JP2024064179A - Etching method and plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

【課題】高いエッチング選択比が得られ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、第1材料を含む第1領域と、第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域とを含む、工程と、(b)炭素を含む第1処理ガスから生成される第1プラズマを用いて、基板上に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領域上の堆積物から生成される化学種により、第2領域をエッチングする工程と、を含み、第1処理ガス又は第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む。【選択図】図3[Problem] To provide an etching method and plasma processing apparatus that can obtain a high etching selectivity. [Solution] The etching method includes the steps of: (a) preparing a substrate, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material; (b) forming a deposit on the substrate using a first plasma generated from a first process gas including carbon; and (c) after (b), etching the second region with a chemical species generated from the deposit on the second region using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas, at least one of the first process gas or the second process gas including a metal-containing gas. [Selected Figure] Figure 3

Description

本開示の例示的実施形態は、エッチング方法及びプラズマ処理装置に関するものである。 An exemplary embodiment of the present disclosure relates to an etching method and a plasma processing apparatus.

特許文献1は、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、WFとCとの混合ガスから生成されるプラズマが用いられる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233633 discloses a method for etching an insulating film using plasma. In this method, etching is performed while forming a conductive layer on the surface of the insulating film during etching. In the etching, plasma generated from a mixed gas of WF6 and C4F8 is used.

特開平9-50984号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-50984

本開示は、高いエッチング選択比が得られるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。 This disclosure provides an etching method and plasma processing apparatus that can achieve a high etching selectivity ratio.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、(a)基板を準備する工程であり、前記基板は、第1材料を含む第1領域と、前記第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域とを含む、工程と、(b)炭素を含む第1処理ガスから生成される第1プラズマを用いて、前記基板上に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領域上の前記堆積物から生成される化学種により、前記第2領域をエッチングする工程と、を含み、前記第1処理ガス又は前記第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む。 In one exemplary embodiment, the etching method includes: (a) preparing a substrate, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material; (b) forming a deposit on the substrate using a first plasma generated from a first process gas including carbon; and (c) after (b), etching the second region with a chemical species generated from the deposit on the second region using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas, at least one of the first process gas or the second process gas including a metal-containing gas.

一つの例示的実施形態によれば、高いエッチング選択比が得られるエッチング方法及びプラズマ処理装置が提供される。 According to one exemplary embodiment, an etching method and a plasma processing apparatus are provided that provide a high etching selectivity ratio.

図1は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment. 図2は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment. 図3は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart of an etching method according to one exemplary embodiment. 図4は、図3の方法が適用され得る一例の基板の部分拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. 図5は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図6は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図7は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a step of an etching method according to an exemplary embodiment. 図8は、バイアス電力とエッチング特性との関係の一例を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the bias power and the etching characteristics. 図9は、バイアス電力とエッチング特性との関係の一例を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the bias power and the etching characteristics.

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

図1は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置1及び制御部2を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置1は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、基板支持部11及びプラズマ生成部12を含む。プラズマ処理チャンバ10は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部20に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム40に接続される。基板支持部11は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。 Figure 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plasma processing system. In one embodiment, the plasma processing system includes a plasma processing device 1 and a control unit 2. The plasma processing system is an example of a substrate processing system, and the plasma processing device 1 is an example of a substrate processing device. The plasma processing device 1 includes a plasma processing chamber 10, a substrate support unit 11, and a plasma generation unit 12. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space. The plasma processing chamber 10 also has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space, and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space. The gas supply port is connected to a gas supply unit 20 described later, and the gas exhaust port is connected to an exhaust system 40 described later. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting a substrate.

プラズマ生成部12は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ(CCP;Capacitively Coupled Plasma)、誘導結合プラズマ(ICP;Inductively Coupled Plasma)、ECRプラズマ(Electron-Cyclotron-resonance plasma)、ヘリコン波励起プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)、又は、表面波プラズマ(SWP:Surface Wave Plasma)等であってもよい。また、AC(Alternating Current)プラズマ生成部及びDC(Direct Current)プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ACプラズマ生成部で用いられるAC信号(AC電力)は、100kHz~10GHzの範囲内の周波数を有する。従って、AC信号は、RF(Radio Frequency)信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、RF信号は、100kHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。 The plasma generating unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space. The plasma formed in the plasma processing space may be capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), electron-cyclotron-resonance plasma (ECR plasma), helicon wave excited plasma (HWP), or surface wave plasma (SWP), etc. In addition, various types of plasma generating units may be used, including an alternating current (AC) plasma generating unit and a direct current (DC) plasma generating unit. In one embodiment, the AC signal (AC power) used in the AC plasma generating unit has a frequency in the range of 100 kHz to 10 GHz. Thus, the AC signal includes an RF (Radio Frequency) signal and a microwave signal. In one embodiment, the RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 150 MHz.

制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、処理部2a1、記憶部2a2及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aにより実現される。処理部2a1は、記憶部2a2からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部2a2に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部2a2に格納され、処理部2a1によって記憶部2a2から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ2aに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース2a3に接続されている通信回線であってもよい。処理部2a1は、CPU(Central Processing Unit)であってもよい。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。 The control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described in this disclosure. The control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. The control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. The control unit 2 is realized, for example, by a computer 2a. The processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations by reading a program from the storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary. The acquired program is stored in the storage unit 2a2 and is read from the storage unit 2a2 by the processing unit 2a1 and executed. The medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3. The processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a SSD (Solid State Drive), or a combination of these. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

以下に、プラズマ処理装置1の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図2は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 Below, an example of the configuration of a capacitively coupled plasma processing apparatus is described as an example of the plasma processing apparatus 1. Figure 2 is a diagram for explaining an example of the configuration of a capacitively coupled plasma processing apparatus.

容量結合型のプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。 The capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40. The plasma processing apparatus 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas inlet unit. The gas inlet unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10. The gas inlet unit includes a shower head 13. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10. The shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11. The plasma processing chamber 10 is grounded. The shower head 13 and the substrate support unit 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10.

基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板Wを支持するための中央領域111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111bとを有する。ウェハは基板Wの一例である。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。従って、中央領域111aは、基板Wを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域111bは、リングアセンブリ112を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。 The substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly 112. The main body 111 has a central region 111a for supporting the substrate W and an annular region 111b for supporting the ring assembly 112. A wafer is an example of a substrate W. The annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view. The substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. Therefore, the central region 111a is also called a substrate support surface for supporting the substrate W, and the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly 112.

