JP2023008824A - エッチング方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】エッチング方法は、（ａ）基板を準備する工程であり、基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、第１領域上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、（ｃ）（ｂ）の後、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、第２領域をエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】エッチング方法は、（ａ）基板を準備する工程であり、基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、第１領域上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、（ｃ）（ｂ）の後、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、第２領域をエッチングする工程と、を含む。
【選択図】図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。
特許文献１は、プラズマを用いて絶縁膜をエッチングする方法を開示する。この方法では、エッチング中に絶縁膜表面に導電層を形成しながらエッチングを行う。エッチングでは、ＷＦ６とＣ４Ｆ８との混合ガスから生成されるプラズマが用いられる。
本開示は、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。
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、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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、前記第２領域をエッチングする工程と、を含む。
一つの例示的実施形態によれば、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物を形成できるエッチング方法及びプラズマ処理装置が提供される。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
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、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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、前記第２領域をエッチングする工程と、を含む。
上記エッチング方法によれば、第２領域をエッチングする際に優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物を形成できる。
前記第１処理ガスが、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、タングステン含有ガスとを含んでもよい。
前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含んでもよい。
前記炭素含有ガスが、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
前記水素含有ガスが、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
前記（ａ）において、前記第２領域は前記第１領域を覆うように設けられ、前記エッチング方法は、（ｄ）前記（ａ）の後、前記（ｂ）の前に、前記第１領域が露出するように前記第２領域をエッチングする工程を更に含んでもよい。
前記（ｂ）において、前記基板を支持する基板支持器の温度は１００℃超であってもよい。この場合、タングステン含有堆積物のエッチング耐性が更に向上する。
前記（ｂ）又は前記（ｂ）の後において、前記基板を支持する基板支持器に対向しシリコンを含む対向電極をスパッタリングしてもよい。この場合、タングステン含有堆積物のエッチング耐性が更に向上する。
前記第１領域は凹部を有し、前記第２領域は前記凹部内に埋め込まれてもよい。この場合、第２領域をエッチングすることにより、凹部を形成できる。
前記（ｃ）は、セルフアラインコンタクト工程において行われてもよい。
前記（ｂ）～（ｃ）を含むサイクルが２回以上繰り返して実施されてもよい。
一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、（ａ）露出した上面を有するシリコン窒化物と、露出した上面を有するシリコン酸化物とを含む基板を準備する工程と、（ｂ）炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つと六フッ化タングステンガスとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記シリコン窒化物上にタングステン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シリコン酸化物をエッチングする工程と、を含む。
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、基板支持器と、第１処理ガス及び前記第１処理ガスとは異なる第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、フッ素と、タングステンとを含む、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、前記チャンバ内で前記第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、前記第１プラズマを用いて前記第１領域上にタングステン含有堆積物を形成するように、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、前記制御部は、前記第２プラズマを用いて前記第２領域をエッチングするように、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するように構成される。
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、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、（ｂ）前記第１領域上に炭素含有堆積物を形成する工程と、（ｃ）フッ素とタングステンとを含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、前記炭素含有堆積物上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、（ｄ）前記（ｃ）の後、前記第２領域をエッチングする工程と、を含む。
上記エッチング方法によれば、炭素含有堆積物及びタングステン含有堆積物の合計厚みを大きくできる。よって、優れたエッチング耐性を有する堆積物を形成できる。
前記処理ガスが、タングステン含有ガスを含み、不活性ガスを除く前記処理ガスに含まれる全てのガスのうち前記タングステン含有ガスの流量比が最も大きくてもよい。
前記（ｃ）において、前記プラズマを生成するための電力が、前記基板を支持する基板支持器に対向する対向電極に印加されてもよい。この場合、プラズマを生成するための電力が基板支持器に印加される場合に比べて、プラズマ中のイオンの基板への衝突を抑制できる。よって、炭素含有堆積物及びタングステン含有堆積物の合計厚みの減少を抑制できる。
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。
図１及び図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。
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。
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－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：ＨｅｌｉｃｏｎＷａｖｅＰｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：ＳｕｒｆａｃｅＷａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、２００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
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、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）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。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。
プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。容量結合プラズマ処理装置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、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ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。側壁１０ａ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筐体とは電気的に絶縁される。
プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。容量結合プラズマ処理装置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、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ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。側壁１０ａ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筐体とは電気的に絶縁される。
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（ウェハ）Ｗを支持するための中央領域（基板支持面）１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域（リング支持面）１１１ｂとを有する。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。一実施形態において、本体部１１１は、基台及び静電チャックを含む。本体部１１１は、導電性部材を含む。本体部１１１の導電性部材は電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面１１１ａを有する。リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。１又は複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック、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、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と基板支持面１１１ａとの間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。
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、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３の導電性部材は、基板支持部１１と対向し、電極（以下、対向電極と称する場合がある）として機能する。シャワーヘッド１３の導電性部材は、例えばシリコン等のシリコン含有物質を含んでもよい。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
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１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
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、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材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、プラズマ処理チャンバ１０において１又はそれ以上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生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の導電性部材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。
