JP2022032235A - Etching method and plasma processing device - Google Patents

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Hiroharu Ito
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Abstract

To provide a technique for suppressing closing of an opening of a mask, decrease in thickness of the mask and lateral enlargement of an opening formed in an organic film in plasma etching.SOLUTION: An etching method includes the step of supplying a process gas into a chamber in which a substrate is accommodated. The substrate comprises a silicon oxide film, an organic film provided on the silicon oxide film, and a mask provided on the organic film. The etching method further includes the step of etching the organic film by generating plasma from the process gas. The etching method further includes the step of changing a pressure in the chamber step by step from a first pressure to a second pressure until exposing the silicon oxide film in the opening formed in the organic film through the etching.SELECTED DRAWING: Figure 1

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。 Exemplary embodiments of the present disclosure relate to etching methods and plasma processing equipment.

電子デバイスの製造においては、プラズマエッチングが行われている。下記の特許文献１は、有機膜に対するプラズマエッチングに関する技術を開示している。特許文献１に開示された技術は、有機膜に対するプラズマエッチングのために、Ｏ２、ＣＯＳ、及びＣｌ２を含む混合ガスからプラズマを生成している。 Plasma etching is performed in the manufacture of electronic devices. The following Patent Document 1 discloses a technique relating to plasma etching for an organic film. The technique disclosed in Patent Document 1 generates plasma from a mixed gas containing O 2 , COS, and Cl 2 for plasma etching of an organic film.

特開２０１５－０１２１７８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-102178

本開示は、プラズマエッチングにおいてマスクの開口の閉塞、マスクの厚さの減少、及び有機膜に形成される開口の横方向への拡大を抑制する技術を提供する。 The present disclosure provides techniques for suppressing the obstruction of the mask opening, the reduction of the mask thickness, and the lateral expansion of the opening formed in the organic film in plasma etching.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法が提供される。エッチング方法は、（ａ）その中に基板を収容しているチャンバ内に処理ガスを供給する工程を含む。基板は、シリコン酸化膜、有機膜、及びマスクを有する。有機膜は、シリコン酸化膜上に設けられている。マスクは、有機膜上に設けられている。エッチング方法は、（ｂ）処理ガスがその中に供給されたチャンバ内の圧力を第１の圧力に設定する工程を更に含む。エッチング方法は、（ｃ）処理ガスからプラズマを生成して、有機膜をエッチングする工程を更に含む。エッチング方法は、（ｄ）有機膜のエッチングの開始時点から該エッチングにより有機膜に形成される開口がシリコン酸化膜を露出させる時点までの期間内で、チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程を更に含む。（ｄ）において、チャンバ内の圧力は、第１の圧力から該第１の圧力と異なる第２の圧力への複数の段階を経る圧力変化により、変更される。 In one exemplary embodiment, an etching method is provided. The etching method includes (a) supplying a processing gas into a chamber containing a substrate therein. The substrate has a silicon oxide film, an organic film, and a mask. The organic film is provided on the silicon oxide film. The mask is provided on the organic film. The etching method further comprises (b) setting the pressure in the chamber supplied with the processing gas to the first pressure. The etching method further includes (c) a step of generating plasma from the processing gas to etch the organic film. The etching method is a step of stepwise changing the pressure in the chamber within the period from (d) the time when the etching of the organic film is started to the time when the opening formed in the organic film by the etching exposes the silicon oxide film. Further includes. In (d), the pressure in the chamber is changed by a pressure change through a plurality of steps from a first pressure to a second pressure different from the first pressure.

一つの例示的実施形態によれば、プラズマエッチングにおいてマスクの開口の閉塞、マスクの厚さの減少、及び有機膜に形成される開口の横方向への拡大を抑制することが可能となる。 According to one exemplary embodiment, it is possible to suppress the blockage of the mask opening, the reduction of the mask thickness, and the lateral expansion of the opening formed in the organic film in plasma etching.

一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。It is a flow chart of the etching method which concerns on one exemplary embodiment. 一例の基板の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of an example substrate. チャンバ内の圧力の変化の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of the change of the pressure in a chamber. 一例の基板の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of an example substrate. チャンバ内の圧力の変化の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of the change of the pressure in a chamber. 一例の基板の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of an example substrate. 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。It is a figure which shows schematically the plasma processing apparatus which concerns on one exemplary Embodiment.

以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法が提供される。エッチング方法は、（ａ）その中に基板を収容しているチャンバ内に処理ガスを供給する工程を含む。基板は、シリコン酸化膜、有機膜、及びマスクを有する。有機膜は、シリコン酸化膜上に設けられている。マスクは、有機膜上に設けられている。エッチング方法は、（ｂ）処理ガスがその中に供給されたチャンバ内の圧力を第１の圧力に設定する工程を更に含む。エッチング方法は、（ｃ）処理ガスからプラズマを生成して、有機膜をエッチングする工程を更に含む。エッチング方法は、（ｄ）有機膜のエッチングの開始時点から該エッチングにより有機膜に形成される開口がシリコン酸化膜を露出させる時点までの期間内で、チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程を更に含む。（ｄ）において、チャンバ内の圧力は、第１の圧力から該第１の圧力と異なる第２の圧力への複数の段階を経る圧力変化により、変更される。 In one exemplary embodiment, an etching method is provided. The etching method includes (a) supplying a processing gas into a chamber containing a substrate therein. The substrate has a silicon oxide film, an organic film, and a mask. The organic film is provided on the silicon oxide film. The mask is provided on the organic film. The etching method further comprises (b) setting the pressure in the chamber supplied with the processing gas to the first pressure. The etching method further includes (c) a step of generating plasma from the processing gas to etch the organic film. The etching method is a step of stepwise changing the pressure in the chamber within the period from (d) the time when the etching of the organic film is started to the time when the opening formed in the organic film by the etching exposes the silicon oxide film. Further includes. In (d), the pressure in the chamber is changed by a pressure change through a plurality of steps from a first pressure to a second pressure different from the first pressure.

低圧下でのプラズマによるエッチングは、マスクの開口の閉塞をもたらす。マスクの開口の閉塞を抑制するために処理ガスに添加ガスを加えると、マスクの厚さが減少する。一方、高圧下でのプラズマによるエッチングは、マスクの開口の閉塞を抑制し得るが、有機膜に形成される開口の横方向への拡大をもたらす。上記実施形態のエッチング方法では、有機膜のエッチング中のチャンバ内の圧力が、第１の圧力から第２の圧力に段階的に変更される。即ち、有機膜のエッチング中のチャンバ内の圧力が、高圧と低圧のうち一方から他方まで段階的に変更される。したがって、上記実施形態のエッチング方法によれば、プラズマエッチングにおいてマスクの開口の閉塞、マスクの厚さの減少、及び有機膜に形成される開口の横方向への拡大を抑制することが可能となる。また、チャンバ内の圧力が段階的に変更されるので、プラズマの生成中の異常放電の発生が抑制される。 Etching with plasma under low pressure results in blockage of the mask opening. When an additive gas is added to the processing gas to suppress the blockage of the mask opening, the thickness of the mask is reduced. On the other hand, etching by plasma under high pressure can suppress the blockage of the opening of the mask, but causes the lateral expansion of the opening formed in the organic film. In the etching method of the above embodiment, the pressure in the chamber during etching of the organic film is changed stepwise from the first pressure to the second pressure. That is, the pressure in the chamber during etching of the organic film is changed stepwise from one of high pressure and low pressure to the other. Therefore, according to the etching method of the above embodiment, it is possible to suppress the blockage of the mask opening, the reduction of the mask thickness, and the lateral expansion of the opening formed in the organic film in plasma etching. .. Further, since the pressure in the chamber is changed stepwise, the occurrence of abnormal discharge during plasma generation is suppressed.

一つの例示的実施形態において、第２の圧力は、第１の圧力よりも高くてもよい。第１の圧力は１．３３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。かかる第１の圧力によれば、有機膜に形成される開口の形状異常の発生が更に抑制される。第２の圧力は、６．６６６Ｐａ（５０ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。かかる第２の圧力によれば、有機膜に形成される開口の形状異常の発生が更に抑制される。 In one exemplary embodiment, the second pressure may be higher than the first pressure. The first pressure may be 1.333 Pa (10 mTorr) or less. According to the first pressure, the occurrence of abnormal shape of the opening formed in the organic film is further suppressed. The second pressure may be 6.666 Pa (50 mTorr) or less. According to the second pressure, the occurrence of the shape abnormality of the opening formed in the organic film is further suppressed.

一つの例示的実施形態において、複数の段階のうち任意の先行する段階でのチャンバ内の圧力と該先行する段階の次の段階でのチャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ（２ｍＴｏｒｒ）以上、１．０６７Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。複数の段階の各々は、チャンバ内の圧力が安定するまで継続してもよい。二つの段階でのチャンバ内の圧力のかかる差の絶対値によれば、有機膜のエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one exemplary embodiment, the absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding stage of the plurality of stages and the pressure in the chamber at the next stage of the preceding stage is 0.2666 Pa. It may be (2 mTorr) or more and 1.067 Pa (8 mTorr) or less. Each of the stages may continue until the pressure in the chamber stabilizes. According to the absolute value of the pressure difference in the chamber at the two stages, high throughput is obtained in the etching of the organic film, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively.

一つの例示的実施形態において、複数の段階のうち任意の先行する段階と次の段階との間でのチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒（１ｍＴｏｒｒ／秒）以上、０．８Ｐａ／秒（６ｍＴｏｒｒ／秒）以下であってもよい。段階間でのチャンバ内の圧力のかかる変化速度によれば、有機膜のエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one exemplary embodiment, the rate of change in pressure in the chamber between any preceding step and the next step of the plurality of steps is 0.1333 Pa / sec (1 mTorr / sec) or higher, 0. It may be 8 Pa / sec (6 mTorr / sec) or less. The rate of change of pressure in the chamber between stages provides high throughput in etching organic films and more effectively suppresses the occurrence of anomalous plasma discharges.