一実施形態において、本体部111は、基台1110及び静電チャック1111を含む。基台1110は、導電性部材を含む。基台1110の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック1111は、基台1110の上に配置される。静電チャック1111は、セラミック部材1111aとセラミック部材1111a内に配置される静電電極1111bとを含む。セラミック部材1111aは、中央領域111aを有する。一実施形態において、セラミック部材1111aは、環状領域111bも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック1111を囲む他の部材が環状領域111bを有してもよい。この場合、リングアセンブリ112は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック1111と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するRF電源31及び/又はDC電源32に結合される少なくとも1つのRF/DC電極がセラミック部材1111a内に配置されてもよい。この場合、少なくとも1つのRF/DC電極が下部電極として機能する。後述するバイアスRF信号及び/又はDC信号が少なくとも1つのRF/DC電極に供給される場合、RF/DC電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台1110の導電性部材と少なくとも1つのRF/DC電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極1111bが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部11は、少なくとも1つの下部電極を含む。 In one embodiment, the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111. The base 1110 includes a conductive member. The conductive member of the base 1110 may function as a lower electrode. The electrostatic chuck 1111 is disposed on the base 1110. The electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a. The ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b. Note that other members surrounding the electrostatic chuck 1111, such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b. In this case, the ring assembly 112 may be disposed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be disposed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member. Also, at least one RF/DC electrode coupled to an RF power source 31 and/or a DC power source 32 described later may be disposed in the ceramic member 1111a. In this case, the at least one RF/DC electrode functions as a lower electrode. When a bias RF signal and/or a DC signal described later is supplied to the at least one RF/DC electrode, the RF/DC electrode is also called a bias electrode. Note that the conductive member of the base 1110 and the at least one RF/DC electrode may function as multiple lower electrodes. Also, the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode. Thus, the substrate support 11 includes at least one lower electrode.

リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、1又は複数の環状部材は、1又は複数のエッジリングと少なくとも1つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。 The ring assembly 112 includes one or more annular members. In one embodiment, the one or more annular members include one or more edge rings and at least one cover ring. The edge rings are formed of a conductive or insulating material, and the cover rings are formed of an insulating material.

また、基板支持部11は、静電チャック1111、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路1110a、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路1110aには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路1110aが基台1110内に形成され、1又は複数のヒータが静電チャック1111のセラミック部材1111a内に配置される。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。 The substrate support 11 may also include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow passage 1110a, or a combination thereof. A heat transfer fluid such as brine or a gas flows through the flow passage 1110a. In one embodiment, the flow passage 1110a is formed in the base 1110, and one or more heaters are disposed in the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111. The substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.

シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、少なくとも1つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s. The shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c. The shower head 13 also includes at least one upper electrode. In addition to the shower head 13, the gas introduction unit may include one or more side gas injectors (SGIs) attached to one or more openings formed in the sidewall 10a.

ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも1つの流量変調デバイスを含んでもよい。 The gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22. In one embodiment, the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13. Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. Additionally, the gas supply 20 may include at least one flow modulation device that modulates or pulses the flow rate of the at least one process gas.

電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、少なくとも1つのRF信号(RF電力)を少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ生成部12の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を少なくとも1つの下部電極に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 The power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit. The RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Thus, the RF power supply 31 can function as at least a part of the plasma generating unit 12. In addition, by supplying a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.

一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、10MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給される。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generating section 31a and a second RF generating section 31b. The first RF generating section 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation. In one embodiment, the source RF signal has a frequency in the range of 10 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generating section 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.

第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。バイアスRF信号の周波数は、ソースRF信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、100kHz~60MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、少なくとも1つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 The second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power). The frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 60 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. The generated one or more bias RF signals are provided to at least one lower electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、少なくとも1つの下部電極に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のDC信号は、少なくとも1つの下部電極に印加される。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、少なくとも1つの上部電極に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、少なくとも1つの上部電極に印加される。 The power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10. The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to at least one lower electrode and configured to generate a first DC signal. The generated first DC signal is applied to the at least one lower electrode. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to at least one upper electrode and configured to generate a second DC signal. The generated second DC signal is applied to the at least one upper electrode.

種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、DC信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第1のDC生成部32aと少なくとも1つの下部電極との間に接続される。従って、第1のDC生成部32a及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第2のDC生成部32b及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも1つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、1周期内に1又は複数の正極性電圧パルスと1又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a,32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。 In various embodiments, the first and second DC signals may be pulsed. In this case, a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. The voltage pulses may have a rectangular, trapezoidal, triangular, or combination thereof pulse waveform. In one embodiment, a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from the DC signal is connected between the first DC generator 32a and at least one lower electrode. Thus, the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator. When the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator, the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode. The voltage pulses may have a positive polarity or a negative polarity. Also, the sequence of voltage pulses may include one or more positive polarity voltage pulses and one or more negative polarity voltage pulses within one period. The first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.

排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10. The exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve. The vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.

図3は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。図3に示されるエッチング方法MT1(以下、「方法MT1」という)は、上記実施形態のプラズマ処理装置1により実行され得る。方法MT1は、基板Wに適用され得る。 Figure 3 is a flowchart of an etching method according to one exemplary embodiment. The etching method MT1 (hereinafter referred to as "method MT1") shown in Figure 3 can be performed by the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Method MT1 can be applied to a substrate W.

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し、ラインパターン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内に存在してもよいし、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。 Figure 4 is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate to which the method of Figure 3 can be applied. As shown in Figure 4, in one embodiment, the substrate W includes a first region R1 and a second region R2. The first region R1 may have at least one recess R1a. The first region R1 may have multiple recesses R1a. Each recess R1a may be a recess for forming a contact hole or a recess for forming a line pattern. The second region R2 may be present in the recess R1a or may be embedded in the recess R1a. The second region R2 may be provided to cover the first region R1.

第1領域R1は、第1材料を含む。第1材料は、シリコン及び窒素を含んでもよい。第1領域R1は、シリコン窒化物(SiN)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(SiN)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。 The first region R1 includes a first material. The first material may include silicon and nitrogen. The first region R1 may include silicon nitride (SiN x ). The first region R1 may be a region formed by, for example, CVD or the like, or may be a region obtained by nitriding silicon. The first region R1 may include a first portion including silicon nitride (SiN x ) and a second portion including silicon carbide (SiC). In this case, the first portion has a recess R1a.

第2領域R2は、第2材料を含む。第2材料は第1材料と異なる。第2材料は、シリコンを含んでもよい。第2材料は、酸素を含んでもよい。第2領域R2は、シリコン酸化物(SiO)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。 The second region R2 includes a second material. The second material is different from the first material. The second material may include silicon. The second material may include oxygen. The second region R2 may include silicon oxide (SiO x ). The second region R2 may be a region formed by, for example, CVD or the like, or may be a region obtained by oxidizing silicon. The second region R2 may have a recess R2a. The recess R2a has a width larger than the width of the recess R1a.

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。 The substrate W may include an underlying region UR and at least one raised region RA provided on the underlying region UR. The underlying region UR and the at least one raised region RA are covered by a first region R1. The underlying region UR may include silicon. A plurality of raised regions RA are located on the underlying region UR. Recesses R1a of the first region R1 are located between the plurality of raised regions RA. Each raised region RA may form a gate region of a transistor.

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。 The substrate W may include a mask MK. The mask MK is provided on the second region R2. The mask MK may include metal or silicon. The mask MK may have an opening OP. The opening OP corresponds to the recess R2a of the second region R2.

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MT1が実行され得る。方法MT1では、図2に示されるように、プラズマ処理チャンバ10内に配置された基板支持部11上の基板Wを処理する。 Method MT1 will be described below with reference to Figs. 3 to 7, taking as an example a case where method MT1 is applied to a substrate W using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Figs. 5 to 7 are cross-sectional views showing a step of an etching method according to one exemplary embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, method MT1 can be performed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control unit 2. In method MT1, a substrate W on a substrate support 11 arranged in a plasma processing chamber 10 is processed, as shown in Fig. 2.

