本發(fā)明的實(shí)施方式涉及蝕刻方法，特別而言，涉及通過(guò)對(duì)被處理體進(jìn)行的等離子體處理，相對(duì)于第二區(qū)域選擇性地對(duì)含有硅原子和氧原子的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的方法，其中，上述第二區(qū)域由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成。

背景技術(shù)：

在電子器件的制造中，有時(shí)對(duì)含有硅原子和氧原子的區(qū)域、例如由氧化硅(sio2)構(gòu)成的區(qū)域進(jìn)行形成孔或槽這樣的開(kāi)口的處理。在這樣的處理中，如美國(guó)專利第7708859號(hào)說(shuō)明書所記載的那樣，通常將被處理體暴露于碳氟氣體的等離子體中而對(duì)該區(qū)域進(jìn)行蝕刻。

另外，已知有相對(duì)于第二區(qū)域選擇性地對(duì)含有硅原子和氧原子的第一區(qū)域、例如由氧化硅構(gòu)成的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的技術(shù)，其中，上述第二區(qū)域由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成。作為這樣的技術(shù)的一個(gè)例子，已知有sac(self－aligndcontact)技術(shù)。關(guān)于sac技術(shù)，在日本特開(kāi)2000－307001號(hào)公報(bào)中有記載。

作為sac技術(shù)的處理對(duì)象的被處理體具有氧化硅制的第一區(qū)域、氮化硅制的第二區(qū)域和掩模。第二區(qū)域設(shè)置以劃設(shè)凹部的方式設(shè)置，第一區(qū)域以填埋該凹部且覆蓋第二區(qū)域的方式設(shè)置，掩模設(shè)置于第一區(qū)域上并在凹部之上提供開(kāi)口。在現(xiàn)有的sac技術(shù)中，如日本特開(kāi)2000－307001號(hào)公報(bào)所記載的那樣，為了對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻，使用包含碳氟氣體、氧氣和稀有氣體的處理氣體的等離子體。通過(guò)將被處理體暴露于該處理氣體的等離子體中，在從掩模的開(kāi)口露出的部分對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻并形成上部開(kāi)口。進(jìn)而，通過(guò)將被處理體暴露于處理氣體的等離子體中，在由第二區(qū)域夾著的部分，第一區(qū)域自匹配地被蝕刻。由此，自匹配地形成與上部開(kāi)口連續(xù)的下部開(kāi)口。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利第7708859號(hào)說(shuō)明書

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2000－307001號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，在第一區(qū)域的蝕刻中，會(huì)對(duì)第二區(qū)域產(chǎn)生不能容許的削除。為了抑制該削除，若選擇使碳氟化合物較多地沉積于第二區(qū)域上的條件，則會(huì)因含碳氟化合物膜而使開(kāi)口(上部開(kāi)口和/或下部開(kāi)口)的寬度變窄，根據(jù)情況而發(fā)生開(kāi)口被堵塞的情況。即，在利用含碳氟化合物膜抑制對(duì)第二區(qū)域的削除和抑制含碳氟化合物膜所導(dǎo)致的開(kāi)口寬度的縮小之間，存在權(quán)衡的關(guān)系，使兩者兼顧是困難的。

因此，在含有硅和氧的第一區(qū)域的蝕刻中，要求抑制由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成的第二區(qū)域的削除，并且抑制含碳氟化合物膜所導(dǎo)致的開(kāi)口寬度的縮小。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

在一個(gè)方式中，提供一種通過(guò)對(duì)被處理體進(jìn)行等離子體處理，相對(duì)于第二區(qū)域選擇性地對(duì)含有硅原子和氧原子的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的方法，其中，上述第二區(qū)域由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成。被處理體包括：劃設(shè)凹部的第二區(qū)域；以填埋該凹部且覆蓋第二區(qū)域的方式設(shè)置的第一區(qū)域；和在凹部之上提供開(kāi)口并設(shè)置于第一區(qū)域上的掩模。該方法包括：(a)執(zhí)行1次以上的流程的步驟，該1次以上的流程中的每個(gè)流程包括(a1)通過(guò)生成包含碳氟氣體但不包含氧氣的處理氣體的等離子體而在被處理體上形成含碳氟化合物膜的工序和(a2)利用含碳氟化合物膜所包含的碳氟化合物的自由基對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的工序；和(b)使含碳氟化合物膜的膜厚減小的步驟(以下，有時(shí)稱為“膜厚減小步驟”)，該方法交替反復(fù)執(zhí)行執(zhí)行1次以上的流程的上述步驟和膜厚減小步驟。

在一個(gè)方式所涉及的方法中，在用于形成含碳氟化合物膜的處理氣體中不包含氧氣。因此，能夠抑制第二區(qū)域氧化、且氧化的第二區(qū)域被碳氟化合物的活性種削除。但是，由于該處理氣體不包含氧氣，因此，發(fā)生含碳氟化合物膜所導(dǎo)致的開(kāi)口寬度的縮小，根據(jù)情況也有時(shí)堵塞開(kāi)口。為了應(yīng)對(duì)這樣的開(kāi)口寬度的縮小，在一個(gè)方式所涉及的方法中，執(zhí)行膜厚減小步驟。故而，利用該方法，在第一區(qū)域的蝕刻中，能夠抑制第二區(qū)域的削除，并且能夠抑制含碳氟化合物膜所導(dǎo)致的開(kāi)口寬度的縮小。

在一個(gè)實(shí)施方式的膜厚減小步驟中，可以生成包含三氟化氮?dú)怏w和稀有氣體的處理氣體的等離子體。在三氟化氮?dú)怏w被稀有氣體稀釋的情況下，活性種相對(duì)于被處理體以較小的角度分布、在大致鉛直方向上入射。因此，能夠有效地減小在被處理體的水平面上、例如掩模的上表面之上較厚地形成的含碳氟化合物膜的膜厚。

在一個(gè)實(shí)施方式的膜厚減小步驟中，可以生成僅包含三氟化氮?dú)怏w的處理氣體的等離子體。在該實(shí)施方式中，活性種各向同性地向被處理體入射。因此，能夠均勻地減小在被處理體的任意面上形成的含碳氟化合物膜的膜厚。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在上述交替反復(fù)執(zhí)行的步驟所包含的一部分的膜厚減小步驟中，生成包含三氟化氮?dú)怏w和稀有氣體的處理氣體的等離子體，在上述交替反復(fù)執(zhí)行的步驟所包含的另一部分的膜厚減小步驟中，生成僅包含三氟化氮?dú)怏w的處理氣體的等離子體。利用該實(shí)施方式，能夠有效地減小在被處理體的水平面上較厚地形成的含碳氟化合物膜的膜厚，并且能夠均勻地減小在被處理體的任意面上形成的含碳氟化合物膜的膜厚。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的膜厚減小步驟中，可以生成包含氧氣和稀有氣體的處理氣體的等離子體。在一個(gè)實(shí)施方式的膜厚減小步驟中，也可以生成僅包含氧氣的處理氣體的等離子體。另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，在上述交替反復(fù)執(zhí)行的步驟所包含的一部分的膜厚減小步驟中，可以生成包含氧氣和稀有氣體的處理氣體的等離子體，在上述交替反復(fù)執(zhí)行的步驟所包含的另一部分的膜厚減小步驟中，可以生成僅包含氧氣的處理氣體的等離子體。