一つの例示的実施形態において、処理ガスは、酸素含有ガス及び硫黄含有ガスを含んでいてもよい。処理ガスは、Ｏ２ガス及びＣＯＳガスを含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, the treatment gas may include oxygen-containing gas and sulfur-containing gas. The processing gas may include O 2 gas and COS gas.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、（ｅ）有機膜に形成される開口がシリコン酸化膜を露出させた後に、チャンバ内に別の処理ガスを供給する工程を更に含んでいてもよい。エッチング方法は、（ｆ）別の処理ガスがその中に供給されたチャンバ内の圧力を第３の圧力に設定する工程を更に含んでいてもよい。エッチング方法は、（ｇ）別の処理ガスからプラズマを生成して、シリコン酸化膜をエッチングする工程を更に含んでいてもよい。エッチング方法は、（ｈ）シリコン酸化膜のエッチングの開始時点からエッチングによりシリコン酸化膜に形成される開口がシリコン酸化膜の下地の領域を露出させる時点までの期間内で、チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程を更に含んでいてもよい。（ｈ）において、チャンバ内の圧力は、第３の圧力から第４の圧力への複数の別の段階を経る圧力変化により、変更される。 In one exemplary embodiment, the etching method may further include (e) supplying another processing gas into the chamber after the openings formed in the organic film expose the silicon oxide film. .. The etching method may further include (f) setting the pressure in the chamber to which another processing gas is supplied to a third pressure. The etching method may further include (g) a step of generating plasma from another processing gas to etch the silicon oxide film. The etching method is: (h) The pressure in the chamber is stepped within the period from the start of etching of the silicon oxide film to the time when the opening formed in the silicon oxide film by etching exposes the underlying region of the silicon oxide film. It may further include a step of changing the target. In (h), the pressure in the chamber is altered by a pressure change through a plurality of separate steps from a third pressure to a fourth pressure.

一つの例示的実施形態において、第４の圧力は第３の圧力よりも高くてもよい。第３の圧力は１．３３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。かかる第３の圧力によれば、シリコン酸化膜に形成される開口の形状異常の発生が更に抑制される。第４の圧力は６．６６６Ｐａ（５０ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。かかる第４の圧力によれば、シリコン酸化膜に形成される開口の形状異常の発生が更に抑制される。 In one exemplary embodiment, the fourth pressure may be higher than the third pressure. The third pressure may be 1.333 Pa (10 mTorr) or less. According to the third pressure, the occurrence of the shape abnormality of the opening formed in the silicon oxide film is further suppressed. The fourth pressure may be 6.666 Pa (50 mTorr) or less. According to the fourth pressure, the occurrence of the shape abnormality of the opening formed in the silicon oxide film is further suppressed.

一つの例示的実施形態において、複数の別の段階のうち任意の先行する段階でのチャンバ内の圧力と該先行する段階の次の段階でのチャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ（２ｍＴｏｒｒ）以上、１．０６７Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）以下であってもよい。複数の別の段階の各々は、チャンバ内の圧力が安定するまで継続してもよい。二つの段階でのチャンバ内の圧力のかかる差の絶対値によれば、シリコン酸化膜のエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one exemplary embodiment, the absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding stage of the plurality of different stages and the pressure in the chamber at the next stage of the preceding stage is 0. It may be .2666 Pa (2 mTorr) or more and 1.067 Pa (8 mTorr) or less. Each of the multiple separate steps may continue until the pressure in the chamber stabilizes. According to the absolute value of the pressure difference in the chamber at the two stages, high throughput is obtained in etching the silicon oxide film, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively.

一つの例示的実施形態において、複数の別の段階のうち任意の先行する段階と次の段階との間でのチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒（１ｍＴｏｒｒ／秒）以上、０．８Ｐａ／秒（６ｍＴｏｒｒ／秒）以下であってもよい。段階間でのチャンバ内の圧力のかかる変化速度によれば、シリコン酸化膜のエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one exemplary embodiment, the rate of change in pressure in the chamber between any preceding step and the next step of a plurality of different steps is 0.1333 Pa / sec (1 mTorr / sec) or greater. It may be 0.8 Pa / sec (6 mTorr / sec) or less. The rate of change of pressure in the chamber between stages provides high throughput in etching the silicon oxide film and more effectively suppresses the occurrence of anomalous plasma discharges.

一つの例示的実施形態において、別の処理ガスはフルオロカーボンガス及び酸素含有ガスを含んでいてもよい。 In one exemplary embodiment, another treatment gas may include a fluorocarbon gas and an oxygen-containing gas.

別の例示的実施形態においては、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、圧力制御器、及びプラズマ生成部を備える。基板支持器は、チャンバ内で基板を支持するように構成されている。圧力制御器は、チャンバ内の圧力を設定するように構成されている。プラズマ生成部は、チャンバ内のガスからプラズマを生成するように構成されている。制御部は、圧力制御器及びプラズマ生成部を制御して、上述の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）を含む処理を実行するように構成されている。 In another exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a pressure controller, and a plasma generator. The board support is configured to support the board in the chamber. The pressure controller is configured to set the pressure in the chamber. The plasma generator is configured to generate plasma from the gas in the chamber. The control unit is configured to control the pressure controller and the plasma generation unit to perform the processes including the above-mentioned (a), (b), (c), and (d).

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing.

図１は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。エッチング方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、基板の有機膜をエッチングすることを含む。図２は、一例の基板の部分拡大断面図である。方法ＭＴは、図２に示す基板Ｗに適用され得る。基板Ｗは、シリコン酸化膜ＸＦ、有機膜ＯＦ、及びマスクＭＫを有する。基板Ｗは、下地領域ＵＲを更に有していてもよい。シリコン酸化膜ＸＦは、下地領域ＵＲ上に設けられている。有機膜ＯＦは、シリコン酸化膜ＸＦ上に設けられている。マスクＭＫは、有機膜ＯＦ上に設けられている。 FIG. 1 is a flow chart of an etching method according to an exemplary embodiment. The etching method (hereinafter referred to as "method MT") includes etching the organic film of the substrate. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. The method MT can be applied to the substrate W shown in FIG. The substrate W has a silicon oxide film XF, an organic film OF, and a mask MK. The substrate W may further have a base region UR. The silicon oxide film XF is provided on the base region UR. The organic film OF is provided on the silicon oxide film XF. The mask MK is provided on the organic film OF.

マスクＭＫは、開口ＭＫＯを提供するようにパターニングされている。開口ＭＫＯは、有機膜を部分的に露出させている。マスクＭＫは、有機膜ＯＦがマスクＭＫに対して選択的にエッチングされる限り、任意の材料から形成され得る。一例では、マスクＭＫは、ＳｉＯＮ膜、反射防止膜、及びフォトレジスト膜から構成される積層構造を有する。ＳｉＯＮ膜は、有機膜ＯＦ上に設けられている。反射防止膜は、シリコン含有の反射防止膜であることができ、ＳｉＯＮ膜上に設けられている。フォトレジスト膜は、反射防止膜上に設けられている。 The mask MK is patterned to provide an opening MKO. The opening MKO partially exposes the organic film. The mask MK can be formed from any material as long as the organic film OF is selectively etched against the mask MK. In one example, the mask MK has a laminated structure composed of a SiON film, an antireflection film, and a photoresist film. The SiON film is provided on the organic film OF. The antireflection film can be a silicon-containing antireflection film and is provided on the SiON film. The photoresist film is provided on the antireflection film.

以下の説明では、それが図２に示す基板Ｗに適用される場合を例にとって方法ＭＴについて説明する。なお、方法ＭＴは、シリコン酸化膜、有機膜、及びマスクを有する他の基板に適用されてもよい。 In the following description, the method MT will be described by taking the case where it is applied to the substrate W shown in FIG. 2 as an example. The method MT may be applied to other substrates having a silicon oxide film, an organic film, and a mask.

図１に示すように、方法ＭＴは、工程ＳＴａを含んでいてもよい。工程ＳＴａでは、基板Ｗがプラズマ処理装置のチャンバ内に準備される。基板Ｗは、チャンバ内で基板支持器上に載置される。方法ＭＴの以下に説明する工程は、基板Ｗがチャンバ内に収容された状態で実行され得る。 As shown in FIG. 1, the method MT may include a step STa. In step STa, the substrate W is prepared in the chamber of the plasma processing apparatus. The substrate W is placed on the substrate support in the chamber. The steps described below for Method MT can be performed with the substrate W housed in the chamber.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ１が実行される。工程ＳＴ１では、チャンバ内に処理ガス（以下、「第１の処理ガス」という）が供給される。第１の処理ガスは、有機膜ＯＦのエッチングに用いられるガスである。一実施形態では、第１の処理ガスは、酸素含有ガス及び硫黄含有ガスを含んでいてもよい。第１の処理ガスは、例えばＯ２ガス及びＣＯＳガスを含む。この他、第１の処理ガスは、ハイドロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス、及びＮ２等を含んでもよい。 In the method MT, the step ST1 is then executed. In step ST1, a processing gas (hereinafter referred to as “first processing gas”) is supplied into the chamber. The first processing gas is a gas used for etching the organic film OF. In one embodiment, the first treatment gas may contain an oxygen-containing gas and a sulfur-containing gas. The first processing gas includes, for example, O 2 gas and COS gas. In addition, the first treatment gas may contain a hydrocarbon gas, a hydrofluorocarbon gas, N 2 and the like.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ２が実行される。工程ＳＴ２は、工程ＳＴ１における第１の処理ガスの供給中に実行される。工程ＳＴ２では、チャンバ内の圧力が第１の圧力Ｐ１に設定される。 In the method MT, step ST2 is then executed. Step ST2 is executed during the supply of the first processing gas in step ST1. In step ST2, the pressure in the chamber is set to the first pressure P1.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ３が実行される。工程ＳＴ３は、工程ＳＴ１における第１の処理ガスの供給中に実行される。工程ＳＴ３では、チャンバ１０内で第１の処理ガスからプラズマが生成される。工程ＳＴ３では、有機膜ＯＦが、プラズマからの化学種によりエッチングされる。即ち、工程ＳＴ３では、有機膜ＯＦのプラズマエッチングが行われる。 In the method MT, step ST3 is then executed. Step ST3 is executed during the supply of the first processing gas in step ST1. In step ST3, plasma is generated from the first processing gas in the chamber 10. In step ST3, the organic film OF is etched by a chemical species from the plasma. That is, in step ST3, plasma etching of the organic film OF is performed.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ４が実行される。工程ＳＴ４は、工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのプラズマエッチング中に実行される。工程ＳＴ４は、工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのエッチングの開始時点から、有機膜ＯＦに形成される開口ＯＦＯ（図４参照）がシリコン酸化膜ＸＦを露出させる時点までの期間内で実行される。 In the method MT, step ST4 is then executed. Step ST4 is performed during plasma etching of the organic film OF in step ST3. Step ST4 is performed within a period from the start of etching of the organic film OF in step ST3 to the time when the opening OFO (see FIG. 4) formed in the organic film OF exposes the silicon oxide film XF.

