蚀刻方法及等离子体处理装置与流程

本发明的示例性实施方式涉及一种蚀刻方法及等离子体处理装置。

背景技术：

在电子设备的制造中，对基板的含硅膜进行等离子体蚀刻。在对含硅膜进行等离子体蚀刻时，使用包含氟碳化物气体的处理气体。在美国专利申请公开第2016/0343580号说明书中记载有这种等离子体蚀刻。

技术实现要素：

本发明提供一种在对含硅膜进行等离子体蚀刻时保护基板的技术。

在一示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括工序(a)，所述工序(a)在等离子体处理装置的腔室内准备基板。基板包含含硅膜及掩模。掩模含有碳。蚀刻方法还包括工序(b)，所述工序(b)通过来自在腔室内由处理气体生成的等离子体的化学物种来对含硅膜进行蚀刻。处理气体包含卤素元素及磷。在工序(b)中，在掩模的表面上形成碳与磷的键合。

根据一示例性实施方式，变得能够在对含硅膜进行等离子体蚀刻时保护基板。

附图说明

图1是一示例性实施方式的蚀刻方法的流程图。

图2是可以适用图1所示的蚀刻方法的一例基板的局部放大剖视图。

图3是概略地表示一示例性实施方式的等离子体处理装置的图。

图4(a)是适用图1所示的蚀刻方法的一例基板的局部放大剖视图，图4(b)是通过从不包含磷的处理气体生成的等离子体进行蚀刻的一例基板的局部放大剖视图。

图5是关于一示例性实施方式的蚀刻方法的一例时序图。

图6(a)是表示针对在工序stp中对硅氧化膜进行蚀刻的实验例中所形成的保护膜pf进行xps分析的结果的图，图6(b)是表示针对在工序stp中对硅氮化膜进行了蚀刻的实验例中所形成的保护膜pf进行xps分析的结果的图。

图7是关于一示例性实施方式的蚀刻方法的另一例时序图。

图8是另一例基板的俯视图。

图9(a)是沿图8的ixa-ixa线剖切的剖视图，图9(b)是沿图8的ixb-ixb线剖切的剖视图。

图10是表示在第1实验中所求出的处理气体中的pf3气体的流量与硅氧化膜的蚀刻速率的关系的图表。

图11是表示在第1实验中所求出的处理气体中的pf3气体的流量与形成于硅氧化膜上的开口的最大宽度的关系的图表。

图12是表示在第1实验中所求出的处理气体中的pf3气体的流量与选择比的关系的图表。

图13是表示在第2实验中所求出的处理气体中的pf3气体的流量与ler及lwr各自的关系的图表。

图14是另一示例性实施方式的蚀刻方法(方法mt2)的流程图。

图15(a)是适用方法mt2的工序st22时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图15(b)是适用方法mt2的工序st23时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图15(c)是适用方法mt2之后的状态的一例基板的局部放大剖视图。

图16是又一示例性实施方式的蚀刻方法(方法mt3)的流程图。

图17(a)是适用方法mt3的工序stp3时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图17(b)是适用方法mt3之后的状态的一例基板的局部放大剖视图。

具体实施方式

以下，对各种示例性实施方式进行说明。

在一示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括工序(a)，所述工序(a)在等离子体处理装置的腔室内准备基板。基板包含含硅膜及掩模。掩模含有碳。蚀刻方法还包括工序(b)，所述工序(b)通过来自在腔室内由处理气体生成的等离子体的化学物种来对含硅膜进行蚀刻。处理气体包含卤素元素及磷。在工序(b)中，在掩模的表面上形成碳与磷的键合。卤素元素可以为氟。

在上述实施方式的蚀刻方法中，形成于掩模的表面上的碳与磷的键合具有高于掩模中的碳之间的键合的键合能。因此，根据上述实施方式的蚀刻方法，在对含硅膜进行等离子体蚀刻时，掩模受到保护。因此，根据上述实施方式，变得能够在对含硅膜进行等离子体蚀刻时保护基板。并且，根据上述实施方式的蚀刻方法，对含硅膜进行等离子体蚀刻时的掩模的形状的劣化得到抑制。

在一示例性实施方式中，含硅膜可以包括硅氧化膜。含硅膜还可以包括硅氮化膜、多晶硅膜、含碳硅膜及低介电常数膜中的至少一个。

在一示例性实施方式中，掩模可以包括在含硅膜上该掩模相对于由该掩模划分的开口所占的比例高的部分和该比例低的部分。掩模相对于开口所占的比例高的部分为致密地形成掩模的部分(以下，称为“致密区域”)。掩模相对于开口所占的比例低的部分为粗糙地形成掩模的部分(以下，称为“粗糙区域”)。通常，针对粗糙区域中的掩模，通过含硅膜的等离子体蚀刻进行比致密区域中的掩模更多的蚀刻。然而，在该实施方式中，掩模由形成于其表面上的碳与磷的键合保护。因此，粗糙区域中的掩模的蚀刻量减少。其结果，粗糙区域中的掩模的蚀刻量与致密区域中的掩模的蚀刻量的差异减少。进而，具有粗糙区域及致密区域这两个的掩模的形状的劣化得到抑制。

在一示例性实施方式中，蚀刻方法还可以包括在对工序(b)中通过蚀刻而形成的开口进行划分的侧壁面上形成保护膜的工序(c)。保护膜包含处理气体中所包含的磷。工序(b)和工序(c)可以同时进行。保护膜可以包含磷与氧的键合和/或磷与硅的键合。

在一示例性实施方式中，处理气体可以包含含氟气体及含磷气体。

在一示例性实施方式中，处理气体可以包含pf3、pcl3、pf5，pcl5，pocl3、ph3、pbr3及pbr5中的至少一个作为包含磷的分子。

在一示例性实施方式中，处理气体还可以包含烃、氢氟碳化物或氟碳化物。

在一示例性实施方式中，包括电偏置的脉冲的脉冲波可以被周期性地施加至在工序(b)中支撑基板的基板支撑器内的下部电极。对脉冲波的周期进行限定的频率可以为1hz以上且100khz以下。在脉冲波的周期的时间长度中，将电偏置的脉冲施加至下部电极的时间长度所占的比例可以为50％以上且99％以下。电偏置可以为高频功率，并且电偏置的脉冲中的高频功率的电平可以为2kw以上。

在一示例性实施方式中，在开始工序(b)时，可以将基板的温度设定为0℃以下的温度。

在另一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支撑器、气体供给部及等离子体生成部。基板支撑器被构成为在腔室内支撑基板。基板包含含硅膜及掩模。掩模含有碳。气体供给部被构成为将用于对含硅膜进行蚀刻的处理气体供给至腔室内。处理气体包含卤素元素及磷。等离子体生成部被构成为在腔室内由处理气体生成等离子体，以对含硅膜进行蚀刻并在掩模的表面上形成碳与磷的键合。卤素元素可以为氟。

在又一示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括工序(a1)，所述工序(a1)准备基板。基板包括含硅膜及设置于该含硅膜上的掩模。蚀刻方法还包括工序(b1)，所述工序(b1)通过向基板供给磷化学物种来使在含硅膜中划分开口的侧壁面不活泼化。蚀刻方法还包括工序(c1)，所述工序(c1)通过向基板供给卤素化学物种来对含硅膜进行蚀刻。