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基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に結合され、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、１３ＭＨｚ～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、基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給される。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基板支持部１１の導電性部材に結合され、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。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号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、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚ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、基板支持部１１の導電性部材に供給される。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。
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、基板支持部１１の導電性部材に接続され、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のバイアスＤＣ信号は、基板支持部１１の導電性部材に印加される。一実施形態において、第１のＤＣ信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、シャワーヘッド１３の導電性部材に接続され、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、シャワーヘッド１３の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。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。
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。
図３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。図３に示されるエッチング方法ＭＴ（以下、「方法ＭＴ」という）は、上記実施形態のプラズマ処理装置１により実行され得る。方法ＭＴは、基板Ｗに適用され得る。
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Ｗは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。第１領域Ｒ１は少なくとも１つの凹部Ｒ１ａを有してもよい。第１領域Ｒ１は複数の凹部Ｒ１ａを有してもよい。各凹部Ｒ１ａは、コンタクトホールを形成するための凹部であってもよい。第２領域Ｒ２は凹部Ｒ１ａ内に埋め込まれてもよい。第２領域Ｒ２は第１領域Ｒ１を覆うように設けられてもよい。
第１領域Ｒ１は、シリコン及び窒素を含む。第１領域Ｒ１は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含んでもよい。第１領域Ｒ１は、例えばＣＶＤ等により成膜された領域であってもよいし、シリコンを窒化することにより得られる領域であってもよい。第１領域Ｒ１は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１部分と、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）を含む第２部分とを含んでもよい。この場合、第１部分が凹部Ｒ１ａを有する。
第２領域Ｒ２は、シリコン及び酸素を含む。第２領域Ｒ２は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含んでもよい。第２領域Ｒ２は、例えばＣＶＤ等により成膜された領域であってもよいし、シリコンを酸化することにより得られる領域であってもよい。第２領域Ｒ２は、凹部Ｒ２ａを有してもよい。凹部Ｒ２ａは、凹部Ｒ１ａの幅よりも大きい幅を有する。
基板Ｗは、下地領域ＵＲと、下地領域ＵＲ上に設けられた少なくとも１つの隆起領域ＲＡとを含んでもよい。下地領域ＵＲ及び少なくとも１つの隆起領域ＲＡは、第１領域Ｒ１によって覆われる。下地領域ＵＲはシリコンを含んでもよい。下地領域ＵＲ上には複数の隆起領域ＲＡが位置する。複数の隆起領域ＲＡ間に第１領域Ｒ１の凹部Ｒ１ａが位置する。各隆起領域ＲＡは、トランジスタのゲート領域を形成してもよい。
基板Ｗは、マスクＭＫを含んでもよい。マスクＭＫは、第２領域Ｒ２上に設けられる。マスクＭＫは金属、又はシリコンを含んでもよい。マスクＭＫは開口ＯＰを有してもよい。開口ＯＰは、第２領域Ｒ２の凹部Ｒ２ａに対応する。
以下、方法ＭＴについて、方法ＭＴが上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに適用される場合を例にとって、図３～図７を参照しながら説明する。図５～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。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴが実行され得る。方法ＭＴでは、図２に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１（基板支持器）上の基板Ｗを処理する。
図３に示されるように、方法ＭＴは、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、工程ＳＴ３、工程ＳＴ４、工程ＳＴ５及び工程ＳＴ６を含み得る。工程ＳＴ１～工程ＳＴ６は順に実行され得る。方法ＭＴは、工程ＳＴ２、工程ＳＴ５及び工程ＳＴ６のうち少なくとも１つを含まなくてもよい。工程ＳＴ２は工程ＳＴ１に含まれてもよい。
工程ＳＴ１では、図４に示される基板Ｗを準備する。基板Ｗは、プラズマ処理チャンバ１０内において基板支持部１１により支持され得る。基板Ｗは、プラズマエッチングの結果として図４に示される形状となっていてもよいし、プラズマ処理チャンバ１０に提供した当初から図４に示される形状であってもよい。工程ＳＴ１において、第２領域Ｒ２は第１領域Ｒ１を覆うように設けられ得る。工程ＳＴ１において、第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面が露出してもよい。すなわち、工程ＳＴ１において、シリコン窒化物の上面及びシリコン酸化物の上面が露出してもよい。
工程ＳＴ２では、図５に示されるように、第１領域Ｒ１が露出するように第２領域Ｒ２をエッチングする。工程ＳＴ２において、第１領域Ｒ１もエッチングされ得る。特に、第１領域Ｒ１の凹部Ｒ１ａにおける肩部分ＳＨがエッチングされ得る。エッチングは、例えば、処理ガスから生成されるプラズマＰＬを用いて行われる。一例では、処理ガスは、フッ素含有ガスを含み、タングステンを含んでもよい。また、一例では、処理ガスは、第１領域Ｒ１が露出する直前にタングステンを含んでいてもよい。エッチングではマスクＭＫが用いられる。エッチングは以下のように行われてもよい。まず、ガス供給部２０により、処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に供給する。次に、プラズマ生成部１２により、プラズマ処理チャンバ１０内で処理ガスからプラズマＰＬを生成する。制御部２は、第１領域Ｒ１が露出するように第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。工程ＳＴ２では、基板支持部１１の本体部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。特に、第１領域Ｒ１が露出する直前から直後は、バイアス電力が与えられなくてもよい。その結果、堆積物が形成されやすくなり、凹部Ｒ１ａにおける肩部分ＳＨのエッチングが抑制される。
フッ素含有ガスは炭素を含んでもよい。フッ素含有ガスは、フルオロカーボンガス及びハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）ガスは、ＣＦ４ガス、Ｃ３Ｆ６ガス、Ｃ３Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ８ガス及びＣ４Ｆ６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（ＣｘＨｙＦｚ）ガスは、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＨ３Ｆガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
工程ＳＴ２では、プラズマＰＬ中のフッ素を含む活性種によって、シリコン酸化物を含む第２領域Ｒ２がエッチングされる。
工程ＳＴ３では、図６に示されるように、第１処理ガスから生成される第１プラズマＰＬ１を用いて、第１領域Ｒ１上にタングステン含有堆積物ＤＰを形成する。タングステン含有堆積物ＤＰはタングステン含有膜であってもよい。第１プラズマＰＬ１に第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を晒す場合、タングステン含有堆積物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、「タングステン含有堆積物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上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みが、第２領域Ｒ２上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みよりも大きいことを意味し、より具体的には、第２領域Ｒ２上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みが、第１領域Ｒ１上のタングステン含有堆積物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上にタングステン含有堆積物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。
第１処理ガスは、炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む。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、タングステン含有ガスとを含んでもよい。フッ素は、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、タングステン含有ガスに含まれてもよい。
炭素含有ガスは、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
水素含有ガスは、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
タングステン含有ガスは、ハロゲン化タングステンガスを含んでもよい。ハロゲン化タングステンガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガス、六臭化タングステン（ＷＢｒ６）ガス、六塩化タングステン（ＷＣｌ６）ガス及びＷＦ５Ｃｌガスの少なくとも１つを含んでもよい。タングステン含有ガスは、ヘキサカルボニルタングステン（Ｗ（ＣＯ）６）ガスを含んでもよい。
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（Ｎ２）ガスを含んでもよい。
タングステン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。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。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比率（体積％）である。
工程ＳＴ３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ＳＴ３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。
工程ＳＴ３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。
工程ＳＴ３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。
工程ＳＴ３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。
工程ＳＴ３において、基板支持部１１の本体部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ＳＴ３において本体部１１１中の電極に与えられるバイアス電力は、工程ＳＴ４において本体部１１１中の電極に与えられるバイアス電力よりも小さく、１００Ｗ未満であってもよい。
工程ＳＴ３又は工程ＳＴ３の後において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしてもよい。対向電極はシリコンを含む。対向電極には、第２のＤＣ生成部３２ｂによって負のＤＣ電圧が印加され得る。対向電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は、１００Ｖ以上であってもよいし、１０００Ｖ以下であってもよい。例えば、第１プラズマＰＬ１中の貴ガスイオンが、対向電極に衝突することにより、第１プラズマＰＬ１中にシリコンが放出される。対向電極は、内側の第１電極と、外側の第２電極とを含んでもよい。第１電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は、第２電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値より大きくてもよい。スパッタリングが工程ＳＴ３の後に行われる場合、貴ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマを用いてスパッタリングが行われ得る。