工程ＳＴ４では、チャンバ内の圧力が、変更される。図３は、チャンバ内の圧力の変化の例を示すタイミングチャートである。工程ＳＴ４において、チャンバ内の圧力は、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮを経る圧力変化により、第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２に段階的に変更される。図３に示す例では、工程ＳＴ４は、四つの段階ＳＡ１～ＳＡ４を含む。 In step ST4, the pressure in the chamber is changed. FIG. 3 is a timing chart showing an example of a change in pressure in the chamber. In step ST4, the pressure in the chamber is stepwise changed from the first pressure P1 to the second pressure P2 by the pressure change through the plurality of steps SA1 to SAN. In the example shown in FIG. 3, step ST4 includes four steps SA1 to SA4.

第２の圧力Ｐ２は、第１の圧力Ｐ１と異なる。図３に示すように、第２の圧力Ｐ２は、第１の圧力Ｐ１よりも高くてもよい。第２の圧力Ｐ２は、第１の圧力Ｐ１よりも低くてもよい。 The second pressure P2 is different from the first pressure P1. As shown in FIG. 3, the second pressure P2 may be higher than the first pressure P1. The second pressure P2 may be lower than the first pressure P1.

工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのプラズマエッチング中には、チャンバ内の圧力の変化は、工程ＳＴ４のみにおいて行われてもよい。即ち、工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのプラズマエッチング中に、第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２までの段階的なチャンバ内の圧力の変化は、１度だけ行われてもよい。或いは、工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのプラズマエッチング中、且つ、工程ＳＴ４の後の別の工程で、チャンバ１０内の圧力が、第２の圧力Ｐ２から第１の圧力Ｐ１に段階的に変更されてもよい。工程ＳＴ４と当該別の工程は、工程ＳＴ３における有機膜ＯＦのプラズマエッチング中に交互に繰り返されてもよい。 During plasma etching of the organic film OF in step ST3, the change in pressure in the chamber may be performed only in step ST4. That is, during the plasma etching of the organic film OF in the step ST3, the stepwise change of the pressure in the chamber from the first pressure P1 to the second pressure P2 may be performed only once. Alternatively, the pressure in the chamber 10 is changed stepwise from the second pressure P2 to the first pressure P1 during plasma etching of the organic film OF in step ST3 and in another step after step ST4. It is also good. The step ST4 and the other steps may be alternately repeated during the plasma etching of the organic film OF in the step ST3.

方法ＭＴは、工程ＳＴ５を更に含んでいてもよい。工程ＳＴ５は、工程ＳＴ４の後に実行される。工程ＳＴ５では、有機膜ＯＦのオーバーエッチングが行われる。工程ＳＴ５では、有機膜ＯＦのオーバーエッチングは、第１の処理ガスから形成されたプラズマからの化学種により行われてもよく、異なる化学種により行われてもよい。一例では、有機膜ＯＦのオーバーエッチングは、Ｏ２ガス及びＣＯＳガスを含む混合ガスにより行われる。工程ＳＴ５は、開口ＯＦＯの底に形成された堆積物の除去、複数の開口ＯＦＯのサイズのバラツキの低減のために実行される。 The method MT may further include step ST5. Step ST5 is executed after step ST4. In step ST5, the organic film OF is overetched. In step ST5, the overetching of the organic film OF may be performed by a chemical species from the plasma formed from the first processing gas, or may be performed by a different chemical species. In one example, the overetching of the organic film OF is performed by a mixed gas containing O 2 gas and COS gas. Step ST5 is performed to remove the deposits formed at the bottom of the opening OFO and to reduce the size variation of the plurality of opening OFOs.

図４は、一例の基板の部分拡大断面図である。図４に示すように、方法ＭＴでは、有機膜ＯＦは、それに形成される開口ＯＦＯがシリコン酸化膜ＸＦを露出させるまで、エッチングされる。 FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. As shown in FIG. 4, in the method MT, the organic film OF is etched until the opening OFO formed therein exposes the silicon oxide film XF.

低圧下でのプラズマによるエッチングは、マスクＭＫの開口ＭＫＯの閉塞をもたらす。開口ＭＫＯの閉塞を抑制するために第１の処理ガスに添加ガス（例えば、フッ素を含むガス）を加えると、マスクＭＫの厚さが減少する。一方、高圧下でのプラズマによるエッチングは、マスクＭＫの開口ＭＫＯの閉塞を抑制し得るが、有機膜ＯＦに形成される開口ＯＦＯの横方向への拡大をもたらす。方法ＭＴでは、有機膜ＯＦのエッチング中のチャンバ内の圧力が、第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２に段階的に変更される。即ち、有機膜ＯＦのエッチング中のチャンバ内の圧力が、高圧と低圧のうち一方から他方まで段階的に変更される。したがって、方法ＭＴによれば、プラズマエッチングにおいてマスクＭＫの開口ＭＫＯの閉塞、マスクＭＫの厚さの減少、及び有機膜ＯＦに形成される開口ＯＦＯの横方向への拡大を抑制することが可能となる。また、チャンバ内の圧力が段階的に変更されるので、プラズマの生成中の異常放電の発生が抑制される。 Etching with plasma under low pressure results in blockage of the opening MKO of the mask MK. When an additive gas (for example, a gas containing fluorine) is added to the first processing gas in order to suppress the blockage of the opening MKO, the thickness of the mask MK is reduced. On the other hand, etching by plasma under high pressure can suppress the blockage of the opening MKO of the mask MK, but causes the lateral expansion of the opening OFO formed in the organic film OF. In the method MT, the pressure in the chamber during etching of the organic film OF is changed stepwise from the first pressure P1 to the second pressure P2. That is, the pressure in the chamber during etching of the organic film OF is changed stepwise from one of high pressure and low pressure to the other. Therefore, according to the method MT, it is possible to suppress the blockage of the opening MKO of the mask MK, the reduction of the thickness of the mask MK, and the lateral expansion of the opening OFO formed in the organic film OF in plasma etching. Become. Further, since the pressure in the chamber is changed stepwise, the occurrence of abnormal discharge during plasma generation is suppressed.

第２の圧力Ｐ２が第１の圧力Ｐ１よりも高い場合に、第１の圧力Ｐ１は１．３３３Ｐａ以下、即ち１０ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。かかる第１の圧力Ｐ１によれば、有機膜ＯＦに形成される開口ＯＦＯの形状異常の発生が更に抑制される。第２の圧力Ｐ２は、６．６６６Ｐａ以下、即ち５０ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。かかる第２の圧力Ｐ２によれば、有機膜ＯＦに形成される開口ＯＦＯの形状異常の発生が更に抑制される。 When the second pressure P2 is higher than the first pressure P1, the first pressure P1 may be 1.333 Pa or less, that is, 10 mTorr or less. According to the first pressure P1, the occurrence of shape abnormality of the opening OFO formed in the organic film OF is further suppressed. The second pressure P2 may be 6.666 Pa or less, that is, 50 mTorr or less. According to the second pressure P2, the occurrence of the shape abnormality of the opening OFO formed in the organic film OF is further suppressed.

一実施形態において、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮのうち任意の先行する段階でのチャンバ内の圧力と次の段階でのチャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下であってもよい。即ち、当該差の絶対値は、２ｍＴｏｒｒ以上、８ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。図３に示す例では、ΔＰＡ１、ΔＰＡ２、及びΔＰＡ３の各々は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下に設定される。ΔＰＡ１は、段階ＳＡ１におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＡ２におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。ΔＰＡ２は、段階ＳＡ２におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＡ３におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。ΔＰＡ３は、段階ＳＡ３におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＡ４におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。また、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮの各々は、チャンバ内の圧力が安定するまで継続してもよい。例えば、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮの各々の時間長は、２秒以上、５秒以下である。二つの段階でのチャンバ内の圧力のかかる差の絶対値によれば、有機膜ＯＦのエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。なお、上述の差の絶対値（即ち、圧力の変動幅）及び／又は複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮの各々の時間長は、処理後の開口ＯＦＯの形状に応じて、調整されてもよい。 In one embodiment, the absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding stage of the plurality of stages SA1 to SAN and the pressure in the chamber at the next stage is 0.2666 Pa or more and 1.067 Pa. It may be as follows. That is, the absolute value of the difference may be 2 mTorr or more and 8 mTorr or less. In the example shown in FIG. 3, each of ΔPA1, ΔPA2, and ΔPA3 is set to 0.2666 Pa or more and 1.067 Pa or less. ΔPA1 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SA1 and the pressure in the chamber in step SA2. ΔPA2 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SA2 and the pressure in the chamber in step SA3. ΔPA3 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SA3 and the pressure in the chamber in step SA4. Also, each of the plurality of stages SA1 to SAN may be continued until the pressure in the chamber stabilizes. For example, the time length of each of the plurality of stages SA1 to SAN is 2 seconds or more and 5 seconds or less. According to the absolute value of the pressure difference in the chamber at the two stages, high throughput is obtained in the etching of the organic film OF, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively. The absolute value of the above difference (that is, the fluctuation range of the pressure) and / or the time length of each of the plurality of steps SA1 to SAN may be adjusted according to the shape of the opening OFO after the treatment.

