WO2024014398A1 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents

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WO2024014398A1
WO2024014398A1 PCT/JP2023/025154 JP2023025154W WO2024014398A1 WO 2024014398 A1 WO2024014398 A1 WO 2024014398A1 JP 2023025154 W JP2023025154 W JP 2023025154W WO 2024014398 A1 WO2024014398 A1 WO 2024014398A1
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source
bias
pulse
frequency power
power
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PCT/JP2023/025154
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English (en)
French (fr)
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湯貴 王
哲也 大石
理史 浦川
信也 森北
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東京エレクトロン株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Definitions

  • the exemplary embodiments of the present disclosure relate to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.
  • a plasma processing device is used to etch the film on the substrate.
  • the plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a source high frequency power source, and a bias high frequency power source.
  • a substrate support is provided within the chamber.
  • a source RF power source provides source RF power to generate a plasma from a gas within the chamber.
  • the bias RF power supply provides bias RF power to the substrate support to draw ions from the plasma to the substrate on the substrate support.
  • the present disclosure provides techniques for increasing the etching rate and the verticality of openings formed in a substrate.
  • a plasma processing apparatus in one exemplary embodiment, includes a chamber, a substrate support, a high frequency power source, a bias power source, and a control section.
  • a substrate support is provided within the chamber.
  • the radio frequency power supply is configured to provide source radio frequency power to generate a plasma within the chamber.
  • a bias power supply is electrically coupled to the substrate support.
  • the control unit is configured to control the high frequency power source and the bias power source.
  • the controller causes the cycle to repeat.
  • the cycle includes (i) supplying pulses of source radio frequency power from a radio frequency power supply to generate a plasma from a gas in the chamber; and (ii) supplying pulses of electrical bias from a bias power supply to the substrate support. and, including.
  • the electrical bias pulses include periodically generated DC voltage pulses at a bias frequency of 1 MHz or less.
  • the pulse frequency which is the cycle repetition frequency, is 5 kHz or more.
  • the control unit sets the start timing of the electric bias pulse in step (ii) later than the start timing of the source high-frequency power pulse in step (i) within the cycle, and The timing is set at the same time as the pulse stop timing or earlier than the stop timing.
  • the control unit sets the stop timing of the electric bias pulse in step (ii) to a timing later than the stop timing of the source high-frequency power pulse within the cycle.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
  • 1 is a flowchart of a plasma processing method according to one exemplary embodiment.
  • 5 is a diagram showing a detailed example of step STc of the plasma processing method shown in FIG. 4.
  • FIG. Each of FIGS. 5A to 5D is a partially enlarged cross-sectional view of an example of a substrate related to each step of the plasma processing method shown in FIG. 1 is a timing chart related to a plasma processing method according to one exemplary embodiment.
  • 7(a) and 7(b) are each a timing chart associated with a plasma processing method according to one exemplary embodiment.
  • 1 is a timing chart related to a plasma processing method according to one exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system.
  • a plasma processing system includes a plasma processing apparatus 1 and a controller 2.
  • the plasma processing system is an example of a substrate processing system
  • the plasma processing apparatus 1 is an example of a substrate processing apparatus.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a substrate support section 11, and a plasma generation section 12.
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space.
  • the plasma processing chamber 10 also includes 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 discharging gas from the plasma processing space.
  • the gas supply port is connected to a gas supply section 20, which will be described later, and the gas discharge port is connected to an exhaust system 40, which will be described later.
  • the substrate support section 11 is disposed within the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting a substrate.
  • the plasma generation unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space.
  • the plasmas formed in the plasma processing space are capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), and ECR plasma (Electron-Cyclotron-Resonance Plasma).
  • CCP capacitively coupled plasma
  • ICP inductively coupled plasma
  • ECR plasma Electro-Cyclotron-Resonance Plasma
  • HWP Helicon wave excited plasma
  • SWP surface wave plasma
  • the control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to perform various steps described in this disclosure.
  • the control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described herein. In one embodiment, 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 by, for example, a computer 2a.
  • the processing unit two a1 may be configured to read a program from the storage unit two a2 and perform various control operations by 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 out from the storage unit 2a2 and executed by the processing unit 2a1.
  • 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), an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a combination thereof. Good.
  • the communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
  • the capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply section 20, a power supply system 30, and an exhaust system 40. Further, the plasma processing apparatus 1 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. The gas inlet is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10 .
  • the gas introduction section includes a shower head 13.
  • Substrate support 11 is arranged within plasma processing chamber 10 .
  • the shower head 13 is arranged above the substrate support section 11 . In one embodiment, showerhead 13 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 10 .
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by a shower head 13, a side wall 10a of the plasma processing chamber 10, and a substrate support 11. Plasma processing chamber 10 is grounded.
  • the substrate support 11 is electrically insulated from the casing of the plasma processing chamber 10 .
  • the substrate support section 11 includes a main body section 111 and a ring assembly 112.
  • the main body portion 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 plan view.
  • the substrate W is placed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is placed 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.
  • the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111.
  • Base 1110 includes a conductive member.
  • Electrostatic chuck 1111 is placed on base 1110.
  • Electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within ceramic member 1111a.
  • Ceramic member 1111a has a central region 111a.
  • ceramic member 1111a also has an annular region 111b.
  • another member surrounding the electrostatic chuck 1111 such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b.
  • ring assembly 112 may be placed on the annular electrostatic chuck or the annular insulation member, or may be placed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulation member.
  • Ring assembly 112 includes one or more annular members.
  • the one or more annular members include one or more edge rings and at least one cover ring.
  • the edge ring is made of a conductive or insulating material
  • the cover ring is made of an insulating material.
  • the substrate support unit 11 may include a temperature control 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 control module may include a heater, a heat transfer medium, a flow path 1110a, or a combination thereof.
  • a heat transfer fluid such as brine or gas flows through the flow path 1110a.
  • a channel 1110a is formed within the base 1110 and one or more heaters are disposed within the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111.
  • the substrate support section 11 may include a heat transfer gas supply section configured to supply heat transfer gas to the gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.
  • the shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply section 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 a plurality of gas introduction ports 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 plurality of gas introduction ports 13c.
  • the showerhead 13 also includes at least one upper electrode.
  • the gas introduction section may include one or more side gas injectors (SGI) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.
  • SGI side gas injectors
  • the gas supply section 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow rate controller 22.
  • the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 to the showerhead 13 via a respective flow controller 22 .
  • Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller.
  • gas supply 20 may include at least one flow modulation device that modulates or pulses the flow rate of at least one process gas.
  • the exhaust system 40 may be connected to a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example.
  • the exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure within 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.
  • the power supply system 30 includes a high frequency power supply 31 and a bias power supply 32.
  • the high frequency power supply 31 constitutes the plasma generation section 12 of one embodiment.
  • the high frequency power supply 31 is configured to generate source high frequency power HF.
  • the source high frequency power HF has a source frequency. That is, the source high frequency power HF has a sinusoidal waveform whose frequency is the source frequency.
  • the source frequency may be a frequency within the range of 10 MHz to 150 MHz.
  • the high frequency power source 31 is electrically connected to the high frequency electrode via a matching box 33, and is configured to supply source high frequency power HF to the high frequency electrode.
