(57)【要約】      （修正有）【課題】エッチング方法を提供する。【解決手段】第１〜第３の膜を有する基板に適用される。第３の膜は下地領域の上に設けられており、第２の膜は第３の膜の上に設けられており、第１の膜は第２の膜の上に設けられている。第２の膜はシリコン及び窒素を含む。第１〜第３の膜は、順にエッチングされる。第１〜第３の膜のエッチングには、フッ素及び水素を含む処理ガスのプラズマが用いられる。少なくとも第２の膜のエッチング中には、基板の温度が２０℃以下の温度に設定される。【選択図】図１
2019121685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１の膜、第２の膜、及び第３の膜のエッチング方法であって、前記第３の膜は下地領域の上に設けられており、前記第２の膜は前記第３の膜の上に設けられており、前記第１の膜は前記第２の膜の上に設けられており、前記第２の膜はシリコン及び窒素を含み、前記第１の膜上には開口を提供するマスクが設けられており、該エッチング方法は、
前記マスクの前記開口に連続する第１の開口を前記第１の膜に形成するために、プラズマエッチングによって前記第１の膜をエッチングする工程と、
前記第１の開口に連続する第２の開口を前記第２の膜に形成するために、プラズマエッチングによって前記第２の膜をエッチングする工程と、
前記第２の開口に連続する第３の開口を前記第３の膜に形成するために、プラズマエッチングによって前記第３の膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記第３の開口の幅を前記第１の開口の幅よりも狭くし、且つ、前記第２の開口を、前記第１の開口の側の該第２の開口の幅よりも前記第３の開口の側の該第２の開口の幅が狭くなるようテーパー形状に形成するために、前記第１の膜をエッチングする前記工程、前記第２の膜をエッチングする前記工程、及び前記第３の膜をエッチングする前記工程の各々のプラズマエッチングでは、フッ素及び水素を含む処理ガスのプラズマが利用され、少なくとも前記第２の膜をエッチングする前記工程において、前記基板の温度が２０℃以下の温度に設定される、
エッチング方法。
【請求項２】
少なくとも前記第２の膜をエッチングする前記工程において、前記基板の温度が−３０℃以下の温度に設定される、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記第１の膜及び前記第３の膜の各々は、シリコン含有膜であり、窒素を含まない、請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記第１の膜及び前記第３の膜の各々は、シリコン酸化膜、シリコン含有低誘電率膜、シリコンカーバイド膜のうち何れかを含む、請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記処理ガスは、フッ素含有ガス及び水素含有ガスを含む混合ガスである、請求項１〜４の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記フッ素含有ガスは、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、又はＳＦ６ガスである、請求項５に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記水素含有ガスは、水素ガスである、請求項５又は６に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記処理ガスに含まれる窒素原子の濃度は、１０ａｔ．％以下である、請求項１〜７の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記基板は、前記下地領域上に設けられており且つ前記第３の膜によって覆われた二つのゲート領域を更に有し、
前記下地領域は不純物がドープされた半導体領域を含み、該半導体領域は、前記二つのゲート領域の間の前記第３の膜の部分領域の下側に位置し、
前記第３の開口は、前記部分領域に形成される、
請求項１〜８の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項１０】
前記基板は、二つの配線領域を更に含み、
前記下地領域は、前記二つの配線領域の間に設けられたゲート領域を含み、該ゲート領域は、前記二つの配線領域の間の前記第３の膜の部分領域の下側に位置し、
前記第３の開口は、前記部分領域に形成される、
請求項１〜８の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項１１】
少なくとも前記第２の膜をエッチングする前記工程において、前記基板を支持する支持台の下部電極における自己バイアス電位の絶対値が２１００Ｖ以下に設定される、請求項１〜１０の何れか一項に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、エッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造においては、基板の膜に開口を形成するために、プラズマエッチングが実行される。プラズマエッチングでは、マスクのパターンが膜に転写され、膜に開口が形成される。例えば、エッチング対象の膜は絶縁膜であり、当該膜に形成された開口には、コンタクト用の導体が埋め込まれる。このようなプラズマエッチングについては、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載されたプラズマエッチングでは、膜に形成される開口の幅を狭めるように膜の表面に堆積物が形成される。具体的には、Ｃ４Ｆ８のように多くの炭素原子を有する分子を含む処理ガスが用いられ、炭素を含有する堆積物が膜及びマスク上に形成されながら、膜がエッチングされる。堆積物を膜及びマスク上に形成しつつ、膜をエッチングすることにより、膜の上面からの距離の増加に伴いその幅が狭くなる開口、即ちテーパー形状の開口が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９９３７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４５４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、炭素を含有する堆積物を形成しつつ膜をエッチングするプラズマエッチングでは、堆積物によりマスクの開口及び／又は膜に形成された開口が閉塞し、エッチングが進行しなくなることがある。