一実施形態において、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮのうち任意の先行する段階と次の段階との間でのチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒以上、０．８Ｐａ／秒以下であってもよい。即ち、当該変化速度は、１ｍＴｏｒｒ／秒以上、６ｍＴｏｒｒ／秒以下であってもよい。図３に示す例では、期間ＴＡ１、期間ＴＡ２、及び期間ＴＡ３の各々におけるチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒以上、０．８Ｐａ／秒以下である。期間ＴＡ１は、段階ＳＡ１と段階ＳＡ２との間の期間である。期間ＴＡ２は、段階ＳＡ２と段階ＳＡ３との間の期間である。期間ＴＡ３は、段階ＳＡ３と段階ＳＡ４との間の期間である。チャンバ内の圧力のかかる変化速度によれば、有機膜ＯＦのエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one embodiment, the rate of change of pressure in the chamber between any preceding stage and the next stage of the plurality of stages SA1 to SAN is 0.1333 Pa / sec or more and 0.8 Pa / sec or less. There may be. That is, the rate of change may be 1 mTorr / sec or more and 6 mTorr / sec or less. In the example shown in FIG. 3, the rate of change of the pressure in the chamber in each of the period TA1, the period TA2, and the period TA3 is 0.1333 Pa / sec or more and 0.8 Pa / sec or less. Period TA1 is the period between stages SA1 and stage SA2. Period TA2 is the period between stages SA2 and stage SA3. Period TA3 is the period between stages SA3 and stage SA4. Due to the rate of change of pressure in the chamber, high throughput is obtained in the etching of the organic film OF, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively.

図１に示すように、方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ６が実行されてもよい。工程ＳＴ６では、チャンバ内に別の処理ガス（以下、「第２の処理ガス」という）が供給される。第２の処理ガスは、シリコン酸化膜ＸＦのエッチングに用いられるガスである。一実施形態では、第２の処理ガスは、フルオロカーボンガス及び酸素含有ガスを含んでいてもよい。 As shown in FIG. 1, in the method MT, step ST6 may then be performed. In step ST6, another processing gas (hereinafter referred to as “second processing gas”) is supplied into the chamber. The second processing gas is a gas used for etching the silicon oxide film XF. In one embodiment, the second treatment gas may include a fluorocarbon gas and an oxygen-containing gas.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ７が実行されてもよい。工程ＳＴ７は、工程ＳＴ６における第２の処理ガスの供給中に実行される。工程ＳＴ７では、チャンバ内の圧力が第３の圧力Ｐ３に設定される。 In the method MT, step ST7 may then be performed. Step ST7 is executed during the supply of the second processing gas in step ST6. In step ST7, the pressure in the chamber is set to the third pressure P3.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ８が実行される。工程ＳＴ８は、工程ＳＴ６における第２の処理ガスの供給中に実行される。工程ＳＴ８では、チャンバ１０内で第２の処理ガスからプラズマが生成される。工程ＳＴ８では、シリコン酸化膜ＸＦが、プラズマからの化学種によりエッチングされる。即ち、工程ＳＴ８では、シリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチングが行われる。 In the method MT, the step ST8 is then executed. Step ST8 is executed during the supply of the second processing gas in step ST6. In step ST8, plasma is generated from the second processing gas in the chamber 10. In step ST8, the silicon oxide film XF is etched by the chemical species from the plasma. That is, in step ST8, plasma etching of the silicon oxide film XF is performed.

方法ＭＴでは、次いで、工程ＳＴ９が実行される。工程ＳＴ９は、工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチング中に実行される。工程ＳＴ９は、工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのエッチングの開始時点からシリコン酸化膜ＸＦに形成される開口ＸＦＯ（図６参照）が、下地領域ＵＲを露出させる時点までの期間内で実行される。 In the method MT, step ST9 is then executed. Step ST9 is performed during plasma etching of the silicon oxide film XF in step ST8. Step ST9 is executed within a period from the start of etching of the silicon oxide film XF in step ST8 to the time when the opening XFO (see FIG. 6) formed in the silicon oxide film XF exposes the base region UR.

工程ＳＴ９では、チャンバ内の圧力が、変更される。図５は、チャンバ内の圧力の変化の例を示すタイミングチャートである。工程ＳＴ９において、チャンバ内の圧力は、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭを経る圧力変化により、第３の圧力Ｐ３から第４の圧力Ｐ４に段階的に変更される。図５に示す例では、工程ＳＴ９は、四つの段階ＳＢ１～ＳＢ４を含む。 In step ST9, the pressure in the chamber is changed. FIG. 5 is a timing chart showing an example of a change in pressure in the chamber. In step ST9, the pressure in the chamber is stepwise changed from the third pressure P3 to the fourth pressure P4 by the pressure change through the plurality of steps SB1 to SBM. In the example shown in FIG. 5, step ST9 includes four stages SB1 to SB4.

第４の圧力Ｐ４は、第３の圧力Ｐ３と異なる。図５に示すように、第４の圧力Ｐ４は、第３の圧力Ｐ３よりも高くてもよい。第４の圧力Ｐ４は、第３の圧力Ｐ３よりも低くてもよい。 The fourth pressure P4 is different from the third pressure P3. As shown in FIG. 5, the fourth pressure P4 may be higher than the third pressure P3. The fourth pressure P4 may be lower than the third pressure P3.

工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチング中には、チャンバ内の圧力の変化は、工程ＳＴ９のみにおいて行われてもよい。即ち、工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチング中には、第３の圧力Ｐ３から第４の圧力Ｐ４までの段階的なチャンバ内の圧力の変化は、１度だけ行われてもよい。或いは、工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチング中、且つ、工程ＳＴ８の後の別の工程で、チャンバ１０内の圧力が、第４の圧力Ｐ４から第３の圧力Ｐ３に段階的に変更されてもよい。工程ＳＴ９と当該別の工程は、工程ＳＴ８におけるシリコン酸化膜ＸＦのプラズマエッチング中に交互に繰り返されてもよい。 During plasma etching of the silicon oxide film XF in step ST8, the change in pressure in the chamber may be performed only in step ST9. That is, during the plasma etching of the silicon oxide film XF in the step ST8, the stepwise change of the pressure in the chamber from the third pressure P3 to the fourth pressure P4 may be performed only once. Alternatively, during plasma etching of the silicon oxide film XF in step ST8, and in another step after step ST8, the pressure in the chamber 10 is changed stepwise from the fourth pressure P4 to the third pressure P3. You may. Step ST9 and the other steps may be alternately repeated during plasma etching of the silicon oxide film XF in step ST8.

方法ＭＴは、工程ＳＴ１０を更に含んでいてもよい。工程ＳＴ１０は、工程ＳＴ９の後に実行される。工程ＳＴ１０では、シリコン酸化膜ＸＦのオーバーエッチングが行われる。工程ＳＴ１０では、シリコン酸化膜ＸＦのオーバーエッチングは、第２の処理ガスから形成されたプラズマからの化学種により行われ得る。工程ＳＴ１０は、開口ＸＦＯの底に形成された堆積物の除去、及び、複数の開口ＸＦＯのサイズのバラツキの低減のために実行される。 The method MT may further include step ST10. Step ST10 is executed after step ST9. In step ST10, overetching of the silicon oxide film XF is performed. In step ST10, overetching of the silicon oxide film XF can be performed by chemical species from the plasma formed from the second processing gas. Step ST10 is performed to remove the deposits formed on the bottom of the opening XFO and to reduce the size variation of the plurality of opening XFOs.

図６は、一例の基板の部分拡大断面図である。図６に示すように、方法ＭＴでは、シリコン酸化膜ＸＦは、それに形成される開口ＸＦＯが下地領域ＵＲを露出させるまで、エッチングされる。 FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. As shown in FIG. 6, in the method MT, the silicon oxide film XF is etched until the opening XFO formed therein exposes the underlying region UR.

方法ＭＴでは、シリコン酸化膜ＸＦのエッチング中のチャンバ内の圧力が、高圧と低圧のうち一方から他方まで段階的に変更される。したがって、方法ＭＴによれば、プラズマエッチングにおいてマスク（有機膜ＯＦ）の開口ＯＦＯの閉塞、マスク（有機膜ＯＦ）の厚さの減少、及びシリコン酸化膜ＸＦに形成される開口ＸＦＯの横方向への拡大を抑制することが可能となる。また、チャンバ内の圧力は段階的に変更されるので、プラズマの生成中の異常放電の発生が抑制される。 In the method MT, the pressure in the chamber during etching of the silicon oxide film XF is changed stepwise from one of high pressure and low pressure to the other. Therefore, according to the method MT, in plasma etching, the opening OFO of the mask (organic film OF) is closed, the thickness of the mask (organic film OF) is reduced, and the opening XFO formed in the silicon oxide film XF is laterally oriented. It is possible to suppress the expansion of. Further, since the pressure in the chamber is changed stepwise, the occurrence of abnormal discharge during plasma generation is suppressed.

