JP2024094240A

JP2024094240A - Etching method and plasma processing device

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Publication number: JP2024094240A
Application number: JP2023189189A
Authority: JP
Inventors: 篤毅橋本; Atsuki Hashimoto; 翔齊藤; Sho Saito; 泰光昆; Yasumitsu Kon
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2024-07-09

Abstract

To provide an etching method and a plasma processing device with which it is possible to improve an etching selection ratio.SOLUTION: The etching method includes: a step (a) in which a substrate is prepared, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, the second region including a second material which is different from the first material and includes silicon; a step (b) in which a metal-containing deposit is formed in the first region using a first plasma generated from a first processing gas that includes at least one of carbon and hydrogen, halogen, and metal; a step (c) in which, after (b), the second region is etched via the opening by using a second plasma generated from a second processing gas that is different from the first processing gas.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

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。 An exemplary embodiment of the present disclosure relates to an etching method and a plasma processing apparatus.

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ている。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。 Patent Document 1 discloses a method for selectively etching a first region made of silicon oxide relative to a second region made of silicon nitride by plasma processing of a substrate. The second region has a recess. The first region is provided so as to fill the recess and cover the second region. The first region is etched by plasma generated from a processing gas containing fluorocarbon.

特開２０１６－１５７７９３号公報JP 2016-157793 A

本開示は、エッチング選択比を向上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。 This disclosure provides an etching method and plasma processing apparatus that can improve the etching selectivity ratio.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、第１領域と、前記第１領域の下の第２領域とを含み、前記第１領域は、第１材料を含むと共に開口を有し、前記第２領域は、前記第１材料とは異なると共にシリコンを含む第２材料を含む、工程と、（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、ハロゲンと、金属とを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記第１領域上に金属含有堆積物を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）の後、前記第１処理ガスとは異なる第２処理ガスから生成される第２プラズマを用いて、前記開口を介して前記第２領域をエッチングする工程と、を含む。 In one exemplary embodiment, the etching method includes: (a) preparing a substrate, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, and the second region including a second material different from the first material and including silicon; (b) forming a metal-containing deposit on the first region using a first plasma generated from a first process gas including at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal; and (c) after (b), etching the second region through the opening using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas.

一つの例示的実施形態によれば、エッチング選択比を向上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。 According to one exemplary embodiment, an etching method and a plasma processing apparatus are provided that can improve the etching selectivity ratio.

図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理システムを概略的に示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma processing system according to one exemplary embodiment. 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。FIG. 2 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment. 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。FIG. 3 is a flow chart of an etching method according to one exemplary embodiment. 図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の部分拡大図である。FIG. 4 is a partial enlarged view of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. 図５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。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 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。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図７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。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図８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。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図９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。FIG. 9 is a flow chart of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１０は、図９の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 9 may be applied. 図１１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。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１２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。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１３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。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図１４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。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１５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。FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１６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。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１７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。FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１８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。FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to one exemplary embodiment.

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を説明する。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。 Various exemplary embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts in each drawing will be given the same reference numerals.

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。 Figure 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plasma processing system. In one embodiment, the plasma processing system includes a plasma processing device 1 and a control unit 2. The plasma processing system is an example of a substrate processing system, and the plasma processing device 1 is an example of a substrate processing device. The plasma processing device 1 includes a plasma processing chamber 10, a substrate support unit 11, and a plasma generation unit 12. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space. The plasma processing chamber 10 also has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space, and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space. The gas supply port is connected to a gas supply unit 20 described later, and the gas exhaust port is connected to an exhaust system 40 described later. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting a substrate.

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；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：ＨｅｌｉｃｏｎＷａｖｅＰｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：ＳｕｒｆａｃｅＷａｖｅＰｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（ＡｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔ）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。 The plasma generating unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space. The plasma formed in the plasma processing space may be capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), electron-cyclotron-resonance plasma (ECR plasma), helicon wave plasma (HWP), or surface wave plasma (SWP). Also, various types of plasma generating units may be used, including AC (Alternating Current) plasma generating units and DC (Direct Current) plasma generating units. In one embodiment, the AC signal (AC power) used in the AC plasma generating unit has a frequency in the range of 100 kHz to 10 GHz. Thus, AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals. In one embodiment, the RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 150 MHz.

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（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、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（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）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。 The control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described in this disclosure. The control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. The control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. The control unit 2 is realized, for example, by a computer 2a. The processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations by reading a program from the storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary. The acquired program is stored in the storage unit 2a2 and is read from the storage unit 2a2 by the processing unit 2a1 and executed. The medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3. The processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a SSD (Solid State Drive), or a combination of these. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

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。 Below, an example of the configuration of a capacitively coupled plasma processing apparatus is described as an example of the plasma processing apparatus 1. Figure 2 is a diagram for explaining an example of the configuration of a capacitively coupled plasma processing apparatus.

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。 The capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40. The plasma processing apparatus 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas inlet unit. The gas inlet unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10. The gas inlet unit includes a shower head 13. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10. The shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11. The plasma processing chamber 10 is grounded. The shower head 13 and the substrate support unit 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10.

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。 The substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly 112. The main body 111 has a central region 111a for supporting the substrate W and an annular region 111b for supporting the ring assembly 112. A wafer is an example of a substrate W. The annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view. The substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. Therefore, the central region 111a is also called a substrate support surface for supporting the substrate W, and the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly 112.

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。 In one embodiment, the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111. The base 1110 includes a conductive member. The conductive member of the base 1110 may function as a lower electrode. The electrostatic chuck 1111 is disposed on the base 1110. The electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a. The ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b. Note that other members surrounding the electrostatic chuck 1111, such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b. In this case, the ring assembly 112 may be disposed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be disposed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member. Also, at least one RF/DC electrode coupled to an RF power source 31 and/or a DC power source 32 described later may be disposed in the ceramic member 1111a. In this case, the at least one RF/DC electrode functions as a lower electrode. When a bias RF signal and/or a DC signal described later is supplied to the at least one RF/DC electrode, the RF/DC electrode is also called a bias electrode. Note that the conductive member of the base 1110 and the at least one RF/DC electrode may function as multiple lower electrodes. Also, the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode. Thus, the substrate support 11 includes at least one lower electrode.

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。 The ring assembly 112 includes one or more annular members. In one embodiment, the one or more annular members include one or more edge rings and at least one cover ring. The edge rings are formed of a conductive or insulating material, and the cover rings are formed of an insulating material.

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。 The substrate support 11 may also include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow passage 1110a, or a combination thereof. A heat transfer fluid such as brine or a gas flows through the flow passage 1110a. In one embodiment, the flow passage 1110a is formed in the base 1110, and one or more heaters are disposed in the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111. The substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.

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：ＳｉｄｅＧａｓＩｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。 The shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s. The shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c. The shower head 13 also includes at least one upper electrode. In addition to the shower head 13, the gas introduction unit may include one or more side gas injectors (SGIs) attached to one or more openings formed in the sidewall 10a.

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。 The gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22. In one embodiment, the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13. Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. Additionally, the gas supply 20 may include at least one flow modulation device that modulates or pulses the flow rate of the at least one process gas.

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。 The power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit. The RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Thus, the RF power supply 31 can function as at least a part of the plasma generating unit 12. In addition, by supplying a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.

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。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generating section 31a and a second RF generating section 31b. The first RF generating section 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation. In one embodiment, the source RF signal has a frequency in the range of 10 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generating section 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.

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。 The second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power). The frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 60 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. The generated one or more bias RF signals are provided to at least one lower electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

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。 The power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10. The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to at least one lower electrode and configured to generate a first DC signal. The generated first DC signal is applied to the at least one lower electrode. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to at least one upper electrode and configured to generate a second DC signal. The generated second DC signal is applied to the at least one upper electrode.

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。 In various embodiments, the first and second DC signals may be pulsed. In this case, a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. The voltage pulses may have a rectangular, trapezoidal, triangular, or combination thereof pulse waveform. In one embodiment, a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from the DC signal is connected between the first DC generator 32a and at least one lower electrode. Thus, the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator. When the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator, the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode. The voltage pulses may have a positive polarity or a negative polarity. Also, the sequence of voltage pulses may include one or more positive polarity voltage pulses and one or more negative polarity voltage pulses within one period. The first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.

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。 The exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10. The exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve. The vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.

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、図４の基板Ｗ１に適用され得る。 Figure 3 is a flowchart of an etching method according to one exemplary embodiment. The etching method MT1 shown in Figure 3 (hereinafter referred to as "method MT1") can be performed by the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Method MT1 can be applied to the substrate W1 of Figure 4.

