WO2022234640A1 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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Definitions

  • the step of etching comprises: applying a first electrical bias to the substrate support with a first pressure in the chamber to etch the dielectric film; a second step of applying a second electrical bias to the substrate support to etch the dielectric film at a second pressure, wherein the first pressure is different than the second pressure and/or the second One electrical bias is different than the second electrical bias.
  • the absolute value of the magnitude of the first electrical bias is greater than the absolute value of the magnitude of the second electrical bias.
  • the electrostatic chuck 20 is provided on the lower electrode 18 .
  • a substrate W is placed on the upper surface of the electrostatic chuck 20 .
  • the electrostatic chuck 20 has a body and electrodes.
  • the main body of the electrostatic chuck 20 has a substantially disk shape and is made of a dielectric.
  • the electrode of the electrostatic chuck 20 is a film-like electrode and is provided inside the main body of the electrostatic chuck 20 .
  • Electrodes of the electrostatic chuck 20 are connected to a DC power supply 20p via a switch 20s. When a voltage is applied to the electrodes of the electrostatic chuck 20 from the DC power supply 20p, an electrostatic attractive force is generated between the electrostatic chuck 20 and the substrate W. As shown in FIG. The substrate W is attracted to the electrostatic chuck 20 by its electrostatic attraction and held by the electrostatic chuck 20 .
  • a gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 via a flow controller group 41 and a valve group 42 .
  • the flow controller group 41 and the valve group 42 constitute a gas supply section.
  • the gas supply section may further include a gas source group 40 .
  • Gas source group 40 includes a plurality of gas sources.
  • the plurality of gas sources includes sources of process gases used in the processing method.
  • the flow controller group 41 includes a plurality of flow controllers. Each of the plurality of flow controllers in the flow controller group 41 is a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller.
  • the valve group 42 includes a plurality of open/close valves.
  • Each of the plurality of gas sources of the gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 via a corresponding flow controller of the flow controller group 41 and a corresponding opening/closing valve of the valve group 42 .
  • the dielectric film DF may be a silicon-containing film.
  • Silicon-containing films are, for example, silicon oxide films, silicon nitride films, silicon oxynitride films (SiON films), and Si-ARC films.
  • the dielectric film DF may contain a polycrystalline silicon film.
  • the dielectric film DF may be configured by laminating a plurality of films.
  • the dielectric film DF may be configured by alternately stacking a silicon oxide film and a polycrystalline silicon film.
  • the dielectric film DF is a laminated film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are alternately laminated.
  • HF-based gases these fluorine-containing gases are also referred to as "HF-based gases".
  • a plasma generated from a processing gas containing an HF-based gas contains a large amount of HF species (etchant).
  • the flow rate of the HF-based gas may be greater than the flow rate of the C x H y F z gas.
  • the HF-based gas may be the primary etchant gas.
  • the flow rate ratio of the HF-based gas to the total flow rate of the reaction gases may be the largest, for example, 70% by volume or more of the total flow rate of the reaction gases.
  • the HF-based gas may be 96% by volume or less with respect to the total flow rate of the reaction gas.
  • the reactant gas may include a phosphorus-containing gas.
  • Phosphorus-containing gases include, for example, PF3, PF5 , POF3 , HPF6 , PCl3, PCl5 , POCl3 , PBr3 , PBr5 , POBr3 , PI3 , P4O10 , P4O8 , P 4 O 6 , PH 3 , Ca 3 P 2 , H 3 PO 4 and Na 3 PO 4 may be used.
  • halogenated phosphorus-containing gases such as PF 3 , PF 5 and PCl 3 may be used, for example, phosphorus fluoride-containing gases such as PF 3 and PF 5 may be used.
  • the temperature of the substrate support 14 is set based on the results obtained by examining the relationship between the temperature of the substrate supporter 14 and the amounts of hydrogen fluoride and SiF 3 under specific conditions. good too.
  • Example 1 is a diagram showing the measurement results of Experiment 1.
  • FIG. Experiment 1 measured the production of HF species in various reaction gases.
  • one of C 4 H 2 F 6 gas, C 4 F 8 gas, C 4 F 6 gas and CH 2 F 2 gas and Ar gas were added to the internal space 10 s of the substrate processing apparatus 1 as reaction gases.
  • the temperature of the substrate supporter 14 was set at -40°C.
