蚀刻方法以及蚀刻装置与流程

以下的公开涉及一种蚀刻方法以及蚀刻装置。

背景技术：

随着半导体装置的集成不仅在水平方向上进行，而且也在垂直方向上进行，在半导体装置的制造过程中所形成的图案的纵横比(aspectratio)也变高。例如，在3dnand的制造中，在贯通许多金属布线层的方向上形成通道孔(channelhole)。若在形成64层存储单元的情况下，则通道孔的纵横比也为45。

为了高精度地形成高纵横比的图案，提出了各种方法。例如，提出了用于以纳米级控制半导体的通过蚀刻形成的图案的尺寸的技术(专利文献1)。在该技术中，将通过自组装单分子层(sam：self-assembledmonolayer)或原子层沉积(ald：atomiclayerdeposition)形成的膜用作钝化层(passivationlayer)。在形成于基板的凹部的侧壁形成有钝化层后进行蚀刻，由此实现高精度的各向异性蚀刻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2010/0173494号说明书

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本公开能改善通过蚀刻形成的图案的形状或形状在基板面内的均匀性。

用于解决问题的方案

基于本公开的一个方案的蚀刻方法包括：工序a)、工序b)、工序c)、工序d)以及工序e)。工序a)是将具有被蚀刻膜的基板提供至载置台上的工序。工序b)是对被蚀刻膜进行局部蚀刻而形成凹部的工序。工序c)是将载置台的温度设定为第一温度，在凹部的侧壁形成具有第一膜厚分布的第一膜的工序。工序d)是进一步对形成有第一膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻的工序。工序e)是将载置台的温度设定为与第一温度不同的第二温度，在凹部的侧壁形成具有与第一膜厚分布不同的第二膜厚分布的第二膜。

发明效果

根据本公开，能改善通过蚀刻形成的图案的形状或形状在基板面内的均匀性。

附图说明

图1是表示第一实施方式的蚀刻方法的流程的一个例子的流程图。

图2a是用于对通过第一实施方式的蚀刻方法形成的图案的一个例子进行说明的第一个图。

图2b是用于对通过第一实施方式的蚀刻方法形成的图案的一个例子进行说明的第二个图。

图2c是用于对通过第一实施方式的蚀刻方法形成的图案的一个例子进行说明的第三个图。

图2d是用于对通过第一实施方式的蚀刻方法形成的图案的一个例子进行说明的第四个图。

图3a是表示第一温度条件下的实验结果的曲线图。

图3b是表示第二温度条件下的实验结果的曲线图。

图4是将图3a和图3b的实验结果总结而成的曲线图。

图5是表示在第一实施方式的蚀刻方法中所使用的条件的一个例子的图。

图6是表示第二实施方式的蚀刻方法的流程的一个例子的流程图。

图7a是表示第二实施方式的蚀刻装置的载置台所具有的区段的一个例子的图。

图7b是表示第二实施方式的蚀刻装置的载置台所具有的区段的另一例子的图。

图7c是表示第二实施方式的蚀刻装置的载置台所具有的区段的又一例子的图。

图8是表示第二实施方式的蚀刻方法中的条件的一个例子的图。

图9a是用于对由第二实施方式的蚀刻方法实现的形状修正的一个例子进行说明的图。

图9b是用于对由第二实施方式的蚀刻方法实现的形状修正的另一例子进行说明的图。

图10是表示一个实施方式的蚀刻装置的一个例子的图。

具体实施方式

以下，基于附图对公开的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本实施方式并不是限定性的。此外，可以在不使处理内容产生矛盾的范围适当组合各实施方式。需要说明的是，在各附图中，对同一或相当的部分标记相同的附图标记。

以下，在实施方式的说明中，在对形成于基板上的图案的方向进行说明时，将与基板表面大致垂直的方向称为厚度方向或纵向。此外，将与基板表面大致平行的方向称为横向。在基板为大致圆盘状的情况下，将从圆盘的中心朝向圆周的与基板表面平行的方向也称为径向。

以下的说明中，“图案”是指形成于基板上的整体形状。图案是指孔、沟槽(trench)、线-间隔(lineandspace)、掩模、形成于基板上的多个形状整体。此外，“凹部”是指在形成于基板上的图案中在基板的厚度方向上凹陷的形状的部分。此外，凹部具有：作为凹陷的形状的内周面的“侧壁”、作为凹陷的形状的底部分的“底部”以及与侧壁连续的作为侧壁附近的基板表面的“顶部”。此外，将顶部的角所包围的空间称为“开口”。需要说明的是，“开口”这一术语也用于指由凹部的底部和侧壁包围的空间整体或空间的任意位置。

(在半导体工艺中产生的形状异常)