上述实施方式的蚀刻方法中，含硅膜的侧壁面因磷而不活泼化(或钝化)。即，进行侧壁面的钝化。因此，根据上述实施方式的蚀刻方法，侧壁面受到保护，以便抑制在含硅膜的等离子体蚀刻期间向含硅膜的横向蚀刻。因此，根据上述实施方式的蚀刻方法，变得能够在对含硅膜进行等离子体蚀刻时保护基板。

在一示例性实施方式中，掩模可以含有碳。在工序(b1)中，可以在掩模的表面上形成碳与磷的键合。

在一示例性实施方式中，含硅膜可以包括硅氧化膜，并且在工序(b1)中，可以在侧壁面上形成磷与氧的键合。

在一示例性实施方式中，可以同时进行工序(b1)和工序(c1)。

在一示例性实施方式中，可以反复进行工序(b1)和工序(c1)。

在一示例性实施方式中，工序(b1)及工序(c1)可以在等离子体处理装置的腔室内容纳有基板的状态下执行。

在一示例性实施方式中，磷化学物种可以通过生成含磷气体的等离子体来生成，并且卤素化学物种可以通过生成含卤素气体的等离子体来生成。

在一示例性实施方式中，含卤素气体可以包含含氟气体。在一示例性实施方式中，含氟气体可以包含氟化氢、氟化碘及氟碳化物中的至少一个。

在一示例性实施方式中，含磷气体可以不包含氟。在一示例性实施方式中，含磷气体可以包含pcl3或pocl3。

在又一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支撑器、气体供给部、等离子体生成部及控制部。基板支撑器被构成为在腔室内支撑基板。基板包括含硅膜及设置于该含硅膜上的掩模。气体供给部被构成为将含磷气体及含卤素气体供给至腔室内。等离子体生成部被构成为在腔室内从气体生成等离子体。控制部被构成为控制气体供给部及等离子体生成部。控制部控制气体供给部及等离子体生成部，以便为了生成使在含硅膜中划分开口的侧壁面不活泼化的磷化学物种，向腔室内供给含磷气体并从含磷气体生成等离子体。控制部控制气体供给部及等离子体生成部，以便为了生成对含硅膜进行蚀刻的卤素化学物种，向腔室内供给含卤素气体并从含卤素气体生成等离子体。

在又一示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括工序(a2)，所述工序(a2)在等离子体处理装置的腔室内准备基板。基板包括含硅膜。蚀刻方法还包括工序(b2)，所述工序(b2)通过来自在腔室内由处理气体生成的等离子体的化学物种来对含硅膜进行蚀刻。处理气体包含卤素元素及磷。

根据上述实施方式，包含硅和在处理气体中所包含的磷的保护膜形成于侧壁面上，所述侧壁面划分通过蚀刻而形成于含硅膜上的开口。在侧壁面被该保护膜保护的同时，对含硅膜进行蚀刻。因此，变得能够在含硅膜的等离子体蚀刻时抑制横向蚀刻。

在一示例性实施方式中，蚀刻方法还可以包括在对通过工序(b2)中的蚀刻而形成的开口进行划分的侧壁面上形成保护膜的工序(c2)。该保护膜包含处理气体中所包含的磷。工序(b2)和工序(c2)可以同时进行。

在一示例性实施方式中，处理气体可以包含pf3、pcl3、pf5，pcl5，pocl3、ph3、pbr3及pbr5中的至少一个作为包含磷的分子。

在一示例性实施方式中，处理气体还可以包含碳及氢。

在一示例性实施方式中，处理气体可以包含h2、hf、cxhy、cshtfu及nh3中的至少一个作为包含氢的分子。其中，x、y、s、t及u分别为自然数。

在一示例性实施方式中，卤素元素可以为氟。

在一示例性实施方式中，处理气体还可以包含氧。

在一示例性实施方式中，含硅膜可以为含硅介电体膜。

在一示例性实施方式中，含硅膜可以包括硅氧化膜、硅氮化膜及硅膜中的至少一个膜。

在一示例性实施方式中，含硅膜可以包括具有彼此不同的膜种类的两个以上的含硅膜。

在一示例性实施方式中，两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜及硅氮化膜。或者，两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜及硅膜。或者，两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜、硅氮化膜及硅膜。

在一示例性实施方式中，基板还可以具有设置于含硅膜上的掩模。

在一示例性实施方式中，在开始工序(b2)时，可以将基板的温度设定为0℃以下的温度。

在又一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支撑器、气体供给部及高频电源。基板支撑器被构成为在腔室内支撑基板。气体供给部被构成为将用于对含硅膜进行蚀刻的处理气体供给至腔室内。处理气体包含卤素元素及磷。高频电源被构成为产生高频功率以在腔室内由处理气体生成等离子体。

以下，参考附图对各种示例性实施方式进行详细地说明。另外，在各附图中，对相同或等同的部分标注相同的符号。

图1是一示例性实施方式的蚀刻方法的流程图。图1所示的蚀刻方法(以下，称为“方法mt”)适用于具有含硅膜的基板。方法mt中，对含硅膜进行蚀刻。

图2是可以适用图1所示的蚀刻方法的一例基板的局部放大剖视图。图2所示的基板w可以用于如dram、3d-nand那样的设备的制造中。基板w具有含硅膜sf。基板w还可以具有基底区域ur。含硅膜sf可以设置于基底区域ur上。含硅膜sf可以为含硅介电体膜。含硅介电体膜可以包括硅氧化膜或硅氮化膜。含硅介电体膜只要为含有硅的膜，则也可以为具有其他膜种类的膜。并且，含硅膜sf可以包括硅膜(例如，多晶硅膜)。并且，含硅膜sf可以包括硅氮化膜、多晶硅膜、含碳硅膜及低介电常数膜中的至少一个。含碳硅膜可以包括sic膜和/或sioc膜。低介电常数膜含有硅，并且可以用作层间绝缘膜。并且，含硅膜sf可以包括具有彼此不同的膜种类的两个以上的含硅膜。两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜及硅氮化膜。含硅膜sf例如可以为包括交替层叠的一个以上的硅氧化膜及一个以上的硅氮化膜的多层膜。含硅膜sf可以为包括交替层叠的多个硅氧化膜及多个硅氮化膜的多层膜。或者，两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜及硅膜。含硅膜sf例如可以为包括交替层叠的一个以上的硅氧化膜及一个以上的硅膜的多层膜。含硅膜sf可以为包括交替层叠的多个硅氧化膜及多个多晶硅膜的多层膜。或者，两个以上的含硅膜可以包括硅氧化膜、硅氮化膜及硅膜。

基板w还可以具有掩模mk。掩模mk设置于含硅膜sf上。掩模mk由具有比在工序st2中的含硅膜sf的蚀刻速率低的蚀刻速率的材料形成。掩模mk可以由有机材料形成。即，掩模mk可以含有碳。掩模mk例如可以由非晶质碳膜、光致抗蚀剂膜或旋涂碳膜(soc膜)形成。或者，掩模mk可以由如含硅抗反射膜那样的含硅膜形成。或者，掩模mk可以为由如氮化钛、钨、碳化钨那样的含金属材料形成的含金属掩模。掩模mk可以具有3μm以上的厚度。

