JP2012054413A - エッチング処理装置およびエッチング処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができるエッチング処理装置およびエッチング処理方法を提供する。
【解決手段】処理容器と、ゲートバルブと、フッ素を含むガスを供給する供給部と、排気部と、プラズマ発生部と、を有した第１の処理部１４０と、処理容器と、ゲートバルブと、塩素を含むガスを供給する供給部と、排気部と、プラズマ発生部と、を有した第２の処理部１５０と、第１の搬入搬出口と、第２の搬入搬出口と、を介して被処理物の搬送を行う搬送部１３０と、を備え、前記第１の処理部１４０は、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層を所定の形状となるように除去し、前記第２の処理部１５０は、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素窒化物を含む層を所定の形状となるように除去することを特徴とするエッチング処理装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッチング処理装置およびエッチング処理方法に関する。

半導体装置、フラットパネルディスプレイ、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)などの分野においては、表面に微細なパターンを有する構造体がリソグラフィ法を用いて製造されている。
このフォトリソグラフィ法においては、原画パターンが形成されたフォトマスク（レチクルとも称する）を介して、パターンを形成する基体（例えば、ウェーハやガラス基板など）の表面に設けられた感光性樹脂に光を照射することでパターンの転写を行うようにしている。

ここで、透明材料からなる基板上に複数の層からなるパターンが形成されたフォトマスクが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
この様なフォトマスクの製造においては、同一の処理容器内において上層より順次エッチング処理を行なうことで複数の層からなるパターンを形成するようにしている。
この場合、エッチング処理を行った際に、各層を構成する材料により異なる副生成物(デポ物）が生成されることになる。
そのため、一の層をエッチング処理した際に生成された副生成物が処理容器内に残留し、他の層をエッチング処理する際に残留した副生成物が分解されることで発生した反応生成物により、他の層をエッチング処理する際の寸法制御性やエッチング処理の安定性が低下するおそれがある。

特開２００９−２７１５６２号公報

本発明の実施形態は、複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができるエッチング処理装置およびエッチング処理方法を提供する。

実施形態によれば、第１の処理容器と、前記第１の処理容器に設けられた第１の搬入搬出口を閉鎖する第１のゲートバルブと、前記第１の処理容器の内部にフッ素を含むガスを供給する第１の供給部と、前記第１の処理容器の内部を排気する第１の排気部と、前記第１の処理容器の内部にプラズマを発生させる第１のプラズマ発生部と、を有した第１の処理部と、第２の処理容器と、前記第２の処理容器に設けられた第２の搬入搬出口を閉鎖する第２のゲートバルブと、前記第２の処理容器の内部に塩素を含むガスを供給する第２の供給部と、前記第２の処理容器の内部を排気する第２の排気部と、前記第２の処理容器の内部にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生部と、を有した第２の処理部と、前記第１の搬入搬出口と、前記第２の搬入搬出口と、を介して被処理物の搬送を行う搬送部と、を備え、前記第１の処理部は、前記第１の処理容器の内部において、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層を所定の形状となるように除去し、前記第２の処理部は、前記第２の処理容器の内部において、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素窒化物を含む層を所定の形状となるように除去することを特徴とするエッチング処理装置が提供される。

また、他の実施形態によれば、第１の環境において、被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層が所定の形状となるように除去する第１のエッチング処理工程と、前記第１の環境から離隔された第２の環境に前記被処理物を移動させる工程と、前記第２の環境において、前記タンタルホウ素酸化物を含む層の下方に形成されたタンタルホウ素窒化物を含む層が所定の形状となるように除去する第２のエッチング処理工程と、を備えたことを特徴とするエッチング処理方法が提供される。

本発明の実施形態によれば、複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができるエッチング処理装置およびエッチング処理方法が提供される。