在一個(gè)實(shí)施方式的形成含碳氟化合物膜的上述工序中，可以將收容被處理體的處理容器內(nèi)的壓力設(shè)定為2.666pa(20mtorr)以下的壓力。在該實(shí)施方式中，在低壓環(huán)境下生成碳氟氣體的等離子體。在這樣的低壓環(huán)境下，碳氟化合物的活性種以各向異性、即在大致鉛直方向上以較小的角度分布向被處理體入射。因此，在掩模的上表面之上、第二區(qū)域的上表面之上、和第二區(qū)域之間的第一區(qū)域的上表面之上選擇性地形成含碳氟化合物膜。另外，能夠減小在掩模的上表面之上、第二區(qū)域的上表面之上、和第二區(qū)域之間的第一區(qū)域的上表面之上形成的含碳氟化合物膜的厚度的差異。進(jìn)而，在這樣的低壓環(huán)境下，碳氟化合物的活性種在縱橫比高的開(kāi)口內(nèi)和縱橫比低的開(kāi)口的任意開(kāi)口都會(huì)侵入。因此，能夠降低含碳氟化合物膜的膜厚對(duì)縱橫比的依賴性。

在一個(gè)實(shí)施方式的形成含碳氟化合物膜的上述工序中，可以使用產(chǎn)生100v以上、300v以下的有效偏置電壓的等離子體生成用的高頻電力。利用這樣的高頻電力，能夠降低碳氟化合物離子的能量，能夠抑制該離子所導(dǎo)致的被處理體的損傷。

在一個(gè)實(shí)施方式的形成含碳氟化合物膜的工序中，可以使用電容耦合型的等離子體處理裝置，對(duì)該等離子體處理裝置的上部電極的硅制的電極板施加用于引入正離子的電壓。利用該實(shí)施方式，正離子撞擊電極板，由此從該電極板放出硅。所放出的硅與存在于等離子體處理裝置內(nèi)的氟的活性種結(jié)合，使氟的活性種的量減小。作為其結(jié)果，能夠抑制第二區(qū)域的削除。另外，通過(guò)向電極板引入正離子，能夠除去附著于頂板的碳氟化合物。因此，能夠?qū)⑻幚砣萜鞯膬?nèi)壁面保持為清潔的狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施方式的對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的上述工序中，可以生成稀有氣體的等離子體。在該實(shí)施方式中，通過(guò)生成稀有氣體的等離子體而發(fā)生的稀有氣體離子向含碳氟化合物膜入射，從含碳氟化合物膜生成自由基，該自由基對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻。

在一個(gè)實(shí)施方式中，第一區(qū)域可以由氧化硅、氮氧化硅、含碳氧化硅構(gòu)成。另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，第二區(qū)域可以由硅、碳、氮化硅或金屬構(gòu)成。

發(fā)明效果

如以上說(shuō)明的那樣，在含有硅和氧的第一區(qū)域的蝕刻中，能夠抑制由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成的第二區(qū)域的削除，并且能夠抑制含碳氟化合物膜所導(dǎo)致的開(kāi)口寬度的縮小。

附圖說(shuō)明

圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的蝕刻方法的流程圖。

圖2是例示作為一個(gè)實(shí)施方式所涉及的方法的適用對(duì)象的被處理體的截面圖。

圖3是概略地表示能夠用于實(shí)施圖1所示的方法的等離子體處理裝置的一個(gè)例子的圖。

圖4是表示方法mt實(shí)施的中途階段的被處理體的截面圖。

圖5是表示方法mt實(shí)施的中途階段的被處理體的截面圖。

圖6是為了比較而表示的被處理體的截面圖。

圖7是表示方法mt實(shí)施的中途階段的被處理體的截面圖。

圖8是表示實(shí)驗(yàn)例1中使用的晶片的截面圖。

圖9是表示實(shí)驗(yàn)例2中測(cè)得的尺寸的截面圖。

圖10是表示實(shí)驗(yàn)例4中使用的晶片的截面圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)各種實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。其中，在各附附圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

圖1是表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的蝕刻方法的流程圖。圖1所示的方法mt是通過(guò)對(duì)被處理體進(jìn)行的等離子體處理，相對(duì)于第二區(qū)域選擇性地對(duì)含有硅原子和氧原子的第一區(qū)域進(jìn)行蝕刻的方法，其中，上述第二區(qū)域由與該第一區(qū)域不同的材料構(gòu)成。

圖2是例示作為一個(gè)實(shí)施方式所涉及的方法的適用對(duì)象的被處理體的截面圖。圖2的(a)所示的被處理體、即晶片w具有基板sb、第一區(qū)域r1、第二區(qū)域r2和掩模mk。第二區(qū)域r2設(shè)置在基板sb上，劃設(shè)凹部。第一區(qū)域r1含有硅原子和氧原子，填埋凹部且覆蓋第二區(qū)域r2。掩模mk設(shè)置在第一區(qū)域r1上，在由第二區(qū)域r2劃設(shè)的凹部之上提供開(kāi)口。以下，有時(shí)將由掩模mk提供的開(kāi)口稱為“掩模開(kāi)口”。

第一區(qū)域r1例如可以由氧化硅(sio2)、氮氧化硅(sion)或含碳氧化硅(sioch)構(gòu)成。第二區(qū)域r2由與第一區(qū)域r1不同的材料構(gòu)成。第二區(qū)域r2例如可以由硅、碳、氮化硅或金屬構(gòu)成。掩模mk可以由有機(jī)膜、例如無(wú)定形碳構(gòu)成。

在圖2的(b)中表示了被處理體的另一個(gè)例子。圖2的(b)所示的晶片w在鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造中途獲得。該晶片w與圖2的(a)所示的被處理體同樣具有基板sb、第一區(qū)域r1、第二區(qū)域r2和掩模mk。另外，圖2的(b)所示的晶片w還具有隆起區(qū)域ra。隆起區(qū)域ra以從基板sb隆起的方式設(shè)置。該隆起區(qū)域ra例如可以構(gòu)成柵極區(qū)域。第二區(qū)域r2沿著隆起區(qū)域ra的表面和基板sb的表面延伸。在圖2的(b)所示的晶片w中，第一區(qū)域r1由氧化硅構(gòu)成，第二區(qū)域r2由氮化硅構(gòu)成。以下，以圖2的(b)所示的被處理體為例對(duì)方法mt進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