したがって、テーパー形状を少なくとも部分的に有する開口の形成において、エッチングの進行を阻害しないことが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様においては、エッチング方法が提供される。エッチング方法は、第１〜第３の膜を有する基板に適用される。第３の膜は下地領域の上に設けられており、第２の膜は第３の膜の上に設けられており、第１の膜は第２の膜の上に設けられている。第２の膜はシリコン及び窒素を含む。第１の膜上には開口を提供するマスクが設けられている。エッチング方法は、（ｉ）マスクの開口に連続する第１の開口を第１の膜に形成するために、プラズマエッチングによって第１の膜をエッチングする工程と、（ｉｉ）第１の開口に連続する第２の開口を第２の膜に形成するために、プラズマエッチングによって第２の膜をエッチングする工程と、（ｉｉｉ）第２の開口に連続する第３の開口を第３の膜に形成するために、プラズマエッチングによって第３の膜をエッチングする工程と、を含む。第３の開口の幅を第１の開口の幅よりも狭くし、且つ、第２の開口を、第１の開口の側の該第２の開口の幅よりも第３の開口の側の該第２の開口の幅が狭くなるようテーパー形状に形成するために、第１の膜をエッチングする工程、第２の膜をエッチングする工程、及び第３の膜をエッチングする工程の各々のプラズマエッチングでは、フッ素及び水素を含む処理ガスのプラズマが利用され、少なくとも第２の膜をエッチングする工程において、基板の温度が２０℃以下の温度に設定される。
【０００７】
一態様に係るエッチング方法では、フッ素原子又はフッ素を含む分子の活性種により第１〜第３の膜がエッチングされる。また、２０℃以下の温度では、第２の膜のエッチング中に、処理ガス中のフッ素及び水素、並びに、第２の膜を構成するシリコン及び窒素から、ケイフッ化アンモニウムが生成され、当該ケイフッ化アンモニウムが、第２の膜に形成された開口を画成する表面に付着して堆積物を形成する。したがって、第２の膜に形成される第２の開口がテーパー形状になる。また、一態様に係る方法では、炭素に依存することなく、堆積物を形成することができる。したがって、エッチングの進行を阻害する堆積物の形成が抑制される。
【０００８】
一実施形態では、少なくとも第２の膜をエッチングする工程において、基板の温度が−３０℃以下の温度に設定されてもよい。
【０００９】
一実施形態において、第１の膜及び第３の膜の各々は、シリコン含有膜であり、窒素を含まない。一実施形態において、第１の膜及び第３の膜の各々は、シリコン酸化膜、シリコン含有低誘電率膜、シリコンカーバイド膜のうち何れかを含む。
【００１０】
一実施形態において、処理ガスは、フッ素含有ガス及び水素含有ガスを含む混合ガスである。一実施形態において、フッ素含有ガスは、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、又はＳＦ６ガスであってもよい。一実施形態において、水素含有ガスは、水素ガスであってもよい。
【００１１】
一実施形態において、処理ガスに含まれる窒素原子の濃度は、１０ａｔ．％以下である。マスクが有機材料から形成されており、処理ガスにおける窒素の濃度が高い場合には、プラズマエッチング中にマスクがエッチングされる。したがって、選択比が低くなる。この実施形態によれば、選択比の低下が抑制される。
【００１２】
一実施形態において、基板は、二つのゲート領域を更に有する。二つのゲート領域は、下地領域上に設けられており且つ第３の膜によって覆われている。下地領域は、不純物がドープされた半導体領域を含む。半導体領域は、二つのゲート領域の間の第３の膜の部分領域の下側に位置する。第３の開口は、部分領域に形成される。この実施形態によれば、比較的大きな幅を有する第１の開口が形成される。したがって、第１〜第３の開口に下地領域へのコンタクト用の導体を埋め込むことが容易となる。また、第２の開口がテーパー形状に形成され、第３の開口の幅が狭められて二つのゲート領域の各々と第３の開口との間の距離が確保される。したがって、二つのゲート領域の各々とコンタクトとの間に比較的大きな距離が確保される。
【００１３】
一実施形態において、基板は、二つの配線領域を更に有する。下地領域は、ゲート領域を含む。ゲート領域は、二つの配線領域の間に設けられている。ゲート領域は、二つの配線領域の間の第３の膜の部分領域の下側に位置する。第３の開口は、部分領域に形成される。この実施形態によれば、比較的大きな幅を有する第１の開口が形成される。したがって、第１〜第３の開口に下地領域（ゲート領域）へのコンタクト用の導体を埋め込むことが容易となる。また、第２の開口がテーパー形状に形成され、第３の開口の幅が狭められて二つの配線領域の各々と第３の開口との間の距離が確保される。したがって、二つの配線領域の各々とコンタクトとの間に比較的大きな距離が確保される。
【００１４】
一実施形態では、少なくとも第２の膜をエッチングする工程において、基板を支持する支持台の下部電極における自己バイアス電位が２１００Ｖ以下に設定されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、テーパー形状を少なくとも部分的に有する開口の形成において、エッチングの進行が阻害されない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。
【図２】図１に示すエッチング方法を適用可能な一例の基板の一部拡大断面図である。
【図３】図１に示すエッチング方法の実行に用いることが可能な一例のプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
【図４】図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ１の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【図５】図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ２の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【図６】図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ３の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【図７】ストッパ膜のエッチング後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【図８】導体の埋込み後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【図９】図１に示すエッチング方法を適用可能な別の一例の基板の一部拡大断面図である。
