JP7636077B2 - エッチング装置及びエッチング方法 - Google Patents

Description

本開示は、エッチング装置及びエッチング方法に関する。

低温環境下でエッチングすることによりシリコン酸化膜にホール等を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。アスペクト比が高くなるほど、エッチングにて生成された反応生成物がホール等の底部にたまり揮発しにくいことによりエッチングレートが低下する現象、所謂デプスローディングが発生し易くなる。

特開平７－２２３９３号公報

本開示は、デプスローディングの発生を抑えつつ、エッチングを促進することができる技術を提供する。

本開示の一の態様によれば、処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置された基板支持台と、エッチングガスからプラズマを生成するプラズマ生成部と、制御部とを有し、基板に含まれる被エッチング膜をエッチングするエッチング装置であって、前記制御部は、（ａ）前記処理チャンバ内に配置された前記基板支持台の上に前記被エッチング膜を含む前記基板を提供する工程と、（ｂ）前記基板支持台の温度を設定する工程と、（ｃ）前記エッチングガスからプラズマを生成する工程と、（ｄ）前記基板の温度を、前記基板のエッチングにより生成された反応生成物が揮発する温度まで上昇させる工程と、（ｅ）前記基板の温度を、前記エッチングガスのエッチャントが前記基板に吸着する温度まで下降させる工程と、（ｆ）前記（ｄ）の工程と前記（ｅ）の工程とを所定の回数繰り返す工程と、を含む工程を実行するように構成される、エッチング装置が提供される。

一の側面によれば、デプスローディングの発生を抑えつつ、エッチングを促進することができる。

実施形態に係るエッチングモデルの一例を示す図。 実施形態１，２に係るエッチング方法による実験結果の一例を示すグラフ。 実施形態３に係るエッチング方法の一例を示すフローチャート。 実施形態４に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャート。 図４のエッチング方法を説明するための図。 実施形態５に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャート。 実施形態６に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャート。 実施形態に係るエッチング装置の一例を示す断面模式図。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［デプスローディングとエッチング］
はじめに、デプスローディング（Ｄｅｐｔｈ Ｌｏａｄｉｎｇ）によるエッチングレートの低下について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係るエッチングモデル（構造）の一例を示す図である。実施形態に係るエッチングモデルでは、基板Ｗは被エッチング膜３及びマスク２を含む。被エッチング膜３は、マスク２に形成されたパターンを介してエッチングされ、これにより被エッチング膜３にホール又は溝（以下、凹部４という。）が形成される。

エッチング時間の経過により凹部４のアスペクト比（ＡＲ:Aspect Ratio）が２０程度又はそれ以上になると、凹部４の底部にてエッチングにより生成された反応生成物（Ｂｙ－Ｐｒｏｄｕｃｔ）が排出され難くなりエッチングレートが低下する現象、所謂デプスローディングが生じる。デプスローディングの現象は、アスペクト比が５０以上で顕著になる。以下、本明細書中では、２０以上のアスペクト比を高アスペクト比といい、２０未満のアスペクト比を低アスペクト比という。高アスペクト比の凹部４の底部では、低アスペクト比の凹部４の底部よりも圧力が高くなるためにデプスローディングの効果が大きい。

例えばＨＡＲＣ（High Aspect Ratio Contact）では、凹部４が深くなるほど凹部４の反応生成物が排出され難くなり、デプスローディングが発生し、スループットを悪化させる。また、凹部４の底部における形状も悪化する。

図１（ａ）は、基板の温度が常温よりも低い場合のエッチングを模式的に示す。図１（ｂ）は、基板の温度が高い（常温以上）場合のエッチングを模式的に示す。基板の温度が常温よりも低い場合、基板へのエッチャントの吸着量（反応活性種の生成量）が増える。この場合、低アスペクト比（ｌｏｗ ＡＲ）の領域におけるエッチングレート（Ｅ／Ｒ）は高い。また、エッチングが促進されるため、エッチング中に生成される反応生成物５の生成量は多いが、凹部４からの反応生成物５の排出速度は遅い。このため、図１（ａ）のモデル（構造）に示すように、反応生成物５が排出され難く、高アスペクト比の領域ではデプスローディングが顕在化する。また、凹部４の形状が悪化し、凹部４の底部がとがったり、凹部４の側壁が垂直にならず、凹部４の形状に撚れが発生したりする恐れがある。ただし、被エッチング膜３の間口に対して凹部４の側壁が広がるボーイング形状（Ｂｏｗｉｎｇ）は発生し難い。

基板の温度が高くなると、反応生成物５が揮発し易くなり、図１（ｂ）のモデルに示すように反応生成物５が凹部４から排出されるが、凹部４の底部へのエッチャントの吸着量が減り、エッチングレートは高くならない。また、凹部４の底部はフラットで凹部４の側壁は略垂直に近くなる。ただし、凹部４にボーイング形状６が発生し易くなる。

[実施形態]
以上から、エッチングの促進（反応生成物５の生成）及び反応生成物５の凹部４からの排出のバランスにより、デプスローディングの発生、エッチングレートの高低及び凹部４の形状が決まる。そこで、一実施形態に係るエッチング方法では、高アスペクト比の領域においてもデプスローディングの発生を抑えつつ、エッチングを促進し、凹部４の先端の先細りを抑制し、垂直にするエッチングの手法を提案する。

図２は、一実施形態に係るエッチング方法による実験結果の一例を示すグラフである。この実験では、後述するエッチング装置１（図８参照）を用いて、処理チャンバ１０内に配置された基板支持台２０に被エッチング膜を含む基板Ｗを載置してエッチングを行った。実験中、以下の条件に従い処理チャンバ１０内にエッチングガスを供給し、基板支持台２０の温度を制御し、エッチングを行った。