タングステン含有堆積物ＤＰは炭素を含んでもよい。タングステン含有堆積物ＤＰはタングステン炭化物（ＷＣｘ）を含んでもよい。工程ＳＴ３の後において、タングステン含有堆積物ＤＰの厚みの最大値は５ｎｍ以上であってもよい。
理論に拘束されないが、タングステン含有堆積物ＤＰは以下のように形成され得る。第１処理ガスに炭素が含まれる場合、第１プラズマＰＬ１中のタングステンを含む活性種は、第１プラズマＰＬ１中の炭素を含む活性種と反応して、第１領域Ｒ１の上面にタングステン炭化物（ＷＣｘ）を含むタングステン含有堆積物ＤＰが堆積する。あるいは、第１処理ガスに水素が含まれる場合、第１プラズマＰＬ１中のフッ素を含む活性種が第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中に残ったタングステンを含む活性種に由来するタングステン含有堆積物ＤＰ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、タングステンと炭素との反応と、水素によるフッ素のスカベンジが共に進行する。
工程ＳＴ３では、タングステン含有堆積物ＤＰを形成する前に、第１領域Ｒ１上に炭素含有堆積物を形成してもよい。この場合、タングステン含有堆積物ＤＰは炭素含有堆積物上に形成される。炭素含有堆積物は、炭素を含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、第１領域Ｒ１上に形成される。プラズマに第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を晒す場合、炭素含有堆積物は、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。炭素を含む処理ガスは、炭素含有ガスを含んでもよい。炭素含有ガスは、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。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。
工程ＳＴ４では、図７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、第２領域Ｒ２をエッチングする。エッチングは以下のように行われてもよい。まず、ガス供給部２０により、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を用いて第２領域Ｒ２をエッチングするように、ガス供給部２０及びプラズマ生成部１２を制御する。
第２処理ガスは第１処理ガスとは異なる。一例では、第２処理ガスは、タングステンを含んでもよい。その結果、堆積物が形成されやすくなり、凹部Ｒ１ａにおける肩部分ＳＨのエッチングが抑制される。他の例では、第２処理ガスは、タングステンを含まなくてもよい。第２処理ガスは、フッ素含有ガスを含んでもよい。第２処理ガスの例は、工程ＳＴ２における処理ガスの例と同じである。
工程ＳＴ４において、第１領域Ｒ１は、タングステン含有堆積物ＤＰによって覆われているので、エッチングされ難い。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１よりもエッチングされ易い。第２領域Ｒ２をエッチングすることにより、図７に示されるように、コンタクトホールＨＬが形成される。コンタクトホールＨＬは第１領域Ｒ１の凹部Ｒ１ａに対応する。このように、工程ＳＴ４は、セルフアラインコンタクト（ＳＡＣ）工程において行われてもよい。凹部Ｒ１ａ内の第２領域Ｒ２が除去された後において、第１領域Ｒ１上にタングステン含有堆積物ＤＰが残存する。そのため、工程ＳＴ４における第１領域Ｒ１のエッチングが抑制される。タングステン含有堆積物ＤＰは、工程ＳＴ４の後、洗浄によって除去され得る。
工程ＳＴ５では、タングステン含有堆積物ＤＰが十分に残っているかを判定する。判定は制御部２により行われ得る。タングステン含有堆積物ＤＰが十分に残っていると判定される場合、工程ＳＴ６に進む。タングステン含有堆積物ＤＰが十分に残っていないと判定される場合、工程ＳＴ３に戻る。判定は、エッチング時間に基づいて行われてもよい。例えば、工程ＳＴ４におけるエッチング時間とタングステン含有堆積物ＤＰの減少量との関係を予め算出する。当該関係を用いて、コンタクトホールＨＬを形成するために必要な残りのエッチング時間からタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を推定する。推定されるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量をタングステン含有堆積物ＤＰの初期量から減じた値が閾値以上の場合、タングステン含有堆積物ＤＰが十分に残っていると判定する。あるいは、判定は、タングステン含有堆積物ＤＰに光を照射して得られる反射光に基づいて行われてもよい。例えば、工程ＳＴ４において、タングステン含有堆積物ＤＰに光を照射して得られる反射光を測定する。反射光のうちタングステン含有堆積物ＤＰに対応する波長の光の強度が閾値以上の場合、タングステン含有堆積物ＤＰが十分に残っていると判定する。
工程ＳＴ６では、工程ＳＴ４のエッチングの停止条件を満たすかを判定する。判定は制御部２により行われ得る。停止条件を満たすと判定される場合、方法ＭＴを終了する。停止条件を満たさないと判定される場合、工程ＳＴ３に戻る。
上述のように、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を含むサイクルが２回以上繰り返して実施されてもよい。
上記方法ＭＴによれば、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物ＤＰを形成できる。理論に拘束されないが、その理由は以下のように考えられる。工程ＳＴ３において、第１処理ガスが水素を含む場合、第１プラズマＰＬ１中の水素を含む活性種はフッ素のスカベンジャーとして機能する。その結果、タングステン含有堆積物ＤＰ中のフッ素濃度が低減するので、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上する。工程ＳＴ３において、第１処理ガスが炭素を含む場合、タングステン含有堆積物ＤＰ中に炭素－タングステン結合が形成される。その結果、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上する。
さらに、上記方法ＭＴによれば、炭素含有堆積物に比べて、マスクＭＫの開口ＯＰの幅に依存するタングステン含有堆積物ＤＰの厚みの変化（ローディング効果）を抑制できる。そのため、タングステン含有堆積物ＤＰにより第１領域Ｒ１のエッチングを抑制しながら、タングステン含有堆積物ＤＰによるコンタクトホールＨＬの閉塞を抑制できる。
工程ＳＴ３において基板支持部１１の温度が１００℃超であると、タングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が更に向上する。理論に拘束されないが、その理由は以下のように考えられる。基板支持部１１の温度が高いと、基板Ｗの温度が上昇するので、タングステン含有堆積物ＤＰ中からフッ素が除去される。その結果、タングステン含有堆積物ＤＰ中のフッ素濃度が低減するので、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上する。
工程ＳＴ３又は工程ＳＴ３の後において基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングすると、タングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が更に向上する。理論に拘束されないが、その理由は以下のように考えられる。対向電極がスパッタリングされると、対向電極からシリコンが放出される。シリコンは、フッ素のスカベンジャーとして機能する。その結果、タングステン含有堆積物ＤＰ中のフッ素濃度が低減するので、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上する。
工程ＳＴ３において、基板支持部１１の本体部１１１中の電極にバイアス電力が与えられないか、又は与えられるバイアス電力が１００Ｗ未満であってもよい。この場合、タングステン含有堆積物ＤＰを形成する際に、第１プラズマＰＬ１により第１領域Ｒ１がエッチングされることを抑制できる。
図８は、基板支持部１１の本体部１１１中の電極に与えられるバイアス電力及び対向電極に与えられるＲＦ電力の時間変化を示すタイミングチャートの一例である。このタイミングチャートは、方法ＭＴにおける工程ＳＴ４に関連する。工程ＳＴ４では、本体部１１１中の電極にバイアス電力が与えられてもよい。バイアス電力は、例えばＲＦ電力ＬＦであってもよい。以下の記載は、直径３００ミリメートルの基板Ｗに用いられる電力の例である。ＲＦ電力ＬＦは１０Ｗ以上、３００Ｗ以下であってもよく、３０Ｗ以上、２００Ｗ以下であってもよく、５０Ｗ以上、１００Ｗ以下であってもよい。ＲＦ電力ＬＦの周波数は、１００ｋＨｚ以上、４０．６８ＭＨｚ以下であってもよい。工程ＳＴ４では、対向電極にＲＦ電力ＨＦが与えられてもよい。ＲＦ電力ＨＦは５０Ｗ以上、１０００Ｗ以下であってもよく、８０Ｗ以上、８００Ｗ以下であってもよく、１００Ｗ以上、５００Ｗ以下であってもよい。ＲＦ電力ＨＦの周波数は、２７ＭＨｚ以上、１００ＭＨｚ以下であってもよい。ＲＦ電力ＬＦ及びＲＦ電力ＨＦは、周期ＣＹで周期的に印加されてもよい。なお、バイアス電力は、基板支持部１１の導電性部材に供給されてもよい。また、ＲＦ電力ＨＦは、１又は複数のコイルを含むアンテナに供給されてもよい。
周期ＣＹは、第１期間ＰＡ、第２期間ＰＢ及び第３期間ＰＣを含み得る。第１期間ＰＡにおいて、ＲＦ電力ＬＦは低電力Ｌ１（例えば１００Ｗ未満）に維持され、ＲＦ電力ＨＦは高電力Ｈ２（例えば１００Ｗ超）に維持される。第１期間ＰＡでは、タングステン含有堆積物ＤＰ上の炭素含有膜の堆積が促進される。第２期間ＰＢにおいて、ＲＦ電力ＬＦは低電力Ｌ１に維持され、ＲＦ電力ＨＦは低電力Ｌ２（例えば２００Ｗ未満）に維持される。低電力Ｌ２は、高電力Ｈ２よりも小さく、低電力Ｌ１よりも大きい。第３期間ＰＣにおいて、ＲＦ電力ＬＦは高電力Ｈ１（例えば５０Ｗ超）に維持され、ＲＦ電力ＨＦは低電力Ｌ２に維持される。高電力Ｈ１は、低電力Ｌ１よりも大きく、高電力Ｈ２よりも小さい。第３期間ＰＣでは、第２領域Ｒ２のエッチングが促進される。第２期間ＰＢは、第１期間ＰＡから第３期間ＰＣへの遷移期間である。工程ＳＴ４では、第１期間ＰＡ、第２期間ＰＢ及び第３期間ＰＣを含む周期ＣＹに対応する１サイクルが２回以上繰り返して実施されてもよい。
周期ＣＹにおいて第１期間ＰＡが占める割合は、周期ＣＹにおいて第３期間ＰＣが占める割合よりも小さい。周期ＣＹにおいて第１期間ＰＡが占める割合は、１０％以上であってもよいし、５０％未満であってもよい。第１期間ＰＡが占める割合が大きいと、タングステン含有堆積物ＤＰのエッチング量が小さくなる。第１期間ＰＡが占める割合が小さいと、コンタクトホールＨＬの閉塞が抑制される。周期ＣＹにおいて第３期間ＰＣが占める割合は、５０％以上であってもよい。第３期間ＰＣが占める割合が大きいと、第２領域Ｒ２のエッチングレートが大きくなる。周期ＣＹを規定する周波数は、１ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下であり得る。周期ＣＹの時間長は、周期ＣＹを規定する周波数の逆数である。
工程ＳＴ４は、必ずしも図８に示されるタイミングチャートに従って行われる工程に限定されない。工程ＳＴ４において、例えば、基板支持部１１の本体部１１１中の電極に与えられるバイアス電力及び対向電極に与えられるＲＦ電力が一定であってもよい。
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ＭＴ１（以下、「方法ＭＴ１」という）は、上記実施形態のプラズマ処理装置１により実行され得る。方法ＭＴ１は、基板Ｗに適用され得る。
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Ｗに適用される場合を例にとって、図１０～図１２を参照しながら説明する。図１０～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。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴ１が実行され得る。方法ＭＴ１では、図２に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１（基板支持器）上の基板Ｗを処理する。
図９に示されるように、方法ＭＴ１は、図３の方法ＭＴの工程ＳＴ３に代えて工程ＳＴ３１及び工程ＳＴ３２を含む。工程ＳＴ３１は工程Ｓ２の後に実行され得る。工程ＳＴ３２は工程ＳＴ３１の後に実行され得る。工程ＳＴ４は工程ＳＴ３２の後に実行され得る。工程ＳＴ１～工程ＳＴ２及び工程ＳＴ４～工程ＳＴ６は、方法ＭＴと同様に実行され得る。
工程ＳＴ３１では、図１０に示されるように、第１領域Ｒ１上に炭素含有堆積物ＣＤＰを形成する。炭素含有堆積物ＣＤＰは、第３処理ガスから生成される第３プラズマＰ３を用いて形成され得る。炭素含有堆積物ＣＤＰはポリマーを含有し得る。炭素含有堆積物ＣＤＰは、フッ素、酸素及び水素のうち少なくとも１つを含有してもよい。炭素含有堆積物ＣＤＰは、炭素含有膜であってもよい。炭素含有堆積物ＣＤＰは、第１領域Ｒ１の凹部Ｒ１ａにおける肩部分ＳＨを覆うオーバーハング部ＯＨＧを有し得る。オーバーハング部ＯＨＧは、凹部Ｒ１ａの寸法を小さくする。第３プラズマＰＬ３に第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を晒す場合、炭素含有堆積物ＣＤＰ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、「炭素含有堆積物ＣＤＰ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上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚みが、第２領域Ｒ２上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚みよりも大きいことを意味し、より具体的には、第２領域Ｒ２上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚みが、第１領域Ｒ１上の炭素含有堆積物ＣＤＰ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１領域Ｒ１上に炭素含有堆積物ＣＤＰ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。
