JP2024033483A

JP2024033483A - Etching method and plasma processing equipment

Info

Publication number: JP2024033483A
Application number: JP2022137080A
Authority: JP
Inventors: 幸太石原田; 信也森北
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-03-13

Abstract

【課題】低い温度でエッチングできるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置は、チャンバと、基板支持器と、プラズマ生成部と、基板支持器を冷却するための冷却装置とを備える。基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、基板支持面とを備える。基板は、第１領域及び第２領域を備える。プラズマ処理装置を用いたエッチング方法は、（ａ）基板を基板支持面上に提供する工程と、（ｂ）第１プラズマにより第１領域をエッチングする工程と、（ｃ）第２プラズマにより第２領域をエッチングする工程と、を含む。（ｂ）では、少なくとも１つのヒータがオンであり、基板支持面の温度が第１温度である。（ｃ）では、少なくとも１つのヒータがオフであり、冷却装置が基板支持器を冷却し、基板支持面の温度が第１温度より低い第２温度であり、第２温度が０℃以下である。
【選択図】図３

The present invention provides an etching method and plasma processing apparatus that can perform etching at low temperatures.
A plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a plasma generation section, and a cooling device for cooling the substrate support. The substrate support includes at least one heater and a substrate support surface. The substrate includes a first region and a second region. An etching method using a plasma processing apparatus includes (a) a step of providing a substrate on a substrate support surface, (b) a step of etching a first region with a first plasma, and (c) a step of etching a second region with a second plasma. etching the region. In (b), at least one heater is on and the temperature of the substrate support surface is at the first temperature. In (c), at least one heater is off, the cooling device cools the substrate support, the temperature of the substrate support surface is at a second temperature lower than the first temperature, and the second temperature is less than or equal to 0°C. .
[Selection diagram] Figure 3

Description

本開示の例示的実施形態は、エッチング方法及びプラズマ処理装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION Exemplary embodiments of the present disclosure relate to etching methods and plasma processing apparatus.

特許文献１には、基板温度を制御する方法が開示されている。この方法では、第１エッチングプロセスにおいて第１基板温度を約３０℃未満の温度に制御する。第２エッチングプロセスにおいて第２基板温度を約５０℃よりも高い温度に制御する。第３エッチングプロセスにおいて第３基板温度を約５０℃よりも低い温度に制御する。 Patent Document 1 discloses a method for controlling substrate temperature. In this method, the first substrate temperature is controlled to a temperature of less than about 30° C. during the first etching process. In the second etching process, the second substrate temperature is controlled to be greater than about 50°C. In the third etching process, the third substrate temperature is controlled to be less than about 50°C.

特開２０１７－５２６８号公報JP 2017-5268 Publication

本開示は、低い温度でエッチングできるエッチング方法及びプラズマ処理装置を提供する。 The present disclosure provides an etching method and plasma processing apparatus that can perform etching at low temperatures.

一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、を備え、前記基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板は、第１領域及び第２領域を備え、前記エッチング方法は、（ａ）前記基板を前記基板支持面上に提供する工程と、（ｂ）前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングする工程と、（ｃ）前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記（ｂ）では、前記少なくとも１つのヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、前記（ｃ）では、前記少なくとも１つのヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が前記第１温度より低い第２温度であり、前記第２温度が０℃以下である。 In one exemplary embodiment, the etching method is an etching method using a plasma processing apparatus, the plasma processing apparatus including a chamber, a substrate support for supporting a substrate in the chamber, and a substrate support for supporting a substrate in the chamber. a plasma generation unit configured to generate a first plasma or a second plasma within the substrate support; and a cooling device for cooling the substrate support, the substrate support having at least one heater; a substrate support surface for supporting the substrate, the substrate having a first region and a second region, and the etching method comprising: (a) providing the substrate on the substrate support surface; , (b) etching the first region with the first plasma, and (c) etching the second region with the second plasma, and in (b), the at least one a heater is on and the temperature of the substrate support surface is a first temperature, and in (c) the at least one heater is off and the cooling device cools the substrate support and the temperature of the substrate support surface is a first temperature; The temperature of the surface is a second temperature lower than the first temperature, and the second temperature is 0° C. or lower.

一つの例示的実施形態によれば、低い温度でエッチングできるエッチング方法及びプラズマ処理装置が提供される。 According to one exemplary embodiment, an etching method and plasma processing apparatus capable of etching at low temperatures are provided.

図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to one exemplary embodiment. 図２は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to one exemplary embodiment. 図３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of an etching method according to one exemplary embodiment. 図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. 図５は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図６は、図５の工程における一例の基板の平面図である。FIG. 6 is a plan view of an example of the substrate in the process of FIG. 5. 図７は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図８は、基板支持面の温度及びヒータのオンオフ状態の経時変化の一例を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an example of changes over time in the temperature of the substrate support surface and the on/off state of the heater. 図９は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of an etching method according to one exemplary embodiment. 図１０は、図９の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 9 can be applied. 図１１は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図１２は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図１３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図１４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. 図１５は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment. 図１６は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の一工程における一例の基板の断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of an example substrate during a step in an etching method according to an example embodiment.

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Various exemplary embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing.

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。 FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system. In one embodiment, 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, and 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.

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

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（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）、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（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）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。 Control unit 2 processes computer-executable instructions that cause 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. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

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

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

基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面（例えば図４の基板支持面１１ｓ）とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。 The substrate support part 11 includes a main body part 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 (for example, the substrate support surface 11s in FIG. 4), and the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly 112.

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

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

また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ（例えば図６のヒータＨＴ）、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。 Further, 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 (eg, heater HT in FIG. 6), 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. In one embodiment, 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. Further, 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.

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１を冷却するための冷却装置ＴＵを備えてもよい。冷却装置ＴＵは、配管系ＰＳにより流路１１１０ａに接続され得る。冷却装置ＴＵは、例えばチラーユニットである。冷却装置ＴＵから出力される伝熱流体は、配管系ＰＳを通って流路１１１０ａに供給される。 In one embodiment, the plasma processing apparatus 1 may include a cooling device TU for cooling the substrate support 11. The cooling device TU may be connected to the flow path 1110a by a piping system PS. The cooling device TU is, for example, a chiller unit. The heat transfer fluid output from the cooling device TU is supplied to the flow path 1110a through the piping system PS.

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：ＳｉｄｅＧａｓＩｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。 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. In addition to the shower head 13, 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

図４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。図４に示されるように、一実施形態において、基板Ｗは、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を備える。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、基板Ｗの主面Ｗｓに交差（例えば直交）する方向に配列されてもよい。一実施形態において、第１領域Ｒ１は第２領域Ｒ２上に設けられる。基板ＷはマスクＭＫを備えてもよい。マスクＭＫは、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２上に設けられた開口ＯＰを有する。マスクＭＫは、複数の開口ＯＰを有してもよい。基板Ｗは下地領域ＵＲを備えてもよい。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、下地領域ＵＲ上に設けられてもよい。 FIG. 4 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. As shown in FIG. 4, in one embodiment, the substrate W includes a first region R1 and a second region R2. The first region R1 and the second region R2 may be arranged in a direction intersecting (for example, orthogonal to) the main surface Ws of the substrate W. In one embodiment, the first region R1 is provided on the second region R2. The substrate W may be provided with a mask MK. The mask MK has an opening OP provided on the first region R1 and the second region R2. Mask MK may have a plurality of openings OP. The substrate W may include an underlying region UR. The first region R1 and the second region R2 may be provided on the base region UR.