本実施の形態に係るエッチング処理装置を例示するための模式レイアウト図である。 第１の処理部を例示するための模式断面図である。 第１の処理部を例示するための模式断面図である。 第２の処理部を例示するための模式断面図である。 エッチング処理装置の効果について例示をするための模式グラフ図である。 本実施の形態に係るエッチング処理方法について例示をするための模式工程断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、一例として、基板上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層、レジストマスクがこの順で積層されたフォトマスクブランクをエッチング処理するエッチング処理装置について例示をする。
図１は、本実施の形態に係るエッチング処理装置を例示するための模式レイアウト図である。
図１に示すように、エッチング処理装置１００には、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、搬送部１３０、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０が設けられている。
ロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、との間の壁面には搬入搬出口が形成されている。そして、各搬入搬出口を介してロードロック部１１０とトランスファー部１２０、トランスファー部１２０と第１の処理部１４０、トランスファー部１２０と第２の処理部１５０、とがその内部空間を連通させるようにして接続されている。なお、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０は、減圧雰囲気を維持することができるように気密構造となっている。そして、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０には、後述する第１の処理部１４０、第２の処理部１５０の場合と同様に、圧力コントローラを介して図示しない真空ポンプのような排気部が接続されている。なお、ロードロック部１１０は必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすればよい。
また、各搬入搬出口を気密に閉鎖するためのゲートバルブが設けられている（例えば、図２などを参照）。

搬送部１３０は、トランスファー部１２０内に設けられている。搬送部１３０は、被処理物Ｗ（例えば、フォトマスクブランク）をロードロック部１１０を介してエッチング処理装置１００の外部に設けられた図示しない搬送部などから受け取り、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０に受け渡す。また、搬送部１３０は、被処理物Ｗを第１の処理部１４０、第２の処理部１５０から受け取り、ロードロック部１１０を介してエッチング処理装置１００の外部に設けられた図示しない搬送部などに受け渡す。搬送部１３０は、例えば、被処理物Ｗを把持、搬送することのできるロボット装置などとすることができる。

第１の処理部１４０、第２の処理部１５０の構成は、エッチング処理対象の材料に応じて変更することができる。なお、エッチング処理装置に２つの処理部が設けられる場合を例示したが３つ以上の処理部を設けるようにすることができる。
この場合、エッチング処理対象の材料毎に処理部を設けるようにすることができる。例えば、エッチング処理対象の材料がタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）の場合に用いられる処理部と、エッチング処理対象の材料がタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）の場合に用いられる処理部と、を設けるようにすることができる。
ここでは、エッチング処理対象の材料がタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）の場合に第１の処理部１４０を用い、エッチング処理対象の材料がタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）の場合に第２の処理部１５０を用いるものとする。

図２、図３は、第１の処理部を例示するための模式断面図である。なお、図２、図３は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面を表した模式断面図である。また、図２は区画部が上昇した状態、図３は区画部が下降した状態を例示するための模式断面図である。
第１の処理部１４０は、アルミニウムなどの導電性材料で形成され減圧雰囲気を維持可能な処理容器１（第１の処理容器）を備えている。処理容器１の天井中央部分には、処理ガスＧ１を導入するための処理ガス導入口２が設けられている。処理ガスＧ１は、ガス供給部１８（第１の供給部）から処理ガス導入口２を介して処理容器１の内部に供給される。処理容器１の内部に供給される際、処理ガスＧ１は、図示しない処理ガス調整部により流量や圧力などが調整される。
ここで、第１の処理部１４０においては、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理するため、処理ガスＧ１はフッ素を含むガスとすることができる。例えば、処理ガスＧ１は、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＮＦ_３などやこれらの混合ガスとすることができる。また、処理ガスＧ１の流量は６０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
処理容器１の天井部分であって、処理ガス導入口２の径外方向部分には誘電体材料（例えば、石英など）からなる誘電体窓２１が設けられている。誘電体窓２１の表面には導電体からなるコイル２０が設けられている。コイル２０の一端は接地され（図示せず）、他端は、整合器１６ａを介して高周波電源６ａに接続されている。
処理容器１の内部には、被処理物Ｗをエッチング処理するための空間である処理空間３が設けられている。処理空間３の下方には電極部４が設けられている。電極部４には高周波電源６ｂが整合器１６を介して接続されている。また、処理容器１は接地されている。
第１の処理部１４０は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマエッチング装置である。すなわち、電極部４と処理容器１とが容量結合型電極を構成し、また、コイル２０が誘導結合型電極を構成する。

高周波電源６ａは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、３ＫＷ程度の高周波電力を処理容器１に印加するものとすることができる。
高周波電源６ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、１ＫＷ程度の高周波電力を処理容器１に印加するものとすることができる。
整合器１６、１６ａには図示しないチューニング回路が内蔵されており、図示しないチューニング回路で反射波を制御することによりプラズマＰを制御することができるようになっている。
第１の処理部１４０においては、電極部４、処理容器１、高周波電源６ａ、高周波電源６ｂ、コイル２０などが、処理容器１の内部にプラズマＰを発生させるプラズマ発生部（第１のプラズマ発生部）となる。

