吸着を阻害する因子を基板Ｗ３の表面の一部に形成することによって、吸着位置を制御できる。あるいは、アクティベーション工程において、基板Ｗ３の表面の一部（例えば凹部の底）にプラズマが到達しないように制御することによって、保護膜ＰＲの厚みを調整してもよい。
【0112】
保護膜ＰＲがシリコン含有膜を含む場合、吸着工程において、プリカーサとしてシリコン含有ガスが用いられる。保護膜ＰＲがシリコン酸化膜を含む場合、シリコン含有ガスの例は、アミノシランガス、ＳｉＣｌ４ガス及びＳｉＦ４ガスを含む。アクティベーション工程において、処理ガスとして酸素含有ガスが用いられる。酸素含有ガスの例は、酸素ガスを含む。保護膜ＰＲがシリコン窒化膜を含む場合、シリコン含有ガスの例は、アミノシランガス、ＳｉＣｌ４ガス、ジクロロシランガス及びヘキサクロロジシランガスを含む。アクティベーション工程において、処理ガスとして窒素含有ガスが用いられる。窒素含有ガスの例は、窒素ガス及びアンモニアガスを含む。
【0113】
保護膜ＰＲが有機膜を含む場合、吸着工程において、プリカーサとして有機ガスが用いられる。有機ガスの例は、エポキシド、カルボン酸、カルボン酸ハロゲン化物、無水カルボン酸、イソシアネート及びフェノール類を含む。アクティベーション工程において、処理ガスとして種々のガスが用いられる。種々のガスの例は、Ｎ－Ｈ結合を有する無機化合物ガス、不活性ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏガス）、窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、及び水素ガスと酸素ガスとの混合ガスを含む。
【0114】
保護膜ＰＲが金属膜を含む場合、吸着工程において、プリカーサとして金属含有ガスが用いられる。金属含有ガスは、酸素含有金属化合物、窒素含有金属化合物、硫黄含有金属化合物及びハロゲン化金属のうち少なくとも１つを含有してもよい。ハロゲン化金属の例は、ＴｉＣｌ４、ＷＦ６、ＷＣｌ５、ＷＣｌ６、ＳｎＣｌ４、ＳｎＢｒ４及びＳｎＩ４を含む。アクティベーション工程において、処理ガスとして水素含有ガス及び酸素含有ガスのうち少なくとも１つが用いられる。水素含有ガスを用いる場合、保護膜ＰＲは金属含有膜となる。酸素含有ガスを用いる場合、保護膜ＰＲは金属酸化膜となる。水素含有ガスは、窒素を含んでもよい。この場合、保護膜ＰＲは金属窒化膜となる。窒素を含む水素含有ガスの例は、アンモニアガス、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスを含む。
【0115】
工程ＳＴ１３は以下のように行われ得る。まず、ガス供給部２０により、保護膜形成用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を生成する。制御部２は、プラズマにより凹部ＲＳの側壁に保護膜ＰＲが形成されるように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御する。
【0116】
工程ＳＴ１４では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、基板Ｗ３のエッチング対象膜ＲＥ３上にシリル化剤を供給し、エッチング対象膜ＲＥ３の表面の少なくとも一部にシリル化剤を吸着させる。工程ＳＴ１４では、エッチング対象膜ＲＥ３の表面の少なくとも一部に、シリル化剤が吸着した吸着部位ＳＲ３が形成されてもよい。なお、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）では、吸着部位ＳＲ３が層状に記載されているが，工程ＳＴ１４では、必ずしもシリル化剤の吸着により層が形成されていなくてもよい。すなわち、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）中の吸着部位ＳＲ３は、シリル化剤が吸着した部位を概略的に示しているにすぎず、基板Ｗ３上に吸着部位ＳＲ３に相当する層が形成される必要はない。シリル化剤については、上述のとおりでよい。
【0117】
工程ＳＴ１４では、図１４（ａ）で示されるように、保護膜ＰＲ上にシリル化剤が吸着してもよい。シリル化剤は、凹部ＲＳの側壁に吸着してもよく、凹部ＲＳの底面に吸着してもよく、下地膜ＵＲ３に吸着してもよく、開口ＯＰの側壁に吸着してもよく、マスクＭＫの上面に吸着してもよい。工程ＳＴ１４では、図１４（ｂ）で示されるように、保護膜ＰＲ及び下地膜ＵＲ３にシリル化剤が吸着しなくてもよい。
【0118】
また、工程ＳＴ１４では、基板Ｗ３のエッチング対象膜ＲＥ３上にシリル化剤を供給し、エッチング対象膜ＲＥ３の表面にシリル化剤を吸着させた後、所定の方法で凹部ＲＳの浅い領域においてエッチング対象膜ＲＥ３上のシリル化剤を除去して、凹部ＲＳの深い領域（下部領域）に選択的にシリル化剤を吸着してもよい。これにより、凹部ＲＳの深い領域（下部領域）におけるエッチングを選択的に促進できる。浅い領域のシリル化剤を除去する方法は特に限定されず、例えば、酸素ラジカルによる除去等であってよい。このように工程ＳＴ１４が、凹部ＲＳの深い領域（下部領域）に選択的にシリル化剤を吸着できる工程である場合、工程ＳＴ１３を実施せず、工程ＳＴの後に工程ＳＴ１４を実施してもよい。
【0119】
工程ＳＴ１５では、図１５に示されるように、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ３をエッチングする。工程ＳＴ１５では、保護膜ＰＲもエッチングされ得る。
【0120】