  • the high frequency electrode may be provided within the substrate support 11.
  • the high frequency electrode may be at least one electrode provided within the conductive member or ceramic member 1111a of the base 1110. Alternatively, the high frequency electrode may be the upper electrode.
  • the matching box 33 has variable impedance.
  • the variable impedance of the matching box 33 is set to reduce reflection of the source high frequency power HF from the load.
  • the matching device 33 can be controlled by the control unit 2, for example.
  • the bias power supply 32 is electrically coupled to the substrate support 11.
  • the bias power supply 32 is electrically connected to the bias electrode within the substrate support 11 and is configured to supply an electric bias EB to the bias electrode.
  • the bias electrode may be at least one electrode provided within the conductive member or ceramic member 1111a of the base 1110.
  • the bias electrode may be common to the high frequency electrode.
  • the electrical bias EB and its pulses EBP include DC voltage pulses PV (see FIG. 7) that are periodically generated at a bias frequency of 1 MHz or less. That is, the electric bias EB and its pulse EBP are composed of DC voltage pulses PV that are periodically generated at a time interval (waveform period CY) that is the reciprocal of the bias frequency.
  • the bias frequency may be 400kHz or less.
  • the level of electrical bias EB is the absolute value of the negative voltage level of DC voltage pulse PV. Furthermore, the fact that the level of the electric bias EB is zero means that the supply of the electric bias EB to the bias electrode is stopped.
  • FIGS. 6 and 7(b) Timing charts of the source high frequency power HF and the electric bias EB are shown in FIGS. 6, 7(a), and 7(b).
  • Method MT The plasma processing method shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as "method MT") can be performed using the plasma processing apparatus 1.
  • Method MT includes step STc.
  • Method MT may further include step STp, step STa, and step STb.
  • Method MT may further include step STd.
  • Process STa, process STb, process STc, and process STd can be brought about by control of each part of plasma processing apparatus 1 by control section 2.
  • the substrate W is prepared on the substrate support part 11 within the chamber 10.
  • the substrate W is placed on the substrate support 11 and held by an electrostatic chuck 1111.
  • An example of the substrate W includes a film EF (etch film) and a mask MK, as shown in FIG. 5(a).
  • Film EF is a dielectric film.
  • the film EF is made of silicon oxide, for example.
  • a mask MK is provided on the membrane EF.
  • the mask MK is formed from a material selected such that the film EF is etched selectively with respect to the mask MK in step STc.
  • Mask MK is made of, for example, an organic material.
  • the substrate W may further include an underlying region UR.
  • the membrane EF is provided on the underlying region UR.
  • step STa as shown in FIG. 5(b), a deposit DP is formed on the substrate W on the substrate support part 11. Therefore, in step STa, the source high-frequency power HF is supplied to the high-frequency electrode while the processing gas is supplied into the chamber 10 and the supply of the electric bias EB to the bias electrode is stopped.
  • the processing gas used in step STa has a deposition property.
  • the processing gas used in step STa may contain a gas component containing fluorine and carbon.
  • This gas component may be a fluorocarbon gas such as C 4 F 8 gas.
  • This gas component may include hydrofluorocarbon gas in addition to or instead of fluorocarbon gas.
  • the processing gas may further include one or more of nitrogen gas, oxygen-containing gas (eg, oxygen gas), and noble gas (eg, Ar gas).
  • step STa the control unit 2 controls the gas supply unit 20 to supply the processing gas into the chamber 10.
  • step STa the control unit 2 controls the exhaust system 40 to adjust the pressure inside the chamber 10 to a specified pressure.
  • step STa the control unit 2 controls the bias power supply 32 to stop supplying the electric bias EB to the bias electrode, and controls the high frequency power supply 31 to supply source high frequency power HF to the high frequency electrode.
  • the control unit 2 sets the power level of the source high frequency power HF in the step STa to the power level LHFa .
  • step STb is performed after step STa.
  • step STb by supplying ions from plasma generated from the processing gas in the chamber 10 to the deposit DP, the modified deposit MDP is converted from the deposit DP, as shown in FIG. 5(c). is formed. Therefore, in step STb, the source high frequency power HF is supplied to the high frequency electrode, and the electric bias EB is supplied to the bias electrode.
  • the power level of the source high-frequency power HF in step STb is changed from the power level LHFa of the source high-frequency power HF in step STa, and is set to the power level LHFb .
  • Power level L HFb may be smaller than power level L HFa .
  • the processing gas used to generate plasma in step STb may be the same as the above-mentioned processing gas used in step STa.
  • the control unit 2 controls the gas supply unit 20 to supply the processing gas into the chamber 10.
  • the control unit 2 controls the exhaust system 40 to adjust the pressure inside the chamber 10 to a specified pressure.
  • the control unit 2 controls the bias power supply 32 to supply the electric bias EB to the bias electrode.
  • the control unit 2 controls the high frequency power supply 31 to supply the source high frequency power HF to the high frequency electrode.
  • the control unit 2 sets the power level of the source high-frequency power HF in step STb to the power level LHFb .
  • the control unit 2 sets the level of the electric bias EB in step STb to the level LEBb .
  • step STc is performed after step STb.
  • step STc cycle CA is repeated to etch the film EF.
  • cycle CA includes step STc1 and step STc2.
  • step STc1 source high frequency power HF is supplied from the high frequency power supply 31 to the high frequency electrode in order to generate plasma from the etching gas in the chamber 10.
  • the etching gas may be the same processing gas used in step STa and/or step STb. Alternatively, the etching gas may be another gas selected to selectively etch the membrane EF.
  • the power level of the pulse HFP of the source high frequency power HF in step STc1 is set to the power level LHFc .
  • Power level L HFc may be smaller than power level L HFa or larger than power level L HFb .
  • a pulse of electric bias EB is supplied from the bias power supply 32 to the bias electrode in order to draw ions into the substrate W from the plasma generated from the etching gas.
  • the level of the pulse EBP of the electric bias EB in step STc2 is set to the level LEBc .
  • Level L EBc may be greater than level L EBb . That is, the absolute value of the negative voltage level of the DC voltage pulse PV in step STc2 may be larger than the absolute value of the negative voltage level of the DC voltage pulse PV in step STb.
  • the absolute value of the negative voltage level of the DC voltage pulse PV in step STc2 may be 100V or more or 1000V or more.
  • step STJA it is determined whether the stop condition is satisfied.
  • the stop condition is satisfied when the number of times the cycle CA has been performed reaches a predetermined number of times. If it is determined in step STJA that the stop condition is not satisfied, cycle CA is performed again. If it is determined in step STJA that the stop condition is satisfied, step STc ends.
  • the pulse frequency that is the repetition frequency of cycle CA that is, the reciprocal of the time length of cycle CA, is 5 kHz or more.
  • the pulse frequency may be 10 kHz or higher or 20 kHz or higher.
  • step STc1 and step STc2 the control section 2 controls the gas supply section 20 to supply etching gas into the chamber 10.
  • the control unit 2 controls the exhaust system 40 to adjust the pressure inside the chamber 10 to a specified pressure.
  • step STc1 the control unit 2 controls the high frequency power supply 31 to supply the pulse HFP of the source high frequency power HF to the high frequency electrode.