電極部４は、周囲を絶縁リング５で覆われている。電極部４には被処理物Ｗが載置可能であり、被処理物Ｗを保持するための静電チャックなどの保持機構（図示せず）や被処理物Ｗの受け渡し部（図示せず）などが内蔵されている。

処理容器１の底部には排気口７が設けられ、排気口７には圧力コントローラ８を介して真空ポンプなどのような排気部１９（第１の排気部）が接続されている。排気部１９は、処理容器１の内部が所定の圧力となるように排気する。処理容器１の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口９（第１の搬入搬出口）が設けられ、搬入搬出口９を気密に閉鎖できるようゲートバルブ１７（第１のゲートバルブ）が設けられている。ゲートバルブ１７は、Ｏ（オー）リングのようなシール部材１４を備える扉１３を有し、図示しないゲート開閉機構により開閉される。扉１３が閉まった時には、シール部材１４が搬入搬出口９の壁面に押しつけられ、搬入搬出口９は気密に閉鎖される。

電極部４の外側には、区画部１２が設けられている。第１の処理部１４０においては、フッ素を含むガスを用いてタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する。この場合、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理した際に副生成物が比較的多く生成される。そこで、第１の処理部１４０においては、被処理物Ｗに形成されたタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層を除去する際に処理空間３を画する区画部１２を設けている。すなわち、区画部１２を設けることで、区画部１２の外部にある処理容器１の側壁や底部などに副生成物が付着することを抑制することができるようになっている。なお、区画部１２の内壁などにも副生成物が付着するが、区画部１２を交換したり区画部１２を取り外して清掃したりすることができるので、メンテナンス時間を大幅に短縮することができる。また、区画部１２を設けることで外部から処理空間３にパーティクルなどが侵入することを抑制することもできる。

区画部１２には、側面部１２ａ、底部１２ｂ、脚部１２ｃが設けられている。側面部１２ａは円筒状であり、処理容器１の内壁に近接するように設けられている。底部１２ｂは円板状であり、外周部の端面は側面部１２ａの下端面付近に固着されており、内周側の端面は絶縁リング５に近接するようになっている。なお、側面部１２ａ、底部１２ｂの形態は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、側面部１２ａを多角形の筒状としたり、底部１２ｂを多角形の板状としたりすることができる。

脚部１２ｃの一端は、底部１２ｂに接続されており、他端は昇降部１１に接続されている。脚部１２ｃは円柱状であるがこれに限定されるものではなく、断面が多角形の柱状、円筒状などであってもよい。昇降部１１の動力源は、例えば、モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなどとすることができるが、これらに限定されるものではなく同様の機能を有する駆動源としてもよい。区画部１２の上昇端位置と下降端位置は、図示しない検出器からの信号で制御することもできるし、タイマーなどを用いて時間により制御することもできる。

区画部１２の上昇端位置（図２）では、側面部１２ａの上部端面と処理容器１の天井部分との間に、わずかに隙間が空くようになっていることが望ましい。これは、側面部１２ａの上部端面と処理容器１の天井部分とが接触すればパーティクルなどの汚染物が発生するおそれがあるからである。また、この時、底部１２ｂの表面（処理空間３側の面）は、電極部４の表面位置と同一、あるいは、それより低い位置にある。

区画部１２の下降端位置（図３）では、側面部１２ａの上部端面の位置は、被処理物Ｗの搬入搬出を考慮して、電極部４の表面位置と同一、あるいは、若干低い位置にあるが、これに限定されるものではなく、図示しない被処理物Ｗの受け渡し部に合わせて適宜変更することができる。また、この時、底部１２ｂと処理容器１の底部との間に隙間が空くようになっていることが望ましい。これは、底部１２ｂと処理容器１の底部とが接触すると、パーティクルなどの汚染物が発生するおそれがあるからである。