＜条件＞
被エッチング膜：シリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）とシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を交互に積層した積層膜
エッチングガス：ハロゲン含有ガス、フルオロカーボンガス
基板支持台の温度：－４０℃

この実験では、処理チャンバ内を比較的高い圧力（２７ｍＴｏｒｒ：３．６Ｐａ）に制御し、上記条件でエッチングを行った場合を参考例として図２の曲線ｅに示す。これに対して、処理チャンバ内を比較的低い圧力（１０ｍＴｏｒｒ：１．３Ｐａ）に制御し、上記条件でエッチングを行った場合を実施形態１として図２の曲線ｆに示す。更に、処理チャンバ内を比較的高い圧力（２７ｍＴｏｒｒ）に制御し、上記条件でエッチングを行う際、エッチングガスにアルゴンガスを２００ｓｃｃｍ及びＯ_２ガスを２ｓｃｃｍ添加してエッチングガスを希釈した場合を実施形態２として図２の曲線ｇに示す。なお、Ｏ_２ガスは凹部４の間口を広げるためにエッチングガスに添加したものであり、エッチングガスの希釈化のためにＯ_２ガスは添加しなくてもよい。

図２の横軸はプロセス時間（エッチング時間）を示し、縦軸はInterval E/Rを示す。Interval E/Rは以下の式で示され、エッチングレートに対応する。
Interval E/R＝Ｄ_ｎ－Ｄ_ｎ－１／（ｔ_ｎ－ｔ_ｎ－１）
式中のｎはエッチングレートの測定点、ｔは時間、Ｄは凹部４の深さを示す。ｎ＝１の測定点に関して時間ｔをｔ_０＝０（ｍｉｎ）、深さＤをＤ_０＝０（ｎｍ）として計算した。

この結果、参考例の曲線ｅでは、プロセス時間の経過に従い急激にInterval E/Rが減少した。これは、プロセスの初期では図８の基板支持台２０の温度が－４０℃と低いためにエッチャントの供給量が多くInterval E/Rが高くなったと考えられる。また、Interval E/Rが高く反応生成物の生成量が増えたが、プロセス時間の経過に従い凹部４が深くなるため処理チャンバ１０内の圧力が高くなり凹部４から反応生成物が排出され難くなる。以上から、プロセス時間が長くなるとデプスローディングが発生し、Interval E/Rの低下（エッチングレートの低下）が顕著になったと考えられる。

これに対して、実施形態１の曲線ｆ及び実施形態２の曲線ｇでは、参考例のような急激なInterval E/Rの減少は生じず、プロセス時間に対するエッチングレートの低下は緩やかになった。つまり、実施形態１の曲線ｆでは、処理チャンバ１０内の圧力を参考例よりも低く制御したために凹部４の底部から反応生成物が排出され易くなり、デプスローディングの発生を抑制でき、エッチングレートの低下が緩やかになった。また、実施形態２の曲線ｇでは、アルゴンガスによりエッチャントが希釈化され、参考例よりも基板へのエッチャントの供給量が減り、これによって反応生成物の生成量が減ったため、デプスローディングの発生を抑制でき、エッチングレートの低下が緩やかになった。

参考例では、プロセス時間の経過に従い急激にInterval E/Rが減少する。そうすると、例えば異なる径や幅が混在するマスク２のパターンに被エッチング膜３をエッチングする場合、異なる径や幅の凹部４のエッチングレートの差が大きくなるおそれがある。一方、実施形態１のエッチング方法における低圧化及び実施形態２のエッチング方法におけるエッチングガスの希釈によれば異なる径や幅の凹部４のエッチングレートの変化量が低減する。よって、実施形態１，２のエッチング方法によれば、例えば異なる径や幅が混在するマスク２のパターンに被エッチング膜３をエッチングする場合であっても、異なる径や幅の凹部４のエッチングレートの差を低減でき、プロセス時間の経過によるエッチングレートの低下を緩やかにできる。

ただし、実施形態１、２のエッチング方法では、参考例と比べて全体のエッチングレートが低下し、特にエッチングの初期（低アスペクト比の領域）においてエッチングレートが低い傾向が見られた。そこで、発明者は、全体のエッチングレートを低下させず、かつエッチングレートの急激な減少が生じないエッチング方法を導出した。図３は、実施形態３に係るエッチング方法の一例を示すフローチャートである。本明細書及び図面において、高周波（ＲＦ：Radio Frequency)のうち、基板支持台２０又は基板支持台２０に対向する電極に供給し、主にプラズマ生成に寄与する周波数を有する高周波をＨＦと表記する。また、基板支持台２０に供給し、主にプラズマ中のイオンの引き込みに寄与する周波数を有する高周波をＬＦと表記する。ＨＦの周波数は、ＬＦの周波数よりも高い。ＨＦ、ＬＦはそれぞれパルス状に供給されてもよい。ＨＦ電力をソース電力ともいい、ＬＦ電力をバイアス電力ともいう。

図３に示すように、実施形態３に係るエッチング方法は、Ｓ１～Ｓ６のステップを有する。まず、ステップＳ１において、処理チャンバ１０内に配置された基板支持台２０の上に被エッチング膜３を含む基板Ｗを提供する。次に、ステップＳ２において、基板支持台２０の温度を設定する。一例では、ステップＳ２において基板支持台２０の温度を－４０℃以上２０℃以下に設定することが好ましい。例えば、基板支持台２０の温度を－４０℃に設定する。ステップＳ２では、基板支持台２０の温度を設定することに替えて基板の温度を設定してもよい。基板の温度を、－４０℃以上２０℃以下に設定することが好ましい。ここで、基板支持台２０の上面と基板の裏面との間に伝熱ガスを供給することで、基板支持台２０の温度と基板の温度を略同一にできる。