  • the control unit 2 sets the power level of the pulse HFP in step STc1 to the power level LHFc . Note that the supply of the source high-frequency power HF may be stopped during a period other than the period of step STc1 in the cycle CA.
  • step STc2 the control unit 2 controls the bias power supply 32 to supply the pulse EBP of the electric bias EB to the bias electrode.
  • the control unit 2 sets the level of the pulse EBP in step STc2 to the level LEBc . Note that the supply of the electric bias EB may be stopped during a period other than the period of step STc2 in the cycle CA.
  • the control unit 2 changes the start timing t EBPS of pulse EBP in step STc2 in cycle CA to the start timing tEBPS of pulse HFP in step STc1 in cycle CA.
  • Timing t Set to a timing later than HFPS .
  • the control unit 2 sets the start timing t EBPS of pulse EBP in step STc2 in cycle CA to the same timing as the stop timing t HFPE of pulse HFP in step STc1 in cycle CA. Set to .
  • the control unit 2 sets the start timing t EBPS of the pulse EBP in step STc2 in the cycle CA to be lower than the stop timing t HFPE of the pulse HFP in the step STc1 in the cycle CA. Set early. Further, the control unit 2 sets the stop timing t EBPE of the pulse EBP in the step STc2 in the cycle CA to a timing later than the stop timing t HFPE of the pulse HFP in the step STc1 in the cycle CA.
  • step STd is performed after step STc.
  • the etching by-products generated in step STc are exhausted from the chamber 10.
  • the control unit 2 controls the exhaust system 40 to exhaust the chamber 10.
  • the control unit 2 controls the high frequency power supply 31 to stop supplying the source high frequency power HF.
  • the control unit 2 controls the bias power supply 32 to stop supplying the electric bias EB.
  • the method MT may include repeating a cycle CB including step STa, step STb, and step STc, as shown in FIG. 3.
  • Cycle CB may further include step STd.
  • step STJB it is determined whether the stop condition is satisfied. The stop condition is satisfied when the number of times cycle CB has been performed reaches a predetermined number of times. If it is determined in step STJB that the stop condition is not satisfied, cycle CB is performed again. If it is determined in step STJB that the stop condition is satisfied, method MT ends.
  • the film EF is etched by the etching step STc, and the pattern of the mask MK is transferred to the film EF, as shown in FIG. 5(d).
  • the start timing t EBPS of the pulse EBP of the electric bias EB in the cycle CA is simultaneous with the stop timing t HFPE of the pulse HFP of the source high-frequency power HF in the cycle CA or earlier than the stop timing t HFPE .
  • the repetition frequency of cycle CA ie, the pulse frequency, is 5 kHz or more. Therefore, the ions of the plasma generated in step STc1 can be supplied to the substrate W in step STc2 without deactivating the ions. According to the method MT, therefore, the etching rate of the membrane EF is increased.
  • step STc2 a DC voltage pulse PV periodically generated at a bias frequency of 1 MHz or less is used as the pulse EBP of the electric bias EB. Therefore, in step STc2, dissociation of the etching gas is suppressed by the electric bias EB, and excessive formation of deposits on the substrate W is suppressed. Furthermore, in step STc2, monochromatic ions having high energy are supplied to the substrate W. Therefore, the etching in step STc forms a highly vertical recess in the film EF.
  • step STb ions with relatively high energy are supplied to the deposit DP, and unnecessary elements (for example, fluorine) are extracted from the deposit DP. Therefore, in the deposit MDP obtained in step STb, many bonds (for example, carbon-carbon bonds) having high bond energy may be formed.
  • the mask MK is protected from the etching in step STc by the thus modified deposit MDP. Therefore, according to method MT, it is possible to suppress the reduction in mask MK due to etching.
  • FIG. 8 shows a timing chart of the electric bias EB and the source frequency of the source high frequency power HF.
  • supply of source high frequency power HF and supply of electric bias EB are performed simultaneously.
  • the source frequency of the source high-frequency power HF is changed so as to suppress the degree of reflection of the source high-frequency power HF from the load. Good too.
  • the source frequency may be changed within the waveform period CY of the DC voltage pulse PV within the overlapping period, as shown in FIG. 8.
  • the waveform period CY may be divided into multiple phase periods SP.
  • the source frequency is set to reduce the degree of reflection of the source high frequency power HF in each phase period SP within the waveform period CY within the overlap period.
  • the source frequency for each of the plurality of phase periods SP within the waveform period CY within the overlapping period may be specified to the high frequency power source 31 by the control unit 2.
  • the source frequency for each of the plurality of phase periods SP within the waveform period CY within the overlapping period may be set using a frequency set including a plurality of frequencies for each of the plurality of phase periods SP prepared in advance. good.
  • the degree of reflection may be minimized.
  • the determined source frequency may be used in subsequent phase periods SP(n). Note that the phase period SP(n) represents the n-th phase period among the plurality of phase periods SP within the waveform period CY.
  • the plasma processing apparatus 1 may further include a sensor 35 and/or a sensor 36, as shown in FIG.
  • the sensor 35 is configured to measure the power level Pr of the reflected wave of the source high frequency power HF from the load.
  • Sensor 35 includes, for example, a directional coupler.
  • a directional coupler may be provided between the high frequency power supply 31 and the matching box 33.
  • the sensor 35 may be configured to further measure the power level Pf of the traveling wave of the source high-frequency power HF.
  • the power level Pr of the reflected wave measured by the sensor 35 is notified to the control unit 2.
  • the power level Pf of the traveling wave may be notified from the sensor 35 to the control unit 2.
  • Sensor 36 includes a voltage sensor and a current sensor.
  • the sensor 36 is configured to measure the voltage V RF and the current I RF in the power supply path connecting the high frequency power source 31 and the high frequency electrode to each other.
  • the source high frequency power HF is supplied to the high frequency electrode via this power supply path.
  • the sensor 36 may be provided between the high frequency power supply 31 and the matching box 33.
  • the control unit 2 is notified of the voltage V RF and the current I RF .
  • the control unit 2 generates a representative value from the measured values in each of the plurality of phase periods SP.
  • the measured value may be the power level Pr of the reflected wave acquired by the sensor 35.
  • the measured value may be a value of the ratio of the power level Pr of the reflected wave to the output power level of the source high frequency power HF (ie, reflectance).
  • the measured value may be a phase difference ⁇ between the voltage V RF and the current I RF acquired by the sensor 36 in each of the plurality of phase periods SP.
  • the measured value may be the impedance Z on the load side of the high frequency power supply 31 in each of the plurality of phase periods SP.
  • the impedance Z is determined from the voltage V RF and the current I RF acquired by the sensor 36.
  • the representative value may be an average value or a maximum value of the measured values in each of the plurality of phase periods SP.
  • the control unit 2 can determine the source frequency by using the representative value in each of the plurality of phase periods SP as a value representing the degree of reflection of the source high-frequency power HF. Note that the degree of reflection and the source frequency may be determined by the high frequency power source 31.