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、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。基板Ｗ１は、第３領域を更に含んでいてもよい。第１領域Ｒ１は、マスクとして機能してもよい。第１領域Ｒ１は、少なくとも１つの開口ＯＰを有している。少なくとも１つの開口ＯＰは、ホールであってもよいし、スリットであってもよい。第１領域Ｒ１は、複数の開口ＯＰを有してもよい。隣り合う複数の開口ＯＰ間に位置する第１領域Ｒ１の幅は、２０ｎｍ以下であってもよいし、１０ｎｍ以下であってもよい。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の下にあってもよい。第３領域Ｒ３は、第２領域Ｒ２の下にあってもよい。第３領域Ｒ３は、第１領域Ｒ１の下にあってもよい。基板Ｗ１は、下地領域ＵＲを更に含んでもよい。下地領域ＵＲは、第３領域Ｒ３の下にあってもよい。基板Ｗ１では、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、及び下地領域ＵＲが、この順で下方向に並んでいてもよい。 FIG. 4 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 3 can be applied. As shown in FIG. 4, in one embodiment, the substrate W1 includes a first region R1 and a second region R2. The substrate W1 may further include a third region. The first region R1 may function as a mask. The first region R1 has at least one opening OP. The at least one opening OP may be a hole or a slit. The first region R1 may have a plurality of openings OP. The width of the first region R1 located between the adjacent plurality of openings OP may be 20 nm or less, or may be 10 nm or less. The second region R2 may be below the first region R1. The third region R3 may be below the second region R2. The third region R3 may be below the first region R1. The substrate W1 may further include a base region UR. The base region UR may be below the third region R3. In the substrate W1, the first region R1, the second region R2, the third region R3, and the base region UR may be arranged in this order in the downward direction.

第１領域Ｒ１は、第１材料を含む。第１材料は、金属又はシリコンを含んでもよい。金属は、タングステン又はモリブデンを含んでもよい。シリコンは、ポリシリコンを含んでもよい。第１領域Ｒ１は、ポリシリコン膜であってもよい。第１領域Ｒ１は、ホウ素含有シリコン膜、タングステン膜、タングステンシリコン膜、又はモリブデン膜であってもよい。第１領域Ｒ１は、５００ｎｍ以上の厚さを有していてもよい。 The first region R1 includes a first material. The first material may include a metal or silicon. The metal may include tungsten or molybdenum. The silicon may include polysilicon. The first region R1 may be a polysilicon film. The first region R1 may be a boron-containing silicon film, a tungsten film, a tungsten silicon film, or a molybdenum film. The first region R1 may have a thickness of 500 nm or more.

第２領域Ｒ２は、第２材料を含む。第２材料は、第１材料とは異なると共にシリコンを含む。第２材料は、シリコンに加えて、窒素を含んでもよい。第２材料は、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。第２領域Ｒ２は、シリコン窒化膜であってもよい。第２領域Ｒ２は、１５０ｎｍ以上の厚さを有していてもよい。第２材料は、シリコンに加えて、酸素を含んでもよい。第２材料は、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。第２領域Ｒ２は、シリコン酸化膜であってもよい。第２領域Ｒ２は、８００ｎｍ以下の厚さを有していてもよい。 The second region R2 includes a second material. The second material is different from the first material and includes silicon. The second material may include nitrogen in addition to silicon. The second material may include silicon nitride (SiN _x ). x is a positive real number. The second region R2 may be a silicon nitride film. The second region R2 may have a thickness of 150 nm or more. The second material may include oxygen in addition to silicon. The second material may include silicon oxide (SiO _x ). x is a positive real number. The second region R2 may be a silicon oxide film. The second region R2 may have a thickness of 800 nm or less.

第３領域Ｒ３は、第３材料を含む。第３材料は、第１材料及び第２材料とは異なると共にシリコンを含む。第３材料は、シリコンに加えて、酸素を含んでもよい。第３材料は、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。第３領域Ｒ３は、シリコン酸化膜であってもよい。第３領域は、１００ｎｍ以上の厚さを有していてもよく、２００ｎｍ以上の厚さを有していてもよく、３００ｎｍ以上の厚さを有していてもよい。第３領域は、８００ｎｍ以下の厚さを有していてもよく、４００ｎｍ以下の厚さを有していてもよい。第２材料がシリコン及び酸素を含む場合には、第３領域Ｒ３は無くてもよい。 The third region R3 includes a third material. The third material is different from the first material and the second material and includes silicon. The third material may include oxygen in addition to silicon. The third material may include silicon oxide (SiO _x ). x is a positive real number. The third region R3 may be a silicon oxide film. The third region may have a thickness of 100 nm or more, may have a thickness of 200 nm or more, or may have a thickness of 300 nm or more. The third region may have a thickness of 800 nm or less, or may have a thickness of 400 nm or less. When the second material includes silicon and oxygen, the third region R3 may be omitted.

下地領域ＵＲは、金属又はシリコンを含んでもよい。下地領域ＵＲは、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）を含んでもよく、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）を含んでもよく、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）を含んでもよい。下地領域ＵＲは、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜又はシリコン酸窒化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。 The underlayer region UR may include a metal or silicon. The underlayer region UR may include a silicon nitride (SiN _x ), a silicon oxide (SiO _x ), or a silicon oxynitride (SiON). The underlayer region UR may include at least one of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film.

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８を参照しながら説明する。図５～図８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上の基板Ｗに代えて基板Ｗ１を処理する。 Below, method MT1 will be described with reference to Figs. 3 to 8, taking as an example a case where method MT1 is applied to substrate W1 using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Figs. 5 to 8 are cross-sectional views showing a step of an etching method according to one exemplary embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, method MT1 can be performed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control unit 2. In method MT1, substrate W1 is processed in place of substrate W on substrate support 11 arranged in plasma processing chamber 10, as shown in Fig. 2.

図３に示されるように、方法ＭＴ１は、工程ＳＴ１～工程ＳＴ５を含む。工程ＳＴ１～工程ＳＴ５は順に実行され得る。方法ＭＴ１は、工程ＳＴ４を含まなくてもよいし、工程ＳＴ５を含まなくてもよい。 As shown in FIG. 3, method MT1 includes steps ST1 to ST5. Steps ST1 to ST5 may be performed in sequence. Method MT1 may not include step ST4, and may not include step ST5.

（工程ＳＴ１）
工程ＳＴ１では、図４に示される基板Ｗ１を準備する。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。 (Step ST1)
4 is prepared. The substrate W1 may be supported by a substrate support 11 in a plasma processing chamber 10.

（工程ＳＴ２）
工程ＳＴ２では、図５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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ２の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。金属含有堆積物ＤＰは、第２領域Ｒ２に比べて第１領域Ｒ１上に優先的に形成され得る。ここで、「金属含有堆積物ＤＰは、第２領域Ｒ２に比べて第１領域Ｒ１上に優先的に形成され得る」とは、例えば、第１領域Ｒ１上の金属含有堆積物ＤＰの厚みが、第２領域Ｒ２上の金属含有堆積物ＤＰの厚みよりも大きいことを意味する。より具体的には、「金属含有堆積物ＤＰは、第２領域Ｒ２に比べて第１領域Ｒ１上に優先的に形成され得る」とは、例えば、第２領域Ｒ２上の金属含有堆積物ＤＰの厚みが、第１領域Ｒ１上の金属含有堆積物ＤＰの厚みの５０％以下であることを意味する。堆積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、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領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰ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。 (Step ST2)
In step ST2, as shown in FIG. 5, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST2. The metal-containing deposit DP may be preferentially formed on the first region R1 compared to the second region R2. Here, "the metal-containing deposit DP may be preferentially formed on the first region R1 compared to the second region R2" means, for example, that the thickness of the metal-containing deposit DP on the first region R1 is greater than the thickness of the metal-containing deposit DP on the second region R2. More specifically, "the metal-containing deposit DP may be preferentially formed on the first region R1 compared to the second region R2" means, for example, that the thickness of the metal-containing deposit DP on the second region R2 is 50% or less of the thickness of the metal-containing deposit DP on the first region R1. The deposition may be performed as follows. First, the gas supply unit 20 supplies a first processing gas into the plasma processing chamber 10. Next, the plasma generation unit 12 generates a first plasma PL1 from the first processing gas in the plasma processing chamber 10. The control unit 2 controls the gas supply unit 20 and the plasma generation unit 12 so that a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1.

第１処理ガスは、炭素及び水素のうち少なくとも１つと、ハロゲンと、金属とを含む。ハロゲンは、フッ素、塩素及び臭素からなる群から選択される少なくとも１つの元素であってもよい。第１処理ガスは、炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つと、金属含有ガスとを含んでもよい。ハロゲンは、炭素含有ガスに含まれてもよいし、水素含有ガスに含まれてもよいし、金属含有ガスに含まれてもよい。第１処理ガスに含まれる金属は、モリブデン又はタングステンのうち少なくとも１つを含んでもよい。 The first process gas contains at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal. The halogen may be at least one element selected from the group consisting of fluorine, chlorine, and bromine. The first process gas may contain at least one of a carbon-containing gas and a hydrogen-containing gas, and a metal-containing gas. The halogen may be contained in the carbon-containing gas, the hydrogen-containing gas, or the metal-containing gas. The metal contained in the first process gas may contain at least one of molybdenum or tungsten.