掩模mk被图案化。即，掩模mk具有在工序st2中转印于含硅膜sf上的图案。若掩模mk的图案被转印于含硅膜sf上，则在含硅膜sf上形成如孔或沟槽那样的开口(凹部)。在工序st2中，形成于含硅膜sf上的开口的纵横比可以为20以上，也可以为30以上、40以上或50以上。另外，掩模mk可以具有线和空间图案。

方法mt中，为了含硅膜sf的蚀刻而使用等离子体处理装置。图3是概略地表示一示例性实施方式的等离子体处理装置的图。图3所示的等离子体处理装置1具备腔室10。腔室10在其内部提供内部空间10s。腔室10包括腔室主体12。腔室主体12具有大致圆筒形状。腔室主体12例如由铝形成。在腔室主体12的内壁面上设置有具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜可以由氧化铝、氧化钇等陶瓷形成。

在腔室主体12的侧壁上形成有通道12p。基板w通过通道12p在内部空间10s与腔室10的外部之间被传送。通道12p通过闸阀12g开闭。闸阀12g沿腔室主体12的侧壁设置。

在腔室主体12的底部设置有支撑部13。支撑部13由绝缘材料形成。支撑部13具有大致圆筒形状。支撑部13在内部空间10s中从腔室主体12的底部向上方延伸。支撑部13支撑基板支撑器14。基板支撑器14被构成为在内部空间10s中支撑基板w。

基板支撑器14具有下部电极18及静电卡盘20。基板支撑器14还可以具有电极板16。电极板16由铝等导体形成，并且具有大致圆盘形状。下部电极18设置于电极板16上。下部电极18由铝等导体形成，并且具有大致圆盘形状。下部电极18与电极板16电连接。

静电卡盘20设置于下部电极18上。基板w载置于静电卡盘20的上表面上。静电卡盘20具有主体及电极。静电卡盘20的主体具有大致圆盘形状，并且由电介体形成。静电卡盘20的电极为膜状电极，并且设置于静电卡盘20的主体内。静电卡盘20的电极经由开关20s与直流电源20p连接。若向静电卡盘20的电极施加来自直流电源20p的电压，则在静电卡盘20与基板w之间产生静电引力。基板w通过其静电引力而被吸引到静电卡盘20，并被静电卡盘20保持。

在基板支撑器14上配置有边缘环25。边缘环25为环状部件。边缘环25可以由硅、碳化硅或石英等形成。基板w配置于静电卡盘20上且被边缘环25包围的区域内。

在下部电极18的内部设置有流路18f。从设置于腔室10的外部的冷却器单元经由配管22a向流路18f供给热交换介质(例如，制冷剂)。供给至流路18f的热交换介质经由配管22b返回至冷却器单元。等离子体处理装置1中，通过热交换介质与下部电极18的热交换来调整载置于静电卡盘20上的基板w的温度。

在等离子体处理装置1中设置有气体供给线24。气体供给线24将来自传热气体供给机构的传热气体(例如，he气体)供给至静电卡盘20的上表面与基板w的背面之间的间隙。

等离子体处理装置1还具备上部电极30。上部电极30设置于基板支撑器14的上方。上部电极30经由部件32支撑于腔室主体12的上部。部件32由具有绝缘性的材料形成。上部电极30和部件32封闭腔室主体12的上部开口。

上部电极30可以包括顶板34及支撑体36。顶板34的下表面为内部空间10s的一侧的下表面，并且划分内部空间10s。顶板34可以由所产生的焦耳热少的低电阻的导电体或半导体形成。顶板34具有沿其板厚方向贯穿顶板34的多个气体排出孔34a。

支撑体36能够装卸自如地支撑顶板34。支撑体36由铝等导电材料形成。在支撑体36的内部设置有气体扩散室36a。支撑体36具有从气体扩散室36a向下方延伸的多个气体孔36b。多个气体孔36b分别与多个气体排出孔34a连通。在支撑体36中形成有气体导入口36c。气体导入口36c与气体扩散室36a连接。在气体导入口36c中连接有气体供给管38。

在气体供给管38中经由流量控制器组41及阀组42连接有气体源组40。由流量控制器组41及阀组42构成气体供给部。气体供给部还可以包括气体源组40。气体源组40包括多个气体源。多个气体源包括在方法mt中所使用的处理气体的源。流量控制器组41包括多个流量控制器。流量控制器组41的多个流量控制器分别为质流控制器或压力控制式流量控制器。阀组42包括多个开闭阀。气体源组40的多个气体源分别经由与流量控制器组41对应的流量控制器及与阀组42对应的开闭阀与气体供给管38连接。

等离子体处理装置1中，沿腔室主体12的内壁面及支撑部13的外周能够装卸自如地设置有屏蔽件46。屏蔽件46防止反应副产物附着于腔室主体12上。关于屏蔽件46，例如通过在由铝形成的母材的表面上形成具有耐腐蚀性的膜而构成。具有耐腐蚀性的膜可以由氧化钇等陶瓷形成。

在支撑部13与腔室主体12的侧壁之间设置有挡板48。关于挡板48，例如通过在由铝形成的部件的表面上形成具有耐腐蚀性的膜(氧化钇等膜)而构成。在挡板48上形成有多个贯穿孔。在挡板48的下方且腔室主体12的底部设置有排气口12e。对于排气口12e来说，经由排气管52连接有排气装置50。排气装置50包括压力调节阀及涡轮分子泵等真空泵。

等离子体处理装置1具备高频电源62及偏置电源64。高频电源62为产生高频功率hf的电源。高频功率hf具有适于生成等离子体的第1频率。第1频率例如为在27mhz～100mhz的范围内的频率。高频电源62经由匹配器66及电极板16与下部电极18连接。匹配器66具有用于使高频电源62的负载侧(下部电极18侧)的阻抗与高频电源62的输出阻抗匹配的电路。另外，高频电源62可以经由匹配器66与上部电极30连接。高频电源62构成一例等离子体生成部。

偏置电源64为产生电偏置的电源。偏置电源64与下部电极18电连接。电偏置具有第2频率。第2频率低于第1频率。第2频率例如为在400khz～13.56mhz的范围内的频率。在与高频功率hf一起使用的情况下，将电偏置施加至下部电极18，以便将离子引入到基板w。若将电偏置施加至下部电极18，则载置于基板支撑器14上的基板w的电位在由第2频率限定的周期内变动。

在一实施方式中，电偏置可以为具有第2频率的高频功率lf。在与高频功率hf一起使用的情况下，高频功率lf用作高频偏置功率，所述高频偏置功率用于将离子引入到基板w。被构成为产生高频功率lf的偏置电源64经由匹配器68及电极板16与下部电极18连接。匹配器68具有用于使偏置电源64的负载侧(下部电极18侧)的阻抗与偏置电源64的输出阻抗匹配的电路。