  • the control unit includes: (a) in a state where a processing gas having a deposition property is supplied into the chamber in order to form a deposit on the substrate on the substrate support, and supply of the electric bias is stopped; supplying the source high frequency power from the high frequency power supply; (b) changing the power level of the source RF power from the power level in (a) to modify the deposit by supplying ions from a plasma to the deposit; and a step of supplying; It is designed to further bring about
  • the control unit is configured to effect the repetition of the cycle after the (a) and the (b).
  • the plasma processing apparatus according to [E1].
  • control unit evacuates the chamber after the cycle including (i) and (ii) while the source high-frequency power and the electric bias are stopped.
  • the control unit is configured to make the absolute value of the negative voltage level of the DC voltage pulse in (ii) larger than the absolute value of the negative voltage level of the DC voltage pulse in (b). , [E2] to [E5].
  • the control unit is configured to suppress the degree of reflection of the source high-frequency power from the load during a period in which the supply of the source high-frequency power in (i) and the supply of the electric bias in (ii) are performed simultaneously.
  • the plasma processing apparatus according to any one of [E1] to [E6], wherein the plasma processing apparatus is configured to change the source frequency of the source high-frequency power within the waveform period of the DC voltage pulse.
  • [E11] providing a substrate on a substrate support in a chamber of a plasma processing apparatus, the substrate including a film and a mask disposed on the film; repeating cycles to etch the film; including;
  • the cycle is (i) providing pulses of source RF power from a RF power source to generate a plasma from a gas in the chamber; (ii) supplying electrical bias pulses from a bias power source to the substrate support; including;
  • the electrical bias pulse includes a DC voltage pulse periodically generated at a bias frequency of 1 MHz or less, The pulse frequency which is the repetition frequency of the cycle is 5kHz or more,
  • the start timing of the pulse of the electric bias in (ii) is later than the start timing of the pulse of the source high-frequency power in (i), and At the same time as the stop timing or earlier than the stop timing,
  • the stop timing of the pulse of the electric bias in the above (ii) is later than the stop timing of the pulse of the source high frequency power, Plasma treatment method.
  • [E12] (a) a process gas having a deposition property is supplied into the chamber in order to form a deposit on the substrate on the substrate support, and supply of the electric bias is stopped; , supplying the source high frequency power from the high frequency power supply; (b) changing the power level of the source RF power from the power level in (a) to modify the deposit by supplying ions from a plasma to the deposit; and a step of supplying; further including; After said (a) and said (b), said repetition of said cycle is performed; The plasma processing method according to [E11].
  • the control unit includes: (a) In a state where a processing gas having a deposition property is supplied into the chamber and the supply of electric bias from the bias power source to the substrate supporting part is stopped, the source high frequency is A process of supplying electricity; (b) changing the power level of the source high frequency power from the power level in (a) and supplying the electrical bias; and further, after said (a) and said (b), (i) supplying pulses of the source high frequency power from the high frequency power source; (ii) supplying a pulse of the electrical bias from the bias power source to the substrate support; is configured to result in a repeating cycle that includes The control unit, within the cycle, The start timing of the pulse of the electric bias in (ii) is later than the
  • Plasma processing apparatus 2... Control unit, 10... Chamber, 11... Substrate supporting unit, 31... High frequency power supply, 32... Bias power supply, HF... Source high frequency power, EB... Electrical bias.

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Abstract

開示されるプラズマ処理装置では、制御部が、サイクルの繰り返しをもたらす。サイクルは、チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、高周波電源からソース高周波電力のパルスを供給する工程と、バイアス電源から基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程と、を含む。電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含む。サイクルの繰り返し周波数は、５ｋＨｚ以上である。電気バイアスのパルスの開始タイミングは、ソース高周波電力のパルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早い。電気バイアスのパルスの停止タイミングは、ソース高周波電力のパルスの停止タイミングよりも遅い。

Description

プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
　本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。