第１処理ガスに含まれ得る金属含有ガスは、ハロゲン化モリブデンガス又はハロゲン化タングステンガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。ハロゲン化モリブデンガスは、ＭｏＦ_３ガス、ＭｏＦ_５ガス、ＭｏＦ_６ガス、ＭｏＣｌ_６ガス、ＭｏＢｒ_６ガス、ＭｏＣｌ_２ガス、ＭｏＢｒ_２ガス、ＭｏＣｌ_５ガス、Ｍｏ_３Ｂｒ_５ガス、Ｍｏ_６Ｃｌ_８ガス、Ｍｏ_６Ｃｌ_１２ガス、Ｍｏ_６Ｂｒ_１２ガス及びＭｏ_６Ｃｌ_１４ガスからなる群から選択される少なくとも１種を含んでもよい。ハロゲン化タングステンガスは、ＷＦ_６ガス、ＷＣｌ_６ガス、ＷＢｒ_６ガス及びＷＦ_５Ｃｌガスからなる群から選択される少なくとも１種を含んでもよい。 The metal-containing gas that may be included in the first process gas may include at least one of a molybdenum halide gas or a tungsten halide gas. The molybdenum halide gas may include at least one selected from _the group consisting of _MoF3 gas, _MoF5 gas, _MoF6 gas _, _MoCl6 gas, _MoBr6 gas, _MoCl2 gas, _MoBr2 gas, _MoCl5 gas, _Mo3Br5 gas _, _Mo6Cl8 gas, _Mo6Cl12 gas, _Mo6Br12 gas, and _Mo6Cl14 gas. The _tungsten halide gas may include at least one selected from the group consisting of _WF6 gas, _WCl6 gas, _WBr6 gas _, and _WF5Cl gas.

金属含有ガスの流量比は、炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つの流量比より小さくてもよい。本開示において、各ガスの流量比は、処理ガスの全流量に対する各ガスの流量の割合（体積％）である。 The flow ratio of the metal-containing gas may be less than the flow ratio of at least one of the carbon-containing gas and the hydrogen-containing gas. In this disclosure, the flow ratio of each gas is the ratio (volume %) of the flow rate of each gas to the total flow rate of the process gas.

第１処理ガスの全流量に対する金属含有ガスの流量の割合は、１０体積％以下であってもよく、５体積％以下であってもよい。あるいは、第１処理ガスの全流量に対する金属含有ガスの流量の割合は、０．５体積％以上３体積％以下であってもよい。 The ratio of the flow rate of the metal-containing gas to the total flow rate of the first processing gas may be 10 volume % or less, or may be 5 volume % or less. Alternatively, the ratio of the flow rate of the metal-containing gas to the total flow rate of the first processing gas may be 0.5 volume % or more and 3 volume % or less.

第１処理ガスに含まれ得る炭素含有ガスは、ＣＨ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_２ガス、Ｃ_２Ｈ_４ガス、ＣＨ_３Ｆガス、ＣＨ_２Ｆ_２ガス、ＣＨＦ_３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。 The carbon _- containing gas that may _be included in the first process gas may include at least one of _CH4 gas, _C2H2 gas, _C2H4 gas, _CH3F gas _, _CH2F2 gas, _CHF3 gas, and CO gas.

第１処理ガスに含まれ得る水素含有ガスは、Ｈ_２ガス、ＳｉＨ_４ガス及びＮＨ_３ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。 The hydrogen-containing gas that may be included in the first process gas may include at least one of _H2 gas, _SiH4 gas, and _NH3 gas.

第１処理ガスは、ハイドロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙ）ガス又はハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。ｘ、ｙ及びｚは１以上の整数である。ハイドロカーボンガスは、ＣＨ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_２ガス、Ｃ_２Ｈ_４ガス、Ｃ_２Ｈ_６ガス、Ｃ_３Ｈ_６ガス及びＣ_３Ｈ_８ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。ハイドロフルオロカーボンガスは、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨＦ_３ガス、ＣＨ_３Ｆガス及びＣ_３Ｈ_２Ｆ_４ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。 The first process gas may include at least one of a hydrocarbon ( _CxHy ₎ gas or a hydrofluorocarbon ( _CxHyFz ) gas, where _{x, y, and z are integers equal to or greater than 1. The hydrocarbon gas may include at least one of a CH4 gas, a C2H2 gas, a C2H4 gas, a C2H6} _gas _, _a _C3H6 _gas _, _and _a _C3H8 _gas . The _{hydrofluorocarbon gas may include at least one of a CH2F2} _gas _, a _CHF3 gas, _a _CH3F gas _, and _a _C3H2F4 gas.

第１処理ガスは、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、キセノンガス又はネオンガス等の貴ガスを含んでもよい。第１処理ガスは、例えば窒素（Ｎ_２）ガスを含んでもよい。貴ガスの流量比は、炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つの流量比より大きくてもよい。 The first process gas may include a noble gas, such as argon gas, helium gas, xenon gas, or neon gas. The first process gas may include nitrogen ( _N2 ) gas. The flow rate of the noble gas may be greater than the flow rate of at least one of the carbon-containing gas and the hydrogen-containing gas.

工程ＳＴ２の持続時間は１秒以上であってもよいし、１０秒以上であってもよい。工程ＳＴ２の持続時間は、１０００秒以下であってもよいし、１００秒以下であってもよい。 The duration of step ST2 may be 1 second or more, or 10 seconds or more. The duration of step ST2 may be 1000 seconds or less, or 100 seconds or less.

工程ＳＴ２において、基板支持部１１の温度は、５０℃以上であってもよく、１００℃以上であってもよく、１００℃超であってもよく、１２０℃以上であってもよく、１３０℃以上であってもよく、１３０℃超であってもよく、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、２２０℃以下であってもよく、２００℃以下であってもよい。 In step ST2, the temperature of the substrate support part 11 may be 50°C or higher, 100°C or higher, greater than 100°C, 120°C or higher, 130°C or higher, greater than 130°C, 140°C or higher, or 150°C or higher. The temperature of the substrate support part 11 may be 250°C or lower, 220°C or lower, or 200°C or lower.

工程ＳＴ２において、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力は１０ｍＴｏｒｒ（１．３Ｐａ）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、１００ｍＴｏｒｒ（１３Ｐａ）以下であってもよく、５０ｍＴｏｒｒ（６．７Ｐａ）以下であってもよい。 In step ST2, the pressure in the plasma processing chamber 10 may be 10 mTorr (1.3 Pa) or more. The pressure in the plasma processing chamber 10 may be 100 mTorr (13 Pa) or less, or 50 mTorr (6.7 Pa) or less.

工程ＳＴ２において、基板支持部１１に対向する対向電極にはＲＦ電力が与えられ得る。ＲＦ電力は１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下であってもよく、２００Ｗ以上、８００Ｗ以下であってもよく、３００Ｗ以上、５００Ｗ以下であってもよい。ＲＦ電力の周波数は、２７ＭＨｚ以上、１００ＭＨｚ以下であってもよい。 In step ST2, RF power may be applied to the opposing electrode facing the substrate support 11. The RF power may be 100 W or more and 1000 W or less, 200 W or more and 800 W or less, or 300 W or more and 500 W or less. The frequency of the RF power may be 27 MHz or more and 100 MHz or less.

工程ＳＴ２において、基板支持部１１（例えば本体部１１１中の電極）にバイアス電力が与えられてもよいし、与えられなくてもよい。工程ＳＴ２におけるバイアス電力は、工程ＳＴ３におけるバイアス電力より小さくてもよく、１００Ｗ未満であってもよい。 In step ST2, bias power may or may not be applied to the substrate support 11 (e.g., an electrode in the main body 111). The bias power in step ST2 may be smaller than the bias power in step ST3 and may be less than 100 W.

金属含有堆積物ＤＰは、第１領域Ｒ１の上面上に形成され得る。金属含有堆積物ＤＰは、第１領域Ｒ１の開口ＯＰを画定する側壁上に形成されてもよい。金属含有堆積物ＤＰは、開口ＯＰを画定する側壁の上側部分に形成されていてもよいし、開口ＯＰを画定する側壁の上側部分に形成されなくてもよい。金属含有堆積物ＤＰは、第１処理ガスに含まれる金属を含む。金属含有堆積物ＤＰは、モリブデン又はタングステンのうち少なくとも１つを含んでもよい。金属含有堆積物ＤＰは、モリブデン含有層であってもよく、タングステン含有層であってもよい。 The metal-containing deposit DP may be formed on the upper surface of the first region R1. The metal-containing deposit DP may be formed on a sidewall defining the opening OP of the first region R1. The metal-containing deposit DP may be formed on an upper portion of the sidewall defining the opening OP, or may not be formed on an upper portion of the sidewall defining the opening OP. The metal-containing deposit DP includes a metal contained in the first process gas. The metal-containing deposit DP may include at least one of molybdenum or tungsten. The metal-containing deposit DP may be a molybdenum-containing layer or a tungsten-containing layer.

金属含有堆積物ＤＰは炭素を含んでもよい。金属含有堆積物ＤＰはタングステン炭化物（ＷＣ_ｘ）を含んでもよい。ｘは正の実数である。工程ＳＴ２の終了時において、金属含有堆積物ＤＰの厚みの最大値は５ｎｍ以上であってもよい。 The metal-containing deposit DP may include carbon. The metal-containing deposit DP may include tungsten carbide (WC _x ), where x is a positive real number. At the end of step ST2, the maximum thickness of the metal-containing deposit DP may be 5 nm or more.