  • the vertical axis of FIG. 9 indicates the difference between the HF intensity before plasma generation and the HF intensity after plasma generation. A larger value on the vertical axis means a larger amount of HF species generated in the plasma.

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Abstract

一つの例示的実施形態において、基板処理方法が提供される。基板処理方法は、チャンバ内の基板支持器上に誘電体膜を有する基板を準備する工程と、ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスからプラズマを生成し、誘電体膜をエッチングする工程と、を含み、エッチングする工程において、基板支持器の温度は０℃以下に設定され、ＨＦガスの流量は前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い。

Description

基板処理方法及び基板処理装置
　本開示の例示的実施形態は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
　例えば、特許文献１にはシリコン酸化膜をエッチングする技術が記載されている。
特開２０１６－１２２７７４号公報
　本開示は、マスクエッチングに対する誘電体膜のエッチングの選択比を向上させる技術を提供する。
　本開示の一つの例示的実施形態において、チャンバ内の基板支持器上に誘電体膜を有する基板を準備する工程と、ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスからプラズマを生成し、前記誘電体膜をエッチングする工程と、を含み、前記エッチングする工程において、前記基板支持器の温度は０℃以下に設定され、前記ＨＦガスの流量は前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い、基板処理方法が提供される。
　本開示の一つの例示的実施形態によれば、マスクエッチングに対する誘電体膜のエッチングの選択比を向上させる技術を提供することができる。
基板処理装置１を概略的に示す図である。 高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの一例を示すタイミングチャートである。 基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。 基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。 本処理方法を示すフローチャートである。 エッチング後のマスク膜ＭＫの形状の一例を示す図である。 エッチングの温度依存性の一例を示す図である。 ステップＳＴ２２における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。 実験１の測定結果を示す図である。 実験２の測定結果を示す図である。 実験２の測定結果を示す図である。 実験３の測定結果を示す図である。 実験３の測定結果を示す図である。 実験４の測定結果を示す図である。
　以下、本開示の各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、基板処理方法が提供される。基板処理方法は、チャンバ内の基板支持器上に誘電体膜を有する基板を準備する工程と、ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスからプラズマを生成し、誘電体膜をエッチングする工程と、を含み、エッチングする工程において、基板支持器の温度は０℃以下に設定され、ＨＦガスの流量は前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い。
　一つの例示的実施形態において、ＣxＨyＦzガスの流量は反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である。
　一つの例示的実施形態において、ＨＦガスの流量は、反応ガスの総流量に対して７０体積％以上である。
　一つの例示的実施形態において、反応ガスは、ハロゲン含有ガスをさらに含む。
　一つの例示的実施形態において、ハロゲン含有ガスは、塩素含有ガス、臭素含有ガス及びヨウ素含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種である。
　一つの例示的実施形態において、ハロゲン含有ガスは、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｓｉ2Ｃｌ6、ＣＨＣｌ3、ＳＯ2Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＯＣｌ3、Ｂｒ2、ＨＢｒ、ＣＢｒ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ5Ｂｒ、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＯＢｒ3、ＢＢｒ3、ＨＩ、ＣＦ3Ｉ、Ｃ2Ｆ5Ｉ、Ｃ3Ｆ7Ｉ、ＩＦ5、ＩＦ7、Ｉ2及びＰＩ3からなる群から選択される少なくとも１種のガスである。
　一つの例示的実施形態において、反応ガスは、リン含有ガスを含む。
　一つの例示的実施形態において、反応ガスは、酸素含有ガスを含む。
　一つの例示的実施形態において、反応ガスは、ホウ素含有ガス及び硫黄含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む。
　一つの例示的実施形態において、プラズマは、反応ガスと不活性ガスを含む処理ガスから生成される。
　一つの例示的実施形態において、誘電体膜は、シリコン含有膜である。
　一つの例示的実施形態において、シリコン含有膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びポリシリコン膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む。
　一つの例示的実施形態において、基板は、誘電体膜上に少なくとも一つの開口を規定する有機膜又は金属含有膜からなるマスクを有する。
　一つの例示的実施形態において、エッチングする工程は、基板支持器に電気バイアスを与えることを含み、基板支持器に電気バイアスが与えられる期間は、第１の期間と、前記第１の期間と交互の第２の期間とを含み、第１の期間における電気バイアスは０又は第１のレベルであり、第２の期間における電気バイアスは第１のレベルよりも大きい第２のレベルである。
　一つの例示的実施形態において、エッチングする工程は、基板支持器又は基板支持器に対向する上部電極に、プラズマを生成するための高周波電力を供給することを含み、高周波電力が供給される期間は、第３の期間と、第３の期間と交互の第４の期間と含み、第３の期間における高周波電力のレベルは０又は第３のレベルであり、第４の期間における高周波電力のレベルは第３のレベルよりも大きい第４のレベルであり、第２の期間と第４の期間とは少なくとも一部が重複している。
　一つの例示的実施形態において、電気バイアスは、パルス電圧である。
　一つの例示的実施形態において、エッチングする工程は、基板支持器に対向する上部電極に、直流電圧又は低周波電力を供給することを含む。
　一つの例示的実施形態において、エッチングする工程は、チャンバ内を第１の圧力とし、基板支持器に第１の電気バイアスを供給して、誘電体膜をエッチングする第１工程と、チャンバ内を第２の圧力とし、基板支持器に第２の電気バイアスを供給して、誘電体膜をエッチングする第２工程と、を含み、第１の圧力は第２の圧力と異なる、及び／又は第１の電気バイアスは第２の電気バイアスと異なる。
　一つの例示的実施形態において、第１の圧力は、第２の圧力よりも大きい。
　一つの例示的実施形態において、第１の電気バイアスの大きさの絶対値は、第２の電気バイアスの大きさの絶対値よりも大きい。
　一つの例示的実施形態において、第１工程と第２工程とを交互に繰り返す。
　一つの例示的実施形態において、基板処理方法が提供される。基板処理方法は、チャンバ内の基板支持器上に、シリコン酸化膜を含むシリコン含有膜を有する基板を準備する工程と、フッ素含有ガス及びＣxＨyＦz（前記フッ素含有ガスとは異なるガスであり、ｘは２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である。）を含む反応ガスからプラズマを生成し、シリコン含有膜をエッチングする工程と、を含み、エッチングする工程において、基板支持器の温度は０℃以下に設定され、ＣxＨyＦzガスの流量は反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である。
　一つの例示的実施形態において、フッ素含有ガスは、前記チャンバ内でＨＦ種を生成可能なガスである。
　一つの例示的実施形態において、ＣxＨyＦzガスは、１以上のＣＦ3基を有する。
　一つの例示的実施形態において、ＣxＨyＦzガスは、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス及びＣ5Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種を含む。
　一つの例示的実施形態において、反応ガスの中で、フッ素含有ガスの流量が最も多い。
　一つの例示的実施形態において、基板処理方法が提供される。基板処理方法は、チャンバ内の基板支持器上に、シリコン酸化膜を含むシリコン含有膜を有する基板を準備する工程と、チャンバ内でプラズマを生成する工程と、プラズマに含まれるＨＦ種とＣxＨyＦz（ｘは２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である。）種を用いてシリコン含有膜をエッチングする工程と、を含み、プラズマは、ＨＦ種の量が最も多い。
　一つの例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、チャンバ、チャンバ内に設けられ温度調整可能に構成された基板支持器、チャンバ内でプラズマを生成させるための電力を供給するプラズマ生成部、及び、制御部を備え、制御部は、基板支持器上に支持された基板の誘電体膜をエッチングするために、プラズマ生成部から供給する電力により、ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスとを含む反応ガスをチャンバ内に導入してプラズマを生成する制御を実行し、制御において、基板支持器の温度は０℃以下に設定され、ＨＦガスの流量は、ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い。