次に、第２の処理部１５０について例示をする。
図４は、第２の処理部を例示するための模式断面図である。なお、図４は、図１におけるＢ−Ｂ矢視断面を表した模式断面図である。
図４に例示をする第２の処理部１５０も二周波プラズマエッチング装置である。
図４に示すように、第２の処理部１５０にも処理容器１ａ（第２の処理容器）、処理容器１ａに設けられた搬入搬出口９ａ（第２の搬入搬出口）を閉鎖するゲートバルブ１７ａ（第２のゲートバルブ）、処理容器１ａの内部に塩素を含むガスを供給するガス供給部１８ａ（第２の供給部）、処理容器１ａの内部を排気する排気部１９ａ（第２の排気部）などが設けられている。
また、第２の処理部１５０においては、電極部４、処理容器１ａ、高周波電源６ｂ、高周波電源６ｃ、コイル２０などが、処理容器１ａの内部にプラズマＰを発生させるプラズマ発生部（第２のプラズマ発生部）となる。
また、第１の処理部１４０と第２の処理部１５０とに対して、１つの排気部を設けるようにすることができる。この場合、兼用化された排気部は、第１の処理部１４０に対しては排気部１９となり、第２の処理部１５０に対しては排気部１９ａとなる。なお、排気部を兼用化した場合であっても、第１の処理部１４０と第２の処理部１５０とにそれぞれ設けられた圧力コントローラ８により排気量や排気速度などを個別的に制御することができる。
なお、第２の処理部１５０の主な構成は、第１の処理部１４０の場合と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
第２の処理部１５０においては、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理するため、処理ガスＧ２は塩素を含むガスとすることができる。例えば、処理ガスＧ２は、Ｃｌ_２、ＣＣｌ_４、ＨＣｌなどやこれらの混合ガスとすることができる。

ここで、塩素を含むガスを用いてタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理する場合には、生成される副生成物が少なくなる。すなわち、処理容器１ａの側壁や底部などに付着する副生成物が少なくなる。そのため、第２の処理部１５０においては、区画部１２と昇降部１１とを設けないようにすることができる。
区画部１２と昇降部１１とを設けないようにすれば、処理ガスＧ２の排気がより円滑となる。そのため、処理ガスＧ２の流量、排気量を多くすることができるので、エッチング除去されたものを速やかに排出させることができる。すなわち、処理ガスＧ２の流量、排気量を多くすることで、一度エッチング除去されたものが、エッチング処理された部分などに再付着することを抑制することができる。その結果、エッチング処理における寸法制御性をさらに向上させることができる。
この場合、処理ガスＧ２の流量は１８０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
なお、区画部１２と昇降部１１とを設けるようにすれば、外部から処理空間３にパーティクルなどが侵入することを抑制することができる。そのため、前述したものと同様に、区画部１２と昇降部１１とを設けるようにしてもよい。

処理容器１ａに接続される高周波電源６ｃは、前述した高周波電源６ａよりも少ない高周波電力を印加するものとすることができる。例えば、高周波電源６ｃは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有し、１ＫＷ程度の高周波電力を処理容器１ａに印加するものとすることができる。
なお、前述した高周波電源６ａを処理容器１に接続し、印加する高周波電力を制御するようにしてもよい。

次に、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０の作用について例示をする。
まず、第１の処理部１４０の作用について例示をする。
（１）まず、昇降部１１により区画部１２を上昇端位置まで上昇させる（図２参照）。 （２）ゲートバルブ１７の扉１３を、図示しないゲート開閉機構により開く。この時、扉１３やシール部材１４に付着したパーティクルや汚染物などが飛散することがあるが、区画部１２により処理空間３を区画することができるので、パーティクルや汚染物などが処理空間３内に拡散することを抑制することができる。

（３）次に、区画部１２を下降させる（図３参照）。ゲートバルブ１７の扉１３が開いた時に飛散したパーティクルなどが沈降した後に、区画部１２を下降させることにより、処理空間３内にパーティクルなどが侵入することを抑制することができる。

（４）搬送部１３０により、搬入搬出口９から被処理物Ｗを処理容器内に搬入する。被処理物Ｗは電極部４上に載置され、電極部４に内蔵された静電チャックにより保持される。
（５）搬送部１３０を処理容器１の外に退避させる。
（６）昇降部１１により区画部１２を上昇端位置まで上昇させる（図２参照）。

