蚀刻方法与流程

本发明的实施方式涉及蚀刻方法，特别是涉及对第一区域和第二区域进行蚀刻的方法。所述第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜。所述第二区域具有单层的氧化硅膜。

背景技术：

作为半导体装置的一种，已知有具有三维结构的NAND型闪速存储器。在具有三维结构的NAND型闪速存储器的制造中，进行如下工序：对氧化硅膜与氮化硅膜交替地设置而构成的多层膜进行蚀刻，在该多层膜中形成深孔。对于这样的蚀刻，记载于下述的专利文献1中。

具体而言，专利文献1中记载了如下方法：将多层膜上具有掩膜的被处理体暴露于处理气体的等离子体中，从而进行该多层膜的蚀刻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2013/0059450号说明书

技术实现要素：

发明要解决的问题

作为蚀刻对象的被处理体具备：具有第一电介质膜与为氮化硅膜的第二电介质膜交替设置而构成的多层膜的第一区域；以及具有单层的氧化硅膜的第二区域。对这样的被处理体进行蚀刻，能够寻求在第一区域与第二区域两者形成孔和沟槽中任一种空间。另外，在该蚀刻中，能够寻求抑制蚀刻速率的降低，且在第一区域和第二区域形成良好形状的空间。

用于解决问题的方案

一个实施方式中，提供对被处理体的第一区域和第二区域进行蚀刻的方法。第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜。第二电介质膜为氮化硅膜。第二区域具有单层的氧化硅膜。被处理体具有在该第一区域和第二区域上提供开口的掩膜。该方法包括：(i)将被处理体载置于等离子体处理装置的处理容器内设置的静电卡盘上的工序；(ii)在处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第一处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第一等离子体处理工序”)；(iii)在处理容器内生成包含氢气、三氟化氮气体和含碳气体的第二处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第二等离子体处理工序”)。该方法中，在第一等离子体处理工序中，被处理体的温度被设定为第一温度；在第二等离子体处理工序中，被处理体的温度被设定为低于第一温度的第二温度。

利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第二区域的蚀刻速率高于第一区域的蚀刻速率的特性。另外，利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：被处理体的温度为较高温时，能够降低沉积物在掩膜的附着，从而抑制掩膜开口的堵塞以及掩膜开口的闭塞。

利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第一区域的蚀刻速率高于第二区域的蚀刻速率的特性。另外，利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：被处理体的温度为较低温时，第一区域的蚀刻速率变高并且能够降低掩膜的削减。

由于利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性，所以上述一个实施方式的方法中，第一等离子体处理工序实施后，第二区域形成的空间的深度变得深于第一区域形成的空间的深度。另外，第一等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为比较高温的第一温度，因此在被处理体的温度被设定为比较高温的状态下利用第一处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，抑制了第一等离子体处理工序实施后掩膜开口的堵塞或掩膜开口的闭塞。

另外，由于利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性， 所以上述一个实施方式的方法中，实施第二等离子体处理工序之后，形成于第一区域的空间的深度与形成于第二区域的空间的深度的差异被降低或被消除。另外，第二等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为比较低温的第二温度，因此在被处理体的温度被设定在比较低温的状态下，利用第二处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，作为第一区域的蚀刻速率得到高的蚀刻速率并且掩膜的削减被抑制。这样，通过本方法，第一等离子体处理工序中，掩膜开口的堵塞或掩膜开口的闭塞被抑制；第二等离子体处理工序中，掩膜的削减被抑制而掩膜的形状保持良好。结果，能够在第一区域与第二区域两方都形成良好形状的空间。另外，由于在第二等离子体处理工序中能够得到高的蚀刻速率，因此能够抑制蚀刻速率的降低。

一个实施方式中，可以连续地实施第一等离子体处理工序与第二等离子体处理工序。即，一个实施方式中，在第一等离子体处理工序与第二等离子体处理工序之间任选设置不生成等离子体而将处理容器内的气体由第一处理气体置换成第二处理气体的期间或者不设置该期间。通过该实施方式，改善了生产率。