図3に示されるように、方法MT1は、工程ST1、工程ST2、工程ST3及び工程ST4を含み得る。工程ST1~工程ST4は順に実行され得る。方法MT1は、工程ST4を含まなくてもよい。 As shown in FIG. 3, method MT1 may include steps ST1, ST2, ST3, and ST4. Steps ST1 to ST4 may be performed in sequence. Method MT1 may not include step ST4.

(工程ST1)
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の上面が露出するように、第2領域R2がエッチングされてもよい。
(Step ST1)
In step ST1, a substrate W shown in Fig. 4 is prepared. The substrate W may be supported by a substrate support 11 in a plasma processing chamber 10. The substrate W may have the shape shown in Fig. 4 as a result of plasma etching, or may have the shape shown in Fig. 4 from the beginning when it is provided to the plasma processing chamber 10. In step ST1, the second region R2 may be provided so as to cover the first region R1. In step ST1, the second region R2 may be etched so that the upper surface of the first region R1 and the upper surface of the second region R2 are exposed.

(工程ST2)
工程ST2では、図5に示されるように、第1処理ガスから生成される第1プラズマPL1を用いて、基板W上に堆積物DPを形成する。堆積物DPは、第1領域R1上に形成される第1堆積物DP1と、第2領域R2上に形成される第2堆積物DP2とを含んでもよい。第1堆積物DP1は、第2堆積物DP2より厚くてもよい。堆積物DPは、マスクMK上に形成されてもよい。工程ST2の終了時に、第1処理ガスの供給が停止される。
(Step ST2)
In step ST2, as shown in Fig. 5, a deposit DP is formed on the substrate W using a first plasma PL1 generated from a first processing gas. The deposit DP may include a first deposit DP1 formed on the first region R1 and a second deposit DP2 formed on the second region R2. The first deposit DP1 may be thicker than the second deposit DP2. The deposit DP may be formed on the mask MK. At the end of step ST2, the supply of the first processing gas is stopped.

第1処理ガスは、炭素を含む。第1処理ガスは、フッ素を含んでもよい。第1処理ガスは、フルオロカーボン(C)ガス又はハイドロフルオロカーボン(C)ガスのうち少なくとも1つを含んでもよい。x、y及びzのそれぞれは自然数である。フルオロカーボンガスの例は、CFガス、Cガス、Cガス、Cガス及びCガスを含む。ハイドロフルオロカーボンガスの例は、CHガス、CHFガス及びCHFガスを含む。 The first process gas includes carbon. The first process gas may include fluorine. The first process gas may include at least one of fluorocarbon ( CxFy ) gas or hydrofluorocarbon ( CxHyFz ) gas. Each of x, y, and z is a natural number. Examples of fluorocarbon gas include CF4 gas, C3F6 gas, C3F8 gas , C4F8 gas, and C4F6 gas. Examples of hydrofluorocarbon gas include CH2F2 gas , CHF3 gas , and CH3F gas .

第1処理ガスは、金属含有ガスを含まなくてもよいし、金属含有ガスを更に含んでもよい。金属含有ガスは、タングステン及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素を含んでもよい。金属含有ガスは、ハロゲン化タングステンガス及びハロゲン化モリブデンガスからなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。ハロゲン化タングステンガスは、六フッ化タングステン(WF)ガス、六臭化タングステン(WBr)ガス、六塩化タングステン(WCl)ガス及びWFClガスからなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。ハロゲン化モリブデンガスは、六フッ化モリブデン(MoF)ガス及び六塩化モリブデン(MoCl)ガスからなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。 The first process gas may not include a metal-containing gas, or may further include a metal-containing gas. The metal-containing gas may include at least one element selected from the group consisting of tungsten and molybdenum. The metal-containing gas may include at least one selected from the group consisting of a tungsten halide gas and a molybdenum halide gas. The tungsten halide gas may include at least one selected from the group consisting of a tungsten hexafluoride (WF 6 ) gas, a tungsten hexabromide (WBr 6 ) gas, a tungsten hexachloride (WCl 6 ) gas, and a WF 5 Cl gas. The molybdenum halide gas may include at least one selected from the group consisting of a molybdenum hexafluoride (MoF 6 ) gas and a molybdenum hexachloride (MoCl 6 ) gas.

第1処理ガスは、酸素含有ガスを更に含んでもよい。酸素含有ガスの例は、酸素ガス及び二酸化炭素(CO)ガスを含む。第1処理ガスは、貴ガスを更に含んでもよい。貴ガスの例は、アルゴンガス、ヘリウムガス、キセノンガス及びネオンガスを含む。第1処理ガスは、窒素含有ガスを更に含んでもよい。窒素含有ガスの例は、窒素ガスを含む。 The first process gas may further include an oxygen-containing gas. Examples of the oxygen-containing gas include oxygen gas and carbon dioxide (CO 2 ) gas. The first process gas may further include a noble gas. Examples of the noble gas include argon gas, helium gas, xenon gas, and neon gas. The first process gas may further include a nitrogen-containing gas. Examples of the nitrogen-containing gas include nitrogen gas.

堆積物DPは、炭素を含んでもよい。堆積物DPは、フッ素を含んでもよい。炭素及びフッ素は、第1処理ガスに由来する。堆積物DPは、金属及びハロゲンを更に含んでもよい。金属及びハロゲンは、第1処理ガスに含まれる金属含有ガスに由来する。堆積物DPは、基板W上の金属含有層と、金属含有層上の炭素含有層とを含んでもよい。金属含有層は、第2領域R2よりも第1領域R1上に形成され易い。金属含有層はハロゲンを更に含んでもよい。炭素含有層はフッ素を更に含む。炭素含有層は金属含有層上に形成され難いので、過剰な炭素含有層の堆積を抑制できる。 The deposit DP may contain carbon. The deposit DP may contain fluorine. The carbon and fluorine originate from the first processing gas. The deposit DP may further contain a metal and a halogen. The metal and halogen originate from a metal-containing gas contained in the first processing gas. The deposit DP may contain a metal-containing layer on the substrate W and a carbon-containing layer on the metal-containing layer. The metal-containing layer is more likely to be formed on the first region R1 than on the second region R2. The metal-containing layer may further contain a halogen. The carbon-containing layer further contains fluorine. Since the carbon-containing layer is less likely to be formed on the metal-containing layer, deposition of an excessive carbon-containing layer can be suppressed.

工程ST2の処理時間は、0秒よりも長く、5秒以下であってもよいし、3秒以下であってもよい。 The processing time of step ST2 may be longer than 0 seconds, and may be less than 5 seconds, or may be less than 3 seconds.

工程ST2において、基板支持部11にバイアス電力は印加されなくてもよい。 In step ST2, bias power does not need to be applied to the substrate support portion 11.

工程ST2と工程ST3との間において遷移工程が行われてもよい。遷移工程では、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基板Wが処理される。 A transition step may be performed between steps ST2 and ST3. In the transition step, the substrate W is processed using plasma generated from a processing gas containing a noble gas.