第３処理ガスは、炭素含有ガスを含んでもよい。炭素含有ガスは、ハイドロカーボン（ＣｘＨｙ）ガス、フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）ガス及び一酸化炭素（ＣＯ）ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。ｘ及びｙは自然数である。第３処理ガスは貴ガスを含んでもよい。
工程ＳＴ３２では、図１１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、炭素含有堆積物ＣＤＰ上にタングステン含有堆積物ＤＰを形成する。工程ＳＴ３２は、第１処理ガスに代えて第４処理ガスが用いられること以外は工程ＳＴ３と同様に実行され得る。第４プラズマＰＬ４に炭素含有堆積物ＣＤＰ及び第２領域Ｒ２を晒す場合、タングステン含有堆積物ＤＰは、第２領域Ｒ２に比べて炭素含有堆積物ＣＤＰ上に優先的に形成され得る。ここで、「タングステン含有堆積物ＤＰは、第２領域Ｒ２に比べて炭素含有堆積物ＣＤＰ上に優先的に形成され得る」とは、例えば、炭素含有堆積物ＣＤＰ上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みが、第２領域Ｒ２上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みよりも大きいことを意味し、より具体的には、第２領域Ｒ２上のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みが、炭素含有堆積物ＣＤＰ上のタングステン含有堆積物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、炭素含有堆積物ＣＤＰ上にタングステン含有堆積物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。工程ＳＴ３１と工程ＳＴ３２の順番は、図９に示すものに限られない。例えば、工程ＳＴ３２の後に工程ＳＴ３１を行って、その後に工程ＳＴ４を行ってもよい。工程ＳＴ３１～工程ＳＴ４を含むサイクルごとに工程ＳＴ３１と工程ＳＴ３２の順番を変えてもよい。
第４処理ガスは、フッ素とタングステンとを含む。第４処理ガスはタングステン含有ガスを含んでもよい。タングステン含有ガスの例は、六フッ化タングステンを含む。
第４処理ガスは、例えば貴ガス等の不活性ガスを含んでもよい。第４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つを含んでもよい。炭素含有ガス及び水素含有ガスの例は、第１処理ガスに含まれる炭素含有ガス及び水素含有ガスの例と同じである。不活性ガスを除く第４処理ガスに含まれる全てのガスのうちタングステン含有ガスの流量比は最も大きくてもよい。第４処理ガスは、不活性ガスを除いてタングステン含有ガスのみを含有してもよい。第４処理ガスは、酸素ガスを含んでいてもよい。
第４プラズマＰＬ４を生成するための電力は、基板支持部１１に対向する対向電極に印加され得る。
工程ＳＴ３２又は工程ＳＴ３２の後において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしてもよい。対向電極はシリコンを含む。スパッタリングにより、タングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上する。
方法ＭＴ１の工程ＳＴ５では、第１領域Ｒ１上に堆積物が十分に残っているかを判定する。堆積物は、炭素含有堆積物ＣＤＰを含む。堆積物は、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰを含んでもよい。
上記方法ＭＴ１によれば、工程ＳＴ３２において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚みを大きくできる。よって、優れたエッチング耐性を有する堆積物を形成できる。
さらに、上記方法ＭＴ１によれば、工程ＳＴ３２において、第１領域Ｒ１上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚みの減少を抑制しながら、炭素含有堆積物ＣＤＰのオーバーハング部ＯＨＧを除去できる。そのため、オーバーハング部ＯＨＧに起因する凹部Ｒ１ａの寸法の減少を抑制できる。
工程ＳＴ３２において、第４処理ガスが炭素及び水素をいずれも含まないと、タングステン含有堆積物ＤＰにオーバーハング部が形成され難い。そのため、タングステン含有堆積物ＤＰのオーバーハング部に起因する凹部Ｒ１ａの寸法の減少を抑制できる。タングステン含有堆積物ＤＰのオーバーハング部の形成は、炭素含有ガス及び水素含有ガスの少なくとも１つによって促進され得る。
工程ＳＴ３２において、第４プラズマＰＬ４を生成するための電力が対向電極に印加されると、当該電力が基板支持部１１に印加される場合に比べて、第４プラズマＰＬ４中のイオンの基板Ｗへの衝突を抑制できる。よって、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚みの減少を抑制できる。
上記方法ＭＴ及び方法ＭＴ１は、第２領域Ｒ２と、第２領域Ｒ２上に設けられ開口を有する第１領域Ｒ１とを備える基板Ｗに適用されてもよい。この場合、第１領域Ｒ１をマスクとして第２領域Ｒ２をエッチングすることによって、コンタクトホールが形成される。コンタクトホールの寸法は、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってもよい。コンタクトホールは、ＨＡＲＣ（Ｈｉｇｈ Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｎｔａｃｔ）であってもよい。コンタクトホールのアスペクト比は２以上であってもよい。
タングステン含有堆積物ＤＰは、デクロッキング（開口の閉塞の抑制）を目的として堆積されてもよい。例えば、エッチング中に開口のクロッキング（閉塞）が起こる場合、第１領域Ｒ１上の堆積物の有無に関係なく、デクロッキングを目的としてタングステン含有堆積物ＤＰが堆積されてもよい。
図１３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１３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１４の基板Ｗに適用され得る。
図１４は、図１３の方法が適用され得る一例の基板の部分拡大断面図である。図１４に示されるように、一実施形態において、基板Ｗは、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。第１領域Ｒ１は少なくとも１つの開口ＯＰ１を有してもよい。第１領域Ｒ１は、複数の開口ＯＰ１を有してもよい。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の下にあってもよい。基板Ｗは、下地領域ＵＲを更に含んでもよい。下地領域ＵＲは、第２領域Ｒ２の下にあってもよい。
第１領域Ｒ１は、シリコン及び窒素を含まなくてもよい。第１領域Ｒ１はレジストであってもよい。レジストはＥＵＶ用レジストであってもよい。
第２領域Ｒ２は、シリコン及び酸素を含む。第２領域Ｒ２は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含んでもよい。第２領域Ｒ２は、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜であってもよい。
下地領域ＵＲは、第１下地領域ＵＲ１、第２下地領域ＵＲ２及び第３下地領域ＵＲ３を含んでもよい。第１下地領域ＵＲ１、第２下地領域ＵＲ２及び第３下地領域ＵＲ３は順に配列される。第３下地領域ＵＲ３は、第２領域Ｒ２と第２下地領域ＵＲ２との間に設けられる。第１下地領域ＵＲ１、第２下地領域ＵＲ２及び第３下地領域ＵＲ３は積層膜であってもよい。
第１下地領域ＵＲ１はシリコン及び窒素を含んでもよい。第１下地領域ＵＲ１は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含んでもよい。第２下地領域ＵＲ２は、シリコン及び酸素を含んでもよい。第２下地領域ＵＲ２は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含んでもよい。第３下地領域ＵＲ３は、ＳＯＣ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｃａｒｂｏｎ）膜であってもよいし、炭素含有膜であってもよい。
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Ｗに適用される場合を例にとって、図１３～図１７を参照しながら説明する。図１５～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。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴ２が実行され得る。方法ＭＴ２では、図２に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１（基板支持器）上の基板Ｗを処理する。
図１３に示されるように、方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１、工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を含む。方法ＭＴ２は、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前に工程ＳＴ３３を更に含んでもよい。方法ＭＴ２において、方法ＭＴ及び方法ＭＴ１における各工程が行われてもよい。方法ＭＴ２の工程ＳＴ１は方法ＭＴと同様に実行され得る。方法ＭＴ２の工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４は、以下の点を除き方法ＭＴの工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４と同様に実行され得る。
工程ＳＴ３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ＰＬ１１を用いて、第１領域Ｒ１上にタングステン含有堆積物ＤＰを形成する。第１プラズマＰＬ１１に第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を晒す場合、タングステン含有堆積物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。
第１処理ガスは炭素及び水素を含まなくてもよい。第１処理ガスは、貴ガスと、フッ素と、タングステンとを含む。第１処理ガスは、貴ガスと、タングステン含有ガスとを含んでもよい。フッ素は、タングステン含有ガスに含まれてもよい。第１処理ガスは、水素含有ガスを更に含んでもよい。水素含有ガスは、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＣＨ４ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。第１処理ガスは、貴ガスを含まなくてもよい。第１処理ガスは、水素含有ガスと、フッ素と、タングステンとを含んでもよい。第１処理ガスに含まれるガスの例は、方法ＭＴの工程ＳＴ３における第１処理ガスに含まれるガスの例と同じである。方法ＭＴ２の工程ＳＴ３における他のプロセス条件（各ガスの流量比、処理時間、温度、圧力及び印加電力等）は、方法ＭＴの工程ＳＴ３におけるプロセス条件と同じであってもよい。ただし、方法ＭＴ２の工程ＳＴ３において、基板支持部１１の温度は、０℃以上であってもよいし、２０℃以上であってもよい。
工程ＳＴ３３では、図１６に示されるように、水素含有ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマＨＰＬにタングステン含有堆積物ＤＰを晒してもよい（水素プラズマ処理）。これにより、タングステン含有堆積物ＤＰはタングステン含有堆積物ＨＤＰに改質され得る。タングステン含有堆積物ＨＤＰは、水素プラズマにより酸化タングステンが還元された生成される金属タングステンを含んでもよい。水素含有ガスを含む処理ガスは、工程ＳＴ３の第１処理ガスと異なってもよい。
工程ＳＴ４では、図１７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ＰＬ１２を用いて、開口ＯＰ１を通じて第２領域Ｒ２をエッチングする。これにより、第２領域Ｒ２に凹部ＲＳが形成される。凹部ＲＳは第１領域Ｒ１の開口ＯＰ１に対応する。第２処理ガスは、工程ＳＴ３３の処理ガスと異なってもよい。方法ＭＴ２の工程ＳＴ４におけるプロセス条件（第２処理ガスの種類、各ガスの流量比、処理時間、温度、圧力及び印加電力等）は、方法ＭＴの工程ＳＴ４におけるプロセス条件と同じであってもよい。
上記方法ＭＴ２によれば、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物ＤＰを形成できる。その結果、工程ＳＴ４後において第１領域Ｒ１の残り厚みが大きくなるので、第１領域Ｒ１に対する第２領域Ｒ２のエッチング選択比が大きくなる。さらに、第２領域Ｒ２に形成される凹部ＲＳの側壁の垂直性も向上する。