一个实施方式中，第二处理气体还可以包含溴化氢气体。

一个实施方式中，被处理体具有由硅或钨形成的基底层作为第一区域和第二区域的基底，第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序进行至基底层即将露出。即，实施第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序使得第一区域和第二区域在基底层上仅存少量。该实施方式的方法还包括在处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第三处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第三等离子体处理工序”)。第三等离子体处理工序中，静电卡盘的温度被设定为高于第一温度的第三温度。该实施方式的第三等离子体处理工序中所使用的第三处理气体的等离子体可以以实质上不蚀刻基底层的程度生成。另外，第三等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为高温的第三温度，所以被处理体的温度变高，活性种对于基底层的附着系数变小。因此，通过该实施方式，能够抑制在基底层露出期间的由蚀刻所导致的 基底层的损伤。

一个实施方式中，也可以实施包括第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序的多次程序。

发明的效果

如以上说明，第一区域具有第一电介质膜与为氮化硅膜的第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜；第二区域具有单层的氧化硅膜；在对第一区域和第二区域进行蚀刻的技术中，能够抑制蚀刻速率的降低并且在第一区域和第二区域两者形成良好形状的空间。

附图说明

图1是表示一个实施方式的蚀刻方法的流程图。

图2是表示能够适用图1所示的蚀刻方法的被处理体的一例的剖面图。

图3是示意地表示图1所示的蚀刻方法的实施中能够利用的等离子体处理装置的一例的图。

图4是表示图1所示的蚀刻方法的实施中在中途阶段的被处理体的状态的一例的剖面图。

图5是表示图1所示的蚀刻方法的实施中在中途阶段的被处理体的状态的一例的剖面图。

图6是表示图1所示的蚀刻方法实施后的被处理体的状态的一例的剖面图。

附图标记说明

10…等离子体处理装置、12…处理容器、PD…载置台、16…下部电极、18…静电卡盘、30…上部电极、50…排气装置、62…第一高频电源、64…第二高频电源、Cnt…控制部、W…晶圆、R1…第一区域、R2…第二区域、IL1…第一电介质膜、IL2…第二电介质膜、MSK…掩膜。

具体实施方式

以下，参照附图对各种实施方式详细地进行说明。需要说明的是，各附图中，对于相同或相当的部分标记相同的符号。

图1是表示一个实施方式的蚀刻方法的流程图。图1所示的方法MT是对被处理体(以下，有时称为“晶圆W”)的第一区域和第二区域进行蚀刻，从而在第一区域和第二区域的两者形成孔或沟槽这样的空间的方法。该方法MT能够用于例如，具有三维结构的NAND闪速存储器的制造。

图2是表示能够适用图1所示的蚀刻方法的被处理体的一例的剖面图。图2所示的晶圆W具有基底层UL、第一区域R1、第二区域R2和掩膜MSK。基底层UL是设置于基板上的层。基底层UL例如由硅或钨形成。更具体的一例中，基底层UL是多晶硅层。

第一区域R1和第二区域R2设置于基底层UL的一主表面上。第一区域R1具有多层膜。该多层膜具有多个第一电介质膜IL1和多个第二电介质膜；多个第一电介质膜IL1与多个第二电介质膜IL2交替层叠。多个第一电介质膜IL1分别为任意电介质膜。在一个实施方式中，多个第一电介质膜IL1分别为含有硅的膜，例如，为氧化硅膜。多个第二电介质膜IL2为氮化硅膜。多个第一电介质膜IL1各自的厚度例如为5nm～50nm，多个第二电介质膜IL2各自的厚度为例如10nm～75nm。一个实施方式中，多层膜是由总计24层以上的膜构成的。第二区域R2由单层的氧化硅膜构成。第二区域R2的厚度与第一区域R1的厚度大致相同。

在第一区域R1上面和第二区域R2上面设置掩膜MSK。掩膜MSK具有用于在第一区域R1和第二区域R2形成孔或沟槽这样的空间的图案。即，掩膜MSK在第一区域R1上和第二区域R2上提供开口OP。掩膜MSK可以为例如非晶碳制。或者，掩膜MSK也可以由有机聚合物、多晶硅或非晶硅等构成。