次に、ステップＳ３において、ＨＦパワー（プラズマ生成用の高周波電力）を供給し、処理チャンバ１０に供給されたエッチングガスからプラズマを生成する。次に、ステップＳ４において、基板Ｗの温度を上昇させ、生成されたプラズマを用いて被エッチング膜３をエッチングする。次に、ステップＳ５において、基板Ｗの温度を下降させ、生成されたプラズマを用いて被エッチング膜３をエッチングする。ここで、ステップＳ４においては基板支持台２０にバイアス電力（一例では、ＬＦ）を供給する。ステップＳ５においては基板支持台２０にバイアス電力（一例では、ＬＦ）を供給しない。次に、ステップＳ６において、ステップＳ４とステップＳ５の工程を所定の回数繰り返したかを判定する。所定の回数は、１以上の整数に予め設定されている。ステップＳ６において、所定の回数繰り返したと判定されるまでステップＳ４とステップＳ５の工程を繰り返し実行し、所定の回数繰り返したと判定されたとき、本処理を終了する。なお、ステップＳ４とステップＳ５の工程は順番を逆にしてステップＳ５を実行した後にステップＳ４を実行してもよい。

実施形態３に係るエッチング方法によれば、Ｓ３では、エッチングガスからプラズマを生成することで、生成されたプラズマからエッチャントが基板表面に供給（吸着）され、エッチングが進行する。同時に反応生成物（エッチング副生成物、Ｂｙ－Ｐｒｏｄｕｃｔ）が凹部４の底部周辺に生成される。

次いでＳ４では、基板Ｗの温度を予め設定された温度まで上昇させることで生成された反応生成物の凹部４からの排出を促進させる。例えば、ステップＳ４では、基板の温度を、反応生成物が揮発する温度まで上昇させる。ステップＳ５では、再び基板温度を下げ、エッチングを行う。ステップＳ５では、基板の温度が低い方がエッチャントが吸着しやすいため、基板の温度を、十分な量のエッチャントが基板に吸着する温度まで下降させる。ステップＳ５では、基板の温度を－４０℃以上２０℃以下に設定してもよい。ステップＳ４の基板の温度は、ステップＳ５で設定した基板の温度よりも高い。ステップＳ４とステップＳ５の基板の温度の差分は、１０℃以上であることが好ましい。ステップＳ４では、基板の温度を１０℃以上３０℃以下に設定してもよい。

［実施形態４～６］
次に、図３に示したエッチング方法におけるステップＳ４とステップＳ５の繰り返し処理で行うエッチングの方法について、実施形態３の具体的な形態としての実施形態４～６の３つの方法を説明する。実施形態４～６では、図３のステップＳ５の後にステップＳ４を実行する処理を繰り返す例を挙げて説明するが、ステップＳ４の後にステップＳ５を実行してもよい。

ＨＦ周波数の例は、４０ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ等であり、ＬＦ周波数の例は、４００ｋＨｚ、３ＭＨｚ、１３ＭＨｚ、等であるがこれに限らない。主にイオンの引き込みに寄与するバイアス用の電圧は、高周波（ＲＦ）に限らず、負極性のパルス周波数を有する直流電圧でもよい。このときのパルス周波数は、１００ｋＨｚ以上８００ｋＨｚ以下でよく、一例としては４００ｋＨｚでよい。高周波電力（ＲＦパワー）は、ＨＦパワー（プラズマ生成用の高周波電力）が５ｋＷ、ＬＦパワー（バイアス用の高周波電力）が１０ｋＷ等に設定してもよく、一般に高アスペクト比になるにつれて使用するパワーが大きくなる。

＜実施形態４＞
まず、実施形態３の一例である実施形態４に係るエッチング方法の一例について図４及び図５を参照しながら、説明する。図４は、実施形態４に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャートである。図５は、図４のエッチング方法を説明するための図である。

実施形態４に係るエッチング方法では、ＨＦは連続波であり、エッチングの間、基板支持台２０又は基板支持台２０に対向する電極（図８のシャワーヘッド２５）に供給される。ＨＦパワーにより、エッチングガスからプラズマが生成され、基板Ｗ上の被エッチング膜３がプラズマによりエッチングされる。

実施形態４に係るエッチング方法では、ＬＦはパルス波であり、エッチングの間、基板支持台２０に供給され、これにより、基板の温度が制御される。実施形態４では、図４に示すＡ期間にＬＦをオフ（Ｏｆｆ）又はロー（ｌｏｗ）に制御することで、図３のステップＳ５を実行する。例えば、１サイクル目のＡ期間には、ＬＦはオフ又はローに制御され、プラズマ中のイオンを基板へ引き込む量が少なくなるためプラズマからの入熱が減る。その結果、基板の温度が下がる。これにより、凹部４へのエッチャントの吸着（供給）を増やすことができる。つまり、基板の温度が低い方がエッチャントが吸着しやすいため、基板の温度を、十分な量のエッチャントが基板に吸着する温度まで下げ、エッチングを促進させる。

また、Ｂ期間にＬＦをオン（Ｏｎ）又はハイ（ｈｉｇｈ）に制御することで、図３のステップＳ４を実行する。１サイクル目のＢ期間には、ＬＦはオン又はハイに制御され、プラズマ中のイオンを基板へ引き込む量が多くなるためプラズマからの入熱が増える。その結果、基板の温度が上がる。これにより、反応生成物５が脱離しやすくなる。つまり、図５（ｂ）のＳｔｅｐ２に示すように、基板Ｗの温度を予め設定された温度まで上昇させることで生成されたエッチングによる反応生成物の排出（脱離）が促進する。しかし、エッチャントの供給が減る。