　以下、図面を参照して、本開示の各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または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。
＜基板処理装置１の構成＞
　図１は、一つの例示的実施形態に係る基板処理装置１を概略的に示す図である。一つの例示的実施形態に係る基板処理方法（以下「本処理方法」という）は、基板処理装置１を用いて実行されてよい。
　図１に示す基板処理装置１は、チャンバ１０を備える。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供する。チャンバ１０はチャンバ本体１２を含む。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有する。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから形成される。チャンバ本体１２の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどのセラミックから形成され得る。
　チャンバ本体１２の側壁には、通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、通路１２ｐを通して内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送される。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇにより開閉される。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられる。
　チャンバ本体１２の底部上には、支持部１３が設けられている。支持部１３は、絶縁材料から形成される。支持部１３は、略円筒形状を有する。支持部１３は、内部空間１０ｓの中で、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１３は、基板支持器１４を支持している。基板支持器１４は、内部空間１０ｓの中で基板Ｗを支持するように構成されている。
　基板支持器１４は、下部電極１８及び静電チャック２０を有する。基板支持器１４は、電極プレート１６を更に有し得る。電極プレート１６は、アルミニウムなどの導体から形成されており、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムなどの導体から形成されており、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６に電気的に接続されている。
　静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。基板Ｗは、静電チャック２０の上面の上に載置される。静電チャック２０は、本体及び電極を有する。静電チャック２０の本体は、略円盤形状を有し、誘電体から形成される。静電チャック２０の電極は、膜状の電極であり、静電チャック２０の本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている。静電チャック２０の電極に直流電源２０ｐからの電圧が印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間に静電引力が発生する。基板Ｗは、その静電引力によって静電チャック２０に引き付けられて、静電チャック２０によって保持される。
　基板支持器１４上には、エッジリング２５が配置される。エッジリング２５は、リング状の部材である。エッジリング２５は、シリコン、炭化シリコン、又は石英などから形成され得る。基板Ｗは、静電チャック２０上、且つ、エッジリング２５によって囲まれた領域内に配置される。
　下部電極１８の内部には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆには、チャンバ１０の外部に設けられているチラーユニットから配管２２ａを介して熱交換媒体（例えば冷媒）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２２ｂを介してチラーユニットに戻される。基板処理装置１では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの温度が、熱交換媒体と下部電極１８との熱交換により、調整される。
　基板処理装置１には、ガス供給ライン２４が設けられている。ガス供給ライン２４は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面との間の間隙に供給する。
　基板処理装置１は、上部電極３０を更に備える。上部電極３０は、基板支持器１４の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する９材料から形成される。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。
　上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成する。天板３４は、発生するジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板３４は、天板３４をその板厚方向に貫通する複数のガス吐出孔３４ａを有する。
　支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムなどの導電性材料から形成される。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。支持体３６は、ガス拡散室３６ａから下方に延びる複数のガス孔３６ｂを有する。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入口３６ｃが形成されている。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
　ガス供給管３８には、流量制御器群４１及びバルブ群４２を介して、ガスソース群４０が接続されている。流量制御器群４１及びバルブ群４２は、ガス供給部を構成している。ガス供給部は、ガスソース群４０を更に含んでいてもよい。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含む。複数のガスソースは、本処理方法で用いられる処理ガスのソースを含む。流量制御器群４１は、複数の流量制御器を含む。流量制御器群４１の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。バルブ群４２は、複数の開閉バルブを含む。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、流量制御器群４１の対応の流量制御器及びバルブ群４２の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。
　基板処理装置１では、チャンバ本体１２の内壁面及び支持部１３の外周に沿って、シールド４６が着脱自在に設けられている。シールド４６は、チャンバ本体１２に反応副生物が付着することを防止する。シールド４６は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムなどのセラミックから形成され得る。
　支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜（酸化イットリウムなどの膜）を形成することにより構成される。バッフルプレート４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２の底部には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを含む。
　基板処理装置１は、高周波電源６２及びバイアス電源６４を備えている。高周波電源６２は、高周波電力ＨＦを発生する電源である。高周波電力ＨＦは、プラズマの生成に適した第１の周波数を有する。第１の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。高周波電源６２は、整合器６６及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６６は、高周波電源６２の負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを高周波電源６２の出力インピーダンスに整合させるための回路を有する。なお、高周波電源６２は、整合器６６を介して、上部電極３０に接続されていてもよい。高周波電源６２は、一例のプラズマ生成部を構成している。
　バイアス電源６４は、電気バイアスを発生する電源である。バイアス電源６４は、下部電極１８に電気的に接続されている。電気バイアスは、第２の周波数を有する。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。第２の周波数は、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。電気バイアスは、高周波電力ＨＦと共に用いられる場合には、基板Ｗにイオンを引き込むために基板支持器１４に与えられる。一例では、電気バイアスは、下部電極１８に与えられる。電気バイアスが下部電極１８に与えられると、基板支持器１４上に載置された基板Ｗの電位は、第２の周波数で規定される周期内で変動する。なお、電気バイアスは、静電チャック２０内に設けられたバイアス電極に与えられてもよい。
　一実施形態において、電気バイアスは、第２の周波数を有する高周波電力ＬＦであってもよい。高周波電力ＬＦは、高周波電力ＨＦと共に用いられる場合には、基板Ｗにイオンを引き込むための高周波バイアス電力として用いられる。高周波電力ＬＦを発生するように構成されたバイアス電源６４は、整合器６８及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続される。整合器６８は、バイアス電源６４の負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスをバイアス電源６４の出力インピーダンスに整合させるための回路を有する。
　なお、高周波電力ＨＦを用いずに、高周波電力ＬＦを用いて、即ち、単一の高周波電力のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、高周波電力ＬＦの周波数は、１３．５６ＭＨｚよりも大きな周波数、例えば４０ＭＨｚであってもよい。また、この場合には、基板処理装置１は、高周波電源６２及び整合器６６を備えなくてもよい。この場合には、バイアス電源６４は一例のプラズマ生成部を構成する。
　別の実施形態において、電気バイアスは、パルス状の電圧（パルス電圧）であってもよい。この場合、バイアス電源は、直流電源であってよい。バイアス電源は、電源自体がパルス電圧を供給するように構成されていてよく、バイアス電源の下流側に電圧をパルス化するデバイスを備えるように構成されてもよい。一例では、パルス電圧は、基板Ｗに負の電位が生じるように下部電極１８に与えられる。パルス電圧は、矩形波であってもよく、三角波あってもよく、インパルスであってもよく、又はその他の波形を有していてもよい。
