JP6770848B2 - 被処理体を処理する方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、被処理体を処理する方法に関するものであり、特にマスクの作成を含む方法に関するものである。
半導体素子といったデバイスの微細化を実現するためには、これまでのフォトリソグラフィ技術を用いた微細加工により得られる限界寸法よりも小さな寸法をもったパターンを形成する必要がある。このような寸法のパターンを形成するための一手法として、次世代露光技術であるＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）技術等の開発が進められている。ＥＵＶ技術では、従来のＵＶ光源波長に比べて著しく短い波長の光が用いられており、例えば１３．５[ｎｍ]と非常に短い波長の光が用いられる。また、従来のリソグラフィ技術に代わる技術として、秩序パターンを自発的に組織化する自己組織化（self-assembled）材料の一つである自己組織化ブロック・コポリマー（BCP：blockcopolymer）を用いてパターンを形成する誘導自己組織化（DSA：Directed Self-Assembly）技術が着目されている。
上記のＥＵＶ技術およびＤＳＡ技術等を用いて狭パターンのパターンエッチングを行う場合、狭パターンに起因してマスクが脆弱となり、マスクの倒壊等が生じ得る。これに対し、特許文献１，２には、マスクを保護する技術が開示されている。
特許文献１に開示されているプラズマエッチング性能強化方法は、プラズマを用いてエッチマスクにより定めた構造をエッチングすることによって、半導体ウェーハ上の誘電層にボーイングのない特徴部をエッチングによって形成するための方法である。特許文献１の技術では、マスクを誘電層上に形成し、保護シリコン含有被覆をマスクの露出面に形成し、マスク及び保護シリコン含有被覆を介して特徴部をエッチングする。さらに別の方法においては、この特徴部は保護シリコン含有被覆を形成する前に部分的にエッチングされる。このように、特許文献１の技術では、レジストマスク上において、または、部分的にエッチングされた特徴部の側壁上において、保護シリコン含有被覆をプラズマを用いて形成し、このように形成した保護シリコン含有被覆によって、マスクを保護し、ＣＤ（Critical Dimension）寸法のシュリンク制御し、エッチングによるボーイングを制御することが提案されている。
特許文献２に開示されているプラズマエッチング方法は、多層レジストマスクを用いたシリコン酸化膜等のプラズマエッチング後にパターンの倒壊等により発生するラインウィグリングやストライエーションを防止および抑制することを目的としている。特許文献２の技術では、多層レジストマスクを用いて、被エッチング膜をプラズマエッチングするプラズマエッチング方法において、多層レジストマスクは、上層レジストと無機膜系中間膜と下層レジストを含み、下層レジストの側壁に側壁保護膜を形成する側壁保護膜形成工程を有する。
このように、特許文献２の技術では、ラインウィグリング、ストライエーションを防止するために、三層構造のマスクに対し、下層レジストの処理後に側壁保護膜を形成し、この形成後のエッチング時のラインウィグリング、ストライエーションを防止することが提案されている。
特開２００８−６０５６６号公報 特開２０１２−１５３４３号公報
しかし、上記の特許文献１，２のようにマスクに保護膜を形成する技術では、特に無機膜系のエッチング時に用いられるＣｘＦｘ系ガスによって炭素およびフッ素の重合膜がマスクに形成される場合、当該重合膜にイオンが衝突することによってマスクに縒れ（wiggling）が生じ得る。このようなマスクの縒れによって、精密なパターンエッチングが阻害される場合があり、またマスクの破損等も誘引され得る。一方、当該重合膜の堆積を低減させる場合には、マスクに対する保護が不十分となり、よって、マスク選択比の低下等の事態が生じ得る。以上のように、マスクを保護しつつマスクを保護する保護膜によって生じるマスクの縒れを回避する技術の実現が必要となる。
一態様においては、被処理体を処理する方法が提供される。被処理体は、被エッチング層と該被エッチング層上に設けられた第１のマスクとを備え、当該方法は、被処理体が収容されたプラズマ処理装置の処理容器内においてプラズマを発生させて該処理容器に設けられた平行平板電極の上部電極に負の直流電圧を印可することによって、第１のマスクに二次電子を照射すると共に、該上部電極が備えシリコンを含有する電極板からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物で該第１のマスクを覆う、第１の工程と、第１の工程の実行後に、処理容器内において第１のガスのプラズマを生成し、該プラズマに含まれるラジカルを含む混合層を被エッチング層の表面の原子層に形成する第２の工程と、第２の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第３の工程と、第３の工程の実行後に、処理容器内において第２のガスのプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、混合層を除去する第４の工程と、第４の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第５の工程と、を含む第１のシーケンスを繰り返し実行し、被エッチング層を原子層毎に除去することによって、該被エッチング層をエッチングする。