(工程ST3)
工程ST3では、図6に示されるように、第2処理ガスから生成される第2プラズマPL2を用いて、第2領域R2上の第2堆積物DP2から生成される化学種により、第2領域R2をエッチングする。化学種は、第2プラズマPL2中のイオンが第2堆積物DP2に衝突することによって生成され得る。化学種は、ハロゲンを含んでもよい。工程ST3において、第2領域R2上の第2堆積物DP2は除去されてもよい。工程ST3において、第1領域R1上の第1堆積物DP1の厚さは減少してもよい。工程ST3の終了時に、第2処理ガスの供給が停止される。
(Step ST3)
In step ST3, as shown in FIG. 6, the second region R2 is etched by chemical species generated from the second deposit DP2 on the second region R2 using a second plasma PL2 generated from the second processing gas. The chemical species may be generated by ions in the second plasma PL2 colliding with the second deposit DP2. The chemical species may include a halogen. In step ST3, the second deposit DP2 on the second region R2 may be removed. In step ST3, the thickness of the first deposit DP1 on the first region R1 may be reduced. At the end of step ST3, the supply of the second processing gas is stopped.

工程ST3の第2処理ガスは、工程ST2の第1処理ガスとは異なる。第2処理ガスは、貴ガスを含んでもよい。貴ガスの例は、アルゴンガス、ヘリウムガス、キセノンガス及びネオンガスを含む。第2処理ガスは、金属含有ガスを含まなくてもよいし、金属含有ガスを更に含んでもよい。第2処理ガスに含まれ得る金属含有ガスの例は、第1処理ガスに含まれ得る金属含有ガスの例と同じである。第2処理ガスは炭素を含まなくてもよい。 The second process gas in step ST3 is different from the first process gas in step ST2. The second process gas may include a noble gas. Examples of noble gases include argon gas, helium gas, xenon gas, and neon gas. The second process gas may not include a metal-containing gas, or may further include a metal-containing gas. Examples of metal-containing gases that may be included in the second process gas are the same as the examples of metal-containing gases that may be included in the first process gas. The second process gas may not include carbon.

工程ST3の処理時間は、工程ST2の処理時間より長くてもよい。工程ST3の処理時間は、0秒よりも長く、5秒以下であってもよいし、3秒以下であってもよい。 The processing time of step ST3 may be longer than the processing time of step ST2. The processing time of step ST3 may be longer than 0 seconds, and may be 5 seconds or less, or 3 seconds or less.

工程ST3において、基板支持部11にバイアス電力が印加されてもよい。バイアス電力は、50W以上であってもよいし、75W以上であってもよいし、100W以上であってもよい。バイアス電力は、250W以下であってもよいし、200W以下であってもよいし、150W以下であってもよい。 In step ST3, bias power may be applied to the substrate support 11. The bias power may be 50 W or more, 75 W or more, or 100 W or more. The bias power may be 250 W or less, 200 W or less, or 150 W or less.

工程ST3と工程ST4との間において上述の遷移工程が行われてもよい。 The above-mentioned transition process may be performed between step ST3 and step ST4.

(工程ST4)
工程ST4では、工程ST2及び工程ST3を繰り返す。工程ST2及び工程ST3のそれぞれの実行回数(サイクル数)は、10以上であってもよいし、100以下であってもよい。工程ST4が行われない場合、サイクル数は1である。工程ST4において、工程ST2と工程ST3との間に上述の遷移工程が行われてもよい。工程ST4により、第2領域R2のエッチング量を大きくできる。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が形成され得る。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ST1~工程ST4は、セルフアラインコンタクト(SAC)構造のエッチングにおいて行われてもよい。工程ST4の終了時において、第1領域R1上に第1堆積物DP1が残存してもよい。この場合、工程ST4における第1領域R1のエッチングが抑制される。残存した第1堆積物DP1は、工程ST4の後、洗浄によって除去され得る。工程ST4の終了時において、第1領域R1上に第1堆積物DP1が存在しなくてもよい。
(Step ST4)
In step ST4, steps ST2 and ST3 are repeated. The number of times (the number of cycles) of each of steps ST2 and ST3 may be 10 or more, or 100 or less. When step ST4 is not performed, the number of cycles is 1. In step ST4, the above-mentioned transition step may be performed between steps ST2 and ST3. The step ST4 can increase the amount of etching in the second region R2. By etching the second region R2, a contact hole HL can be formed as shown in FIG. 7. The contact hole HL corresponds to the recess R1a of the first region R1. In this way, steps ST1 to ST4 may be performed in the etching of a self-aligned contact (SAC) structure. At the end of step ST4, the first deposit DP1 may remain on the first region R1. In this case, the etching of the first region R1 in step ST4 is suppressed. The remaining first deposit DP1 can be removed by cleaning after step ST4. At the end of step ST4, the first deposit DP1 may not be present on the first region R1.

上記方法MT1によれば、第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を高くできる。 The above method MT1 can increase the etching selectivity of the second region R2 relative to the first region R1.

図5に示される工程ST2における第1処理ガスが金属含有ガスを含む場合、エッチング選択比が高くなるメカニズムは以下のように推測されるが、これに限定されない。 When the first process gas in step ST2 shown in FIG. 5 contains a metal-containing gas, the mechanism by which the etching selectivity ratio increases is presumed to be as follows, but is not limited to this.

工程ST2において第1領域R1上に形成される第1堆積物DP1は、第1処理ガスに含まれる金属含有ガスに由来する金属を含む。この場合、第1堆積物DP1が金属を含まない場合に比べて、工程ST3における第1堆積物DP1のエッチングレートが小さくなる。さらに、工程ST2において第2領域R2上に形成される第2堆積物DP2は、ハロゲンを含み得る。第2堆積物DP2に含まれるハロゲンは、工程ST3において、第2領域R2のエッチングに寄与する。よって、工程ST3における第2領域R2のエッチングレートが大きくなる。したがって、第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を高くできる。 The first deposit DP1 formed on the first region R1 in step ST2 contains metal derived from the metal-containing gas contained in the first processing gas. In this case, the etching rate of the first deposit DP1 in step ST3 is smaller than when the first deposit DP1 does not contain metal. Furthermore, the second deposit DP2 formed on the second region R2 in step ST2 may contain halogen. The halogen contained in the second deposit DP2 contributes to the etching of the second region R2 in step ST3. Therefore, the etching rate of the second region R2 in step ST3 is increased. Therefore, the etching selectivity of the second region R2 relative to the first region R1 can be increased.

上記方法MT1によれば、工程ST3における第1堆積物DP1のエッチングレートが小さいので、第1堆積物DP1を薄くしても第1領域R1を保護できる。過剰な第1堆積物DP1に起因する凹部R1aの閉塞(クロッギング)を抑制できる。第1堆積物DP1が薄いと、過剰な第1堆積物DP1が凹部R1a内に突出し難くなる。よって、第2領域R2上に位置する過剰な第1堆積物DP1により第2領域R2の一部がエッチングされないことを抑制できる。よって、エッチングの抜け性を高めることができる。凹部R1aにおいて、エッチングされずに残っている第2領域R2の領域が小さい程、エッチングの抜け性は高くなる。工程ST2の第1処理ガスが酸素含有ガスを含む場合、第2領域R2上に第1堆積物DP1が残存し難いので、エッチングの抜け性を更に高めることができる。 According to the above method MT1, since the etching rate of the first deposit DP1 in the step ST3 is small, the first region R1 can be protected even if the first deposit DP1 is thin. It is possible to suppress clogging of the recess R1a caused by the excess first deposit DP1. If the first deposit DP1 is thin, the excess first deposit DP1 is less likely to protrude into the recess R1a. Therefore, it is possible to suppress a part of the second region R2 from being etched due to the excess first deposit DP1 located on the second region R2. Therefore, it is possible to improve the etching permeability. The smaller the area of the second region R2 that remains unetched in the recess R1a, the higher the etching permeability. When the first processing gas in the step ST2 contains an oxygen-containing gas, the first deposit DP1 is less likely to remain on the second region R2, so the etching permeability can be further improved.