【図１０】図１に示すエッチング方法の適用後の状態の別の一例の基板の一部拡大断面図である。
【図１１】図１１の（ａ）及び図１１の（ｂ）は、第１のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示しており、図１１の（ｃ）及び図１１の（ｄ）は、第２のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示しており、図１１の（ｅ）及び図１１の（ｆ）は、第３のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示している。
【図１２】第４〜第１３のサンプルの貫通孔のテーパー角を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して種々の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。
【００１８】
図１は、一実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。図１に示すエッチング方法（以下、「方法ＭＴ」という）では、基板Ｗの第１〜第３の膜がプラズマエッチングによってエッチングされる。図２は、図１に示すエッチング方法を適用可能な一例の基板の一部拡大断面図である。方法ＭＴは、図２に示す基板Ｗに適用され得る。
【００１９】
図２に示す基板Ｗは、下地領域ＵＲ、第１の膜Ｆａ、第２の膜Ｆｂ、及び第３の膜Ｆｃを有している。第３の膜Ｆｃは、下地領域ＵＲ上に設けられている。第２の膜Ｆｂは、第３の膜Ｆｃ上に設けられている。第１の膜Ｆａは、第２の膜Ｆｂ上に設けられている。第２の膜Ｆｂは、シリコン及び窒素を含む。第２の膜Ｆｂは、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）又はシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）である。一実施形態において、第１の膜Ｆａ及び第３の膜Ｆｃの各々は、シリコン含有膜であり、窒素を含まない。一実施形態において、第１の膜Ｆａ及び第３の膜Ｆｃの各々は、シリコン酸化膜、シリコン含有低誘電率膜、シリコンカーバイド膜のうち何れかを含む。
【００２０】
第１の膜Ｆａ上には、マスクＭＫが設けられている。マスクＭＫは、開口を提供している。マスクＭＫは、第１〜第３の膜のプラズマエッチングによりマスクＭＫに対して選択的に第１〜第３の膜がエッチングされる限り、任意の材料から形成され得る。一例では、マスクＭＫは、有機膜から形成されていてもよい。別の例では、マスクＭＫは、金属膜から形成されていてもよい。
【００２１】
更なる一例では、マスクＭＫは、第１〜第３の層を有する積層体から形成される。第３の層は、有機膜であり、第１の膜Ｆａ上に設けられる。第２の層は、シリコンを含有する反射防止膜であり、第３の層の上に設けられる。第１の層は、レジスト膜であり、第２の層の上に形成される。フォトリソグラフィ技術による第１の層のパターニングにより、レジストマスクが得られる。そして、レジストマスクのパターンを第２の層に転写するように、第２の層がエッチングされる。第２の層は、プラズマ処理装置を用いて、フルオロカーボンを含む処理ガスのプラズマによりエッチングされ得る。次いで、第２の層のパターンを第３の層に転写するように、第３の層がエッチングされる。第３の層は、プラズマ処理装置を用いて、窒素及び水素を含む処理ガス、又は酸素を含む処理ガスプラズマによりエッチングされ得る。第３の層のエッチングにより、レジストマスクは消失し得る。したがって、一例では、マスクＭＫは、エッチングされた第２の層及び第３の層を含む。
【００２２】
基板Ｗは、複数のゲート領域ＧＲ及びストッパ膜ＳＦを更に有し得る。複数のゲート領域ＧＲの個数は二つ以上である。複数のゲート領域ＧＲは、下地領域ＵＲ上に設けられている。複数のゲート領域ＧＲは、第３の膜Ｆｃによって覆われている。下地領域ＵＲは、半導体領域ＤＲを含む。半導体領域ＤＲは、隣り合う二つのゲート領域ＧＲの間の第３の膜Ｆｃの部分領域Ｆｃｐの下側に位置する。半導体領域ＤＲは、例えばシリコンから形成されている。半導体領域ＤＲには、第１導電型又は第２導電型の不純物がドープされている。半導体領域ＤＲは、ソース領域又はドレイン領域となる。ストッパ膜ＳＦは、複数のゲート領域ＧＲの各々と第３の膜Ｆｃの間、及び、第３の膜Ｆｃと下地領域ＵＲの間で延在している。ストッパ膜ＳＦは、第３の膜Ｆｃのプラズマエッチングを停止させるための膜であり、例えば窒化シリコンから形成されている。
【００２３】
方法ＭＴの実行には、プラズマ処理装置が用いられる。図３は、図１に示すエッチング方法の実行に用いることが可能な一例のプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図３に示すプラズマ処理装置１は、容量結合型プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１は、チャンバ１０を備えている。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供している。
【００２４】
チャンバ１０は、チャンバ本体１２を含んでいる。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。内部空間１０ｓは、チャンバ本体１２の内側に提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体１２の内壁面には、耐腐食性を有する膜が施されている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。
【００２５】
チャンバ本体１２の側壁には、通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇにより開閉可能となっている。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。
【００２６】
チャンバ本体１２の底部上には、支持部１３が設けられている。支持部１３は、絶縁材料から形成されている。支持部１３は、略円筒形状を有している。支持部１３は、内部空間１０ｓの中で、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１３は、支持台１４を支持している。支持台１４は、内部空間１０ｓの中に設けられている。支持台１４は、内部空間１０ｓの中で、基板Ｗを支持するように構成されている。