工程ＳＴ３３を行うと、工程ＳＴ４後における第１領域Ｒ１の残り厚みが更に大きくなる。これは、水素プラズマ処理により酸化タングステンが還元されて金属タングステンが生成することによって、第１領域Ｒ１のエッチング耐性が更に向上するからと推測される。
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。
例えば、タングステン含有ガスの代わりに、あるいはタングステン含有ガスに加えて、モリブデン含有ガスを用いてもよい。モリブデン含有ガスは、ハロゲン化モリブデンガスを含んでもよい。ハロゲン化モリブデンガスは、六フッ化モリブデン（ＭｏＦ６）ガス、及び六塩化モリブデン（ＭｏＣｌ６）ガスのうち少なくとも１つを含んでもよい。
以下、方法ＭＴ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。
（第１実験）
第１実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した。
第１実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した。
工程ＳＴ３では、第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１を生成し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を第１プラズマＰＬ１に晒した。第１処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとメタン（ＣＨ４）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも小さい。アルゴンガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
工程ＳＴ３において、基板支持部１１の温度は１５０℃である。基板支持部１１に対向する対向電極に負のＤＣ電圧は印加されていない。
工程ＳＴ４では、第２処理ガスから第２プラズマＰＬ２を生成し、第２領域Ｒ２をエッチングした。第２処理ガスは、Ｃ４Ｆ６ガスとアルゴンガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。
（第２実験）
第２実験では、工程ＳＴ３において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。対向電極は、内側の第１電極と、外側の第２電極とを含む。第１電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は、８００Ｖである。第２電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は４００Ｖである。
第２実験では、工程ＳＴ３において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。対向電極は、内側の第１電極と、外側の第２電極とを含む。第１電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は、８００Ｖである。第２電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は４００Ｖである。
（第３実験）
第３実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスとして、メタン（ＣＨ４）ガスと一酸化炭素（ＣＯ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。
第３実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスとして、メタン（ＣＨ４）ガスと一酸化炭素（ＣＯ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。
（第４実験）
第４実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスとして、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。
第４実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスとして、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。
（実験結果）
第１実験～第４実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。図１８は、第１実験及び第２実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像を示す図である。図１８の（ａ）は、第１実験において、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ｂ）は、第１実験において、工程ＳＴ４の後における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ａ）及び（ｂ）では、第１領域Ｒ１上に形成された膜（図中の黒色部分）が確認された。ＴＥＭ－ＥＤＸの結果から、図１８の（ａ）中の膜に対応する部分がタングステンを含有することが確認された。すなわち、図１８の（ａ）中の膜は、タングステン含有堆積物ＤＰであることが確認された。図１８の（ａ）及び（ｂ）のそれぞれにおいてタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを測定し、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第１実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は４．０ｎｍであった。また、図１８の（ｂ）の堆積物全体（タングステン含有堆積物ＤＰとタングステン含有堆積物ＤＰ上の堆積物との合計）の厚みを測定し、当該厚みから図１８の（ａ）のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第１実験における堆積物全体の減少量は０．４ｎｍであった。
第１実験～第４実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。図１８は、第１実験及び第２実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像を示す図である。図１８の（ａ）は、第１実験において、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ｂ）は、第１実験において、工程ＳＴ４の後における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ａ）及び（ｂ）では、第１領域Ｒ１上に形成された膜（図中の黒色部分）が確認された。ＴＥＭ－ＥＤＸの結果から、図１８の（ａ）中の膜に対応する部分がタングステンを含有することが確認された。すなわち、図１８の（ａ）中の膜は、タングステン含有堆積物ＤＰであることが確認された。図１８の（ａ）及び（ｂ）のそれぞれにおいてタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを測定し、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第１実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は４．０ｎｍであった。また、図１８の（ｂ）の堆積物全体（タングステン含有堆積物ＤＰとタングステン含有堆積物ＤＰ上の堆積物との合計）の厚みを測定し、当該厚みから図１８の（ａ）のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第１実験における堆積物全体の減少量は０．４ｎｍであった。
図１８の（ｃ）は、第２実験において、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ｄ）は、第２実験において、工程ＳＴ４の後における基板Ｗの断面を示す。図１８の（ｃ）及び（ｄ）では、第１実験と同様に、第１領域Ｒ１上に形成されたタングステン含有堆積物ＤＰが確認された。第２実験においても第１実験と同様に、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第２実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は１．４ｎｍであった。また、図１８の（ｄ）の堆積物全体の厚みを測定し、当該厚みから図１８の（ｃ）のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第２実験における堆積物全体の減少量は－２．６ｎｍであり、すなわち堆積物全体の厚みは２．６ｎｍ増加した。
図１９は、第３実験及び第４実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像を示す図である。図１９の（ａ）は、第３実験において、堆積工程の後、エッチング工程の前における基板Ｗの断面を示す。図１９の（ｂ）は、第３実験において、堆積工程の後における基板Ｗの断面を示す。図１９の（ａ）及び（ｂ）では、第１領域Ｒ１上に形成された炭素含有膜ＤＰ１が確認された。第３実験においても第１実験と同様に、図１９の（ｂ）の堆積物全体の厚みを測定し、当該厚みから図１９の（ａ）の炭素含有膜ＤＰ１の厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第３実験における堆積物全体の減少量は１．９ｎｍであった。
図１９の（ｃ）は、第４実験において、堆積工程の後、エッチング工程の前における基板Ｗの断面を示す。図１９の（ｄ）は、第４実験において、エッチング工程の後における基板Ｗの断面を示す。図１９の（ｃ）では、第１領域Ｒ１上に形成されたタングステン含有膜ＤＰ２が確認された。一方、図１９の（ｄ）では、タングステン含有膜ＤＰ２が確認されなかった。第４実験では、エッチング工程により、タングステン含有膜ＤＰ２が消失していることが分かる。
第１実験～第４実験の結果から、第１処理ガスが、炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む場合に、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物ＤＰを形成できることが分かる。また、第１実験及び第２実験の結果から、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングすると、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が更に向上することが分かる。
（第５実験）
第５実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した。
第５実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した。
工程ＳＴ３では、まず、一酸化炭素（ＣＯ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスである処理ガスからプラズマを生成し、当該プラズマを用いて第１領域Ｒ１上に炭素含有堆積物を形成した。次に、第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１を生成し、第１プラズマＰＬ１を用いて、炭素含有堆積物上にタングステン含有堆積物ＤＰを形成した。第１処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスと水素（Ｈ２）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、水素ガスの流量比よりも小さい。アルゴンガスの流量比は、水素ガスの流量比よりも大きい。
工程ＳＴ３において、基板支持部１１の温度は１５０℃である。対向電極は、内側の第１電極と、外側の第２電極とを含む。第１電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は、８００Ｖである。第２電極に印加されるＤＣ電圧の絶対値は４００Ｖである。
工程ＳＴ４では、第２処理ガスから第２プラズマＰＬ２を生成し、第２領域Ｒ２をエッチングした。第２処理ガスは、Ｃ４Ｆ６ガスとアルゴンガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。
（実験結果）
第５実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。図２０は、第５実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像を示す図である。図２０の（ａ）は、第５実験において、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前における基板Ｗの断面を示す。図２０の（ｂ）は、第５実験において、工程ＳＴ４の後における基板Ｗの断面を示す。図２０の（ａ）及び（ｂ）では、第１実験と同様に、第１領域Ｒ１上に形成されたタングステン含有堆積物ＤＰが確認された。第５実験においても第１実験と同様に、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第５実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は１．２ｎｍであった。図２０の（ｂ）の堆積物全体の厚みを測定し、当該厚みから図２０の（ａ）のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第５実験における堆積物全体の減少量は０．９ｎｍであった。