第１領域Ｒ１は第１材料を含む。第１材料は有機材料（炭素含有材料）を含んでもよい。第１領域Ｒ１は、第１層Ｒ１１及び第２層Ｒ１２を備えてもよい。第２層Ｒ１２は、第１層Ｒ１１と第２領域Ｒ２との間に配置されてもよい。第１層Ｒ１１は、反射防止膜を含んでもよい。第１層Ｒ１１は、多層膜を含んでもよい。第１層Ｒ１１は、シリコン含有膜を含んでもよい。第２層Ｒ１２は、多層膜を含んでもよい。第２層Ｒ１２は、有機膜を含んでもよい。有機膜は、例えばアモルファスカーボンを含んでもよい。 The first region R1 includes a first material. The first material may include an organic material (carbon-containing material). The first region R1 may include a first layer R11 and a second layer R12. The second layer R12 may be arranged between the first layer R11 and the second region R2. The first layer R11 may include an antireflection film. The first layer R11 may include a multilayer film. The first layer R11 may include a silicon-containing film. The second layer R12 may include a multilayer film. The second layer R12 may include an organic film. The organic film may include, for example, amorphous carbon.

第２領域Ｒ２は、第２材料を含む。第２材料は、第１材料とは異なる種類の材料であってもよいし、第１材料と同じ種類の材料であってもよい。第２材料はシリコン酸化物を含んでもよい。第２領域Ｒ２は、シリコン酸化膜を含んでもよい。 The second region R2 includes a second material. The second material may be a different type of material from the first material, or may be the same type of material as the first material. The second material may include silicon oxide. The second region R2 may include a silicon oxide film.

マスクＭＫは、フォトレジストを含んでもよい。 Mask MK may include photoresist.

以下、方法ＭＴ１について、方法ＭＴ１が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗに適用される場合を例にとって、図３～図８を参照しながら説明する。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴ１が実行され得る。方法ＭＴ１では、図２に示されるように、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１（基板支持器）上の基板Ｗを処理する。 Hereinafter, the method MT1 will be explained with reference to FIGS. 3 to 8, taking as an example a case where the method MT1 is applied to the substrate W using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, the method MT1 can be executed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control section 2. In method MT1, as shown in FIG. 2, a substrate W on a substrate support 11 (substrate support) disposed in a plasma processing chamber 10 is processed.

図３に示されるように、方法ＭＴ１は、工程ＳＴ１～工程ＳＴ３を含み得る。工程ＳＴ１～工程ＳＴ３は順に実行され得る。工程ＳＴ３は工程ＳＴ２の前に行われてもよい。この場合、基板Ｗにおいて、第２領域Ｒ２が第１領域Ｒ１上に設けられる。 As shown in FIG. 3, method MT1 may include steps ST1 to ST3. Steps ST1 to ST3 may be performed in order. Step ST3 may be performed before step ST2. In this case, in the substrate W, the second region R2 is provided on the first region R1.

工程ＳＴ１では、図４に示されるように、基板支持部１１の基板支持面１１ｓ上に基板Ｗを提供する。基板Ｗは、基板支持部１１の基板支持面１１ｓによって支持され得る。下地領域ＵＲは、第２領域Ｒ２と基板支持部１１との間に配置され得る。 In step ST1, as shown in FIG. 4, the substrate W is provided on the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The substrate W can be supported by the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The underlying region UR may be arranged between the second region R2 and the substrate support section 11.

工程ＳＴ２では、図５に示されるように、第１プラズマＰＬ１により第１領域Ｒ１をエッチングする。第１プラズマＰＬ１は第１処理ガスから生成され得る。第１領域Ｒ１がエッチングされることにより、マスクＭＫの開口ＯＰに対応する凹部ＲＳが第１領域Ｒ１に形成され得る。凹部ＲＳは寸法ＣＤ１を有する。 In step ST2, as shown in FIG. 5, the first region R1 is etched using the first plasma PL1. The first plasma PL1 may be generated from the first processing gas. By etching the first region R1, a recess RS corresponding to the opening OP of the mask MK can be formed in the first region R1. The recess RS has a dimension CD1.

図６は、図５の工程における一例の基板の平面図である。図６に示されるように、基板支持部１１は、少なくとも１つのヒータＨＴを有する。一実施形態において、基板支持部１１は複数のヒータＨＴを有する。基板支持部１１の基板支持面１１ｓは、複数のゾーンＺＮを有してもよい。複数のゾーンＺＮは、互いに隣接してアレイ状に配置されてもよい。各ゾーンＺＮは例えば矩形形状を有する。複数のヒータＨＴは、複数のゾーンＺＮにそれぞれ対応する。１つのヒータＨＴをオンにすると、対応する１つのゾーンＺＮが加熱される。その結果、加熱されたゾーンＺＮ上に位置する基板Ｗの部分が加熱される。複数のヒータＨＴの温度は、互いに独立に制御可能である。 FIG. 6 is a plan view of an example of the substrate in the process of FIG. 5. As shown in FIG. 6, the substrate support section 11 has at least one heater HT. In one embodiment, the substrate support section 11 has a plurality of heaters HT. The substrate support surface 11s of the substrate support section 11 may have a plurality of zones ZN. The plurality of zones ZN may be arranged adjacent to each other in an array. Each zone ZN has, for example, a rectangular shape. The plurality of heaters HT correspond to the plurality of zones ZN, respectively. When one heater HT is turned on, one corresponding zone ZN is heated. As a result, the portion of the substrate W located on the heated zone ZN is heated. The temperatures of the plurality of heaters HT can be controlled independently of each other.

基板Ｗの主面Ｗｓは、中心ＣＴ及び縁ＥＧを有する。複数のゾーンＺＮは、中心ＣＴに対応するゾーンＺＮと、縁ＥＧに近いゾーンＺＮとを含む。 The main surface Ws of the substrate W has a center CT and an edge EG. The plurality of zones ZN include a zone ZN corresponding to the center CT and a zone ZN close to the edge EG.

工程ＳＴ２では、ヒータＨＴがオンである。工程ＳＴ２の開始から終了まで、全てのヒータＨＴがオンであってもよい。冷却装置ＴＵは基板支持部１１を冷却してもよい。基板支持面１１ｓの温度は第１温度Ｔ１である。第１温度Ｔ１は１０℃以上７０℃以下であってもよい。基板支持面１１ｓの温度は、例えば蛍光式光ファイバ、白金抵抗温度計等の温度センサを用いて測定可能である。蛍光式光ファイバは、図２の静電チャック１１１１の裏側に配置されてもよい。基板支持面１１ｓの温度は、例えば中心ＣＴに対応するゾーンＺＮにおける温度である。 In step ST2, the heater HT is on. All heaters HT may be on from the start to the end of step ST2. The cooling device TU may cool the substrate support part 11. The temperature of the substrate support surface 11s is the first temperature T1. The first temperature T1 may be greater than or equal to 10°C and less than or equal to 70°C. The temperature of the substrate support surface 11s can be measured using a temperature sensor such as a fluorescent optical fiber or a platinum resistance thermometer. The fluorescent optical fiber may be placed on the back side of the electrostatic chuck 1111 in FIG. The temperature of the substrate support surface 11s is, for example, the temperature in the zone ZN corresponding to the center CT.