そこで、次の２サイクル目のＡ期間には、再びＬＦがオフ又はローに制御される。これにより、再び基板の温度が下がり、凹部４へのエッチャントの吸着が増え、エッチングが促進される。

Ｂ期間は、エッチング中に反応生成物５を揮発させ、凹部４から除去可能な温度領域に基板を昇温させるようにＬＦパワーが制御される。これにより、反応生成物の排出（脱離）が促進する。なお、基板支持台（載置台）は一例では－４０℃程度の温度に維持されているため、Ａ期間及びＢ期間において、それぞれ設定される基板の温度はある時定数τで変化して飽和する。

以上のように、実施形態４では、各サイクルにおいてＡ期間の基板の降温とＢ期間の基板の昇温とを交互に繰り返すことで、Ａ期間ではエッチャントの吸着およびエッチングを促進し、Ｂ期間では反応生成物５の排出（脱離）を促進する。これを所定の回数繰り返し、エッチャントの吸着およびエッチングの促進と反応生成物の排出（脱離）を交互に行うことでエッチングの促進とデプスローディングの発生のトレードオフを解消する。これにより、実施形態４のエッチング方法によれば、デプスローディングの発生を抑えつつ、エッチングを促進することができる。この結果、スループットを高めることができる。また、凹部４の形状にボーイングや撚れが生じることを抑制し、凹部４の側壁を略垂直に形成できる。

１サイクルの周期は、一例では０．０１ミリ秒以上１０秒以下（周波数では０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下）であってよく、１ミリ秒以上１秒以下（周波数では１Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下）であってよく、１０ミリ秒以上５００ミリ秒（１００Ｈｚ以上２Ｈｚ以下）以下であってもよい。１サイクルの時間に対するＬＦをオン又はハイに制御する時間、つまり、Ｂ期間／（Ａ期間＋Ｂ期間）を示すデューティー比（Ｄｕｔｙ）は、好ましくは１０％以上７０％以下であり、より好ましくは３０％以上５０％以下である。上記のＨＦ周波数、ＬＦ周波数、１サイクルの周期（周波数）及びデューティー比等は、後述する実施形態５、６についても同様に適用されてよい。なお、本明細書中における「ハイ（ｈｉｇｈ）」と「ロー（ｌｏｗ）」との関係について、「ハイ（ｈｉｇｈ）」は「ロー（ｌｏｗ）」よりも高いレベル（電力レベル）であることを示している。言い換えると「ハイ（ｈｉｇｈ）」を第１レベル、「ロー（ｌｏｗ）」を第２レベルとした場合、第１レベルは第２レベルよりも高い。

＜実施形態５＞
次に、実施形態３の一例である実施形態５に係るエッチング方法の一例について図６を参照しながら説明する。図６は、実施形態５に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャートである。実施形態５に係るエッチング方法では、ＨＦをパルス制御する点が実施形態４と異なる。

ＬＦをパルス制御する点は実施形態４と同じであり、Ａ期間にＬＦをオフ又はローに制御し、Ｂ期間にＬＦをオン又はハイに制御する。加えて実施形態５では、Ａ期間にＨＦをオン又はハイに制御し、Ｂ期間にＨＦをオフ又はローに制御する。なお、ＨＦは、基板支持台２０又は基板支持台２０に対向する電極に供給する。

これによれば、Ａ期間は、ＬＦはオフ又はローに制御され、プラズマ中のイオンを基板へ引き込む量が少なくなるためプラズマからの入熱が減る。その結果、基板の温度が下がる。これにより、凹部４へのエッチャントの吸着（供給）およびエッチングを促進することができる。さらに、Ａ期間においてＨＦはオン又はハイに制御される。その結果、Ａ期間ではプラズマの生成が促進されるため、エッチャントの吸着量が増え、エッチングが促進される。これに対して、Ｂ期間ではＬＦはオン又はハイに制御され、プラズマ中のイオンを基板へ引き込む量を多くしてプラズマからの入熱を増やし、基板の温度を上昇させる。これにより、エッチングによる反応生成物の排出（脱離）を促進することができる。さらに、Ｂ期間においてＨＦはオフ又はローに制御される。その結果、プラズマの生成量が減り、凹部４へのエッチャントの吸着量が減ることで反応生成物の生成量が減少する。

以上のように、実施形態５では、ＬＦのパルス制御に加えてＨＦのパルス制御によりエッチャントの供給量、エッチングの促進及び反応生成物の排出を制御する。つまり、Ａ期間における基板の降温によるエッチャント供給量の増加及びエッチングの促進、及びＢ期間における基板の昇温によるエッチャント供給量の減少及び反応生成物の排出（脱離）を交互に繰り返す。これにより、反応生成物５の排出効率を高め、デプスローディングの発生を抑制しつつ、エッチングを促進することができる。加えて凹部４の形状を更に改善できる。

なお、実施形態４、５では、ＬＦの波形及び／又はＨＦの波形を矩形波とする例を挙げたが、これに限らない。ＬＦの波形、ＨＦの波形は矩形波だけでなく、立ち上がりのスローアップ又は立ち下がりのスローダウンの少なくともいずれかを含む略矩形波を印加してもよい。実施形態６においても同様である。