第５実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。図２０は、第５実験においてエッチング方法を実行することによって得られる基板の断面のＴＥＭ画像を示す図である。図２０の（ａ）は、第５実験において、工程ＳＴ３の後、工程ＳＴ４の前における基板Ｗの断面を示す。図２０の（ｂ）は、第５実験において、工程ＳＴ４の後における基板Ｗの断面を示す。図２０の（ａ）及び（ｂ）では、第１実験と同様に、第１領域Ｒ１上に形成されたタングステン含有堆積物ＤＰが確認された。第５実験においても第１実験と同様に、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第５実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は１．２ｎｍであった。図２０の（ｂ）の堆積物全体の厚みを測定し、当該厚みから図２０の（ａ）のタングステン含有堆積物ＤＰの厚みを減じて、堆積物全体の減少量を算出した。第５実験における堆積物全体の減少量は０．９ｎｍであった。
第５実験の結果から、第１処理ガスが水素含有ガスを含む場合に、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物ＤＰを形成できることが分かる。
（第６実験）
第６実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに一酸化炭素（ＣＯ）ガスを追加したこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。一酸化炭素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
第６実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに一酸化炭素（ＣＯ）ガスを追加したこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。一酸化炭素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
（第７実験）
第７実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに水素（Ｈ２）ガスを追加したこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。水素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
第７実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに水素（Ｈ２）ガスを追加したこと以外は第１実験の方法と同じ方法を実行した。水素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
（第８実験）
第８実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに一酸化炭素（ＣＯ）ガスを追加したこと以外は第２実験の方法と同じ方法を実行した。一酸化炭素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
第８実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに一酸化炭素（ＣＯ）ガスを追加したこと以外は第２実験の方法と同じ方法を実行した。一酸化炭素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
（第９実験）
第９実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに水素（Ｈ２）ガスを追加したこと以外は第２実験の方法と同じ方法を実行した。水素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
第９実験では、工程ＳＴ３において、第１処理ガスに水素（Ｈ２）ガスを追加したこと以外は第２実験の方法と同じ方法を実行した。水素ガスの流量比は、メタンガスの流量比よりも大きい。
（実験結果）
第６実験～第９実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第６実験～第９実験においても第１実験と同様に、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第６実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は３．８ｎｍであった。第７実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は２．３ｎｍであった。第８実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は３．７ｎｍであった。第９実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は１．７ｎｍであった。また、第６実験～第９実験においても第１実験と同様に、堆積物全体の減少量を算出した。第６実験における堆積物全体の減少量は１．２ｎｍであった。第７実験における堆積物全体の減少量は－０．７ｎｍであり、すなわち堆積物全体の厚みは０．７ｎｍ増加した。第８実験における堆積物全体の減少量は０．７ｎｍであった。第９実験における堆積物全体の減少量は－１．４ｎｍであり、すなわち堆積物全体の厚みは１．４ｎｍ増加した。
第６実験～第９実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第６実験～第９実験においても第１実験と同様に、工程ＳＴ４によるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量を算出した。第６実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は３．８ｎｍであった。第７実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は２．３ｎｍであった。第８実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は３．７ｎｍであった。第９実験におけるタングステン含有堆積物ＤＰの減少量は１．７ｎｍであった。また、第６実験～第９実験においても第１実験と同様に、堆積物全体の減少量を算出した。第６実験における堆積物全体の減少量は１．２ｎｍであった。第７実験における堆積物全体の減少量は－０．７ｎｍであり、すなわち堆積物全体の厚みは０．７ｎｍ増加した。第８実験における堆積物全体の減少量は０．７ｎｍであった。第９実験における堆積物全体の減少量は－１．４ｎｍであり、すなわち堆積物全体の厚みは１．４ｎｍ増加した。
第６実験～第９実験の結果から、第１処理ガスのガス種が異なっていても、優れたエッチング耐性を有するタングステン含有堆積物ＤＰを形成できることが分かる。さらに、第１処理ガスのガス種を変更することによって、タングステン含有堆積物ＤＰの堆積速度を制御できることが分かる。また、第６実験～第９実験の結果から、基板支持部１１に対向する対向電極に負のＤＣ電圧を印加すると、工程ＳＴ４におけるタングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が更に向上することが分かる。
（第１０実験）
第１０実験では、工程ＳＴ３に対応する堆積工程において、基板支持部１１の温度が１００℃であること以外は第４実験の方法と同じ方法を実行した。
第１０実験では、工程ＳＴ３に対応する堆積工程において、基板支持部１１の温度が１００℃であること以外は第４実験の方法と同じ方法を実行した。
（実験結果）
第４実験及び第１０実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第１０実験では、図１９の（ｃ）に示されるタングステン含有膜ＤＰ２よりも厚いタングステン含有膜ＤＰ２が確認された。しかし、第１０実験では、エッチング工程により、タングステン含有膜ＤＰ２が消失し、第１領域Ｒ１の上面がエッチングされていることが確認された。
第４実験及び第１０実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第１０実験では、図１９の（ｃ）に示されるタングステン含有膜ＤＰ２よりも厚いタングステン含有膜ＤＰ２が確認された。しかし、第１０実験では、エッチング工程により、タングステン含有膜ＤＰ２が消失し、第１領域Ｒ１の上面がエッチングされていることが確認された。
第４実験及び第１０実験の結果から、基板支持部１１の温度が１００℃超であると、エッチング工程におけるタングステン含有膜ＤＰ２のエッチング耐性が向上することが分かる。
以下、方法ＭＴ１の評価のために行った種々の実験について説明する。以下に説明する実験は、本開示を限定するものではない。
（第１１実験）
第１１実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３１、工程ＳＴ３２及び工程ＳＴ４を実施した。
第１１実験では、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含む第１領域Ｒ１と、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含む第２領域Ｒ２とを含む基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１の上面及び第２領域Ｒ２の上面は露出していた。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３１、工程ＳＴ３２及び工程ＳＴ４を実施した。
工程ＳＴ３１では、第３処理ガスから第３プラズマＰＬ３を生成し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を第３プラズマＰＬ３に晒した。第３処理ガスは、Ｃ４Ｆ６ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。工程ＳＴ３１により、第１領域Ｒ１上に炭素含有堆積物ＣＤＰが形成された。
工程ＳＴ３２では、第４処理ガスから第４プラズマＰＬ４を生成し、炭素含有堆積物ＣＤＰ及び第２領域Ｒ２を第４プラズマＰＬ４に晒した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスである。工程ＳＴ３２により、炭素含有堆積物ＣＤＰ上にタングステン含有堆積物ＤＰが形成された。
工程ＳＴ４では、第２処理ガスから第２プラズマＰＬ２を生成し、第２領域Ｒ２をエッチングした。第２処理ガスは、Ｃ４Ｆ６ガスとアルゴンガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスである。
（第１２実験）
第１２実験では、工程ＳＴ３１において、第３処理ガスとして一酸化炭素（ＣＯ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
第１２実験では、工程ＳＴ３１において、第３処理ガスとして一酸化炭素（ＣＯ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
（第１３実験）
第１３実験では、工程ＳＴ３１において、第３処理ガスとしてメタン（ＣＨ４）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
第１３実験では、工程ＳＴ３１において、第３処理ガスとしてメタン（ＣＨ４）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いたこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
（第１４実験）
第１４実験では、工程ＳＴ３１を行わなかったこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
第１４実験では、工程ＳＴ３１を行わなかったこと以外は第１１実験の方法と同じ方法を実行した。
（実験結果）
第１１実験～第１４実験において、工程ＳＴ３１の後及び工程ＳＴ３２の後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１１実験～第１４実験において、工程ＳＴ３１の後及び工程ＳＴ３２の後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１１実験では、工程ＳＴ３１の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは６．７ｎｍであった。工程ＳＴ３２の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの厚さの和は２０．４ｎｍであった。また、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。
第１２実験では、工程ＳＴ３１の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは４．５ｎｍであった。工程ＳＴ３２の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは３．８ｎｍであり、タングステン含有堆積物ＤＰの厚さは１０．７ｎｍであった。また、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。
第１３実験では、工程ＳＴ３１の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは７．８ｎｍであった。工程ＳＴ３２の後において、第１領域Ｒ１の上面上の炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは７．８ｎｍであり、タングステン含有堆積物ＤＰの厚さは５．９ｎｍであった。また、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。
第１４実験では、工程ＳＴ３２の後において、タングステン含有堆積物ＤＰの厚さは４．４ｎｍであった。第１領域Ｒ１の上面上に炭素含有堆積物は形成されていない。
第１１実験～第１４実験の結果から、方法ＭＴ１によれば、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚みを大きくできることが分かる。また、方法ＭＴ１によれば、炭素含有堆積物ＣＤＰのオーバーハング部を除去できることが分かる。