再次参照图1。方法MT的工序ST1中，晶圆W被收纳于等离子体处理装置的处理容器内，且被载置于该等离子体处理装置的静电卡盘上。图3是示意地表示图1所示的蚀刻方法的实施中能够利用的等离子体处理装置的一例 的图。图3中示出一例等离子体处理装置的纵向剖面的结构。

图3所示的等离子体处理装置10是电容耦合型等离子体蚀刻装置。等离子体处理装置10具备大致圆筒状的处理容器12。处理容器12例如由铝形成，对其内壁面实施了阳极氧化处理。该处理容器12被保护接地。

处理容器12的底部上设置有支承部14。支承部14具有大致圆筒形状，由石英或氧化铝这样的绝缘材料形成。支承部14在处理容器12内由处理容器12的底部沿垂直方向延伸。处理容器12内设置有载置台PD。载置台PD被支承部14支承。

载置台PD具有下部电极16和静电卡盘18。下部电极16包含第一构件16a和第二构件16b。第一构件16a和第二构件16b由铝这样的金属形成，具有大致圆盘形状。第二构件16b设置于第一构件16a上且与第一构件16a电连接。

静电卡盘18设置于下部电极16上。具体而言，静电卡盘18设置于第二构件16b上。静电卡盘18以保持载置于其上表面上的晶圆W的方式构成。具体而言，静电卡盘18具有大致圆盘状的绝缘膜，该绝缘膜的内部具有电极18a。该电极18a通过开关SW与直流电源22连接。由直流电源22向电极18a施加直流电压时，静电卡盘18产生库伦力等静电力。静电卡盘18通过产生的静电力吸附晶圆W并保持该晶圆W。

下部电极16的周缘部上设置有聚焦环FR。聚焦环FR具有环状板形状，以包围晶圆W的边缘和静电卡盘18的边缘的方式而配置。聚焦环FR是根据蚀刻对象膜的材料而适宜选择的材料构成的，例如，可以由石英构成。

等离子体处理装置10具有用于控制静电卡盘18的温度的温度调节机构。具体而言，下部电极16的内部形成有流体用的流路16f。流路16f与配管26a和配管26b相连接。配管26a和配管26b与设置于处理容器12外部的制冷单元CU连接。由制冷单元CU通过配管26a向流路16f供给热介质。对流路16f供给的热介质通过配管26b被返回至制冷单元CU。这样，热介质在流路16f与制冷单元CU之间循环。由此，调节了静电卡盘18的温度，其结果，晶圆W的温度被调节了。

另外，作为温度调节机构的一部分，等离子体处理装置10设置有气体供给管线28。气体供给管线28向静电卡盘18的上表面与晶圆W的背面之间供给来自导热气体供给机构的导热气体例如He气体。进而，作为温度调节机构的一部分，在静电卡盘18的内部设置有加热器18h。加热器18h与加热器电源HP连接。加热器18h利用来自加热器电源HP的电力发热。由此，调节了静电卡盘18的温度，其结果，晶圆W的温度被调节了。

另外，等离子体处理装置10还可以具备上部电极30。上部电极30设置于载置台PD的上方，与该载置台PD相对配置。在这些上部电极30与载置台PD之间划分出用于对晶圆W进行等离子体处理的处理空间S。

上部电极30借助绝缘性遮蔽构件32被处理容器12的上部支承。上部电极30能够包含顶板34和支承体36。顶板34与处理空间S相面对，提供多个气体喷出孔34a。该顶板34可以由焦耳热少的低电阻的导电体或半导体构成。

支承体36以装卸自如的方式支承顶板34，可以由例如铝这样的导电性材料构成。该支承体36可以具有水冷结构。在支承体36的内部设有气体扩散室36a。与气体喷出孔34a连通的多个气体通流孔36b从该气体扩散室36a，向下方延伸。另外，支承体36形成有用于向气体扩散室36a导入处理气体的气体导入口36c，该气体导入口36c与气体供给管38连接。