　パルス電圧の周期は、第２の周波数で規定される。パルス電圧の周期は、二つの期間を含む。二つの期間のうち一方の期間におけるパルス電圧は、負極性の電圧である。二つの期間のうち一方の期間における電圧のレベル（即ち、絶対値）は、二つの期間のうち他方の期間における電圧のレベル（即ち、絶対値）よりも高い。他方の期間における電圧は、負極性、正極性の何れであってもよい。他方の期間における負極性の電圧のレベルは、ゼロよりも大きくてもよく、ゼロであってもよい。この実施形態において、バイアス電源６４は、ローパスフィルタ及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続される。なお、バイアス電源６４は、下部電極１８に代えて、静電チャック２０内に設けられたバイアス電極に接続されてもよい。
　一実施形態において、バイアス電源６４は、電気バイアスの連続波を下部電極１８に与えてもよい。即ち、バイアス電源６４は、電気バイアスを連続的に下部電極１８に与えてもよい。
　別の実施形態において、バイアス電源６４は、電気バイアスのパルス波を下部電極１８に与えてもよい。電気バイアスのパルス波は、周期的に下部電極１８に与えられ得る。電気バイアスのパルス波の周期は、第３の周波数で規定される。第３の周波数は、第２の周波数よりも低い。第３の周波数は、例えば１Ｈｚ以上、２００ｋＨｚ以下である。他の例では、第３の周波数は、５Ｈｚ以上、１００ｋＨｚ以下であってもよい。
　電気バイアスのパルス波の周期は、二つの期間、即ちＨ期間及びＬ期間を含む。Ｈ期間における電気バイアスのレベル（即ち、電気バイアスのパルスのレベル）は、Ｌ期間における電気バイアスのレベルよりも高い。即ち、電気バイアスのレベルが増減されることにより、電気バイアスのパルス波が下部電極１８に与えられてもよい。Ｌ期間における電気バイアスのレベルは、ゼロよりも大きくてもよい。或いは、Ｌ期間における電気バイアスのレベルは、ゼロであってもよい。即ち、電気バイアスのパルス波は、電気バイアスの下部電極１８への供給と供給停止とを交互に切り替えることにより、下部電極１８に与えられてもよい。ここで、電気バイアスが高周波電力ＬＦである場合には、電気バイアスのレベルは、高周波電力ＬＦの電力レベルである。電気バイアスが高周波電力ＬＦである場合には、電気バイアスのパルスにおける高周波電力ＬＦのレベルは、２ｋＷ以上であってもよい。電気バイアスが負極性の直流電圧のパルス波である場合には、電気バイアスのレベルは、負極性の直流電圧の絶対値の実効値である。電気バイアスのパルス波のデューティ比、即ち、電気バイアスのパルス波の周期においてＨ期間が占める割合は、例えば１％以上、８０％以下である。別の例では、電気バイアスのパルス波のデューティ比は５％以上５０％以下であってよい。或いは、電気バイアスのパルス波のデューティ比は、５０％以上、９９％以下であってもよい。なお、電気バイアスが供給される期間のうち、Ｌ期間が上述した第１の期間に、Ｈ期間が上述した第２の期間に相当する。また、Ｌ期間における電気バイアスのレベルが上述した０又は第１のレベルに、Ｈ期間における電気バイアスのレベルが上述した第２のレベルに相当する。
　一実施形態において、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦの連続波を供給してもよい。即ち、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦを連続的に供給してもよい。
　別の実施形態において、高周波電源６２は、高周波電力ＨＦのパルス波を供給してもよい。高周波電力ＨＦのパルス波は、周期的に供給され得る。高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、第４の周波数で規定される。第４の周波数は、第２の周波数よりも低い。一実施形態において、第４の周波数は、第３の周波数と同じである。高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、二つの期間、即ちＨ期間及びＬ期間を含む。Ｈ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルは、二つの期間のうちＬ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルよりも高い。Ｌ期間における高周波電力ＨＦの電力レベルは、ゼロよりも大きくてもよく、ゼロであってもよい。なお、高周波電力ＨＦが供給される期間のうち、Ｌ期間が上述した第３の期間に、Ｈ期間が上述した第４の期間に相当する。また、Ｌ期間における高周波電力ＨＦのレベルが上述した０又は第３のレベルに、Ｈ期間における電気バイアスのレベルが上述した第４のレベルに相当する。
　なお、高周波電力ＨＦのパルス波の周期は、電気バイアスのパルス波の周期と同期していてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と同期していてもよい。或いは、高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と同期していなくてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間の時間長は、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間の時間長と同一であってもよく、異なっていてもよい。高周波電力ＨＦのパルス波の周期におけるＨ期間の一部又は全部が、電気バイアスのパルス波の周期におけるＨ期間と重複してもよい。
　図２は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの一例を示すタイミングチャートである。図２は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスとしていずれもパルス波を用いる例である。図２において、横軸は時間を示す。図２において、縦軸は、高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの電力レベルを示す。高周波電力ＨＦの「Ｌ１」は、高周波電力ＨＦが供給されていないか、又は、「Ｈ１」で示す電力レベルよりも低いことを示す。電気バイアスの「Ｌ２」は、電気バイアスが供給されていないか、又は、「Ｈ２」で示す電力レベルよりも低いことを示す。電気バイアスが負極性の直流電圧のパルス波である場合には、電気バイアスのレベルは、負極性の直流電圧の絶対値の実効値である。なお、図２の高周波電力ＨＦ及び電気バイアスの電力レベルの大きさは、両者の相対的な関係を示すものではなく、任意に設定されてよい。図２は、高周波電力ＨＦのパルス波の周期が、電気バイアスのパルス波の周期と同期し、かつ、高周波電力ＨＦのパルス波のＨ期間及びＬ期間の時間長と、電気バイアスのパルス波のＨ期間及びＬ期間の時間長が同一の例である。
　図１に戻って説明を続ける。基板処理装置１は、電源７０を更に備えている。電源７０は、上部電極３０に接続されている。一例において、電源７０は、プラズマ処理中、上部電極３０に直流電圧又は低周波電力を供給するように構成されてよい。例えば、電源７０は、上部電極３０に負極性の直流電圧を供給してもよく、低周波電力を周期的に供給してもよい。直流電圧又は低周波電力はパルス波として供給してもよく、連続波として供給してもよい。この実施形態では、プラズマ処理空間１０ｓ内に存在する正イオンが上部電極３０に引き込まれて衝突する。これにより、上部電極３０から二次電子が放出される。放出された二次電子は、マスク膜ＭＫを改質し、マスク膜ＭＫのエッチング耐性を向上させる。また、二次電子は、プラズマ密度の向上に寄与する。また、二次電子の照射により、基板Ｗの帯電状態が中和されるため、エッチングにより形成された凹部内へのイオンの直進性が高められる。さらに、上部電極３０がシリコン含有材料により構成されている場合には、正イオンの衝突により、二次電子とともにシリコンが放出される。放出されたシリコンは、プラズマ中の酸素と結合して酸化シリコン化合物としてマスク上に堆積して保護膜として機能する。以上より、上部電極３０への直流電圧又は低周波電力の供給により、選択比の改善ばかりでなく、エッチングにより形成される凹部における形状異常の抑制、エッチングレートの改善等の効果が得られる。
　基板処理装置１においてプラズマ処理が行われる場合には、ガスがガス供給部から内部空間１０ｓに供給される。また、高周波電力ＨＦ及び／又は電気バイアスが供給されることにより、上部電極３０と下部電極１８との間で高周波電界が生成される。生成された高周波電界が内部空間１０ｓの中のガスからプラズマを生成する。
　基板処理装置１は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プロセッサ、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御部８０では、入力装置を用いて、オペレータが基板処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８０では、表示装置により、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、基板処理装置１で各種処理を実行するために、プロセッサによって実行される。プロセッサは、制御プログラムを実行し、レシピデータに従って基板処理装置１の各部を制御する。一つの例示的実施形態において、制御部８０の一部又は全てが基板処理装置１の外部の装置の構成の一部として設けられてよい。
＜基板処理システムＰＳの構成＞
　図３は、１つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。本処理方法は、基板処理システムＰＳを用いて実行されてもよい。
　基板処理システムＰＳは、基板処理室ＰＭ１～ＰＭ６（以下、総称して「基板処理モジュールＰＭ」ともいう。）と、搬送モジュールＴＭと、ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２（以下、総称して「ロードロックモジュールＬＬＭ」ともいう。）と、ローダーモジュールＬＭ、ロードポートＬＰ１からＬＰ３（以下、総称して「ロードポートＬＰ」ともいう。）とを有する。制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。
　基板処理モジュールＰＭは、その内部において、基板Ｗに対して、エッチング処理、トリミング処理、成膜処理、アニール処理、ドーピング処理、リソグラフィ処理、クリーニング処理、アッシング処理等の処理を実行する。基板処理モジュールＰＭの一部は、測定モジュールであってよく、基板Ｗ上に形成された膜の膜厚や、基板Ｗ上に形成されたパターンの寸法等を測定してもよい。図１に示す基板処理装置１は、基板処理モジュールＰＭの一例である。