已知在为了形成高纵横比的图案而进行蚀刻时，会产生形状异常。例如，在纵向(膜厚方向)形成凹部时，有时会产生凹部的内周面向横向鼓起的形状异常。将这样的形状异常称为弓弯(bowing)。

弓弯产生的位置大多位于形成于基板上的膜的种类发生变化的位置的正下方。例如，在作为蚀刻对象的被蚀刻膜上层叠有蚀刻时成为掩模的层的情况下，在掩模与被蚀刻膜之间蚀刻速率不同。因此，在从掩模切换为被蚀刻膜的位置处蚀刻量增加，在掩模正下方开口常常向横向鼓起。

此外，弓弯有时也会在与形成于基板上的凹部的底部接近的位置产生。认为这是因为：在掩模的形状发生变形的情况下等，离子在凹部中反跳而碰撞凹部的侧壁，对侧壁进行了过度蚀刻。

此外，除了弓弯以外，还会产生图案在深度方向上逐渐变小的锥形(taper)。认为这是因为：越是图案深的部分，与图案浅的部分相比蚀刻剂越不易到达。为了抑制该形状异常，理想的是能控制形成保护膜的位置、厚度。

(第一实施方式的蚀刻方法的流程的一个例子)

图1是表示第一实施方式的蚀刻方法的流程的一个例子的流程图。第一实施方式的蚀刻方法通过控制载置有基板的载置台的温度，来控制形成于基板上的膜的位置和厚度中的至少一方。

首先，提供基板(步骤s100)。例如，提供具有被蚀刻膜和被蚀刻膜上的掩模的基板。将基板搬入至在内部配置有载置台的反应室内，载置于载置台上。对配置于载置台上的基板执行多次处理。图1中，用“n”表示处理的次数，在处理开始时设定为“n＝1”。

首先，对被蚀刻膜进行局部蚀刻(步骤s101)。通过局部蚀刻，在基板上形成包含凹部的图案。在步骤101中，将蚀刻气体供给至反应室内，生成等离子体。通过将等离子体中的离子引入被蚀刻膜来对被蚀刻膜进行蚀刻。

接着，将基板的温度、载置有基板的载置台的温度控制为第n温度(第一次处理时为第一温度)，在凹部形成第n膜(步骤s102)。第n膜具有对应于第n温度的第n膜厚分布。例如，在第一次成膜处理时，载置台的温度被控制为第一温度。然后，形成具有第一膜厚分布的第一膜。然后，进一步对形成有第一膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻(步骤s103)。

接着，判定执行次数是否达到了预先设定的次数(步骤s104)。在判定为执行次数达到了预先设定的次数的情况下(步骤s104，是)，结束处理。在判定为执行次数未达到预先设定的次数的情况下(步骤s104，否)，更新次数(步骤s105，n＝n+1)，返回步骤s102。例如，若在预先设定的次数为10次的情况下，执行次数为1次，则返回步骤s102，执行第二次成膜处理。在第二次成膜处理时，在步骤s102中，载置台的温度被控制为第二温度，形成具有第二膜厚分布的第二膜。

之后，重复处理直至执行次数达到预先设定的次数为止。当执行次数达到预先设定的次数时，结束处理。

图1的处理中，一次的处理还可以包括成膜工序(步骤s102)和蚀刻工序(步骤s103)以外的工序。例如，除了步骤s103的蚀刻工序之外，可以在与步骤s103不同的处理条件下执行蚀刻工序。此外，除了步骤s102的成膜工序之外，可以在与步骤s102不同的处理条件下执行成膜工序。此外，步骤s103的蚀刻工序和步骤s102的成膜工序还可以分别包括一个以上的工序。例如，在步骤s103中，可以重复执行多次相同或不同的处理条件的蚀刻处理。此外，在步骤s102中，可以重复执行多次相同或不同的处理条件的成膜处理。

需要说明的是，在图1的例子中，将执行次数设为预先设定的次数。不限于此，可以在步骤s102的成膜后测定图案形状，根据测定结果来决定是否执行下一个处理和载置台的温度。在预先设定执行次数的情况下，可以计算并设定达到所期望的蚀刻深度为止所需要的蚀刻处理(步骤s103)的次数。

(在一个实施方式中所形成的图案的一个例子)