气体供给管38通过阀组42和流量控制器组44与气体源组40连接。气体源组40包括用于第一处理气体、第二处理气体和第三处理气体的多个气体源。具体而言，多个气体源包括：全氟烃气体用的一个以上气体源；氧气(O₂气)用的气体源；氢气(H₂气体)用的气体源；氢氟烃用的气体源；三氟化氮气体(NF₃气体)用的气体源；溴化氢气体(HBr气体)用的气体源；含碳气体用的气体源；以及稀有气体用的气体源。全氟烃气体的一例包含C₄F₆气体、C₄F₈气体和CF₄气体中的一种以上。氢氟烃气体的一例为CH₂F₂气体。含碳气体为包含碳的任意的气体，一例中，可以为甲烷气体(CH₄气体)这样的烃气体。稀有气体为任意的稀有气体，一例中，为Ar气体。

阀组42具有多个阀。另外，流量控制器组44具有质量流量控制器(MFC) 这样的多个流量控制器。气体源组40的多个气体源分别通过流量控制器组44的对应的流量控制器以及阀组42的对应的阀与气体供给管38相连接。因此，等离子体处理装置10中，来自从多个气体源中选择的气体源的气体被供给至处理容器12内。具体而言，第一处理气体、第二处理气体和第三处理气体被选择地供给至处理容器12内。需要说明的是，对于第一处理气体、第二处理气体和第三处理气体的详细内容如后述。

等离子体处理装置10还可以具备接地导体12a。接地导体12a具有大致圆筒形状，设置为从处理容器12的侧壁延伸至比上部电极30的高度位置更上方。

另外，等离子体处理装置10中，沿着处理容器12的内壁以装卸自如的方式设置沉积物屏蔽件46。在支承部14的外周也设置有沉积物屏蔽件46。沉积物屏蔽件46防止处理容器12附着蚀刻副产物，可以通过对铝材覆盖Y₂O₃等陶瓷而构成。

在支承部14与处理容器12的内壁之间设有排气板48。排气板48形成有沿着其板厚方向贯通的多个贯通孔。排气板48可以例如通过对铝材覆盖Y₂O₃等陶瓷而构成。在该排气板48的下方，处理容器12设有排气口12e。排气口12e通过排气管52与排气装置50连接。排气装置50具有压力调节阀和涡轮分子泵这样的真空泵，能够将处理容器12内减压至所希望的真空度。另外，处理容器12的侧壁设有用于输送晶圆W的开口12g，该开口12g可以通过闸阀54进行开闭。

处理容器12的内壁设置有导电性构件(GND组件)56。导电性构件56以在高度方向位于与晶圆W大致相同高度的方式安装在处理容器12的内壁。该导电性构件56直流(DC，Direct current)地接地，发挥出防止异常放电的效果。需要说明的是，导电性构件56设置在等离子体生成区域即可，其设置位置不限于图3所示的位置。

另外，等离子体处理装置10还具备第一高频电源62和第二高频电源64。第一高频电源62是产生用于生成等离子体的第一高频电力的电源，产生27～ 100MHz的频率,一例中产生100MHz的高频电力。第一高频电源62通过匹配器66与下部电极16连接。匹配器66具有用于使第一高频电源62的输出阻抗与负载侧(下部电极16侧)的输入阻抗相匹配的电路。需要说明的是，第一高频电源62可以通过匹配器66与上部电极30连接。

第二高频电源64是产生用于向晶圆W引入离子的第二高频电力即高频偏压电力的电源，产生400kHz～13.56MHz范围内的频率，一例中为400kHz的高频偏压电力。第二高频电源64通过匹配器68与下部电极16连接。匹配器68具有用于使第二高频电源64的输出阻抗与负载侧(下部电极16侧)的输入阻抗相匹配的电路。

另外，等离子体处理装置10还可以具备直流电源部70。直流电源部70与上部电极30连接。直流电源部70能够产生负的直流电压,能够对上部电极30施加该直流电压。

另外,等离子体处理装置10还具备控制部Cnt。该控制部Cnt是具备处理器、存储部、输入装置、显示装置等的计算机,控制等离子体处理装置10的各部分。该控制部Cnt中,使用输入装置进行指令的输入操作等以便于操作者管理等离子体处理装置10；另外，通过显示装置能够将等离子体处理装置10的运行状况可视化地显示。进一步，控制部Cnt的存储部存储有：用于通过处理器控制等离子体处理装置10中实施的各种处理的控制程序；用于根据处理条件对等离子体处理装置10的各部分实施处理的程序；即处理方案。