＜実施形態６＞
次に、実施形態３の一例である実施形態６に係るエッチング方法の一例について図７を参照しながら説明する。図７は、実施形態６に係るエッチング方法の一例を示すタイムチャートである。実施形態６に係るエッチング方法では、図７（ａ）（ｂ）に示すように、基板支持台２０と基板Ｗの間に供給する伝熱媒体をパルス状に圧力を高低させて供給する点が実施形態５と異なる。また、図７（ｂ）に示すように、基板支持台２０と基板Ｗの間に供給する伝熱媒体及び基板支持台２０に設けられた後述する図８の静電チャック１０６の電極１０６ａへの吸着電圧をパルス状に供給する点が実施形態５と異なる。なお、実施形態６では、ＬＦ及びＨＦをパルス制御する点は実施形態５と同じであるが、実施形態４と同様にＬＦをパルス制御し、ＨＦを連続波としてもよい。

伝熱媒体の供給は、基板支持台２０と基板Ｗの間の伝熱効率を高める。よって、伝熱媒体の流量制御により基板支持台２０と基板Ｗの間の圧力を変えることにより、基板の温度を変えることができる。なお、実施形態６では伝熱媒体としてＨｅガスを用いるが、他の不活性ガスを用いてもよい。

実施形態６では、具体的には、Ａ期間にはＬＦをオフ又はローに制御し、Ｂ期間にはＬＦをオン又はハイに制御する。また、Ａ期間にはＨＦをオン又はハイに制御し、Ｂ期間にはＨＦをオフ又はローに制御する。

加えて実施形態６では基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力（Ｈｅ Ｂ．Ｐ．：Ｈｅ Ｂａｃｋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を制御する。一例としては、伝熱ガス供給源８５から伝熱ガスライン１３０を介して基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間にＨｅガス等の伝熱媒体が供給され、その流量がハイ又はローに制御される。また、温調媒体（温調流体）が、図８に示すチラー１０７で所望の温度に制御される。温調媒体は、チラー１０７から出力され、流路入口１０４ｂへ流入し、流路１０４ａを通って流路出口１０４ｃから流出し、チラー１０７へ戻る。実施形態６では、チラー１０７により供給される温調媒体を流路１０４ａに流す場合において、Ｈｅガスの流量を変化させて基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を制御する。

チラー１０７により制御する温調媒体の温度が予め設定された閾値の温度よりも高い場合、図７（ａ）に示すように、Ａ期間においてＨｅガスの流量をローに制御することで基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を下げる。これにより、Ａ期間は伝熱効率を下げ、基板支持台２０の流路を流れる温調媒体により温められた基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えにくくすることで、基板Ｗの温度を下げる。これにより、凹部４へのエッチャントの吸着（供給）およびエッチングを促進することができる。一方、Ｂ期間ではＨｅガスの流量をハイに制御することで基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を上げる。これにより、Ｂ期間は伝熱効率を上げ、温調媒体により温められた基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えやすくすることで、基板の温度を上げる。これにより、凹部４からの反応生成物５の排気（離脱）を促進することができる。

チラー１０７により制御する温調媒体の温度が予め設定された閾値の温度よりも低い場合、図７（ｂ）に示すように、Ａ期間においてＨｅガスの流量をハイに制御することで基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を上げる。これにより、Ａ期間は伝熱効率を上げ、温調媒体により冷やされた基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えやすくすることで、基板の温度を下げる。これにより、凹部４へのエッチャントの吸着およびエッチングを促進することができる。一方、Ｂ期間ではＨｅガスの流量をローに制御することで基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を下げる。これにより、Ｂ期間では伝熱効率を下げ、基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えにくくすることで、基板の温度を上げる。これにより、凹部４からの反応生成物５の排出を促進することができる。

更に、図８の静電チャック１０６の電極１０６ａへの吸着電圧をハイ又はローに制御してもよい。静電チャック１０６の吸着電圧を変更することにより、静電チャック１０６と基板Ｗとの間の伝熱特性を変化させ、基板Ｗの温度を調整することができる。例えば、静電チャック１０６への吸着電圧を大きくすることは熱伝導性を向上させ、吸着電圧を小さくすることは熱伝導性を低下させる。これにより、基板Ｗの温度を変更することができる。

例えば、図７（ｂ）において、Ａ期間では吸着電圧をハイに制御する。これにより、Ａ期間においては伝熱効率を上げ、温調媒体により冷やされた基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えやすくすることで、基板の温度を下げる。これにより、凹部４へのエッチャントの吸着およびエッチングを促進することができる。Ｂ期間では吸着電圧をローに制御する。これにより、Ｂ期間は伝熱効率を下げ、温調媒体により冷やされた基板支持台２０の温度を基板Ｗに伝えにくくすることで、基板の温度を上げる。これにより、凹部４からの反応生成物５の排気を促進することができる。温調媒体の制御温度により吸着電圧をハイに制御する期間、ローに制御する期間は入れ替わる。図示しないが図７（ａ）において基板支持台２０の温度が温調媒体により温められている場合には、Ａ期間では吸着電圧をローに制御し、Ｂ期間では吸着電圧をハイに制御する。

以上に説明した、ＬＦの制御、ＨＦの制御、伝熱媒体による基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力の制御、チラー１０７の温度の制御、静電チャック１０６の吸着電圧の制御のうち少なくとも１つを用いて基板Ｗの温度を昇降させ、図３のステップＳ４及びステップＳ５を実行することができる。さらに、ＬＦの制御、ＨＦの制御、伝熱媒体による基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力の制御、チラー１０７の温度の制御、静電チャック１０６の吸着電圧の制御のうち少なくとも２つを用いて基板Ｗの温度を昇降させてもよい。