（第１５実験）
第１５実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとメタン（ＣＨ４）ガスと一酸化炭素（ＣＯ）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、メタン（ＣＨ４）ガスの流量比よりも小さく、一酸化炭素（ＣＯ）ガスの流量比よりも小さい。
第１５実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとメタン（ＣＨ４）ガスと一酸化炭素（ＣＯ）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、メタン（ＣＨ４）ガスの流量比よりも小さく、一酸化炭素（ＣＯ）ガスの流量比よりも小さい。
（第１６実験）
第１６実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとメタン（ＣＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、メタン（ＣＨ４）ガスの流量比よりも小さく、水素（Ｈ２）ガスの流量比よりも小さい。
第１６実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとメタン（ＣＨ４）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、メタン（ＣＨ４）ガスの流量比よりも小さく、水素（Ｈ２）ガスの流量比よりも小さい。
（第１７実験）
第１７実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、水素（Ｈ２）ガスの流量比よりも小さい。
第１７実験では、工程ＳＴ３２において、異なる種類の第４処理ガスを用い、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１２実験の方法と同じ方法を実行した。第４処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスと水素（Ｈ２）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、水素（Ｈ２）ガスの流量比よりも小さい。
（実験結果）
第１２実験及び第１５実験～第１７実験において、工程ＳＴ３２の後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１２実験及び第１５実験～第１７実験において、工程ＳＴ３２の後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１２実験では、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１４．５ｎｍであった。タングステン含有堆積物ＤＰは、オーバーハング部を有していなかった。
第１５実験では、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１１．０ｎｍであった。炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。一方、タングステン含有堆積物ＤＰは、オーバーハング部を有していた。
第１６実験では、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１０．０ｎｍであった。炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。一方、タングステン含有堆積物ＤＰは、オーバーハング部を有していた。
第１７実験では、工程ＳＴ３２の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１０．０ｎｍであった。炭素含有堆積物ＣＤＰはオーバーハング部を有していなかった。一方、タングステン含有堆積物ＤＰは、オーバーハング部を有していた。
第１２実験及び第１５実験～第１７実験の結果から、工程ＳＴ３２において、第４処理ガスが炭素及び水素をいずれも含まないと、タングステン含有堆積物ＤＰにオーバーハング部が形成され難いことが分かる。
（第１８実験）
第１８実験では、第１３実験の方法と同じ方法を実行した。
第１８実験では、第１３実験の方法と同じ方法を実行した。
（第１９実験）
第１９実験では、工程ＳＴ３２と工程ＳＴ４との間において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１８実験の方法と同じ方法を実行した。
第１９実験では、工程ＳＴ３２と工程ＳＴ４との間において、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングしたこと以外は第１８実験の方法と同じ方法を実行した。
（実験結果）
第１８実験及び第１９実験において、工程ＳＴ４の前後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１８実験及び第１９実験において、工程ＳＴ４の前後における基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。
第１８実験では、工程ＳＴ４の前において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１２．３ｎｍであった。工程ＳＴ４の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰの厚さは５．６ｎｍであった。
第１９実験では、工程ＳＴ４の前において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１２．０ｎｍであった。工程ＳＴ４の後において、炭素含有堆積物ＣＤＰ及びタングステン含有堆積物ＤＰの合計厚さは１１．６ｎｍであった。
第１８実験及び第１９実験の結果から、基板支持部１１に対向する対向電極をスパッタリングすることによって、タングステン含有堆積物ＤＰのエッチング耐性が向上することが分かる。
以下、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。
（第２０実験）
第２０実験では、図１４に示される構造を有する基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１はレジストである。第２領域Ｒ２はシリコン酸化膜である。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した（図１３参照）。
第２０実験では、図１４に示される構造を有する基板Ｗを準備した。第１領域Ｒ１はレジストである。第２領域Ｒ２はシリコン酸化膜である。その後、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに対して工程ＳＴ３及び工程ＳＴ４を実施した（図１３参照）。
工程ＳＴ３では、第１処理ガスから第１プラズマＰＬ１１を生成し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を第１プラズマＰＬ１１に晒した（図１５参照）。第１処理ガスは、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスである。六フッ化タングステンガスの流量比は、アルゴンガスの流量比よりも小さい。
工程ＳＴ３において、基板支持部１１の温度は２０℃である。基板支持部１１に対向する対向電極に与えられるＲＦ電力は１００Ｗである。基板支持部１１の本体部１１１中の電極にバイアス電力は与えられない。
工程ＳＴ４では、第２処理ガスから第２プラズマＰＬ１２を生成し、第２領域Ｒ２をエッチングした（図１７参照）。第２処理ガスは、ＣＦ４ガスと窒素（Ｎ２）ガスとの混合ガスである。
（第２１実験）
第２１実験では、工程ＳＴ３と工程ＳＴ４との間に工程ＳＴ３３を行ったこと以外は第２０実験の方法と同じ方法を実行した。
第２１実験では、工程ＳＴ３と工程ＳＴ４との間に工程ＳＴ３３を行ったこと以外は第２０実験の方法と同じ方法を実行した。
工程ＳＴ３３では、水素（Ｈ２）ガスから生成されるプラズマＨＰＬにタングステン含有堆積物ＤＰを晒した（図１６参照）。
工程ＳＴ３３において、基板支持部１１に対向する対向電極に与えられるＲＦ電力は１００Ｗである。基板支持部１１の本体部１１１中の電極にバイアス電力は与えられない。
（第２２実験）
第２２実験では、工程ＳＴ３を行わなかったこと以外は第２０実験の方法と同じ方法を実行した。
第２２実験では、工程ＳＴ３を行わなかったこと以外は第２０実験の方法と同じ方法を実行した。
（実験結果）
第２０実験において工程ＳＴ３後の基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第１領域Ｒ１上に、約７ｎｍの厚さを有するタングステン含有堆積物ＤＰが形成されていることが分かった。また、ＴＥＭ－ＥＤＸの結果から、タングステン含有堆積物ＤＰがタングステンを含有することが確認された。一方、開口ＯＰ１において第２領域Ｒ２上にタングステン含有堆積物は確認されなかった。
第２０実験において工程ＳＴ３後の基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第１領域Ｒ１上に、約７ｎｍの厚さを有するタングステン含有堆積物ＤＰが形成されていることが分かった。また、ＴＥＭ－ＥＤＸの結果から、タングステン含有堆積物ＤＰがタングステンを含有することが確認された。一方、開口ＯＰ１において第２領域Ｒ２上にタングステン含有堆積物は確認されなかった。
第２０実験～第２２実験において方法が実行された基板Ｗの断面のＴＥＭ画像を観察した。第２０実験において、エッチング後の第１領域Ｒ１の残りの厚さは１７．２ｎｍであった。第２１実験において、エッチング後の第１領域Ｒ１の残りの厚さは２０．８ｎｍであった。第２２実験において、エッチング後の第１領域Ｒ１の残りの厚さは９．３ｎｍであった。さらに、第２０実験及び第２１実験では、第２２実験に比べて、第２領域Ｒ２に形成される凹部ＲＳの側壁の垂直性が向上した。第２０実験～第２２実験では、比較的大きい寸法を有する凹部ＲＳ及び比較的小さい寸法を有する凹部ＲＳのそれぞれにおいて、局所的な凹部ＲＳの寸法の均一性（ＬＣＤＵ）は同等であった。
（付記１）
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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。
（付記２）
前記第１処理ガスが、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、タングステン含有ガスとを含む、付記１に記載のエッチング方法。
（付記３）
前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含む、付記２に記載のエッチング方法。
（付記４）
前記炭素含有ガスが、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含む、付記２又は３に記載のエッチング方法。
（付記５）
前記水素含有ガスが、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスのうち少なくとも１つを含む、付記２～４のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記６）
前記（ａ）において、前記第２領域は前記第１領域を覆うように設けられ、
前記エッチング方法は、
（ｄ）前記（ａ）の後、前記（ｂ）の前に、前記第１領域が露出するように前記第２領域をエッチングする工程
を更に含む、付記１～５のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記７）
前記（ｂ）において、前記基板を支持する基板支持器の温度は１００℃超である、付記１～６のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記８）
前記（ｂ）又は前記（ｂ）の後において、前記基板を支持する基板支持器に対向しシリコンを含む対向電極をスパッタリングする、付記１～７のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記９）
前記第１領域は凹部を有し、前記第２領域は前記凹部内に埋め込まれる、付記１～８のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記１０）
前記（ｃ）は、セルフアラインコンタクト工程において行われる、付記９に記載のエッチング方法。
（付記１１）
前記（ｂ）～（ｃ）を含むサイクルが２回以上繰り返して実施される、付記１～１０のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記１２）
（ａ）露出した上面を有するシリコン窒化物と、露出した上面を有するシリコン酸化物とを含む基板を準備する工程と、
（ｂ）炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つと六フッ化タングステンガスとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記シリコン窒化物上にタングステン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シリコン酸化物をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（付記１３）
チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、基板支持器と、