工程ＳＴ２では、工程ＳＴ３によって形成される凹部ＲＳの寸法ＣＤ２（図７参照）の面内ばらつきを相殺するように、複数のヒータＨＴのそれぞれの温度が調整されてもよい。詳細については後述する。 In step ST2, the temperature of each of the plurality of heaters HT may be adjusted so as to offset in-plane variations in the dimension CD2 (see FIG. 7) of the recessed portion RS formed in step ST3. Details will be described later.

工程ＳＴ３では、図７に示されるように、第２プラズマＰＬ２により第２領域Ｒ２をエッチングする。第２プラズマＰＬ２は第２処理ガスから生成され得る。第２処理ガスは、第１処理ガスと同じであってもよいし、第１処理ガスと異なってもよい。第２領域Ｒ２がエッチングされることにより、凹部ＲＳの底部がエッチングされる。工程ＳＴ３の後において、凹部ＲＳは寸法ＣＤ２を有する。凹部ＲＳは、トレンチであってもよいし、ホールであってもよい。工程ＳＴ３の後において、凹部ＲＳのアスペクト比は、１以上であってもよい。 In step ST3, as shown in FIG. 7, the second region R2 is etched using the second plasma PL2. The second plasma PL2 may be generated from the second processing gas. The second processing gas may be the same as the first processing gas or may be different from the first processing gas. By etching the second region R2, the bottom of the recess RS is etched. After step ST3, the recessed portion RS has a dimension CD2. The recess RS may be a trench or a hole. After step ST3, the aspect ratio of the recessed portion RS may be 1 or more.

工程ＳＴ３では、ヒータＨＴがオフである。工程ＳＴ３の開始から終了まで、全てのヒータＨＴがオフであってもよい。冷却装置ＴＵは基板支持部１１を冷却する。基板支持面１１ｓの温度は第２温度Ｔ２である。第２温度Ｔ２は第１温度Ｔ１より低い。第２温度Ｔ２は０℃以下である。第２温度Ｔ２は－３０℃以上であってもよい。 In step ST3, the heater HT is off. All heaters HT may be off from the start to the end of step ST3. The cooling device TU cools the substrate support section 11 . The temperature of the substrate support surface 11s is the second temperature T2. The second temperature T2 is lower than the first temperature T1. The second temperature T2 is below 0°C. The second temperature T2 may be −30° C. or higher.

方法ＭＴ１によれば、工程ＳＴ３においてヒータＨＴがオフであるので、低い冷却能力を有する冷却装置ＴＵであっても第２温度Ｔ２を０℃以下にすることができる。よって、低い温度でエッチングできる。低い温度でエッチングを行うと、エッチングにより形成される凹部ＲＳの側壁の形状異常（ボーイング）を抑制できる。 According to the method MT1, since the heater HT is turned off in step ST3, the second temperature T2 can be set to 0° C. or lower even if the cooling device TU has a low cooling capacity. Therefore, etching can be performed at a low temperature. When etching is performed at a low temperature, abnormal shape (bowing) of the side wall of the recess RS formed by etching can be suppressed.

工程ＳＴ２では、工程ＳＴ３によって形成される凹部ＲＳの寸法ＣＤ２の面内ばらつきを相殺するように、複数のヒータＨＴのそれぞれの温度が調整されてもよい。工程ＳＴ３では、ヒータＨＴがオフであるので、工程ＳＴ３によって形成される凹部ＲＳの寸法ＣＤ２の面内ばらつきは大きくなる傾向にある。この場合でも、工程ＳＴ２において各ヒータＨＴの温度を調整することによって、工程ＳＴ３における面内ばらつきを相殺することができる。例えば、工程ＳＴ３において、基板Ｗの主面Ｗｓの縁ＥＧ（図６参照）に近い凹部ＲＳの寸法ＣＤ２が、基板Ｗの主面Ｗｓの中心ＣＴにおける凹部ＲＳの寸法ＣＤ２よりも大きくなる場合がある。この場合、工程ＳＴ２において各ヒータＨＴの温度を調整することによって、基板Ｗの主面Ｗｓの縁ＥＧに近い凹部ＲＳの寸法ＣＤ１を、基板Ｗの主面Ｗｓの中心ＣＴにおける凹部ＲＳの寸法ＣＤ１よりも小さくする。これにより、工程ＳＴ３によって形成される凹部ＲＳの寸法ＣＤ２の面内ばらつきを相殺することができる。 In step ST2, the temperature of each of the plurality of heaters HT may be adjusted so as to offset in-plane variations in the dimension CD2 of the recessed portion RS formed in step ST3. In step ST3, since the heater HT is off, the in-plane variation in the dimension CD2 of the recessed portion RS formed in step ST3 tends to increase. Even in this case, by adjusting the temperature of each heater HT in step ST2, in-plane variations in step ST3 can be offset. For example, in step ST3, the dimension CD2 of the recess RS near the edge EG (see FIG. 6) of the main surface Ws of the substrate W may be larger than the dimension CD2 of the recess RS at the center CT of the main surface Ws of the substrate W. be. In this case, by adjusting the temperature of each heater HT in step ST2, the dimension CD1 of the recess RS near the edge EG of the main surface Ws of the substrate W is changed to the dimension CD1 of the recess RS at the center CT of the main surface Ws of the substrate W. Make it smaller than. Thereby, in-plane variations in the dimension CD2 of the recessed portion RS formed in step ST3 can be offset.

図８は、基板支持面の温度及びヒータのオンオフ状態の経時変化の一例を示すグラフである。縦軸は、基板支持面１１ｓの温度Ｔ又はヒータＨＴのオンオフ状態を示す。横軸は時間ｔを示す。図８に示されるように、方法ＭＴ１において、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３が行われた後、工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５が順に行われてもよい。工程ＳＴ２～工程ＳＴ５において、冷却装置ＴＵは基板支持部１１を冷却し続けてもよい。冷却装置ＴＵの伝熱流体の温度は冷却温度ＴＣである。 FIG. 8 is a graph showing an example of changes over time in the temperature of the substrate support surface and the on/off state of the heater. The vertical axis indicates the temperature T of the substrate support surface 11s or the on/off state of the heater HT. The horizontal axis indicates time t. As shown in FIG. 8, in method MT1, after step ST2 and step ST3 are performed, step ST4 and step ST5 may be performed in order. In steps ST2 to ST5, the cooling device TU may continue to cool the substrate support section 11. The temperature of the heat transfer fluid of the cooling device TU is the cooling temperature TC.

工程ＳＴ２では、ヒータＨＴがオンである。ヒータＨＴに電力が供給されてもよい。基板支持面１１ｓの温度Ｔは第１温度Ｔ１である。工程ＳＴ２の終了時にヒータＨＴがオフされると、基板支持面１１ｓの温度Ｔが、第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まで降下する。 In step ST2, the heater HT is on. Electric power may be supplied to the heater HT. The temperature T of the substrate support surface 11s is the first temperature T1. When the heater HT is turned off at the end of step ST2, the temperature T of the substrate support surface 11s drops from the first temperature T1 to the second temperature T2.