具体的には、図４は、ＬＦ電力のハイ及びロー制御、或いはオン及びオフ制御により基板Ｗの温度を制御している例である。図６は、ＨＦ電力及びＬＦ電力のハイ及びロー制御、或いはオン及びオフ制御により基板Ｗの温度を変更している例である。図７（ａ）は、ＨＦ電力、ＬＦ電力及びＨｅの圧力のハイ及びロー制御、或いはオン及びオフ制御により基板Ｗの温度を制御している例である。図７（ｂ）は、ＨＦ電力、ＬＦ電力、Ｈｅの圧力、及び静電チャック１０６の電極１０６ａへの吸着電圧のハイ及びロー制御、或いはオン及びオフ制御により基板Ｗの温度を制御している例である。図４、図６、図７（ａ）の具体例のそれぞれにおいて、さらに静電チャック１０６の電極１０６ａへの吸着電圧を変更する制御により温度を変更することができる。

図４及び図６では、一例として低温の温調媒体が基板支持台２０を通流しているとき、ＬＦがローに制御されているとき吸着電圧をハイに制御し、ＬＦがハイに制御されているとき吸着電圧をローに制御する。これにより、Ａ期間において基板温度を効率的に低下させることができ、Ｂ期間において基板温度を効率的に上昇させることができる。他の例においても、チラーが制御する温調媒体の温度により吸着電圧をハイ又はローに制御するタイミングは異なる。この例において、伝熱媒体の圧力を吸着電圧の高低に合わせて高低させてもよい。

以上のように、実施形態６では、ＬＦのパルス制御に加えて基板支持台２０と基板Ｗの間に供給するＨｅガスの熱伝導を制御する。これにより、各サイクルにおいてＡ期間の基板の降温とＢ期間の基板の昇温とを促進することで、Ａ期間にはエッチングを促進し、Ｂ期間には反応生成物５の排出を促進できる。これを所定の回数繰り返すことで、エッチングの促進と反応生成物の排出を交互に行う。これにより、反応生成物の排出効率を更に高め、デプスローディングの発生を効果的に抑制しつつ、エッチングを効果的に促進することができる。また、凹部４の形状を良好な垂直形状に改善できる。

なお、実施形態６では、ＬＦのパルス制御を行わずに、Ｈｅガスによる前記圧力のパルス制御のみを行ってもよい。

［エッチング装置］
以上に説明した各実施形態及び各実施例に係るエッチング方法を実行可能なエッチング装置１の一例について、図８を参照して説明する。図８は、実施形態に係るエッチング装置１の一例を示す断面模式図である。本開示のエッチング装置１は、処理チャンバ１０、ガス供給源１５、電源３０、排気装置６５及び制御部１００を含む。また、エッチング装置１は、基板支持台２０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２５を含む。基板支持台２０は、処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド２５は、基板支持台２０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２５は、処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。シャワーヘッド２５の外周にはリング状の絶縁部材４０が配置されている。処理チャンバ１０は、シャワーヘッド２５、処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持台２０により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。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に供給するためのガス供給口４５と、プラズマ処理空間１０ｓからガスを排出するためのガス排出口６０とを有する。処理チャンバ１０の側壁１０ａは接地される。シャワーヘッド２５及び基板支持台２０は、処理チャンバ１０筐体とは電気的に絶縁される。側壁１０ａには搬送口が設けられ、ゲートバルブＧにより搬送口を開閉することにより処理チャンバ１０への基板Ｗの搬入及び処理チャンバ１０からの基板Ｗの搬出が行われる。

基板支持台２０は、基台１０４及び静電チャック１０６を含む。基台１０４及びシャワーヘッド２５は、導電性部材を含む。基台１０４の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャック１０６は、基台１０４の上に配置される。静電チャック１０６の上面は、基板支持面を有する。静電チャック１０６は、絶縁性のプレート１０６ｂ内に導電性の電極１０６ａが埋設された構成を有する。

基板支持台２０は、基板支持台２０及び基板Ｗ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、温調媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。本開示では、基台１０４に流路１０４ａが設けられ、ブラインのような温調媒体がチラー１０７で所望の温度に制御される。温調媒体は、チラー１０７により供給され、流路入口１０４ｂから流入し、流路１０４ａを通って流路出口１０４ｃから流出し、チラー１０７へ戻る。また、伝熱ガス供給源８５から伝熱ガスライン１３０を介して基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間にＨｅガス等の伝熱媒体が供給される。

シャワーヘッド２５は、ガス供給源１５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２５は、少なくとも１つのガス供給口４５、少なくとも１つのガス拡散室（図８の例ではガス拡散室５０ａ、５０ｂ、及び複数のガス導入口５５を有する。ガス供給口４５に供給された処理ガスは、ガス拡散室５０ａ、５０ｂを通過して複数のガス導入口５５からプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド２５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。

ガス供給源１５は、少なくとも１つのガスソースを有し、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応するガスソースからそれぞれに対応の流量制御器を介してシャワーヘッド２５に供給するように構成される。各流量制御器は、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、ガス供給源１５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つの整合器（インピーダンス整合回路）を介して処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源を含む。ＲＦ電源は、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、基板支持台２０の導電性部材及び／又はシャワーヘッド２５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電源は、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信号を基板支持台２０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電源は、プラズマ生成用の高周波電力を供給する高周波電源３２及びバイアス用の高周波電力を供給する高周波電源３４を含む。高周波電源３２は、第１整合器３３を介して基板支持台２０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。本開示では、高周波電源３２は、基板支持台２０の導電性部材である基台１０４に結合されるが、シャワーヘッド２５の導電性部材に結合されてもよい。