【００２７】
支持台１４は、下部電極１８及び静電チャック２０を有している。支持台１４は、電極プレート１６を更に有し得る。電極プレート１６は、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１６上に設けられている。下部電極１８は、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１６に電気的に接続されている。
【００２８】
静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。静電チャック２０の上面の上には、基板Ｗが載置される。静電チャック２０は、本体及び電極を有する。静電チャック２０の本体は、誘電体から形成されている。静電チャック２０の電極は、膜状の電極であり、静電チャック２０の本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている。静電チャック２０の電極に直流電源２０ｐからの電圧が印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは、静電チャック２０に引き付けられ、静電チャック２０によって保持される。
【００２９】
下部電極１８の周縁部上には、基板Ｗのエッジを囲むように、フォーカスリングＦＲが配置される。フォーカスリングＦＲは、基板Ｗに対するプラズマ処理の面内均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、限定されるものではないが、シリコン、炭化シリコン、又は石英から形成され得る。
【００３０】
下部電極１８の内部には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆには、チャンバ１０の外部に設けられているチラーユニット２２から配管２２ａを介して熱交換媒体（例えば冷媒）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２２ｂを介してチラーユニット２２に戻される。プラズマ処理装置１では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの温度が、熱交換媒体と下部電極１８との熱交換により、調整される。
【００３１】
プラズマ処理装置１には、ガス供給ライン２４が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面との間に供給する。
【００３２】
プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、支持台１４の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する材料から形成されている。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。
【００３３】
上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成している。天板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが形成されている。複数のガス吐出孔３４ａは、天板３４をその板厚方向に貫通している。
【００３４】
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムといった導電性材料から形成される。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。支持体３６には、複数のガス孔３６ｂが形成されている。複数のガス孔３６ｂは、ガス拡散室３６ａから下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入口３６ｃが形成されている。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
【００３５】
ガス供給管３８には、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースは、方法ＭＴで利用される複数のガスのソースを含んでいる。バルブ群４１及びバルブ群４３の各々は、複数の開閉バルブを含んでいる。流量制御器群４２は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４２の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４１の対応の開閉バルブ、流量制御器群４２の対応の流量制御器、及びバルブ群４３の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。
【００３６】
プラズマ処理装置１では、チャンバ本体１２の内壁面に沿って、シールド４６が着脱自在に設けられている。シールド４６は、支持部１３の外周にも設けられている。シールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物が付着することを防止する。シールド４６は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。
【００３７】
支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。バッフルプレート４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２の底部には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。
【００３８】
プラズマ処理装置１は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、第１の高周波を発生する電源である。第１の高周波は、プラズマの生成に適した周波数を有する。第１の高周波の周波数は、例えば２７ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。第１の高周波電源６２は、整合器６６及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して、上部電極３０に接続されていてもよい。
【００３９】
