(57)【要約】【課題】エッチングにより形成されるラインの荒れを減少すること。【解決手段】プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、所定のパターンに形成されたフォトレジストの表面を水素含有ガスによるプラズマによりプラズマ処理するプラズマ処理工程を含む。また、プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによりシリコン含有膜をエッチングするエッチング工程を含む。また、プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、プラズマ処理工程とエッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返す。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体上に形成された所定のパターンを有するフォトレジストの表面を水素含有ガスによるプラズマによりプラズマ処理するプラズマ処理工程と、
前記プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによるプラズマによりシリコン含有膜をエッチングするエッチング工程と
を含むプラズマエッチング方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理工程と前記エッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項３】
前記プラズマ処理工程と前記エッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返し、
前記プラズマ処理工程の初回の処理時間が、前記プラズマ処理工程の２回目以降の処理時間と比較して長いことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項４】
前記水素含有ガスが、Ｈ２ガス、Ｈ２／ＡｒガスＨＢｒガス、Ｈ２／Ｎ２ガス、Ｎ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項５】
前記ＣＦ系ガスがＣＦ４であり、ＣＨＦ系含有ガスがＣＨＦ３ガスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項６】
前記プラズマ処理工程と前記エッチング工程とは、それぞれ、所定時間以上実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項７】
前記プラズマ処理工程は、前記エッチング工程と比較して低い圧力にて実行されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項８】
前記プラズマ処理工程は、前記エッチング工程と比較して高い被処理体の温度が温度にて実行されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項９】
被処理体に対しプラズマエッチング処理を行うためのチャンバと、
前記チャンバ内を減圧するための排気部と、
前記チャンバ内に処理ガスを供給するためのガス供給部と、
水素含有ガスによるプラズマにより前記被処理体に設けられたフォトレジストの表面をプラズマ処理した後に、前記プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスにより前記被処理体のシリコン含有膜をエッチングするように制御する制御部と
を備えたことを特徴とするプラズマエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＳｉＯＮ膜をレジストマスクでエッチングする技術がある。例えば、ＳｉＯＮ膜をフッ素含有ガス（ＣＨＦ３ガス含む）でエッチングする技術がある。また、例えば、エッチングガスとしてＨ２ガスを用いてＳｉＯＮ膜をエッチングする技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６３３４９号公報
【特許文献２】特開平７−１０６３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、エッチングによりレジストマスクの荒れがその下層のＳｉＯＮ膜などに転写されるため形成されるラインが荒れるという問題がある。例えば、エッチングにより形成されるラインの線幅がばらついたり、エッチングにより形成されるラインのエッジがばらついたりする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示するエッチング方法は、１つの実施態様において、被処理体上に形成された所定のパターンを有するフォトレジストの表面を水素含有ガスによるプラズマによりプラズマ処理するプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによるプラズマによりシリコン含有膜をエッチングするエッチング工程とを含む。
【発明の効果】
【０００６】
開示するエッチング装置の１つの態様によれば、エッチングにより形成されるラインの荒れを減少可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置のチャンバの周囲に配置されたマルチポール磁石を模式的に示す水平断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置のセグメント磁石の回転動作及びその際の磁場の変化を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における被処理体の構造の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング方法の流れの一例を示す図である。
【図６】図６は、ＳＷＲについて示す図である。