一実施形態において、電源３０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た第１のＲＦ生成部を有してもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、基板支持台２０の導電性部材及び／又はシャワーヘッド２５の導電性部材に供給される。高周波電源３４は、第２整合器３５を介して基板支持台２０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、電源３０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た第２のＲＦ生成部を有してもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、基板支持台２０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、処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源があってもよい。ＤＣ電源は、基板支持台２０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た第１のＤＣ生成部を有してもよい。生成された第１のＤＣ信号は、基板支持台２０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１０６内の電極１０６ａ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、ＤＣ電源１１２から静電チャック１０６内の電極１０６ａに直流電圧が印加され、これにより、基板Ｗが静電チャック１０６に吸着保持される。種々の実施形態において、第１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のＤＣ生成部は、ＲＦ電源に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部が後述する第２のＲＦ生成部に代えて設けられてもよい。

排気装置６５は、例えば処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口６０に接続され得る。排気装置６５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。

制御部１００は、本開示において述べられる種々の工程をエッチング装置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１００は、ここで述べられる種々のエッチング方法の各工程を実行するようにエッチング装置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１００の一部又は全てがエッチング装置１に含まれてもよい。制御部１００は、例えばコンピュータを含んでもよい。コンピュータは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０５、記憶部、及び通信インターフェースを含んでもよい。処理部１０５は、記憶部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。記憶部は、ＲＡＭ１１５（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ１１０（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。記憶部は、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は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してエッチング装置１との間で通信してもよい。

［その他］
被エッチング膜３は、シリコン含有膜であってもよい。シリコン含有膜の一例としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜、シリコン酸化膜とポリシリコン膜の積層膜が挙げられる。ただし、被エッチング膜３は、シリコン含有膜に限定されず、有機膜、Ｌｏｗ－Ｋ膜又はその他の所望の膜であってよい。

マスク２は、被エッチング膜３との選択比がとれる膜であれば種類は問わない。例えば、被エッチング膜３がシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜、シリコン酸化膜とポリシリコン膜の積層膜の場合には、カーボン含有マスクやメタル含有マスクを用いてよい。被エッチング膜３が有機膜の場合には、シリコン酸化膜等からなるマスクを用いてよい。

エッチングガスは、被エッチング膜３がシリコン含有膜の場合、ハロゲン含有ガス（例えば、フルオロカーボンガス、ハイドロフルオロカーボンガス等、ＮＦ_３ガス、ＳＦ_６ガス及びこれらの組み合わせ）を用いることができる。さらに、これらのガスにＡｒガス等の不活性ガスを希ガスとして添加してもよい。

［付記１］
以上、（ａ）処理チャンバ内に配置された基板支持台の上に被エッチング膜を含む基板を提供する工程と、（ｂ）前記基板支持台の温度を設定する工程と、（ｃ）エッチングガスからプラズマを生成する工程と、（ｄ）前記基板の温度を上昇させる工程と、（ｅ）前記基板の温度を下降させる工程と、（ｆ）前記（ｄ）の工程と前記（ｅ）の工程とを所定の回数繰り返す工程と、を含むエッチング方法について説明した。（ｄ）の前記基板の温度を上昇させる工程は、被エッチング膜のエッチングにより生成された反応生成物を離脱させる工程としてもよい。（ｅ）の前記基板の温度を下降させる工程は、被エッチング膜にエッチャントを吸着させる工程としてもよい。

［付記２］
一実施形態において、処理チャンバ１０に結合される直流（ＤＣ）電源は、シャワーヘッド２５を構成する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た第２のＤＣ生成部を有してもよい。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド２５を構成する導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。なお、第２のＤＣ生成部は、導電性部材に結合するＲＦ電源からのＲＦ電力に重畳して印加するよう構成されてもよい。

［付記３］
実施形態６では、チラー１０７が温調媒体を一定の温度（高温又は低温）に制御している状態において、Ｈｅガス等の伝熱媒体の流量制御により基板Ｗの裏面と基板支持台２０の表面との間の圧力を制御する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、チラー１０７による温調媒体の温度制御と、伝熱媒体による前記圧力制御と、の少なくともいずれかにより基板の温度を制御してもよい。チラー１０７による温度制御では、２つのタンク内に高温及び低温に制御された温調媒体をそれぞれ用意し、２つのタンク内から供給する高温及び低温の温調媒体のそれぞれの流量を調節することで所望の温度の温調媒体を流路１０４ａに供給してもよい。また、チラー１０７による温度制御では、１つのタンクに温調媒体を溜め、タンク内の温調媒体を所望の温度に調整しながら温調媒体を流路１０４ａに供給してもよい。実施形態６では、ＬＦのパルス制御を行っても行わなくてもよく、伝熱媒体による前記圧力制御及びチラー１０７による温調媒体の温度制御の少なくともいずれかを行ってもよい。

［付記４］
一実施形態において、（ｅ）の工程における前記基板の温度は、－１２０℃以上４０℃以下であってもよい。

以上に説明したように、各実施形態及び各実施例のエッチング方法及びエッチング装置によれば、デプスローディングの発生を抑えつつ、エッチングを促進することができる。また、被エッチング膜３の凹部４の形状を良好にすることができる。また、例えば異なる径や幅が混在するマスク２のパターンに被エッチング膜３をエッチングする場合、異なる径や幅の凹部４のエッチングレートの差を低減することができる。

今回開示された各実施形態及び各実施例に係るエッチング方法及びエッチング装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。各実施形態及び各実施例は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態及び実施例に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