工程ＳＴ３では、ヒータＨＴがオフである。ヒータＨＴに電力が供給されなくてもよい。基板支持面１１ｓの温度Ｔは、第２温度Ｔ２である。第２温度Ｔ２は、冷却温度ＴＣよりも僅かに高い。第２温度Ｔ２と冷却温度ＴＣとの差は２度以下であってもよい。工程ＳＴ３の終了時にヒータＨＴがオンされると、基板支持面１１ｓの温度Ｔが、第２温度Ｔ２から第３温度Ｔ３まで上昇する。 In step ST3, the heater HT is off. Power may not be supplied to the heater HT. The temperature T of the substrate support surface 11s is the second temperature T2. The second temperature T2 is slightly higher than the cooling temperature TC. The difference between the second temperature T2 and the cooling temperature TC may be 2 degrees or less. When the heater HT is turned on at the end of step ST3, the temperature T of the substrate support surface 11s rises from the second temperature T2 to the third temperature T3.

工程ＳＴ４では、ヒータＨＴがオンである。ヒータＨＴに電力が供給されてもよい。基板支持面１１ｓの温度Ｔは、第３温度Ｔ３である。第３温度Ｔ３は、第１温度Ｔ１より低く、第２温度Ｔ２より高くてもよい。第３温度Ｔ３は、０℃より高くてもよい。工程ＳＴ４においてヒータＨＴに供給される電力は、工程ＳＴ２においてヒータＨＴに供給される電力より小さくてもよい。工程ＳＴ４の終了時にヒータＨＴに供給される電力が低減されると、基板支持面１１ｓの温度Ｔが、第３温度Ｔ３から第４温度Ｔ４まで降下する。 In step ST4, the heater HT is on. Electric power may be supplied to the heater HT. The temperature T of the substrate support surface 11s is the third temperature T3. The third temperature T3 may be lower than the first temperature T1 and higher than the second temperature T2. The third temperature T3 may be higher than 0°C. The power supplied to the heater HT in step ST4 may be smaller than the power supplied to the heater HT in step ST2. When the power supplied to the heater HT is reduced at the end of step ST4, the temperature T of the substrate support surface 11s drops from the third temperature T3 to the fourth temperature T4.

工程ＳＴ５では、ヒータＨＴがオンである。ヒータＨＴに電力が供給されてもよい。基板支持面１１ｓの温度Ｔは、第４温度Ｔ４である。第４温度Ｔ４は、第３温度Ｔ３より低く、第２温度Ｔ２より高くてもよい。第４温度Ｔ４は、０℃より高くてもよい。 In step ST5, the heater HT is on. Electric power may be supplied to the heater HT. The temperature T of the substrate support surface 11s is the fourth temperature T4. The fourth temperature T4 may be lower than the third temperature T3 and higher than the second temperature T2. The fourth temperature T4 may be higher than 0°C.

工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５において、基板Ｗの領域がプラズマによりエッチングされてもよい。例えば凹部ＲＳがエッチングされてもよい。この場合、工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５のうち少なくとも１つにおいて、工程ＳＴ３における面内ばらつきを相殺するように、複数のヒータＨＴのそれぞれの温度を調整してもよい。 In step ST4 and step ST5, a region of the substrate W may be etched by plasma. For example, the recess RS may be etched. In this case, in at least one of process ST4 and process ST5, the temperature of each of the plurality of heaters HT may be adjusted so as to cancel out the in-plane variation in process ST3.

図９は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法のフローチャートである。図９に示されるエッチング方法ＭＴ２（以下、「方法ＭＴ２」という）は、上記実施形態のプラズマ処理装置１により実行され得る。方法ＭＴ２は、図１０の基板Ｗ１に適用され得る。 FIG. 9 is a flowchart of an etching method according to one exemplary embodiment. Etching method MT2 (hereinafter referred to as "method MT2") shown in FIG. 9 can be executed by the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. Method MT2 may be applied to substrate W1 of FIG. 10.

図１０は、図９の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。図１０に示されるように、一実施形態において、基板Ｗ１は、第１領域Ｒ１０１及び第２領域Ｒ１０２を備える。第１領域Ｒ１０１及び第２領域Ｒ１０２は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｓに交差（例えば直交）する方向に配列されてもよい。一実施形態において、第１領域Ｒ１０１は第２領域Ｒ１０２上に設けられる。基板Ｗ１は第３領域Ｒ１０３を備えてもよい。第２領域Ｒ１０２及び第３領域Ｒ１０３は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｓに沿った方向に配列されてもよい。第２領域Ｒ１０２及び第３領域Ｒ１０３は、単一層を形成してもよい。一実施形態において、第１領域Ｒ１０１は第２領域Ｒ１０２及び第３領域Ｒ１０３上に設けられる。 FIG. 10 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 9 can be applied. As shown in FIG. 10, in one embodiment, the substrate W1 includes a first region R101 and a second region R102. The first region R101 and the second region R102 may be arranged in a direction intersecting (for example, orthogonal to) the main surface W1s of the substrate W1. In one embodiment, the first region R101 is provided on the second region R102. The substrate W1 may include a third region R103. The second region R102 and the third region R103 may be arranged in a direction along the main surface W1s of the substrate W1. The second region R102 and the third region R103 may form a single layer. In one embodiment, the first region R101 is provided on the second region R102 and the third region R103.

基板Ｗは第１マスクＭＫ１を備えてもよい。第１マスクＭＫ１は、第１領域Ｒ１０１及び第２領域Ｒ１０２上に設けられた開口ＯＰ１を有する。第１マスクＭＫ１は、複数の開口ＯＰ１を有してもよい。第１マスクＭＫ１は、第３領域Ｒ１０３上に開口を有していなくてもよい。基板Ｗは第２マスクＭＫ２を備えてもよい。第２マスクＭＫ２は、第１領域Ｒ１０１と第２領域Ｒ１０２との間に配置され得る。第２マスクＭＫ２は、第２領域Ｒ１０２上に設けられた開口ＯＰ２を有する。第２マスクＭＫ２は、複数の開口ＯＰ２を有してもよい。開口ＯＰ２は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｓに沿った方向において、第１マスクＭＫ１の開口ＯＰ１と対応する位置に設けられる。第２マスクＭＫ２は、第１領域Ｒ１０１と第２領域Ｒ１０２との間に配置されてもよい。第２マスクＭＫ２は、第１領域Ｒ１０１と第３領域Ｒ１０３との間に配置されてもよい。第２マスクＭＫ２は、第３領域Ｒ１０３上に設けられた開口ＯＰ３を有する。第２マスクＭＫ２は、複数の開口ＯＰ３を有してもよい。基板Ｗは下地領域ＵＲ１を備えてもよい。第１領域Ｒ１０１～第３領域Ｒ１０３は、下地領域ＵＲ１上に設けられてもよい。 The substrate W may include a first mask MK1. The first mask MK1 has an opening OP1 provided over the first region R101 and the second region R102. The first mask MK1 may have a plurality of openings OP1. The first mask MK1 does not need to have an opening above the third region R103. The substrate W may be provided with a second mask MK2. The second mask MK2 may be placed between the first region R101 and the second region R102. The second mask MK2 has an opening OP2 provided over the second region R102. The second mask MK2 may have a plurality of openings OP2. The opening OP2 is provided at a position corresponding to the opening OP1 of the first mask MK1 in the direction along the main surface W1s of the substrate W1. The second mask MK2 may be arranged between the first region R101 and the second region R102. The second mask MK2 may be arranged between the first region R101 and the third region R103. The second mask MK2 has an opening OP3 provided on the third region R103. The second mask MK2 may have a plurality of openings OP3. The substrate W may include an underlying region UR1. The first region R101 to the third region R103 may be provided on the base region UR1.