另外，使用高频功率lf而不使用高频功率hf，即，可以仅使用单个高频功率来生成等离子体。在这种情况下，高频功率lf的频率可以为大于13.56mhz的频率(例如，40mhz)。并且，在这种情况下，等离子体处理装置1可以不具备高频电源62及匹配器66。在这种情况下，偏置电源64构成一例等离子体生成部。

在另一实施方式中，电偏置可以为直流电压的脉冲波。关于直流电压的脉冲波，周期性地产生并施加至下部电极18。直流电压的脉冲波的周期由第2频率限定。直流电压的脉冲波的周期包括两个期间。两个期间中的一个期间内的直流电压为负极性直流电压。两个期间中的一个期间内的直流电压的电平(即，绝对值)高于两个期间中的另一个期间内的直流电压的电平(即，绝对值)。另一个期间内的直流电压可以为负极性或正极性。另一个期间内的直流电压的电平可以为零。在该实施方式中，偏置电源64经由低通滤波器及电极板16与下部电极18连接。

在一实施方式中，偏置电源64可以将电偏置的连续波提供至下部电极18。即，偏置电源64可以将电偏置连续地提供至下部电极18。在执行方法mt的工序stp或工序st2及工序st3的期间，将电偏置的连续波施加至下部电极18。

在另一实施方式中，偏置电源64可以将电偏置的脉冲波提供至下部电极18。电偏置的脉冲波可以被周期性地施加至下部电极18。电偏置的脉冲波的周期由第3频率限定。第3频率低于第2频率。第3频率例如为1hz以上且200khz以下。在其他例中，第3频率可以为5hz以上且100khz以下。

电偏置的脉冲波的周期包括两个期间，即h期间及l期间。h期间内的电偏置的电平(即，电偏置的脉冲的电平)高于l期间内的电偏置的电平。即，可以通过增加或减少电偏置的电平来将电偏置的脉冲波施加至下部电极18。l期间内的电偏置的电平可以大于零。或者，l期间内的电偏置的电平可以为零。即，关于电偏置的脉冲波，可以通过交替切换电偏置对下部电极18的供给与停止供给来施加至下部电极18。其中，在电偏置为高频功率lf的情况下，电偏置的电平为高频功率lf的功率电平。在电偏置为高频功率lf的情况下，电偏置的脉冲中的高频功率lf的电平可以为2kw以上。在电偏置为负极性直流电压的脉冲波的情况下，电偏置的电平为负极性直流电压的绝对值的有效值。电偏置的脉冲波的占空比，即在电偏置的脉冲波的周期中h期间所占的比例例如为1％以上且80％以下。在另一例中，电偏置的脉冲波的占空比可以为5％以上且50％以下。或者，电偏置的脉冲波的占空比可以为50％以上且99％以下。为了执行方法mt的工序st2及工序st3，可以将电偏置的脉冲波施加至下部电极18。

在一实施方式中，高频电源62可以供给高频功率hf的连续波。即，高频电源62可以连续地供给高频功率hf。在执行方法mt的工序stp或工序st2及工序st3的期间，可以供给高频功率hf的连续波。

在另一实施方式中，高频电源62可以供给高频功率hf的脉冲波。关于高频功率hf的脉冲波，可以周期性地供给。高频功率hf的脉冲波的周期由第4频率限定。第4频率低于第2频率。在一实施方式中，第4频率与第3频率相同。高频功率hf的脉冲波的周期包括两个期间，即h期间及l期间。h期间内的高频功率hf的功率电平高于两个期间中的l期间内的高频功率hf的功率电平。l期间内的高频功率hf的功率电平可以大于零，也可以为零。

另外，高频功率hf的脉冲波的周期可以与电偏置的脉冲波的周期同步。高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间可以与电偏置的脉冲波的周期中的h期间同步。或者，高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间可以不与电偏置的脉冲波的周期中的h期间同步。高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间的时间长度可以与电偏置的脉冲波的周期中的h期间的时间长度相同，也可以不同。

在等离子体处理装置1中进行等离子体处理的情况下，从气体供给部向内部空间10s供给气体。并且，通过供给高频功率hf和/或电偏置来在上部电极30与下部电极18之间生成高频电场。所生成的高频电场从内部空间10s中的气体生成等离子体。

等离子体处理装置1还可以具备控制部80。控制部80可以为具备处理器、存储器等存储部、输入装置、显示装置、信号的输入/输出接口等的计算机。控制部80控制等离子体处理装置1的各部。控制部80中，操作员能够使用输入装置来进行指令的输入操作等以管理等离子体处理装置1。并且，控制部80中，能够通过显示装置来将等离子体处理装置1的操作状况可视化并显示。而且，在存储部中存储有控制程序及配方数据。控制程序由处理器执行，以便在等离子体处理装置1中执行各种处理。处理器执行控制程序，并根据配方数据控制等离子体处理装置1的各部。

再次参考图1。以下，关于方法mt，以方法mt使用等离子体处理装置1适用于图2所示的基板w的情况为例进行说明。在使用等离子体处理装置1的情况下，可以通过由控制部80控制等离子体处理装置1的各部来在等离子体处理装置1中执行方法mt。在以下说明中，对由用于执行方法mt的控制部80进行的等离子体处理装置1的各部的控制也进行说明。

在以下说明中，除了图1以外，参考图4(a)、图4(b)及图5。图4(a)是适用图1所示的蚀刻方法的一例基板的局部放大剖视图，图4(b)是通过从不包含磷的处理气体生成的等离子体进行蚀刻的一例基板的局部放大剖视图。图5是一示例性实施方式的蚀刻方法的一例时序图。在图5中，横轴表示时间。在图5中，纵轴表示高频功率hf的功率电平、电偏置的电平及处理气体的供给状态。高频功率hf的“l”电平表示未供给高频功率hf或者高频功率hf的功率电平低于由“h”表示的功率电平。电偏置的“l”电平表示未将电偏置施加至下部电极18或者电偏置的电平低于由“h”表示的电平。并且，处理气体的供给状态的“on”表示将处理气体供给至腔室10内，处理气体的供给状态的“off”表示停止向腔室10内供给处理气体。

如图1所示，方法mt在工序st1中开始。在工序st1中，在腔室10内准备基板w。基板w在腔室10内载置于静电卡盘20上，并被静电卡盘20保持。另外，基板w可以具有300mm的直径。

方法mt中，接着执行工序stp。在工序stp中，对基板w执行等离子体处理。在工序stp中，在腔室10内由处理气体生成等离子体。方法mt包括工序st2。工序st2在工序stp的执行期间进行。方法mt还可以包括工序st3。工序st3在工序stp的执行期间进行。工序st2和工序st3可以同时进行，或者也可以彼此独立地进行。

在工序st2中，含硅膜sf在工序stp中通过来自在腔室10内由处理气体生成的等离子体的化学物种来进行蚀刻。在工序st3中，保护膜pf在工序stp中通过来自在腔室10内由处理气体生成的等离子体的化学物种来形成于基板w上。保护膜pf形成于划分形成于含硅膜sf上的开口的侧壁面上。