在方法mt中，在執(zhí)行最初的步驟st1之前，晶片w被收容在等離子體處理裝置的處理容器內(nèi)。圖3是概略地表示能夠用于實(shí)施圖1所示的方法的等離子體處理裝置的一個(gè)例子的圖。圖3所示的等離子體處理裝置10為電容耦合型等離子體蝕刻裝置，具有大致圓筒狀的處理容器12。處理容器12的內(nèi)壁面例如由經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁構(gòu)成。該處理容器12已安全接地。

在處理容器12的底部上，設(shè)置有大致圓筒狀的支承部14。支承部14例如由絕緣材料構(gòu)成。支承部14在處理容器12內(nèi)從處理容器12的底部在鉛直方向上延伸。另外，在處理容器12內(nèi)設(shè)置有載置臺(tái)pd。載置臺(tái)pd被支承部14支承。

在載置臺(tái)pd的上表面保持晶片w。載置臺(tái)pd具有下部電極le和靜電卡盤esc。下部電極le包含第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如由鋁這樣的金屬構(gòu)成，形成大致圓盤形狀。第二板18b設(shè)置在第一板18a上，與第一板18a電連接。

在第二板18b上設(shè)置有靜電卡盤esc。靜電卡盤esc具有將作為導(dǎo)電膜的電極配置于一對(duì)絕緣層或絕緣片間的結(jié)構(gòu)。直流電源22經(jīng)由開(kāi)關(guān)23與靜電卡盤esc的電極電連接。該靜電卡盤esc利用由來(lái)自直流電源22的直流電壓產(chǎn)生的庫(kù)侖力等靜電力吸附晶片w。由此，靜電卡盤esc能夠保持晶片w。

在第二板18b的周緣部上，以包圍晶片w的邊緣和靜電卡盤esc的方式配置有聚焦環(huán)fr。聚焦環(huán)fr是為了提高蝕刻的均勻性而設(shè)置的。聚焦環(huán)fr由根據(jù)蝕刻對(duì)象的膜的材料而適當(dāng)選擇的材料構(gòu)成，例如可以由石英構(gòu)成。

在第二板18b的內(nèi)部設(shè)置有制冷劑流路24。制冷劑流路24構(gòu)成溫調(diào)機(jī)構(gòu)。經(jīng)由配管26a將制冷劑從設(shè)置于處理容器12的外部的冷卻單元供給到制冷劑流路24。供給制冷劑流路24的制冷劑經(jīng)由配管26b返回冷卻單元。這樣，制冷劑在制冷劑流路24與冷卻單元之間循環(huán)。通過(guò)對(duì)該制冷劑的溫度進(jìn)行控制，能夠控制由靜電卡盤esc支承的晶片w的溫度。

另外，在等離子體處理裝置10中設(shè)置有氣體供給線路28。氣體供給線路28將來(lái)自傳熱氣體供給機(jī)構(gòu)的傳熱氣體、例如he氣體供給到靜電卡盤esc的上表面與晶片w的背面之間。

另外，等離子體處理裝置10具有上部電極30。上部電極30在載置臺(tái)pd的上方與該載置臺(tái)pd相對(duì)配置。下部電極le和上部電極30相互大致平行地設(shè)置。在這些上部電極30與下部電極le之間，提供用于對(duì)晶片w進(jìn)行等離子體處理的處理空間s。

上部電極30通過(guò)絕緣性遮蔽部件32支承在處理容器12的上部。在一個(gè)實(shí)施方式中，上部電極30可以構(gòu)成為距載置臺(tái)pd的上表面、即晶片載置面的鉛直方向的距離是可變的。上部電極30可以包括電極板34和電極支承體36。電極板34面向處理空間s，該電極板34設(shè)置有多個(gè)氣體排出孔34a。在一個(gè)實(shí)施方式中，該電極板34由硅構(gòu)成。

電極支承體36可拆卸地支承電極板34，例如可以由鋁這樣的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。該電極支承體36可以具有水冷結(jié)構(gòu)。在電極支承體36的內(nèi)部設(shè)置有氣體擴(kuò)散室36a。與氣體排出孔34a連通的多個(gè)氣體流通孔36b從該氣體擴(kuò)散室36a向下方延伸。另外，電極支承體36形成有向氣體擴(kuò)散室36a導(dǎo)入處理氣體的氣體導(dǎo)入口36c，氣體供給管38與該氣體導(dǎo)入口36c連接。

氣源組40經(jīng)由閥組42和流量控制器群44與氣體供給管38連接。氣源組40包含碳氟氣體源、稀有氣體源、三氟化氮(nf3)氣體源和氧(o2)氣源這樣的多個(gè)氣源。碳氟氣體例如是包含c4f6氣體和c4f8氣體中的至少一種的氣體。另外，稀有氣體是包含ar氣體、he氣體這樣的各種稀有氣體中的至少一種氣體。

閥組42包括多個(gè)閥，流量控制器組44包括質(zhì)量流量控制器這樣的多個(gè)流量控制器。氣源組40的多個(gè)氣源分別經(jīng)由閥組42中的對(duì)應(yīng)的閥和流量控制器群44中的對(duì)應(yīng)的流量控制器與氣體供給管38連接。

另外，在等離子體處理裝置10中，沿著處理容器12的內(nèi)壁可拆卸地設(shè)置有沉積屏蔽件46。沉積屏蔽件46也可以設(shè)置于支承部14的外周。沉積屏蔽件46是防止蝕刻副產(chǎn)物(沉積物)附著于處理容器12的部件，可以通過(guò)在鋁材上覆蓋y2o3等陶瓷而構(gòu)成。

在處理容器12的底部側(cè)、且在支承部14與處理容器12的側(cè)壁之間設(shè)置有排氣板48。排氣板48例如可以通過(guò)在鋁材上覆蓋y2o3等陶瓷而構(gòu)成。在該排氣板48的下方、且在處理容器12中設(shè)置有排氣口12e。排氣裝置50經(jīng)由排氣管52與排氣口12e連接。排氣裝置50具有渦輪分子泵等真空泵，能夠?qū)⑻幚砣萜?2內(nèi)的空間減壓至所希望的真空度。另外，在處理容器12的側(cè)壁設(shè)置有晶片w的搬入搬出口12g，該搬入搬出口12g能夠通過(guò)閘閥54開(kāi)閉。