　搬送モジュールＴＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、基板処理モジュールＰＭ間又は基板処理モジュールＰＭとロードロックモジュールＬＬＭとの間で、基板Ｗを搬送する。基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、搬送モジュールＴＭに隣接して配置されている。搬送モジュールＴＭと基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、開閉可能なゲートバルブによって空間的に隔離又は連結される。
ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２は、搬送モジュールＴＭとローダーモジュールＬＭとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬＭは、その内部の圧力を、大気圧又は真空に切り替えることができる。ロードロックモジュールＬＬＭは、大気圧であるローダーモジュールＬＭから真空である搬送モジュールＴＭへ基板Ｗを搬送し、また、真空である搬送モジュールＴＭから大気圧であるローダーモジュールＬＭへ搬送する。
　ローダーモジュールＬＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、ロードロックモジュールＬＬＭとロードボードＬＰとの間で基板Ｗを搬送する。ロードポートＬＰ内の内部には、例えば２５枚の基板Ｗが収納可能なＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）または空のＦＯＵＰが載置できる。ローダーモジュールＬＭは、ロードポートＬＰ内のＦＯＵＰから基板Ｗを取り出して、ロードロックモジュールＬＬＭに搬送する。また、ローダーモジュールＬＭは、ロードロックモジュールＬＬＭから基板Ｗを取り出して、ロードボードＬＰ内のＦＯＵＰに搬送する。
　制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。制御部ＣＴは、プロセスの手順、プロセスの条件、搬送条件等が設定されたレシピを格納しており、当該レシピに従って、基板Ｗに所定の処理を実行するように、基板処理システムＰＳの各構成を制御する。制御部ＣＴは、図１に示す基板処理装置１の制御部８０の一部又は全部の機能を兼ねてもよい。
＜基板Ｗの一例＞
　図４は、基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。基板Ｗは、本処理方法が適用され得る基板の一例である。基板Ｗは、誘電体膜ＤＦを有する。基板Ｗは、下地膜ＵＦ及びマスク膜ＭＫを有してよい。図４に示すように、基板Ｗは、下地膜ＵＦ、誘電体膜ＤＦ及びマスク膜ＭＫがこの順で積層されて形成されてよい。
　下地膜ＵＦは、例えば、シリコンウェハやシリコンウェハ上に形成された有機膜、誘電体膜、金属膜、半導体膜等でよい。下地膜ＵＦは、複数の膜が積層されて構成されてよい。
　誘電体膜ＤＦは、シリコン含有膜でよい。シリコン含有膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、Ｓｉ－ＡＲＣ膜である。誘電体膜ＤＦは、多結晶シリコン膜を含んでよい。誘電体膜ＤＦは、複数の膜が積層されて構成されてよい。例えば、誘電体膜ＤＦは、シリコン酸化膜と多結晶シリコン膜とが交互に積層されて構成されてよい。一例では、誘電体膜ＤＦは、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが交互に積層された積層膜である。
　下地膜ＵＦ及び／又は誘電体膜ＤＦは、ＣＶＤ法、スピンコート法等により形成されてよい。下地膜ＵＦ及び／又は誘電体膜ＤＦは、平坦な膜であってよく、また、凹凸を有する膜であってもよい。
　マスク膜ＭＫは、誘電体膜ＤＦ上に形成されている。マスク膜ＭＫは、誘電体膜ＤＦ上において少なくとも１つの開口ＯＰを規定する。開口ＯＰは、誘電体膜ＤＦ上の空間であって、マスク膜ＭＫの側壁Ｓ１に囲まれている。すなわち、図４において、誘電体膜ＤＦは、マスク膜ＭＫによって覆われた領域と、開口ＯＰの底部において露出した領域とを有する。
　開口ＯＰは、基板Ｗの平面視（基板Ｗを図４の上から下に向かう方向に見た場合）において、任意の形状を有してよい。当該形状は、例えば、穴形状や線形状、穴形状と線形状との組み合わせであってよい。マスク膜ＭＫは、複数の側壁Ｓ１を有し、複数の側壁Ｓ１が複数の開口ＯＰを規定してもよい。複数の開口ＯＰは、それぞれ線形状を有し、一定の間隔で並んでライン＆スペースのパターンを構成してもよい。また、複数の開口ＯＰは、それぞれ穴形状を有し、アレイパターンを構成してもよい。
　マスク膜ＭＫは、例えば、有機膜や金属含有膜である。有機膜は、例えば、スピンオンカーボン膜（ＳＯＣ）、アモルファスカーボン膜、フォトレジスト膜でよい。金属含有膜は、例えば、タングステン、炭化タングステン、窒化チタンを含んでよい。マスク膜ＭＫは、ＣＶＤ法、スピンコート法等により形成されてよい。開口ＯＰは、マスク膜ＭＫをエッチングすることで形成されてよい。マスク膜ＭＫは、リソグラフィによって形成されてもよい。
　基板Ｗは、一例では、誘電体膜ＤＦとして、下地膜ＵＦ上にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜が積層された積層膜を有してよい。また、基板Ｗは、一例では、当該シリコン窒化膜上に、マスク膜ＭＫとして、多結晶シリコン膜、ホウ化シリコン又は炭化タングステンを有してよい。また、マスク膜ＭＫは、多結晶シリコン膜、ホウ化シリコン又は炭化タングステンを含む多層レジストであってよい。当該多層レジストは、一例では、多結晶シリコン膜上に、ハードマスクを含むマスクを有する。ハードマスクは、一例では、シリコン酸化膜（ＴＥＯＳ膜）を有する。当該積層膜に含まれるシリコン窒化膜は、ハードマスクをマスクとしてエッチングされてよく、また、当該積層膜に含まれるシリコン酸化膜は、多結晶シリコン膜をマスクとしてエッチングされてよい。
＜本処理方法の一例＞
　図５は、本処理方法を示すフローチャートである。本処理方法は、基板を準備する工程（ステップＳＴ１）と、エッチング工程（ステップＳＴ２）とを含む。以下では、図１に示す制御部８０が基板処理装置１の各部を制御して、図４に示す基板Ｗに対して本処理方法を実行する場合を例に説明する。
（ステップＳＴ１：基板の準備）
　ステップＳＴ１において、基板Ｗをチャンバ１０の内部空間１０ｓ内に準備する。内部空間１０ｓ内において、基板Ｗは、基板支持器１４の上面に配置され、静電チャック２０により保持される。基板Ｗの各構成を形成するプロセスの少なくとも一部は、内部空間１０ｓ内で行われてよい。また、基板Ｗの各構成の全部又は一部が基板処理装置１の外部の装置又はチャンバで形成された後、基板Ｗが内部空間１０ｓ内に搬入され、基板支持器１４の上面に配置されてもよい。
（ステップＳＴ２：エッチング工程）
　ステップＳＴ２において、基板Ｗの誘電体膜ＤＦのエッチングを実行する。ステップＳＴ２は、処理ガスを供給する工程（ステップＳＴ２１）と、プラズマを生成する工程（ステップＳＴ２２）とを含む。処理ガスから生成されたプラズマの活性種（イオン、ラジカル）により、誘電体膜ＤＦがエッチングされる。
　ステップＳＴ２１において、ガス供給部から内部空間１０ｓ内に処理ガスを供給する。処理ガスは、フッ素含有ガス及びＣxＨyＦz（前述のフッ素含有ガスと異なるガスであり、ｘは２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である。）ガスを含む（以下、このガスを「ＣxＨyＦzガス」ともいう）反応ガスを含む。本実施形態では、別段の記載がない限り、反応ガスにはＡｒ等の貴ガスは含まれない。
　フッ素含有ガスは、プラズマ処理中に、チャンバ１０内でフッ化水素（ＨＦ）種を生成可能なガスであってよい。ＨＦ種は、フッ化水素のガス、ラジカル及びイオンの少なくともいずれかを含む。一例では、フッ素含有ガスは、ＨＦガス又はハイドロフルオロカーボンガスであってよい。また、フッ素含有ガスは、水素源及びフッ素源を含む混合ガスであってもよい。水素源は、例えば、Ｈ2、ＮＨ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2又はハイドロカーボン（ＣＨ4、Ｃ3Ｈ6等）であってよい。フッ素源は、ＮＦ3、ＳＦ6、ＷＦ6、ＸｅＦ2、フルオロカーボン又はハイドロフルオロカーボンであってよい。以下、これらのフッ素含有ガスを「ＨＦ系ガス」ともいう。ＨＦ系ガスを含む処理ガスから生成されるプラズマは、ＨＦ種（エッチャント）を多く含む。ＨＦ系ガスの流量は、ＣxＨyＦzガスの流量より多くてよい。ＨＦ系ガスは、主エッチャントガスでもよい。ＨＦ系ガスは、反応ガスの総流量に占める流量割合が最も大きくてよく、例えば、反応ガスの総流量に対して７０体積％以上でよい。また、ＨＦ系ガスは、反応ガスの総流量に対して９６体積％以下でよい。
　ＣxＨyＦzガスは、例えば、ＣxＨyＦz（ｘが２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である）ガスを用いることができる。ＣxＨyＦz（ｘが２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である）ガスとしては、具体的には、Ｃ2ＨＦ5ガス、Ｃ2Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ2Ｈ3Ｆ3ガス、Ｃ2Ｈ4Ｆ2ガス、Ｃ3ＨＦ7ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ2ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ3Ｈ3Ｆ5ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ5Ｆ5ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ5Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ5Ｈ2Ｆ10ガス及びＣ5Ｈ3Ｆ7ガスからなる群から選択される少なくとも１種を使用してよい。一例では、ＣxＨyＦzガスとして、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス及びＣ4Ｈ2Ｆ8ガスからなる群から選択される少なくとも１種を用いる。他の例では、ＣxＨyＦzガスとして、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス及びＣ5Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種を用いる。ＣxＨyＦzガスとして、例えば、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガスを用いる場合、Ｃ4Ｈ2Ｆ6は直鎖状であってもよく、環状であってもよい。