第１領域Ｒ１０１は第１材料を含む。第１材料は有機材料を含んでもよい。第１材料は、例えば、アモルファスカーボンを含んでもよい。第２領域Ｒ１０２及び第３領域Ｒ１０３のそれぞれは、第２材料を含む。第２材料は、第１材料とは異なる種類の材料であってもよいし、第１材料と同じ種類の材料であってもよい。第２材料はシリコンを含んでいてもよく、シリコンと酸素を含んでもよい。 The first region R101 includes a first material. The first material may include an organic material. The first material may include, for example, amorphous carbon. Each of the second region R102 and the third region R103 includes the second material. The second material may be a different type of material from the first material, or may be the same type of material as the first material. The second material may contain silicon, or may contain silicon and oxygen.

第１マスクＭＫ１は、フォトレジストを含んでもよい。第２マスクＭＫ２は、シリコン酸化物を含んでもよく、金属又は金属化合物を含んでもよい。 The first mask MK1 may include photoresist. The second mask MK2 may contain silicon oxide, or may contain a metal or a metal compound.

以下、方法ＭＴ２について、方法ＭＴ２が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗ１に適用される場合を例にとって、図９～図１３を参照しながら説明する。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴ２が実行され得る。方法ＭＴ２では、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１上において基板Ｗ１を処理する。 Hereinafter, the method MT2 will be explained with reference to FIGS. 9 to 13, taking as an example a case where the method MT2 is applied to the substrate W1 using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, the method MT2 can be executed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control section 2. In method MT2, substrate W1 is processed on substrate support 11 disposed within plasma processing chamber 10.

図９に示されるように、方法ＭＴ２は、工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１４を含み得る。工程ＳＴ１１～工程ＳＴ１４は順に実行され得る。 As shown in FIG. 9, method MT2 may include steps ST11 to ST14. Steps ST11 to ST14 may be performed in order.

工程ＳＴ１１では、図１０に示されるように、基板支持部１１の基板支持面１１ｓ上に基板Ｗ１を提供する。基板Ｗ１は、基板支持部１１の基板支持面１１ｓによって支持され得る。下地領域ＵＲ１は、第２領域Ｒ１０２と基板支持部１１との間に配置され得る。 In step ST11, as shown in FIG. 10, the substrate W1 is provided on the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The substrate W1 can be supported by the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The underlying region UR1 may be arranged between the second region R102 and the substrate support section 11.

工程ＳＴ１２では、図１１に示されるように、第１プラズマＰＬ１１により第１領域Ｒ１０１をエッチングする。第１プラズマＰＬ１１は第１処理ガスから生成され得る。第１領域Ｒ１０１がエッチングされることにより、第１マスクＭＫ１の開口ＯＰ１に対応する凹部ＲＳ１が第１領域Ｒ１０１に形成され得る。凹部ＲＳ１は寸法ＣＤ１１を有する。 In step ST12, as shown in FIG. 11, the first region R101 is etched using the first plasma PL11. The first plasma PL11 may be generated from the first processing gas. By etching the first region R101, a recess RS1 corresponding to the opening OP1 of the first mask MK1 can be formed in the first region R101. The recess RS1 has a dimension CD11.

工程ＳＴ１２では、工程ＳＴ２と同じ温度制御が行われ得る。工程ＳＴ１２では、工程ＳＴ１３によって形成される凹部ＲＳ１の寸法ＣＤ１２（図１２参照）の面内ばらつきを相殺するように、複数のヒータＨＴのそれぞれの温度が調整されてもよい。 In step ST12, the same temperature control as in step ST2 may be performed. In step ST12, the temperature of each of the plurality of heaters HT may be adjusted so as to offset in-plane variations in dimension CD12 (see FIG. 12) of recessed portion RS1 formed in step ST13.

工程ＳＴ１３では、図１２に示されるように、第２プラズマＰＬ１２により第２領域Ｒ１０２をエッチングする。第２プラズマＰＬ１２は第２処理ガスから生成され得る。第２領域Ｒ１０２がエッチングされることにより、凹部ＲＳ１の底部がエッチングされる。工程ＳＴ１３の後において、凹部ＲＳ１は寸法ＣＤ１２を有する。凹部ＲＳ１は、例えばホールである。 In step ST13, as shown in FIG. 12, the second region R102 is etched using the second plasma PL12. The second plasma PL12 may be generated from the second processing gas. By etching the second region R102, the bottom of the recess RS1 is etched. After step ST13, the recessed portion RS1 has a dimension CD12. The recessed portion RS1 is, for example, a hole.

工程ＳＴ１３では、工程ＳＴ３と同じ温度制御が行われ得る。工程ＳＴ１３では、第２プラズマＰＬ１２により第１マスクＭＫ１が除去され得る。工程ＳＴ１３の後、例えばアッシング等により第１領域Ｒ１０１が除去され得る。これにより、第２マスクＭＫ２が露出し得る。 In step ST13, the same temperature control as in step ST3 may be performed. In step ST13, the first mask MK1 may be removed by the second plasma PL12. After step ST13, the first region R101 may be removed by, for example, ashing. This allows the second mask MK2 to be exposed.

工程ＳＴ１４では、図１３に示されるように、第３プラズマＰＬ１３により第３領域Ｒ１０３をエッチングする。第３プラズマＰＬ１３は第２処理ガスから生成され得る。第３領域Ｒ１０３がエッチングされることにより、第２マスクＭＫ２の開口ＯＰ３に対応する凹部ＲＳ２が第３領域Ｒ１０３に形成され得る。凹部ＲＳ２は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｓに沿った方向において凹部ＲＳ１から離れている。凹部ＲＳ２は寸法ＣＤ２１を有する。凹部ＲＳ２は、例えばトレンチである。工程ＳＴ１４において、第３プラズマＰＬ１３により凹部ＲＳ１の底部がエッチングされてもよい。第３プラズマＰＬ１３により、第２領域Ｒ１０２及び下地領域ＵＲ１のうち少なくとも１つがエッチングされてもよい。凹部ＲＳ１は寸法ＣＤ１３を有する。凹部ＲＳ１の寸法ＣＤ１３は、凹部ＲＳ２の寸法ＣＤ２１より小さい。工程ＳＴ１４では、図８の工程ＳＴ４と同じ温度制御が行われ得る。 In step ST14, as shown in FIG. 13, the third region R103 is etched using the third plasma PL13. The third plasma PL13 may be generated from the second processing gas. By etching the third region R103, a recess RS2 corresponding to the opening OP3 of the second mask MK2 can be formed in the third region R103. The recess RS2 is separated from the recess RS1 in the direction along the main surface W1s of the substrate W1. The recess RS2 has a dimension CD21. The recess RS2 is, for example, a trench. In step ST14, the bottom of the recess RS1 may be etched by the third plasma PL13. At least one of the second region R102 and the underlying region UR1 may be etched by the third plasma PL13. The recess RS1 has a dimension CD13. The dimension CD13 of the recessed portion RS1 is smaller than the dimension CD21 of the recessed portion RS2. In step ST14, the same temperature control as in step ST4 in FIG. 8 may be performed.