第４の圧力Ｐ４が第３の圧力Ｐ３よりも高い場合に、第３の圧力Ｐ３は１．３３３Ｐａ以下、即ち１０ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。かかる第３の圧力Ｐ３によれば、シリコン酸化膜ＸＦに形成される開口ＸＦＯの形状異常の発生が更に抑制される。第４の圧力Ｐ４は、６．６６６Ｐａ以下、即ち５０ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。かかる第４の圧力Ｐ４によれば、シリコン酸化膜ＸＦに形成される開口ＸＦＯの形状異常の発生が更に抑制される。 When the fourth pressure P4 is higher than the third pressure P3, the third pressure P3 may be 1.333 Pa or less, that is, 10 mTorr or less. According to the third pressure P3, the occurrence of the shape abnormality of the opening XFO formed in the silicon oxide film XF is further suppressed. The fourth pressure P4 may be 6.666 Pa or less, that is, 50 mTor or less. According to the fourth pressure P4, the occurrence of the shape abnormality of the opening XFO formed in the silicon oxide film XF is further suppressed.

一実施形態において、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭのうち任意の先行する段階でのチャンバ内の圧力と次の段階でのチャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下であってもよい。即ち、当該差の絶対値は、２ｍＴｏｒｒ以上、８ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。図５に示す例では、ΔＰＢ１、ΔＰＢ２、及びΔＰＢ３の各々は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下に設定される。ΔＰＢ１は、段階ＳＢ１におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＢ２におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。ΔＰＢ２は、段階ＳＢ２におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＢ３におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。ΔＰＢ３は、段階ＳＢ３におけるチャンバ内の圧力と段階ＳＢ４におけるチャンバ内の圧力との差の絶対値である。また、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭの各々は、チャンバ内の圧力が安定するまで継続してもよい。例えば、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭの各々の時間長は、２秒以上、５秒以下である。二つの段階でのチャンバ内の圧力のかかる差の絶対値によれば、シリコン酸化膜ＸＦのエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one embodiment, the absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding stage of the plurality of stages SB1 to SBM and the pressure in the chamber at the next stage is 0.2666 Pa or more and 1.067 Pa. It may be as follows. That is, the absolute value of the difference may be 2 mTorr or more and 8 mTorr or less. In the example shown in FIG. 5, each of ΔPB1, ΔPB2, and ΔPB3 is set to 0.2666 Pa or more and 1.067 Pa or less. ΔPB1 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SB1 and the pressure in the chamber in step SB2. ΔPB2 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SB2 and the pressure in the chamber in step SB3. ΔPB3 is the absolute value of the difference between the pressure in the chamber in step SB3 and the pressure in the chamber in step SB4. Also, each of the plurality of stages SB1 to SBM may be continued until the pressure in the chamber stabilizes. For example, the time length of each of the plurality of stages SB1 to SBM is 2 seconds or more and 5 seconds or less. According to the absolute value of the pressure difference in the chamber at the two stages, high throughput is obtained in the etching of the silicon oxide film XF, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively.

一実施形態において、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭのうち任意の先行する段階と次の段階との間でのチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒（１ｍＴｏｒｒ／秒）以上、０．４Ｐａ／秒（３ｍＴｏｒｒ／秒）以下であってもよい。即ち、当該変化速度は、１ｍＴｏｒｒ／秒以上、３ｍＴｏｒｒ／秒以下であってもよい。図５に示す例では、期間ＴＢ１、期間ＴＢ２、及び期間ＴＢ３の各々におけるチャンバ内の圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒以上、０．４Ｐａ／秒以下である。期間ＴＢ１は、段階ＳＢ１と段階ＳＢ２との間の期間である。期間ＴＢ２は、段階ＳＢ２と段階ＳＢ３との間の期間である。期間ＴＢ３は、段階ＳＢ３と段階ＳＢ４との間の期間である。チャンバ内の圧力のかかる変化速度によれば、シリコン酸化膜ＸＦのエッチングにおいて高いスループットが得られ、プラズマの異常放電の発生がより効果的に抑制される。 In one embodiment, the rate of change of pressure in the chamber between any preceding step and the next step among the plurality of steps SB1 to SBM is 0.1333 Pa / sec (1 mTorr / sec) or more, 0. It may be 4 Pa / sec (3 mTorr / sec) or less. That is, the rate of change may be 1 mTorr / sec or more and 3 mTorr / sec or less. In the example shown in FIG. 5, the rate of change of the pressure in the chamber in each of the period TB1, the period TB2, and the period TB3 is 0.1333 Pa / sec or more and 0.4 Pa / sec or less. The period TB1 is the period between the stages SB1 and the stage SB2. The period TB2 is the period between the stages SB2 and the stage SB3. The period TB3 is the period between the stages SB3 and the stage SB4. Due to the rate of change of pressure in the chamber, high throughput is obtained in the etching of the silicon oxide film XF, and the occurrence of abnormal plasma discharge is suppressed more effectively.

以下、方法ＭＴにおいて用いることが可能なプラズマ処理装置について説明する。図７は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図７に示すプラズマ処理装置１は、容量結合型のプラズマ処理装置である。 Hereinafter, the plasma processing apparatus that can be used in the method MT will be described. FIG. 7 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to one exemplary embodiment. The plasma processing device 1 shown in FIG. 7 is a capacitively coupled plasma processing device.

プラズマ処理装置１は、チャンバ１０を備えている。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供している。チャンバ１０の中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線ＡＸである。一実施形態において、チャンバ１０は、チャンバ本体１２を含んでいてもよい。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。内部空間１０ｓは、チャンバ本体１２の中に提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ本体１２は、電気的に接地されている。チャンバ本体１２の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。 The plasma processing device 1 includes a chamber 10. The chamber 10 provides an internal space 10s therein. The central axis of the chamber 10 is the axis AX extending in the vertical direction. In one embodiment, the chamber 10 may include a chamber body 12. The chamber body 12 has a substantially cylindrical shape. The internal space 10s is provided in the chamber body 12. The chamber body 12 is made of, for example, aluminum. The chamber body 12 is electrically grounded. A corrosion-resistant film is provided on the inner wall surface of the chamber body 12. The corrosion-resistant film may be a film formed of a ceramic such as aluminum oxide or yttrium oxide.

チャンバ本体１２は、その側壁において通路１２ｐを提供している。基板Ｗは、内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇにより開閉可能である。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。 The chamber body 12 provides a passage 12p on its side wall. The substrate W passes through the passage 12p when being conveyed between the internal space 10s and the outside of the chamber 10. The passage 12p can be opened and closed by the gate valve 12g. The gate valve 12g is provided along the side wall of the chamber body 12.

プラズマ処理装置１は、基板支持器１６を更に備えている。基板支持器１６は、チャンバ１０内で基板Ｗを支持するように構成されている。基板Ｗは、略円盤形状を有し得る。基板支持器１６は、支持体１５によって支持されていてもよい。支持体１５は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持体１５は、略円筒形状を有している。支持体１５は、石英といった絶縁材料から形成されている。 The plasma processing device 1 further includes a substrate support 16. The substrate support 16 is configured to support the substrate W in the chamber 10. The substrate W may have a substantially disk shape. The substrate support 16 may be supported by the support 15. The support 15 extends upward from the bottom of the chamber body 12. The support 15 has a substantially cylindrical shape. The support 15 is formed of an insulating material such as quartz.

基板支持器１６は、下部電極１８及び静電チャック２０を含んでいてもよい。基板支持器１６は、電極プレート１９を更に含んでいてもよい。電極プレート１９は、アルミニウムといった導電性材料から形成されている。電極プレート１９は略円盤形状を有しており、その中心軸線は軸線ＡＸである。下部電極１８は、電極プレート１９上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムといった導電性材料から形成されている。下部電極１８は略円盤形状を有しており、その中心軸線は軸線ＡＸである。下部電極１８は、電極プレート１９に電気的に接続されている。 The substrate support 16 may include a lower electrode 18 and an electrostatic chuck 20. The substrate support 16 may further include an electrode plate 19. The electrode plate 19 is made of a conductive material such as aluminum. The electrode plate 19 has a substantially disk shape, and its central axis is the axis AX. The lower electrode 18 is provided on the electrode plate 19. The lower electrode 18 is made of a conductive material such as aluminum. The lower electrode 18 has a substantially disk shape, and its central axis is the axis AX. The lower electrode 18 is electrically connected to the electrode plate 19.

下部電極１８は、その中に流路１８ｆを提供している。流路１８ｆは、熱交換媒体（例えば冷媒）用の流路である。流路１８ｆは、熱交換媒体の供給装置（例えば、チラーユニット）に接続されている。この供給装置は、チャンバ１０の外部に設けられている。熱交換媒体は、供給装置から配管２３ａを介して流路１８ｆに供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２３ｂを介して供給装置に戻される。 The lower electrode 18 provides a flow path 18f therein. The flow path 18f is a flow path for a heat exchange medium (for example, a refrigerant). The flow path 18f is connected to a heat exchange medium supply device (for example, a chiller unit). This supply device is provided outside the chamber 10. The heat exchange medium is supplied from the supply device to the flow path 18f via the pipe 23a. The heat exchange medium supplied to the flow path 18f is returned to the supply device via the pipe 23b.

静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。基板Ｗは、静電チャック２０の上面の上に載置される。静電チャック２０は、本体及び電極を有する。静電チャック２０の本体は、誘電体から形成されている。静電チャック２０の本体は、略円盤形状を有しており、その中心軸線は軸線ＡＸである。静電チャック２０の電極は、膜状の電極であり、本体内に設けられている。電極は、スイッチを介して直流電源に接続されている。直流電源からの電圧が電極に印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは、静電チャック２０に引き付けられ、静電チャック２０によって保持される。 The electrostatic chuck 20 is provided on the lower electrode 18. The substrate W is placed on the upper surface of the electrostatic chuck 20. The electrostatic chuck 20 has a main body and electrodes. The main body of the electrostatic chuck 20 is made of a dielectric material. The main body of the electrostatic chuck 20 has a substantially disk shape, and its central axis is the axis AX. The electrode of the electrostatic chuck 20 is a film-shaped electrode and is provided in the main body. The electrodes are connected to a DC power supply via a switch. When a voltage from a DC power source is applied to the electrodes, an electrostatic attraction is generated between the electrostatic chuck 20 and the substrate W. The substrate W is attracted to the electrostatic chuck 20 by the generated electrostatic attraction and is held by the electrostatic chuck 20.