図6に示される工程ST3における第2処理ガスが金属含有ガスを含む場合、エッチング選択比が高くなるメカニズムは以下のように推測されるが、これに限定されない。 When the second process gas in step ST3 shown in FIG. 6 contains a metal-containing gas, the mechanism by which the etching selectivity ratio increases is presumed to be as follows, but is not limited to this.

工程ST3において、第2処理ガスに含まれる金属含有ガスは、工程ST2において第1領域R1上に形成された第1堆積物DP1上に金属堆積物を形成する。よって、工程ST3における第1堆積物DP1は金属を含む。この場合、第1堆積物DP1が金属を含まない場合に比べて、工程ST3における第1堆積物DP1のエッチングレートが小さくなる。さらに、工程ST3において、第2処理ガスに含まれる金属含有ガスがハロゲンを含む場合、ハロゲンは、第2領域R2のエッチングに寄与する。よって、工程ST3における第2領域R2のエッチングレートが大きくなる。したがって、第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を高くできる。 In step ST3, the metal-containing gas contained in the second processing gas forms a metal deposit on the first deposit DP1 formed on the first region R1 in step ST2. Therefore, the first deposit DP1 in step ST3 contains a metal. In this case, the etching rate of the first deposit DP1 in step ST3 is smaller than when the first deposit DP1 does not contain a metal. Furthermore, in step ST3, when the metal-containing gas contained in the second processing gas contains a halogen, the halogen contributes to etching the second region R2. Therefore, the etching rate of the second region R2 in step ST3 is increased. Therefore, the etching selectivity ratio of the second region R2 to the first region R1 can be increased.

上記方法MT1によれば、工程ST3における第1堆積物DP1のエッチングレートが小さいので、第1堆積物DP1を薄くしても第1領域R1を保護できる。過剰な第1堆積物DP1に起因する凹部R1aの閉塞(クロッギング)を抑制できる。第1堆積物DP1が薄いと、過剰な第1堆積物DP1が凹部R1a内に突出し難くなる。よって、第2領域R2上に位置する第1堆積物DP1により第2領域R2の一部がエッチングされないことを抑制できる。よって、エッチングの抜け性を高めることができる。工程ST2の第1処理ガスが酸素含有ガスを含む場合、第2領域R2上に第1堆積物DP1が残存し難いので、エッチングの抜け性を更に高めることができる。 According to the above method MT1, since the etching rate of the first deposit DP1 in step ST3 is small, the first region R1 can be protected even if the first deposit DP1 is thin. It is possible to suppress clogging of the recess R1a caused by excess first deposit DP1. If the first deposit DP1 is thin, the excess first deposit DP1 is less likely to protrude into the recess R1a. Therefore, it is possible to suppress a portion of the second region R2 from being etched due to the first deposit DP1 located on the second region R2. Therefore, it is possible to improve the etching permeability. When the first processing gas in step ST2 contains an oxygen-containing gas, the first deposit DP1 is less likely to remain on the second region R2, so the etching permeability can be further improved.

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。 Various experiments conducted to evaluate method MT1 are described below. The experiments described below are not intended to limit the scope of this disclosure.

(第1実験)
第1実験では、シリコン窒化物(SiN)を含む第1領域R1と、シリコン酸化物(SiO)を含む第2領域R2とを含む基板Wを準備した。基板Wはパターンを有していなかった。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ST2~工程ST4を実施した。
(First Experiment)
In the first experiment, a substrate W including a first region R1 including silicon nitride (SiN x ) and a second region R2 including silicon oxide (SiO x ) was prepared. The substrate W did not have a pattern. Then, the process ST2 to the process ST4 were performed on the substrate W using the plasma processing apparatus 1.

工程ST2では、第1処理ガスから第1プラズマPL1を生成した。第1プラズマPL1を用いて、基板W上に堆積物を形成した。第1処理ガスは、六フッ化タングステン(WF)ガスとCガスとアルゴン(Ar)ガスと酸素(O)ガスとの混合ガスである。工程ST2において基板支持部11にバイアス電力は印加されなかった。 In step ST2, a first plasma PL1 was generated from a first processing gas. A deposit was formed on the substrate W by using the first plasma PL1. The first processing gas was a mixed gas of tungsten hexafluoride (WF 6 ) gas, C 4 F 6 gas, argon (Ar) gas, and oxygen (O 2 ) gas. No bias power was applied to the substrate support 11 in step ST2.

工程ST3では、第2処理ガスから第2プラズマPL2を生成した。第2プラズマPL2を用いて、第2領域R2をエッチングした。第2処理ガスはアルゴンガスである。工程ST3において基板支持部11に印加されたバイアス電力は200Wである。 In step ST3, a second plasma PL2 was generated from the second processing gas. The second region R2 was etched using the second plasma PL2. The second processing gas was argon gas. The bias power applied to the substrate support 11 in step ST3 was 200 W.

工程ST4では、工程ST2及び工程ST3の実行回数が30回となるように工程ST2及び工程ST3を繰り返した。工程ST2と工程ST3との間において遷移工程を行った。遷移工程では、アルゴンガスから生成されるプラズマを用いて基板Wを処理した。 In step ST4, steps ST2 and ST3 were repeated so that steps ST2 and ST3 were performed 30 times. A transition step was performed between steps ST2 and ST3. In the transition step, the substrate W was processed using plasma generated from argon gas.

(第2実験)
第2実験では、第1処理ガスから酸素ガスを除去したこと以外は第1実験の方法と同じ方法を実行した。
(Second Experiment)
In the second experiment, the same method as in the first experiment was carried out, except that oxygen gas was removed from the first process gas.

(第3実験)
第3実験では、第1処理ガスから六フッ化タングステンガスを除去したこと以外は第1実験の方法と同じ方法を実行した。
(Third Experiment)
In the third experiment, the same method as in the first experiment was carried out, except that the tungsten hexafluoride gas was removed from the first process gas.