【図７】図７は、ＬＥＲについて示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程の後にエッチングを行った場合と、プラズマ処理工程を行うことなくエッチングを行った場合との差を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程の後にエッチングを行った場合と、プラズマ処理工程を行うことなくエッチングを行った場合との差を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態におけるプラズマ処理において用いる水素含有ガスの種類による影響を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理において用いる水素含有ガスの種類による影響を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態における被処理体の温度と圧力との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態におけるプラズマ処理を行う時間とフォトレジストの荒れとの関係を示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態におけるプラズマ処理を行う時間とフォトレジストの荒れとの関係を示す図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図１６】図１６は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図２０】図２０は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図２１】図２１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図２２】図２２は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。
【図２３】図２３は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、開示するエッチング装置及びエッチング方法の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例により開示する発明が限定されるものではない。各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【０００９】
プラズマエッチング方法は、被処理体上に形成された所定のパターンを有するフォトレジストの表面を水素含有ガスによるプラズマによりプラズマ処理するプラズマ処理工程と、プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによるプラズマによりシリコン含有膜をエッチングするエッチング工程とを含む。
【００１０】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、プラズマ処理工程とエッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返す。
【００１１】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、プラズマ処理工程とエッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返し、プラズマ処理工程の初回の処理時間が、プラズマ処理工程の２回目以降の処理時間と比較して長い。
【００１２】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、水素含有ガスが、Ｈ２ガス、Ｈ２／Ａｒガス、ＨＢｒガス、Ｈ２／Ｎ２ガス、Ｎ２、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスのうち少なくとも１つを含む。
【００１３】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、ＣＦ系ガスがＣＦ４であり、ＣＨＦ系含有ガスがＣＨＦ３ガスである。
【００１４】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、プラズマ処理工程とエッチング工程とは、それぞれ、所定時間以上実行する。
【００１５】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、プラズマ処理工程が、エッチング工程と比較して低い圧力にて実行される。
【００１６】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、プラズマ処理工程が、エッチング工程と比較して被処理体の温度が高い温度にて実行される。
【００１７】
プラズマエッチング装置は、１つの実施形態において、被処理体に対しプラズマエッチング処理を行うためのチャンバと、チャンバ内を減圧するための減圧部と、チャンバ内に処理ガスを供給するためのガス供給部と、水素含有ガスによるプラズマにより被処理体に設けられたフォトレジストの表面をプラズマ処理した後に、プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスにより被処理体のシリコン含有膜をエッチングするように制御する制御部とを備える。
【００１８】
（第１の実施形態に係るエッチング装置）
図１は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の一例を示す断面図である。図１に示す例では、プラズマエッチング装置１００として、平行平板型プラズマエッチング装置を示した。図１に示すように、プラズマエッチング装置１００は、チャンバ（処理容器）１を有する。チャンバ（処理容器）１は、気密に構成され、小径の上部１ａと大径の下部１ｂとからなる段つき円筒状をなし、壁部が例えばアルミニウムで形成される。
【００１９】
チャンバ１内には、被処理体となるウエハＷを水平に支持する支持テーブル２が設けられる。支持テーブル２は、例えば、アルミニウムで形成されており、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持される。また、支持テーブル２の上方の外周には、例えば、Ｓｉで形成されたフォーカスリング５が設けられる。支持テーブル２と支持台４とは、ボールねじ７を含むボールねじ機構により昇降可能となっており、支持台４の下方の駆動部分は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製のベローズ８で覆われている。ベローズ８の外側にはベローズカバー９が設けられている。なお、フォーカスリング５の外側には、バッフル板１０が設けられており、バッフル板１０、支持台４、ベローズ８を通してチャンバ１と導通している。チャンバ１は接地されている。
【００２０】
チャンバ１の下部１ｂの側壁には、排気ポート１１が形成されており、排気ポート１１には排気系１２が接続されている。チャンバ１は、排気系１２の真空ポンプを作動させることで内部を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。一方、チャンバ１の下部１ｂの側壁上側には、ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ１３が設けられている。排気系１２を「減圧部」とも称する。
【００２１】
支持テーブル２には、整合器１４を介してプラズマ形成用の第１の高周波電源１５が接続されており、第１の高周波電源１５から所定の周波数の高周波電力が支持テーブル２に供給されるようになっている。支持テーブル２に対向してその上方には、後述のシャワーヘッド２０が互いに平行に設けられている。シャワーヘッド２０は、接地されている。支持テーブル２及びシャワーヘッド２０は１対の電極として機能する。