工程ＳＴ１２において凹部ＲＳの底が下地膜ＵＲに到達する場合、工程ＳＴ１５では、凹部ＲＳの側壁が主にエッチングされる。工程ＳＴ１５では、例えば、凹部ＲＳの側壁の下部領域が水平方向にエッチングされてよい。工程ＳＴ１２において凹部ＲＳの底が下地膜ＵＲに到達しない場合、工程ＳＴ１５では、凹部ＲＳの底が主にエッチングされる。
【0121】
第１処理ガスは、不活性ガスを含んでもよい。不活性ガスは、窒素ガス及び貴ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。貴ガスは、アルゴン（Ａｒ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス又はキセノン（Ｘｅ）ガス等であってよい。また、第１処理ガスは、不活性ガスに代えて又は不活性ガスに加えて、酸素含有ガスを含んでいてもよい。酸素含有ガスは、例えば、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス又は二酸化炭素（ＣＯ２）ガスであってよい。
【0122】
工程ＳＴ１５は以下のように行われる。まず、ガス供給部２０により、第１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内で第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１を生成する。制御部２は、第１プラズマＰＬ１によりエッチング対象膜ＲＥ３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。制御部２は、第１プラズマＰＬ１により、エッチング対象膜ＲＥ３と、エッチング対象膜ＲＥ３の表面に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応を促進することによって、エッチング対象膜ＲＥ３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を制御してよい。
【0123】
なお、工程ＳＴ１５は、第１のプラズマＰＬ１に代えて又は第１のプラズマＰＬ１に加えて、加熱装置を用いて基板Ｗ１を加熱することにより、エッチング対象膜ＲＥ３とフッ素原子との反応を促進してもよい。加熱装置は、例えば、静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置された１又は複数のヒータであってよい。また、加熱装置は、例えば、赤外線ランプ等であってよい。加熱温度は、例えば、１００℃以上４００℃以下であってよい。
【0124】
方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１４及び工程ＳＴ１５を繰り返してもよい。このとき、方法ＭＴ２は工程ＳＴ１６を含んでもよい。工程ＳＴ１６では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程ＳＴ１６において、停止条件は、例えば、繰り返しの実行回数が所定回数に達している場合に満たされてもよい。また、工程ＳＴ１６において、停止条件は、例えば、エッチング対象膜ＲＥ３の凹部ＲＳの深さが所定の深さに達している場合に満たされてもよい。また、工程ＳＴ１６において、停止条件は、例えば、エッチング対象膜ＲＥ３の凹部ＲＳの寸法（例えば凹部ＲＳの底面における寸法）が所定の寸法に達している場合に満たされてもよい。
【0125】
工程ＳＴ１６において、停止条件が満たされていないと判定される場合には、工程ＳＴ１４及び工程ＳＴ１５が再び実行される。工程ＳＴ１６において、停止条件が満たされていると判定される場合には、工程ＳＴ１７を実行するか、方法ＭＴ２を終了する。
【0126】
工程ＳＴ１７では、プラズマ処理チャンバ１０内から、エッチングされた基板Ｗ３が搬出される。
【0127】
工程ＳＴ１７で搬出される基板Ｗ３は、図１６に示すように、凹部ＲＳの寸法が上面（例えばマスクＭＫの近傍）と底面（例えば下地膜ＵＲ３の近傍）とで略同一であってもよい。工程ＳＴ１７で搬出される基板Ｗ３は、保護膜ＰＲを有していてもよく、保護膜ＰＲが除去されていてもよい。
【0128】
上述の方法ＭＴ２によれば、工程ＳＴ１４でエッチング対象膜ＲＥ３にシリル化剤を吸着させているため、工程ＳＴ１５においてシリル化剤が吸着した吸着部位ＳＲ３において効率的にエッチングを進行させることができ、凹部形状を高精度で制御できる。
【0129】
方法ＭＴ２では、工程ＳＴ１２において、凹部ＲＳの底が下地膜ＵＲに到達しなくてもよい。図１９～図２１は、工程ＳＴ１２において凹部ＲＳの底が下地膜ＵＲに到達しない場合の、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１３～ＳＴ１６を説明するための図である。
【0130】
図１９に示すように、工程ＳＴ１２において凹部ＲＳの底が下地膜ＵＲに到達しない場合、工程ＳＴ１３では、凹部ＲＳの側壁の一部に保護膜ＰＲが形成されてよい。保護膜ＰＲは、開口ＯＰの側壁に形成されてもよく、マスクＭＫの上面に形成されてもよい。
【0131】
図２０に示すように、工程ＳＴ１４では、凹部ＲＳの側壁の一部及び底面に、シリル化剤が吸着した吸着部位ＳＲ３が形成されてもよい。また、工程ＳＴ１４では、凹部ＲＳの側壁及び底面にシリル化剤を吸着させた後、所定の方法で凹部ＲＳの浅い領域においてエッチング対象膜ＲＥ３上のシリル化剤を除去して、凹部ＲＳの深い領域（下部領域）に選択的に吸着部位ＳＲ３を形成してもよい。浅い領域のシリル化剤を除去する方法は特に限定されず、例えば、酸素ラジカルによる除去等であってよい。このように工程ＳＴ１４が、凹部ＲＳの深い領域（下部領域）に選択的にシリル化剤を吸着できる工程である場合、工程ＳＴ１３を実施せず、工程ＳＴ１２の後に工程ＳＴ１４を実施してもよい。
【0132】