(第1実験結果)
第1実験~第3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。TEM画像から、第1領域R1のエッチング量及び第2領域R2のエッチング量を測定し、第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を算出した。第1実験では、第1領域R1のエッチング量は3.1nmであり、第2領域R2のエッチング量は13.4nmであった。よって、第1実験において、エッチング選択比は4.3であった。第2実験では、第1領域R1のエッチング量は2.2nmであり、第2領域R2のエッチング量は12.3nmであった。よって、第2実験において、エッチング選択比は5.6であった。第3実験では、第1領域R1のエッチング量は3.7nmであり、第2領域R2のエッチング量は7.6nmであった。よって、第3実験において、エッチング選択比は2.1であった。第1実験及び第2実験では、第3実験に比べて、第1領域R1のエッチングレートが小さく、第2領域R2のエッチングレートが大きく、エッチング選択比が大きかった。
(First Experimental Results)
A TEM image of a cross section of the substrate W on which the method was performed in the first to third experiments was observed. From the TEM image, the etching amount of the first region R1 and the etching amount of the second region R2 were measured, and the etching selectivity ratio of the second region R2 to the first region R1 was calculated. In the first experiment, the etching amount of the first region R1 was 3.1 nm, and the etching amount of the second region R2 was 13.4 nm. Thus, in the first experiment, the etching selectivity ratio was 4.3. In the second experiment, the etching amount of the first region R1 was 2.2 nm, and the etching amount of the second region R2 was 12.3 nm. Thus, in the second experiment, the etching selectivity ratio was 5.6. In the third experiment, the etching amount of the first region R1 was 3.7 nm, and the etching amount of the second region R2 was 7.6 nm. Thus, in the third experiment, the etching selectivity ratio was 2.1. In the first and second experiments, the etching rate in the first region R1 was smaller, the etching rate in the second region R2 was larger, and the etching selectivity was larger than in the third experiment.

(第4実験)
第4実験では、図4に示されるパターンを有する基板Wを用い、工程ST2及び工程ST3の実行回数を65回としたこと以外は第1実験の方法と同じ方法を実行した。
(Fourth Experiment)
In the fourth experiment, a substrate W having the pattern shown in FIG. 4 was used, and the same method as the first experiment was carried out, except that the number of times that the process ST2 and the process ST3 were carried out was 65.

(第5実験)
第5実験では、第1処理ガスに含まれる酸素ガスの流量を増加させたこと以外は第4実験の方法と同じ方法を実行した。
(Fifth Experiment)
In the fifth experiment, the same method as the fourth experiment was carried out, except that the flow rate of the oxygen gas contained in the first process gas was increased.

(第6実験)
第6実験では、第1処理ガスから六フッ化タングステンガスを除去したこと以外は第4実験の方法と同じ方法を実行した。
(Sixth Experiment)
In the sixth experiment, the same method as in the fourth experiment was carried out, except that the tungsten hexafluoride gas was removed from the first process gas.

(第2実験結果)
第4実験~第6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。TEM画像から、第1領域R1のエッチング量及び第2領域R2のエッチング量を測定し、第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を算出した。第4実験では、第1領域R1のエッチング量は6.4nmであり、第2領域R2のエッチング量は53.4nmであった。よって、第4実験において、エッチング選択比は8.3であった。第5実験では、第1領域R1のエッチング量は6.5nmであり、第2領域R2のエッチング量は53.9nmであった。よって、第5実験において、エッチング選択比は8.3であった。第6実験では、第1領域R1のエッチング量は5.9nmであり、第2領域R2のエッチング量は26.8nmであった。よって、第6実験において、エッチング選択比は4.5であった。第4実験及び第5実験では、第6実験に比べて、第2領域R2のエッチングレートが大きく、エッチング選択比が大きかった。
(Results of the second experiment)
In the fourth to sixth experiments, a TEM image of a cross section of the substrate W on which the method was performed was observed. From the TEM image, the etching amount of the first region R1 and the etching amount of the second region R2 were measured, and the etching selectivity ratio of the second region R2 to the first region R1 was calculated. In the fourth experiment, the etching amount of the first region R1 was 6.4 nm, and the etching amount of the second region R2 was 53.4 nm. Thus, in the fourth experiment, the etching selectivity ratio was 8.3. In the fifth experiment, the etching amount of the first region R1 was 6.5 nm, and the etching amount of the second region R2 was 53.9 nm. Thus, in the fifth experiment, the etching selectivity ratio was 8.3. In the sixth experiment, the etching amount of the first region R1 was 5.9 nm, and the etching amount of the second region R2 was 26.8 nm. Thus, in the sixth experiment, the etching selectivity ratio was 4.5. In the fourth and fifth experiments, the etching rate of the second region R2 was larger than in the sixth experiment, and the etching selectivity ratio was larger.

第4実験~第6実験において方法が実行された基板Wの上面を観察した。凹部R1aにおいて、エッチングの抜け性を確認した。第4実験及び第5実験では、第6実験に比べて、エッチングの抜け性が高かった。第5実験では、第4実験に比べて、エッチングの抜け性が高かった。 The upper surface of the substrate W on which the method was performed in the fourth to sixth experiments was observed. The etching performance was confirmed in the recess R1a. In the fourth and fifth experiments, the etching performance was higher than in the sixth experiment. In the fifth experiment, the etching performance was higher than in the fourth experiment.

(第7実験)
第7実験では、異なるパターンを有する基板Wを用いたこと以外は第4実験の方法と同じ方法を実行した。
(Experiment 7)
In the seventh experiment, the same method as in the fourth experiment was carried out, except that a substrate W with a different pattern was used.

(第8実験)
第8実験では、工程ST3におけるバイアス電力を175Wとしたこと以外は第7実験の方法と同じ方法を実行した。
(Experiment 8)
In the eighth experiment, the same method as in the seventh experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 175 W.

(第9実験)
第9実験では、工程ST3におけるバイアス電力を150Wとしたこと以外は第7実験の方法と同じ方法を実行した。
(9th Experiment)
In the ninth experiment, the same method as in the seventh experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 150 W.

(第10実験)
第10実験では、工程ST3におけるバイアス電力を125Wとしたこと以外は第7実験の方法と同じ方法を実行した。
(Experiment 10)
In the tenth experiment, the same method as in the seventh experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 125 W.

(第11実験)
第12実験では、工程ST3におけるバイアス電力を100Wとしたこと以外は第7実験の方法と同じ方法を実行した。
(Experiment 11)
In the twelfth experiment, the same method as in the seventh experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 100 W.

(第3実験結果)
第7実験~第11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。TEM画像から、第2領域R2のエッチングレート及び第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を算出した。結果を図8に示す。
(Third Experimental Results)
A TEM image of a cross section of the substrate W on which the method was performed in the seventh to eleventh experiments was observed. From the TEM image, the etching rate of the second region R2 and the etching selectivity of the second region R2 with respect to the first region R1 were calculated. The results are shown in FIG.