　プラズマ処理装置が、基板の膜のエッチングに用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、ソース高周波電源、及びバイアス高周波電源を備える。基板支持部は、チャンバ内に設けられている。ソース高周波電源は、チャンバ内でガスからプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給する。バイアス高周波電源は、基板支持部上の基板にプラズマからイオンを引き込むために、バイアス高周波電力を基板支持部に供給する。このようなプラズマ処理装置は、下記の特許文献１に記載されている。
特開２０００－１７３９９３号公報
　本開示は、エッチングレートと基板に形成される開口の垂直性を高める技術を提供する。
　一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、高周波電源、バイアス電源、及び制御部を備える。基板支持部は、チャンバ内に設けられている。高周波電源は、チャンバ内でプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給するように構成されている。バイアス電源は、基板支持部に電気的に結合されている。制御部は、高周波電源及びバイアス電源を制御するように構成されている。制御部は、サイクルの繰り返しをもたらす。サイクルは、チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、高周波電源からソース高周波電力のパルスを供給する工程（ｉ）と、バイアス電源から基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程（ｉｉ）と、を含む。電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含む。サイクルの繰り返し周波数であるパルス周波数は、５ｋＨｚ以上である。制御部は、サイクル内で、工程（ｉｉ）における電気バイアスのパルスの開始タイミングを、工程（ｉ）におけるソース高周波電力のパルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、工程（ｉ）におけるソース高周波電力のパルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早いタイミングに設定する。制御部は、サイクル内で、工程（ｉｉ）における電気バイアスのパルスの停止タイミングを、ソース高周波電力のパルスの停止タイミングよりも遅いタイミングに設定する。
　一つの例示的実施形態によれば、エッチングレートと基板に形成される開口の垂直性を高めることが可能となる。
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。 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。 一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。 図４に示すプラズマ処理方法の工程ＳＴｃの詳細例を示す図である。 図５の（ａ）～図５の（ｄ）の各々は、図３に示すプラズマ処理方法の各工程に関連する一例の基板の部分拡大断面図である。 一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。 図７の（ａ）及び図７の（ｂ）の各々は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。 一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法に関連するタイミングチャートである。
　以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
　図１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。
　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。
　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。
　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。
　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、電源システム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。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。
　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。
　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。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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　電源システム３０は、高周波電源３１及びバイアス電源３２を含む。高周波電源３１は、一実施形態のプラズマ生成部１２を構成する。高周波電源３１は、ソース高周波電力ＨＦを発生するように構成されている。ソース高周波電力ＨＦは、ソース周波数を有する。即ち、ソース高周波電力ＨＦは、その周波数がソース周波数である正弦波状の波形を有する。ソース周波数は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数であり得る。高周波電源３１は、整合器３３を介して高周波電極に電気的に接続されており、ソース高周波電力ＨＦを高周波電極に供給するように構成されている。高周波電極は、基板支持部１１内に設けられていてもよい。高周波電極は、基台１１１０の導電性部材又はセラミック部材１１１１ａ内に設けられた少なくとも一つの電極であってもよい。或いは、高周波電極は、上部電極であってもよい。ソース高周波電力ＨＦが高周波電極に供給されると、チャンバ１０内のガスからプラズマが生成される。
　整合器３３は、可変インピーダンスを有する。整合器３３の可変インピーダンスは、ソース高周波電力ＨＦの負荷からの反射を低減するよう、設定される。整合器３３は、例えば制御部２によって制御され得る。
　バイアス電源３２は、基板支持部１１に電気的に結合されている。バイアス電源３２は、基板支持部１１内のバイアス電極に電気的に接続されており、電気バイアスＥＢをバイアス電極に供給するように構成されている。バイアス電極は、基台１１１０の導電性部材又はセラミック部材１１１１ａ内に設けられた少なくとも一つの電極であってもよい。バイアス電極は、高周波電極と共通であってもよい。電気バイアスＥＢがバイアス電極に供給されると、プラズマからのイオンが基板Ｗに引き付けられる。
　電気バイアスＥＢ及びそのパルスＥＢＰ（図６参照）は、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスＰＶ（図７参照）を含む。即ち、電気バイアスＥＢ及びそのパルスＥＢＰは、バイアス周波数の逆数の時間間隔（波形周期ＣＹ）で周期的に発生される直流電圧パルスＰＶから構成される。バイアス周波数は、４００ｋＨｚ以下であってもよい。なお、以下では、電気バイアスＥＢのレベルについて記述することがある。電気バイアスＥＢのレベルは、直流電圧パルスＰＶの負電圧レベルの絶対値である。また、電気バイアスＥＢのレベルがゼロであることは、電気バイアスＥＢのバイアス電極への供給が停止されていること意味する。
　以下、図１及び図２と共に、図３～図７を参照し、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。また、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御についても説明する。図６、図７の（ａ）、及び図７の（ｂ）には、ソース高周波電力ＨＦ及び電気バイアスＥＢのタイミングチャートが示されている。
　図３に示すプラズマ処理方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、プラズマ処理装置１を用いて行われ得る。方法ＭＴは、工程ＳＴｃを含む。方法ＭＴは、工程ＳＴｐ、工程ＳＴａ、及び工程ＳＴｂを更に含んでいてもよい。方法ＭＴは、工程ＳＴｄを更に含んでいてもよい。工程ＳＴａ、工程ＳＴｂ、工程ＳＴｃ、及び工程ＳＴｄ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、もたらされ得る。
　工程ＳＴｐでは、チャンバ１０内で基板支持部１１上に基板Ｗが準備される。基板Ｗは、基板支持部１１上に載置されて、静電チャック１１１１によって保持される。一例の基板Ｗは、図５の（ａ）に示すように、膜ＥＦ（Ｅｔｃｈ　Ｆｉｌｍ）及びマスクＭＫを含む。膜ＥＦは、誘電体膜である。膜ＥＦは、例えば酸化シリコンから形成される。マスクＭＫは、膜ＥＦ上に設けられている。マスクＭＫは、工程ＳＴｃにおいて膜ＥＦがマスクＭＫに対して選択的にエッチングされるように選択された材料から形成される。マスクＭＫは、例えば有機材料から形成される。基板Ｗは、下地領域ＵＲを更に有していてもよい。膜ＥＦは、下地領域ＵＲ上に設けられる。
　工程ＳＴａでは、図５の（ｂ）に示すように、基板支持部１１上の基板Ｗに堆積物ＤＰが形成される。このため、工程ＳＴａでは、チャンバ１０内に処理ガスが供給され、且つ、電気バイアスＥＢのバイアス電極への供給が停止されている状態で、ソース高周波電力ＨＦが高周波電極に供給される。
　工程ＳＴａにおいて用いられる処理ガスは、堆積性を有する。工程ＳＴａにおいて用いられる処理ガスは、フッ素及び炭素を含むガス成分を含んでいてもよい。このガス成分は、Ｃ４Ｆ８ガスのようなフルオロカーボンガスであってもよい。このガス成分は、フルオロカーボンガスに加えて、或いはフルオロカーボンガスに代えて、ハイドロフルオロカーボンガスを含んでいてもよい。処理ガスは、窒素ガス、酸素含有ガス（例えば酸素ガス）、及び貴ガス（例えば、Ａｒガス）のうち一つ以上を更に含んでいてもよい。
　工程ＳＴａにおいて、制御部２は、処理ガスをチャンバ１０内に供給するよう、ガス供給部２０を制御する。工程ＳＴａにおいて、制御部２は、チャンバ１０内の圧力を指定された圧力に調整するよう、排気システム４０を制御する。工程ＳＴａにおいて、制御部２は、電気バイアスＥＢのバイアス電極への供給を停止するよう、バイアス電源３２を制御し、ソース高周波電力ＨＦを高周波電極に供給するよう、高周波電源３１を制御する。図６に示すように、制御部２は、工程ＳＴａにおけるソース高周波電力ＨＦのパワーレベルをパワーレベルＬＨＦａに設定する。
　図３及び図６に示すように、工程ＳＴｂは、工程ＳＴａの後に行われる。工程ＳＴｂでは、チャンバ１０内で処理ガスから生成されたプラズマからのイオンを堆積物ＤＰに供給することにより、図５の（ｃ）に示すように、堆積物ＤＰから改質された堆積物ＭＤＰが形成される。このため、工程ＳＴｂでは、ソース高周波電力ＨＦが高周波電極に供給され、電気バイアスＥＢがバイアス電極に供給される。工程ＳＴｂにおけるソース高周波電力ＨＦのパワーレベルは、図６に示すように、工程ＳＴａにおけるソース高周波電力ＨＦのパワーレベルＬＨＦａから変更されて、パワーレベルＬＨＦｂに設定される。パワーレベルＬＨＦｂは、パワーレベルＬＨＦａよりも小さくてもよい。