图2a～图2d是用于对通过一个实施方式的蚀刻方法形成的图案的一个例子进行说明的图。

图1的步骤s102的成膜处理例如使用不饱和ald来进行。在对图2a～图2d进行说明之前，对所谓的ald进行说明。

ald通常包括四个处理工序。首先，将第一反应物(也称为前驱体)导入至配置有基板的反应室。第一反应物中所包含的第一材料吸附于基板的表面。表面由第一材料覆盖后，对反应室进行排气。接着，将包含与第一材料反应的第二材料的第二反应物(也称为反应气体)导入至反应室。第二材料与基板上的第一材料反应而形成膜。通过与表面上的第一材料的反应完成，结束成膜。ald通过规定的材料对预先存在于基板表面的物质进行自控制性地吸附、反应来形成膜。因此，ald通常通过设置充分的处理时间来实现保形(conformal)的成膜。

相对于此，不饱和ald以不完成基板的表面上的自控制性的吸附或反应的方式使用处理条件。作为处理方案，至少存在如下的两种方案。

(1)使前驱体吸附于基板的整个表面。控制之后导入的反应物不遍及基板的整个表面。

(2)使前驱体仅吸附于基板的表面的一部分。之后导入的反应物仅在前驱体所吸附的表面部分进行成膜。

第一实施方式的蚀刻方法通过使用(1)的方法来控制形成于凹部侧壁上的膜的位置和厚度。

图2a表示通过步骤s101的局部蚀刻，在基板100上的第一层101和其上的第二层102形成有凹部200的状态。在图2a的例子中，第一层101为被蚀刻膜。第二层102为第一层101的蚀刻中的掩模。凹部200具有底部200b、侧壁200s、顶部200t。

在图2a中，凹部200为从第二层102下方逐渐变细的锥形形状。若在图2a的状态下继续蚀刻，则横向的蚀刻进行，产生弓弯。因此，在第一实施方式中，使用不饱和ald在被局部蚀刻的凹部200的侧壁形成保护膜，抑制由蚀刻引起的弓弯的产生。

首先，将前驱体p导入至配置有基板的反应室内。为了前驱体p的吸附而设定充分的时间，由此前驱体p吸附于基板的整个表面(图2b)。在此，为了前驱体p的吸附，可以生成前驱体p的等离子体，也可以不生成前驱体p的等离子体。当前驱体p的吸附完成时，对反应室进行吹扫。接着，将反应物r导入至反应室，使反应物r与吸附于基板的表面的前驱体p反应。就反应物r与前驱体p的反应而言，可以将含有反应物r的反应气体导入至反应室内，也可以生成反应物r的等离子体使其与前驱体p反应(图2c)。被导入的反应物r与基板上的前驱体p反应而从第二层102的上方逐渐形成保护膜300(参照图2d)。在此，在保护膜300的形成到达凹部200的底部200b之前，对反应物r进行吹扫。通过这样处理，使用ald的方法，并且不在凹部200的侧壁200s整体形成保护膜300，而仅在第一层101的上部和第二层102形成保护膜300(图2c)。通过重复图2a、图2b、图2c所示的处理，能得到图2d所示的形状。

需要说明的是，在图2a～图2d的例子中，通过不使反应物r遍及至凹部200的底部200b来实现不饱和ald。在其他例子中，也可以取而代之，通过不使前驱体p遍及至凹部200的底部200b(不使前驱体p吸附至凹部200的底部200b)来实现不饱和ald。

(用于选择性吸附和反应的处理条件)

如上所述，在第一实施方式的蚀刻方法中，为了使前驱体的吸附或反应物的反应在图案的规定部分发生，调整处理条件。在一个实施方式中，以前驱体的吸附或反应物的反应仅在凹部的顶部和侧壁上部发生的方式调整处理条件。

为了实现上述蚀刻方法而能调整的处理条件例如为载置基板的载置台的温度、反应室内的压力、导入的前驱体的流量和导入时间、导入的反应物的流量和导入时间、各工序的处理时间等。此外，在使用等离子体的处理的情况下，也可以调整用于生成等离子体而施加的高频(rf)电力的值。

在此，着眼于载置台的温度，控制形成的膜的位置和厚度。

(基于温度控制实现的膜厚和成膜位置的调整)

图3a是表示第一温度条件下的实验结果的曲线图。图3b是表示第二温度条件下的实验结果的曲线图。

在图3a和图3b所示的实验中，执行了35次由前驱体的导入、吹扫、反应物的导入、吹扫这四个步骤构成的处理。在反应物的导入中，将反应物等离子体化。前驱体使用了含硅气体，反应物使用了用氩稀释过的氧气。所形成的保护膜为氧化硅膜。在该实验中，将导入反应物时的载置台的温度设定为两种，测定出所形成的膜的厚度和位置。将载置台的温度调整为10℃进行了图3a的实验，将载置台的温度调整为60℃进行了图3b的实验。此外，将反应物的导入时间(等离子体的生成时间)设定为1秒、4秒、10秒、饱和完成时间(用于反应物在基板表面上完成饱和的充分的时间)这四种。