（７）ゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。扉１３が閉じたときにパーティクルなどの汚染物が発生することがあるが、区画部１２により処理空間３を区画することができるので、パーティクルや汚染物が処理空間３内に拡散することを抑制することができる。
（８）処理容器１内を排気する。この時、区画部１２の外側においても排気流の流れが形成される。そのため、扉１３が開くことにより発生したパーティクルなどの汚染物は、区画部１２の外側に形成された排気流に乗り、排気口７から処理容器１外に排出される。 また、区画部１２の内側の処理空間３は、底部１２ｂの内周側の端面と絶縁リング５との間に形成される隙間を介して排気される。この際、区画部１２によりプラズマ処理部３が区画されているので、区画部１２の外側に存在するパーティクルなどの汚染物が処理空間３内に侵入することが抑制される。

（９）次に、フッ素を含むガスを用いてタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する。
すなわち、まず、処理ガス導入口２を介して処理空間３内に処理ガスＧ１が供給される。処理ガスＧ１はフッ素を含むガスとすることができる。例えば、処理ガスＧ１は、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＮＦ_３などやこれらの混合ガスとすることができる。また、処理ガスＧ１の流量は６０ｓｃｃｍ程度とすることができる。
次に、高周波電源６ａより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力がコイル２０に印加される。また、高周波電源６ｂより１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力が電極部４に印加される。なお、高周波電源６ａと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数が同じとなるようにすることが好ましい。例えば、高周波電源６ａと高周波電源６ｂとから印加される高周波電力の周波数を１３．５６ＭＨｚとすることができる。
また、高周波電源６ａは３ＫＷ程度の高周波電力を印加し、高周波電源６ｂは１ＫＷ程度の高周波電力を印加するものとすることができる。

すると、電極部４と処理容器１と、が容量結合型電極を構成するので、電極部４と処理容器１との間に放電が起こる。また、コイル２０が誘導結合型電極を構成するので、コイル２０から誘電体窓２１を介して高周波電力が処理容器１の内部に導入される。そのため、電極部４と処理容器１との間に生じた放電と、処理容器１の内部に導入された高周波電力により処理空間３にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰにより処理ガスＧ１が励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、処理空間３内を下降して被処理物Ｗのエッチング処理対象に到達し、所望のエッチング処理が行われる。なお、プラズマＰの制御は、整合器１６、１６ａに内蔵されている図示しないチューニング回路で反射波を制御することにより行う。
また、残余の処理ガスＧ１や反応生成物、副生成物の多くは、底部１２ｂの内周側の端面と絶縁リング５との間に形成される隙間を介して排気口７から処理容器１外に排出される。

第１の処理部１４０におけるエッチング処理においては、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層の上に形成されたレジストマスクの形状に基づいて、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層の一部が除去される。すなわち、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層のうち、レジストマスクに覆われていない部分が除去される。

（１０）エッチング処理が終わると、処理容器１内の圧力とゲートバルブ１７の扉１３の外側の圧力とがほぼ等しくなるように、処理ガス導入口２からパージガスなどを導入する。なお、処理容器１内の圧力を若干高めにしておいた方が、扉１３を開けたときにパーティクルなどの汚染物が処理容器１内に侵入してくるのを抑えれるのでより望ましい。
（１１）ゲートバルブ１７の扉１３を図示しないゲート開閉機構により開く。扉１３を開けるときにパーティクルなどの汚染物が発生することがあるが、区画部１２により処理空間３を区画することができるので、パーティクルや汚染物などが処理空間３内に拡散することを抑制することができる。
（１２）区画部１２を下降させる（図３参照）。
（１３）搬送部１３により、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層にエッチング処理が施された被処理物Ｗを搬出する。
（１４）エッチング処理が施される被処理物Ｗが搬入されるまでの間、ゲートバルブ１７の扉１３を以下の手順で閉じるようにすることができる。
すなわち、まず、昇降部１１により区画部１２を上昇端位置まで上昇させる（図２参照）。
次に、ゲートバルブ１７の扉１３をゲート開閉機構により閉じる。扉１３が閉じたときにパーティクルなどの汚染物が発生することがあるが、区画部１２により処理空間３を区画することができるので、パーティクルや汚染物が処理空間３内に拡散することを抑制することができる。

次に、第２の処理部１５０の作用について例示をする。
第２の処理部１５０には、第１の処理部１４０においてエッチング処理が施された被処理物Ｗが搬入される。
すなわち、搬送部１３０は、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層が所定の形状となるように除去された被処理物Ｗを第１の処理部１４０から搬出し、第１の処理部１４０から搬出した被処理物Ｗを第２の処理部１５０に搬入する。