另外，等離子體處理裝置10還具有第一高頻電源62和第二高頻電源64。第一高頻電源62是產(chǎn)生等離子體生成用的高頻電力的電源，產(chǎn)生27～100mhz頻率的高頻電力。以下，在本說(shuō)明書中，所謂“高頻電力”，表示等離子體生成用的高頻電力。第一高頻電源62經(jīng)由匹配器66與下部電極le連接。匹配器66是用于使第一高頻電源62的輸出阻抗與負(fù)載側(cè)(下部電極le側(cè))的輸入阻抗匹配的電路。另外，第一高頻電源62也可以經(jīng)由匹配器66與上部電極30連接。

第二高頻電源64是產(chǎn)生用于向晶片w引入離子的高頻偏置電力的電源，產(chǎn)生400khz～13.56mhz范圍內(nèi)的頻率的高頻偏置電力。第二高頻電源64經(jīng)由匹配器68與下部電極le連接。匹配器68是用于使第二高頻電源64的輸出阻抗與負(fù)載側(cè)(下部電極le側(cè))的輸入阻抗匹配的電路。

另外，等離子體處理裝置10還具有電源70。電源70與上部電極30連接。電源70將用于向電極板34引入存在于處理空間s內(nèi)的正離子的電壓施加給上部電極30。在一個(gè)例子中，電源70是產(chǎn)生負(fù)的直流電壓的直流電源。在另一個(gè)例子中，電源70也可以是產(chǎn)生比較低頻的交流電壓的交流電源。從電源70向上部電極施加的電壓可以為－150v以下的電壓。即，由電源70施加至上部電極30的電壓可以是絕對(duì)值為150以上的負(fù)電壓。從電源70向上部電極30施加這樣的電壓時(shí)，存在于處理空間s的正離子撞擊電極板34。由此，從電極板34放出二次電子和/或硅。所放出的硅與存在于處理空間s內(nèi)的氟的活性種結(jié)合，使氟的活性種的量減小。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置10還可以具有控制部cnt。該控制部cnt是具有處理器、存儲(chǔ)部、輸入裝置、顯示裝置等的計(jì)算機(jī)，對(duì)等離子體處理裝置10的各部進(jìn)行控制。在該控制部cnt中，為了操作人員對(duì)等離子體處理裝置10進(jìn)行管理，能夠使用輸入裝置進(jìn)行命令的輸入操作等，還能夠利用顯示裝置將等離子體處理裝置10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況可視化地顯示。進(jìn)而，在控制部cnt的存儲(chǔ)部中，存儲(chǔ)用于利用處理器對(duì)等離子體處理裝置10中執(zhí)行的各種處理進(jìn)行控制的控制程序和用于根據(jù)處理?xiàng)l件在等離子體處理裝置10的各部中執(zhí)行處理的程序、即處理方案。

以下，再次參照?qǐng)D1對(duì)方法mt進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，適當(dāng)參照?qǐng)D4～圖7。圖4、圖5和圖7是表示方法mt實(shí)施的中途階段的被處理體的截面圖。圖6是為了比較而表示的被處理體的截面圖。

如圖1所示，在方法mt中，執(zhí)行了各自包括步驟st1和步驟st2的1次以上的流程sq與步驟st3的交替反復(fù)arp。在方法mt中，首先，執(zhí)行步驟st1。在步驟st1中，在晶片w的表面上形成含碳氟化合物膜。因此，在步驟st1中，向等離子體處理容裝置的處理容器內(nèi)供給處理氣體，生成該處理氣體的等離子體。步驟st1中使用的處理氣體是包含碳氟氣體(cxfy氣體)但不包含氧氣(o2氣體)的處理氣體。碳氟氣體例如包含c4f6氣體和c4f8氣體中的至少一種。另外，該處理氣體可以包含ar氣體、he氣體這樣的各種稀有氣體中的至少一種。另外，處理氣體中的碳氟氣體的流量例如可以是4sccm～12sccm范圍內(nèi)的流量、或者2sccm～6sccm范圍內(nèi)的流量。

在使用等離子體處理裝置10實(shí)施步驟st1的情況下，處理氣體從氣源組40被供給處理容器12內(nèi)。另外，在步驟st1中，將來(lái)自第一高頻電源62的高頻電力供給下部電極le。另外，在步驟st1中，也可以從第二高頻電源64向下部電極le供給高頻偏置電力，或者也可以不供給。在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，從第二高頻電源64向下部電極le供給的高頻偏置電力可以為0w。另外，在步驟st1中，利用排氣裝置50將處理容器12內(nèi)的空間的壓力設(shè)定至規(guī)定的壓力。由此，在處理容器12內(nèi)生成處理氣體的等離子體。

在步驟st1中，碳氟化合物的活性種向晶片w的表面入射。由此，只有第一區(qū)域r1被蝕刻。另外，在晶片w的表面形成含碳氟化合物膜fl。圖4的(a)所示的截面圖表示如下的狀態(tài)，即進(jìn)行方法mt的實(shí)施，在從掩模開(kāi)口露出的部分對(duì)第一區(qū)域r1進(jìn)行蝕刻，形成上部開(kāi)口op1，進(jìn)一步將第一區(qū)域r1的蝕刻進(jìn)行至由第二區(qū)域r2劃設(shè)的凹部?jī)?nèi)，在由第二區(qū)域r2夾著的部分形成有與上部開(kāi)口op1連續(xù)的下部開(kāi)口op2。在該狀態(tài)下，通過(guò)執(zhí)行步驟st1，在晶片w的表面、即掩模mk的上表面和側(cè)面、掩模mk與第二區(qū)域r2之間殘存的第一區(qū)域r1的側(cè)面、第二區(qū)域r2的表面和由第二區(qū)域r2劃設(shè)的凹部?jī)?nèi)存在的第一區(qū)域r1的上表面上形成含碳氟化合物膜fl。

接著，在步驟st2中，利用含碳氟化合物膜fl中的自由基對(duì)第一區(qū)域r1進(jìn)行蝕刻。因此，在步驟st2中，在等離子體處理容裝置的處理容器內(nèi)生成稀有氣體、例如ar氣體的等離子體。該步驟st2的處理時(shí)間和步驟st1的處理時(shí)間可以任意設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施方式中，步驟st1的處理時(shí)間在步驟st1的處理時(shí)間和步驟st2的處理時(shí)間的合計(jì)中所占的比例可以設(shè)定為30％～70％范圍內(nèi)的比例。