基板支持器１６は、その上に載置されるエッジリングＥＲを支持していてもよい。基板Ｗは、静電チャック２０上且つエッジリングＥＲによって囲まれた領域内に配置される。エッジリングＥＲは、シリコン、炭化シリコン、又は石英から形成され得る。 The substrate support 16 may support an edge ring ER mounted on the substrate support 16. The substrate W is arranged on the electrostatic chuck 20 and in the region surrounded by the edge ring ER. The edge ring ER can be formed from silicon, silicon carbide, or quartz.

プラズマ処理装置１は、ガス供給ライン２５を更に備えていてもよい。ガス供給ライン２５は、ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面（下面）との間の間隙に供給する。 The plasma processing apparatus 1 may further include a gas supply line 25. The gas supply line 25 supplies heat transfer gas (for example, He gas) from the gas supply mechanism to the gap between the upper surface of the electrostatic chuck 20 and the back surface (lower surface) of the substrate W.

プラズマ処理装置１は、筒状部２８及び絶縁部２９を更に備えていてもよい。筒状部２８は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。筒状部２８は、支持体１５の外周に沿って延在している。筒状部２８は、導電性材料から形成されており、略円筒形状を有している。筒状部２８は、電気的に接地されている。絶縁部２９は、筒状部２８上に設けられている。絶縁部２９は、絶縁性を有する材料から形成されている。絶縁部２９は、例えば石英といったセラミックから形成されている。絶縁部２９は、略円筒形状を有している。絶縁部２９は、電極プレート１９の外周、下部電極１８の外周、及び静電チャック２０の外周に沿って延在している。 The plasma processing device 1 may further include a tubular portion 28 and an insulating portion 29. The tubular portion 28 extends upward from the bottom of the chamber body 12. The tubular portion 28 extends along the outer circumference of the support 15. The tubular portion 28 is formed of a conductive material and has a substantially cylindrical shape. The tubular portion 28 is electrically grounded. The insulating portion 29 is provided on the tubular portion 28. The insulating portion 29 is formed of an insulating material. The insulating portion 29 is made of a ceramic such as quartz. The insulating portion 29 has a substantially cylindrical shape. The insulating portion 29 extends along the outer circumference of the electrode plate 19, the outer circumference of the lower electrode 18, and the outer circumference of the electrostatic chuck 20.

プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、基板支持器１６の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する材料から形成されている。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。 The plasma processing apparatus 1 further includes an upper electrode 30. The upper electrode 30 is provided above the substrate support 16. The upper electrode 30 is supported on the upper part of the chamber body 12 via the member 32. The member 32 is made of an insulating material. The upper electrode 30 and the member 32 close the upper opening of the chamber body 12.

上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含んでいてもよい。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成している。天板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。一実施形態においては、天板３４は、シリコンから形成されている。天板３４は、複数のガス孔３４ａを提供している。複数のガス孔３４ａは、天板３４をその板厚方向に貫通している。 The upper electrode 30 may include a top plate 34 and a support 36. The lower surface of the top plate 34 is the lower surface on the side of the internal space 10s, and defines the internal space 10s. The top plate 34 can be formed of a low resistance conductor or semiconductor having low Joule heat. In one embodiment, the top plate 34 is made of silicon. The top plate 34 provides a plurality of gas holes 34a. The plurality of gas holes 34a penetrate the top plate 34 in the plate thickness direction.

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムといった導電性材料から形成される。支持体３６は、その中にガス拡散室３６ａを提供している。支持体３６は、複数のガス孔３６ｂを更に提供している。複数のガス孔３６ｂは、ガス拡散室３６ａから下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６は、ガス導入口３６ｃを更に提供している。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。 The support 36 supports the top plate 34 in a detachable manner. The support 36 is formed of a conductive material such as aluminum. The support 36 provides a gas diffusion chamber 36a therein. The support 36 further provides a plurality of gas holes 36b. The plurality of gas holes 36b extend downward from the gas diffusion chamber 36a. The plurality of gas holes 36b communicate with the plurality of gas holes 34a, respectively. The support 36 further provides a gas inlet 36c. The gas introduction port 36c is connected to the gas diffusion chamber 36a. A gas supply pipe 38 is connected to the gas introduction port 36c.

ガス供給管３８には、ガスソース群４０が、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を介して接続されている。ガスソース群４０、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３は、ガス供給部ＧＳを構成している。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースは、方法ＭＴで利用される複数のガスのソースを含んでいる。バルブ群４１及びバルブ群４３の各々は、複数の開閉バルブを含んでいる。流量制御器群４２は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４２の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４１の対応の開閉バルブ、流量制御器群４２の対応の流量制御器、及びバルブ群４３の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。 The gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 via a valve group 41, a flow rate controller group 42, and a valve group 43. The gas source group 40, the valve group 41, the flow rate controller group 42, and the valve group 43 constitute the gas supply unit GS. The gas source group 40 includes a plurality of gas sources. The plurality of gas sources in the gas source group 40 includes a plurality of gas sources used in the method MT. Each of the valve group 41 and the valve group 43 includes a plurality of on-off valves. The flow rate controller group 42 includes a plurality of flow rate controllers. Each of the plurality of flow rate controllers in the flow rate controller group 42 is a mass flow controller or a pressure control type flow rate controller. Each of the plurality of gas sources of the gas source group 40 is a gas supply pipe via a corresponding on-off valve of the valve group 41, a corresponding flow rate controller of the flow rate controller group 42, and a corresponding on-off valve of the valve group 43. It is connected to 38.

プラズマ処理装置１では、ガス供給部ＧＳからのガスは、ガス供給管３８、ガス導入口３６ｃ、ガス拡散室３６ａ、及び複数のガス孔３６ｂを介して、天板３４の複数のガス孔３４ａから内部空間１０ｓに供給される。 In the plasma processing apparatus 1, the gas from the gas supply unit GS is sent from the plurality of gas holes 34a of the top plate 34 via the gas supply pipe 38, the gas introduction port 36c, the gas diffusion chamber 36a, and the plurality of gas holes 36b. It is supplied to the internal space 10s.

プラズマ処理装置１は、バッフル部材４８を更に備えていてもよい。バッフル部材４８は、筒状部２８とチャンバ本体１２の側壁との間に設けられている。バッフル部材４８は、板状の部材であり得る。バッフル部材４８は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面上に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。バッフル部材４８は、複数の貫通孔を提供している。チャンバ本体１２の底部は、バッフル部材４８の下方で排気口を提供している。排気口は、排気管５２及び圧力制御器５０ｃを介して排気装置５０ｐに接続されている。圧力制御器５０ｃは、例えば自動圧力制御弁を含み、チャンバ１０内の圧力の調整のために用いられる。排気装置５０ｐは、ターボ分子ポンプを含む。 The plasma processing device 1 may further include a baffle member 48. The baffle member 48 is provided between the tubular portion 28 and the side wall of the chamber body 12. The baffle member 48 can be a plate-shaped member. The baffle member 48 is configured, for example, by forming a corrosion resistant film on the surface of a member made of aluminum. The corrosion resistant film can be a film formed of a ceramic such as yttrium oxide. The baffle member 48 provides a plurality of through holes. The bottom of the chamber body 12 provides an exhaust port below the baffle member 48. The exhaust port is connected to the exhaust device 50p via the exhaust pipe 52 and the pressure controller 50c. The pressure controller 50c includes, for example, an automatic pressure control valve and is used for adjusting the pressure in the chamber 10. The exhaust device 50p includes a turbo molecular pump.

プラズマ処理装置１は、高周波電源６１を更に備えている。高周波電源６１は、プラズマ生成用の高周波電力ＨＦを発生する電源である。高周波電力ＨＦは、第１の周波数を有する。第１の周波数は、例えば２７～１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。高周波電源６１は、高周波電力ＨＦを下部電極１８に供給するために、整合器６１ｍ及び電極プレート１９を介して下部電極１８に接続されている。整合器６１ｍは、整合回路を有している。整合器６１ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器６１ｍの整合回路のインピーダンスは、高周波電源６１の負荷からの反射を低減させるように調整される。なお、高周波電源６１は、下部電極１８に電気的に接続されていなくてもよく、整合器６１ｍを介して上部電極３０に接続されていてもよい。高周波電源６１は、一例のプラズマ生成部を構成している。 The plasma processing device 1 further includes a high frequency power supply 61. The high frequency power supply 61 is a power supply that generates high frequency power HF for plasma generation. The high frequency power HF has a first frequency. The first frequency is, for example, a frequency in the range of 27 to 100 MHz. The high frequency power supply 61 is connected to the lower electrode 18 via the matching unit 61m and the electrode plate 19 in order to supply the high frequency power HF to the lower electrode 18. The matching device 61m has a matching circuit. The matching circuit of the matching device 61m has a variable impedance. The impedance of the matching circuit of the matching device 61m is adjusted so as to reduce the reflection from the load of the high frequency power supply 61. The high frequency power supply 61 does not have to be electrically connected to the lower electrode 18, and may be connected to the upper electrode 30 via the matching unit 61m. The high frequency power supply 61 constitutes an example plasma generation unit.

プラズマ処理装置１は、バイアス電源６２を更に備えていてもよい。バイアス電源６２は、基板Ｗにイオンを引き込むために用いられる電気バイアスＥＢを発生する。バイアス電源６２は、電極プレート１９を介して下部電極１８に接続されている。 The plasma processing device 1 may further include a bias power supply 62. The bias power supply 62 generates an electrical bias EB used to draw ions into the substrate W. The bias power supply 62 is connected to the lower electrode 18 via the electrode plate 19.