【００２２】
第１の高周波電源１５の給電線には、整合器２５を介して第２の高周波電源２６が接続されている。第２の高周波電源２６は、第１の高周波電源１５の周波数よりも低い高周波電力を供給し、プラズマ形成用の高周波電力に重畳されるようになっている。
【００２３】
支持テーブル２の表面上にはウエハＷを静電吸着して保持するための静電チャック６が設けられている。静電チャック６は絶縁体６ｂの間に電極６ａが介在されて構成されており、電極６ａには直流電源１６が接続されている。そして電極６ａに直流電源１６から電圧が印加されることにより、静電力例えばクーロン力によってウエハＷが吸着される。
【００２４】
支持テーブル２の内部には、冷媒室１７が設けられており、冷媒室１７には、冷媒が冷媒導入管１７ａを介して導入され冷媒排出管１７ｂから排出されて循環し、その冷熱が支持テーブル２を介してウエハＷに対して伝熱され、これによりウエハＷの処理面が所望の温度に制御される。
【００２５】
また、チャンバ１が排気系１２により排気されて真空に保持されていても、冷媒室１７に循環される冷媒によりウエハＷを有効に冷却可能なように、冷却ガスが、ガス導入機構１８によりガス供給ライン１９を介して静電チャック６の表面とウエハＷの裏面との間に導入される。このように冷却ガスを導入することにより、冷媒の冷熱がウエハＷに有効に伝達され、ウエハＷの冷却効率を高くすることができる。冷却ガスとしては、例えばＨｅなどを用いることができる。
【００２６】
シャワーヘッド２０は、チャンバ１の天壁部分に支持テーブル２に対向するように設けられている。シャワーヘッド２０は、下面に多数のガス吐出孔２２が設けられており、上部にガス導入部２０ａを有している。また、シャワーヘッド２０は、内部には空間２１が形成されている。ガス導入部２０ａにはガス供給配管２３ａが接続されており、ガス供給配管２３ａの他端には、エッチングガス及び希釈ガスからなる処理ガスを供給する処理ガス供給系２３が接続されている。処理ガス供給系２３を「ガス供給部」とも称する。
【００２７】
このような処理ガスが、処理ガス供給系２３からガス供給配管２３ａ、ガス導入部２０ａを介してシャワーヘッド２０の空間２１に至り、ガス吐出孔２２から吐出される。
【００２８】
チャンバ１の上部１ａの周囲には、同心状に、マルチポール磁石２４が配置されており、支持テーブル２とシャワーヘッド２０との間の処理空間の周囲に磁界を形成するようになっている。マルチポール磁石２４は、図示しない回転機構により回転可能となっている。
【００２９】
図２は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置のチャンバの周囲に配置されたマルチポール磁石を模式的に示す水平断面図である。マルチポール磁石２４は、図２の水平断面図に示すように、永久磁石からなる複数のセグメント磁石３１が図示しない支持部材により支持された状態でリング状に配置されて構成されている。この例では、１６個のセグメント磁石３１がリング状（同心円状）にマルチポール状態で配置されている。すなわち、マルチポール磁石２４においては、隣接する複数のセグメント磁石３１同士の磁極の向きが互いに逆向きになるように配置されており、したがって、磁力線が図示のように隣接するセグメント磁石３１間に形成され、処理空間の周辺部のみに例えば０．０２〜０．２Ｔ（２００〜２０００Ｇａｕｓｓ）、好ましくは０．０３〜０．０４５Ｔ（３００〜４５０Ｇａｕｓｓ）の磁場が形成され、ウエハ配置部分は実質的に無磁場状態となる。このように磁場強度が規定されるのは、磁場が強すぎると洩れ磁場の原因となり、弱すぎるとプラズマ閉じ込め効果が得られなくなるためである。ただし、適正な磁場強度は装置構造等にも依存するため、その範囲は装置によって異なるものである。なお、ウエハ配置部分における実質的に無磁場状態とは、完全に磁場が存在しない場合のみならず、ウエハ配置部分にエッチング処理に影響を与える磁場が形成されず、実質的にウエハ処理に影響を与えない磁場が存在する場合も含む。なお、図２は、図１の装置のチャンバの周囲に配置されたマルチポール磁石を模式的に示す水平断面図である。
【００３０】
図２に示す状態では、ウエハ周辺部に例えば磁束密度４２０μＴ（４．２Ｇａｕｓｓ）以下の磁場が印加されており、これによりプラズマを閉じ込める機能が発揮される。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置のセグメント磁石の回転動作及びその際の磁場の変化を説明するための図である。各セグメント磁石３１は、図示しないセグメント磁石回転機構により垂直方向の軸を中心に回転自在に構成されている。図２及び図３（ａ）に示すように、各セグメント磁石３１の磁極がチャンバ１側に向いた状態から、例えば、図３（ｂ）、図３（ｃ）と隣接するセグメント磁石３１が同期して逆方向に回転する。したがって、１つおきのセグメント磁石３１は同方向に回転する。なお、図３（ｂ）は、セグメント磁石３１が４５度回転した状態を示しており、図３（ｃ）は、セグメント磁石３１が９０度回転した状態を示している。セグメント磁石３１をこのように回転させることにより、実質的にマルチポール磁場が形成される状態とマルチポール磁場が形成されない状態との間で切替可能となっている。エッチングする膜の種類によっては、マルチポール磁場が有効に作用する場合と、作用しない場合とがあるから、このようにマルチポール磁場を形成した状態と形成しない状態とを切替可能とすることにより、膜に応じて適切なエッチング条件を選択することができる。
【００３２】
また、プラズマエッチング装置１００の各構成部は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ５０に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ５０には、工程管理者がプラズマエッチング装置１００を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマエッチング装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインタフェース５１が接続されている。
【００３３】
また、プロセスコントローラ５０には、プラズマエッチング装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ５０の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部５２が接続されている。
【００３４】
また、ユーザーインタフェース５１からの指示等にて任意のレシピを記憶部５２から呼び出され、プロセスコントローラ５０が実行することで、プロセスコントローラ５０の制御下で、プラズマエッチング装置１００での所望の処理が行われても良い。レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。プロセスコントローラ５０は、「制御部」とも称する。