理論に拘束されないが、金属含有堆積物ＤＰは以下のように形成され得る。第１処理ガスに炭素及び金属（例えば、タングステン又はモリブデン）が含まれる場合、第１プラズマＰＬ１中の金属を含む活性種は、第１プラズマＰＬ１中の炭素を含む活性種と反応する。その結果、第１領域Ｒ１の上面に金属炭化物（ＭＣ_ｘ）を含む金属含有堆積物が堆積する。あるいは、第１処理ガスに水素及び金属が含まれる場合、第１プラズマＰＬ１中のハロゲンを含む活性種が第１プラズマＰＬ１中の水素を含む活性種によりスカベンジされる。その結果、第１プラズマＰＬ１中に残った金属を含む活性種に由来する金属含有堆積物が、第１領域Ｒ１の上面に堆積する。第１処理ガスに炭素及び水素が両方含まれる場合、金属と炭素との反応と、水素によるハロゲンのスカベンジが共に進行する。 Without being bound by theory, the metal-containing deposit DP may be formed as follows. When the first process gas contains carbon and a metal (e.g., tungsten or molybdenum), the active species containing the metal in the first plasma PL1 reacts with the active species containing carbon in the first plasma PL1. As a result, a metal-containing deposit containing metal carbide (MC _x ) is deposited on the upper surface of the first region R1. Alternatively, when the first process gas contains hydrogen and a metal, the active species containing halogen in the first plasma PL1 is scavenged by the active species containing hydrogen in the first plasma PL1. As a result, a metal-containing deposit derived from the active species containing metal remaining in the first plasma PL1 is deposited on the upper surface of the first region R1. When the first process gas contains both carbon and hydrogen, the reaction between the metal and carbon and the scavenging of halogen by hydrogen proceed together.

（工程ＳＴ３）
工程ＳＴ３では、図６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を用いて、開口ＯＰを介して第２領域Ｒ２をエッチングする。これにより、第２領域Ｒ２に開口が形成される。工程ＳＴ３の終了時に第２処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ３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、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。 (Step ST3)
In step ST3, as shown in FIG. 6, the second region R2 is etched through the opening OP using a second plasma PL2 generated from the second processing gas. This forms an opening in the second region R2. The supply of the second processing gas may be stopped at the end of step ST3. Step ST3 may be performed as follows. First, the gas supply unit 20 supplies the second processing gas into the plasma processing chamber 10. Next, the plasma generation unit 12 generates the second plasma PL2 from the second processing gas in the plasma processing chamber 10. The control unit 2 controls the gas supply unit 20 and the plasma generation unit 12 so that the second region R2 is etched by the second plasma PL2.

第２処理ガスは、第１処理ガスとは異なる。第２処理ガスは、水素含有ガスを含んでもよい。水素含有ガスの例は、ハイドロフルオロカーボンガスを含む。ハイドロフルオロカーボンガスの例は、第１処理ガスに含まれ得るハイドロフルオロカーボンガスの例と同じである。第２処理ガスは、フッ素含有ガスを更に含んでもよい。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス又はＮＦ_３ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。ｘ及びｙは１以上の整数である。フルオロカーボンガスは、ＣＦ_４ガス、Ｃ_３Ｆ_６ガス、Ｃ_３Ｆ_８ガス、Ｃ_４Ｆ_６ガス及びＣ_４Ｆ_８ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。 The second process gas is different from the first process gas. The second process gas may include a hydrogen-containing gas. Examples of the hydrogen-containing gas include a hydrofluorocarbon gas. Examples of the hydrofluorocarbon gas are the same as the examples of the hydrofluorocarbon gas that may be included in the first process gas. The second process gas may further include a fluorine-containing gas. Examples of the fluorine-containing gas may include at least one of _fluorocarbon ( _CxFy ) gas or _NF3 gas. _{x and y are integers equal to or greater than 1. The fluorocarbon gas may include at least one of CF4 gas, C3F6 gas, C3F8} _gas _, _C4F6 _gas _, _{and C4F8} _gas _.

工程ＳＴ３において、基板支持部１１の温度は１０℃以上１００℃以下であってもよい。 In step ST3, the temperature of the substrate support part 11 may be 10°C or higher and 100°C or lower.

工程ＳＴ３において、金属含有堆積物ＤＰは除去され得る。工程ＳＴ３において、第１領域Ｒ１の一部も除去され得る。 In step ST3, the metal-containing deposit DP may be removed. In step ST3, a portion of the first region R1 may also be removed.

（工程ＳＴ４）
工程ＳＴ４では、図７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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ４の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ４は、工程ＳＴ２と同じように実施され得る。 (Step ST4)
In step ST4, as shown in Fig. 7, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST4. Step ST4 may be performed in the same manner as step ST2.

（工程ＳＴ５）
工程ＳＴ５では、図８に示されるように第３処理ガスから生成される第３プラズマＰＬ３を用いて、開口ＯＰを介して第３領域Ｒ３をエッチングする。これにより、第３領域Ｒ３に開口が形成される。工程ＳＴ５の終了時に第３処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ５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、第３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３処理ガスから第３プラズマＰＬ３を生成する。制御部２は、第３プラズマＰＬ３により第３領域Ｒ３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。 (Step ST5)
In step ST5, the third region R3 is etched through the opening OP using a third plasma PL3 generated from the third processing gas as shown in FIG. 8. This forms an opening in the third region R3. The supply of the third processing gas may be stopped at the end of step ST5. Step ST5 may be performed as follows. First, the gas supply unit 20 supplies the third processing gas into the plasma processing chamber 10. Next, the plasma generation unit 12 generates the third plasma PL3 from the third processing gas in the plasma processing chamber 10. The control unit 2 controls the gas supply unit 20 and the plasma generation unit 12 so that the third region R3 is etched by the third plasma PL3.

第３処理ガスは、第１処理ガス及び第２処理ガスとは異なる。第３処理ガスは、水素含有ガスを含まなくてもよい。水素含有ガスの例は、第２処理ガスに含まれ得る水素含有ガスの例と同じである。第３処理ガスは、フッ素含有ガスを含んでもよい。フッ素含有ガスの例は、第２処理ガスに含まれ得るフッ素含有ガスの例と同じである。 The third process gas is different from the first process gas and the second process gas. The third process gas may not include a hydrogen-containing gas. Examples of the hydrogen-containing gas are the same as the examples of the hydrogen-containing gas that may be included in the second process gas. The third process gas may include a fluorine-containing gas. Examples of the fluorine-containing gas are the same as the examples of the fluorine-containing gas that may be included in the second process gas.

工程ＳＴ５において、基板支持部１１の温度は１０℃以上１００℃以下であってもよい。 In step ST5, the temperature of the substrate support part 11 may be 10°C or higher and 100°C or lower.

工程ＳＴ５において、金属含有堆積物ＤＰは除去され得る。工程ＳＴ５において、第１領域Ｒ１の一部も除去され得る。 In step ST5, the metal-containing deposit DP may be removed. In step ST5, a portion of the first region R1 may also be removed.

上記ＭＴ１によれば、工程ＳＴ２において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ３において、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することができる。さらに、工程ＳＴ４において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ５において、第１領域Ｒ１に対する第３領域Ｒ３のエッチング選択比を向上することができる。 According to the above MT1, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 in step ST2. As a result, in step ST3, the etching selectivity ratio of the second region R2 to the first region R1 can be improved. Furthermore, in step ST4, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1. As a result, in step ST5, the etching selectivity ratio of the third region R3 to the first region R1 can be improved.

また、上記ＭＴ１によれば、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３に形成される開口の先細りを抑制できる。すなわち、開口の上端（第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との界面）におけるＣＤ（ＣｒｉｔｉｃａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎ）に対する開口の下端（第３領域Ｒ３と下地領域ＵＲとの界面）におけるＣＤの割合を大きくできる。 In addition, MT1 can suppress the tapering of the openings formed in the second region R2 and the third region R3. In other words, the ratio of the CD (critical dimension) at the lower end of the opening (the interface between the third region R3 and the base region UR) to the CD at the upper end of the opening (the interface between the first region R1 and the second region R2) can be increased.

また、上記ＭＴ１によれば、工程ＳＴ４において、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する際に、又は工程ＳＴ５において金属含有堆積物ＤＰが除去される際に、金属含有堆積物ＤＰに含まれる金属原子が第３領域Ｒ３の表面に供給され、第３領域Ｒ３の一部のシリコン原子が金属原子と置換される。金属の原子量はシリコンの原子量よりも大きいので、第３領域Ｒ３において一部のシリコン原子が金属原子に置換された部分は、化学的に不安定になる。第3領域Ｒ３がシリコンに加えて酸素を含む場合には、金属と酸素の結合エネルギーは、シリコンと酸素の結合エネルギーよりも低いので、当該部分は、エッチングされ易くなる。その結果、工程ＳＴ５において、第３領域Ｒ３のエッチング速度を向上させることができる。 In addition, according to the above MT1, when the metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 in step ST4, or when the metal-containing deposit DP is removed in step ST5, metal atoms contained in the metal-containing deposit DP are supplied to the surface of the third region R3, and some silicon atoms in the third region R3 are replaced with metal atoms. Since the atomic weight of metal is greater than the atomic weight of silicon, the portion in the third region R3 where some silicon atoms are replaced with metal atoms becomes chemically unstable. When the third region R3 contains oxygen in addition to silicon, the bond energy between the metal and oxygen is lower than the bond energy between silicon and oxygen, so the portion is more easily etched. As a result, the etching rate of the third region R3 can be improved in step ST5.