在图3a和图3b中，在横轴用纳米[nm]单位表示所形成的凹部的开口尺寸(cd：criticaldimension，关键尺寸)，在纵轴用微米[μm]单位表示凹部的深度。在各图中，“起始(initial)”表示实验开始前的凹部的开口尺寸，“保形(conformal)”表示进行处理直至饱和完成时间的情况下的开口尺寸。根据图3a和图3b可知，“保形”时，与凹部的深度无关以大致一样的厚度形成膜。

接着，测定出改变反应物的导入时间形成的膜的厚度。根据图3a的曲线图可知，就在将反应物的导入时间设为10秒的情况下所形成的膜的状态而言，虽然膜厚稍微向下方减少，但大致保形。此外，在将反应物的导入时间设为4秒的情况下，与10秒的情况相比在所形成的膜的厚度上产生差异，在凹部的侧壁下部形成有比10秒的情况薄的膜。在设为1秒的情况下，在从凹部的顶部至约0.6μm的位置形成有厚度从上向下逐渐减少的膜，但在比0.6μm靠下的部分，几乎未成膜。

另一方面，当观察将载置台的温度设为60℃的图3b的曲线图时，就在将反应物的导入时间设为10秒的情况下所形成的膜的状态而言，虽然膜厚稍微向下方减少，但大致保形。在将反应物的导入时间设为4秒的情况下，与10秒的情况相比在所形成的膜的厚度上产生差异，在凹部的侧壁下部形成有比10秒的情况薄的膜。在设为1秒的情况下，在从凹部的顶部至约1μm的位置形成有厚度从上向下逐渐减少的膜，但在比1μm靠下的部分，几乎未成膜。

若使导入时间变短，则在任何情况下均能形成厚度在图案的膜厚方向上逐渐减少的膜。特别是，在将导入时间设为1秒的情况下，若将载置台的温度控制为10℃，则能抑制比0.6μm靠下的位置处的成膜，若控制为60℃，则能抑制比1μm靠下的位置处的成膜。这样，根据图3a和图3b所示的实验结果可知：通过改变载置台的温度，能调整所形成的膜的厚度和膜的分布。

图4是将图3a和图3b的实验结果总结而成的曲线图。具体而言，图4是在表示使用扩散方程式等计算出的氧(o2)等离子体的饱和时间与纵横比的对应的曲线图上叠加实验结果而得的。

如图4所示，形成有膜的下限位置(a/r：纵横比)与反应物的导入时间(在此，o2等离子体的照射时间)的变化对应地发生变化。此外，在将载置台的温度设为10℃的情况和设为60℃的情况下，对于形成有膜的下限位置，具有纵横比约20的差值(图4中用箭头表示的部分)。因此，通过使载置台的温度例如在10℃至60℃的范围内变动，能使成膜下限位置在纵横比约20的范围变动。

因此，第一实施方式的蚀刻方法是在预先观测产生弓弯、锥形等形状异常的位置的基础上，在可能产生该形状异常的区域形成保护膜。此外，第一实施方式的蚀刻方法通过调整载置有基板的载置台的温度来调整成膜区域。此外，在第一实施方式的蚀刻方法中，若使用不饱和ald来形成膜，则能形成膜厚在膜厚方向上逐渐减少的膜。因此，根据第一实施方式，能在与锥形形状、弓弯等形状异常对应的区域(位置)形成保护膜。

(温度控制例)

需要说明的是，在图1中，为了说明方便，设为成膜处理(步骤s102)中的载置台的设定温度按第一温度、第二温度的顺序变更。其中，载置台的设定温度可以按每次成膜处理进行变更，也可以不变更。载置台的设定温度可以在多个成膜处理中相同。即，根据形成的凹部的形状、处理条件，第一温度与第二温度可以相同，第一温度也可以高于或低于第二温度。

例如，在抑制像锥形形状那样凹部开口从上部向底部变窄的形状异常的情况下，形成膜厚从上部向底部减少的保护膜。通过随着凹部的纵横比的增加，使保护膜形成时(图1的步骤s102)的载置台的温度变高，能使保护膜的成膜区域向下方移动。

此外，例如，在弓弯产生于凹部的上方的情况下，降低保护膜形成时的载置台的温度。由此，能使保护膜覆盖弓弯产生的位置。此外，例如，在弓弯产生于凹部底部附近的情况下，提高保护膜形成时的载置台的温度即可。