【００３５】
例えば、プロセスコントローラ５０は、後述するプラズマエッチング方法を行うようにプラズマエッチング装置１００の各部を制御する。より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ５０は、水素含有ガスによるプラズマにより被処理体に設けられたフォトレジストの表面をプラズマ処理した後に、プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによるプラズマにより被処理体のシリコン含有膜をエッチングするように制御する。プラズマエッチング方法の詳細については後述する。ここで、被処理体とは、例えば、ウエハＷである。また、シリコン含有膜とは、例えば、ＳｉＯＮ膜が該当する。
【００３６】
図４は、第１の実施形態における被処理体の構造の一例を示す断面図である。図４に示す例では、被処理体は、例えば、ＳｉＯＮ（Silicon  OxyNitride、窒化酸化ケイ素）２０１、ＴｉＮ（窒化チタン）２０２、ＳｉＯＮ２０３、ＳＯＨ２０４、ＳｉＯＮ２０５、ＢＡＲＣ２０６が積層されており、ＢＡＲＣ２０６の上に、所定のパターンのＰＲ（フォトレジスト）２０７が形成されている。なお、図４に示す構造は一例である。
【００３７】
（プラズマエッチング方法）
第１の実施形態に係るプラズマエッチング方法は、所定のパターンに形成されたフォトレジストをマスクとしてシリコン含有膜をプラズマエッチングする。
【００３８】
例えば、まず、ゲートバルブ１３を開にして被処理体となるウエハＷをチャンバ１内に搬入し、支持テーブル２に載置した後、支持テーブル２を図示の位置まで上昇させ、排気系１２の真空ポンプにより排気ポート１１を介してチャンバ１内を排気する。
【００３９】
そして、例えば、処理ガス供給系２３からエッチングガス及び希釈ガスを含む処理ガスが所定の流量でチャンバ１内に導入され、チャンバ１内を所定の圧力にし、その状態で第１の高周波電源１５から支持テーブル２に所定の高周波電力を供給する。この際に、ウエハＷは、直流電源１６から静電チャック６の電極６ａに所定の電圧が印加されることで、クーロン力により静電チャック６に吸着保持される。また、この際、上部電極であるシャワーヘッド２０と下部電極である支持テーブル２との間に高周波電界が形成される。これにより処理空間に供給された処理ガスがプラズマ化され、以下に詳細に説明するように、所定のパターンに形成されたフォトレジストをマスクとしたシリコン含有膜のプラズマエッチングが行われる。
【００４０】
なお、この際、マルチポール磁石２４により、処理空間の周囲に図２に示すような磁場を形成することにより、プラズマ閉じ込め効果が発揮され、ウエハＷのエッチングレートを均一化することができる。
【００４１】
また、プラズマ生成用の第１の高周波電源１５は、所望のプラズマを形成するためにその周波数及び出力が適宜設定される。ウエハＷの直上のプラズマ密度を高くする観点からは、周波数が４０ＭＨｚ以上であることが好ましい。また、第２の高周波電源２６は、プラズマのイオンエネルギーをコントロールするための高周波電力を供給するものであり、その周波数は第１の高周波電源１５の周波数よりも小さく３．２ＭＨｚ以上であることが好ましい。
【００４２】
また、エッチングの形状性を良好にするためには、ウエハＷの温度を調節することも有効である。そのために冷媒室１７が設けられており、冷媒室１７に冷媒が循環され、冷熱が支持テーブル２を介してウエハＷに対して伝熱され、これによりウエハＷの処理面が所望の温度に制御される。エッチングの形状性、つまり、異方性を良好にするためには、ウエハＷの温度を例えば３０〜９０℃程度に調整することが好ましい。
【００４３】
また、プラズマエッチングの際に使用するガス種とその流量比を選択することにより、エッチング形状の均一化を図ることができる。また、他の処理条件の好ましい範囲として、チャンバ１内のガス圧力は０．１３〜６．６７Ｐａ（１〜５０ｍＴｏｒｒ）、第１の高周波電源１５の周波数を１００ＭＨｚ、第２の高周波電源２６の周波数を１３ＭＨｚ、マルチポール磁石２４によって形成される処理空間での磁場の強さを５．６〜４５．４μＴ（５６〜４５４Ｇ）とする。このような条件を採用することで、マスクパターンの疎密差に関わらずウエハＷのエッチング形状を均一化することができる。
【００４４】
第１の実施形態に係るプラズマエッチング方法について更に詳細に説明する。図５は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング方法の流れの一例を示す図である。図５に示すように、処理開始タイミングとなると（ステップＳ１０１）、例えば、被処理体となるウエハＷがチャンバ１内に搬入され、支持テーブル２に載置され、支持テーブル２を図示の位置まで上昇させ、排気系１２の真空ポンプにより排気ポート１１を介してチャンバ１内を所定の圧力に排気し、プラズマ処理を実行する（ステップＳ１０２）。例えば、プロセスコントローラ５０は、水素含有ガスによるプラズマによりフォトレジストの表面をプラズマ処理する。より詳細には、プロセスコントローラ５０は、水素含有ガスを処理ガス供給系２３からチャンバ１に供給し、水素含有ガスのプラズマにより被処理体の表面を処理する。
【００４５】
そして、エッチング工程を実行する（ステップＳ１０３）。例えば、プロセスコントローラ５０は、プラズマ処理されたフォトレジストをマスクとしてＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスによるプラズマによりシリコン含有膜をエッチングする。より詳細には、プロセスコントローラ５０は、ＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスを処理ガス供給系２３からチャンバ１に供給し、ＣＦ系ガス及びＣＨＦ系含有ガスのプラズマによりシリコン含有膜をエッチングする。
【００４６】
ここで、プラズマ処理工程は、キュア工程とも称する。プラズマ処理工程では、マスクとして用いられるフォトレジストのＳＷＲ（Side  Wall  Roughness）やＬＥＲ（Line  Edge  Roughness）を改善する。
【００４７】
図６は、ＳＷＲについて示す図である。図６の３０１は、上部から見たフォトレジストである。ＳＷＲは、フォトレジストの線幅のばらつき、不均一性を示す。例えば、ＳＷＲは、図６に示すように、複数区間の線幅Ｗｉを測定し、そのばらつきを算出することで得られる。図６に示す例では、線幅Ｗ１〜Ｗ８をそれぞれ測定し、測定された線幅Ｗ１〜Ｗ８のばらつきを算出することで得られる。ばらつきの数値は、測定された線幅Ｗ１〜Ｗ８の標準偏差σの３倍の値である３σをＳＷＲの値としている。
【００４８】