第２の高周波電源６４は、第２の高周波を発生する電源である。第２の高周波は、第１の高周波の周波数よりも低い周波数を有する。第１の高周波と共に第２の高周波が用いられる場合には、第２の高周波は基板Ｗにイオンを引き込むためのバイアス用の高周波として用いられる。第２の高周波の周波数は、例えば４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。第２の高周波電源６４は、整合器６８及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。なお、第１の高周波を用いずに、第２の高周波を用いて、即ち、単一の高周波のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、第２の高周波の周波数は、１３．５６ＭＨｚよりも大きな周波数、例えば４０ＭＨｚであってもよい。この場合には、プラズマ処理装置１は、第１の高周波電源６２及び整合器６６を備えていなくてもよい。
【００４０】
プラズマ処理装置１は、直流電源７０を更に備え得る。直流電源７０は、上部電極３０に接続されている。直流電源７０は、負の直流電圧を発生し、当該直流電圧を上部電極３０に印加するように構成されている。
【００４１】
プラズマ処理装置１は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プロセッサ、メモリといった記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、プラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部８０では、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８０では、表示装置により、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部８０の記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、プラズマ処理装置１で各種処理を実行するために、制御部８０のプロセッサによって実行される。制御部８０のプロセッサが、制御プログラムを実行し、レシピデータに従ってプラズマ処理装置１の各部を制御することにより、方法ＭＴがプラズマ処理装置１で実行される。
【００４２】
以下、方法ＭＴがプラズマ処理装置１を用いて図２に示す基板Ｗに適用される場合を例として、方法ＭＴについて説明する。以下の説明では、図１に加えて図４〜図８を参照する。図４は、図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ１の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。図５は、図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ２の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。図６は、図１に示すエッチング方法の工程ＳＴ３の実行後の状態の基板の一部拡大断面図である。図７は、ストッパ膜のエッチング後の状態の基板の一部拡大断面図である。図８は、導体の埋込み後の状態の基板の一部拡大断面図である。
【００４３】
方法ＭＴでは、基板Ｗが支持台１４上（静電チャック２０上）に載置され、静電チャック２０によって保持される。方法ＭＴでは、基板Ｗが支持台１４上に載置された状態で、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３が実行される。
【００４４】
工程ＳＴ１では、プラズマエッチングによって第１の膜Ｆａがエッチングされる。工程ＳＴ１では、内部空間１０ｓに処理ガスが供給される。工程ＳＴ１では、内部空間１０ｓの中の圧力が指定された圧力に設定されるよう、排気装置５０が制御される。また、工程ＳＴ１では、第１の高周波及び／又は第２の高周波が供給されることにより、処理ガスのプラズマが生成される。処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルにより、第１の膜Ｆａがエッチングされる。その結果、図４に示すように、マスクＭＫの開口に連続する第１の開口ＯＰ１が第１の膜Ｆａに形成される。
【００４５】
次いで、工程ＳＴ２が実行される。工程ＳＴ２では、プラズマエッチングによって第２の膜Ｆｂがエッチングされる。工程ＳＴ２では、内部空間１０ｓに処理ガスが供給される。工程ＳＴ２では、内部空間１０ｓの中の圧力が指定された圧力に設定されるよう、排気装置５０が制御される。また、工程ＳＴ２では、第１の高周波及び／又は第２の高周波が供給されることにより、処理ガスのプラズマが生成される。処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルにより、第２の膜Ｆｂがエッチングされる。その結果、図５に示すように、第１の開口ＯＰ１に連続する第２の開口ＯＰ２が第２の膜Ｆｂに形成される。
【００４６】
次いで、工程ＳＴ３が実行される。工程ＳＴ３では、プラズマエッチングによって第３の膜Ｆｃがエッチングされる。工程ＳＴ３では、内部空間１０ｓに処理ガスが供給される。工程ＳＴ３では、内部空間１０ｓの中の圧力が指定された圧力に設定されるよう、排気装置５０が制御される。また、工程ＳＴ３では、第１の高周波及び／又は第２の高周波が供給されることにより、処理ガスのプラズマが生成される。処理ガスのプラズマからのイオン及び／又はラジカルにより、第３の膜Ｆｃがエッチングされる。その結果、図６に示すように、第２の開口ＯＰ２に連続する第３の開口ＯＰ３が第３の膜Ｆｃに形成される。
【００４７】
方法ＭＴでは、第３の開口ＯＰ３の幅を第１の開口ＯＰ１の幅よりも狭くし、且つ、第２の開口ＯＰ２を、第１の開口ＯＰ１の側の第２の開口ＯＰ２の幅よりも第３の開口ＯＰ３の側の第２の開口ＯＰ２の幅が狭くなるようテーパー形状に形成する。このために、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々のプラズマエッチングでは、フッ素及び水素を含む処理ガスのプラズマが利用される。
【００４８】
一実施形態では、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガスは、フッ素含有ガス及び水素含有ガスを含む混合ガスである。フッ素含有ガスは、炭素を含有しないか低い炭素含有比率を有するガスである。フッ素含有ガスは、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｃ５Ｆ６ガスといった高い炭素含有を有するガスではなく、例えば、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ２Ｆ２ガス、又はＳＦ６ガスである。水素含有ガスは、例えば、水素ガス（Ｈ２ガス）である。