第２の処理部１５０におけるエッチング処理においては、前述したレジストマスクの形状に基づいて、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層の一部が除去される。すなわち、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層のうち、上方にレジストマスク、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層が無い部分が除去される。
なお、第２の処理部１５０の基本的な作用は、第１の処理部１４０の作用と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

以上に例示をしたように、第１の処理部１４０は、処理容器１の内部において、被処理物Ｗに形成されたタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層を所定の形状となるように除去する。第２の処理部１５０は、処理容器１ａの内部において、被処理物Ｗに形成されたタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層を所定の形状となるように除去する。

なお、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、搬送部１３０の基本的な作用は、既知の技術と同様とすることができるので、これらの作用に関する説明は省略する。 また、エッチング処理装置１００の作用は、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０の作用と、ロードロック部１１０、トランスファー部１２０、搬送部１３０の作用とを併せたものとすることができるので、詳細な説明は省略する。

次に、本実施の形態に係るエッチング処理装置１の効果について例示をする。
図５は、エッチング処理装置の効果について例示をするための模式グラフ図である。 なお、図５中のＣは、同一の処理容器内において上層より順次エッチング処理を行なう場合である。この場合、Ｃ１はタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する場合、Ｃ２はタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層の下方に形成されたタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理する場合である。
また、図５中のＤは本実施の形態に係るエッチング処理装置１によりエッチング処理を行なう場合である。すなわち、各層を構成する材料毎に設けられた処理容器内において各層毎にエッチング処理を行なう場合である。この場合、Ｄ１はタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する場合、Ｄ２はタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層の下方に形成されたタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理する場合である。

図５に示すように、Ｃ２におけるエッチングレートの変動幅は大きなものとなる。前述したように、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する場合には副生成物が比較的多く生成される。そのため、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理した際に生成された副生成物が処理容器内に残留し、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理する際に、残留していた副生成物が分解されることで発生した反応生成物によりＣ２におけるエッチングレートの変動幅が大きなものとなる。

一方、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理する場合には副生成物の生成量が少なくなる。そのため、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する際には、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層をエッチング処理した際に生成された副生成物の影響も小さくなる。
また、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層をエッチング処理する場合に副生成物が多く生成されたとしても、次に行うタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層のエッチング処理に対する影響は小さなものとなる。
すなわち、生成された副生成物の成分はそのエッチング処理において用いられる元素からなるので、次に行うエッチング処理において副生成物が分解されることで反応生成物が発生したとしてもエッチング処理に対する影響は小さなものとなる。

そのため、Ｃ２におけるエッチングレートの変動幅に比べて、Ｃ１におけるエッチングレートの変動幅は小さなものとなる。
しかしながら、Ｃ２におけるエッチングレートの変動幅が大きければ、エッチング処理を行う際の寸法制御性やエッチング処理の安定性が低くなることに変わりはない。

これに対して、Ｄ１、Ｄ２の場合は、エッチングレートの変動幅をいずれの場合も小さくすることができる。

すなわち、各層を構成する材料毎に設けられた処理容器内において各層毎にエッチング処理を行なうようにすれば、他の材料からなる層をエッチング処理した際に生成された副生成物の影響をなくすことができる。そのため、複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができる。

この場合、フォトマスクにおいて、透明材料からなる基板上に複数の層からなるパターンを形成する際には、寸法制御性や処理の安定性がさらに重要となる。すなわち、フォトマスクにおける欠陥部はそのままパターンを形成する基体（例えば、ウェーハやガラス基板など）に転写されてしまうので、不良品が大量に発生する要因となる。
近年における微細化にともない露光工程における光の波長がますます短くなってきている。そのため、露光工程で使用されるフォトマスクの製造（エッチング処理）においては寸法制御性や処理の安定性を向上させる必要がある。
特に、極紫外線（EUV；Extreme Ultra Violet）を用いた露光工程で使用されるいわゆるＥＵＶマスクの製造においては寸法制御性や処理の安定性をさらに向上させる必要がある。この場合、ＥＵＶマスクは、透明材料からなる基板上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層、レジストマスクがこの順で積層されたフォトマスクブランクをエッチング処理することで製造される場合がある。