　ＣxＨyＦzガスを含む処理ガスから生成したプラズマには、ＣxＨyＦzガスから解離するＣxＨyＦz種が含まれる。このＣxＨyＦz種には、２以上の炭素原子を含むＣxＨyＦzラジカル（例えば、Ｃ2Ｈ2Ｆラジカル、Ｃ2Ｈ2Ｆ2ラジカル、Ｃ3ＨＦ3ラジカル。以下「ＣxＨyＦz系ラジカル」という。）が多く含まれる。ＣxＨyＦzラジカルは、マスク膜ＭＫの表面に、当該表面を保護する保護膜を形成する。当該保護膜は、誘電体膜ＤＦのエッチングにおける、マスク膜ＭＫのエッチングを抑制し得る。したがって、ＣxＨyＦz系ラジカルは、誘電体膜ＤＦのエッチングにおいて、マスク膜ＭＫに対する誘電体膜ＤＦの選択比（誘電体膜ＤＦのエッチングレートをマスクＭＫのエッチングレートで除した値である）を向上し得る。
　また、ＣxＨyＦzガスを含む処理ガスから生成するプラズマには、ＣxＨyＦzガスから解離した及び／又はＣxＨyＦz系ラジカルからさらに解離したＨＦ種が多く含まれる。ＨＦ種は、フッ化水素のガス、ラジカル及びイオンの少なくともいずれかを含む。ＨＦ種は、誘電体膜ＤＦのエッチャントとして機能する。プラズマ中にＨＦ種を多く含むことで、誘電体膜ＤＦのエッチングレートが向上し得る。
　ＣxＨyＦzガスは、１以上のＣＦ3基を有してよい。ＣxＨyＦzガスがＣＦ3基を有する場合、例えばＣＦ3基にＣＨ基が単結合している場合は、その分子構造により、ＨＦとして解離しやすく、プラズマ中にＨＦ種を増加させ得る。
　なお、処理ガスは、上述したＣxＨyＦzガスの一部又は全部に代えて、ＣxＦz（ｘが２以上の整数であり、ｚは１以上の整数である）ガスを含んでよい。具体的には、Ｃ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ4、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8及びＣ5Ｆ8からなる群から選択される少なくとも１種を使用してもよい。これにより、プラズマ中の水素の量を抑制でき、例えば、過剰の水素によるモホロジーの悪化やチャンバ１０内の水分の増加等を抑制し得る。ここで、モホロジーとは、マスク膜ＭＫの表面状態、開口ＯＰの真円度等のマスクの形状に関する特性を意味する。
　ＣxＨyＦzガスの流量は、反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である。ＣxＨyＦzガスの流量は、反応ガスの総流量に対して、例えば、１５体積％以下、１０体積％以下、５体積％以下でもよい。
　反応ガスは、ハロゲン含有ガスを含んでよい。ハロゲン含有ガスは、エッチングにおけるマスク膜ＭＫや誘電体膜ＤＦの形状を調整し得る。ハロゲン含有ガスは、塩素含有ガス、臭素含有ガス及び／又はヨウ素含有ガスであってよい。塩素含有ガスとしては、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4、、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｓｉ2Ｃｌ6、ＣＨＣｌ3、ＳＯ2Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＯＣｌ3等のガスを使用してよい。臭素含有ガスとしては、Ｂｒ2、ＨＢｒ、ＣＢｒ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ5Ｂｒ、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＯＢｒ3、ＢＢｒ3等のガスを使用してよい。ヨウ素含有ガスとしては、ＨＩ、ＣＦ3Ｉ、Ｃ2Ｆ5Ｉ、Ｃ3Ｆ7Ｉ、ＩＦ5、ＩＦ7、Ｉ2、ＰＩ3等のガスを使用してよい。一例では、ハロゲン含有ガスとして、Ｃｌ2ガス、Ｂｒ2ガス、ＨＢｒガス、ＣＦ3Ｉガス、ＩＦ7ガス及びＣ2Ｆ5Ｂｒからなる群から選択される少なくとも１種が使用される。他の例では、ハロゲン含有ガスとして、Ｃｌ2ガス及びＨＢｒガスが使用される。
　反応ガスは、窒素含有ガスを含んでもよい。窒素含有ガスは、エッチングおけるマスク膜ＭＫの開口ＯＰの閉塞を抑制し得る。窒素含有ガスは、例えば、ＮＦ3ガス、Ｎ2ガス及びＮＨ3ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスでよい。
　反応ガスは、酸素含有ガスを含んでよい。窒素含有ガスと同様に、酸素含有ガスは、エッチングにおけるマスク膜ＭＫの閉塞を抑制し得る。酸素含有ガスとしては、例えば、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ及びＨ2Ｏ2からなる群から選択される少なくとも１種のガスを使用してよい。一例では、反応ガスは、Ｈ2Ｏ以外の酸素含有ガス、すなわち、Ｏ2、ＣＯ、ＣＯ2及びＨ2Ｏ2からなる群から選択される少なくとも１種のガスを含む。酸素含有ガスは、マスク膜ＭＫへのダメージが少なく、モホロジーの悪化を抑制し得る。
　図６は、エッチング後のマスク膜ＭＫの形状の一例を示す図である。図６は、基板Ｗと同一の構造を有するサンプル基板を基板処理装置１においてエッチングした場合のマスク膜ＭＫの形状（平面視）の一例である。図６において、「Ｎｏ．」は、エッチングしたサンプル基板の試料番号を示す。「処理ガス」は、エッチングに使用した処理ガスを示し、「Ａ」は、ＨＦガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｏ2ガス、ＮＦ3ガス、ＨＢｒガス及びＣｌ2ガスを含む処理ガス（以下「処理ガスＡ」という。）を示す。処理ガスＡは、ＨＦガスを反応ガスの総流量に対して８０体積％以上含み、Ｏ2ガスを反応ガスの総流量に対して４～５体積％含んでいる。「処理ガス」の「Ｂ」は、ＮＦ3ガス含まず、その分Ｏ2ガスの流量を増加させた点を除き、処理ガスＡと同一の処理ガス（以下「処理ガスＢ」という。）を示す。処理ガスＢは、Ｏ2ガスを反応ガスの総流量に対して６～７体積％含む。「上部電極印加」の「あり」は、エッチング中に基板処理装置１の上部電極３０に負極性の直流電圧を供給したことを示し、「なし」は、上部電極３０に負極性の直流電圧を供給しなかったことを示す。図６の「マスク形状」からは、「上部電極印加」の「あり」の場合でも「なし」の場合でも、ＮＦ3を含む処理ガスＡを用いた場合（試料１及び試料３）は、開口ＯＰの真円度の悪化や、マスク膜ＭＫの表面に段差が生じたことが分かる。一方、ＮＦ3ガスを含まず、Ｏ2ガスの流量を増加させた処理ガスＢを用いた場合（試料２及び試料４）は、開口ＯＰの真円度が高く、またマスク膜ＭＫの表面に段差が生じておらず、処理ガスＡを用いた場合（試料１及び試料３）に比べて、マスク膜ＭＫのモホロジーが改善したことが分かる。
　反応ガスは、リン含有ガスを含んでよい。リン含有ガスとしては、例えば、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＯＦ3、ＨＰＦ6、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＯＣｌ3、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＯＢｒ3、ＰＩ3、Ｐ4Ｏ10、Ｐ4Ｏ8、Ｐ4Ｏ6、ＰＨ3、Ｃａ3Ｐ2、Ｈ3ＰＯ4及びＮａ3ＰＯ4からなる群から選択される少なくとも１種のガスを使用してよい。これらの中で、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3等のハロゲン化リン含有ガスを使用してもよく、例えば、ＰＦ3、ＰＦ5等のフッ化リン含有ガスを使用してもよい。
　このほか、処理ガスは、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3、Ｂ2Ｈ6等のホウ素含有ガスを含んでもよい。また、処理ガスは、ＳＦ6及びＣＯＳ等の硫黄含有ガスを含んでもよい。
　処理ガスは、上述した反応ガスに加えて不活性ガス（Ａｒ等の貴ガス）を含んでよい。
　内部空間１０ｓ内に供給された処理ガスの圧力は、チャンバ本体１２に接続された排気装置５０の圧力調整弁を制御することで調整される。処理ガスの圧力は、例えば、５ｍＴｏｒｒ（０．７Ｐａ）以上１００ｍＴｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以下、１０ｍＴｏｒｒ（１．３Ｐａ）以上６０ｍＴｏｒｒ（８．０Ｐａ）以下、又は２０ｍＴｏｒｒ（２．７Ｐａ）以上４０ｍＴｏｒｒ（５．３Ｐａ）以下でよい。
　次に、ステップＳＴ２２において、プラズマ生成部（高周波電源６２及び／又はバイアス電源６４）から高周波電力及び／又は電気バイアスを供給する。これにより、上部電極３０と基板支持器１４との間で高周波電界が生成され、内部空間１０ｓ内の処理ガスからプラズマが生成される。生成されたプラズマ中のイオン、ラジカルといった活性種が基板Ｗに引寄さられて、基板Ｗがエッチングされる。
　ステップＳＴ２２において、基板支持器１４の温度は、０℃以下に設定される。設定する基板支持器１４の温度は、例えば、０℃以下でよく、－１０℃以下、－２０℃以下、－３０℃以下又は－４０℃以下、－６０℃以下、－７０℃以下でもよい。基板支持器１４の温度は、チラーユニットから供給する熱交換媒体により調整され得る。
　図７は、エッチングの温度依存性の一例を示す図である。図７は、プラズマ処理装置１を用い、フッ化水素ガス及びアルゴンガスの混合ガスである処理ガスからプラズマを生成して、シリコン酸化膜をエッチングした実験結果を示す。この実験では、基板支持器１４の温度を変更しながら、シリコン酸化膜をエッチングし、四重極型質量分析計（quadrupole mass analyzer）を用いて、シリコン酸化膜のエッチング時の気相中のフッ化水素（ＨＦ）の量とＳｉＦ3の量を測定した。図７の横軸は基板支持器１４の温度Ｔ（℃）、縦軸はフッ化水素（ＨＦ）及びＳｉＦ3の量（ヘリウムを基準に標準化した強度）を示す。
　図７に示すように、基板支持器１４の温度が約－６０℃以下の温度である場合に、エッチャントであるフッ化水素（ＨＦ）の量が減少し、シリコン酸化膜のエッチングにより生成される反応生成物であるＳｉＦ3の量が増加していた。即ち、この実験では、基板支持器１４の温度が約－６０℃以下の温度である場合に、シリコン酸化膜のエッチングにおいて利用されるエッチャントの量が増加していた。
　したがって、この実験より、基板支持器１４の温度が低温であるほど、シリコン酸化膜のエッチングが促進されるため、マスク膜ＭＫに対する誘電体膜ＤＦの選択比を改善できることが分かった。なお、エッチャントの量が増加する温度は、反応ガス中のフッ化水素ガスの流量比や添加ガス等の処理条件との関係で変動する。このため、基板支持器１４の温度は、特定条件の下で、基板支持器１４の温度と、フッ化水素の量及びＳｉＦ3の量との関係を調べて、その結果に基づいて設定してもよい。
　図８は、ステップＳＴ２２における基板Ｗの断面構造の一例を示す図である。ステップＳＴ２２の実行中、マスク膜ＭＫがマスクとして機能し、誘電体膜ＤＦのうちマスク膜ＭＫの開口ＯＰに対応する部分が深さ方向（図８中上から下に向かう方向）にエッチングされ、凹０１部ＲＣが形成される。凹部ＲＣは、マスク膜ＭＫの側壁Ｓ１と誘電体膜ＤＦの側壁Ｓ２により囲まれた空間である。ステップＳＴ２２において形成される凹部ＲＣのアスペクト比は、２０以上であってよく、３０以上、４０以上、５０以上、又は１００以上であってもよい。