一个实施方式中，控制部Cnt按照方法MT用的处理方案，在方法MT的各工序中，控制开关SW、阀组42的多个阀、流量控制器组44的多个流量控制器、排气装置50、第一高频电源62、匹配器66、第二高频电源64、匹配器68、制冷单元CU、加热器电源HP等等离子体处理装置10的各部分。

再次参照图1继续说明方法MT。以下的说明中，参照图1以及图4～图6。图4和图5是表示图1所示的蚀刻方法的实施中在中途阶段的被处理体的状态的一例的剖面图。另外，图6是表示图1所示的蚀刻方法实施后的被处理体的状态的一例的剖面图。

如图1所示，方法MT中，首先，如上所述，实施工序ST1。工序ST1中，晶圆W被收纳于等离子体处理装置的处理容器内，且被载置于静电卡盘上。使用等离子体处理装置10的情况下，晶圆W被载置于静电卡盘18上。然后，对静电卡盘18的电极18a施加来自直流电源22的电压。由此，晶圆W被静电卡盘18保持。

接着，方法MT中实施工序ST2。工序ST2中，在等离子体处理装置的处理容器内，生成第一处理气体的等离子体(第一等离子体处理工序)。第一处理气体包含一种以上全氟烃气体和氧气(O₂气体)。一个实施方式中，第一处理气体包含C₄F₆气体和C₄F₈气体作为全氟烃气体。另外，一个实施方式中，第一处理气体也可以进一步包含氢氟烃和稀有气体中的任一种。作为氢氟烃气体，可以使用CH₂F₂气体。作为稀有气体，可以使用任意的稀有气体。例如，作为稀有气体，可以使用Ar气体。

工序ST2中，处理容器内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，工序ST2中，静电卡盘的温度被设定为第一温度。第一温度为高于后述的工序ST3中设定的静电卡盘的温度即第二温度的温度。一个实施方式中，第一温度为20℃以上且40℃以下的温度。需要说明的是，晶圆W受到来自等离子体的辐射热，所以晶圆W的温度为比静电卡盘的温度高10℃～15℃左右的温度。因此，工序ST2中，晶圆W的温度被设定为30℃以上且55℃以下的温度。进而，工序ST2中，向处理容器内供给的第一处理气体被激发而生成等离子体。

使用等离子体处理装置10的情况下，工序ST2中，从气体源组40的多个气体源中选择气体源，向处理容器12内供给第一处理气体。另外，通过排气装置50，处理容器12内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，通过制冷单元CU和加热器18h中的任一者，静电卡盘18的温度被设定为第一温度。进而，对下部电极16供给来自第一高频电源62的高频电力和来自第二高频电源64的高频偏压电力。由此，在处理容器12内生成第一处理气体的等离子体。

工序ST2中，如图4所示，通过掩膜MSK的开口OP露出的部分中，第一 区域R1被蚀刻，从而在该第一区域R1形成了空间SP1。另外，通过掩膜MSK的开口OP露出的部分中，第二区域R2被蚀刻，从而在该第二区域R2形成空间SP2。另外，进行工序ST2的蚀刻时，在掩膜MSK的表面以及划分出由蚀刻形成的空间的壁面形成有沉积物DP。沉积物DP由碳、全氟烃、和蚀刻副产物中的任一者等构成。

利用工序ST2的第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第二区域R2的蚀刻速率高于第一区域R1的蚀刻速率的特性。另外，利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：静电卡盘的温度即晶圆W的温度为高温时，能够降低沉积物对掩膜的附着，从而能够抑制掩膜MSK的开口OP的堵塞以及掩膜MSK的开口OP的闭塞。

利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性，所以方法MT中，在实施第一等离子体处理工序之后，第二区域R2形成的空间的深度变得比第一区域R1形成的空间的深度深。另外，工序ST2中，由于静电卡盘的温度被设定为比较高温的第一温度，因此在晶圆W的温度被设定为比较高温的状态下利用第一处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，抑制了工序ST2实施后掩膜MSK的开口OP的堵塞或掩膜MSK的开口OP的闭塞。