図8は、バイアス電力とエッチング特性との関係の一例を示すグラフである。グラフの縦軸はエッチングレート[nm/サイクル]又はエッチング選択比を示す。エッチングレート[nm/サイクル]は、工程ST2及び工程ST3を含む1つのサイクルにおいてエッチングされる第2領域R2のエッチング量である。グラフの横軸はバイアス電力[W]を示す。グラフ中、REFは、第1処理ガス及び第2処理ガスがいずれも六フッ化タングステンガスを含まない場合におけるエッチングレート及びエッチング選択比を示す。図8に示されるように、第7実験~第11実験では、第1処理ガス及び第2処理ガスがいずれも六フッ化タングステンガスを含まない場合に比べて、第2領域R2のエッチングレートが大きく、エッチング選択比が大きかった。さらに、図8から、バイアス電力が大きくなるにつれて第2領域R2のエッチングレートが大きくなることが分かる。バイアス電力が150Wである場合にエッチング選択比が最大となることが分かる。 Figure 8 is a graph showing an example of the relationship between bias power and etching characteristics. The vertical axis of the graph shows the etching rate [nm/cycle] or the etching selectivity ratio. The etching rate [nm/cycle] is the amount of etching of the second region R2 etched in one cycle including steps ST2 and ST3. The horizontal axis of the graph shows the bias power [W]. In the graph, REF shows the etching rate and the etching selectivity ratio when neither the first processing gas nor the second processing gas contains tungsten hexafluoride gas. As shown in Figure 8, in the seventh to eleventh experiments, the etching rate and the etching selectivity of the second region R2 were larger than when neither the first processing gas nor the second processing gas contains tungsten hexafluoride gas. Furthermore, it can be seen from Figure 8 that the etching rate of the second region R2 increases as the bias power increases. It can be seen that the etching selectivity ratio is maximum when the bias power is 150 W.

(第12実験)
第12実験では、工程ST2の第1処理ガスから六フッ化タングステンガスを除去し、工程ST3の第2処理ガスに六フッ化タングステンガスを追加したこと以外は第9実験の方法と同じ方法を実行した。工程ST3におけるバイアス電力は150Wである。
(Experiment 12)
In the twelfth experiment, the same method as the ninth experiment was performed, except that the tungsten hexafluoride gas was removed from the first process gas in the step ST2 and the tungsten hexafluoride gas was added to the second process gas in the step ST3. The bias power in the step ST3 was 150 W.

(第13実験)
第13実験では、工程ST3におけるバイアス電力を100Wとしたこと以外は第12実験の方法と同じ方法を実行した。
(13th Experiment)
In the thirteenth experiment, the same method as in the twelfth experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 100 W.

(第14実験)
第14実験では、工程ST3におけるバイアス電力を75Wとしたこと以外は第12実験の方法と同じ方法を実行した。
(Experiment 14)
In the fourteenth experiment, the same method as in the twelfth experiment was carried out, except that the bias power in step ST3 was set to 75 W.

(第4実験結果)
第12実験~第14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。TEM画像から、第2領域R2のエッチングレート及び第1領域R1に対する第2領域R2のエッチング選択比を算出した。結果を図9に示す。
(Results of the fourth experiment)
A TEM image of a cross section of the substrate W on which the method was performed in the twelfth to fourteenth experiments was observed. From the TEM image, the etching rate of the second region R2 and the etching selectivity of the second region R2 with respect to the first region R1 were calculated. The results are shown in FIG. 9.

図9は、バイアス電力とエッチング特性との関係の一例を示すグラフである。図9のグラフの縦軸及び横軸は、図8のグラフの縦軸及び横軸とそれぞれ同じである。グラフ中、REFは、第1処理ガス及び第2処理ガスがいずれも六フッ化タングステンガスを含まない場合におけるエッチングレート及びエッチング選択比を示す。図9に示されるように、第12実験~第14実験では、第1処理ガス及び第2処理ガスがいずれも六フッ化タングステンガスを含まない場合に比べて、エッチング選択比が大きかった。さらに、図8から、バイアス電力が大きくなるにつれて第2領域R2のエッチングレートが大きくなることが分かる。バイアス電力が100Wである場合にエッチング選択比が最大となることが分かる。 Figure 9 is a graph showing an example of the relationship between bias power and etching characteristics. The vertical and horizontal axes of the graph in Figure 9 are the same as those of the graph in Figure 8. In the graph, REF indicates the etching rate and etching selectivity when neither the first processing gas nor the second processing gas contains tungsten hexafluoride gas. As shown in Figure 9, in the 12th to 14th experiments, the etching selectivity was higher than when neither the first processing gas nor the second processing gas contains tungsten hexafluoride gas. Furthermore, it can be seen from Figure 8 that the etching rate of the second region R2 increases as the bias power increases. It can be seen that the etching selectivity is maximum when the bias power is 100 W.

第12実験~第14実験において方法が実行された基板Wの上面を観察した。凹部R1aにおいて、エッチングの抜け性を確認した。第12実験~第14実験では、第1処理ガス及び第2処理ガスがいずれも六フッ化タングステンガスを含まない場合に比べて、エッチングの抜け性が高かった。 The upper surface of the substrate W on which the method was performed in the 12th to 14th experiments was observed. The etching permeability was confirmed in the recess R1a. In the 12th to 14th experiments, the etching permeability was higher than when neither the first processing gas nor the second processing gas contained tungsten hexafluoride gas.

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。 Although various exemplary embodiments have been described above, various additions, omissions, substitutions, and modifications may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. In addition, elements in different embodiments may be combined to form other embodiments.

例えば、基板Wは、第1領域R1と、第1領域R1上の開口を有する第2領域R2とを備えてもよい。第1領域R1は、炭素含有膜及び金属含有膜からなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでもよい。第2領域R2は、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜を含む積層膜であってもよい。 For example, the substrate W may include a first region R1 and a second region R2 having an opening on the first region R1. The first region R1 may include at least one selected from the group consisting of a carbon-containing film and a metal-containing film. The second region R2 may be a laminate film including a silicon oxide film and a silicon nitride film.

ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下の[E1]~[E11]に記載する。 Various exemplary embodiments included in this disclosure are described below in [E1] to [E11].

[E1]
(a)基板を準備する工程であり、前記基板は、第1材料を含む第1領域と、前記第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域とを含む、工程と、
(b)炭素を含む第1処理ガスから生成される第1プラズマを用いて、前記基板上に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領域上の前記堆積物から生成される化学種により、前記第2領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記第1処理ガス又は前記第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む、エッチング方法。
[E1]
(a) providing a substrate, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material;
(b) forming a deposit on the substrate using a first plasma generated from a first process gas comprising carbon;
(c) after (b), etching the second region with a chemical species generated from the deposit on the second region using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas;
Including,
11. The etching method, wherein at least one of the first process gas or the second process gas comprises a metal-containing gas.

第1処理ガスが金属含有ガスを含み第2処理ガスが金属含有ガスを含まなくてもよいし、第2処理ガスが金属含有ガスを含み第1処理ガスが金属含有ガスを含まなくてもよいし、第1処理ガス及び第2処理ガスの両方が金属含有ガスを含んでもよい。 The first process gas may contain a metal-containing gas and the second process gas may not contain a metal-containing gas, the second process gas may contain a metal-containing gas and the first process gas may not contain a metal-containing gas, or both the first process gas and the second process gas may contain a metal-containing gas.

上記エッチング方法[E1]によれば、第1領域に対する第2領域のエッチング選択比を高くできる。 The above etching method [E1] can increase the etching selectivity of the second region relative to the first region.

[E2]
前記第2材料は、シリコンを含む、[E1]に記載のエッチング方法。
[E2]
The etching method according to [E1], wherein the second material includes silicon.

[E3]
前記第1材料はシリコン窒化物を含み、
前記第2材料はシリコン酸化物を含む、[E2]に記載のエッチング方法。
[E3]
the first material includes silicon nitride;
The etching method according to [E2], wherein the second material includes silicon oxide.