在使用等離子體處理裝置10實(shí)施步驟st2的情況下，從氣源組40供給稀有氣體。另外，在步驟st2中，將來(lái)自第一高頻電源62的高頻電力供給到下部電極le。另外，在步驟st2中，也可以從第二高頻電源64向下部電極le供給高頻偏置電力，或者也可以不供給。在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st2中，從第二高頻電源64向下部電極le供給的高頻偏置電力可以為0w。另外，在步驟st2中，利用排氣裝置50將處理容器12內(nèi)的空間的壓力設(shè)定至規(guī)定的壓力。例如，將處理容器12內(nèi)的空間的壓力設(shè)定為20mtorr(2.666pa)～50mtorr(6.666pa)范圍內(nèi)的壓力，例如設(shè)定為30mtorr(4pa)以下的壓力。由此，在處理容器12內(nèi)生成稀有氣體的等離子體，載置于載置臺(tái)pd上的晶片w被照射稀有氣體原子的離子。

在步驟st2中，向含碳氟化合物膜fl照射稀有氣體原子的活性種、例如稀有氣體原子的離子。由此，如圖4的(b)所示，使含碳氟化合物膜fl中的碳氟化合物自由基進(jìn)行對(duì)第一區(qū)域r1的蝕刻。另外，利用該步驟st2減小含碳氟化合物膜fl的膜厚。

在方法mt中，將包括步驟st1和步驟st2的流程sq執(zhí)行1次以上。并且，在步驟sta中，判定是否滿足停止條件進(jìn)行。例如，在步驟sta中，在流程sq的執(zhí)行次數(shù)達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的次數(shù)的情況下，判定為滿足停止條件。在步驟sta中判定為不滿足停止條件的情況下，再次執(zhí)行流程sq。另一方面，在步驟sta中判定為滿足停止條件的情況下，執(zhí)行步驟stb。關(guān)于步驟stb以后的步驟，以后敘述。

如上所述，步驟st1中使用的處理氣體不含氧氣。因此，能夠抑制第二區(qū)域r2氧化、且氧化的第二區(qū)域r2被碳氟化合物的活性種削除。但是，由于步驟st1中使用的該處理氣體不含氧氣，因此，在流程sq被執(zhí)行1次以上時(shí)，會(huì)因含碳氟化合物膜fl而產(chǎn)生上部開(kāi)口op1和下部開(kāi)口op2這樣的開(kāi)口的寬度的縮小，根據(jù)情況，該開(kāi)口能夠被阻塞。

作為應(yīng)對(duì)上述開(kāi)口的寬度的縮小的一個(gè)對(duì)策，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，將等離子體處理裝置的處理容器內(nèi)的壓力設(shè)定為20mtorr(2.666pa)以下的壓力。進(jìn)而，在步驟st1中，相對(duì)于供給處理容器內(nèi)的處理氣體的全部流量，碳氟氣體的流量所占的比例被設(shè)定為0.1％以上1％以下的范圍的比例。這樣，在低壓環(huán)境下生成碳氟氣體被稀釋的處理氣體的等離子體時(shí)，碳氟化合物的活性種以各向異性、即以小的角度分布在大致鉛直方向上向晶片w入射。因此，在掩模mk的上表面之上、第二區(qū)域r2的上表面之上和由第二區(qū)域r2夾著的第一區(qū)域r1的上表面之上，比其它的表面更厚地形成含碳氟化合物膜fl。即，在掩模mk的上表面之上、第二區(qū)域r2的上表面之上和由第二區(qū)域r2夾著的第一區(qū)域r1的上表面之上選擇性地形成含碳氟化合物膜fl。由此，能夠抑制開(kāi)口的寬度的縮小。

另外，在這樣的低壓環(huán)境下，碳氟化合物的活性種在比較窄的開(kāi)口內(nèi)和比較寬的開(kāi)口的任意中都會(huì)侵入。以下，參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行具體說(shuō)明。晶片w有時(shí)具有：如圖5的(a)和圖6的(a)所示，設(shè)置于其上的掩模mk的掩模開(kāi)口的寬度窄、形成高縱橫比的上部開(kāi)口op1的區(qū)域(以下，稱為“高ar區(qū)域”)；和如圖5的(b)和圖6的(b)所示，設(shè)置于其上的掩模mk的掩模開(kāi)口的寬度寬、形成低縱橫比的上部開(kāi)口op1的區(qū)域(以下，稱為“低ar區(qū)域”)的兩者。

對(duì)這樣的晶片w使用高壓條件下生成的處理氣體的等離子體時(shí)，能夠向掩模mk的上表面供給大量的碳氟化合物的活性種，能夠妨礙碳氟化合物的活性種向高ar區(qū)域的上部開(kāi)口op1內(nèi)的侵入。作為其結(jié)果，如圖6的(a)所示，在掩模mk的上表面之上形成厚的含碳氟化合物膜fl，但在第二區(qū)域r2的表面和由該第二區(qū)域r2夾著的第一區(qū)域r1的上表面之上形成的含碳氟化合物膜的膜厚不夠。由此，發(fā)生第二區(qū)域r2的削除和第一區(qū)域r1的蝕刻的停止。另外，使用高壓條件下生成的處理氣體的等離子體時(shí)，碳氟化合物的活性種向低ar區(qū)域的上部開(kāi)口op1內(nèi)大量侵入。作為其結(jié)果，如圖6的(b)所示，在第二區(qū)域r2的表面和由該第二區(qū)域r2夾著的第一區(qū)域r1的上表面之上過(guò)剩地形成厚的含碳氟化合物膜fl。作為其結(jié)果，停止第一區(qū)域r1的蝕刻。

另一方面，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，在低壓條件下生成處理氣體的等離子體。在低壓條件下，基于所生成的等離子體的碳氟化合物的活性種在高ar區(qū)域和低ar區(qū)域的任意區(qū)域均容易侵入上部開(kāi)口op1內(nèi)。因此，如圖5的(a)和圖5的(b)所示，減小了高ar區(qū)域的晶片w的表面所形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚與低ar區(qū)域的晶片w的表面所形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚之差。即，降低了含碳氟化合物膜fl的膜厚對(duì)縱橫比的依賴性。另外，如圖5的(a)和圖5的(b)所示，掩模mk的上表面之上所形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚與由第二區(qū)域r2夾著的第一區(qū)域r1的上表面之上所形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚的差異在高ar區(qū)域和低ar區(qū)域的兩者中都減小了。