方法ＭＴ２によれば、工程ＳＴ１３においてヒータＨＴがオフであるので、低い冷却能力を有する冷却装置ＴＵであっても第２温度Ｔ２を０℃以下にすることができる。よって、低い温度でエッチングできる。低い温度でエッチングを行うと、エッチングにより形成される凹部ＲＳ１の側壁の形状異常（ボーイング）を抑制できる。 According to method MT2, since the heater HT is turned off in step ST13, the second temperature T2 can be set to 0° C. or lower even if the cooling device TU has a low cooling capacity. Therefore, etching can be performed at a low temperature. When etching is performed at a low temperature, abnormal shape (bowing) of the side wall of the recessed portion RS1 formed by etching can be suppressed.

方法ＭＴ１と同じように、工程ＳＴ１２及び工程ＳＴ１４のうち少なくとも１つにおいて、工程ＳＴ１３によって形成される凹部ＲＳ１の寸法ＣＤ１２の面内ばらつきを相殺するように、複数のヒータＨＴのそれぞれの温度が調整されてもよい。 Similarly to method MT1, in at least one of process ST12 and process ST14, the temperature of each of the plurality of heaters HT is adjusted so as to offset in-plane variations in dimension CD12 of recess RS1 formed in process ST13. may be done.

図１４は、図３の方法が適用され得る一例の基板の断面図である。方法ＭＴ１は、図１４の基板Ｗ２に適用され得る。図１４に示されるように、基板Ｗ２は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に代えて第１領域Ｒ２０１及び第２領域Ｒ２０２を備えること以外は基板Ｗと同じ構成を備える。第１領域Ｒ２０１及び第２領域Ｒ２０２は、基板Ｗ２の主面Ｗ２ｓに沿った方向に配列されてもよい。第１領域Ｒ２０１及び第２領域Ｒ２０２は、単一層を形成してもよい。マスクＭＫの開口ＯＰは、第１領域Ｒ２０１上に設けられる。 FIG. 14 is a cross-sectional view of an example substrate to which the method of FIG. 3 may be applied. Method MT1 may be applied to substrate W2 of FIG. 14. As shown in FIG. 14, the substrate W2 has the same configuration as the substrate W except that it includes a first region R201 and a second region R202 instead of the first region R1 and second region R2. The first region R201 and the second region R202 may be arranged in a direction along the main surface W2s of the substrate W2. The first region R201 and the second region R202 may form a single layer. The opening OP of the mask MK is provided on the first region R201.

第１領域Ｒ１０１は第１材料を含む。第１材料はシリコン酸化物を含んでもよい。第２領域Ｒ１０２は、第１材料と同じ種類の第２材料を含む。 The first region R101 includes a first material. The first material may include silicon oxide. The second region R102 includes a second material of the same type as the first material.

以下、方法ＭＴ１について、方法ＭＴ１が上記実施形態のプラズマ処理装置１を用いて基板Ｗ２に適用される場合を例にとって、図１４～図１６を参照しながら説明する。プラズマ処理装置１が用いられる場合には、制御部２によるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において方法ＭＴ１が実行され得る。方法ＭＴ１では、プラズマ処理チャンバ１０内に配置された基板支持部１１上において基板Ｗ２を処理する。 Hereinafter, the method MT1 will be explained with reference to FIGS. 14 to 16, taking as an example a case where the method MT1 is applied to the substrate W2 using the plasma processing apparatus 1 of the above embodiment. When the plasma processing apparatus 1 is used, the method MT1 can be executed in the plasma processing apparatus 1 by controlling each part of the plasma processing apparatus 1 by the control section 2. In method MT1, substrate W2 is processed on substrate support 11 disposed within plasma processing chamber 10.

工程ＳＴ１では、図１４に示されるように、基板支持部１１の基板支持面１１ｓ上に基板Ｗ２を提供する。基板Ｗ２は、基板支持部１１の基板支持面１１ｓによって支持され得る。下地領域ＵＲは、第１領域Ｒ２０１と基板支持部１１との間に配置され得る。下地領域ＵＲは、第２領域Ｒ２０２と基板支持部１１との間に配置され得る。 In step ST1, as shown in FIG. 14, a substrate W2 is provided on the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The substrate W2 can be supported by the substrate support surface 11s of the substrate support section 11. The base region UR may be arranged between the first region R201 and the substrate support section 11. The underlying region UR may be arranged between the second region R202 and the substrate support section 11.

工程ＳＴ２では、図１５に示されるように、第１プラズマＰＬ２１により第１領域Ｒ２０１をエッチングする。第１プラズマＰＬ２１は第１処理ガスから生成され得る。第１領域Ｒ２０１がエッチングされることにより、マスクＭＫの開口ＯＰに対応する凹部ＲＳ３が形成され得る。 In step ST2, as shown in FIG. 15, the first region R201 is etched using the first plasma PL21. The first plasma PL21 may be generated from the first processing gas. By etching the first region R201, a recess RS3 corresponding to the opening OP of the mask MK can be formed.

工程ＳＴ３では、図１６に示されるように、第２プラズマＰＬ２２により第２領域Ｒ２０２をエッチングする。第２プラズマＰＬ２２は第２処理ガスから生成され得る。第２処理ガスは、第１処理ガスと同じであってもよいし、第１処理ガスと異なってもよい。第２領域Ｒ２０２がエッチングされることにより、凹部ＲＳ３の側壁がエッチングされる。工程ＳＴ３において凹部ＲＳ３はオーバーエッチングされる。 In step ST3, as shown in FIG. 16, the second region R202 is etched using the second plasma PL22. The second plasma PL22 may be generated from the second processing gas. The second processing gas may be the same as the first processing gas or may be different from the first processing gas. By etching the second region R202, the sidewall of the recess RS3 is etched. In step ST3, the recessed portion RS3 is over-etched.

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

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。 Various exemplary embodiments included in the present disclosure are now described in [E1] to [E13] below.

［Ｅ１］
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、を備え、前記基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板は、第１領域及び第２領域を備え、前記エッチング方法は、（ａ）前記基板を前記基板支持面上に提供する工程と、（ｂ）前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングする工程と、（ｃ）前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記（ｂ）では、前記少なくとも１つのヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、前記（ｃ）では、前記少なくとも１つのヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が前記第１温度より低い第２温度であり、前記第２温度が０℃以下である、エッチング方法。 [E1]
An etching method using a plasma processing apparatus, the plasma processing apparatus including a chamber, a substrate support for supporting a substrate in the chamber, and generating a first plasma or a second plasma in the chamber. and a cooling device for cooling the substrate support, the substrate support having at least one heater, a substrate support surface for supporting the substrate, and a cooling device for cooling the substrate support. , the substrate includes a first region and a second region, and the etching method includes (a) providing the substrate on the substrate support surface; and (b) etching the first region with the first plasma. (c) etching the second region with the second plasma, and in (b) the at least one heater is on and the temperature of the substrate support surface is is a first temperature, and in (c), the at least one heater is off, the cooling device cools the substrate support, and the temperature of the substrate support surface is a second temperature lower than the first temperature. temperature, and the second temperature is 0° C. or lower.

上記エッチング方法［Ｅ１］によれば、（ｃ）においてヒータがオフであるので、低い冷却能力を有する冷却装置であっても第２温度を０℃以下にすることができる。よって、低い温度でエッチングできる。 According to the etching method [E1], since the heater is off in (c), the second temperature can be set to 0° C. or lower even with a cooling device having a low cooling capacity. Therefore, etching can be performed at a low temperature.