在工序stp中所使用的处理气体包含卤素元素及磷。在处理气体中所包含的卤素元素可以为氟。即，处理气体可以包含含氟气体。处理气体可以包含至少一个含卤素分子。处理气体可以包含氟碳化物及氢氟碳化物中的至少一个作为至少一个含卤素分子。氟碳化物例如为cf4、c2f6、c3f6、c3f8、c4f6、c4f8及c5f8等中的至少一个。氢氟碳化物例如为ch2f2、chf3及ch3f等中的至少一个。

处理气体可以包含至少一个含磷分子。即，处理气体可以包含至少一个含磷气体。含磷气体可以为包含磷和卤素这两种的气体。含磷分子可以为如十氧化四磷(p4o10)、八氧化四磷(p4o8)、六氧化四磷(p4o6)那样的氧化物。十氧化四磷有时称为五氧化二磷(p2o5)。含磷分子可以为包含磷和卤素这两种的分子。含磷分子可以为如三氟化磷(pf3)、五氟化磷(pf5)、三氯化磷(pcl3)、五氯化磷(pcl5)、三溴化磷(pbr3)、五溴化磷(pbr5)、碘化磷(pi3)那样的卤化物。含磷分子可以为如氟化磷酰(pof3)、氯化磷酰(pocl3)、溴化磷酰(pobr3)那样的卤化磷酰。含磷分子可以为膦(ph3)、磷化钙(ca3p2)、磷酸(h3po4)、磷酸钠(na3po4)、六氟磷酸(hpf6)等。含磷分子可以为氟膦类(hxpfy)。其中，x与y之和为3或5。作为氟膦类，例示出hpf2、h2pf3。处理气体可以包含上述含磷分子中的一个以上的含磷分子作为至少一个含磷分子。例如，处理气体可以包含pf3、pcl3、pf5，pcl5，pocl3、ph3、pbr3及pbr5中的至少一个作为至少一个含磷分子。另外，在处理气体中所包含的各含磷分子为液体或固体的情况下，可以通过加热等使其气化而供给至腔室10内。

在工序st2中所使用的处理气体还可以包含碳及氢。处理气体可以包含h2、氟化氢(hf)、烃(cxhy)、氢氟碳化物(cshtfu)及nh3中的至少一个作为包含氢的分子。烃例如为ch4或c3h6。处理气体可以包含上述烃、上述氢氟碳化物及氟碳化物(cvfw)中的至少一个作为包含碳的分子。其中，x、y、s、t、u、v及w分别为自然数。处理气体还可以包含氧。处理气体可以包含含氧气体(例如，o2)。或者，处理气体可以不包含氧。

在一实施方式中，处理气体可以包含第1气体及第2气体。第1气体为不含有磷的气体。第1气体可以包含卤素元素。第1气体可以包含上述至少一个含卤素分子的气体。第1气体还可以包含碳及氢。第1气体还可以包含上述包含氢的分子的气体和/或包含碳的分子的气体。第1气体还可以包含氧。第1气体可以包含o2气体。或者，第1气体可以不包含氧。第2气体为含磷气体。第2气体可以包含上述至少一个含磷分子的气体。

在工序stp中所使用的处理气体中，作为第2气体的流量与第1气体的流量之比的流量比可以设定为大于0且0.5以下。流量比可以设定为0.075以上且0.3以下。流量比可以设定为0.1以上且0.25以下。

在工序stp中，腔室10内的气体的压力被设定为指定的压力。在工序stp中，腔室10内的气体的压力可以设定为10mtorr(1.3pa)以上且100mtorr(13.3pa)以下的压力。并且，在工序stp中，为了在腔室10内由处理气体生成等离子体而供给高频功率hf。如图5中的实线所示，在工序stp中，可以供给高频功率hf的连续波。在工序stp中，可以使用高频功率lf来代替高频功率hf。在工序stp中，可以供给高频功率hf及电偏置这两种。如图5中的实线所示，在工序stp中，可以将电偏置的连续波施加至下部电极18。高频功率hf的功率的电平可以设定为2kw以上且10kw以下的电平。高频功率lf的电平可以设定为2kw(基板w的每单位面积的功率的电平中为2.83w/cm²)以上的电平。高频功率lf的电平可以设定为10kw(基板w的每单位面积的功率的电平中为14.2w/cm²)以上的电平。

为了执行工序stp，控制部80控制气体供给部以将处理气体供给至腔室10内。并且，控制部80控制排气装置50以将腔室10内的气体的压力设定为指定的压力。并且，控制部80控制等离子体生成部以由处理气体生成等离子体。等离子体处理装置1中，控制部80控制高频电源62及偏置电源64以供给高频功率hf、高频功率lf或高频功率hf及电偏置。

在一实施方式的方法mt中，在开始工序st2(或工序stp)时的基板w的温度可以设定为0℃以下的温度。若将基板w的温度设定为这种温度，则工序st2中的含硅膜sf的蚀刻速率变高。为了设定在开始工序st2时的基板w的温度，控制部80可以控制冷却器单元。另外，在工序st2(或工序stp)的执行期间的基板w的温度可以为200℃以下的温度。

在一实施方式中，方法mt还可以包括工序stt。工序stt在工序st2(或工序stp)之前执行。在工序stt中，基板w的温度被设定为0℃以下的温度。在开始工序st2时的基板w的温度在工序stt中设定。在工序stt中，为了设定基板w的温度，控制部80可以控制冷却器单元。

在工序st2中，通过来自由处理气体生成的等离子体的卤素化学物种来对含硅膜sf进行蚀刻。在一实施方式中，对从含硅膜sf的整个区域中的掩模mk暴露的部分进行蚀刻(参考图4(a))。

在处理气体包含如pf3那样含有磷和卤素元素的分子作为含磷分子的情况下，源自该分子的卤素化学物种有助于含硅膜sf的蚀刻。因此，在工序st2中，如pf3那样含有磷和卤素元素的含磷分子增加含硅膜sf的蚀刻速率。

并且，在掩模mk含有碳的情况下，在工序st2中，在掩模的表面上形成碳与磷的键合。形成于掩模mk的表面上的碳与磷的键合具有高于掩模mk中的碳之间的键合的键合能。因此，根据方法mt，在含硅膜sf的等离子体蚀刻时，掩模mk受到保护。并且，在含硅膜sf的等离子体蚀刻时，掩模mk的形状的劣化得到抑制。因此，根据方法mt，变得能够在膜的等离子体蚀刻时保护基板。

在一实施方式中，如图1所示，方法mt还可以包括工序st3。在工序st3中，保护膜pf形成于对通过工序st2的蚀刻而形成于含硅膜sf上的开口进行划分的侧壁面上(参考图4(a))。保护膜pf在工序stp中通过来自在腔室10内由处理气体生成的等离子体的化学物种来形成。在一实施方式中，工序st3可以与工序st2同时进行。如图4(a)所示，在一实施方式中，保护膜pf可以形成为其厚度沿形成于含硅膜sf上的开口的深度方向减小。

保护膜pf包含硅及在工序stp中所使用的处理气体中所包含的磷。在一实施方式中，保护膜pf还可以包含处理气体中所包含的碳和/或氢。在一实施方式中，保护膜pf还可以包含处理气体中所包含或者含硅膜sf中所包含的氧。在一实施方式中，保护膜pf可以包含磷与氧的键合。