図９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９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、図１０の基板Ｗ２に適用され得る。 Figure 9 is a flowchart of an etching method according to one example embodiment. The etching method MT2 shown in Figure 9 (hereinafter referred to as "method MT2") can be performed by the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Method MT2 can be applied to the substrate W2 of Figure 10.

図１０は、図９の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。図１０に示されるように、基板Ｗ２は、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、及び下地領域ＵＲに加えて、第４領域Ｒ４と、第５領域Ｒ５とを含む。第４領域Ｒ４は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間にあってもよい。第５領域Ｒ５は、第４領域Ｒ４と第２領域Ｒ２との間にあってもよい。基板Ｗ２では、第１領域Ｒ１、第４領域Ｒ４、第５領域Ｒ５、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、及び下地領域ＵＲが、この順で下方向に並んでいてもよい。 Figure 10 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of Figure 9 can be applied. As shown in Figure 10, substrate W2 includes a fourth region R4 and a fifth region R5 in addition to a first region R1, a second region R2, a third region R3, and a base region UR. The fourth region R4 may be between the first region R1 and the second region R2. The fifth region R5 may be between the fourth region R4 and the second region R2. In substrate W2, the first region R1, the fourth region R4, the fifth region R5, the second region R2, the third region R3, and the base region UR may be arranged downward in this order.

第４領域Ｒ４は、第４材料を含む。第４材料は、シリコン及び窒素を含んでもよい。第４材料は、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）を含んでもよい。第４材料は、第２材料と異なってもよく、第２材料と同一であってもよい。第４領域Ｒ４は、シリコン窒化膜であってもよい。第４領域Ｒ４の厚さの例は、図４の基板Ｗ１における第２領域Ｒ２の厚さの例と同じであってもよい。 The fourth region R4 includes a fourth material. The fourth material may include silicon and nitrogen. The fourth material may include silicon nitride (SiN _x ). The fourth material may be different from the second material or may be the same as the second material. The fourth region R4 may be a silicon nitride film. An example of the thickness of the fourth region R4 may be the same as the example of the thickness of the second region R2 in the substrate W1 of FIG. 4.

第５領域Ｒ５は、第５材料を含む。第５材料は、第４材料と異なっていてもよい。第５材料は、シリコン及び酸素を含んでもよい。第５材料は、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）を含んでもよい。第５材料は、第３材料と異なってもよく、第３材料と同一であってもよい。第５領域Ｒ５は、シリコン酸化膜であってもよい。第５領域Ｒ５の厚さの例は、図４の基板Ｗ１における第３領域Ｒ３の厚さの例と同じであってもよい。 The fifth region R5 includes a fifth material. The fifth material may be different from the fourth material. The fifth material may include silicon and oxygen. The fifth material may include silicon oxide (SiO _x ). The fifth material may be different from the third material or may be the same as the third material. The fifth region R5 may be a silicon oxide film. An example of the thickness of the fifth region R5 may be the same as the example of the thickness of the third region R3 in the substrate W1 of FIG. 4.

基板Ｗ２の第２領域Ｒ２の厚さの例は、図４の基板Ｗ１における第２領域Ｒ２の厚さの例と同じであってもよいし、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってもよい。基板Ｗ２の第３領域Ｒ３の厚さの例は、図４の基板Ｗ１における第３領域Ｒ３の厚さの例と同じであってもよい。 An example of the thickness of the second region R2 of the substrate W2 may be the same as the example of the thickness of the second region R2 of the substrate W1 in FIG. 4, or may be 10 nm or more and 100 nm or less. An example of the thickness of the third region R3 of the substrate W2 may be the same as the example of the thickness of the third region R3 of the substrate W1 in FIG. 4.

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Ｗ２に適用される場合を例にとって、図９～図１８を参照しながら説明する。図１１～図１８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上の基板Ｗに代えて基板Ｗ２を処理する。 Method MT2 will be described below with reference to Figs. 9 to 18, taking as an example a case where method MT2 is applied to substrate W2 using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Figs. 11 to 18 are cross-sectional views showing a step of an etching method according to one exemplary embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, method MT2 can be performed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control unit 2. In method MT2, substrate W2 is processed instead of substrate W on substrate support 11 arranged in plasma processing chamber 10, as shown in Fig. 2.

図９に示されるように、方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１９を含んでもよい。工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１９は順に実行され得る。方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１２を含まなくてもよいし、工程ＳＴ１４を含まなくてもよいし、工程ＳＴ１８を含まなくてもよい。方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１２、工程ＳＴ１４、工程ＳＴ１６及び工程ＳＴ１８のうち、少なくともいずれか１つを含まなくてもよい。 As shown in FIG. 9, method MT2 may include steps ST11 to ST19. Steps ST11 to ST19 may be performed in sequence. Method MT2 may not include step ST12, may not include step ST14, or may not include step ST18. Method MT2 may not include at least one of steps ST12, ST14, ST16, and ST18.

（工程ＳＴ１１）
工程ＳＴ１１では、図１０に示される基板Ｗ２を準備する。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。 (Step ST11)
10 is prepared. The substrate W2 may be supported by a substrate support 11 in a plasma processing chamber 10.

（工程ＳＴ１２）
工程ＳＴ１２では、図１１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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ１２の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１２は、工程ＳＴ２と同じように実施され得る。 (Step ST12)
In step ST12, as shown in Fig. 11, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST12. Step ST12 may be performed in the same manner as step ST2.

（工程ＳＴ１３）
工程ＳＴ１３では、図１２に示されるように、第４処理ガスから生成される第４プラズマＰＬ４を用いて、開口ＯＰを介して第４領域Ｒ４をエッチングする。これにより、第４領域Ｒ４に開口が形成される。工程ＳＴ１３の終了時に第４処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１３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、第４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４処理ガスから第４プラズマＰＬ４を生成する。制御部２は、第４プラズマＰＬ４により第４領域Ｒ４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。 (Step ST13)
In step ST13, as shown in FIG. 12, the fourth region R4 is etched through the opening OP using a fourth plasma PL4 generated from the fourth processing gas. This forms an opening in the fourth region R4. The supply of the fourth processing gas may be stopped at the end of step ST13. Step ST13 may be performed as follows. First, the gas supply unit 20 supplies the fourth processing gas into the plasma processing chamber 10. Next, the plasma generation unit 12 generates a fourth plasma PL4 from the fourth processing gas in the plasma processing chamber 10. The control unit 2 controls the gas supply unit 20 and the plasma generation unit 12 so that the fourth region R4 is etched by the fourth plasma PL4.

第４処理ガスは、第２処理ガスと同一の処理ガスであってもよく、第２処理ガスとは異なる処理ガスであってもよい。第４処理ガスの例は、第２処理ガスの例と同じでもよい。工程ＳＴ１３では、第２処理ガスから生成される第２プラズマＰＬ２を用いて、開口ＯＰを介して第４領域Ｒ４をエッチングしてもよい。 The fourth process gas may be the same process gas as the second process gas, or may be a process gas different from the second process gas. An example of the fourth process gas may be the same as the example of the second process gas. In step ST13, the fourth region R4 may be etched through the opening OP using a second plasma PL2 generated from the second process gas.

（工程ＳＴ１４）
工程ＳＴ１４では、図１３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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ１４の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１４は、工程ＳＴ２と同じように実施され得る。 (Step ST14)
In step ST14, as shown in Fig. 13, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST14. Step ST14 may be performed in the same manner as step ST2.

（工程ＳＴ１５）
工程ＳＴ１５では、図１４に示されるように、第５処理ガスから生成される第５プラズマＰＬ５を用いて、開口ＯＰを介して第５領域Ｒ５をエッチングする。これにより、第５領域Ｒ５に開口が形成される。工程ＳＴ１５の終了時に第５処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１５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、第５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５処理ガスから第５プラズマＰＬ５を生成する。制御部２は、第５プラズマＰＬ５により第５領域Ｒ５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。 (Step ST15)
In step ST15, as shown in FIG. 14, the fifth region R5 is etched through the opening OP using a fifth plasma PL5 generated from a fifth processing gas. This forms an opening in the fifth region R5. The supply of the fifth processing gas may be stopped at the end of step ST15. Step ST15 may be performed as follows. First, the gas supply unit 20 supplies the fifth processing gas into the plasma processing chamber 10. Next, the plasma generation unit 12 generates a fifth plasma PL5 from the fifth processing gas in the plasma processing chamber 10. The control unit 2 controls the gas supply unit 20 and the plasma generation unit 12 so that the fifth region R5 is etched by the fifth plasma PL5.

第５処理ガスは、第３処理ガスと同一の処理ガスであってもよく、第３処理ガスとは異なる処理ガスであってもよい。第５処理ガスの例は、第３処理ガスの例と同じでもよい。工程ＳＴ１５では、第３処理ガスから生成される第３プラズマＰＬ３を用いて、開口ＯＰを介して第５領域Ｒ５をエッチングしてもよい。 The fifth process gas may be the same process gas as the third process gas, or may be a process gas different from the third process gas. An example of the fifth process gas may be the same as the example of the third process gas. In step ST15, the fifth region R5 may be etched through the opening OP using a third plasma PL3 generated from the third process gas.