［Ｅ２］
前記基板支持面が複数のゾーンを有してもよく、前記少なくとも１つのヒータが、前記複数のゾーンにそれぞれ対応する複数のヒータを備えてもよく、前記（ｂ）では、前記（ｃ）によって形成される凹部の寸法の面内ばらつきを相殺するように、前記複数のヒータのそれぞれの温度が調整される、［Ｅ１］に記載のエッチング方法。 [E2]
The substrate support surface may have a plurality of zones, and the at least one heater may include a plurality of heaters respectively corresponding to the plurality of zones, and in (b), according to (c), The etching method according to [E1], wherein the temperature of each of the plurality of heaters is adjusted so as to offset in-plane variations in dimensions of the recesses to be formed.

（ｃ）では、ヒータがオフであるので、（ｃ）によって形成される凹部の寸法の面内ばらつきは大きくなる傾向にある。この場合でも、（ｂ）において各ヒータの温度を調整することによって、（ｃ）における面内ばらつきを相殺することができる。例えば、（ｃ）において、基板の主面の縁に近い凹部の寸法が、基板の主面の中心における凹部の寸法よりも大きくなる場合がある。この場合、（ｂ）において各ヒータの温度を調整することによって、基板の主面の縁に近い凹部の寸法を、基板の主面の中心における凹部の寸法よりも小さくする。これにより、（ｃ）における面内ばらつきを相殺することができる。 In (c), since the heater is off, the in-plane variation in the dimensions of the recess formed in (c) tends to increase. Even in this case, by adjusting the temperature of each heater in (b), the in-plane variations in (c) can be offset. For example, in (c), the size of the recess near the edge of the main surface of the substrate may be larger than the size of the recess at the center of the main surface of the substrate. In this case, by adjusting the temperature of each heater in (b), the size of the recess near the edge of the main surface of the substrate is made smaller than the size of the recess at the center of the main surface of the substrate. Thereby, in-plane variations in (c) can be offset.

［Ｅ３］
前記第２温度が－３０℃以上である、［Ｅ１］又は［Ｅ２］に記載のエッチング方法。 [E3]
The etching method according to [E1] or [E2], wherein the second temperature is -30°C or higher.

［Ｅ４］
前記第１温度が１０℃以上７０℃以下である、［Ｅ１］～［Ｅ３］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E4]
The etching method according to any one of [E1] to [E3], wherein the first temperature is 10° C. or higher and 70° C. or lower.

［Ｅ５］
前記第１領域が第１材料を含んでもよく、前記第２領域が、前記第１材料とは異なる種類の第２材料を含む、［Ｅ１］～［Ｅ４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E5]
The etching according to any one of [E1] to [E4], wherein the first region may include a first material, and the second region includes a second material of a different type from the first material. Method.

［Ｅ６］
前記第１領域及び前記第２領域が、同じ種類の材料を含む、［Ｅ１］～［Ｅ４］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E6]
The etching method according to any one of [E1] to [E4], wherein the first region and the second region contain the same type of material.

［Ｅ７］
前記基板は、前記第１領域及び前記第２領域上に設けられたマスクを備える、［Ｅ１］～［Ｅ６］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E7]
The etching method according to any one of [E1] to [E6], wherein the substrate includes a mask provided on the first region and the second region.

［Ｅ８］
前記（ｃ）が前記（ｂ）の後に行われる、［Ｅ１］～［Ｅ７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E8]
The etching method according to any one of [E1] to [E7], wherein the (c) is performed after the (b).

［Ｅ９］
前記（ｂ）が前記（ｃ）の後に行われる、［Ｅ１］～［Ｅ７］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E9]
The etching method according to any one of [E1] to [E7], wherein the (b) is performed after the (c).

［Ｅ１０］
前記第１領域及び前記第２領域が、前記基板の主面に交差する方向に配列される、［Ｅ１］～［Ｅ９］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E10]
The etching method according to any one of [E1] to [E9], wherein the first region and the second region are arranged in a direction intersecting the main surface of the substrate.

［Ｅ１１］
前記第１領域及び前記第２領域が、前記基板の主面に沿った方向に配列される、［Ｅ１］～［Ｅ９］のいずれか一項に記載のエッチング方法。 [E11]
The etching method according to any one of [E1] to [E9], wherein the first region and the second region are arranged in a direction along the main surface of the substrate.

［Ｅ１２］
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、を備え、前記基板支持器は、複数のヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板支持面は複数のゾーンを有し、前記複数のヒータは前記複数のゾーンにそれぞれ対応し、前記基板は、第１領域と、第２領域と、前記第１領域及び前記第２領域上に設けられたマスクとを備え、前記エッチング方法は、（ａ）前記基板を前記基板支持面上に提供する工程と、（ｂ）前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングする工程と、（ｃ）前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングする工程と、を含み、前記（ｂ）では、前記複数のヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、前記第１温度が１０℃以上７０℃以下であり、前記（ｃ）によって形成される凹部の寸法の面内ばらつきを相殺するように、前記複数のヒータのそれぞれの温度が調整され、前記（ｃ）では、前記複数のヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が第２温度であり、前記第２温度が－３０℃以上０℃以下である、エッチング方法。 [E12]
An etching method using a plasma processing apparatus, the plasma processing apparatus including a chamber, a substrate support for supporting a substrate in the chamber, and generating a first plasma or a second plasma in the chamber. and a cooling device for cooling the substrate support, the substrate support comprising a plurality of heaters and a substrate support surface for supporting the substrate. The substrate support surface has a plurality of zones, the plurality of heaters respectively correspond to the plurality of zones, and the substrate has a first region, a second region, the first region and the second region. a mask provided on the region, and the etching method includes: (a) providing the substrate on the substrate support surface; and (b) etching the first region with the first plasma. (c) etching the second region with the second plasma; in (b), the plurality of heaters are on and the temperature of the substrate support surface is a first temperature; The first temperature is 10° C. or more and 70° C. or less, and the temperature of each of the plurality of heaters is adjusted so as to cancel out in-plane variations in the dimensions of the recess formed by the (c), ), the plurality of heaters are off, the cooling device cools the substrate support, the temperature of the substrate support surface is a second temperature, and the second temperature is -30°C or more and 0°C or less. There is an etching method.

［Ｅ１３］
チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板は、第１領域及び第２領域を備える、基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングし、前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングし、前記第１領域をエッチングする工程では、前記少なくとも１つのヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、前記第２領域をエッチングする工程では、前記少なくとも１つのヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が前記第１温度より低い第２温度であり、前記第２温度が０℃以下であるように、前記基板支持器、前記プラズマ生成部及び前記冷却装置を制御するように構成される、プラズマ処理装置。 [E13]
a chamber; a substrate support for supporting a substrate within the chamber; the substrate support comprising at least one heater; and a substrate support surface for supporting the substrate; A substrate support comprising a first region and a second region, a plasma generation unit configured to generate a first plasma or a second plasma in the chamber, and a cooling device for cooling the substrate support. and a control unit, the control unit etching the first region with the first plasma, etching the second region with the second plasma, and etching the first region, The at least one heater is on, the temperature of the substrate support surface is at a first temperature, and in the step of etching the second region, the at least one heater is off, and the cooling device is on the substrate support surface. the substrate support, the plasma generation unit, and the cooling device so that the temperature of the substrate support surface is a second temperature lower than the first temperature, and the second temperature is 0° C. or less. A plasma processing apparatus configured to control.