这样，通过预先确定形状异常产生的位置，在与该异常对应的厚度和位置形成保护膜，能改善图案的形状。

图5是表示在第一实施方式的蚀刻方法中所使用的条件的一个例子的图。在图5的例子中，作为条件，设定“次数”、“载置台温度”、“处理条件”。“次数”表示处理的次数，即第几次处理。“载置台温度”表示对应的次数的处理中的成膜处理(图1，步骤s102)时的载置台的设定温度。“处理条件”表示载置台温度以外的处理条件。处理条件例如为前驱体和反应物的种类、流量、反应室的压力等。在图5的例子中，在次数为1～10时，将载置台的温度设定为10℃，在次数为11～20时，将载置台的温度设定为20℃，在次数为21～30时，将载置台的温度设定为30℃。图5的例子为通过随着处理进行使载置台的温度上升而使形成有保护膜的位置逐渐向下方移动的条件。需要说明的是，在第一实施方式的蚀刻方法中使用的温度条件没有特别限定。例如，可以使用随着处理进行使载置台的温度暂时变高后再下降的条件，也可以使用使载置台的温度逐渐下降的条件。

(第一实施方式的效果)

上述第一实施方式的蚀刻方法包括：工序a)、工序b)、工序c)、工序d)以及工序e)。工序a)是将具有被蚀刻膜的基板提供至载置台上的工序。工序b)是对被蚀刻膜进行局部蚀刻而形成凹部的工序。工序c)是将载置台的温度设定为第一温度，在凹部的侧壁形成具有第一膜厚分布的第一膜的工序。工序d)是进一步对形成有第一膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻的工序。工序e)是将载置台的温度设定为与第一温度不同的第二温度，在凹部的侧壁形成具有与第一膜厚分布不同的第二膜厚分布的第二膜的工序。因此，第一实施方式的方法能形成具有与第一温度对应的第一膜厚分布的第一膜和具有与第二温度对应的第二膜厚分布的第二膜。因此，根据第一实施方式，能根据温度调整形成的膜的膜厚分布。因此，能改善半导体的通过蚀刻形成的图案的形状。

此外，在第一实施方式中，第一温度与第二温度不同。此外，第一温度可以是比第二温度低的温度。此外，第一温度也可以是比第二温度高的温度。因此，根据第一实施方式，能根据半导体的通过蚀刻形成的图案的形状来调整温度而调整膜厚分布。此外，根据第一实施方式，能在可能会因蚀刻产生图案的形状异常的区域形成保护膜。

此外，在第一实施方式中，除了载置台的温度以外或者代替温度，也可以通过调整其他处理条件来调整膜厚分布。例如，上述工序c)可以包括工序c－1)和工序c－2)。工序c－1)是供给第一反应物，使第一反应物吸附于凹部的侧壁的工序。工序c－2)是供给第二反应物，使第一反应物与第二反应物反应而形成膜的工序。此外，上述工序e)可以包括工序e－1)和工序e－2)。工序e－1)是供给第三反应物，使第三反应物吸附于凹部的侧壁的工序。工序e－2)是供给第四反应物，使第三反应物与第四反应物反应而形成膜的工序。并且，也可以通过使工序c－2)的处理时间的长度与工序e－2)的处理时间的长度不同，进一步使形成的膜的厚度和位置中的至少一方发生变化。通过这样调整处理条件，能进一步改善半导体的通过蚀刻形成的图案的形状。

此外，在第一实施方式中，第一膜厚分布为膜厚在基板的厚度方向上发生变化的分布。因此，根据第一实施方式，在基板的厚度方向上调整膜厚分布，能改善半导体的通过蚀刻形成的图案的形状。

此外，在第一实施方式中，被蚀刻膜为工序b)和工序d)的蚀刻的对象膜，可以在蚀刻的对象膜上包括掩模。此外，被蚀刻膜可以为含硅层。含硅膜可以为含硅的电介质膜。一个例子包含氧化硅膜(siox)。此外，被蚀刻膜上的掩模可以为含碳掩模、含金属掩模。此外，被蚀刻膜和掩模可以为具有彼此不同的组成的含硅膜。

此外，在第一实施方式中，可以重复工序b)、工序c)、工序d)以及工序e)直至凹部的纵横比成为至少40为止。因此，能根据制造的半导体器件的种类、应用第一实施方式的工艺调整凹部的纵横比。

(第二实施方式)

上述第一实施方式通过使按每次成膜处理设定的载置台的温度变化来调整形成的保护膜的位置和厚度。不限于此，也可以在载置台的面内改变载置台的温度。作为第二实施方式，对在载置台的面内具有温度差而进行成膜的例子进行说明。

图6是表示第二实施方式的蚀刻方法的流程的一个例子的流程图。首先，提供基板(步骤s200)。例如，提供具有被蚀刻膜和被蚀刻膜上的掩模的基板。将基板搬入至在内部配置有载置台的反应室内，载置于载置台上。对配置于载置台上的基板执行多次处理。图6中，用“n”表示处理的次数，在处理开始时设定为“n＝1”。步骤s200的处理与图1的步骤s100相同。