工程ＳＴ１５では、エッチング対象膜ＲＥ３のエッチングが、エッチング対象膜ＲＥ３上の吸着部位ＳＲ３において、選択的に進行してよい。これにより、凹部ＲＳの側壁の寸法が小さい部分及び凹部ＲＳの底面においてエッチングを効率よく進行させることができ、凹部形状を高精度に制御できる。
【0133】
方法ＭＴ２では、工程ＳＴ１２～工程ＳＴ１５を繰り返してもよい。方法ＭＴ２において、工程ＳＴ１６は、停止条件が満たされていないと判定される場合に、工程ＳＴ１２～工程ＳＴ１５を繰り返す工程であってもよい。図２１に示すように、再度の工程ＳＴ１２及び工程ＳＴ１５によって、より深い凹部ＲＳが形成され、且つ、当該凹部ＲＳの形状に対応した保護膜ＰＲが形成された基板Ｗ３が、工程ＳＴ１４に提供され得る。
【0134】
図１７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１７に示されるエッチング方法ＭＴ３（以下、「方法ＭＴ３」という）は、方法ＭＴ２を複数のチャンバを有する基板処理システムを用いて実施した場合の一例であり得る。方法ＭＴ３は、基板Ｗ３に適用され得る。
【0135】
工程ＳＴ２１では、第１のチャンバに基板Ｗ３が搬入される。工程ＳＴ２２は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１２に対応する。工程ＳＴ２２は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１２と同様に実施され得る。工程ＳＴ２３では、第１のチャンバから基板Ｗ３が搬出される。
【0136】
工程ＳＴ２４では、第２のチャンバに基板Ｗ３が搬入される。工程ＳＴ２５、工程ＳＴ２６、工程ＳＴ２７及び工程ＳＴ２８はそれぞれ、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１３、工程ＳＴ１４、工程ＳＴ１５及び工程ＳＴ１６に対応する。工程ＳＴ２５、工程ＳＴ２６、工程ＳＴ２７及び工程ＳＴ２８はそれぞれ、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１３、工程ＳＴ１４、工程ＳＴ１５及び工程ＳＴ１６と同様に実施され得る。工程ＳＴ２９では、第２のチャンバから基板Ｗ３が搬出される。
【0137】
図１８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１８に示されるエッチング方法ＭＴ４（以下、「方法ＭＴ４」という）は、方法ＭＴ２を複数のチャンバを有する基板処理システムを用いて実施した場合の一例であり得る。方法ＭＴ４は、基板Ｗ３に適用され得る。
【0138】
工程ＳＴ３１では、第１のチャンバに基板Ｗ３が搬入される。工程ＳＴ３２は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１２に対応する。工程ＳＴ３２は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１２と同様に実施され得る。工程ＳＴ３３では、第１のチャンバから基板Ｗ３が搬出される。
【0139】
工程ＳＴ３４では、第２のチャンバに基板Ｗ３が搬入される。工程ＳＴ３５は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１３に対応する。工程ＳＴ３５は、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１３と同様に実施され得る。工程ＳＴ３６では、第２のチャンバから基板Ｗ３が搬出される。
【0140】
工程ＳＴ３７では、第３のチャンバに基板Ｗ３が搬入される。工程ＳＴ３８、工程ＳＴ３９及び工程ＳＴ４０はそれぞれ、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１４、工程ＳＴ１５及び工程ＳＴ１６に対応する。工程ＳＴ３８、工程ＳＴ３９及び工程ＳＴ４０はそれぞれ、方法ＭＴ２の工程ＳＴ１４、工程ＳＴ１５及び工程ＳＴ１６と同様に実施され得る。工程ＳＴ４１では、第３のチャンバから基板Ｗ３が搬出される。
【0141】
以下、図２２を参照する。図２２は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムを示す図である。図２２に示す基板処理システムＰＳは、方法ＭＴ３又は方法ＭＴ４において用いられ得る。基板処理システムＰＳは、ロードポート１０２ａ～１０２ｄ、容器４ａ～４ｄ、ローダモジュールＬＭ、アライナＡＮ、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６、搬送モジュールＴＭ、及び制御部２を備えている。なお、基板処理システムＰＳにおけるロードポートの個数、容器の個数、ロードロックモジュールの個数は一つ以上の任意の個数であり得る。また、基板処理システムＰＳにおけるプロセスモジュールの個数は、一つ以上の任意の個数であり得る。
【0142】
ロードポート１０２ａ～１０２ｄは、ローダモジュールＬＭの一縁に沿って配列されている。容器４ａ～４ｄはそれぞれ、ロードポート１０２ａ～１０２ｄ上に搭載されている。容器４ａ～４ｄの各々は、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と称される容器である。容器４ａ～４ｄの各々は、その内部に基板Ｗを収容するように構成されている。
【0143】