图6(a)是表示针对在工序stp中对硅氧化膜进行蚀刻的实验例中所形成的保护膜pf进行xps分析的结果的图，图6(b)是表示针对在工序stp中对硅氮化膜进行了蚀刻的实验例中所形成的保护膜pf进行xps分析的结果的图。图6(a)及图6(b)分别表示p2p频谱。将实验例的工序stp的条件示于以下。

＜工序stp的条件＞

腔室10内的气体的压力：100mtorr(13.33pa)

处理气体：50sccm的pf3气体及150sccm的ar气体

高频功率hf(连续波)：40mhz、4500w

高频功率lf(连续波)：400khz、7000w

基板的温度(蚀刻开始前的基板支撑器的温度)：-70℃

工序stp的执行期间的时间长度：30秒钟

根据在工序stp中对硅氧化膜进行了蚀刻的实验例，作为保护膜pf的xps分析的结果，如图6(a)所示，观察到si-o的键合峰和p-o的键合峰。并且，根据在工序stp中对硅氮化膜进行了蚀刻的实验例，作为保护膜pf的xps分析的结果，如图6(b)所示，观察到si-p的键合峰和p-n的键合峰。

若处理气体不包含磷，则如图4(b)所示，含硅膜sf还横向蚀刻。其结果，形成于含硅膜sf上的开口的宽度局部变宽。例如，形成于含硅膜sf上的开口的宽度在掩模mk的附近局部变宽。

另一方面，方法mt中，保护膜pf形成于对通过蚀刻而形成于含硅膜sf上的开口进行划分的侧壁面上。在侧壁面被该保护膜pf保护的同时，对含硅膜sf进行蚀刻。因此，根据方法mt，变得能够在含硅膜sf的等离子体蚀刻时抑制横向蚀刻。

在一实施方式中，在继续进行工序stp的期间即在工序stp中由处理气体生成等离子体的期间内，可以依次执行各自包括工序st2和工序st3的一个以上的循环。在工序stp中，可以依次执行两个以上的循环。

在一实施方式中，如图5中的虚线所示，可以将上述电偏置的脉冲波在工序stp中从偏置电源64施加至下部电极18。即，在由处理气体生成的等离子体存在于腔室10内时，可以将电偏置的脉冲波从偏置电源64施加至下部电极18。在该实施方式中，工序st2的含硅膜sf的蚀刻主要在电偏置的脉冲波的周期内的h期间内产生。并且，工序st3的保护膜pf的形成主要在电偏置的脉冲波的周期内的l期间内产生。

另外，在电偏置为高频功率lf的情况下，在电偏置的脉冲波的周期内的h期间内，高频功率lf的功率电平可以设定为2kw以上的电平。在电偏置的脉冲波的周期内的h期间内，高频功率lf的功率电平可以设定为10kw以上的电平。

在一实施方式中，如图5中的虚线所示，可以将上述高频功率hf的脉冲波在工序stp中供给。在高频功率hf的脉冲波的周期内的h期间内，高频功率hf的功率电平可以设定为1kw以上且10kw以下的电平。如图5所示，高频功率hf的脉冲波的周期可以与电偏置的脉冲波的周期同步。如图5所示，高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间可以与电偏置的脉冲波的周期中的h期间同步。或者，高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间可以不与电偏置的脉冲波的周期中的h期间同步。高频功率hf的脉冲波的周期中的h期间的时间长度可以与电偏置的脉冲波的周期中的h期间的时间长度相同，也可以不同。

图7是关于一示例性实施方式的蚀刻方法的另一例时序图。在图7中，横轴表示时间。在图7中，纵轴表示高频功率hf的功率电平、电偏置的电平、第1气体的供给状态及第2气体的供给状态。高频功率hf的“l”电平表示未供给高频功率hf或者高频功率hf的功率电平低于由“h”表示的功率电平。电偏置的“l”电平表示未将电偏置施加至下部电极18或者电偏置的电平低于由“h”表示的电平。并且，第1气体的供给状态的“on”表示将第1气体供给至腔室10内，第1气体的供给状态的“off”表示停止向腔室10内供给第1气体。并且，第2气体的供给状态的“on”表示将第2气体供给至腔室10内，第2气体的供给状态的“off”表示停止向腔室10内供给第2气体。

如图7所示，在工序stp中，第1气体和第2气体可以彼此交替地供给至腔室10内。工序st2的含硅膜sf的蚀刻主要在将第1气体供给至腔室10内的期间内产生。并且，工序st3的保护膜pf的形成主要在将第2气体供给至腔室10内的期间内产生。

如图7中的实线所示，在工序stp中，可以供给高频功率hf的连续波。或者，与图5所示的高频功率hf的脉冲波相同地，在工序stp中，可以供给高频功率hf的脉冲波。高频功率hf的脉冲波在图7中由虚线表示。高频功率hf的脉冲波的周期内的h期间与将第1气体供给至腔室10内的期间同步或者部分重复。并且，高频功率hf的脉冲波的周期内的l期间与将第2气体供给至腔室10内的期间同步或者部分重复。

并且，如图7中的实线所示，在工序stp中，可以将电偏置的连续波施加至下部电极18。或者，与图5所示的电偏置的脉冲波相同地，在工序stp中，可以将电偏置的脉冲波施加至下部电极18。电偏置的脉冲波在图7中由虚线表示。电偏置的脉冲波的周期内的h期间与将第1气体供给至腔室10内的期间同步或者部分重复。并且，电偏置的脉冲波的周期内的l期间与将第2气体供给至腔室10内的期间同步或者部分重复。

以下，参考图8、图9(a)及图9(b)。图8是另一例基板的俯视图。图9(a)是沿图8的ixa-ixa线剖切的剖视图，图9(b)是沿图8的ixb-ixb线剖切的剖视图。适用方法mt的基板可以具有如图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w那样的掩模mk。即，适用方法mt的基板的掩模可以包括在含硅膜sf上该掩模相对于由该掩模划分的开口所占的比例高的部分和其比例低的部分。

图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w的掩模mk含有碳。掩模mk例如由非晶质碳膜、光致抗蚀剂膜或旋涂碳膜(soc膜)形成。

在图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w中，掩模mk划分多个开口op。掩模mk包括在含硅膜sf上掩模mk相对于由掩模mk划分的开口op所占的比例高的部分mka和其比例低的部分mkb。掩模mk相对于开口op所占的比例高的部分mka为致密地形成掩模mk的部分，即致密区域。掩模mk相对于开口op所占的比例低的部分mkb为粗糙地形成掩模mk的部分，即粗糙区域。另外，该“比例”为含硅膜sf上的面内的每单位面积的掩模mk的面积的比例，或者含硅膜sf上的面内的每单位长度的掩模mk的长度的比例。

如图8所示，多个开口op分别可以具有矩形的平面形状。或者，多个开口op分别可以具有如圆形或椭圆形那样的其他平面形状。如图8所示，多个开口op分别可以二维地排列以提供多个开口的多个行和多个列。在图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w中，部分mka包括上述排列的行方向及列方向中的一个方向的掩模mk的图案，部分mkb包括另一个方向的掩模mk的图案。