　本処理方法においては、反応ガスはＣxＨyＦzガスを含む。ＣxＨyＦzガスは、プラズマ中に、ＣxＨyＦz系ラジカルが高密度で生成される。ＣxＨyＦz系ラジカルは、マスク膜ＭＫの表面（上面Ｔ１及び側壁Ｓ１）や誘電体膜ＤＦの側壁Ｓ２に吸着して保護膜ＰＦを形成する。なお、保護膜ＰＦは、深さ方向（図８中上から下に向かう方向）に向かって薄くなり得る。保護膜ＰＦは、ステップＳＴ２２の実行中にマスク膜ＭＫの表面がエッチングにより除去されること（すなわちマスク膜ＭＫのエッチングレートが増加すること）を抑制する。これにより、マスク膜ＭＫに対する誘電体膜ＤＦの選択比が向上する。
　保護膜ＰＦは、誘電体膜ＤＦの横方向（図８の左右方向）のエッチングを抑制し得る。ＣxＨyＦzガスの流量が反応ガスの総流量に対して２０体積％以下の場合、炭素がマスク膜ＭＫの側壁Ｓ１及び／又は誘電体膜ＤＦに過剰に堆積し、マスク膜ＭＫの開口ＯＰが閉塞することがより抑制され得る。反応ガスが酸素含有ガスを含んでいる場合、炭素がマスク膜ＭＫの側壁Ｓ１及び／又は誘電体膜ＤＦに過剰に堆積し、マスク膜ＭＫの開口ＯＰが閉塞することがより抑制され得る。以上の少なくとも一つの要因により、誘電体膜ＤＦに形成される凹部ＲＣの形状及び／又は寸法が適切に保たれ得る。
　ＣxＨyＦzガスは、プラズマ中にＨＦ種が多く生成される。そのため、ステップＳＴ２２の実行中、誘電体膜ＤＦに形成される凹部ＲＣの底部ＢＴにまでＨＦ系種（エッチャント）が十分に供給され得る。また、ステップＳＴ２２の実行中、基板支持器１４の温度は０℃以下の低温に制御される。基板Ｗの温度の上昇が抑制されることで、ＨＦ種（エッチャント）の凹部ＲＣの底部ＢＴでの吸着が促進され得る（ＨＦ種は、低温において吸着係数がより増加する）。以上の少なくとも一つの要因により、誘電体膜ＤＦのエッチングレートが向上し得る。
　なお、ステップＳＴ２２において、内部空間１０ｓ内にプラズマが生成されているときに、バイアス電源６４から基板支持器１４に電気バイアスのパルス波を周期的に与えてよい。電気バイアスのパルス波を周期的に与えることで、エッチングと保護膜ＰＦの形成とを交互に進行させ得る。
　また、ステップＳＴ２の実行中、内部空間１０ｓに供給するＣxＨyＦzガスの流量を変化させてよい。例えば、第１の分圧のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスで第１のエッチングを行った後、第２の分圧のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスで第２のエッチングを行ってよい。これにより、例えば、誘電体膜ＤＦが異なる材料の積層膜である場合に、エッチングする膜の材料に合わせてＣxＨyＦzガスの流量を制御することで、当該積層膜を適切にエッチングし得る。
　また、ステップＳＴ２の実行中、内部空間１０ｓに供給するＣxＨyＦzガスの流量は、基板Ｗの平面視において、基板Ｗの中心部と周辺部で異なってよい。これにより、マスク膜ＭＫの側壁Ｓ１に囲まれた開口ＯＰの寸法が、基板Ｗの中心部と周辺部で異なる場合であっても、ＣxＨyＦzガスの流量の分布を制御することで、当該寸法のばらつきを補正し得る。
　また、ステップＳＴ２の実行中、チャンバ１０（内部空間１０ｓ）内の圧力やバイアス電源６４から基板支持器１４に供給する電気バイアスを変更してよい。例えば、ステップＳＴ２は、チャンバ１０内を第１の圧力とし、基板支持器１４に第１の電気バイアスを供給し、誘電体膜ＤＦをエッチングする第１工程と、チャンバ１０内を第２の圧力とし、基板支持器１４に第２の電気バイアスを供給し、誘電体膜ＤＦをエッチングする第２工程とを含んでよい。ステップＳＴ２は、第１工程と第２工程とを交互に繰り返してもよい。第１の圧力は、第２の圧力と異なってよく、例えば、第２の圧力より大きくてよい。第１の電気バイアスは、第２の電気バイアスと異なってよく、例えば、第１の電気バイアスの絶対値は、第２の電気バイアスの絶対値より大きくてよい。第１の圧力、第２の圧力、第１の電気バイアス及び第２の電気バイアスを適宜調整することで、例えば、第１工程で凹部ＲＣが下地膜ＵＦに到達するまで又は到達する直前まで誘電体膜ＤＦを異方性エッチングし、第２工程で凹部ＲＣの底部を横方向に拡大するように等方性エッチングしてよい。
　以下、本処理方法を評価するために行った各種実験について説明する。本開示は、以下の実験によって何ら限定されるものではない。
（実験１）
　図９は、実験１の測定結果を示す図である。実験１では、各種反応ガスにおけるＨＦ種の生成量を測定した。実験１では、基板処理装置１の内部空間１０ｓに、反応ガスとしてＣ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｆ8ガス、Ｃ4Ｆ6ガス及びＣＨ2Ｆ2ガスのいずれか一つとＡｒガスとを供給して１０分間プラズマを生成し、プラズマ生成前とプラズマ生成後のＨＦ強度を四重極型質量分析計（quadrupole mass analyzer）で測定した。基板支持器１４の温度は－４０℃に設定した。図９の縦軸は、プラズマ生成前のＨＦ強度とプラズマ生成後のＨＦ強度との差を示す。縦軸の値が大きいほどプラズマ中のＨＦ種の生成量が多いことを意味する。
　図９に示すように、本処理方法の反応ガスの一実施例にかかるＣ4Ｈ2Ｆ6ガスは、水素元素を含まないＣ4Ｆ8ガス及びＣ4Ｆ6ガスはもとより、水素元素を含むＣＨ2Ｆ2ガスに比べても、プラズマ中のＨＦ種の生成量が多かった。
（実験２）
　図１０及び図１１は、実験２の測定結果を示す図である。実験２では、各種処理ガスにおけるエッチングレート及び選択比を測定した。実験２では、基板Ｗと同一の構造を有するサンプル基板を基板支持器１４上に準備した。サンプル基板は、シリコン膜上に誘電体膜ＤＦとして酸化シリコン、マスク膜ＭＫとして有機膜を有していた。基板処理装置１の内部空間１０ｓに処理ガスを供給してプラズマを生成し、当該サンプル基板の誘電体膜ＤＦをエッチングした。基板支持器１４の温度は－４０℃に設定した。図１０及び図１１に示すように、処理ガス中の反応ガスがＣ4Ｆ8ガス、ＣＨ2Ｆ2ガス又はＣ4Ｈ2Ｆ6ガスのいずれかを含むそれぞれの場合において、誘電体膜ＤＦのエッチングレート（Ｅ／Ｒ［ｎｍ／ｍｉｎ］、図１０）と、誘電体膜ＤＦのマスク膜ＭＫに対する選択比（Ｓｅｌ．、図１１）とを測定した。Ｃ4Ｆ8ガスの流量は、反応ガスの総流量の５体積％であった。ＣＨ2Ｆ2ガスの流量は、反応ガスの総流量の１５体積％であった。Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガスの流量は、反応ガスの総流量の５体積％であった。反応ガスは、ＨＦガスを反応ガスの総流量に対して７０～９０体積％含んでいた。
　図１０及び図１１に示すように、本処理方法の反応ガスの一実施例にかかるＣ4Ｈ2Ｆ6ガスを含む処理ガスは、Ｃ4Ｆ8ガス又はＣＨ2Ｆ2ガスを反応ガスとして含む処理ガスに比べて、エッチングレート及び選択比のいずれも高かった。
（実験３）
　図１２及び図１３は、実験３の測定結果を示す図である。実験３では、凹部ＲＣのアスペクト比を変更した場合の各種処理ガスにおけるエッチングレート及びボーイングＣＤを測定した。実験３では、実験２と同一の構造を有するサンプル基板を基板支持器１４上に準備した。基板処理装置１の内部空間１０ｓに処理ガスを供給してプラズマを生成し、当該サンプル基板の誘電体膜ＤＦをエッチングした。基板支持器１４の温度は－４０℃に設定した。図１２及び図１３は、処理ガス中の反応ガスがＣ4Ｆ8ガス又はＣ4Ｈ2Ｆ6ガスを含むそれぞれについて、凹部ＲＣのアスペクト比（ＡＲ）を変更した場合のマスク膜ＭＫに対する誘電体膜ＤＦの選択比（Ｓｅｌ．、図１２）と、誘電体膜ＤＦの凹部ＲＣの最大幅（ボーイングＣＤ：ＣＤm［ｎｍ］、図１３）との関係を示す。なお、選択比は、誘電体膜ＤＦのエッチングレートをマスク膜ＭＫのエッチングレートで除することで求めることができる。Ｃ4Ｆ8ガス又はＣ4Ｈ2Ｆ6ガスは、反応ガスの総流量の５体積％であった。反応ガスは、ＨＦガスを反応ガスの総流量に対して９０体積％以上含んでいた。
　図１２及び図１３に示すように、本処理方法の処理ガスの一実施例にかかるＣ4Ｈ2Ｆ6ガスを含む反応ガスを用いた場合は、誘電体膜ＤＦに形成される凹部ＲＣのアスペクト比が高くなっても、Ｃ4Ｆ8ガスを含む反応ガスを用いた場合に比べて、高い選択比を維持するとともに、ボーイングＣＤの増加が抑制されていた。
（実験４）
　図１４は、実験４の測定結果を示す図である。実験４では、基板処理装置１のチャンバ１０を酸素ガスによりクリーニングするときに発生するＣＯの発光スペクトル強度（ＣＯ強度）の経時変化を測定した。図１４において、ＣＨ１は、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガスを反応ガスの総流量に対して４体積％含む処理ガスを用いて実験２と同一の構造を有するサンプル基板のエッチングを行った後のチャンバである。ＣＨ２は、ＣＨ2Ｆ2ガスを反応ガスの総流量に対して１６体積％含む処理ガスを用いて実験２と同一の構造を有するサンプル基板のエッチングを行った後のチャンバである。ＣＯ強度は、クリーニングガス（酸素ガス）がチャンバ１０内の炭素含有堆積物と反応することで計測されるものであり、チャンバ内のクリーング進捗の目安とすることができる。
　図１４に示すように、ＣＨ１におけるＣＯ強度は、クリーニング開始直後にピークに達し、その後に急激に減少し、クリーニング開始後２０～３０秒で０になった。ＣＨ２におけるＣＯ強度は、ＣＨ１よりも低いピーク値を有し、減少量も緩やかで、クリーニング開始後２００秒でも０にならなかった。すなわち、本処理方法の反応ガスの一実施例にかかるＣ4Ｈ2Ｆ6ガスを含む処理ガスを用いた場合は、ＣＨ2Ｆ2ガスを含む処理ガスを用いた場合に比べて、エッチング後のチャンバのクリーニング時間を短縮することができた。
　また、開示する実施形態は、以下の態様をさらに含む。
　（付記１）
　ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１つのＣxＨyＦzガスとを含む反応ガスであって、前記ＨＦガスの流量は前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い、エッチングガス組成物。
　（付記２）
　前記ＣxＨyＦzガスの流量は前記反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である、付記１に記載のエッチングガス組成物。
　（付記３）
　前記ＨＦガスの流量は、前記反応ガスの総流量に対して７０体積％以上である、付記１又は２に記載のエッチングガス組成物。
　（付記４）
　前記反応ガスは、ハロゲン含有ガスをさらに含む、付記１乃至付記３のいずれか１項に記載のエッチングガス組成物。
　（付記５）
　前記ハロゲン含有ガスは、塩素含有ガス、臭素含有ガス及びヨウ素含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種である、付記４に記載のエッチングガス組成物。
　（付記６）