本実施の形態に係るエッチング処理装置１によれば、複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができる。
そのため、透明材料からなる基板上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層、レジストマスクがこの順で積層されたフォトマスクブランクをエッチング処理する際に寸法制御性や処理の安定性を向上させることができる。

次に、本実施の形態に係るエッチング処理方法について例示をする。
ここでは、一例として、透明材料からなる基板上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層、レジストマスクがこの順で積層されたフォトマスクブランクをエッチング処理する場合について例示をする。
図６は、本実施の形態に係るエッチング処理方法について例示をするための模式工程断面図である。
図６（ａ）に示すように、フォトマスクブランク２００には、基板２０１、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層２０３、レジストマスク２０４が設けられている。
基板２０１は、透明材料から形成されている。基板２０１は、例えば、石英などから形成されるものとすることができる。
レジストマスク２０４は、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層２０３の表面に形成されている。また、既知のパターンニング技術により開口部２０４ａが形成されている。そのため、開口部２０４ａが形成された部分にタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層２０３の対応部位が露出することになる。
なお、基板２０１上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層２０３、レジストマスク２０４をこの順で成膜することや、レジストマスク２０４に所望の開口部２０４ａを形成することなどには、既知の技術を適用させることができるのでこれらの詳細な説明は省略する。

まず、図６（ｂ）に示すように、第１のエッチング処理を行う。
この場合、フッ素を含むガスを用いたプラズマエッチング処理を行うようにすることができる。フッ素を含むガスとしては、例えば、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＮＦ_３などやこれらの混合ガスとすることができる。
このプラズマエッチング処理においては、発生させたプラズマＰによりフッ素を含むガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、開口部２０４ａを介してタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層２０３に供給されることで所望のエッチング処理が行われる。第１のエッチング処理は、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２の表面が露出するまで行われる。すなわち、フォトマスクブランク２００（被処理物）に形成されたタンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層が所定の形状となるように除去する。

次に、第１のエッチング処理が施されたフォトマスクブランク２００を第１のエッチング処理を行う環境（第１の環境）から離隔された第２のエッチング処理を行う環境（第２の環境）に移動させる。
すなわち、第１のエッチング処理において生成された副生成物が第２のエッチング処理を行う環境に侵入しないように、第１のエッチング処理を行う環境と第２のエッチング処理を行う環境とが離隔されている。
また、第１のエッチング処理を行う環境から第２のエッチング処理を行う環境に移動させる際に、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２の露出した表面が酸素に暴露されると、タンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２の表面が酸化して安定した処理ができなくなるおそれがある。そのため、第１のエッチング処理を行う環境から第２のエッチング処理を行う環境に移動させる際には、酸素が排除された環境（例えば、減圧環境や不活性ガスなどでパージされた環境など）を介して移動を行うようにすることが好ましい。

次に、図６（ｃ）に示すように、第２のエッチング処理を行う。
この場合、塩素を含むガスを用いたプラズマエッチング処理を行うようにすることができる。塩素を含むガスとしては、例えば、Ｃｌ_２、ＣＣｌ_４、ＨＣｌなどやこれらの混合ガスとすることができる。
このプラズマエッチング処理においては、発生させたプラズマＰにより塩素を含むガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、開口部２０４ａ、第１のエッチング処理が施された部分を介してタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層２０２に供給されることで所望のエッチング処理が行われる。第２のエッチング処理は、基板２０１の表面が露出するまで行われる。
すなわち、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層の下方に形成されたタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層が所定の形状となるように除去する。

次に、図６（ｄ）に示すように、レジストマスク２０４を除去する。
この場合、酸素を含むガスを用いたプラズマアッシング処理とすることもできるし、薬液を用いたウェットアッシング処理とすることもできる。
以上のようにして基板上に２層からなるパターンを有するフォトマスク３００を形成することができる。
なお、基板上に３層以上からなるパターンを有するフォトマスクを形成する場合には、互いに離隔された環境において、各層を構成する材料毎にそれぞれエッチング処理を行うようにすればよい。