一実施形態において、バイアス電源６２は、電気バイアスＥＢとして高周波バイアス電力を発生する高周波電源であってもよい。高周波バイアス電力は、プラズマ中のイオンを基板Ｗに引き込むのに適した第２の周波数を有する。第２の周波数は、第１の周波数より低い周波数であってもよい。第２の周波数は、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。この実施形態において、バイアス電源６２は、整合器６２ｍ及び電極プレート１９を介して下部電極１８に接続される。整合器６２ｍは、整合回路を有している。整合器６２ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器６２ｍの整合回路のインピーダンスは、バイアス電源６２の負荷からの反射を低減させるように調整される。 In one embodiment, the bias power supply 62 may be a high frequency power supply that generates high frequency bias power as the electric bias EB. The high frequency bias power has a second frequency suitable for drawing ions in the plasma into the substrate W. The second frequency may be lower than the first frequency. The second frequency is, for example, a frequency in the range of 400 kHz to 13.56 MHz. In this embodiment, the bias power supply 62 is connected to the lower electrode 18 via the matching unit 62m and the electrode plate 19. The matching device 62m has a matching circuit. The matching circuit of the matching device 62m has a variable impedance. The impedance of the matching circuit of the matching device 62m is adjusted to reduce the reflection from the load of the bias power supply 62.

別の実施形態において、バイアス電源６２は、電気バイアスＥＢとして負極性の直流電圧のパルスを断続的に又は周期的に下部電極１８に印加する直流電源装置であってもよい。例えば、バイアス電源６２は、１ｋＨｚ～１ＭＨｚの範囲内の周波数によって規定される周期で周期的に、負極性の直流電圧のパルスを下部電極１８に印加してもよい。 In another embodiment, the bias power supply 62 may be a DC power supply device that intermittently or periodically applies a pulse of a negative DC voltage to the lower electrode 18 as an electric bias EB. For example, the bias power supply 62 may periodically apply a pulse of a negative DC voltage to the lower electrode 18 at a period defined by a frequency in the range of 1 kHz to 1 MHz.

プラズマ処理装置１においてプラズマが生成される場合には、ガスが、ガス供給部ＧＳから内部空間１０ｓに供給される。また、高周波電力ＨＦが供給されることにより、上部電極３０と下部電極１８との間で高周波電界が生成される。生成された高周波電界によって、ガスが励起される。その結果、チャンバ１０内でプラズマが生成される。 When plasma is generated in the plasma processing apparatus 1, gas is supplied from the gas supply unit GS to the internal space 10s. Further, by supplying the high frequency power HF, a high frequency electric field is generated between the upper electrode 30 and the lower electrode 18. The generated high frequency electric field excites the gas. As a result, plasma is generated in the chamber 10.

プラズマ処理装置１は、制御部８０を更に備える。制御部８０は、プロセッサ、記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１の各部を制御する。具体的に、制御部８０は、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいてプラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部８０による制御により、レシピデータによって指定されたプロセスがプラズマ処理装置１において実行される。 The plasma processing device 1 further includes a control unit 80. The control unit 80 is a computer including a processor, a storage device, an input device, a display device, and the like, and controls each unit of the plasma processing device 1. Specifically, the control unit 80 executes a control program stored in the storage device and controls each unit of the plasma processing device 1 based on the recipe data stored in the storage device. Under the control of the control unit 80, the process specified by the recipe data is executed in the plasma processing apparatus 1.

制御部８０は、圧力制御器５０ｃ及びプラズマ生成部である高周波電源６１を含むプラズマ処理装置１の各部を制御して、方法ＭＴの工程ＳＴ１～工程ＳＴ４を含む処理を実行してもよい。制御部８０による制御の下で行われる処理は、工程ＳＴ５を更に含んでいてもよい。制御部８０による制御の下で行われる処理は、工程ＳＴ６～ＳＴ９を更に含んでいてもよい。また、制御部８０による制御の下で行われる処理は、工程ＳＴ１０を更に含んでいてもよい。 The control unit 80 may control each unit of the plasma processing apparatus 1 including the pressure controller 50c and the high frequency power supply 61 which is a plasma generation unit to execute the processing including the steps ST1 to ST4 of the method MT. The process performed under the control of the control unit 80 may further include the step ST5. The process performed under the control of the control unit 80 may further include steps ST6 to ST9. Further, the process performed under the control of the control unit 80 may further include the step ST10.

工程ＳＴ１において、制御部８０は、第１の処理ガスをチャンバ１０内に供給するよう、ガス供給部ＧＳを制御する。制御部８０は、工程ＳＴ１～工程ＳＴ５の間、チャンバ１０内のガスを排気するよう、排気装置５０ｐを制御する。 In step ST1, the control unit 80 controls the gas supply unit GS so as to supply the first processing gas into the chamber 10. The control unit 80 controls the exhaust device 50p so as to exhaust the gas in the chamber 10 between the steps ST1 and ST5.

工程ＳＴ２において、制御部８０は、チャンバ１０内の圧力を第１の圧力Ｐ１に設定するよう、圧力制御器５０ｃを制御する。工程ＳＴ３において、制御部８０は、第１の処理ガスからプラズマを生成するために高周波電力ＨＦを供給するよう、プラズマ生成部である高周波電源６１を制御する。なお、工程ＳＴ３において、制御部８０は、電気バイアスＥＢを下部電極１８に供給するよう、バイアス電源６２を制御してもよい。工程ＳＴ４において、制御部８０は、複数の段階ＳＡ１～ＳＡＮを経る圧力変化によりチャンバ１０内の圧力を第１の圧力Ｐ１から第２の圧力Ｐ２に段階的に変化させるよう、圧力制御器５０ｃを制御する。 In step ST2, the control unit 80 controls the pressure controller 50c so as to set the pressure in the chamber 10 to the first pressure P1. In step ST3, the control unit 80 controls the high-frequency power supply 61, which is a plasma generation unit, so as to supply high-frequency power HF to generate plasma from the first processing gas. In step ST3, the control unit 80 may control the bias power supply 62 so as to supply the electric bias EB to the lower electrode 18. In step ST4, the control unit 80 sets the pressure controller 50c so that the pressure in the chamber 10 is stepwise changed from the first pressure P1 to the second pressure P2 by the pressure change through the plurality of steps SA1 to SAN. Control.

工程ＳＴ５において、制御部８０は、有機膜ＯＦに対するプラズマを用いたオーバーエッチングを実行するために、ガス供給部ＧＳ、圧力制御器５０ｃ、及びプラズマ生成部である高周波電源６１を制御する。工程ＳＴ５において、制御部８０は、電気バイアスＥＢを下部電極１８に供給するよう、バイアス電源６２を制御してもよい。 In step ST5, the control unit 80 controls the gas supply unit GS, the pressure controller 50c, and the high frequency power supply 61 which is the plasma generation unit in order to perform overetching using plasma for the organic film OF. In step ST5, the control unit 80 may control the bias power supply 62 so as to supply the electric bias EB to the lower electrode 18.

工程ＳＴ６において、制御部８０は、第２の処理ガスをチャンバ１０内に供給するよう、ガス供給部ＧＳを制御する。制御部８０は、工程ＳＴ６～工程ＳＴ１０の間、チャンバ１０内のガスを排気するよう、排気装置５０ｐを制御する。 In step ST6, the control unit 80 controls the gas supply unit GS so as to supply the second processing gas into the chamber 10. The control unit 80 controls the exhaust device 50p so as to exhaust the gas in the chamber 10 between the steps ST6 and ST10.

工程ＳＴ７において、制御部８０は、チャンバ１０内の圧力を第３の圧力Ｐ３に設定するよう、圧力制御器５０ｃを制御する。工程ＳＴ８において、制御部８０は、第２の処理ガスからプラズマを生成するために高周波電力ＨＦを供給するよう、プラズマ生成部である高周波電源６１を制御する。なお、工程ＳＴ８において、制御部８０は、電気バイアスＥＢを下部電極１８に供給するよう、バイアス電源６２を制御してもよい。工程ＳＴ９において、制御部８０は、複数の段階ＳＢ１～ＳＢＭを経る圧力変化によりチャンバ１０内の圧力を第３の圧力Ｐ３から第４の圧力Ｐ４に段階的に変化させるよう、圧力制御器５０ｃを制御する。 In step ST7, the control unit 80 controls the pressure controller 50c so as to set the pressure in the chamber 10 to the third pressure P3. In step ST8, the control unit 80 controls the high-frequency power supply 61, which is a plasma generation unit, so as to supply high-frequency power HF to generate plasma from the second processing gas. In step ST8, the control unit 80 may control the bias power supply 62 so as to supply the electric bias EB to the lower electrode 18. In step ST9, the control unit 80 sets the pressure controller 50c so that the pressure in the chamber 10 is gradually changed from the third pressure P3 to the fourth pressure P4 by the pressure change through the plurality of steps SB1 to SBM. Control.

工程ＳＴ１０において、制御部８０は、シリコン酸化膜ＸＦに対するプラズマを用いたオーバーエッチングを実行するために、ガス供給部ＧＳ、圧力制御器５０ｃ、及びプラズマ生成部である高周波電源６１を制御する。工程ＳＴ１０において、制御部８０は、電気バイアスＥＢを下部電極１８に供給するよう、バイアス電源６２を制御してもよい。 In step ST10, the control unit 80 controls the gas supply unit GS, the pressure controller 50c, and the high frequency power supply 61 which is the plasma generation unit in order to perform overetching using plasma for the silicon oxide film XF. In step ST10, the control unit 80 may control the bias power supply 62 so as to supply the electric bias EB to the lower electrode 18.

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 changes may be made without being limited to the above-mentioned exemplary embodiments. It is also possible to combine elements in different embodiments to form other embodiments.