（工程ＳＴ１６）
工程ＳＴ１６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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ１６の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１６は、工程ＳＴ２と同じように実施され得る。 (Step ST16)
In step ST16, as shown in Fig. 15, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST16. Step ST16 may be performed in the same manner as step ST2.

（工程ＳＴ１７）
工程ＳＴ１７では、図１６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を用いて、開口ＯＰを介して第２領域Ｒ２をエッチングする。これにより、第２領域Ｒ２に開口が形成される。工程ＳＴ１７の終了時に第２処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１７は、工程ＳＴ３と同じように実施され得る。 (Step ST17)
In step ST17, as shown in Fig. 16, the second region R2 is etched through the opening OP using a second plasma PL2 generated from the second processing gas. This forms an opening in the second region R2. The supply of the second processing gas may be stopped at the end of step ST17. Step ST17 may be performed in the same manner as step ST3.

（工程ＳＴ１８）
工程ＳＴ１８では、図１７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を用いて、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ１８の終了時に第１処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１８は、工程ＳＴ２と同じように実施され得る。 (Step ST18)
In step ST18, as shown in Fig. 17, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The supply of the first processing gas may be stopped at the end of step ST18. Step ST18 may be performed in the same manner as step ST2.

（工程ＳＴ１９）
工程ＳＴ１９では、図１８に示されるように、第３処理ガスから生成される第３プラズマＰＬ３を用いて、開口ＯＰを介して第３領域Ｒ３をエッチングする。これにより、第３領域Ｒ３に開口が形成される。工程ＳＴ１９の終了時に第３処理ガスの供給は停止され得る。工程ＳＴ１９は、工程ＳＴ５と同じように実施され得る。 (Step ST19)
In step ST19, as shown in Fig. 18, the third region R3 is etched through the opening OP using a third plasma PL3 generated from a third processing gas. This forms an opening in the third region R3. The supply of the third processing gas may be stopped at the end of step ST19. Step ST19 may be performed in the same manner as step ST5.

上記ＭＴ２によれば、工程ＳＴ１２において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ１３において、第１領域Ｒ１に対する第４領域Ｒ４のエッチング選択比を向上することができる。工程ＳＴ１４において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ１５において、第１領域Ｒ１に対する第５領域Ｒ５のエッチング選択比を向上することができる。工程ＳＴ１６において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ１７において、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することができる。工程ＳＴ１８において第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰが形成される。その結果、工程ＳＴ１９において、第１領域Ｒ１に対する第３領域Ｒ３のエッチング選択比を向上することができる。 According to the above MT2, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 in step ST12. As a result, in step ST13, the etching selectivity ratio of the fourth region R4 to the first region R1 can be improved. In step ST14, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1. As a result, in step ST15, the etching selectivity ratio of the fifth region R5 to the first region R1 can be improved. In step ST16, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1. As a result, in step ST17, the etching selectivity ratio of the second region R2 to the first region R1 can be improved. In step ST18, a metal-containing deposit DP is formed on the first region R1. As a result, in step ST19, the etching selectivity ratio of the third region R3 to the first region R1 can be improved.

また、上記ＭＴ２によれば、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４及び第５領域Ｒ５に形成される開口の先細りを抑制できる。すなわち、開口の上端（第１領域Ｒ１と第４領域Ｒ４との界面）におけるＣＤに対する開口の下端（第３領域Ｒ３と下地領域ＵＲとの界面）におけるＣＤの割合を大きくできる。 In addition, MT2 can suppress the tapering of the openings formed in the second region R2, the third region R3, the fourth region R4, and the fifth region R5. In other words, the ratio of the CD at the lower end of the opening (the interface between the third region R3 and the base region UR) to the CD at the upper end of the opening (the interface between the first region R1 and the fourth region R4) can be increased.

また、上記ＭＴ２によれば、工程ＳＴ１４において、第１領域Ｒ１上に金属含有堆積物ＤＰを形成する際に、又は工程ＳＴ１５において金属含有堆積物ＤＰが除去される際に、金属含有堆積物ＤＰに含まれる金属原子が第５領域Ｒ５の表面に供給され、第５領域Ｒ５の一部のシリコン原子が金属原子と置換される。同様に、工程ＳＴ１８において、第１領域Ｒ１状に金属含有堆積物ＤＰを形成する際に、又は工程ＳＴ１９において金属含有堆積物ＤＰが除去される際に、金属含有堆積物ＤＰに含まれる金属原子が、第３領域Ｒ３の表面に供給され、第３領域Ｒ３の一部のシリコン原子が金属原子と置換される。金属の原子量はシリコンの原子量よりも大きいので、第５領域Ｒ５及び第３領域Ｒ３において一部のシリコン原子が金属原子に置換された部分は、化学的に不安定になる。第５領域Ｒ５及び第３領域Ｒ３がシリコンに加えて酸素を含む場合には、金属と酸素の結合エネルギーは、シリコンと酸素の結合エネルギーよりも低いので、当該部分は、エッチングされ易くなる。その結果、工程ＳＴ１５において、第５領域Ｒ５のエッチング速度を向上させることでき、工程ＳＴ１９において、第３領域Ｒ３のエッチング速度を向上させることができる。 According to the above MT2, when the metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 in step ST14, or when the metal-containing deposit DP is removed in step ST15, the metal atoms contained in the metal-containing deposit DP are supplied to the surface of the fifth region R5, and some of the silicon atoms in the fifth region R5 are replaced with the metal atoms. Similarly, when the metal-containing deposit DP is formed on the first region R1 in step ST18, or when the metal-containing deposit DP is removed in step ST19, the metal atoms contained in the metal-containing deposit DP are supplied to the surface of the third region R3, and some of the silicon atoms in the third region R3 are replaced with the metal atoms. Since the atomic weight of the metal is greater than the atomic weight of silicon, the portions in the fifth region R5 and the third region R3 where some of the silicon atoms are replaced with the metal atoms become chemically unstable. When the fifth region R5 and the third region R3 contain oxygen in addition to silicon, the bond energy between the metal and oxygen is lower than the bond energy between silicon and oxygen, so the portions are more likely to be etched. As a result, in step ST15, the etching rate of the fifth region R5 can be improved, and in step ST19, the etching rate of the third region R3 can be improved.

以下、方法ＭＴ１及び方法ＭＴ２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。 Various experiments conducted to evaluate Method MT1 and Method MT2 are described below. The experiments described below do not limit the present disclosure.

（第１実験）
第１実験では、開口を有するマスクと、マスクの下のシリコン含有膜と、シリコン含有膜の下の下地領域と、を含む基板を準備した。シリコン含有膜は、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を含む。その後、ＷＦ_６ガスと、ＣＨ_４ガスと、Ａｒガスと、を含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、マスク上にタングステン含有堆積物を形成した。その後、マスクの開口を介してシリコン含有膜をエッチングした。これにより、シリコン含有膜に開口が形成された。タングステン含有堆積物の形成は、ＴＥＭ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）装置のＥＤＸ（ＥｎｅｒｇｙＤｉｓｐｅｒｓｉｖｅＸ－ｒａｙｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて確認された。 (First Experiment)
In a first experiment, a substrate was prepared including a mask having an opening, a silicon-containing film below the mask, and an underlying region below the silicon-containing film. The silicon-containing film included a silicon nitride film and a silicon oxide film. Then, a tungsten-containing deposit was formed on the mask using a plasma generated from a process gas including WF ₆ gas, CH ₄ gas, and Ar gas. Then, the silicon-containing film was etched through the opening in the mask. This resulted in an opening being formed in the silicon-containing film. The formation of the tungsten-containing deposit was confirmed using EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) of a TEM (Transmission Electron Microscopy) device.

（第２実験）
タングステン含有堆積物を形成しなかったこと以外は、第１実験と同じようにして第２実験を行った。 (Second Experiment)
A second experiment was carried out in the same manner as the first, except that no tungsten-containing deposit was formed.

（第１実験及び第２実験の結果）
第１実験及び第２実験のそれぞれにおいて、エッチング後の基板の断面を観察して、マスクの厚さを測定した。この結果、タングステン含有堆積物の形成によって、エッチングによるマスクの減少量が小さくなることが分かった。 (Results of the first and second experiments)
In each of the first and second experiments, the cross section of the substrate after etching was observed to measure the thickness of the mask, and it was found that the formation of a tungsten-containing deposit reduced the amount of mask loss due to etching.

第１実験及び第２実験のそれぞれにおいて、エッチング後の基板の断面を観察して、シリコン含有膜に形成された開口のＣＤを測定した。具体的には、開口の上端（マスクとシリコン含有膜との界面）におけるＣＤ（ＴｏｐＣＤ）と、開口の下端（シリコン含有膜と下地膜との界面）におけるＣＤ（ＢｏｔｔｏｍＣＤ）を測定した。第１実験において、ＴｏｐＣＤに対するＢｏｔｔｏｍＣＤの割合は７３％であった。一方、第２実験においてＴｏｐＣＤに対するＢｏｔｔｏｍＣＤの割合は６６％であった。よって、タングステン含有堆積物の形成により、ＴｏｐＣＤに対するＢｏｔｔｏｍＣＤの割合が大きくなること、すなわち開口の先細りが抑制されることが分かる。 In both the first and second experiments, the cross section of the substrate after etching was observed to measure the CD of the opening formed in the silicon-containing film. Specifically, the CD (TopCD) at the top of the opening (the interface between the mask and the silicon-containing film) and the CD (BottomCD) at the bottom of the opening (the interface between the silicon-containing film and the undercoat film) were measured. In the first experiment, the ratio of BottomCD to TopCD was 73%. On the other hand, in the second experiment, the ratio of BottomCD to TopCD was 66%. This shows that the formation of tungsten-containing deposits increases the ratio of BottomCD to TopCD, i.e., the tapering of the opening is suppressed.