ローダモジュールＬＭは、チャンバを有する。ローダモジュールＬＭのチャンバ内の圧力は、大気圧に設定される。ローダモジュールＬＭは、搬送装置ＴＵ１を有する。搬送装置ＴＵ１は、例えば搬送ロボットであり、制御部２によって制御される。搬送装置ＴＵ１は、ローダモジュールＬＭのチャンバを介して基板Ｗを搬送するように構成されている。搬送装置ＴＵ１は、容器４ａ～４ｄの各々とアライナＡＮとの間、アライナＡＮとロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の各々との間、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の各々と容器４ａ～４ｄの各々との間で、基板Ｗを搬送し得る。アライナＡＮは、ローダモジュールＬＭに接続されている。アライナＡＮは、基板Ｗの位置の調整（位置の較正）を行うように構成されている。
【0144】
ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、ローダモジュールＬＭと搬送モジュールＴＭとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々は、予備減圧室を提供している。
【0145】
搬送モジュールＴＭは、ロードロックモジュールＬＬ１及びロードロックモジュールＬＬ２の各々にゲートバルブを介して接続されている。搬送モジュールＴＭは、その内部空間が減圧可能に構成された搬送チャンバＴＣを有している。搬送モジュールＴＭは、搬送装置ＴＵ２を有している。搬送装置ＴＵ２は、例えば搬送ロボットであり、制御部２によって制御される。搬送装置ＴＵ２は、搬送チャンバＴＣを介して基板Ｗを搬送するように構成されている。搬送装置ＴＵ２は、ロードロックモジュールＬＬ１，ＬＬ２の各々とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々との間、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち任意の二つのプロセスモジュールの間において、基板Ｗを搬送し得る。
【0146】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々は、専用の基板処理を行うように構成された装置である。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一つのプロセスモジュールは、方法ＭＴ２において用いられるプラズマ処理装置１であってもよい。
【0147】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一つのプロセスモジュールにおいて方法ＭＴ３の工程ＳＴ２２を行い、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち別の一つのプロセスモジュールにおいて方法ＭＴ３の工程ＳＴ２５～工程ＳＴ２８を行ってもよい。
【0148】
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一つのプロセスモジュールにおいて方法ＭＴ４の工程ＳＴ３２を行ってもよい。また、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち別の一つのプロセスモジュールにおいて方法ＭＴ４の工程ＳＴ３５を行ってもよい。また、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち更に別の一つのプロセスモジュールにおいて方法ＭＴ４の工程ＳＴ３８、工程ＳＴ３９及び工程ＳＴ４０を行ってもよい。
【0149】
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。
【0150】
例えば、方法ＭＴ１～方法ＭＴ４の各工程は任意に組み合わされてもよい。
【0151】
方法ＭＴ２では、工程ＳＴ１７の前又は工程ＳＴ１７の後に、保護膜ＰＲを除去する工程が行われてもよい。また、方法ＭＴ２では、工程ＳＴ１７の前又は工程ＳＴ１７の後に、マスクＭＫを除去する工程が行われてもよい。
【0152】
方法ＭＴ３では、工程ＳＴ２９の前又は工程ＳＴ２９の後に、保護膜ＰＲを除去する工程が行われてもよい。また、方法ＭＴ３では、工程ＳＴ２９の前又は工程ＳＴ２９の後に、マスクＭＫを除去する工程が行われてもよい。
【0153】
方法ＭＴ４では、工程４１の前又は工程ＳＴ４１の後に、保護膜ＰＲを除去する工程が行われてもよい。また、方法ＭＴ４では、工程ＳＴ４１の前又は工程ＳＴ４１の後に、マスクＭＫを除去する工程が行われてもよい。
【0154】
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。
【0155】
［Ｅ１］
（ａ）シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（ａ）シリコン含有膜を含むエッチング対象膜の少なくとも一部に、Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【0156】
［Ｅ２］
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。
【0157】
［Ｅ３］
前記（ｂ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、［Ｅ２］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、［Ｅ２］に記載のエッチング方法。
【0158】
［Ｅ４］
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜を加熱することにより、前記反応を促進する、［Ｅ２］又は［Ｅ３］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記エッチング対象膜を加熱することにより、前記反応を促進する、［Ｅ２］又は［Ｅ３］に記載のエッチング方法。