図７は、ＬＥＲについて示す図である。図７の３０２は、上部から見たフォトレジストである。ＬＥＲは、エッジのばらつき、不均一性を示す。例えば、ＬＥＲは、図７に示すように、複数区間のエッジ位置を測定し、検出された位置のばらつきを算出することで得られる。例えば、図７に示す例では、位置１〜位置８を測定し、エッジの位置の平均からのばらつきを算出することで得られる。以下では、線にある２つのエッジのうち、片方をＬＥＲ（Ｒ）と記載し、他方をＬＥＲ（Ｌ）と記載する。なお、以下では、適宜、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）との値を加算した値となる「Ｓｕｍ」を併せて用いて説明する。なお、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとは、それぞれ、値が大きいほど不均一性が高いことを示し、値が小さいほど不均一性が低いことを示す。ばらつきの数値は、測定された位置１〜位置８に対するエッジの位置の平均からの差分の標準偏差σの３倍の値である３σをＬＥＲ（Ｒ）、ＬＥＲ（Ｌ）の値としている。
【００４９】
図８及び図９は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程の後にエッチングを行った場合と、プラズマ処理工程を行うことなくエッチングを行った場合との差を示す図である。図８において、「Ｉｎｉｔｉａｌ」は、処理前の被処理体を示し、「Ｐｏｓｔ  Ｃｕｒｅ」は、プラズマ処理工程を１回行った後の被処理体を示し、「Ｐｏｓｔ  ブレークスルー」は、プラズマ処理工程を１回行った後にブレークスルーした場合における被処理体を示し、「ｗｏ  Ｃｕｒｅ」は、プラズマ処理工程を行うことなくブレークスルーした場合における被処理体を示す。なお、ブレークスルーした場合とは、図４に示す被処理体のＳｉＯＮ２０５までエッチングされて、ＳＯＨ２０４が露出した場合を示す。なお、図中における「断面」と「上面」とは、被処理物の断面と上面とを１５００００倍にして得られた写真をトレースしたトレース図である。
【００５０】
また、図８及び図９では、ＳＷＲ、ＬＥＲ（Ｒ）及びＬＥＲ（Ｌ）の値を示すと共に、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）との値を加算した値となる「Ｓｕｍ」を併せて示す。また、図８及び図９では、フォトレジストの高さを示す「Ｍａｓｋ  Ｈｅｉｇｈｔ」、上部及び底部のＣＤ（Critical  Dimension）を示す「Ｔｏｐ／Ｂｔｍ  ＣＤ」とを併せて示した。
【００５１】
また、図８及び図９では、Ｈ２が１００ｓｃｃｍであってＡｒガスが８００ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、１５秒間、被処理体の温度３０度、２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合の結果を示した。また、図８に示す例では、ＣＦ４ガスが８０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが５０ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度７度で３０秒間、２．００Ｐａ（１５ｍＴ）でエッチングを行った場合に得られる結果を示した。
【００５２】
図８及び図９に示すように、プラズマ処理工程を実行することで、プラズマ処理工程の後には、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとは、プラズマ処理工程の前と比較して、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとが小さくなった。また、この結果、プラズマ処理工程後にブレークスルーした場合には、プラズマ処理工程を行うことなくブレークスルーした場合と比較して、ＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとが小さくなった。
【００５３】
このように、プラズマ処理工程の後にエッチング工程を実行することで、フォトレジストの荒れを改善することが可能となる。言い換えると、フォトレジストを維持しながらＳｉＯＮをエッチングすることが可能となり、ＬＥＲなどを改善可能となる。この結果、その後、更にエッチングを継続したとしても、プラズマ処理工程の後にエッチング工程を実行する場合には、プラズマ処理工程を行わない場合と比較して、エッチング形状の荒れが抑制され綺麗にエッチングすることが可能となる。
【００５４】
プラズマ処理工程の説明に戻る。プラズマ処理工程では、水素含有ガスとして、Ｈ２ガス、Ｈ２／Ａｒガス、ＨＢｒガス、Ｈ２／Ｎ２、Ｎ２、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４のうち少なくとも１つを含むガスを用いてプラズマ処理を行う。好ましくは、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ａｒガス、Ｈ２／Ｎ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガス、Ｎ２ガスを用いてプラズマ処理を行う。より好ましくは、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ａｒガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いてプラズマ処理を行う。
【００５５】
図１０及び図１１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理において用いる水素含有ガスの種類による影響を示す図である。図１０に示す例では、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ａｒ、Ｈ２／Ｎ２、ＨＢｒ、Ｎ２を例に用いた。
【００５６】
図１０及び図１１には、プラズマ処理工程において、Ｈ２／Ａｒの場合、Ｈ２ガスが１００ｓｃｃｍであってＡｒガスが８００ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いてプラズマ処理を行った場合に得られる結果を示した。Ｈ２／Ｎ２ガスの場合、Ｈ２ガスが１７０ｓｃｃｍであってＮ２ガスが２５０ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いてプラズマ処理を行った場合に得られる結果を示した。ＨＢｒガスの場合、ＨＢｒガスが１００ｓｃｃｍである場合を用いてプラズマ処理を行った場合に得られる結果を示した。Ｎ２ガスの場合、Ｎ２ガスが２００ｓｃｃｍである場合を用いてプラズマ処理を行った場合に得られる結果を示した。また、その他の条件として、３０秒間、被処理体温度３０度、４．０Ｐａ（３０ｍＴ）で用いてプラズマ処理を行った場合に得られる結果を示した。
【００５７】