（第３実験）
第３実験では、シリコン酸化膜を含む基板を準備した。このシリコン酸化膜に対して、ＷＦ_６ガスと、ＣＨ_４ガスと、Ａｒガスと、を含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、タングステン含有堆積物を形成した。その後、シリコン酸化膜をエッチングした。 (Third Experiment)
In the third experiment, a substrate including a silicon oxide film was prepared. A tungsten-containing deposit was formed on the silicon oxide film using plasma generated from a process gas including _WF6 gas, _CH4 gas, and Ar gas. The silicon oxide film was then etched.

（第４実験）
タングステン含有堆積物を形成しなかったこと以外は、第３実験と同じようにして第４実験を行った。 (Fourth Experiment)
A fourth experiment was carried out in the same manner as the third experiment, except that no tungsten-containing deposit was formed.

（第３実験及び第４実験の結果）
第３実験及び第４実験のそれぞれにおいて、エッチング後の基板の断面を観察して、シリコン酸化膜の厚さを測定した。この結果、タングステン含有膜を形成した場合のシリコン酸化膜のエッチング量は、タングステン含有膜を形成しなかった場合のシリコン酸化膜のエッチング量よりも大きくなることが分かった。 (Results of the third and fourth experiments)
In each of the third and fourth experiments, the cross section of the substrate after etching was observed to measure the thickness of the silicon oxide film. As a result, it was found that the amount of etching of the silicon oxide film when the tungsten-containing film was formed was larger than the amount of etching of the silicon oxide film when the tungsten-containing film was not formed.

（第５実験）
第３実験では、ポリシリコン膜を含む基板を準備した。このポリシリコン膜に対して、ＷＦ_６ガスと、ＣＨ_４ガスと、Ａｒガスと、を含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、タングステン含有堆積物を形成した。その後、ポリシリコン膜をエッチングした。 (Fifth Experiment)
In the third experiment, a substrate including a polysilicon film was prepared. A tungsten-containing deposit was formed on the polysilicon film using plasma generated from a process gas including _WF6 gas, _CH4 gas, and Ar gas. The polysilicon film was then etched.

（第６実験）
タングステン含有堆積物を形成しなかったこと以外は、第５実験と同じようにして第６実験を行った。 (Sixth Experiment)
A sixth experiment was carried out in the same manner as the fifth experiment, except that no tungsten-containing deposit was formed.

（第５実験及び第６実験の結果）
第５実験及び第６実験のそれぞれにおいて、エッチング後の基板の断面を観察して、ポリシリコン膜の厚さを測定した。この結果、タングステン含有膜を形成した場合のポリシリコン膜のエッチング量は、タングステン含有膜を形成しなかった場合のポリシリコン膜のエッチング量よりも小さくなることが分かった。 (Results of the 5th and 6th Experiments)
In each of the fifth and sixth experiments, the cross section of the substrate after etching was observed to measure the thickness of the polysilicon film. As a result, it was found that the amount of etching of the polysilicon film when the tungsten-containing film was formed was smaller than the amount of etching of the polysilicon film when the tungsten-containing film was not formed.

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。 Although various exemplary embodiments have been described above, various additions, omissions, substitutions, and modifications may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. In addition, elements in different embodiments may be combined to form other embodiments.

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］～［Ｅ１９］に記載する。 Various exemplary embodiments included in this disclosure are described below in [E1] to [E19].

［Ｅ１］
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、第１領域と、前記第１領域の下の第２領域とを含み、前記第１領域は、第１材料を含むと共に開口を有し、前記第２領域は、前記第１材料とは異なると共にシリコンを含む第２材料を含む、工程と、
（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、ハロゲンと、金属とを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記第１領域上に金属含有堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記第１処理ガスとは異なる第２処理ガスから生成される第２プラズマを用いて、前記開口を介して前記第２領域をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。 [E1]
(a) providing a substrate, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, and the second region including a second material different from the first material, the second material including silicon;
(b) forming a metal-containing deposit on the first region using a first plasma generated from a first process gas comprising at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal;
(c) after (b), etching the second region through the opening using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas;
An etching method comprising:

エッチング方法［Ｅ１］によれば、（ｃ）において、エッチング選択比を向上することができる。 According to the etching method [E1], the etching selectivity can be improved in (c).

［Ｅ２］
前記基板は、前記第２領域の下の第３領域をさらに含み、前記第３領域は、前記第１材料及び前記第２材料とは異なると共にシリコンを含む第３材料を含み、
（ｄ）前記（ｃ）の後、前記第１処理ガス及び前記第２処理ガスとは異なる第３処理ガスから生成される第３プラズマを用いて、前記開口を介して前記第３領域をエッチングする工程をさらに含む、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。 [E2]
the substrate further includes a third region below the second region, the third region including a third material different from the first material and the second material and including silicon;
(d) after (c), etching the third region through the opening using a third plasma generated from a third process gas different from the first process gas and the second process gas. The etching method described in [E1],

［Ｅ３］
前記（ｃ）と前記（ｄ）との間において前記（ｂ）が実施される、［Ｅ２］に記載のエッチング方法。 [E3]
The etching method according to [E2], wherein the step (b) is carried out between the steps (c) and (d).

エッチング方法［Ｅ３］によれば、（ｄ）において、エッチング選択比を向上することができる。 According to the etching method [E3], the etching selectivity can be improved in (d).

［Ｅ４］
前記金属は、モリブデン又はタングステンのうち少なくとも１つを含む、［Ｅ１］～［Ｅ３］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E4]
The etching method according to any one of [E1] to [E3], wherein the metal includes at least one of molybdenum and tungsten.

［Ｅ５］
前記第１処理ガスは、ハロゲン化モリブデンガス又はハロゲン化タングステンガスのうち少なくとも１つの金属含有ガスを含む、［Ｅ４］に記載のエッチング方法。 [E5]
The etching method according to [E4], wherein the first process gas contains at least one metal-containing gas selected from the group consisting of a molybdenum halide gas and a tungsten halide gas.

［Ｅ６］
前記ハロゲン化モリブデンガスは、ＭｏＦ_３ガス、ＭｏＦ_５ガス、ＭｏＦ_６ガス、ＭｏＣｌ_６ガス、ＭｏＢｒ_６ガス、ＭｏＣｌ_２ガス、ＭｏＢｒ_２ガス、ＭｏＣｌ_５ガス、Ｍｏ_３Ｂｒ_５ガス、Ｍｏ_６Ｃｌ_８ガス、Ｍｏ_６Ｃｌ_１２ガス、Ｍｏ_６Ｂｒ_１２ガス及びＭｏ_６Ｃｌ_１４ガスからなる群から選択される少なくとも１種を含む、［Ｅ５］に記載のエッチング方法。 [E6]
The etching method according to [E5], wherein the molybdenum halide gas _includes _{at least} one selected from the group consisting of _MoF3 gas, _MoF5 gas, _MoF6 gas _{, MoCl6 gas, MoBr6 gas, MoCl2} _gas _, _MoBr2 _gas , _MoCl5 gas, _Mo3Br5 gas, _Mo6Cl8 gas, _Mo6Cl12 gas _, _Mo6Br12 gas, and _Mo6Cl14 gas _.

［Ｅ７］
前記ハロゲン化タングステンガスは、ＷＦ_６ガス、ＷＣｌ_６ガス、ＷＢｒ_６ガス及びＷＦ_５Ｃｌガスからなる群から選択される少なくとも１種を含む、［Ｅ５］に記載のエッチング方法。 [E7]
The etching method according to [E5], wherein the tungsten halide gas includes at least one gas selected from the group consisting of WF ₆ gas, WCl ₆ gas, WBr ₆ gas, and WF ₅ Cl gas.

［Ｅ８］
前記第１処理ガスの全流量に対する前記金属含有ガスの流量の割合は、１０体積％以下である、［Ｅ５］～［Ｅ７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E8]
The etching method according to any one of [E5] to [E7], wherein a ratio of a flow rate of the metal-containing gas to a total flow rate of the first process gas is 10 volume % or less.

［Ｅ９］
前記第１処理ガスは、ハイドロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも１つを含む、［Ｅ１］～［Ｅ８］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E9]
The etching method according to any one of [E1] to [E8], wherein the first process gas contains at least one of a hydrocarbon gas or a hydrofluorocarbon gas.

［Ｅ１０］
前記第２処理ガスは、水素含有ガスを含む、［Ｅ１］～［Ｅ９］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E10]
The etching method according to any one of [E1] to [E9], wherein the second process gas contains a hydrogen-containing gas.