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

１…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…プラズマ処理チャンバ、１１…基板支持部、１１ｓ…基板支持面、１２…プラズマ生成部、ＨＴ…ヒータ、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、ＰＬ１…第１プラズマ、ＰＬ２…第２プラズマ、ＴＵ…冷却装置、Ｗ…基板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plasma processing apparatus, 2... Control part, 10... Plasma processing chamber, 11... Substrate support part, 11s... Substrate support surface, 12... Plasma generation part, HT... Heater, R1... First region, R2... Second region , PL1...first plasma, PL2...second plasma, TU...cooling device, W...substrate.

Claims

プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、を備え、前記基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板は、第１領域及び第２領域を備え、
前記エッチング方法は、
（ａ）前記基板を前記基板支持面上に提供する工程と、
（ｂ）前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングする工程と、
（ｃ）前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）では、前記少なくとも１つのヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、
前記（ｃ）では、前記少なくとも１つのヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が前記第１温度より低い第２温度であり、前記第２温度が０℃以下である、エッチング方法。 An etching method using a plasma processing device,
The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate supporter for supporting a substrate in the chamber, a plasma generation section configured to generate a first plasma or a second plasma in the chamber, and the substrate. a cooling device for cooling a supporter, the substrate supporter comprising at least one heater, and a substrate support surface for supporting the substrate, the substrate having a first area and a first area. Equipped with 2 areas,
The etching method includes:
(a) providing the substrate on the substrate support surface;
(b) etching the first region with the first plasma;
(c) etching the second region with the second plasma;
including;
In (b), the at least one heater is on, and the temperature of the substrate support surface is a first temperature;
In (c), the at least one heater is off, the cooling device cools the substrate support, the temperature of the substrate support surface is a second temperature lower than the first temperature, and the second temperature is lower than the first temperature. An etching method in which the temperature is below 0°C.

前記基板支持面が複数のゾーンを有し、
前記少なくとも１つのヒータが、前記複数のゾーンにそれぞれ対応する複数のヒータを備え、
前記（ｂ）では、前記（ｃ）によって形成される凹部の寸法の面内ばらつきを相殺するように、前記複数のヒータのそれぞれの温度が調整される、請求項１に記載のエッチング方法。 the substrate support surface has a plurality of zones;
the at least one heater includes a plurality of heaters respectively corresponding to the plurality of zones;
2. The etching method according to claim 1, wherein in (b), the temperature of each of the plurality of heaters is adjusted so as to offset in-plane variations in dimensions of the recesses formed in (c).

前記第２温度が－３０℃以上である、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the second temperature is -30°C or higher.

前記第１温度が１０℃以上７０℃以下である、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first temperature is 10°C or more and 70°C or less.

前記第１領域が第１材料を含み、前記第２領域が、前記第１材料とは異なる種類の第２材料を含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first region includes a first material, and the second region includes a second material of a different type from the first material.

前記第１領域及び前記第２領域が、同じ種類の材料を含む、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first region and the second region contain the same type of material.

前記基板は、前記第１領域及び前記第２領域上に設けられたマスクを備える、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the substrate includes a mask provided on the first region and the second region.

前記（ｃ）が前記（ｂ）の後に行われる、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein said (c) is performed after said (b).

前記（ｂ）が前記（ｃ）の後に行われる、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein said (b) is performed after said (c).

前記第１領域及び前記第２領域が、前記基板の主面に交差する方向に配列される、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first region and the second region are arranged in a direction intersecting a main surface of the substrate.

前記第１領域及び前記第２領域が、前記基板の主面に沿った方向に配列される、請求項１又は２に記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 1 or 2, wherein the first region and the second region are arranged in a direction along the main surface of the substrate.

プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器と、前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、を備え、前記基板支持器は、複数のヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板支持面は複数のゾーンを有し、前記複数のヒータは前記複数のゾーンにそれぞれ対応し、前記基板は、第１領域と、第２領域と、前記第１領域及び前記第２領域上に設けられたマスクとを備え、
前記エッチング方法は、
（ａ）前記基板を前記基板支持面上に提供する工程と、
（ｂ）前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングする工程と、
（ｃ）前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）では、前記複数のヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、前記第１温度が１０℃以上７０℃以下であり、前記（ｃ）によって形成される凹部の寸法の面内ばらつきを相殺するように、前記複数のヒータのそれぞれの温度が調整され、
前記（ｃ）では、前記複数のヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が第２温度であり、前記第２温度が－３０℃以上０℃以下である、エッチング方法。 An etching method using a plasma processing device,
The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate supporter for supporting a substrate in the chamber, a plasma generation section configured to generate a first plasma or a second plasma in the chamber, and the substrate. a cooling device for cooling a supporter, the substrate supporter comprising a plurality of heaters and a substrate support surface for supporting the substrate, the substrate support surface having a plurality of zones. The plurality of heaters correspond to the plurality of zones, and the substrate includes a first region, a second region, and a mask provided on the first region and the second region,
The etching method includes:
(a) providing the substrate on the substrate support surface;
(b) etching the first region with the first plasma;
(c) etching the second region with the second plasma;
including;
In (b) above, the plurality of heaters are on, the temperature of the substrate support surface is a first temperature, the first temperature is 10° C. or more and 70° C. or less, and the substrate is formed according to (c) above. The temperature of each of the plurality of heaters is adjusted so as to offset in-plane variations in the dimensions of the recess,
In (c) above, the plurality of heaters are off, the cooling device cools the substrate support, the temperature of the substrate support surface is a second temperature, and the second temperature is −30° C. or higher and 0. Etching method below ℃.

チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するための基板支持器であり、前記基板支持器は、少なくとも１つのヒータと、前記基板を支持するための基板支持面と、を備え、前記基板は、第１領域及び第２領域を備える、基板支持器と、
前記チャンバ内に第１プラズマ又は第２プラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記基板支持器を冷却するための冷却装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１プラズマにより前記第１領域をエッチングし、
前記第２プラズマにより前記第２領域をエッチングし、
前記第１領域をエッチングする工程では、前記少なくとも１つのヒータがオンであり、前記基板支持面の温度が第１温度であり、
前記第２領域をエッチングする工程では、前記少なくとも１つのヒータがオフであり、前記冷却装置が前記基板支持器を冷却し、前記基板支持面の温度が前記第１温度より低い第２温度であり、前記第２温度が０℃以下であるように、
前記基板支持器、前記プラズマ生成部及び前記冷却装置を制御するように構成される、プラズマ処理装置。 a chamber;
A substrate support for supporting a substrate in the chamber, the substrate support comprising at least one heater and a substrate support surface for supporting the substrate, the substrate supporting the substrate in the first region. and a second region.
a plasma generation unit configured to generate a first plasma or a second plasma in the chamber;
a cooling device for cooling the substrate support;
a control unit;
Equipped with
The control unit includes:
etching the first region with the first plasma;
etching the second region with the second plasma;
In the step of etching the first region, the at least one heater is on, and the temperature of the substrate support surface is a first temperature;
In the step of etching the second region, the at least one heater is off, the cooling device cools the substrate support, and the temperature of the substrate support surface is a second temperature lower than the first temperature. , such that the second temperature is 0° C. or less,
A plasma processing apparatus configured to control the substrate support, the plasma generation section, and the cooling device.