図１０及び図１１に示すように、Ｈ２／Ａｒ、Ｈ２／Ｎ２、Ｎ２を用いることで、ＨＢｒと比較して、良好なＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとを得ることが可能である。更には、Ｈ２／Ａｒを用いることで、Ｈ２／Ｎ２と比較して、フォトレジストの高さを維持しつつ良好なＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとを得ることが可能であり、Ｎ２と比較して、良好なＳＷＲとＬＥＲ（Ｒ）とＬＥＲ（Ｌ）とＳｕｍとを得ることが可能である。
【００５８】
このように、水素含有ガスを選択することで、フォトレジストの荒れを更に改善することが可能となる。言い換えると、フォトレジストを維持しながらＳｉＯＮをエッチングすることが可能となり、ＬＥＲなどを改善可能となる。この結果、その後、更にエッチングを継続したとしても、プラズマ処理工程の後にエッチング工程を実行する場合には、プラズマ処理工程を行わない場合と比較して、エッチング形状の荒れが抑制され綺麗にエッチングすることが可能となる。
【００５９】
エッチング工程では、例えば、ＣＦ系ガスがＣＦ４であり、ＣＨＦ系含有ガスがＣＨＦ３ガスを用いる。
【００６０】
プラズマ処理工程の説明に戻る。プラズマ処理工程は、好ましくは、エッチング工程と比較して低い圧力にて実行される。例えば、プラズマ処理工程は、６．６７Ｐａ（５０ｍＴ）より小さいことが好ましく、より好ましくは、２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）以下であり、更に好ましくは、１．３３Ｐａ（１０ｍＴ）である。
【００６１】
また、プラズマ処理工程は、好ましくは、エッチング工程と比較して高い被処理体の温度にて実行される。例えば、プラズマ処理工程は、被処理体の温度２０度より高い温度であることが好ましく、好ましくは、４０度以上であって、より好ましくは、５０度以上である。
【００６２】
図１２は、第１の実施形態における被処理体の温度と圧力との関係を示す図である。図１２に示す例では、Ｈ２ガスが２４０ｓｃｃｍであってＮ２ガスが６０ｓｃｃｍであってＣＨ４ガスが１０ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、３０秒間プラズマ処理を行った場合に得られた結果を示した。
【００６３】
図１２に示すように、ＳＷＲやＬＥＲ、Ｓｕｍは、被処理体の温度が２０度から５０度に上昇することで小さくなった。また、ＳＷＲやＬＥＲ、Ｓｕｍは、圧力が６．６７Ｐａ（５０ｍＴ）から２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）、１．３３Ｐａ（１０ｍＴ）と低くなることで、小さくなった。言い換えると、被処理体の温度が低い場合と比較して温度が高い場合に良好な結果が得られ、圧力が高い場合と比較して圧力が低い場合に良好な結果が得られた。また、図１２に示す例では、圧力が１．３３Ｐａ（１０ｍＴ）であって、被処理体の温度が５０度である場合に最も良好な結果が得られた。
【００６４】
このように、例えば、エッチング工程と比較して、高い被処理体の温度を用いて低い圧力でプラズマ処理工程を行うことで、フォトレジストの荒れを更に改善することが可能となる。言い換えると、フォトレジストを維持しながらＳｉＯＮをエッチングすることが可能となり、ＬＥＲなどを改善可能となる。この結果、その後、更にエッチングを継続したとしても、プラズマ処理工程の後にエッチング工程を実行する場合には、プラズマ処理工程を行わない場合と比較して、綺麗にエッチングすることが可能となる。
【００６５】
また、プラズマエッチング方法は、好ましくは、プラズマ処理工程とエッチング工程とを少なくとも２回以上繰り返す。ここで、好ましくは、プラズマ処理工程の初回の処理時間が、プラズマ処理工程の２回目以降の処理時間と比較して長く行い、プラズマ処理工程とエッチング工程とは、それぞれ、所定時間以上実行する。
【００６６】
例えば、プラズマ処理工程の初回の処理時間は、１５秒間よりも長く４５秒間よりも短いことが好ましく、より好ましくは、３０秒間程度である。これは、プラズマ処理工程の１回の長さを長くしても、フォトレジストの荒れを改善する効果には限りがあるからである。
【００６７】
また、例えば、プラズマ処理は、例えば、１回あたり６秒より長く行うことが好ましく、エッチングは、５秒よりも長く行うことが好ましい。これは、１回辺りの時間がプラズマが安定するまでの時間よりも短い場合、回数を多くしてもＳｕｍなどのエッチング形状の荒れが改善しないことが考えられるからである。
【００６８】
図１３及び図１４は、第１の実施形態におけるプラズマ処理を行う時間とフォトレジストの荒れとの関係を示す図である。図１３及び図１４では、Ｈ２ガスが１００ｓｃｃｍであってＡｒガスが８００ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて被処理体の温度３０度で２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合に得られた結果を示した。
【００６９】
図１３及び図１４に示すように、プラズマ処理を３０秒間行った被処理体のＳｕｍは、１５秒間プラズマ処理を行った場合と比較して小さくなった。一方、プラズマ処理を４５秒間行った被処理体のＳｕｍは、３０秒間プラズマ処理を行った場合と比較して大きくなった。すなわち、プラズマ処理を３０秒間以上行ったとしても、Ｓｕｍは改善せず、３０秒程度プラズマ処理を行う場合に良好な結果が得られた。
【００７０】
図１５及び図１６は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。図１５及び図１６では、Ｈ２ガスが１００ｓｃｃｍであってＡｒガスが８００ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、被処理体の温度３０度で２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合の結果を示した。また、図１５及び図１６では、ＣＦ４ガスが８０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが５０ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度７度で２．００Ｐａ（１５ｍＴ）でエッチングを行った場合の結果を示した。また、図１５及び図１６に示す例では、「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×１」は、プラズマ処理を３０秒間行った後にエッチングを３０秒間行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×２」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを１５秒間、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを１５秒間順番に行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×３」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを１０秒間順番に行った場合の結果を示す。