然后，对被蚀刻膜进行局部蚀刻(步骤s201，局部蚀刻)，在基板上形成包含凹部的图案。

接着，控制基板的温度、载置有基板的载置台的温度。将载置台的多个区段中的至少两个区段控制为不同的温度，在凹部形成膜(保护膜)(步骤s202)。膜具有与载置台的区段各自的控制温度对应的不同的膜厚分布。例如，在被控制为相对高温的第一区段中所形成的第一膜的第一膜厚分布与在被控制为相对低温的第二区段中所形成的第二膜的第二膜厚分布不同。例如，形成有第一膜的位置的下限比形成有第二膜的位置的下限靠下方。然后，进一步对形成有第一膜和第二膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻(步骤s203)。

接着，判定执行次数是否达到了预先设定的次数(步骤s204)。在判定为执行次数达到了预先设定的次数的情况下(步骤s204，是)，结束处理。预先设定的次数为1以上。在判定为执行次数未达到预先设定的次数的情况下(步骤s204，否)，更新次数(步骤s205，n＝n+1)，返回步骤s202，进行成膜处理。在第n+1次成膜处理中，也可以将载置台的多个区段的温度组设定为与第n次不同的温度组。温度组是指对多个区段的各个区段设定温度时的温度组合。

之后，重复处理直至执行次数达到预先设定的次数为止。当执行次数达到预先设定的次数时，结束处理。

(能控制温度的区段)

如此，在第二实施方式中，各成膜处理的载置台的设定温度不为一个而为多个。此外，多个设定温度与载置台的多个区段建立对应。接着，对载置台的区段进行说明。

在第二实施方式中，为了使载置台的温度在载置台的面内变化，将载置台面分割为能独立地控制温度的多个区段。然后，将与各区段对应的加热器配置于载置台内。

需要说明的是，能独立地控制温度的区段的数量和形状没有特别限定。例如，可以将圆形载置台面呈同心圆状地分割为多个区段。进而，可以将各区段分别在周向上分割为多个区段。此外，在周向上分割各区段时，分割数量可以相同也可以不同。此外，在周向上分割各区段时，分割的位置在周向上可以为同一位置，也可以不同。

图7a～图7c是表示第二实施方式的蚀刻装置的载置台所具有的区段的一个例子的图。在第二实施方式中，预先在载置台设置能独立地控制温度的多个区段。

图7a所示的载置台11a被分割为三个区段。第一区段z1对应于基板的中心部。第二区段z2对应于基板的边缘部。第三区段z3对应于基板的中心部与边缘部之间的环状部。第一区段z1、第二区段z2以及第三区段z3的大小没有特别限定。

图7b所示的载置台11b被分割为十四个区段。载置台11b从中心至圆周呈同心圆状地被划分为四个。圆形的第一区段z1位于中央。在第一区段z1的周围，以将环进行了四等分的形式配置有第二区段z2、第三区段z3、第四区段z4以及第五区段z5。进而，在第二区段z2～第五区段z5的周围，配置有八个区段。八个区段为第六区段z6、第七区段z7、第八区段z8、第九区段z9、第十区段z10、第十一区段z11、第十二区段z12、第十三区段z13。进而，在第六区段z6～第十三区段z13的周围，配置有环状的第十四区段z14。

图7c所示的载置台11c也被分割为十四个区段。载置台11c在径向上被分割为四个，进一步在周向上被分割。第一区段z1为中心的圆状部分。包围第一区段z1的环状部分在周向上被分割为第二区段z2、第三区段z3、第四区段z4以及第五区段z5这四个。从最外周部起第二个第六区段z6在周向上未被分割。最外周部在周向上被分割为八个区段z7～z14。

图7a～图7c所示的载置台的区段分割仅为一个例子，可以按不同的方案进行分割。此外，载置台的区段可以与基板的区域对应地设置。例如，可以设置与基板的第一区域对应的第一区段、与基板的第二区域对应的第二区段。在该情况下，可以设为第一区域为包含基板的中心的区域，第二区域为包含基板的边缘的区域。

以图7a为例对载置台的面内温度控制进行说明。图7a所示的区段分割适于所形成的图案的状态在基板的中心部与边缘部之间产生差异的情况。例如，在成膜处理和蚀刻处理中，有时会因蚀刻装置内的等离子体密度差等，在基板的中心部与边缘部之间产生成膜量和蚀刻量的差异。在该情况下，将成膜量变多的位置的载置台温度设定得低，将成膜量变少的位置的载置台温度设定得高。