通常，针对粗糙区域中的掩模mk，通过含硅膜sf的等离子体蚀刻进行比致密区域中的掩模mk更多的蚀刻。在图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w中，若粗糙区域中的掩模mk比致密区域中的掩模mk被进行更多的蚀刻，则由于掩模mk的内部应力而线ln的形状产生变形。若产生线ln的形状的变形，则线ln的ler(lineedgeroughness：线边缘粗糙度)及lwr(linewidthroughness：线宽粗糙度)变大。然而，方法mt中，掩模mk的碳与来自在工序stp中生成的等离子体的磷的键合形成于掩模mk的表面上。形成于掩模mk的表面上的碳与磷的键合具有高于掩模mk中的碳之间的键合的键合能。因此，在工序st2中进行含硅膜sf的蚀刻时，方法mt中，形成于掩模mk的表面上的碳与磷的键合保护掩模mk。因此，根据方法mt，变得能够在含硅膜sf的等离子体蚀刻时保护基板w。并且，形成于掩模mk的表面上的碳与磷的键合使粗糙区域中的掩模mk的蚀刻量减少。其结果，粗糙区域中的掩模mk的蚀刻量与致密区域中的掩模mk的蚀刻量的差异减少。进而，具有粗糙区域及致密区域这两个的掩模mk的形状的劣化得到抑制。

以下，对为了评价方法mt而进行的第1实验进行说明。在第1实验中，准备了具有与图2所示的基板w相同的结构的多个样品基板。多个样品基板分别具有硅氧化膜及设置于该硅氧化膜上的掩模。掩模为由非晶质碳膜形成的掩模。在第1实验中，对多个样品基板适用了方法mt的工序stp。用于多个样品基板各自的处理气体包含彼此不同的流量的pf3气体。将工序stp中的另一个条件示于以下。另外，pf3气体的流量分别为0sccm、15sccm、30sccm、50sccm及100sccm。即，在第1实验中，作为第2气体的流量与第1气体的流量之比的流量比分别为0、0.075、0.15、0.25及0.5。

＜工序stp的条件＞

腔室10内的气体的压力：25mtorr(3.3pa)

处理气体：50sccm的ch4气体、100sccm的cf4气体、50sccm的o2气体

高频功率hf(连续波)：40mhz、4500w

高频功率lf(连续波)：400khz、7000w

样品基板的温度(蚀刻开始前的基板支撑器的温度)：-30℃

工序stp的执行期间的时间长度：600秒钟

在第1实验中，针对多个样品基板各自，求出了硅氧化膜的蚀刻速率、形成于硅氧化膜上的开口的最大宽度及选择比。选择比为将硅氧化膜的蚀刻速率除以掩模的蚀刻速率而获得的值。在第1实验中，求出了工序stp中所使用的处理气体中的pf3气体的流量与硅氧化膜的蚀刻速率的关系。并且，求出了工序stp中所使用的处理气体中的pf3气体的流量与形成于硅氧化膜上的开口的最大宽度的关系。并且，求出了工序stp中所使用的处理气体中的pf3气体的流量与选择比的关系。将处理气体中的pf3气体的流量与硅氧化膜的蚀刻速率的关系示于图10中。并且，将处理气体中的pf3气体的流量与形成于硅氧化膜上的开口的最大宽度的关系示于图11中。并且，将处理气体中的pf3气体的流量与选择比的关系示于图12中。

如图10及图12所示，确认到在处理气体包含磷的情况，即作为第2气体的流量与第1气体的流量之比的流量比大于0的情况下，硅氧化膜的蚀刻速率及选择比变高。并且，如图12所示，确认到在处理气体中的pf3气体的流量为15sccm以上且60sccm或50sccm以下的情况下，可以获得相当高的选择比。即，确认到在流量比为0.075以上且0.3或0.25以下的情况下，可以获得相当高的选择比。并且，如图10所示，确认到在处理气体中的pf3气体的流量为20sccm以上的情况，即流量比为0.1以上的情况下，与不添加pf3的情况相比，蚀刻速率成为1.5倍左右。

并且，如图11所示，确认到在处理气体包含磷的情况下，能够抑制硅氧化膜的开口的最大宽度变小，即硅氧化膜的开口的宽度局部变宽。尤其，确认到在处理气体中的pf3气体的流量为50sccm以上的情况下，可以更显著地抑制硅氧化膜的开口的宽度局部变宽。

以下，对为了评价方法mt而进行的第2实验进行说明。在第2实验中，准备了具有与图8、图9(a)及图9(b)所示的基板w相同的结构的多个样品基板。多个样品基板分别具有硅氧化膜及设置于该硅氧化膜上的掩模。掩模为由非晶质碳膜形成的掩模。在第2实验中，对多个样品基板适用了方法mt的工序stp。用于多个样品基板各自的处理气体包含彼此不同的流量的pf3气体。第2实验中的工序stp的其他条件与第1实验中的工序stp的其他条件相同。

在第2实验中，求出了适用工序stp之后的基板w的掩模mk的线ln的ler及lwr。将在第2实验中所求出的处理气体中的pf3气体的流量与ler及lwr各自的关系示于图13中。如图13所示，确认到随着处理气体中的pf3气体的流量的增加而ler及lwr变小。即，确认到随着处理气体中的pf3气体的流量的增加而掩模mk的形状的劣化降低。

以下，对另一示例性实施方式的蚀刻方法进行说明。在以下说明中，参考图14、图15(a)、图15(b)及图15(c)。图14是另一示例性实施方式的蚀刻方法(以下，称为“方法mt2”)的流程图。图15(a)是适用方法mt2的工序st22时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图15(b)是适用方法mt2的工序st23时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图15(c)是适用方法mt2之后的状态的一例基板的局部放大剖视图。以下，以使用等离子体处理装置1进行方法mt2的情况为例进行说明。

图14所示的方法mt2可以适用于如图2所示的基板那样具有含硅膜sf及掩模mk的基板w。方法mt2在工序st21中开始。工序st21为与方法mt1的工序st1相同的工序。在工序st21中，在腔室10内准备基板w。基板w在腔室10内载置于静电卡盘20上，并被静电卡盘20保持。方法mt2的工序st22、工序st23及工序st24可以在基板w被容纳于腔室10内的状态下执行。

方法mt2中，在工序st21之后执行工序st22。在工序st22中，对含硅膜sf进行蚀刻。在工序st22中，如图15(a)所示，将卤素化学物种供给至基板w来局部蚀刻含硅膜sf。卤素化学物种例如为离子，在图15(a)中，由包围“+”的圆表示。

在工序st22中所使用的卤素化学物种由从蚀刻气体生成的等离子体供给。蚀刻气体包含含卤素气体。含卤素气体可以包含含氟气体。含氟气体可以包含氟化氢、三氟化氮(nf3)、六氟化硫(sf6)、上述氟碳化物及上述氢氟碳化物中的至少一个。包含氟碳化物的蚀刻气体可以用于含硅膜sf包括硅氧化膜的情况。包含氢氟碳化物的蚀刻气体可以用于含硅膜sf包括硅氮化膜的情况。在含硅膜sf包含多晶硅的情况下，含卤素气体可以包含如cl2气体那样的卤素气体。蚀刻气体如上述第1气体那样还可以包含碳及氢。蚀刻气体还可以包含上述包含氢的分子的气体和/或包含碳的分子的气体。蚀刻气体还可以包含氧。蚀刻气体可以包含o2气体。