【００４９】
工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガスは、窒素を含んでいてもよい。例えば、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガスは、窒素ガス（Ｎ２ガス）及び／又はＮＦ３ガスを含んでいてもよい。しかしながら、マスクＭＫのエッチングを抑制するために、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガス中の窒素の濃度は、低い濃度に設定される。或いは、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガスには、窒素が含められない。一実施形態において、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々で用いられる処理ガス中の窒素原子の濃度は低く、例えば１０ａｔ．％以下である。
【００５０】
また、少なくとも工程ＳＴ２では、基板Ｗの温度が２０℃以下の温度に設定される。工程ＳＴ２における基板Ｗの温度は、−３０℃以下であってもよい。工程ＳＴ１及び工程ＳＴ３においても、基板Ｗの温度が２０℃以下の温度に設定されてもよい。工程ＳＴ１及び工程ＳＴ３における基板Ｗの温度は、−３０℃以下であってもよい。
【００５１】
一実施形態では、少なくとも工程ＳＴ２における下部電極１８の自己バイアス電位が、−２１００Ｖ以上の電位に設定される。即ち、一実施形態では、少なくとも工程ＳＴ２における下部電極１８の負極性の自己バイアス電位の絶対値が、２１００Ｖ以下に設定される。自己バイアス電位は、下部電極１８における高周波の電力によって調整され得る。なお、工程ＳＴ１及び工程ＳＴ３においても、下部電極１８の自己バイアス電位が、工程ＳＴ２における下部電極１８の自己バイアス電位と実質的に等しい電位に設定されていてもよい。
【００５２】
方法ＭＴでは、工程ＳＴ２の実行後に、第３の開口ＯＰ３に連続する第４の開口ＯＰ４を形成するために、ストッパ膜ＳＦがエッチングされてもよい（図７参照）。ストッパ膜ＳＦは、例えばハイドロフルオロカーボンを含む処理ガスのプラズマによってエッチングされる。しかる後に、マスクＭＫが除去され、第１〜第４の開口内に導体が埋め込まれる。第１〜第４の開口に埋め込まれた導体は、半導体領域ＤＲへのコンタクトＣＴを形成する（図８参照）
【００５３】
以上説明したように、方法ＭＴでは、フッ素原子又はフッ素を含む分子の活性種により第１〜第３の膜がエッチングされる。また、２０℃以下の温度では、第２の膜のエッチング中に、処理ガス中のフッ素及び水素、並びに、第２の膜を構成するシリコン及び窒素から、ケイフッ化アンモニウムが生成され、当該ケイフッ化アンモニウムが、第２の膜Ｆｂに形成された開口を画成する表面に付着して堆積物ＤＰを形成する（図５を参照）。したがって、第２の膜Ｆｂに形成される第２の開口ＯＰ２がテーパー形状になる。また、方法ＭＴでは、炭素に依存することなく、堆積物ＤＰを形成することができる。したがって、エッチングの進行を阻害する堆積物の形成が抑制される。
【００５４】
一実施形態では、上述したように、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２、及び工程ＳＴ３の各々において用いられる処理ガス中の窒素原子の濃度は、１０ａｔ．％以下である。マスクＭＫが有機材料から形成されており、処理ガスにおける窒素の濃度が高い場合には、プラズマエッチング中にマスクＭＫがエッチングされる。したがって、選択比が低くなる。この実施形態によれば、選択比の低下が抑制される。なお、方法ＭＴでは、第２の膜Ｆｂに含まれる窒素がケイフッ化アンモニウムの生成に利用されるので、処理ガスに窒素が含まれていないか、処理ガス中の窒素原子の濃度が低くてもよい。
【００５５】
一実施形態では、上述したように、工程ＳＴ２における下部電極１８の自己バイアス電位が−２１００Ｖ以上の電位に設定される。その結果、工程ＳＴ２におけるイオンのエネルギーが低減され、第２の開口ＯＰ２のテーパー角がより小さくなる。なお、テーパー角は、第１〜第３の膜の各々の膜厚方向に垂直な面に対して、開口を画成する面がなす角度である。テーパー角が９０度である場合には、開口はテーパー形状を有していなく、垂直に形成されている。一方、テーパー形状を有する開口は、９０度よりも小さい角度を有する。
【００５６】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、方法ＭＴは、誘導結合型のプラズマ処理装置、マイクロ波といった表面波により処理ガスを励起させるプラズマ処理装置のように、任意のプラズマ処理装置を用いて実行されてもよい。
【００５７】
また、方法ＭＴが適用される基板Ｗは、下地領域、第１〜第３の膜、及びマスクを有していればよく、図２に示した基板に限定されるものではない。以下、図９及び図１０を参照する。図９は、図１に示すエッチング方法を適用可能な別の一例の基板の一部拡大断面図である。図１０は、図１に示すエッチング方法の適用後の状態の別の一例の基板の一部拡大断面図である。
【００５８】
方法ＭＴは、図９に示す基板Ｗにも適用可能である。図９に示す基板Ｗは、マスクＭＫ、下地領域ＵＲ、第１の膜Ｆａ、第２の膜Ｆｂ、及び第３の膜Ｆｃを有する。図９に示す基板Ｗは、ベース領域ＢＲ、複数の配線領域ＷＲ、及びストッパ膜ＳＦを更に有する。ベース領域ＢＲは、例えばシリコンから形成されている。図９に示す基板Ｗにおいて、下地領域ＵＲはゲート領域であり、ベース領域ＢＲ上に設けられている。下地領域ＵＲは、多結晶シリコン又は導体から形成されている。複数の配線領域ＷＲは、ベース領域ＢＲ上に設けられている。下地領域ＵＲは、隣り合う二つの配線領域ＷＲの間に設けられている。ベース領域ＢＲの中、且つ、配線領域ＷＲの下側には、不純物がドープされた半導体領域ＤＲが設けられている。隣り合う二つの配線領域ＷＲのうち一方の下側に設けられた半導体領域ＤＲは、ソース領域である。隣り合う二つの配線領域ＷＲのうち他方の下側に設けられた半導体領域ＤＲは、ドレイン領域である。半導体領域ＤＲ上且つ配線領域ＷＲの両側には絶縁膜ＩＦが延在している。
【００５９】