【００７１】
図１７及び図１８は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。図１７及び図１８では、Ｈ２ガスが２４０ｓｃｃｍであってＮ２ガスが６０ｓｃｃｍであってＣＨ４ガスが１０ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、被処理体の温度２０度で６．６７Ｐａ（５０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合の結果を示した。また、図１７及び図１８では、ＣＦ４ガスが１３０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが７０ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度２０度で８．００Ｐａ（６０ｍＴ）でエッチングを行った場合の結果を示した。また、図１７及び図１８に示す例では、「［Ｃｕｒｅ］」は、プラズマ処理を３０秒間行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×１」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを６０秒間を順番に行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×３」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを２０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを２０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを２０秒間順番に行った場合の結果を示す。
【００７２】
図１９及び図２０は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。図１９及び図２０では、Ｈ２ガスが１２０ｓｃｃｍであってＮ２ガスが１８０ｃｃｍであってＣＨ４ガスが１０ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、被処理体の温度２０度で５．３３Ｐａ（４０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合の結果を示した。また、図１９及び図２０では、ＣＦ４ガスが１１０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが９０ｓｃｃｍであってＯ２ガスが１５ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度２０度で９．３３Ｐａ（７０ｍＴ）でエッチングを行った場合の結果を示した。また、図１９及び図２０に示す例では、「［Ｃｕｒｅ］」は、プラズマ処理を３０秒間行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×１」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを５６秒間を順番に行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×４」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を８秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を８秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を８秒間、エッチングを２８秒間順番に行った場合の結果を示す。なお、「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×１」及び「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×４」においては、最後のエッチング処理については、ＣＦ４ガスが１１０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが９０ｓｃｃｍであってＯ２ガスが５ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度２０度で６．６７Ｐａ（５０ｍＴ）でエッチングを行った場合の結果を示した。
【００７３】
図１３〜図２０に示すように、プラズマ処理工程とエッチング工程を２回以上繰り返すことで、Ｓｕｍが向上した。
【００７４】
図２１及び図２２は、第１の実施形態におけるプラズマ処理工程とエッチング工程とを２回以上繰り返す場合について示す図である。図２１及び図２２では、Ｈ２ガスが１００ｓｃｃｍであってＡｒガスが８００ｓｃｃｍとなる水素含有ガスを用いて、被処理体の温度３０度で２．６７Ｐａ（２０ｍＴ）でプラズマ処理を行った場合の結果を示した。また、図２１及び図２２では、ＣＦ４ガスが８０ｓｃｃｍであってＣＨＦ３ガスが５０ｓｃｃｍとなるガスを用いて、被処理体の温度７度で２．００Ｐａ（１５ｍＴ）でエッチングを行った場合の結果を示した。また、図２１及び図２２に示す例では、「［Ｃｕｒｅ］」は、プラズマ処理を３０秒間行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×１」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを３０秒間を順番に行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×３」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを１０秒間、プラズマ処理を１５秒間、エッチングを１０秒間順番に行った場合の結果を示す。「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×６」は、プラズマ処理を３０秒間、エッチングを５秒間、プラズマ処理を６秒間、エッチングを５秒間、プラズマ処理を６秒間、エッチングを５秒間、プラズマ処理を６秒間、エッチングを５秒間、プラズマ処理を６秒間、エッチングを５秒間、プラズマ処理を６秒間、エッチングを５秒間順番に行った場合の結果を示す。
【００７５】