接着，方法MT中实施工序ST3。工序ST3中，在等离子体处理装置的处理容器内，生成第二处理气体的等离子体(第二等离子体处理工序)。第二处理气体包含氢气(H₂气体)、三氟化氮气体(NF₃气体)和含碳气体。第二处理气体所包含的含碳气体为包含碳的任意气体，一例中，可以为甲烷气体(CH₄气体)这样的烃气体。一个实施方式中，第二处理气体还可以包含溴化氢气体(HBr气体)。另外，一个实施方式中，第二处理气体还可以包含氢氟烃和全氟烃气体中的任一者。作为氢氟烃气体，可以使用例如CH₂F₂气体。另外，作为全氟烃气体，可以使用CF₄气体。

工序ST3中，处理容器内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，工序ST3中，静电卡盘的温度被设定为第二温度。第二温度为比第一温度低的温度。一个实施方式中，第二温度为低于20℃的温度。需要说明的是，由于 晶圆W受到来自等离子体的辐射热，所以工序ST3中，晶圆W的温度被设定为比30℃低的温度。进而，工序ST3中，向处理容器内供给的第二处理气体被激发而生成了等离子体。

使用等离子体处理装置10的情况下，工序ST3中，从气体源组40的多个气体源中选择气体源，向处理容器12内供给第二处理气体。另外，通过排气装置50，处理容器12内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，通过制冷单元CU和加热器18h中的任一者，静电卡盘18的温度被设定为第二温度。进而，对下部电极16供给来自第一高频电源62的高频电力和来自第二高频电源64的高频偏压电力。由此，处理容器12内生成第二处理气体的等离子体。

工序ST3中，如图5所示，通过掩膜MSK的开口OP露出的部分中，第一区域R1进一步被蚀刻，空间SP1的深度变深。另外，通过掩膜MSK的开口OP露出的部分中，第二区域R2被蚀刻，空间SP2的深度变深。另外，工序ST3的蚀刻时，在掩膜MSK的表面以及划分出由蚀刻形成的空间的壁面形成有沉积物DP。沉积物DP由碳、烃和蚀刻副产物中的任一者等构成。

利用工序ST3的第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第一区域R1的蚀刻速率高于第二区域R2的蚀刻速率的特性。另外，利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：静电卡盘的温度即晶圆W的温度为低温时，第一区域R1的蚀刻速率变高并且能够降低掩膜MSK的削减。

由于利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性，所以实施工序ST3之后，第一区域R1形成的空间SP1的深度与第二区域R2形成的空间SP2的深度的差异被降低或消除。另外，工序ST3中，由于静电卡盘的温度被设定为比较低温的第二温度，因此在晶圆W的温度被设定在比较低温的状态下，利用第二处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，作为第一区域R1的蚀刻速率得到高的蚀刻速率并且掩膜MSK的削减被抑制。这样，通过方法MT，工序ST2中，掩膜MSK的开口OP的堵塞或掩膜MSK的开口OP的闭塞被抑制，工序ST3中，掩膜MSK的削减被抑制，所以掩膜MSK的形状保持良好。结果，能够分别在第一区域R1与第二区域R2形成良好形状的空间SP1和空间SP2。 另外，工序ST3中能够得到高的蚀刻速率，因此方法MT中的蚀刻速率的降低被抑制。

方法MT中，在接下来的工序STJ中，判定是否满足停止条件。停止条件在包含工序ST2和工序ST3的制程的实施次数到达规定次数时判定为满足。该规定次数可以为1次也可以为多次。规定次数为1次的情况下，不需要工序STJ。规定次数为多次的实施方式中，工序STJ中，被判定为不满足停止条件的情况下，再次按顺序实施工序ST2和工序ST3。另一方面，工序STJ中，被判定为满足停止条件的情况下，包括工序ST2和工序ST3的制程的实施结束。需要说明的是，规定次数为多次的实施方式中，各程序中的工序ST2的实施时间、工序ST3的实施时间分别被设定为比规定次数为1次的实施方式中的工序ST2的实施时间、工序ST3的实施时间短。这样，通过实施包括工序ST2和工序ST3的多次制程，第一区域R1与第二区域R2形成的空间的深度差异被保持得较小，并且能够进行第一区域R1和第二区域R2的蚀刻。