本開示のエッチング装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。

１ エッチング装置
２ マスク
３ 被エッチング膜
４ 凹部
５ 反応生成物
１０ 処理チャンバ
１０ｓ プラズマ処理空間
２０ 基板支持台
３２ 高周波（ＨＦ）電源
３４ 高周波（ＬＦ）電源
１００ 制御部
Ｗ 基板

Claims (14)

1. 処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配置された基板支持台と、エッチングガスからプラズマを生成するプラズマ生成部と、制御部とを有し、基板に含まれる被エッチング膜をエッチングするエッチング装置であって、
   前記制御部は、
   （ａ）前記処理チャンバ内に配置された前記基板支持台の上に前記被エッチング膜を含む前記基板を提供する工程と、
   （ｂ）前記基板支持台の温度を設定する工程と、
   （ｃ）前記エッチングガスからプラズマを生成する工程と、
   （ｄ）前記基板の温度を、前記基板のエッチングにより生成された反応生成物が揮発する温度まで上昇させる工程と、
   （ｅ）前記基板の温度を、前記エッチングガスのエッチャントが前記基板に吸着する温度まで下降させる工程と、
   （ｆ）前記（ｄ）の工程と前記（ｅ）の工程とを所定の回数繰り返す工程と、
   を含む工程を実行するように構成される、エッチング装置。
2. 前記（ｄ）の工程は、バイアス用の高周波電力の供給をオン（ＯＮ）に制御し、
   前記（ｅ）の工程は、前記バイアス用の高周波電力の供給をオフ（ＯＦＦ）に制御する、
   請求項１に記載のエッチング装置。
3. 前記（ｄ）の工程は、バイアス用の高周波電力の供給をハイ（ｈｉｇｈ）に制御し、
   前記（ｅ）の工程は、前記バイアス用の高周波電力の供給を前記ハイ（ｈｉｇｈ）よりも低いロー（ｌｏｗ）に制御する、
   請求項１に記載のエッチング装置。
4. 前記制御部は、
   （ｉ）前記基板と前記基板支持台との間に伝熱媒体を供給する工程を更に実行するように構成され、
   チラーから出力され、前記基板支持台に形成された流路に予め設定された閾値の温度よりも低い温調媒体が通流する場合、前記（ｄ）の工程は、前記基板と前記基板支持台との間の圧力を下げるために前記伝熱媒体の流量を制御し、前記（ｅ）の工程は、前記圧力を上げるために前記伝熱媒体の流量を制御する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング装置。
5. 前記制御部は、
   （ｉ）前記基板と前記基板支持台との間に伝熱媒体を供給する工程を更に実行するように構成され、
   チラーから出力され、前記基板支持台に形成された流路に予め設定された閾値の温度よりも高い温調媒体が通流する場合、前記（ｄ）の工程は、前記基板と前記基板支持台との間の圧力を上げるために前記伝熱媒体の流量を制御し、前記（ｅ）の工程は、前記圧力を下げるために前記伝熱媒体の流量を制御する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のエッチング装置。
6. 前記基板支持台は、電極を含む静電チャックを有し、
   前記制御部は、
   （ｊ）前記電極に吸着電圧を供給する工程を更に実行するように構成され、
   チラーから出力され、前記基板支持台に形成された流路に予め設定された閾値の温度よりも低い温調媒体が通流する場合、前記（ｄ）の工程は、前記電極に供給する吸着電圧をローに制御し、前記（ｅ）の工程は、前記電極に供給する吸着電圧をハイに制御する、
   請求項１～５のいずれか一項に記載のエッチング装置。
7. 前記基板支持台は、電極を含む静電チャックを有し、
   前記制御部は、
   （ｊ）前記電極に吸着電圧を供給する工程を更に実行するように構成され、
   チラーから出力され、前記基板支持台に形成された流路に予め設定された閾値の温度よりも高い温調媒体が通流する場合、前記（ｄ）の工程は、前記電極に供給する吸着電圧をハイに制御し、前記（ｅ）の工程は、前記電極に供給する吸着電圧をローに制御する、
   請求項１～５のいずれか一項に記載のエッチング装置。
8. 前記（ｅ）の工程における前記基板の温度は、－１２０℃以上４０℃以下である、
   請求項１～７のいずれか一項に記載のエッチング装置。
9. 前記（ｅ）の工程における前記基板の温度は、－４０℃以上２０℃以下である、
   請求項８に記載のエッチング装置。
10. 前記（ｄ）の工程と前記（ｅ）の工程における前記基板の温度の差分は、１０℃以上である、
    請求項１～９のいずれか一項に記載のエッチング装置。
11. 前記（ｆ）の工程を繰り返す１サイクルの周期は、０．１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下である、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載のエッチング装置。
12. 前記１サイクルの時間に対する前記（ｄ）の工程の時間を示すデューティー比（Ｄｕｔｙ）は、１０％以上７０％以下である、
    請求項１１に記載のエッチング装置。
13. 前記デューティー比は、３０％以上５０％以下である、
    請求項１２に記載のエッチング装置。
14. （ａ）処理チャンバ内に配置された基板支持台の上に被エッチング膜を含む基板を提供する工程と、
    （ｂ）前記基板支持台の温度を設定する工程と、
    （ｃ）エッチングガスからプラズマを生成する工程と、
    （ｄ）前記基板の温度を、前記基板のエッチングにより生成された反応生成物が揮発する温度まで上昇させる工程と、
    （ｅ）前記基板の温度を、前記エッチングガスのエッチャントが前記基板に吸着する温度まで下降させる工程と、
    （ｆ）前記（ｄ）の工程と前記（ｅ）の工程とを所定の回数繰り返す工程と、
    を含むエッチング方法。
    

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