【0159】
［Ｅ５］
前記シリコン含有膜が、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜からなる群より選択される少なくとも一種を含む、［Ｅ１］～［Ｅ４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記シリコン含有膜が、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜からなる群より選択される少なくとも一種を含む、［Ｅ１］～［Ｅ４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0160】
［Ｅ６］
前記エッチング対象膜が、シリコン酸化膜と、シリコン酸化膜以外の膜と、を含む、［Ｅ１］～［Ｅ５］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記エッチング対象膜が、シリコン酸化膜と、シリコン酸化膜以外の膜と、を含む、［Ｅ１］～［Ｅ５］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0161】
［Ｅ７］
（ａ）少なくとも１つの凹部を有し、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を含む基板を提供する工程と、
（ｂ）前記凹部の側壁の少なくとも一部にＣ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｃ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（ａ）少なくとも１つの凹部を有し、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を含む基板を提供する工程と、
（ｂ）前記凹部の側壁の少なくとも一部にＣ－Ｆ結合を有するシリル化剤を吸着させる工程と、
（ｃ）前記エッチング対象膜をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
【0162】
［Ｅ８］
前記（ｂ）において、前記側壁の下部領域に、前記シリル化剤を選択的に吸着させる、［Ｅ７］に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）において、前記側壁の下部領域に、前記シリル化剤を選択的に吸着させる、［Ｅ７］に記載のエッチング方法。
【0163】
［Ｅ９］
前記（ｃ）において、前記側壁と、前記側壁に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記側壁をエッチングする、［Ｅ７］又は［Ｅ８］に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）において、前記側壁と、前記側壁に吸着した前記シリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記側壁をエッチングする、［Ｅ７］又は［Ｅ８］に記載のエッチング方法。
【0164】
［Ｅ１０］
前記（ｃ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、［Ｅ９］に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）において、不活性ガス及び酸素含有ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む第１処理ガスから生成される第１プラズマにより、前記反応を促進する、［Ｅ９］に記載のエッチング方法。
【0165】
［Ｅ１１］
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、［Ｅ７］～［Ｅ１０］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、［Ｅ７］～［Ｅ１０］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0166】
［Ｅ１２］
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程を更に含む、［Ｅ７］～［Ｅ１１］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の少なくとも一部に保護膜を形成する工程を更に含む、［Ｅ７］～［Ｅ１１］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0167】
［Ｅ１３］
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の上部領域に保護膜を形成する工程を更に含み、
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、［Ｅ１２］に記載のエッチング方法。
前記（ａ）の後、且つ、前記（ｂ）の前に、前記側壁の上部領域に保護膜を形成する工程を更に含み、
前記（ｃ）において、前記側壁の下部領域を水平方向にエッチングする、［Ｅ１２］に記載のエッチング方法。
【0168】
［Ｅ１４］
前記保護膜が、ＡＬＤ法、ＣＶＤ法及びＭＬＤ法からなる群より選択される方法により形成される、［Ｅ１２］又は［Ｅ１３］に記載のエッチング方法。
前記保護膜が、ＡＬＤ法、ＣＶＤ法及びＭＬＤ法からなる群より選択される方法により形成される、［Ｅ１２］又は［Ｅ１３］に記載のエッチング方法。
【0169】
［Ｅ１５］