但是，在低壓條件下生成處理氣體的等離子體時(shí)，碳氟化合物離子的能量會(huì)變高，能夠使晶片w受到損傷。例如，能夠使第二區(qū)域r2受到損傷。因此，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，將等離子體生成用的高頻電力設(shè)定為產(chǎn)生100v以上、300v以下的有效偏置電壓的電力。例如，在等離子體處理裝置10中，能夠產(chǎn)生上述有效電壓的等離子體生成用的高頻電力可以是小于300w的電力。由此，降低了低壓條件下生成的碳氟化合物離子的能量，抑制了對(duì)晶片w的損傷。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，也可以將等離子體生成用的高頻電力調(diào)制成脈沖狀。即，在步驟st1中，等離子體生成用的高頻電力可以在第一水平和比該第一水平低的第二水平之間交替地進(jìn)行切換。以高頻電力處于第一水平的第一期間和處于第二水平的第二期間作為1個(gè)周期的脈沖調(diào)制的頻率例如可以設(shè)定為2khz～40khz的頻率。另外，在1個(gè)周期內(nèi)第一期間所占的比例、即占空比可以設(shè)定為20％以上、80％以下的比。這樣，通過(guò)對(duì)等離子體生成用的高頻電力進(jìn)行脈沖調(diào)制，在第二期間中自由基通量比離子通量更慢地進(jìn)行衰減。因此，通過(guò)存在僅照射自由基的時(shí)間而使離子通量的比率變低。即，與離子相比，更多地生成自由基。由此，進(jìn)行第一區(qū)域r1的蝕刻，抑制對(duì)處于露出第二區(qū)域r2的狀態(tài)、即未被含碳氟化合物膜fl覆蓋的狀態(tài)的第二區(qū)域r2進(jìn)行蝕刻。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st1中，也可以向上部電極30施加來(lái)自電源70的電壓。由電源70施加至上部電極30的電壓可以為－150v以下的電壓。即，由電源70施加至上部電極30的電壓可以是絕對(duì)值為150v以上的負(fù)電壓。這樣，向上部電極30施加來(lái)自電源70的電壓時(shí)，正離子撞擊電極板34。由此，從電極板34放出硅。所放出的硅與存在于等離子體處理裝置內(nèi)的氟的活性種結(jié)合，使氟的活性種的量減小。作為其結(jié)果，能抑制第二區(qū)域r2的削除。另外，通過(guò)向電極板34引入正離子，除去附著于電極板34的表面的碳氟化合物。因此，將處理容器的內(nèi)壁面保持為清潔的狀態(tài)。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st2中，將處理容器內(nèi)的壓力設(shè)定在30mtorr(4pa)以下。還可以將高頻偏置電力設(shè)定為0w。在這樣的條件下，稀有氣體離子對(duì)晶片w的入射角的分布變小，即離子以小的角度分布在大致鉛直方向上向晶片w入射。由此，能夠有效地對(duì)第一區(qū)域r1進(jìn)行蝕刻。進(jìn)一步抑制第二區(qū)域r2的損傷。

另外，在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st2中，也可以向上部電極30施加來(lái)自電源70的電壓。由電源70施加至上部電極30的電壓可以為－150v以下的電壓。即，由電源70施加至上部電極30的電壓可以是絕對(duì)值為150v以上的負(fù)電壓。在步驟st2的執(zhí)行期間中，步驟st1中生成的氟的活性種可以不被除去而殘存在處理容器12內(nèi)。在步驟st2中，通過(guò)向上部電極30施加來(lái)自電源70的電壓，從電極板34放出的硅與存在于處理空間s內(nèi)的氟的活性種結(jié)合，使氟的活性種的量減小。由此，抑制氟的活性種對(duì)第二區(qū)域r2的蝕刻。

再次參照?qǐng)D1。在步驟stb中，判定是否滿足結(jié)束條件。例如，在步驟stb中，在1次以上的流程sq和后述的步驟st3的交替反復(fù)arp的次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)的情況下，判定為滿足結(jié)束條件。在步驟st中判定為不滿足結(jié)束條件的情況下，執(zhí)行步驟st3。關(guān)于步驟st3，以后敘述。另一方面，在步驟stb中判定為滿足結(jié)束條件的情況下，方法mt結(jié)束。另外，反復(fù)arp中的流程sq的執(zhí)行次數(shù)也可以不同。例如，在反復(fù)arp中，之后進(jìn)行的流程sq的執(zhí)行次數(shù)也可以比之前進(jìn)行的流程sq的執(zhí)行次數(shù)少。另外，在反復(fù)arp中，也可以階段性地減小流程sq的執(zhí)行次數(shù)。

如上所述，通過(guò)將流程sq執(zhí)行1次以上，如圖7的(a)所示，含碳氟化合物膜fl的膜厚變大，該含碳氟化合物膜fl發(fā)生開(kāi)口的寬度的縮小。作為應(yīng)對(duì)該開(kāi)口的寬度的縮小的另一個(gè)對(duì)策，在方法mt中，執(zhí)行步驟st3。在步驟st3中，進(jìn)行使含碳氟化合物膜fl的膜厚減小的處理。由此，如圖7的(b)所示，含碳氟化合物膜fl的膜厚減小，防止因含碳氟化合物膜fl而發(fā)生的開(kāi)口的寬度的縮小。

在步驟st3中，在等離子體處理裝置的處理容器內(nèi)，生成能夠?qū)挤衔锬l進(jìn)行蝕刻的處理氣體的等離子體。該步驟st3的處理時(shí)間可以任意設(shè)定。在使用等離子體處理裝置10實(shí)施步驟st3的情況下，從氣源組40供給處理氣體。另外，在步驟st3中，將來(lái)自第一高頻電源62的高頻電力供給下部電極le。另外，在步驟st3中，也可以從第二高頻電源64向下部電極le供給高頻偏置電力，或者也可以不供給。在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st3中，從第二高頻電源64向下部電極le供給的高頻偏置電力可以為0w。另外，在步驟st3中，利用排氣裝置50將處理容器12內(nèi)的空間的壓力設(shè)定至規(guī)定的壓力。由此，在處理容器12內(nèi)生成處理氣體的等離子體，向載置于載置臺(tái)pd上的晶片w照射活性種。

在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st3中，也可以生成包含三氟化氮(nf3)氣體和稀有氣體的處理氣體的等離子體。在三氟化氮?dú)怏w被稀有氣體稀釋的情況下，活性種相對(duì)于晶片w以窄的角度分布、向大致鉛直方向入射。因此，能夠有效地減小在晶片w的水平面上、例如掩模mk的上表面之上較厚地形成的含碳氟化合物膜的膜厚。另外，三氟化氮?dú)怏w的流量在包含三氟化氮?dú)怏w和稀有氣體的處理氣體的全部流量中所占的比例例如可以為0.3％～10％范圍內(nèi)的比例。