本実施の形態においては、互いに離隔された環境において、各層を構成する材料毎にそれぞれエッチング処理を行うようにしている。例えば、第１のエッチング処理を行う環境と、第２のエッチング処理を行う環境とを離隔するようにしている。
そのため、エッチング処理をした際に生成された副生成物を各環境毎に留めておくことができるので、一の層をエッチング処理をした際に生成された副生成物が他の層をエッチング処理する際に影響を及ぼすことを抑制することができる。
この場合、同じ環境下にある副生成物は、そのエッチング処理において用いられる元素からなるので、次に行うエッチング処理において副生成物が分解されることで反応生成物が発生したとしてもエッチング処理に対する影響を抑制することができる。
なお、これらの効果は図５において例示をしたものと同様のため詳細な説明は省略する。

本実施の形態に係るエッチング処理方法によれば、複数の層からなるパターンを形成する際の寸法制御性や処理の安定性を向上させることができる。
例えば、透明材料からなる基板上にタンタルホウ素窒化物（ＴａＢＮ）を含む層、タンタルホウ素酸化物（ＴａＢＯ）を含む層、レジストマスクがこの順で積層されたフォトマスクブランクをエッチング処理する際に寸法制御性や処理の安定性を向上させることができる。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、エッチング処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材料、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、第１の処理部１４０、第２の処理部１５０として、二周波プラズマエッチング装置を例示したが、他の形式のプラズマエッチング装置とすることもできる。例えば、容量結合プラズマエッチング装置、誘導結合プラズマエッチング装置、表面波プラズマエッチング装置などとすることもできる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ 処理容器、３ 処理空間、４ 電極部、６ａ 高周波電源、６ｂ 高周波電源、６ｃ 高周波電源、９ 搬入搬出口、９ａ 搬入搬出口、１２ 区画部、１７ ゲートバルブ、１７ａ ゲートバルブ、１８ ガス供給部、１８ａ ガス供給部、１９ 排気部、１９ａ 排気部、１００ エッチング処理装置、１１０ ロードロック部、１２０ トランスファー部、１３０ 搬送部、１４０ 第１の処理部、１５０ 第２の処理部、Ｇ１ 処理ガス、Ｇ２ 処理ガス、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物

Claims (5)

1. 第１の処理容器と、
   前記第１の処理容器に設けられた第１の搬入搬出口を閉鎖する第１のゲートバルブと、
   前記第１の処理容器の内部にフッ素を含むガスを供給する第１の供給部と、
   前記第１の処理容器の内部を排気する第１の排気部と、
   前記第１の処理容器の内部にプラズマを発生させる第１のプラズマ発生部と、
   を有した第１の処理部と、
   第２の処理容器と、
   前記第２の処理容器に設けられた第２の搬入搬出口を閉鎖する第２のゲートバルブと、
   前記第２の処理容器の内部に塩素を含むガスを供給する第２の供給部と、
   前記第２の処理容器の内部を排気する第２の排気部と、
   前記第２の処理容器の内部にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生部と、
   を有した第２の処理部と、
   前記第１の搬入搬出口と、前記第２の搬入搬出口と、を介して被処理物の搬送を行う搬送部と、
   を備え、
   前記第１の処理部は、前記第１の処理容器の内部において、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層を所定の形状となるように除去し、
   前記第２の処理部は、前記第２の処理容器の内部において、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素窒化物を含む層を所定の形状となるように除去することを特徴とするエッチング処理装置。
2. 前記第１の処理部は、前記被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層を除去する際に処理空間を画する区画部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のエッチング処理装置。
3. 前記搬送部は、前記タンタルホウ素酸化物を含む層が所定の形状となるように除去された被処理物を前記第１の処理部から搬出し、前記第１の処理部から搬出した被処理物を前記第２の処理部に搬入すること、を特徴とする請求項１または２に記載のエッチング処理装置。
4. 第１の環境において、被処理物に形成されたタンタルホウ素酸化物を含む層が所定の形状となるように除去する第１のエッチング処理工程と、
   前記第１の環境から離隔された第２の環境に前記被処理物を移動させる工程と、
   前記第２の環境において、前記タンタルホウ素酸化物を含む層の下方に形成されたタンタルホウ素窒化物を含む層が所定の形状となるように除去する第２のエッチング処理工程と、
   を備えたことを特徴とするエッチング処理方法。
5. 前記第１のエッチング処理工程において生成された副生成物が前記第２の環境に侵入しないように前記第１の環境と前記第２の環境とが離隔されたこと、を特徴とする請求項４記載のエッチング処理方法。

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