为了执行工序st22，控制部80控制气体供给部以将蚀刻气体供给至腔室10内。并且，控制部80控制排气装置50以将腔室10内的气体的压力设定为指定的压力。并且，控制部80控制等离子体生成部以在腔室10内从蚀刻气体生成等离子体。等离子体处理装置1中，控制部80控制高频电源62及偏置电源64以供给高频功率hf、高频功率lf或高频功率hf及电偏置。

方法mt2中，在工序st22之后依次执行工序st23及工序st24。在工序st23中，如图15(b)所示，向基板w供给磷化学物种。磷化学物种例如为如离子和/或自由基那样的磷活性物种，在图15(b)中，由包围“p”的圆表示。在工序st23中，如图15(b)所示，在含硅膜sf中划分开口的侧壁面上形成含硅膜sf中所包含的元素与磷的键合。在含硅膜sf包含硅氧化膜的情况下，磷与氧的键合在含硅膜sf的侧壁面上形成。在工序st23中，含硅膜sf的侧壁面因磷化学物种而不活泼化(或钝化)。即，进行含硅膜sf的侧壁面的钝化。另外，在掩模mk含有碳的情况下，在工序st23中，可以在掩模mk的表面上形成碳与磷的键合。

在工序st23中所使用的磷化学物种由从钝化气体生成的等离子体供给。在工序st23中所使用的钝化气体包含含磷气体。含磷气体包含上述至少一个含磷分子。在一实施方式中，含磷气体可以不包含氟。这种含磷气体可以包含pcl3或pocl3。

为了执行工序st23，控制部80控制气体供给部以将钝化气体供给至腔室10内。并且，控制部80控制排气装置50以将腔室10内的气体的压力设定为指定的压力。并且，控制部80控制等离子体生成部以在腔室10内从钝化气体生成等离子体。等离子体处理装置1中，控制部80控制高频电源62及偏置电源64以供给高频功率hf、高频功率lf或高频功率hf及电偏置。

在工序st24中，对含硅膜sf进一步进行蚀刻。工序st24为与工序st22相同的工序。即，在工序st24中，通过由从蚀刻气体生成的等离子体供给的卤素化学物种来对含硅膜sf进行蚀刻。

在一实施方式中，工序st23与工序st24可以交替地反复进行。在这种情况下，方法mt2还可以包括工序st25。在工序st25中，判定是否满足停止条件。在工序st25中，关于停止条件，例如在包括工序st23和工序st24的循环的反复次数达到规定次数的情况下判定为满足。若在工序st25中判定为不满足停止条件，则再次执行循环。另一方面，若在工序st25中判定为满足停止条件，则方法mt2结束。若方法mt2结束，则如图15(c)所示，可以暴露基底区域ur。

另外，在工序st23中所使用的磷化学物种可以由在远离腔室的位置上生成的等离子体供给，所述腔室内容纳有基板w。并且，在工序st23中所使用的等离子体处理装置和工序st24中所使用的等离子体处理装置也可以彼此不同。在这种情况下，基板w可以在工序st23中所使用的等离子体处理装置与工序st24中所使用的等离子体处理装置之间仅经由被减压的空间(即，以不破坏真空的状态)被传送。

以下，对又一示例性实施方式的蚀刻方法进行说明。在以下说明中，参考图16、图17(a)及图17(b)。图16是又一示例性实施方式的蚀刻方法(以下，称为“方法mt3”)的流程图。图17(a)是适用方法mt3的工序stp3时的状态的一例基板的局部放大剖视图，图17(b)是适用方法mt3之后的状态的一例基板的局部放大剖视图。以下，以使用等离子体处理装置1进行方法mt3的情况为例进行说明。

图16所示的方法mt3可以适用于如图2所示的基板那样具有含硅膜sf及掩模mk的基板w。方法mt3在工序st31中开始。工序st31为与方法mt1的工序st1相同的工序。在工序st31中，在腔室10内准备基板w。基板w在腔室10内载置于静电卡盘20上，并被静电卡盘20保持。方法mt3的工序stp3在基板w被容纳于腔室10内的状态下执行。

工序stp3包括同时进行的工序st33和工序st34。工序st33为与方法mt2的工序st23相同的工序。在工序st33中，如图17(a)所示，将磷化学物种供给至基板w来对含硅膜sf的侧壁面进行钝化处理。在图17(a)中，磷化学物种由包围“p”的圆表示。工序st34为与方法mt2的工序st24相同的工序。在工序st34中，如图17(a)所示，将卤素化学物种供给至基板w来对含硅膜sf进行蚀刻。在图17(a)中，卤素化学物种由包围“+”的圆表示。

在工序stp3中，为了同时进行工序st33和工序st34，在腔室10内生成处理气体的等离子体。关于处理气体，结合工序st23而包含上述钝化气体和结合工序st22而包含上述蚀刻气体。

为了执行工序stp3，控制部80控制气体供给部以将处理气体供给至腔室10内。并且，控制部80控制排气装置50以将腔室10内的气体的压力设定为指定的压力。并且，控制部80控制等离子体生成部以在腔室10内由处理气体生成等离子体。等离子体处理装置1中，控制部80控制高频电源62及偏置电源64以供给高频功率hf、高频功率lf或高频功率hf及电偏置。

在方法mt2及方法mt3中，含硅膜sf的侧壁面因磷而不活泼化(或钝化)。即，进行侧壁面的钝化。因此，根据方法mt2及方法mt3，侧壁面受到保护，以便抑制在含硅膜sf的等离子体蚀刻期间向含硅膜sf的横向蚀刻。因此，根据方法mt2及方法mt3，变得能够在含硅膜sf的等离子体蚀刻时保护基板w。

以上，对各种示例性实施方式进行了说明，但是并不限定于上述示例性实施方式，可以进行各种各样的追加、省略、替换及变更。并且，能够组合不同的实施方式中的要件来形成其他实施方式。

例如，在方法mt、方法mt2及方法mt3各自所使用的等离子体处理装置可以为除了等离子体处理装置1以外的电容耦合型等离子体处理装置。或者，在方法mt、方法mt2及方法mt3各自所使用的等离子体处理装置可以为除了电容耦合型以外的类型的等离子体处理装置。这种等离子体处理装置可以为感应耦合型等离子体处理装置、ecr(电子回旋共振)等离子体处理装置或使用微波等表面波而生成等离子体的等离子体处理装置等。

并且，除了具备将高频功率lf供给至下部电极18的偏置电源64以外，等离子体处理装置还可以具备被构成为将负极性直流电压的脉冲间歇地或周期性地施加至下部电极18的另一个偏置电源。

根据以上说明可以理解，在本说明书中出于说明的目的对本发明的各种实施方式进行了说明，在不脱离本发明的范围及要旨的情况下可以进行各种变更。因此，并不限定于本说明书中所公开的各种实施方式，真正的范围和要旨由所附的权利要求书表示。