図２１及び図２２に示すように、「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×６」では、「［Ｃｕｒｅ＋ＢＴ］×３」と比較して、Ｓｕｍの値が大きくなった。これは、プラズマ処理やエッチングを行う１回ごとの時間が短くなり、プラズマが安定しなかった結果と考えられる。すなわち、各プラズマ処理工程とエッチング工程とは、それぞれ、所定時間以上実行することで、Ｓｕｍを改善可能となる。
【００７６】
ここで、プラズマ処理にて用いる水素含有ガスについて更に説明する。水素含有ガスは、Ｈ２ガス、Ｈ２／Ａｒガス、ＨＢｒガス、Ｈ２／Ｎ２ガス、Ｎ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスのうち少なくとも１つを含む。水素含有ガスは、例えば、Ｈ２／Ａｒガス、Ｈ２／Ｎ２及びＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスが好ましく、より好ましくは、Ｈ２／Ａｒガス及びＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスである。
【００７７】
図２３は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。図２４は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。図２５は、第１の実施形態においてプラズマ処理においてＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いた場合における被処理体の変化の一例を示す図である。なお、図２３〜図２５に示す例では、プラズマ処理前の被処理体の一例を「ｉｎｉｔｉａｌ」で示し、プラズマ処理後であってエッチング前の被処理体の一例を「ａｓ  Ｃｕｒｅ」で示し、エッチング後の被処理体の一例を「ａｓ  Ｓｉｏｎ」で示した。図２３〜図２５に示す例では、被処理体は、ＳＯＨ層２０４、ＳｉＯＮ層２０５、ＢＡＲＣ層２０６が順に積層されており、ＢＡＲＣ層の上に所定のパターンを有するフォトレジスト層２０７が形成されている。
【００７８】
図２３に示すように、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合には、プラズマ処理においてＢＡＲＣ層が除去される。また、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合には、水素含有ガスとして、図２３の矢印に示す箇所に残差がないことで示されるように、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合と比較してスカム除去能力が高くなる。ここで、スカムとはフォトレジスト層２０７の残差をいう。
【００７９】
また、図２４に示すように、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合には、プラズマ処理においてＢＡＲＣ層が除去されない。この結果、その後の処理において、ＢＡＲＣ層とＳｉＯＮ層とをエッチングする。また、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合には、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合と比較してＣＤ（CD（Critical  dimension）が広がりにくくすることが可能となる。また、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合には、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合と比較してフォトレジストの選択比を高くすることが可能となる。
【００８０】
また、図２５に示すように、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いた場合には、プラズマ処理においてＢＡＲＣ層が除去されない。この結果、その後の処理において、ＢＡＲＣ層とＳｉＯＮ層とをエッチングする。また、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いた場合には、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ２Ｆ２ガス、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨＦ３ガス又はＨＢｒガスを用いた場合と比較してスカム除去能力が高くなる。また、水素含有ガスとして、Ｈ２／Ｎ２／ＣＨ４ガスを用いた場合には、水素含有ガスとしてＨ２／Ｎ２ガスを用いた場合と比較してフォトレジストの選択比を高くすることが可能となり、ＣＤ（CD（Critical  dimension）が広がりにくくすることが可能となる。すなわち、図２３と図２５とを比較すると、ＣＨ４を併せて用いることで、フォトレジストの選択比を維持しつつ、高いスカム除去能力を実現することが可能となる。また、この結果、高いスカム除去能力と、ＣＤの広がりを抑制すること（シュリンク性能）とを両立することが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
１          チャンバ
２          支持テーブル
３          絶縁板
４          支持台
１１        排気ポート
１２        排気系
１８        ガス導入機構
２３        処理ガス供給系
５０        プロセスコントローラ
１００      プラズマエッチング装置
【図１】
2014036139.tif 000003
【図２】
2014036139.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014036139.tif 000006
【図５】
2014036139.tif 000007
【図６】
2014036139.tif 000008
【図７】
2014036139.tif 000009
【図８】
2014036139.tif 000010
【図９】
2014036139.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2014036139.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2014036139.tif 000015
【図１４】
2014036139.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014036139.tif 000020
【図１９】
2014036139.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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