第３の膜Ｆｃは、下地領域ＵＲ上に設けられている。第３の膜Ｆｃは、シリコン酸化膜である。第３の膜Ｆｃは、下地領域ＵＲを覆うように設けられている。即ち、下地領域ＵＲは、二つの配線領域ＷＲの間の第３の膜Ｆｃの部分領域Ｆｃｐの下側に位置している。第３の膜Ｆｃと下地領域ＵＲの間には、ストッパ膜ＳＦが延在している。ストッパ膜ＳＦは、例えば窒化シリコンから形成されている。第２の膜Ｆｂは、第３の膜Ｆｃ上に設けられている。第２の膜Ｆｂは、シリコン及び窒素を含む。第１の膜Ｆａは、第２の膜Ｆｂ上に設けられている。第１の膜Ｆａはシリコン酸化膜である。マスクＭＫは、図２の基板ＷのマスクＭＫと同様のマスクである。マスクＭＫは、下地領域ＵＲの上に開口を提供するようにパターニングされている。配線領域ＷＲの各々の上には、第１の膜Ｆａ及び第２の膜Ｆｂを貫通して、対応の配線領域ＷＲに接続するコンタクトＣＴＷが形成されている。
【００６０】
図９に示す基板Ｗに対して方法ＭＴが適用されると、図１０に示すように、工程ＳＴ１において第１の膜Ｆａに第１の開口ＯＰ１が形成され、工程ＳＴ２において第２の膜Ｆｂに第２の開口ＯＰ２が形成され、工程ＳＴ３において第３の膜Ｆｃに第３の開口ＯＰ３が形成される。第１の開口ＯＰ１はマスクＭＫの開口に連続し、第２の開口ＯＰ２は第１の開口ＯＰ１に連続し、第３の開口ＯＰ３は第２の開口ＯＰ２に連続する。第３の開口ＯＰ３の幅は第１の開口ＯＰ１の幅よりも狭い。第２の開口ＯＰ２は、第１の開口ＯＰ１と第３の開口ＯＰ３との間でテーパー形状を有する。工程ＳＴ３が実行された後に、図１０に示す基板Ｗのストッパ膜ＳＦがエッチングされ、第３の開口ＯＰ３に連続する第４の開口がストッパ膜ＳＦに形成されてもよい。ストッパ膜ＳＦは、例えばハイドロフルオロカーボンを含む処理ガスのプラズマによってエッチングされる。しかる後に、マスクＭＫが除去されて、第１〜第４の開口内に導体が埋め込まれてもよい。第１〜第４の開口に埋め込まれた導体は、下地領域ＵＲ（ゲート領域）へのコンタクトを形成する。
【００６１】
以下、方法ＭＴの評価のために行った実験について説明する。なお、本開示の内容は以下に説明する実験によって限定されるものではない。
【００６２】
（第１の実験）
【００６３】
第１の実験では、第１〜第３のサンプルを準備した。第１〜第３のサンプルの各々は、その表面を構成するシリコン窒化膜を有していた。第１の実験では、プラズマ処理装置１を用いて第１〜第３のサンプルに対するプラズマ処理を行った。第１のサンプルのプラズマ処理では、第１のサンプルの温度を低温に設定し、フッ素及び水素を含む処理ガスを用いた。第２のサンプルのプラズマ処理では、第２のサンプルの温度を低温に設定し、フッ素を含むが水素を含まない処理ガスを用いた。第３のサンプルのプラズマ処理では、フッ素及び水素を含む処理ガスを用いたが、第３のサンプルの温度を比較的高い温度に設定した。
【００６４】
以下、第１〜第３のサンプルに対するプラズマ処理の条件を示す。
＜第１のサンプルに対するプラズマ処理の条件＞
第１の高周波：１００ＭＨｚ、２５００Ｗ
第２の高周波：０．４ＭＨｚ、１０００Ｗ
内部空間１０ｓの圧力：１０．７Ｐａ（８０ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率
ＳＦ６ガス：２０％
Ｈ２ガス：８０％
サンプルの温度：−６０℃
＜第２のサンプルに対するプラズマ処理の条件＞
第１の高周波：１００ＭＨｚ、２５００Ｗ
第２の高周波：０．４ＭＨｚ、１０００Ｗ
内部空間１０ｓの圧力：１０．７Ｐａ（８０ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率
ＳＦ６ガス：１００％
サンプルの温度：−６０℃
＜第３のサンプルに対するプラズマ処理の条件＞
第１の高周波：１００ＭＨｚ、２５００Ｗ
第２の高周波：０．４ＭＨｚ、１０００Ｗ
内部空間１０ｓの圧力：１０．７Ｐａ（８０ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率
ＳＦ６ガス：２０％
Ｈ２ガス：８０％
サンプルの温度：２５℃
【００６５】
第１の実験では、Ｘ線電子分光分析により、処理後の第１〜第３のサンプルの各々の表面分析を行った。図１１の（ａ）及び図１１の（ｂ）は、第１のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示しており、図１１の（ｃ）及び図１１の（ｄ）は、第２のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示しており、図１１の（ｅ）及び図１１の（ｆ）は、第３のサンプルの表面のＸ線光電子分光分析の結果を示している。図１１の（ａ）、図１１の（ｃ）、及び図１１の（ｅ）の各々は、Ｆ１ｓスペクトルを表している。図１１の（ｂ）、図１１の（ｄ）、及び図１１の（ｆ）の各々は、Ｎ１ｓスペクトルを表している。
【００６６】
図１１の（ａ）及び図１１の（ｂ）に示すように、第１のサンプルでは、フッ素（Ｆ）、Ｓｉ−Ｎの結合、及び（ＮＨ４）ｘの各々のピークが観察された。したがって、第１のサンプルの表面には、ケイフッ化アンモニウムが堆積していたことが確認された。一方、図１１の（ｃ）、図１１の（ｄ）、図１１の（ｅ）、及び図１１の（ｆ）に示すように、第２のサンプル及び３のサンプルでは、フッ素（Ｆ）のピークは小さく、且つ、（ＮＨ４）ｘのピークは観察されなかった。したがって、第２のサンプル及び第３のサンプルの各々の表面には、ケイフッ化アンモニウムが堆積していなかったことが確認された。以上の結果、基板の温度を低温に設定して、フッ素及び水素を含む処理ガスを用いたプラズマ処理を、シリコン及び窒素を含む膜に対して実行することにより、当該膜上にケイフッ化アンモニウムを堆積させることが可能であることが確認された。
【００６７】
（第２の実験）
【００６８】
第２の実験では、第４〜第１３のサンプルを準備した。第４〜第１３のサンプルの各々は、シリコン窒化膜及び当該シリコン窒化膜上に設けられたマスクを有していた。第２の実験では、プラズマ処理装置１を用いて第４〜第１３のサンプルの各々のシリコン窒化膜のプラズマエッチングを行って、当該シリコン窒化膜に貫通孔を形成した。第４〜第８のサンプルの各々のマスクは、その幅が小さい貫通孔がシリコン窒化膜に形成されるようにパターニングされていた。第９〜第１３のサンプルの各々のマスクは、その幅が大きい貫通孔がシリコン窒化膜に形成されるようにパターニングされていた。第２の実験では、プラズマエッチングの実行中の第４〜第１３のサンプルの各々の温度を調整した。
【００６９】
以下、第２の実験におけるプラズマエッチングの条件を示す。
＜第２の実験におけるプラズマエッチングの条件＞
第１の高周波：６０ＭＨｚ、０Ｗ
第２の高周波：４０ＭＨｚ、１４００Ｗ