［Ｅ１１］
前記第３処理ガスは、水素含有ガスを含まない、［Ｅ２］又は［Ｅ２］を引用する［Ｅ３］～［Ｅ１０］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E11]
The etching method according to any one of [E2] or [E3] to [E10] citing [E2], wherein the third process gas does not contain a hydrogen-containing gas.

［Ｅ１２］
前記第２材料は、シリコン窒化物を含む、［Ｅ１］～［Ｅ１１］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E12]
The etching method according to any one of [E1] to [E11], wherein the second material includes silicon nitride.

［Ｅ１３］
前記第３材料は、シリコン酸化物を含む、［Ｅ２］又は［Ｅ２］を引用する［Ｅ３］～［Ｅ１２］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E13]
The etching method according to any one of [E2] or [E3] to [E12] citing [E2], wherein the third material includes silicon oxide.

［Ｅ１４］
前記第３領域は、１００ｎｍ以上の厚さを有する、［Ｅ２］又は［Ｅ２］を引用する［Ｅ３］～［Ｅ１３］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E14]
The etching method according to any one of [E2] or [E3] to [E13] citing [E2], wherein the third region has a thickness of 100 nm or more.

［Ｅ１５］
前記（ａ）において、前記基板は、前記第１領域と前記第２領域との間の第４領域と、前記第４領域と前記第２領域との間の第５領域と、を更に含み、前記第４領域は、第４材料を含み、前記第５領域は、第５材料を含み、
前記エッチング方法は、
（ｅ）前記（ｂ）と前記（ｃ）との間に、第４処理ガスから生成される第４プラズマを用いて、前記開口を介して前記第４領域をエッチングする工程と、
（ｆ）前記（ｅ）と前記（ｃ）との間に、前記第４処理ガスとは異なる第５処理ガスから生成される第５プラズマを用いて、前記開口を介して前記第５領域をエッチングする工程と、
を更に含む、［Ｅ１］～［Ｅ１４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E15]
In the method (a), the substrate further includes a fourth region between the first region and the second region, and a fifth region between the fourth region and the second region, the fourth region including a fourth material, and the fifth region including a fifth material;
The etching method includes:
(e) between (b) and (c), etching the fourth region through the opening using a fourth plasma generated from a fourth process gas;
(f) between (e) and (c), etching the fifth region through the opening using a fifth plasma generated from a fifth process gas different from the fourth process gas;
The etching method according to any one of [E1] to [E14], further comprising:

［Ｅ１６］
前記（ｅ）と前記（ｆ）との間又は前記（ｆ）と前記（ｃ）との間のうち少なくとも１つにおいて前記（ｂ）が実施される、［Ｅ１５］に記載のエッチング方法。 [E16]
The etching method according to [E15], wherein (b) is carried out at least one of between (e) and (f) or between (f) and (c).

エッチング方法［Ｅ１６］によれば、（ｅ）又は（ｆ）のうち少なくとも１つにおいて、エッチング選択比を向上することができる。 According to the etching method [E16], the etching selectivity can be improved in at least one of (e) and (f).

［Ｅ１７］
前記第４材料は、シリコン窒化物を含む、［Ｅ１５］又は［Ｅ１６］に記載のエッチング方法。 [E17]
The etching method according to [E15] or [E16], wherein the fourth material includes silicon nitride.

［Ｅ１８］
前記第５材料は、シリコン酸化物を含む、［Ｅ１５］～［Ｅ１７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E18]
The etching method according to any one of [E15] to [E17], wherein the fifth material includes silicon oxide.

［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部であり、前記基板は、第１領域と、前記第１領域の下の第２領域とを含み、前記第１領域は、第１材料を含むと共に開口を有し、前記第２領域は、前記第１材料とは異なると共にシリコンを含む第２材料を含む、基板支持部と、
第１処理ガス及び第２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であり、前記第１処理ガスは、炭素及び水素のうち少なくとも１つと、ハロゲンと、金属とを含み、前記第２処理ガスは、前記第１処理ガスとは異なる、ガス供給部と、
前記チャンバ内で前記第１処理ガスから第１プラズマを生成し、前記第２処理ガスから第２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、
（ｂ）前記第１プラズマを用いて、前記第１領域上に金属含有堆積物を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記第２プラズマを用いて、前記開口を介して前記第２領域をエッチングする工程と、
を実行するように、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。 [E19]
A chamber;
a substrate support for supporting a substrate in the chamber, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, and the second region including a second material different from the first material, the second material including silicon;
a gas supply configured to supply a first process gas and a second process gas into the chamber, the first process gas including at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal, and the second process gas is different from the first process gas;
a plasma generating unit configured to generate a first plasma from the first process gas and a second plasma from the second process gas in the chamber;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
(b) forming a metal-containing deposit on the first region using the first plasma;
(c) after (b), etching the second region through the opening using the second plasma; and
The plasma processing apparatus is configured to control the gas supply unit and the plasma generation unit so as to perform the above.

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。 From the foregoing, it will be understood that the various embodiments of the present disclosure have been described herein for purposes of illustration, and that various modifications may be made without departing from the scope and spirit of the present disclosure. Accordingly, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, with the true scope and spirit being indicated by the appended claims.

１…プラズマ処理装置、２…制御部、１１…基板支持部、１２…プラズマ生成部、２０…ガス供給部、ＤＰ…金属含有堆積物、ＯＰ…開口、ＰＬ１…第１プラズマ、ＰＬ２…第２プラズマ、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…基板。

1...plasma processing apparatus, 2...control section, 11...substrate support section, 12...plasma generation section, 20...gas supply section, DP...metal-containing deposit, OP...opening, PL1...first plasma, PL2...second plasma, R1...first region, R2...second region, W, W1, W2...substrate.

Claims

(a) providing a substrate, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, and the second region including a second material different from the first material, the second material including silicon;
(b) forming a metal-containing deposit on the first region using a first plasma generated from a first process gas comprising at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal;
(c) after (b), etching the second region through the opening using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas;
An etching method comprising:

the substrate further includes a third region below the second region, the third region including a third material different from the first material and the second material and including silicon;
2. The etching method of claim 1, further comprising: (d) after (c), etching the third region through the opening using a third plasma generated from a third process gas different from the first process gas and the second process gas.

The etching method according to claim 2, wherein (b) is carried out between (c) and (d).

The etching method according to claim 1 or 2, wherein the metal includes at least one of molybdenum and tungsten.

The etching method according to claim 4, wherein the first process gas contains at least one metal-containing gas selected from the group consisting of a molybdenum halide gas and a tungsten halide gas.

6. The etching method according to claim 5, wherein the molybdenum halide gas _includes at _least one selected from the group consisting of _MoF3 gas, _MoF5 gas, _MoF6 gas _, _MoCl6 gas, _MoBr6 gas, _MoCl2 gas, _MoBr2 gas, _MoCl5 gas, _Mo3Br5 gas, _Mo6Cl8 gas, _Mo6Cl12 gas _, _Mo6Br12 gas, and _Mo6Cl14 gas _.

6. The etching method according to claim 5, wherein the tungsten halide gas includes at least one gas selected from the group consisting of _WF6 gas, _WCl6 gas, _WBr6 gas, and _WF5Cl gas.

The etching method according to claim 5, wherein the ratio of the flow rate of the metal-containing gas to the total flow rate of the first process gas is 10 volume % or less.

The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first process gas includes at least one of a hydrocarbon gas and a hydrofluorocarbon gas.

The etching method according to claim 1 or 2, wherein the second process gas includes a hydrogen-containing gas.

The etching method according to claim 2 or 3, wherein the third process gas does not contain a hydrogen-containing gas.

The etching method according to claim 1 or 2, wherein the second material includes silicon nitride.

The etching method according to claim 2 or 3, wherein the third material includes silicon oxide.

The etching method according to claim 2 or 3, wherein the third region has a thickness of 100 nm or more.

In the method (a), the substrate further includes a fourth region between the first region and the second region, and a fifth region between the fourth region and the second region, the fourth region including a fourth material, and the fifth region including a fifth material;
The etching method includes:
(e) between (b) and (c), etching the fourth region through the opening using a fourth plasma generated from a fourth process gas;
(f) between (e) and (c), etching the fifth region through the opening using a fifth plasma generated from a fifth process gas different from the fourth process gas;
The etching method according to claim 1 or 2, further comprising:

The etching method according to claim 15, wherein (b) is performed at least one of between (e) and (f) or between (f) and (c).

The etching method of claim 15, wherein the fourth material includes silicon nitride.

The etching method of claim 15, wherein the fifth material includes silicon oxide.

A chamber;
a substrate support for supporting a substrate in the chamber, the substrate including a first region and a second region below the first region, the first region including a first material and having an opening, and the second region including a second material different from the first material, the second material including silicon;
a gas supply configured to supply a first process gas and a second process gas into the chamber, the first process gas including at least one of carbon and hydrogen, a halogen, and a metal, and the second process gas is different from the first process gas;
a plasma generating unit configured to generate a first plasma from the first process gas and a second plasma from the second process gas in the chamber;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
(b) forming a metal-containing deposit on the first region using the first plasma;
(c) after (b), etching the second region through the opening using the second plasma; and
The plasma processing apparatus is configured to control the gas supply unit and the plasma generation unit so as to perform the above.