[E4]
前記金属含有ガスは、タングステン及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素を含む、[E1]~[E2]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E4]
The etching method according to any one of [E1] to [E2], wherein the metal-containing gas contains at least one element selected from the group consisting of tungsten and molybdenum.

[E5]
前記金属含有ガスは、ハロゲン化タングステンガス及びハロゲン化モリブデンガスからなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、[E4]に記載のエッチング方法。
[E5]
The etching method according to [E4], wherein the metal-containing gas contains at least one selected from the group consisting of a halide tungsten gas and a halide molybdenum gas.

[E6]
(d)前記(c)の後、前記(b)及び前記(c)を繰り返す工程を更に含む、[E1]~[E5]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E6]
(d) the etching method according to any one of [E1] to [E5], further comprising the step of repeating (b) and (c) after (c).

[E7]
前記第2処理ガスは貴ガスを含む、[E1]~[E6]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E7]
The etching method according to any one of [E1] to [E6], wherein the second process gas contains a noble gas.

[E8]
前記第1処理ガスが前記金属含有ガスを含む、[E1]~[E7]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E8]
The etching method according to any one of [E1] to [E7], wherein the first process gas contains the metal-containing gas.

この場合、(b)において、金属堆積物が基板上に形成される。(c)において、第2領域上の金属堆積物から生成される化学種は、第2領域のエッチングを促進する。 In this case, in (b), a metal deposit is formed on the substrate. In (c), chemical species generated from the metal deposit on the second region promotes etching of the second region.

[E9]
前記第2処理ガスが前記金属含有ガスを含む、[E1]~[E8]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E9]
The etching method according to any one of [E1] to [E8], wherein the second process gas contains the metal-containing gas.

この場合、(c)において、金属含有ガスから生成される化学種は、第2領域のエッチングを促進する。 In this case, in (c), the chemical species generated from the metal-containing gas promotes etching of the second region.

[E10]
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存在する、[E1]~[E9]のいずれか一項に記載のエッチング方法。
[E10]
The etching method according to any one of [E1] to [E9], wherein the first region has a recess, and the second region is present within the recess.

[E11]
チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持部であり、前記基板は、第1材料を含む第1領域と、前記第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域を含む、基板支持部と、
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処理ガスは炭素を含み、前記第1処理ガス又は前記第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む、ガス供給部と、
前記チャンバ内において前記第1処理ガス及び前記第2処理ガスから第1プラズマ及び第2プラズマをそれぞれ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、前記基板上に堆積物を形成し、
前記堆積物を形成した後、前記第2プラズマを用いて、前記第2領域上の前記堆積物から生成される化学種により、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。
[E11]
A chamber;
a substrate support for supporting a substrate within the chamber, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material;
a gas supply configured to supply a first process gas and a second process gas different from the first process gas into the chamber, the first process gas comprising carbon and at least one of the first process gas or the second process gas comprising a metal-containing gas;
a plasma generating unit configured to generate a first plasma and a second plasma from the first process gas and the second process gas in the chamber, respectively;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
forming a deposit on the substrate using the first plasma;
A plasma processing apparatus configured to control the gas supply unit and the plasma generation unit so as to use the second plasma to etch the second region with chemical species generated from the deposit on the second region after the deposit is formed.

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。 From the foregoing, it will be understood that the various embodiments of the present disclosure have been described herein for purposes of illustration, and that various modifications may be made without departing from the scope and spirit of the present disclosure. Accordingly, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, with the true scope and spirit being indicated by the appended claims.

1…プラズマ処理装置、2…制御部、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…堆積物、PL1…第1プラズマ、PL2…第2プラズマ、R1…第1領域、R2…第2領域、W…基板。 1...plasma processing apparatus, 2...control section, 10...plasma processing chamber, 11...substrate support section, 12...plasma generation section, 20...gas supply section, DP...deposit, PL1...first plasma, PL2...second plasma, R1...first region, R2...second region, W...substrate.

Claims (11)

(a)基板を準備する工程であり、前記基板は、第1材料を含む第1領域と、前記第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域とを含む、工程と、
(b)炭素を含む第1処理ガスから生成される第1プラズマを用いて、前記基板上に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領域上の前記堆積物から生成される化学種により、前記第2領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記第1処理ガス又は前記第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む、エッチング方法。
(a) providing a substrate, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material;
(b) forming a deposit on the substrate using a first plasma generated from a first process gas comprising carbon;
(c) after (b), etching the second region with a chemical species generated from the deposit on the second region using a second plasma generated from a second process gas different from the first process gas;
Including,
11. The etching method, wherein at least one of the first process gas or the second process gas comprises a metal-containing gas.
前記第2材料は、シリコンを含む、請求項1に記載のエッチング方法。 The etching method of claim 1, wherein the second material includes silicon. 前記第1材料はシリコン窒化物を含み、
前記第2材料はシリコン酸化物を含む、請求項2に記載のエッチング方法。
the first material includes silicon nitride;
The etching method of claim 2 , wherein the second material comprises silicon oxide.
前記金属含有ガスは、タングステン及びモリブデンからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素を含む、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the metal-containing gas contains at least one element selected from the group consisting of tungsten and molybdenum. 前記金属含有ガスは、ハロゲン化タングステンガス及びハロゲン化モリブデンガスからなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、請求項4に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 4, wherein the metal-containing gas includes at least one selected from the group consisting of a tungsten halide gas and a molybdenum halide gas. (d)前記(c)の後、前記(b)及び前記(c)を繰り返す工程を更に含む、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, further comprising the step of repeating steps (b) and (c) after step (c). 前記第2処理ガスは貴ガスを含む、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the second process gas includes a noble gas. 前記第1処理ガスが前記金属含有ガスを含む、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first process gas includes the metal-containing gas. 前記第2処理ガスが前記金属含有ガスを含む、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the second process gas includes the metal-containing gas. 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存在する、請求項1又は2に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first region has a recess and the second region is present within the recess. チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持部であり、前記基板は、第1材料を含む第1領域と、前記第1材料とは異なる第2材料を含む第2領域を含む、基板支持部と、
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処理ガスは炭素を含み、前記第1処理ガス又は前記第2処理ガスのうち少なくとも1つが金属含有ガスを含む、ガス供給部と、
前記チャンバ内において前記第1処理ガス及び前記第2処理ガスから第1プラズマ及び第2プラズマをそれぞれ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、前記基板上に堆積物を形成し、
前記堆積物を形成した後、前記第2プラズマを用いて、前記第2領域上の前記堆積物から生成される化学種により、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 chamber;
a substrate support for supporting a substrate within the chamber, the substrate including a first region including a first material and a second region including a second material different from the first material;
a gas supply configured to supply a first process gas and a second process gas different from the first process gas into the chamber, the first process gas comprising carbon and at least one of the first process gas or the second process gas comprising a metal-containing gas;
a plasma generating unit configured to generate a first plasma and a second plasma from the first process gas and the second process gas in the chamber, respectively;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
forming a deposit on the substrate using the first plasma;
A plasma processing apparatus configured to control the gas supply unit and the plasma generation unit so as to use the second plasma to etch the second region with chemical species generated from the deposit on the second region after the deposit is formed.
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