在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st3中，也可以生成僅包含三氟化氮?dú)怏w的處理氣體的等離子體。在該實(shí)施方式中，活性種各向同性地向晶片w入射。因此，能夠均勻地減小在晶片w的任意面上形成的含碳氟化合物膜的膜厚。如圖7的(a)所示，含碳氟化合物膜fl不僅在掩模mk的上表面、第二區(qū)域r2的上表面和第一區(qū)域r1的上表面形成，而且沿劃設(shè)下部開(kāi)口op2的側(cè)壁面形成。沿側(cè)壁面形成的過(guò)剩的含碳氟化合物膜fl會(huì)在第二區(qū)域r2的底部側(cè)的角部產(chǎn)生第一區(qū)域r1的殘?jiān)?。在該?shí)施方式中，通過(guò)使活性種各向同性地向晶片w入射，減小沿側(cè)壁面形成的過(guò)剩的含碳氟化合物膜fl的膜厚。因此，能夠抑制產(chǎn)生第一區(qū)域r1的殘?jiān)Ｗ鳛槠浣Y(jié)果，能夠擴(kuò)大下部開(kāi)口op2的深部的寬度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在流程sq的1次以上的執(zhí)行和步驟st3的執(zhí)行的交替反復(fù)arp所包含的一部分步驟st3中，可以生成包含三氟化氮?dú)怏w和稀有氣體的處理氣體的等離子體，在該交替反復(fù)arp所包含的另一部分步驟st3中，可以生成僅包含三氟化氮?dú)怏w的處理氣體的等離子體。例如，在反復(fù)arp中，可以交替執(zhí)行生成包含三氟化氮?dú)怏w和稀有氣體的處理氣體的等離子體的步驟st3與生成僅含有三氟化氮?dú)怏w的處理氣體的等離子體的步驟st3。利用該實(shí)施方式，能夠有效地減小在晶片w的水平面上較厚地形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚，并且能夠均勻地減小在晶片w的任意面上形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚。

另外，在步驟st3中，也可以生成包含氧氣(o2氣體)和稀有氣體的處理氣體的等離子體。即，作為有助于蝕刻含碳氟化合物膜的處理氣體，也可以使用氧氣來(lái)代替三氟化氮?dú)怏w。在一個(gè)實(shí)施方式的步驟st3中，也可以生成僅包含氧氣的處理氣體的等離子體。另外，在一個(gè)實(shí)施方式中，在反復(fù)arp所包含的一部分步驟st3中，可以生成包含氧氣和稀有氣體的處理氣體的等離子體，在反復(fù)arp所包含的另一部分步驟st3中，可以生成僅包含氧氣的處理氣體的等離子體。例如，在反復(fù)arp中，可以交替執(zhí)行生成包含氧氣體和稀有氣體的處理氣體的等離子體的步驟st3與生成僅包含氧氣體的處理氣體的等離子體的步驟st3。這樣，在步驟st3的各種實(shí)施方式中，可以使用氧氣來(lái)代替三氟化氮?dú)怏w。

以下，對(duì)為了評(píng)價(jià)方法mt而進(jìn)行的各種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)驗(yàn)例。

(實(shí)驗(yàn)例1)

在實(shí)驗(yàn)例1中，準(zhǔn)備圖8的(a)所示的晶片w1。晶片w1在基板100上具有200nm厚度的氧化硅膜102，在氧化硅膜102上具有提供40nm寬度的開(kāi)口的無(wú)定形碳制的掩模104。在實(shí)驗(yàn)例1中，針對(duì)該晶片w1，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表1所示的條件的方法mt。具體而言，在實(shí)驗(yàn)例1中，將包括步驟st1和步驟st2的流程sq執(zhí)行30次，接著，將步驟st3與20次的流程sq交替執(zhí)行4次。另外，為了比較，針對(duì)晶片w1，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表1所示的比較實(shí)驗(yàn)例1和比較實(shí)驗(yàn)例2的處理。在比較實(shí)驗(yàn)例1中，將使用包含氧氣的處理氣體形成含碳氟化合物膜的步驟與將晶片w1暴露于ar氣體的等離子體中的步驟交替執(zhí)行30次。另外，在比較實(shí)驗(yàn)例2中，將與實(shí)驗(yàn)例1的步驟st1和步驟st2相同的兩個(gè)步驟交替執(zhí)行30次，不執(zhí)行步驟st3。另外，在實(shí)驗(yàn)例1、比較實(shí)驗(yàn)例1和比較實(shí)驗(yàn)例2的全部步驟中，將高頻偏置電力設(shè)定為0w。

[表1]

然后，如圖8的(b)所示，對(duì)在氧化硅膜102中形成的開(kāi)口op的底部的寬度wb進(jìn)行測(cè)定。作為測(cè)定的結(jié)果，在比較實(shí)驗(yàn)例1中，寬度wb為16nm。在比較實(shí)驗(yàn)例2中，因含碳氟化合物膜堵塞開(kāi)口，氧化硅膜102的蝕刻在中途停止。另外，在實(shí)驗(yàn)例1中，寬度wb為18nm。若將比較實(shí)驗(yàn)例2的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)例1的結(jié)果進(jìn)行比較，則可以明顯地確認(rèn)，即使在步驟st1中使用不包含氧氣的處理氣體，在包括步驟st3的實(shí)驗(yàn)例1中，也不會(huì)使開(kāi)口op堵塞，在深部也能夠形成具有較寬的寬度的開(kāi)口op。

(實(shí)驗(yàn)例2)

在實(shí)驗(yàn)例2中，針對(duì)圖2的(b)所示的晶片w，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表2所示的條件的方法mt。具體而言，在實(shí)驗(yàn)例2中，將包括步驟st1和步驟st2的流程sq執(zhí)行30次，接著，執(zhí)行步驟st3，接著，將流程sq執(zhí)行20次。另外，為了比較，針對(duì)圖2的(b)所示的晶片w，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表2所示的比較實(shí)驗(yàn)例3的處理。在比較實(shí)驗(yàn)例3中，將使用包含氧氣的處理氣體形成含碳氟化合物膜的步驟與將晶片w暴露于ar氣體的等離子體中的步驟交替執(zhí)行30次。另外，在實(shí)驗(yàn)例2和比較實(shí)驗(yàn)例3的全部步驟中，將高頻偏置電力設(shè)定為0w。另外，實(shí)驗(yàn)例2和比較實(shí)驗(yàn)例3中使用的晶片w的第一區(qū)域r1為氧化硅制，第二區(qū)域r2為氮化硅制。

[表2]