例えば、方法ＭＴの実行に用いられるプラズマ処理装置は、容量結合型のプラズマ処理装置とは異なるプラズマ処理装置であってもよい。方法ＭＴの実行に用いられるプラズマ処理装置は、例えば誘導結合型のプラズマ処理装置、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ処理装置、又はマイクロ波のような表面波を用いてプラズマを生成するプラズマ処理装置であってもよい。 For example, the plasma processing device used to execute the method MT may be a plasma processing device different from the capacitively coupled plasma processing device. The plasma processing device used to execute the method MT is, for example, an inductively coupled plasma processing device, an electron cyclotron resonance (ECR) plasma processing device, or a plasma processing device that generates plasma using a surface wave such as a microwave. There may be.

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 above description, it is understood that the various embodiments of the present disclosure are described herein for purposes of explanation and that various modifications can be made without departing from the scope and gist of the present disclosure. Will. Accordingly, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, and the true scope and gist is set forth by the appended claims.

１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１６…基板支持器、５０ｃ…圧力制御器、６１…高周波電源、８０…制御部、Ｗ…基板、ＭＫ…マスク、ＯＦ…有機膜、ＸＦ…シリコン酸化膜。 1 ... Plasma processing device, 10 ... Chamber, 16 ... Board support, 50c ... Pressure controller, 61 ... High frequency power supply, 80 ... Control unit, W ... Board, MK ... Mask, OF ... Organic film, XF ... Silicon oxide film ..

Claims (16)

（ａ）その中に基板を収容しているチャンバ内に処理ガスを供給する工程であり、該基板は、シリコン酸化膜、該シリコン酸化膜上に設けられた有機膜、及び該有機膜上に設けられたマスクを有する、該工程と、
（ｂ）前記処理ガスがその中に供給された前記チャンバ内の圧力を第１の圧力に設定する工程と、
（ｃ）前記処理ガスからプラズマを生成して、前記有機膜をエッチングする工程と、
（ｄ）前記有機膜の前記エッチングの開始時点から該エッチングにより前記有機膜に形成される開口が前記シリコン酸化膜を露出させる時点までの期間内で、前記第１の圧力から該第１の圧力と異なる第２の圧力への複数の段階を経る圧力変化により前記チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程と、
を含むエッチング方法。 (A) It is a step of supplying a processing gas into a chamber containing a substrate therein, and the substrate is formed on a silicon oxide film, an organic film provided on the silicon oxide film, and the organic film. With the provided mask, the process and
(B) A step of setting the pressure in the chamber to which the processing gas is supplied to the first pressure, and
(C) A step of generating plasma from the processing gas to etch the organic film and
(D) The first pressure to the first pressure within the period from the start of the etching of the organic film to the time when the opening formed in the organic film by the etching exposes the silicon oxide film. A step of gradually changing the pressure in the chamber by a pressure change through a plurality of steps to a second pressure different from the above.
Etching method including. 前記第２の圧力は前記第１の圧力よりも高い、請求項１に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1, wherein the second pressure is higher than the first pressure. 前記第１の圧力は１．３３３Ｐａ以下である、請求項２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 2, wherein the first pressure is 1.333 Pa or less. 前記第２の圧力は６．６６６Ｐａ以下である、請求項２又は３に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 2 or 3, wherein the second pressure is 6.666 Pa or less. 前記複数の段階のうち任意の先行する段階での前記チャンバ内の圧力と前記複数の段階のうち該先行する段階の次の段階での前記チャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下であり、
前記複数の段階の各々は、前記チャンバ内の前記圧力が安定するまで継続する、
請求項１～４の何れか一項に記載のエッチング方法。 The absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding step of the plurality of steps and the pressure in the chamber at the next step of the preceding step among the plurality of steps is 0. 2666 Pa or more, 1.067 Pa or less,
Each of the plurality of steps continues until the pressure in the chamber stabilizes.
The etching method according to any one of claims 1 to 4. 前記複数の段階のうち任意の先行する段階と前記複数の段階のうち該先行する段階の次の段階との間での前記チャンバ内の前記圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒以上、０．８Ｐａ／秒以下である、請求項１～５の何れか一項に記載のエッチング方法。 The rate of change of the pressure in the chamber between any preceding step of the plurality of steps and the next step of the preceding step of the plurality of steps is 0.1333 Pa / sec or more, 0. The etching method according to any one of claims 1 to 5, wherein the etching method is 8. Pa / sec or less. 前記処理ガスは酸素含有ガス及び硫黄含有ガスを含む、請求項１～６の何れか一項に記載のエッチング方法。 The etching method according to any one of claims 1 to 6, wherein the processing gas contains an oxygen-containing gas and a sulfur-containing gas. 前記処理ガスは、Ｏ２ガス及びＣＯＳガスを含む、請求項７に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 7, wherein the processing gas includes O 2 gas and COS gas. （ｅ）前記開口が前記シリコン酸化膜を露出させた後に、前記チャンバ内に別の処理ガスを供給する工程と、
（ｆ）前記別の処理ガスがその中に供給された前記チャンバ内の圧力を第３の圧力に設定する工程と、
（ｇ）前記別の処理ガスからプラズマを生成して、前記シリコン酸化膜をエッチングする工程と、
（ｈ）前記シリコン酸化膜の前記エッチングの開始時点から該エッチングにより前記シリコン酸化膜に形成される開口が前記シリコン酸化膜の下地の領域を露出させる時点までの期間内で、前記第３の圧力から該第３の圧力と異なる第４の圧力への複数の別の段階を経る圧力変化により前記チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程と、
を更に含む請求項１～８の何れか一項に記載のエッチング方法。 (E) A step of supplying another processing gas into the chamber after the opening exposes the silicon oxide film.
(F) The step of setting the pressure in the chamber to which the other processing gas is supplied to the third pressure, and
(G) A step of generating plasma from the other processing gas to etch the silicon oxide film, and
(H) The third pressure within the period from the start of the etching of the silicon oxide film to the time when the opening formed in the silicon oxide film by the etching exposes the underlying region of the silicon oxide film. A step of stepwise changing the pressure in the chamber by a pressure change from to a fourth pressure different from the third pressure through a plurality of different steps.
The etching method according to any one of claims 1 to 8, further comprising. 前記第４の圧力は前記第３の圧力よりも高い、請求項９に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 9, wherein the fourth pressure is higher than the third pressure. 前記第３の圧力は１．３３３Ｐａ以下である、請求項１０に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 10, wherein the third pressure is 1.333 Pa or less. 前記第４の圧力は６．６６６Ｐａ以下である、請求項９又は１０に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 9 or 10, wherein the fourth pressure is 6.666 Pa or less. 前記複数の別の段階のうち任意の先行する段階での前記チャンバ内の圧力と前記複数の別の段階のうち該先行する段階の次の段階での前記チャンバ内の圧力との差の絶対値は、０．２６６６Ｐａ以上、１．０６７Ｐａ以下であり、
前記複数の別の段階の各々は、前記チャンバ内の前記圧力が安定するまで継続する、
請求項９～１２の何れか一項に記載のエッチング方法。 Absolute value of the difference between the pressure in the chamber at any preceding step of the plurality of other steps and the pressure in the chamber at the next step of the preceding step of the plurality of other steps. Is 0.2666 Pa or more and 1.067 Pa or less.
Each of the plurality of separate steps continues until the pressure in the chamber stabilizes.
The etching method according to any one of claims 9 to 12. 前記複数の別の段階のうち任意の先行する段階と前記複数の別の段階のうち該先行する段階の次の段階との間での前記チャンバ内の前記圧力の変化速度は、０．１３３３Ｐａ／秒以上、０．８Ｐａ／秒以下である、請求項９～１３の何れか一項に記載のエッチング方法。 The rate of change of the pressure in the chamber between any preceding step of the plurality of other steps and the next step of the preceding step of the plurality of other steps is 0.1333 Pa /. The etching method according to any one of claims 9 to 13, wherein the etching method is at least seconds and 0.8 Pa / sec or less. 前記別の処理ガスはフルオロカーボンガス及び酸素含有ガスを含む、請求項９～１４の何れか一項に記載のエッチング方法。 The etching method according to any one of claims 9 to 14, wherein the other processing gas includes a fluorocarbon gas and an oxygen-containing gas. チャンバと、
前記チャンバ内で基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記チャンバ内の圧力を設定するように構成された圧力制御器と、
前記チャンバ内のガスからプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力制御器及び前記プラズマ生成部を制御して、
（ａ）その中に基板を収容しているチャンバ内に処理ガスを供給する工程であり、該基板は、シリコン酸化膜、該シリコン酸化膜上に設けられた有機膜、及び該有機膜上に設けられたマスクを有する、該工程と、
（ｂ）前記処理ガスがその中に供給された前記チャンバ内の圧力を第１の圧力に設定する工程と、
（ｃ）前記処理ガスからプラズマを生成して、前記有機膜をエッチングする工程と、
（ｄ）前記有機膜の前記エッチングの開始時点から該エッチングにより前記有機膜に形成される開口が前記シリコン酸化膜を露出させる時点までの期間内で、前記第１の圧力から該第１の圧力と異なる第２の圧力への複数の段階を経る圧力変化により前記チャンバ内の圧力を段階的に変化させる工程と、
を含む処理を実行するように構成されている、
プラズマ処理装置。 With the chamber
A substrate support configured to support the substrate in the chamber,
A pressure controller configured to set the pressure in the chamber,
A plasma generator configured to generate plasma from the gas in the chamber,
Control unit and
Equipped with
The control unit controls the pressure controller and the plasma generation unit.
(A) It is a step of supplying a processing gas into a chamber containing a substrate therein, and the substrate is formed on a silicon oxide film, an organic film provided on the silicon oxide film, and the organic film. With the provided mask, the process and
(B) A step of setting the pressure in the chamber to which the processing gas is supplied to the first pressure, and
(C) A step of generating plasma from the processing gas to etch the organic film and
(D) The first pressure to the first pressure within the period from the start of the etching of the organic film to the time when the opening formed in the organic film by the etching exposes the silicon oxide film. A step of gradually changing the pressure in the chamber by a pressure change through a plurality of steps to a second pressure different from the above.
Is configured to perform processing that includes
Plasma processing equipment.
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