图8是表示第二实施方式的蚀刻方法中的条件的一个例子的图。在图8的例子中，作为条件，设定了“条件编号”、“载置台温度、第一区段、第二区段、第三区段”、“处理条件”。“条件编号”是用于唯一识别各条件的编号。“载置台温度”表示在对应的条件下所设定的载置台的各区段的温度。就“载置台温度”而言，可以对“第一区段”、“第二区段”、“第三区段”分别设定不同的温度。“处理条件”是载置台温度以外的处理条件。例如，在图8的例子中，与条件编号“1”相对应地，以第一区段为10℃、第二区段为60℃、第三区段为30℃设定了载置台温度。如此，能以载置台的温度从载置台的中央至边缘发生变化的方式设定。

图9a和图9b是用于对由第二实施方式的蚀刻方法实现的形状修正的一个例子进行说明的图。在图9a所示的基板110上依次形成有被蚀刻膜120、掩模130。并且，通过蚀刻形成有凹部201。凹部201在被蚀刻膜120与掩模130的边界下方产生了弓弯。此外，凹部201成为在被蚀刻膜120开口向下方逐渐变窄的锥形形状。保护膜301通过与上述第一实施方式的蚀刻方法同样的成膜处理(图1，步骤s102)形成。

图9b的凹部202与凹部201相比，由弓弯引起的向横向的鼓起较大。此外，图9b所示的弓弯的下端位于比图9a所示的弓弯的下端略靠下方。在图9b的凹部202的位置，保护膜301延伸至比图9a的凹部201的位置靠下方。这是因为，通过在凹部201的位置处的载置台的温度与凹部202的位置处的载置台的温度之间设置温度差，调整了形成有保护膜301的位置和膜厚的分布。在图9a和图9b的例子中，通过使凹部201的位置处的载置台的温度比凹部202的位置处的载置台的温度低，无论在凹部201还是在凹部202，均形成保护膜301直至超过各自的弓弯的下端的位置。保护膜301可以通过cvd形成，也可以通过不饱和ald形成。

(第二实施方式的效果)

上述第二实施方式的蚀刻方法包括：工序a)、工序b)、工序c)以及工序d)。工序a)是将具有被蚀刻膜的基板提供至载置台上的工序。工序b)是对被蚀刻膜进行局部蚀刻而形成凹部的工序。工序c)是将载置台的多个区段中的至少两个区段设定为不同的温度，对于该至少两个区段，在凹部的侧壁形成在深度方向上具有不同的膜厚分布的膜的工序。工序d)是进一步对形成有膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻的工序。如此，通过控制载置台的温度产生面内差，即使在一个基板内的不同区域在被蚀刻膜的膜厚方向的不同位置产生弓弯的情况下，也能通过在各个区域形成具有适当分布的保护膜来抑制弓弯从而进行蚀刻。

(实施方式的蚀刻装置的构成例)

图10是表示实施方式的蚀刻装置的一个例子的图。图10所示的蚀刻装置是等离子体处理装置。图10所示的等离子体处理装置1包括反应室10、气体供给部20、rf(radiofrequency：射频)电力供给部30、排气系统40以及控制部50。

在本实施方式中，反应室10包括支承部11(也称为载置台)和上部电极喷头组件12。支承部11配置于反应室10内的处理空间10s的下部区域。上部电极喷头组件12配置于支承部11的上方，能作为反应室10的顶板的一部分发挥功能。

支承部11构成为在处理空间10s支承基板w。在本实施方式中，支承部11包括：下部电极111、静电吸盘(electrostaticchuck)112以及边缘环(edgering)113。静电吸盘112配置于下部电极111上，构成为由静电吸盘112的上表面支承基板w。边缘环113被配置为在下部电极111的周缘部上表面包围基板w。支承部11的支承基板w的表面被分割为能独立地控制温度的多个区段(参照图7a～7c)。在支承部11的内部配置有多个加热器。在图10的例子中，三个加热器111a、111b、111c在径向上排列配置。加热器111a、111b、111c分别对应于一个区段，对所对应的区段进行加热。加热器的具体的形状、种类没有特别限定。加热器111a、111b、111c分别与温度控制部111d、111e、111f连接。

上部电极喷头组件12构成为将来自气体供给部20的一种或一种以上的处理气体供给至处理空间10s。在本实施方式中，上部电极喷头组件12包括气体入口12a、气体扩散室12b以及多个气体出口12c。气体入口12a与气体供给部20和气体扩散室12b流体连通。多个气体出口12c与气体扩散室12b和处理空间10s流体连通。在本实施方式中，上部电极喷头组件12构成为将一种或一种以上的处理气体从气体入口12a经由气体扩散室12b和多个气体出口12c供给至处理空间10s。