　工程ＳＴｂにおいてプラズマを生成するために用いられる処理ガスは、工程ＳＴａにおいて用いられる上述の処理ガスと同一であり得る。工程ＳＴｂにおいて、制御部２は、処理ガスをチャンバ１０内に供給するよう、ガス供給部２０を制御する。工程ＳＴｂにおいて、制御部２は、チャンバ１０内の圧力を指定された圧力に調整するよう、排気システム４０を制御する。工程ＳＴｂにおいて、制御部２は、電気バイアスＥＢをバイアス電極に供給するよう、バイアス電源３２を制御する。工程ＳＴｂにおいて、制御部２は、ソース高周波電力ＨＦを高周波電極に供給するよう、高周波電源３１を制御する。図６に示すように、制御部２は、工程ＳＴｂにおけるソース高周波電力ＨＦのパワーレベルをパワーレベルＬＨＦｂに設定する。制御部２は、工程ＳＴｂにおける電気バイアスＥＢのレベルをレベルＬＥＢｂに設定する。
　図３及び図６に示すように、工程ＳＴｃは、工程ＳＴｂの後に行われる。工程ＳＴｃでは、膜ＥＦをエッチングするために、サイクルＣＡが繰り返される。図４に示すように、サイクルＣＡは、工程ＳＴｃ１及び工程ＳＴｃ２を含む。
　工程ＳＴｃ１では、チャンバ１０内でエッチングガスからプラズマを生成するために、ソース高周波電力ＨＦが、高周波電源３１から高周波電極に供給される。エッチングガスは、工程ＳＴａ及び／又は工程ＳＴｂで用いられる処理ガスと同一の処理ガスであてもよい。或いは、エッチングガスは、膜ＥＦを選択的にエッチングするように選択された他のガスであってもよい。図６に示すように、工程ＳＴｃ１におけるソース高周波電力ＨＦのパルスＨＦＰのパワーレベルは、パワーレベルＬＨＦｃに設定される。パワーレベルＬＨＦｃは、パワーレベルＬＨＦａより小さくてもよく、パワーレベルＬＨＦｂより大きくてもよい。
　工程ＳＴｃ２では、エッチングガスから生成されたプラズマからイオンを基板Ｗに引き込むために、電気バイアスＥＢのパルスが、バイアス電源３２からバイアス電極に供給される。図６に示すように、工程ＳＴｃ２における電気バイアスＥＢのパルスＥＢＰのレベルは、レベルＬＥＢｃに設定される。レベルＬＥＢｃは、レベルＬＥＢｂより大きくてもよい。即ち、工程ＳＴｃ２における直流電圧パルスＰＶの負の電圧レベルの絶対値は、工程ＳＴｂにおける直流電圧パルスＰＶの負の電圧レベルの絶対値よりも大きくてもよい。工程ＳＴｃ２における直流電圧パルスＰＶの負の電圧レベルの絶対値は、１００Ｖ以上又は１０００Ｖ以上であってもよい。
　続く工程ＳＴＪＡでは、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、サイクルＣＡが行われた回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪＡにおいて停止条件が満たされていないと判定された場合には、サイクルＣＡが再び行われる。工程ＳＴＪＡにおいて停止条件が満たされていると判定された場合には、工程ＳＴｃが終了する。
　なお、サイクルＣＡの繰り返し周波数であるパルス周波数、即ちサイクルＣＡの時間長の逆数は、５ｋＨｚ以上である。パルス周波数は、１０ｋＨｚ以上又は２０ｋＨｚ以上であってもよい。
　工程ＳＴｃ１及び工程ＳＴｃ２において、制御部２は、チャンバ１０内にエッチングガスを供給するよう、ガス供給部２０を制御する。工程ＳＴｃ１及び工程ＳＴｃ２の各々において、制御部２は、チャンバ１０内の圧力を指定された圧力に調整するよう、排気システム４０を制御する。工程ＳＴｃ１において、制御部２は、ソース高周波電力ＨＦのパルスＨＦＰを高周波電極に供給するよう、高周波電源３１を制御する。制御部２は、工程ＳＴｃ１におけるパルスＨＦＰのパワーレベルをパワーレベルＬＨＦｃに設定する。なお、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ１の期間以外の期間では、ソース高周波電力ＨＦの供給は停止され得る。工程ＳＴｃ２において、制御部２は、電気バイアスＥＢのパルスＥＢＰをバイアス電極に供給するよう、バイアス電源３２を制御する。制御部２は、工程ＳＴｃ２におけるパルスＥＢＰのレベルをレベルＬＥＢｃに設定する。なお、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ２の期間以外の期間では、電気バイアスＥＢの供給は停止され得る。
　図７の（ａ）及び図７の（ｂ）に示すように、制御部２は、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ２におけるパルスＥＢＰの開始タイミングｔＥＢＰＳを、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ１におけるパルスＨＦＰの開始タイミングｔＨＦＰＳよりも遅いタイミングに設定する。図７の（ａ）に示すように、制御部２は、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ２におけるパルスＥＢＰの開始タイミングｔＥＢＰＳを、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ１におけるパルスＨＦＰの停止タイミングｔＨＦＰＥと同一のタイミングに設定する。或いは、図７の（ｂ）に示すように、制御部２は、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ２におけるパルスＥＢＰの開始タイミングｔＥＢＰＳを、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ１におけるパルスＨＦＰの停止タイミングｔＨＦＰＥよりも早いタイミングに設定する。また、制御部２は、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ２におけるパルスＥＢＰの停止タイミングｔＥＢＰＥを、サイクルＣＡ内の工程ＳＴｃ１におけるパルスＨＦＰの停止タイミングｔＨＦＰＥよりも遅いタイミングに設定する。
　図３及び図６に示すように、工程ＳＴｄは、工程ＳＴｃの後に行われる。工程ＳＴｄでは、工程ＳＴｃにおいて生成されたエッチング副生成物がチャンバ１０から排気される。工程ＳＴｄにおいて、制御部２は、チャンバ１０の排気を行うよう、排気システム４０を制御する。工程ＳＴｄにおいて、制御部２は、ソース高周波電力ＨＦの供給を停止するよう、高周波電源３１を制御する。工程ＳＴｄにおいて、制御部２は、電気バイアスＥＢの供給を停止するよう、バイアス電源３２を制御する。
　一実施形態において、方法ＭＴは、図３に示すように、工程ＳＴａ、工程ＳＴｂ、及び工程ＳＴｃを含むサイクルＣＢの繰り返しを含んでいてもよい。サイクルＣＢは、工程ＳＴｄを更に含んでいてもよい。この場合には、工程ＳＴＪＢにおいて、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、サイクルＣＢが行われた回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪＢにおいて停止条件が満たされていないと判定された場合には、サイクルＣＢが再び行われる。工程ＳＴＪＢにおいて停止条件が満たされていると判定された場合には、方法ＭＴが終了する。
　方法ＭＴでは、膜ＥＦが工程ＳＴｃのエッチングによりエッチングされて、図５の（ｄ）に示すように、マスクＭＫのパターンが膜ＥＦに転写される。
　上述したように、サイクルＣＡにおける電気バイアスＥＢのパルスＥＢＰの開始タイミングｔＥＢＰＳは、サイクルＣＡ内のソース高周波電力ＨＦのパルスＨＦＰの停止タイミングｔＨＦＰＥと同時であるか停止タイミングｔＨＦＰＥよりも早い。また、サイクルＣＡの繰り返し周波数、即ちパルス周波数は、５ｋＨｚ以上である。したがって、工程ＳＴｃ１において生成されたプラズマのイオンを失活させることなく、当該イオンを工程ＳＴｃ２において基板Ｗに供給することができる。したがって、方法ＭＴによれば、膜ＥＦのエッチングレートが高められる。
　また、方法ＭＴでは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスＰＶが電気バイアスＥＢのパルスＥＢＰとして用いられる。したがって、工程ＳＴｃ２において、電気バイアスＥＢによりエッチングガスの解離が抑制され、基板Ｗ上に過剰に堆積物が形成されることが抑制される。また、工程ＳＴｃ２において、単色化された高いエネルギーを有するイオンが基板Ｗに供給される。したがって、工程ＳＴｃのエッチングにより、膜ＥＦに高い垂直性を有する凹部が形成される。
　また、工程ＳＴｂでは、比較的高いエネルギーのイオンが堆積物ＤＰに供給されて、堆積物ＤＰから不要な元素（例えば、フッ素）が取り出される。したがって、工程ＳＴｂで得られる堆積物ＭＤＰにおいては、高い結合エネルギーを有する結合（例えば、炭素間結合）が多く形成され得る。マスクＭＫは、このように改質された堆積物ＭＤＰにより、工程ＳＴｃのエッチングから保護される。したがって、方法ＭＴによれば、エッチングによるマスクＭＫの減少を抑制することが可能となる。
　以下、図８を参照する。図８には、電気バイアスＥＢとソース高周波電力ＨＦのソース周波数のタイミングチャートが示されている。工程ＳＴｃ１の一部期間及び工程ＳＴｂにおいては、ソース高周波電力ＨＦの供給と電気バイアスＥＢの供給が同時に行われる。ソース高周波電力ＨＦの供給と電気バイアスＥＢの供給が同時に行われる重複期間内では、負荷からのソース高周波電力ＨＦの反射の度合いを抑制するように、ソース高周波電力ＨＦのソース周波数が、変更されてもよい。具体的には、ソース周波数が、重複期間内の直流電圧パルスＰＶの波形周期ＣＹ内で、図８に示すように、変更されてもよい。
　図８に示すように、波形周期ＣＹは、複数の位相期間ＳＰに分割されてもよい。ソース周波数は、重複期間内の波形周期ＣＹ内の各位相期間ＳＰにおけるソース高周波電力ＨＦの反射の度合いを低減するように、設定される。重複期間内の波形周期ＣＹ内の複数の位相期間ＳＰそれぞれのためのソース周波数は、制御部２によって高周波電源３１に指定されてもよい。
　重複期間内の波形周期ＣＹ内の複数の位相期間ＳＰそれぞれのためのソース周波数は、予め準備された当該複数の位相期間ＳＰそれぞれのための複数の周波数を含む周波数セットを用いて設定されてもよい。或いは、先行する二つ以上の波形周期ＣＹ内の同一の位相期間ＳＰ（ｎ）において異なるソース周波数を用いることにより得られるソース高周波電力ＨＦの反射の度合いから、反射の度合いを最小化するように決定されたソース周波数が、後続の位相期間ＳＰ（ｎ）において用いられてもよい。なお、位相期間ＳＰ（ｎ）は、波形周期ＣＹ内の複数の位相期間ＳＰのうち、ｎ番目の位相期間を表す。