前記保護膜が、前記凹部の前記側壁の第１領域上において第１厚みを有し、前記凹部の前記側壁の前記第１領域より深い位置の第２領域上において、前記第１厚みより小さい第２厚みを有する、［Ｅ１２］～［Ｅ１４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記保護膜が、前記凹部の前記側壁の第１領域上において第１厚みを有し、前記凹部の前記側壁の前記第１領域より深い位置の第２領域上において、前記第１厚みより小さい第２厚みを有する、［Ｅ１２］～［Ｅ１４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0170】
［Ｅ１６］
前記（ａ）が、
（ａ－１）エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上のマスクとを含む基板を提供する工程であって、前記マスクが少なくとも１つの開口を有する、工程と、
（ａ－２）第２処理ガスから生成される第２プラズマにより、前記開口を介して前記エッチング対象膜をエッチングして、前記凹部を形成する工程と、
を含む、［Ｅ７］～［Ｅ１５］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記（ａ）が、
（ａ－１）エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜上のマスクとを含む基板を提供する工程であって、前記マスクが少なくとも１つの開口を有する、工程と、
（ａ－２）第２処理ガスから生成される第２プラズマにより、前記開口を介して前記エッチング対象膜をエッチングして、前記凹部を形成する工程と、
を含む、［Ｅ７］～［Ｅ１５］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0171】
［Ｅ１７］
前記凹部のアスペクト比が５以上である、［Ｅ７］～［Ｅ１６］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記凹部のアスペクト比が５以上である、［Ｅ７］～［Ｅ１６］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0172】
［Ｅ１８］
前記（ｂ）が、
（ｂ－１）前記凹部の側壁の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ－２）前記（ｂ－１）の後、前記側壁に吸着した前記シリル化剤の一部を除去する工程と、
を含む、［Ｅ７］～［Ｅ１７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
前記（ｂ）が、
（ｂ－１）前記凹部の側壁の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させる工程と、
（ｂ－２）前記（ｂ－１）の後、前記側壁に吸着した前記シリル化剤の一部を除去する工程と、
を含む、［Ｅ７］～［Ｅ１７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。
【0173】
［Ｅ１９］
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、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を有する、基板支持器と、
Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤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、
を備える、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器であり、前記基板は、シリコン含有膜を含むエッチング対象膜を有する、基板支持器と、
Ｃ－Ｆ結合を有するシリル化剤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、
を備える、プラズマ処理装置。
【0174】
［Ｅ２０］
制御部を更に備え、
前記制御部は、前記エッチング対象膜の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させた後に、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする処理を実行するように構成される、［Ｅ１９］に記載のプラズマ処理装置。
制御部を更に備え、
前記制御部は、前記エッチング対象膜の少なくとも一部に前記シリル化剤を吸着させた後に、前記エッチング対象膜と、前記エッチング対象膜に吸着したシリル化剤に含まれるフッ素原子との反応により、前記エッチング対象膜をエッチングする処理を実行するように構成される、［Ｅ１９］に記載のプラズマ処理装置。
【0175】
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】
【0176】
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、ＭＫ…マスク、ＰＬ１，ＰＬ２…プラズマ、ＰＲ…保護膜、ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３…エッチング対象膜、ＲＳ…凹部、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…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】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】