一个实施方式的方法MT中，工序ST2和工序ST3进行至基底层UL即将露出。即，实施工序ST2和工序ST3使得第一区域R1和第二区域R2在基底层上仅存少量。接着，实施工序ST4。工序ST4中，在等离子体处理装置的处理容器内，生成第三处理气体的等离子体。作为第三处理气体可以使用与第一处理气体相同的处理气体。

工序ST4中，处理容器内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，工序ST4中，静电卡盘的温度被设定为第三温度。第三温度为比第一温度高的温度。一个实施方式中，第三温度为70℃以上的温度。需要说明的是，晶圆W受到来自等离子体的辐射热，所以晶圆W的温度为比静电卡盘的温度高10℃～15℃左右的温度。因此，工序ST4中，晶圆W的温度被设定为80℃以上的温度。进而，工序ST4中，向处理容器内供给的第三处理气体被激发而生成了等离子体。

使用等离子体处理装置10的情况下，工序ST4中，从气体源组40的多个气体源中选择气体源，向处理容器12内供给第三处理气体。另外，通过排气 装置50，处理容器12内的空间的压力被调节为规定的压力。另外，通过制冷单元CU和加热器18h中的任一者，静电卡盘18的温度被设定为第三温度。进而，对下部电极16供给来自第一高频电源62的高频电力和第二高频电源64的高频偏压电力。由此，处理容器12内生成第三处理气体的等离子体。

工序ST4中，如图6所示，通过掩膜MSK的开口OP而露出的部分中，第一区域R1和第二区域R2进一步被蚀刻。由此，通过空间SP1和空间SP2，基底层UL露出。另外，工序ST4的蚀刻时，与工序ST2的蚀刻时同样地在掩膜MSK的表面以及划分出由蚀刻形成的空间的壁面形成有沉积物DP。

工序ST4中使用的第三处理气体的等离子体可以以实质上不蚀刻基底层的程度生成。另外，工序ST4中，由于静电卡盘的温度被设定为比较高温的第三温度，所以晶圆W的温度变高，活性种对于基底层UL的附着系数变小。因此，能够抑制在基底层UL露出期间由蚀刻所导致的基底层UL的损伤。

以上，对于实施方式的方法MT进行了说明，可以不限定于上述实施方式地进行各种变形而构成。例如，方法MT的实施中所使用的等离子体处理装置并非限定于电容耦合型等离子体处理装置，也可以为电感耦合型等离子体处理装置或者使用微波这样的表面波作为等离子体源的等离子体处理装置。另外，方法MT包括工序ST4，但也可以通过工序ST2和工序ST3的实施使基底层UL露出，省略工序ST4。

另外，为了避免第一处理气体与第二处理气体在等离子体处理装置的处理容器内以混合的状态生成等离子体，也可以在工序ST2与工序ST3之间设置不生成等离子体而用于将等离子体处理装置的处理容器内的气体由第一处理气体置换成第二处理气体的期间(以下，称为“气体置换期间”)。例如，使用等离子体处理装置10的情况下，在工序ST2与工序ST3之间的气体置换期间，在不向下部电极16供给来自第一高频电源62的高频电力的状态下将来自气体源组40的气体由第一处理气体切换成第二处理气体，使处理容器12内的气体由第一处理气体置换成第二处理气体。该气体置换期间是能够认为处理容器内的气体已经由第一处理气体置换成了第二处理气体的规定时间程 度的期间。

另一方面，也可以连续地实施工序ST2和工序ST3。即，也可以在工序ST2与工序ST3之间设置气体置换期间。例如，也可以在工序ST2的实施期间至工序ST3的实施期间连续地生成等离子体。需要说明的是，也可以分别在工序ST2的实施期间与工序ST3的实施期间，间歇地生成等离子体。即，也可以分别在工序ST2的实施期间与工序ST3的实施期间，交替地重复生成等离子体的期间和实质上不生成等离子体的期间。例如，也可以分别在工序ST2的实施期间与工序ST3的实施期间，作为等离子体生成用的高频电力利用脉冲调制后的高频电力。另外，与脉冲调制后的高频电力同步或相位反转地脉冲调制高频偏压电力。