　ソース高周波電力ＨＦの反射の度合いを決定するために、プラズマ処理装置１は、図２に示すように、センサ３５及び／又はセンサ３６を更に備えていてもよい。センサ３５は、ソース高周波電力ＨＦの負荷からの反射波のパワーレベルＰｒを測定するように構成されている。センサ３５は、例えば方向性結合器を含む。方向性結合器は、高周波電源３１と整合器３３との間に設けられていてもよい。なお、センサ３５は、ソース高周波電力ＨＦの進行波のパワーレベルＰｆを更に測定するように構成されていてもよい。センサ３５によって測定された反射波のパワーレベルＰｒは、制御部２に通知される。加えて、進行波のパワーレベルＰｆが、センサ３５から制御部２に通知されてもよい。
　センサ３６は、電圧センサ及び電流センサを含む。センサ３６は、高周波電源３１と高周波電極とを互いに接続する給電路における電圧ＶＲＦ及び電流ＩＲＦを測定するように構成されている。ソース高周波電力ＨＦは、この給電路を経由して高周波電極に供給される。センサ３６は、高周波電源３１と整合器３３との間に設けられていてもよい。電圧ＶＲＦ及び電流ＩＲＦは、制御部２に通知される。
　制御部２は、複数の位相期間ＳＰの各々における測定値から代表値を生成する。測定値は、センサ３５によって取得される反射波のパワーレベルＰｒであってもよい。測定値は、ソース高周波電力ＨＦの出力パワーレベルに対する反射波のパワーレベルＰｒの比の値（即ち、反射率）であってもよい。測定値は、複数の位相期間ＳＰの各々においてセンサ３６によって取得される電圧ＶＲＦと電流ＩＲＦの位相差θであってもよい。測定値は、複数の位相期間ＳＰの各々における高周波電源３１の負荷側のインピーダンスＺであってもよい。インピーダンスＺは、センサ３６によって取得される電圧ＶＲＦと電流ＩＲＦから決定される。代表値は、複数の位相期間ＳＰの各々における当該測定値の平均値又は最大値であってもよい。制御部２は、複数の位相期間ＳＰの各々における代表値を、ソース高周波電力ＨＦの反射の度合いを表す値として用いて、ソース周波数を決定することができる。なお、反射の度合い及びソース周波数は、高周波電源３１によって決定されてもよい。
　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。
　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］～［Ｅ１３］に記載する。
［Ｅ１］
　チャンバと、
　前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
　前記チャンバ内でプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給するように構成された高周波電源と、
　前記基板支持部に電気的に結合されたバイアス電源と、
　前記高周波電源及び前記バイアス電源を制御するように構成された制御部と、
を備え、
　前記制御部は、
　　（ｉ）前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、前記高周波電源から前記ソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
　　（ｉｉ）前記バイアス電源から前記基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程と、
　を含むサイクルの繰り返しをもたらすように構成されており、
　前記電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含み、
　前記サイクルの繰り返し周波数であるパルス周波数は、５ｋＨｚ以上であり、
　前記制御部は、前記サイクル内で、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングを、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早いタイミングに設定し、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングを、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅いタイミングに設定する、
　ように構成されている、
プラズマ処理装置。
［Ｅ２］
　前記制御部は、
　　（ａ）前記基板支持部上の基板に堆積物を形成するために、前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
　　（ｂ）プラズマからイオンを前記堆積物に供給することにより前記堆積物を改質するために、前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
　を更にもたらすように構成されており、
　前記制御部は、前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、前記サイクルの前記繰り返しをもたらすように構成されている、
［Ｅ１］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ３］
　前記制御部は、前記（ａ）、前記（ｂ）、並びに前記（ｉ）及び前記（ｉｉ）を含む前記サイクルの繰り返しを含む別のサイクルの繰り返しをもたらすように更に構成されている、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ４］
　前記制御部は、前記別のサイクルにおいて、前記（ｉ）及び前記（ｉｉ）を含む前記サイクルの後に、前記ソース高周波電力及び前記電気バイアスが停止されている状態で、前記チャンバの排気を行う工程を更にもたらすように構成されている、［Ｅ３］に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ５］
　前記制御部は、前記（ｂ）における前記ソース高周波電力の前記パワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルよりも低いレベルに設定するように構成されている、［Ｅ２］～［Ｅ４］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ６］
　前記制御部は、前記（ｉｉ）における前記直流電圧パルスの負の電圧レベルの絶対値を前記（ｂ）おける前記直流電圧パルスの負の電圧レベルの絶対値よりも大きくするように構成されている、［Ｅ２］～［Ｅ５］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ７］
　前記制御部は、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の供給と前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの供給が同時に行われる期間において、負荷からの前記ソース高周波電力の反射の度合いを抑制するように前記直流電圧パルスの波形周期内で前記ソース高周波電力のソース周波数を変更するように構成されている、［Ｅ１］～［Ｅ６］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ８］
　前記直流電圧パルスは、負の直流電圧パルスであり、前記（ｉｉ）において１００Ｖ以上の絶対値を有する、［Ｅ１］～［Ｅ７］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ９］
　前記パルス周波数は、１０ｋＨｚ以上である、［Ｅ１］～［Ｅ８］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１０］
　前記バイアス周波数は、４００ｋＨｚ以下である、［Ｅ１］～［Ｅ９］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
［Ｅ１１］
　プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を準備する工程であり、該基板は膜及び該膜上に設けられたマスクを含む、該工程と、
　前記膜をエッチングするためにサイクルの繰り返しを行う工程と、
を含み、
　前記サイクルは、
　（ｉ）前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、高周波電源からソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
　（ｉｉ）バイアス電源から前記基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程と、
　を含み、
　前記電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含み、
　前記サイクルの繰り返し周波数であるパルス周波数は、５ｋＨｚ以上であり、
　前記サイクル内で、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングは、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早く、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングは、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅い、
プラズマ処理方法。
［Ｅ１２］
　（ａ）前記基板支持部上の前記基板に堆積物を形成するために、前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
　（ｂ）プラズマからイオンを前記堆積物に供給することにより前記堆積物を改質するために、前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
　を更に含み、
　前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、前記サイクルの前記繰り返しが行われる、
［Ｅ１１］に記載のプラズマ処理方法。
［Ｅ１３］
　チャンバと、
　前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
　前記チャンバ内でプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給するように構成された高周波電源と、
　前記基板支持部に電気的に結合されたバイアス電源と、
　前記高周波電源及び前記バイアス電源を制御するように構成された制御部と、
を備え、
　前記制御部は、
　　（ａ）前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記バイアス電源から前記基板支持部への電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
　　（ｂ）前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
　をもたらすように構成され、さらに、前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、
　　（ｉ）前記高周波電源から前記ソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