气体供给部20可以包括一个或一个以上的气体源21和一个或一个以上的流量控制器22。在本实施方式中，气体供给部20构成为将一种或一种以上的处理气体从各气体源21经由各流量控制器22供给至气体入口12a。流量控制器22例如可以包括质量流量控制器或压力控制式流量控制器。而且，气体供给部20还可以包括对一种或一种以上的处理气体的流量进行调制或将其脉冲化的一个或一个以上的流量调制设备。

rf电力供给部30构成为将rf电力例如一个或一个以上的rf信号供给至下部电极111、上部电极喷头组件12、或像下部电极111和上部电极喷头组件12双方那样的一个或一个以上的电极。在本实施方式中，rf电力供给部30包括两个rf生成部31a、31b和两个匹配电路32a、32b。在本实施方式中所示出的rf电力供给部30构成为将第一rf信号从第一rf生成部31a经由第一匹配电路32a供给至下部电极111。rf频谱包括3hz～3000ghz范围的电磁频谱的一部分。关于像半导体工艺那样的电子材料工艺，用于等离子体生成的rf频谱优选在100khz～3ghz范围，更优选在200khz～150mhz范围内。例如，第一rf信号可以具有27mhz～100mhz范围内的频率。此外，在本实施方式中所示出的rf电力供给部30构成为将第二rf信号从第二rf生成部31b经由第二匹配电路32b供给至下部电极111。例如，第二rf信号可以具有400khz～

13.56mhz范围内的频率。取而代之，也可以使用直流电压(directcurrent)脉冲生成部来代替第二rf生成部31b。而且，虽然图示省略，但在此考虑其他实施方式。例如，在代替实施方式中，rf电力供给部30可以构成为将第一rf信号从rf生成部供给至下部电极111，将第二rf信号从其他rf生成部供给至下部电极111，将第三rf信号从又其他rf生成部供给至下部电极111。除此之外，在其他代替实施方式中，也可以将dc电压施加至上部电极喷头组件12。此外，在各种实施方式中，一个或一个以上的rf信号(即，第一rf信号、第二rf信号等)的振幅可以被脉冲化或调制。振幅调制可以包括：在打开状态与关闭状态之间，或者在两个或两个以上的不同的打开状态之间将rf信号振幅脉冲化。可以控制rf信号的相位匹配，也可以使两个或两个以上的rf信号的振幅调制的相位匹配同步化，也可以使其不同步。

排气系统40例如可以与设于反应室10的底部的排气口10e连接。排气系统40可以包括：压力阀、涡轮分子泵、粗抽泵或它们的组合那样的真空泵。

在本实施方式中，控制部50处理使等离子体处理装置1执行在此所述的各种工序的计算机可执行的指示。控制部50可以构成为控制等离子体处理装置1的各要素，以执行在此所述的各种工序。控制部50例如可以包括计算机51。计算机51例如包括：处理部(cpu：centralprocessingunit，中央处理器)511、存储部512以及通信接口513。处理部511可以构成为基于储存于存储部512的程序进行各种控制动作。存储部512可以包括选自由ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、rom(readonlymemory：只读存储器)以及hdd(harddiskdrive：硬盘驱动器)、ssd(solidstatedrive：固态驱动器)等之类的辅助存储装置构成的组中的至少一种存储器类型。通信接口513可以经由lan(localareanetwork：局域网)等通信线路在与等离子体处理装置1之间进行通信。

如上所述，实施方式的装置为蚀刻装置，具备提供处理空间的反应室。蚀刻装置具备载置台，所述载置台设于反应室的内部，具有能独立地控制温度的多个区段并具有能载置基板的载置面。蚀刻装置具备用于将处理气体供给至反应室的内部的气体供给部，蚀刻装置具备对多个区段的温度和气体供给部的动作进行控制的控制部。控制部使各部执行蚀刻方法。蚀刻方法包括工序a)：将具有被蚀刻膜的基板提供至载置台上。蚀刻方法包括工序b)：对被蚀刻膜进行局部蚀刻而形成凹部。蚀刻方法包括工序c)：将载置台的温度设定为第一温度，在凹部的侧壁形成具有第一膜厚分布的第一膜。蚀刻方法包括工序d)：进一步对形成有第一膜的被蚀刻膜进行局部蚀刻。蚀刻方法包括工序e)：将载置台的温度设定为与第一温度不同的第二温度，在凹部的侧壁形成具有与第一膜厚分布不同的第二膜厚分布的第二膜。

上述的实施方式只是示例性的，并不意图限制本公开的范围。因此，可以在不脱离本公开的主旨的情况下进行各种追加、省略、置换以及变更。