第１処理ガス及び前記第１処理ガスとは異なる第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、フッ素と、タングステンとを含む、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、前記チャンバ内で前記第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、前記第１プラズマを用いて前記第１領域上にタングステン含有堆積物を形成するように、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、
前記制御部は、前記第２プラズマを用いて前記第２領域をエッチングするように、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するように構成される、プラズマ処理装置。
（付記１４）
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）前記第１領域上に炭素含有堆積物を形成する工程と、
（ｃ）フッ素とタングステンとを含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、前記炭素含有堆積物上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、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。
（付記１５）
前記（ｃ）において、前記プラズマを生成するための電力が、前記基板を支持する基板支持器に対向する対向電極に印加される、付記１４に記載のエッチング方法。
（付記１６）
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、開口を有する第１領域と、前記第１領域の下にあるシリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）貴ガスと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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、前記開口を通じて前記第２領域をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（付記１７）
（ｄ）前記（ｂ）の後、前記（ｃ）の前に、水素含有ガスを含む第３処理ガスから生成される第３プラズマに前記タングステン含有堆積物を晒す工程を更に含む、付記１６に記載のエッチング方法。
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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。
（付記２）
前記第１処理ガスが、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、タングステン含有ガスとを含む、付記１に記載のエッチング方法。
（付記３）
前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含む、付記２に記載のエッチング方法。
（付記４）
前記炭素含有ガスが、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含む、付記２又は３に記載のエッチング方法。
（付記５）
前記水素含有ガスが、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスのうち少なくとも１つを含む、付記２～４のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記６）
前記（ａ）において、前記第２領域は前記第１領域を覆うように設けられ、
前記エッチング方法は、
（ｄ）前記（ａ）の後、前記（ｂ）の前に、前記第１領域が露出するように前記第２領域をエッチングする工程
を更に含む、付記１～５のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記７）
前記（ｂ）において、前記基板を支持する基板支持器の温度は１００℃超である、付記１～６のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記８）
前記（ｂ）又は前記（ｂ）の後において、前記基板を支持する基板支持器に対向しシリコンを含む対向電極をスパッタリングする、付記１～７のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記９）
前記第１領域は凹部を有し、前記第２領域は前記凹部内に埋め込まれる、付記１～８のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記１０）
前記（ｃ）は、セルフアラインコンタクト工程において行われる、付記９に記載のエッチング方法。
（付記１１）
前記（ｂ）～（ｃ）を含むサイクルが２回以上繰り返して実施される、付記１～１０のいずれか一項に記載のエッチング方法。
（付記１２）
（ａ）露出した上面を有するシリコン窒化物と、露出した上面を有するシリコン酸化物とを含む基板を準備する工程と、
（ｂ）炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つと六フッ化タングステンガスとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記シリコン窒化物上にタングステン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シリコン酸化物をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（付記１３）
チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、基板支持器と、
第１処理ガス及び前記第１処理ガスとは異なる第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、フッ素と、タングステンとを含む、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、前記チャンバ内で前記第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、前記第１プラズマを用いて前記第１領域上にタングステン含有堆積物を形成するように、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、
前記制御部は、前記第２プラズマを用いて前記第２領域をエッチングするように、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するように構成される、プラズマ処理装置。
（付記１４）
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）前記第１領域上に炭素含有堆積物を形成する工程と、
（ｃ）フッ素とタングステンとを含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、前記炭素含有堆積物上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、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。
（付記１５）
前記（ｃ）において、前記プラズマを生成するための電力が、前記基板を支持する基板支持器に対向する対向電極に印加される、付記１４に記載のエッチング方法。
（付記１６）
（ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、開口を有する第１領域と、前記第１領域の下にあるシリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）貴ガスと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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、前記開口を通じて前記第２領域をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。
（付記１７）
（ｄ）前記（ｂ）の後、前記（ｃ）の前に、水素含有ガスを含む第３処理ガスから生成される第３プラズマに前記タングステン含有堆積物を晒す工程を更に含む、付記１６に記載のエッチング方法。
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。
１…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…プラズマ処理チャンバ、１１…基板支持部、１２…プラズマ生成部、２０…ガス供給部、ＤＰ…タングステン含有堆積物、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｗ…基板。
Claims (15)
- （ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）炭素及び水素のうち少なくとも１つと、フッ素と、タングステンとを含む第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領域上にタングステン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。 - 前記第１処理ガスが、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、タングステン含有ガスとを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
- 前記タングステン含有ガスが、六フッ化タングステンガスを含む、請求項２に記載のエッチング方法。
- 前記炭素含有ガスが、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ２ガス、Ｃ２Ｈ４ガス、ＣＨ３Ｆガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス及びＣＯガスのうち少なくとも１つを含む、請求項２又は３に記載のエッチング方法。
- 前記水素含有ガスが、Ｈ２ガス、ＳｉＨ４ガス及びＮＨ３ガスのうち少なくとも１つを含む、請求項２又は３に記載のエッチング方法。
- 前記（ａ）において、前記第２領域は前記第１領域を覆うように設けられ、
前記エッチング方法は、
（ｄ）前記（ａ）の後、前記（ｂ）の前に、前記第１領域が露出するように前記第２領域をエッチングする工程
を更に含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング方法。 - 前記（ｂ）において、前記基板を支持する基板支持器の温度は１００℃超である、請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング方法。
- 前記（ｂ）又は前記（ｂ）の後において、前記基板を支持する基板支持器に対向しシリコンを含む対向電極をスパッタリングする、請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング方法。
- 前記第１領域は凹部を有し、前記第２領域は前記凹部内に埋め込まれる、請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング方法。
- 前記（ｃ）は、セルフアラインコンタクト工程において行われる、請求項９に記載のエッチング方法。
- 前記（ｂ）～（ｃ）を含むサイクルが２回以上繰り返して実施される、請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング方法。
- （ａ）露出した上面を有するシリコン窒化物と、露出した上面を有するシリコン酸化物とを含む基板を準備する工程と、
（ｂ）炭素含有ガス及び水素含有ガスのうち少なくとも１つと六フッ化タングステンガスとを含む第１処理ガスから生成される第１プラズマを用いて、前記シリコン窒化物上にタングステン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シリコン酸化物をエッチングする工程と、
を含む、エッチング方法。 - チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、基板支持器と、
第１処理ガス及び前記第１処理ガスとは異なる第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、フッ素と、タングステンとを含む、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、前記チャンバ内で前記第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、前記第１プラズマを用いて前記第１領域上にタングステン含有堆積物を形成するように、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、
前記制御部は、前記第２プラズマを用いて前記第２領域をエッチングするように、前記ガス供給部及び前記プラズマ生成部を制御するように構成される、プラズマ処理装置。 - （ａ）基板を準備する工程であり、前記基板は、シリコン及び窒素を含む第１領域と、シリコン及び酸素を含む第２領域とを含む、工程と、
（ｂ）前記第１領域上に炭素含有堆積物を形成する工程と、
（ｃ）フッ素とタングステンとを含む処理ガスから生成されるプラズマを用いて、前記炭素含有堆積物上にタングステン含有堆積物を形成する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、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。 - 前記（ｃ）において、前記プラズマを生成するための電力が、前記基板を支持する基板支持器に対向する対向電極に印加される、請求項１４に記載のエッチング方法。
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