　　（ｉｉ）前記バイアス電源から前記基板支持部に前記電気バイアスのパルスを供給する工程と、
　を含むサイクルの繰り返しをもたらすように構成されており、
　前記制御部は、前記サイクル内で、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングを、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早いタイミングに設定し、
　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングを、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅いタイミングに設定する、
　ように構成されている、
プラズマ処理装置。
　以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
　１…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…チャンバ、１１…基板支持部、３１…高周波電源、３２…バイアス電源、ＨＦ…ソース高周波電力、ＥＢ…電気バイアス。

Claims (13)

  1. 　チャンバと、
    　前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
    　前記チャンバ内でプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給するように構成された高周波電源と、
    　前記基板支持部に電気的に結合されたバイアス電源と、
    　前記高周波電源及び前記バイアス電源を制御するように構成された制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　　（ｉ）前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、前記高周波電源から前記ソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
    　　（ｉｉ）前記バイアス電源から前記基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程と、
    　を含むサイクルの繰り返しをもたらすように構成されており、
    　前記電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含み、
    　前記サイクルの繰り返し周波数であるパルス周波数は、５ｋＨｚ以上であり、
    　前記制御部は、前記サイクル内で、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングを、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早いタイミングに設定し、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングを、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅いタイミングに設定する、
    　ように構成されている、
    プラズマ処理装置。
  2. 　前記制御部は、
    　　（ａ）前記基板支持部上の基板に堆積物を形成するために、前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
    　　（ｂ）プラズマからイオンを前記堆積物に供給することにより前記堆積物を改質するために、前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
    　を更にもたらすように構成されており、
    　前記制御部は、前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、前記サイクルの前記繰り返しをもたらすように構成されている、
    請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 　前記制御部は、前記（ａ）、前記（ｂ）、並びに前記（ｉ）及び前記（ｉｉ）を含む前記サイクルの繰り返しを含む別のサイクルの繰り返しをもたらすように更に構成されている、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 　前記制御部は、前記別のサイクルにおいて、前記（ｉ）及び前記（ｉｉ）を含む前記サイクルの後に、前記ソース高周波電力及び前記電気バイアスが停止されている状態で、前記チャンバの排気を行う工程を更にもたらすように構成されている、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 　前記制御部は、前記（ｂ）における前記ソース高周波電力の前記パワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルよりも低いレベルに設定するように構成されている、請求項２～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  6. 　前記制御部は、前記（ｉｉ）における前記直流電圧パルスの負の電圧レベルの絶対値を前記（ｂ）おける前記直流電圧パルスの負の電圧レベルの絶対値よりも大きくするように構成されている、請求項２～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  7. 　前記制御部は、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の供給と前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの供給が同時に行われる期間において、負荷からの前記ソース高周波電力の反射の度合いを抑制するように前記直流電圧パルスの波形周期内で前記ソース高周波電力のソース周波数を変更するように構成されている、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  8. 　前記直流電圧パルスは、負の直流電圧パルスであり、前記（ｉｉ）において１００Ｖ以上の絶対値を有する、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  9. 　前記パルス周波数は、１０ｋＨｚ以上である、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  10. 　前記バイアス周波数は、４００ｋＨｚ以下である、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  11. 　プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を準備する工程であり、該基板は膜及び該膜上に設けられたマスクを含む、該工程と、
    　前記膜をエッチングするためにサイクルの繰り返しを行う工程と、
    を含み、
    　前記サイクルは、
    　（ｉ）前記チャンバ内でガスからプラズマを生成するために、高周波電源からソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
    　（ｉｉ）バイアス電源から前記基板支持部に電気バイアスのパルスを供給する工程と、
    　を含み、
    　前記電気バイアスのパルスは、１ＭＨｚ以下のバイアス周波数で周期的に発生される直流電圧パルスを含み、
    　前記サイクルの繰り返し周波数であるパルス周波数は、５ｋＨｚ以上であり、
    　前記サイクル内で、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングは、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早く、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングは、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅い、
    プラズマ処理方法。
  12. 　（ａ）前記基板支持部上の前記基板に堆積物を形成するために、前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
    　（ｂ）プラズマからイオンを前記堆積物に供給することにより前記堆積物を改質するために、前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
    　を更に含み、
    　前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、前記サイクルの前記繰り返しが行われる、
    請求項１１に記載のプラズマ処理方法。
  13. 　チャンバと、
    　前記チャンバ内に設けられた基板支持部と、
    　前記チャンバ内でプラズマを生成するためにソース高周波電力を供給するように構成された高周波電源と、
    　前記基板支持部に電気的に結合されたバイアス電源と、
    　前記高周波電源及び前記バイアス電源を制御するように構成された制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　　（ａ）前記チャンバ内に堆積性を有する処理ガスが供給されており、且つ、前記バイアス電源から前記基板支持部への電気バイアスの供給が停止されている状態で、前記高周波電源から前記ソース高周波電力を供給する工程と、
    　　（ｂ）前記ソース高周波電力のパワーレベルを前記（ａ）における該パワーレベルから変更し、且つ、前記電気バイアスを供給する工程と、
    　をもたらすように構成され、さらに、前記（ａ）及び前記（ｂ）の後に、
    　　（ｉ）前記高周波電源から前記ソース高周波電力のパルスを供給する工程と、
    　　（ｉｉ）前記バイアス電源から前記基板支持部に前記電気バイアスのパルスを供給する工程と、
    　を含むサイクルの繰り返しをもたらすように構成されており、
    　前記制御部は、前記サイクル内で、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの開始タイミングを、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの開始タイミングよりも遅く、且つ、前記（ｉ）における前記ソース高周波電力の前記パルスの停止タイミングと同時か該停止タイミングよりも早いタイミングに設定し、
    　　前記（ｉｉ）における前記電気バイアスの前記パルスの停止タイミングを、前記ソース高周波電力の前記パルスの前記停止タイミングよりも遅いタイミングに設定する、
    　ように構成されている、
    プラズマ処理装置。
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