然后，如圖9所示，測(cè)定位于掩模mk的緣部正下方的第二區(qū)域r2的膜厚減小量d1和位于第二區(qū)域r2的肩部的膜厚減小量d2。作為測(cè)定的結(jié)果，在比較實(shí)驗(yàn)例3中，膜厚減小量d1、膜厚減小量d2分別為7.1nm、10.3nm。另一方面，在實(shí)驗(yàn)例2中，膜厚減小量d1、膜厚減小量d2分別為4.4nm、4.4nm。因此，可以確認(rèn)，通過(guò)在步驟st1中使用不包含氧氣的處理氣體的實(shí)驗(yàn)例2，與使用包含氧氣的處理氣體的比較實(shí)驗(yàn)例3相比，抑制了第二區(qū)域r2的削除。

(實(shí)驗(yàn)例3)

在實(shí)驗(yàn)例3中，針對(duì)與實(shí)驗(yàn)例1中使用的晶片w1相同的晶片，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表3所示的條件的方法mt。具體而言，在包括步驟st1和步驟st2的流程的執(zhí)行與步驟st3的執(zhí)行的反復(fù)arp所包含的一部分步驟st3中，使用包含nf3氣體和ar氣體的處理氣體，在反復(fù)arp所包含的另一部分步驟st3中，使用僅包含nf3氣體的處理氣體。另外，在實(shí)驗(yàn)例3的全部步驟中，將高頻偏置電力設(shè)定為0w。

[表3]

實(shí)驗(yàn)例3

然后，與實(shí)驗(yàn)例1同樣對(duì)寬度wb進(jìn)行測(cè)定。作為測(cè)定的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)例3中，寬度wb為25nm。因此，可以確認(rèn)，在反復(fù)arp所包含的一部分步驟st3中使用僅包含nf3氣體的處理氣體的實(shí)驗(yàn)例3中，與實(shí)驗(yàn)例1相比，能夠擴(kuò)大開(kāi)口的深部的寬度。

(實(shí)驗(yàn)例4)

在實(shí)驗(yàn)例4中，準(zhǔn)備圖10的(a)所示的晶片w2和圖10的(b)所示的晶片w3。晶片w2在基板110上具有250nm厚度的氧化硅膜112，在氧化硅膜112上具有無(wú)定形碳制的掩模114。另外，在晶片w2的氧化硅膜112中預(yù)先形成有與掩模114的掩模開(kāi)口連續(xù)的低縱橫比的開(kāi)口opl。開(kāi)口opl的寬度為250nm，開(kāi)口opl的深度為250nm。晶片w3在基板120上具有200nm厚度的氧化硅膜122，在氧化硅膜122上具有無(wú)定形碳制的掩模124。另外，在晶片w3的氧化硅膜122上預(yù)先形成有與掩模124的掩模開(kāi)口連續(xù)的高縱橫比的開(kāi)口oph。開(kāi)口oph的寬度為40nm，開(kāi)口opl的深度為250nm。在實(shí)驗(yàn)例4中，針對(duì)這些晶片w2和晶片w3，使用等離子體處理裝置10，應(yīng)用表4所示的條件的處理。具體而言，使用100w的等離子體生成用的高頻電力，以15mtorr的壓力(即20mtorr以下的低壓)生成包含碳氟氣體但不包含氧氣的處理氣體的等離子體，形成含碳氟化合物膜fl。另外，為了比較，使用等離子體處理裝置10，對(duì)晶片w2和晶片w3應(yīng)用表4所示的比較實(shí)驗(yàn)例4和比較實(shí)驗(yàn)例5的處理。在比較實(shí)驗(yàn)例4中，使用比較高的300w的高頻電力，以高于20mtorr的30mtorr的壓力生成與實(shí)驗(yàn)例4相同的處理氣體的等離子體，形成含碳氟化合物膜fl。另外，在比較實(shí)驗(yàn)例5中，以15mtorr的壓力(即20mtorr以下的低壓)生成與實(shí)驗(yàn)例4相同的處理氣體的等離子體，形成含碳氟化合物膜fl，但使用300w的高頻電力生成該等離子體。另外，在實(shí)驗(yàn)例4、比較實(shí)驗(yàn)例4和比較實(shí)驗(yàn)例5的全部步驟中，將高頻偏置電力設(shè)定為0w。

[表4]

然后，測(cè)定在晶片w2的開(kāi)口opl的深部形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚t1和在晶片w3的開(kāi)口oph的深部形成的含碳氟化合物膜fl的膜厚t2。作為測(cè)定的結(jié)果，在比較實(shí)驗(yàn)例4中，膜厚t1、膜厚t2分別為44nm、21nm。在比較實(shí)驗(yàn)例5中，膜厚t1為31nm，但在開(kāi)口oph的深部對(duì)氧化硅膜122進(jìn)行蝕刻，未形成含碳氟化合物膜。另外，在實(shí)驗(yàn)例4中，膜厚t1、膜厚t2分別為25nm、17nm。若將實(shí)驗(yàn)例4的膜厚t1、膜厚t2與比較實(shí)驗(yàn)例4的膜厚t1、膜厚t2進(jìn)行比較，則可以明顯地確認(rèn)，通過(guò)以20mtorr(2.666pa)以下的低壓生成等離子體，能夠減小在高縱橫比的開(kāi)口的深部形成的含碳氟化合物膜的膜厚與在低縱橫比的開(kāi)口的深部形成的含碳氟化合物膜的膜厚的差異。另外，若將實(shí)驗(yàn)例4的膜厚t1、膜厚t2與比較實(shí)驗(yàn)例5的膜厚t1、膜厚t2進(jìn)行比較，則可以明顯地確認(rèn)，通過(guò)以20mtorr(2.666pa)以下的低壓、使用產(chǎn)生低的有效偏置電壓的高頻電力、例如100w的高頻電力生成等離子體，能夠抑制晶片所受到的損傷并形成含碳氟化合物膜。

以上，對(duì)各種實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但不受上述實(shí)施方式的限定而可以構(gòu)成各種變形方式。例如，在方法mt的實(shí)施中，向下部電極le供給等離子體生成用的高頻電力，但也可以將該高頻電力供給到上部電極。另外，在方法mt的實(shí)施中，可以使用除等離子體處理裝置10以外的等離子體處理裝置。具體而言，可以使用如電感耦合型的等離子體處理裝置、或者利用稱為微波的表面波生成等離子體的等離子體處理裝置那樣的、任意的等離子體處理裝置實(shí)施方法mt。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10…等離子體處理裝置、12…處理容器、pd…載置臺(tái)、esc…靜電卡盤、le…下部電極、30…上部電極、34…電極板、40…氣源組、50…排氣裝置、62…第一高頻電源、64…第二高頻電源、70…電源、w…晶片、r1…第一區(qū)域、r2…第二區(qū)域、mk…掩模、fl…含碳氟化合物膜。