内部空間１０ｓの圧力：３．３Ｐａ（２５ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率
ＣＦ４ガス：２０％
ＮＦ3ガス：６％
Ｈ2ガス：７４％
【００７０】
第２の実験では、第４〜第１３のサンプルの各々のシリコン窒化膜に形成した貫通孔のテーパー角を求めた。その結果を図１２に示す。図１２において、横軸はプラズマエッチングの実行中のサンプルの温度を示しており、縦軸は貫通孔のテーパー角を示している。図１２に示すように、プラズマエッチング中のサンプルの温度が２０℃以下であれば、テーパー角が９０度よりも相当に小さくなっていた。また、プラズマエッチング中のサンプルの温度が−３０℃以下であれば、テーパー角が９０度よりも顕著に小さくなっていた。
【００７１】
（第３の実験）
【００７２】
第３の実験では、第１４〜第１６のサンプルを準備した。第１４〜第１６のサンプルの各々は、シリコン酸化膜、及び当該シリコン酸化膜上に設けられたマスクを有していた。マスクは、開口を提供する有機マスクであった。第３の実験では、第１４〜第１６の各々のサンプルのシリコン酸化膜のプラズマエッチングを行った。第３の実験では、第１４〜第１６のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素ガスの流量比率を調整した。具体的には、第１４のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素ガスの流量比率は０％であり、第１５のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素ガスの流量比率は２０％であり、第１６のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素ガスの流量比率は３０％であった。第１４のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素原子の濃度は０ａｔ．％であり、第１５のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素原子の濃度は８．４ａｔ．％であり、第１６のサンプルのプラズマエッチングに用いた処理ガス中の窒素原子の濃度は１２ａｔ．％であった。
【００７３】
以下、第３の実験におけるプラズマエッチングの他の条件を示す。
＜第３の実験におけるプラズマエッチングの条件＞
第１の高周波：６０ＭＨｚ、０Ｗ
第２の高周波：４０ＭＨｚ、１４００Ｗ
内部空間１０ｓの圧力：３．３３３Ｐａ（２５ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率（窒素ガスが未添加である場合の流量比率）
ＣＦ４ガス：２１％
Ｈ２ガス：７９％
サンプルの温度：−６０℃
【００７４】
第３の実験では、プラズマエッチングによるマスクの膜厚の減少量に対する、プラズマエッチングによるシリコン酸化膜の膜厚の減少量の比の値、即ち、選択比を求めた。その結果、第１４のサンプルの選択比は略無限大の値であり、第１５のサンプルの選択比は７であり、第１６のサンプルの選択比は５であった。この結果から、処理ガス中の窒素原子の濃度が１０ａｔ．％以下であれば、５より大きな選択比を得ることが可能であると推測される。
【００７５】
（第４の実験）
【００７６】
第４の実験では、第１７〜第１９のサンプルを準備した。第１７〜第１９のサンプルは、下地領域、第１〜第３の膜、及びマスクを有していた。第３の膜は、シリコン酸化膜であり下地領域上に設けられていた。第２の膜は、シリコン窒化膜であり第３の膜上に設けられていた。第１の膜は、シリコン酸化膜であり第２の膜上に設けられていた。マスクは、開口を提供するフォトレジストマスクであった。第４の実験では、プラズマ処理装置１を用いて第１７〜第１９のサンプルの各々の第１〜第３の膜のプラズマエッチングを行い、第１〜第３の膜に第１〜第３の開口をそれぞれ形成した。第４の実験では、第１７〜第１９のサンプルのプラズマエッチング中の第２の高周波の電力を調整した。具体的には、第１７のサンプルのプラズマエッチングでは第２の高周波の電力を１ｋＷに設定し、第１８のサンプルのプラズマエッチングでは第２の高周波の電力を３ｋＷに設定し、第１９のサンプルのプラズマエッチングでは第２の高周波の電力を５ｋＷに設定した。第１７のサンプルのプラズマエッチングでは下部電極１８の自己バイアス電位は−１２００Ｖであり、第１８のサンプルのプラズマエッチングでは下部電極１８の自己バイアス電位は−１６５０Ｖであり、第１９のサンプルのプラズマエッチングでは下部電極１８の自己バイアス電位は−２１００Ｖであった。
【００７７】
以下、第４の実験におけるプラズマエッチングの他の条件を示す。
＜第４の実験におけるプラズマエッチングの条件＞
第１の高周波：１００ＭＨｚ、２．３ｋＷ
第２の高周波：３ＭＨｚ
内部空間１０ｓの圧力：３．３３３Ｐａ（２５ｍＴｏｒｒ）
処理ガス中の各ガスの流量比率
Ｈ２ガス：４５％
ＣＨ２Ｆ２ガス：２４％
ＮＦ３ガス：２４％
ＳＦ６ガス：７％
サンプルの温度：−６０℃
【００７８】
第４の実験では、第１７〜第１９のサンプルの各々に形成された第１〜第３の開口の各々のテーパー角を測定した。その結果、第１７のサンプルの第１〜第３の開口のテーパー角はそれぞれ、８７．５度、８４．０度、８７．７度であった。第１８のサンプルの第１〜第３の開口のテーパー角はそれぞれ、８７．０度、８４．９度、８８．０度であった。また、第１９のサンプルの第１〜第３の開口のテーパー角はそれぞれ、８６．５度、８４．９度、８８．２度であった。即ち、第１７〜第１９のサンプルの各々において、第１の開口のテーパー角及び第３の開口のテーパー角よりも第２の開口のテーパー角は相当に小さかった。したがって、下部電極１８の自己バイアス電位が−２１００Ｖ以上であれば（下部電極１８の自己バイアス電位の絶対値が２１００Ｖ以下であれば）、第２の膜に形成される第２の開口をテーパー形状に形成することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１４…支持台、１８…下部電極、２０…静電チャック、５０…排気装置、６２…第１の高周波電源、６４…第２の高周波電源、Ｗ…基板、Ｆａ…第１の膜、Ｆｂ…第２の膜、Ｆｃ…第３の膜、Ｆｃｐ…部分領域、ＭＫ…マスク、ＵＲ…下地領域、ＯＰ１…第１の開口、ＯＰ２…第２の開口、ＯＰ３…第３の開口。
【図１】
2019121685.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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