　前記ハロゲン含有ガスは、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｓｉ2Ｃｌ6、ＣＨＣｌ3、ＳＯ2Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＯＣｌ3、Ｂｒ2、ＨＢｒ、ＣＢｒ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ5Ｂｒ、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＯＢｒ3、ＢＢｒ3、ＨＩ、ＣＦ3Ｉ、Ｃ2Ｆ5Ｉ、Ｃ3Ｆ7Ｉ、ＩＦ5、ＩＦ7、Ｉ2及びＰＩ3からなる群から選択される少なくとも１種である、付記４に記載のエッチングガス組成物。
　（付記７）
　前記反応ガスは、リン含有ガスを含む、付記１乃至付記５のいずれか１項に記載のエッチングガス組成物。
　（付記８）
　前記反応ガスは、酸素含有ガスをさらに含む、付記１乃至付記７のいずれか１項に記載のエッチングガス組成物。
　（付記９）
　前記反応ガスは、ホウ素含有ガス及び硫黄含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む、付記１乃至付記８のいずれか１項に記載のエッチングガス組成物。
　本処理方法は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、本処理方法は、容量結合型の基板処理装置１以外にも、誘導結合型プラズマやマイクロ波プラズマ等、任意のプラズマ源を用いた基板処理装置を用いて実行してよい。
１……基板処理装置、１０……チャンバ、１０ｓ……内部空間、１２……チャンバ本体、１４……基板支持器、１６……電極プレート、１８……下部電極、２０……静電チャック、３０……上部電極、５０……排気装置、６２……高周波電源、６４……バイアス電源、８０……制御部、ＣＴ……制御部、ＤＦ……誘電体膜、ＭＫ……マスク膜、ＯＰ……開口、ＰＦ……保護膜、ＲＣ……凹部、ＵＦ……下地膜、Ｗ……基板

Claims (28)

  1. 　チャンバ内の基板支持器上に誘電体膜を有する基板を準備する工程と、
    　ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスを含む反応ガスからプラズマを生成し、前記誘電体膜をエッチングする工程と、を含み、
    　前記エッチングする工程において、前記基板支持器の温度は０℃以下に設定され、前記ＨＦガスの流量は前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い、基板処理方法。
  2. 　前記ＣxＨyＦzガスの流量は前記反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記ＨＦガスの流量は、前記反応ガスの総流量に対して７０体積％以上である、請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記反応ガスは、ハロゲン含有ガスをさらに含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  5. 　前記ハロゲン含有ガスは、塩素含有ガス、臭素含有ガス及びヨウ素含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項４に記載の基板処理方法。
  6. 　前記ハロゲン含有ガスは、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ2、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｓｉ2Ｃｌ6、ＣＨＣｌ3、ＳＯ2Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＯＣｌ3、Ｂｒ2、ＨＢｒ、ＣＢｒ2Ｆ2、Ｃ2Ｆ5Ｂｒ、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＯＢｒ3、ＢＢｒ3、ＨＩ、ＣＦ3Ｉ、Ｃ2Ｆ5Ｉ、Ｃ3Ｆ7Ｉ、ＩＦ5、ＩＦ7、Ｉ2及びＰＩ3からなる群から選択される少なくとも１種のガスである、請求項４に記載の基板処理方法。
  7. 　前記反応ガスは、リン含有ガスを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  8. 　前記反応ガスは、酸素含有ガスを含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  9. 　前記反応ガスは、ホウ素含有ガス及び硫黄含有ガスからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  10. 　前記プラズマは、前記反応ガスと不活性ガスとを含む処理ガスから生成される、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  11. 　前記誘電体膜は、シリコン含有膜である、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  12. 　前記シリコン含有膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びポリシリコン膜からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 　前記基板は、前記誘電体膜上に少なくとも一つの開口を規定する有機膜又は金属含有膜からなるマスクを有する、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  14. 　前記エッチングする工程は、前記基板支持器に電気バイアスを与えることを含み、
    　前記基板支持器に前記電気バイアスが与えられる期間は、第１の期間と、前記第１の期間と交互の第２の期間とを含み、
    　前記第１の期間における電気バイアスは０又は第１のレベルであり、前記第２の期間における電気バイアスは前記第１のレベルよりも大きい第２のレベルである、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  15. 　前記エッチングする工程は、前記基板支持器又は前記基板支持器に対向する上部電極に、プラズマを生成するための高周波電力を供給することを含み、
    　前記高周波電力が供給される期間は、第３の期間と、前記第３の期間と交互の第４の期間と含み、
    　前記第３の期間における前記高周波電力のレベルは０又は第３のレベルであり、前記第４の期間における前記高周波電力のレベルは前記第３のレベルよりも大きい第４のレベルであり、
    　前記第２の期間と前記第４の期間とは少なくとも一部が重複している、
    請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 　前記電気バイアスは、パルス電圧である、請求項１４又は請求項１５のいずれかに記載の基板処理方法。
  17. 　前記エッチングする工程は、前記基板支持器に対向する上部電極に、直流電圧又は低周波電力を供給することを含む、請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  18. 　前記エッチングする工程は、
    　前記チャンバ内を第１の圧力とし、前記基板支持器に第１の電気バイアスを供給して、前記誘電体膜をエッチングする第１工程と、
    　前記チャンバ内を第２の圧力とし、前記基板支持器に第２の電気バイアスを供給して、前記誘電体膜をエッチングする第２工程と、
    を含み、
    　前記第１の圧力は前記第２の圧力と異なる、及び／又は前記第１の電気バイアスは前記第２の電気バイアスと異なる、請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  19. 　前記第１の圧力は、前記第２の圧力よりも大きい、請求項１８に記載の基板処理方法。
  20. 　前記第１の電気バイアスの大きさの絶対値は、前記第２の電気バイアスの大きさの絶対値よりも大きい、請求項１８又は請求項１９のいずれかに記載の基板処理方法。
  21. 　前記第１工程と前記第２工程とを交互に繰り返す、請求項１８乃至請求項２０のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  22. 　チャンバ内の基板支持器上に、シリコン酸化膜を含むシリコン含有膜を有する基板を準備する工程と、
    　フッ素含有ガス及びＣxＨyＦz（前記フッ素含有ガスと異なるガスであり、ｘは２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である。）を含む反応ガスからプラズマを生成し、前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を含み、
    　前記エッチングする工程において、前記基板支持器の温度は０℃以下に設定され、前記ＣxＨyＦzガスの流量は前記反応ガスの総流量に対して２０体積％以下である、基板処理方法。
  23. 　前記フッ素含有ガスは、前記チャンバ内でＨＦ種を生成可能なガスである、請求項２２に記載の基板処理方法。
  24. 　前記ＣxＨyＦzガスは、１以上のＣＦ3基を有する、請求項２２又は請求項２３に記載の基板処理方法。
  25. 　前記ＣxＨyＦzガスは、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス及びＣ5Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項２４に記載の基板処理方法。
  26. 　前記反応ガスの中で、前記フッ素含有ガスの流量が最も多い、請求項２２乃至請求項２５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  27. 　チャンバ内の基板支持器上に、シリコン酸化膜を含むシリコン含有膜を有する基板を準備する工程と、
    　前記チャンバ内でプラズマを生成する工程と、
    　前記プラズマに含まれるＨＦ種及びＣxＨyＦz（ｘは２以上の整数であり、ｙ及びｚは１以上の整数である。）種を用いて前記シリコン含有膜をエッチングする工程と、を含み、
    　前記プラズマは、前記ＨＦ種の量が最も多い、基板処理方法。
  28. 　チャンバ、前記チャンバ内に設けられ温度調整可能に構成された基板支持器、前記チャンバ内でプラズマを生成させるための電力を供給するプラズマ生成部、及び、制御部を備え、
    　前記制御部は、前記基板支持器上に支持された基板の誘電体膜をエッチングするために、前記プラズマ生成部から供給する電力により、ＨＦガスと、Ｃ4Ｈ2Ｆ6ガス、Ｃ4Ｈ2Ｆ8ガス、Ｃ3Ｈ2Ｆ4ガス及びＣ3Ｈ2Ｆ6ガスからなる群から選択される少なくとも１種のＣxＨyＦzガスとを含む反応ガスを前記チャンバ内に導入してプラズマを生成する制御を実行し、前記制御において、前記基板支持器の温度は０℃以下に設定され、前記ＨＦガスの流量は、前記ＣxＨyＦzガスの流量よりも多い、基板処理装置。
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