このように、被エッチング層の表面の原子層を除去する第１のシーケンスの実行毎に第１のマスクに対する必要な保護がその都度行われ、このような第１のシーケンスが繰り返し実行されることによって、被エッチング層のエッチングに対し必要な保護が第１のマスクに形成されつつ過剰な保護が回避され得る。従って、マスクを保護する保護膜の膜厚が十分に低減されるので、当該保護膜によって生じるマスクの縒れが回避され得る。
第１のガスは、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含む。このように、第１のガスがフルオロカーボン系ガスを含むので、第２の工程において、被エッチング層の表面にフッ素ラジカルおよび炭素ラジカルが供給され、当該表面に当該両ラジカルを含有する混合層が形成され得る。
第２のガスは、希ガスである。このように、第２のガスが希ガスを含むので、第４の工程において、被エッチング層の表面に形成された混合層は、当該希ガスのプラズマがバイアス電圧によって受けるエネルギによって、当該表面から除去され得る。
第１のシーケンスの実行前に、第１のマスクを形成する工程を更に備え、該工程は、第６の工程と第７の工程とを備え、該第６の工程と該第７の工程とにおいて、被エッチング層上に設けられていた有機膜と該有機膜上に設けられていた反射防止膜とに対し該反射防止膜上に設けられていた第２のマスクを用いてエッチング処理を行うことによって、第１のマスクを形成し、第６の工程は、反射防止膜をエッチングし、第７の工程は、第６の工程の実行後に、有機膜をエッチングし、第１のマスクは、第６の工程および第７の工程の実行によって形成され、反射防止膜および有機膜から形成される。
第６の工程は、処理容器内において、第２のマスクの表面に保護膜をコンフォーマル（conformal）に形成する工程（工程ａという）と、工程ａの実行後に、該保護膜が形成された第２のマスクを用いて、処理容器内で発生させたプラズマにより反射防止膜を原子層毎に除去し、該反射防止膜をエッチングする工程（工程ｂという）と、を備える。このように、工程ａが実行されることによって、マスクの疎密差によらずに、第２のマスク上に精度良く制御されたコンフォーマルな膜厚の保護膜が形成され、マスクの形状を維持しつつマスクのエッチングに対する耐性が強化され、更に工程ｂが実行されることによって、マスクの選択比が向上され、マスクの形状（ＬＷＲ（Line Width Roughness）およびＬＥＲ（Line Edge Roughness））がエッチングによって受ける影響が低減される。
第６の工程は、工程ａの実行前に、処理容器内でプラズマを発生させて処理容器に設けられた上部電極に負の直流電圧を印可することにより、第２のマスクに二次電子を照射する工程（工程ｃという）を更に備える。このように、工程ａの実行前において、第２のマスクに二次電子を照射するので、保護膜の形成前に第２のマスクを改質することができ、後続の工程による第２のマスクの損傷を抑制することができる。
工程ｃは、処理容器内でプラズマを発生させて上部電極に負の直流電圧を印可することにより、電極板からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物で第２のマスクを覆う。このように、工程ｃにおいて、酸化シリコン化合物が第２のマスクを覆うので、後続の工程による第２のマスクの損傷を更に抑制できる。
工程ａは、処理容器内に第３のガスを供給する第８の工程と、第８の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第９の工程と、第９の工程の実行後に、処理容器内において第４のガスのプラズマを生成する第１０の工程と、第１０の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第１１の工程と、を含む第２のシーケンスを繰り返し実行することによって、第２のマスクの表面に保護膜をコンフォーマルに形成し、第８の工程は、第３のガスのプラズマを生成しない。このように、工程ａは、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法と同様の方法によって、第２のマスクの表面に保護膜をコンフォーマルに形成できる。
第３のガスは、有機含有されたアミノシラン系ガスを含む。このように第３のガスが有機含有されたアミノシラン系ガスを含むので、第８の工程によって、シリコンの反応前駆体が第２のマスクの原子層に沿って第２のマスク上に形成される。
一実施形態において、第３のガスのアミノシラン系ガスは、１〜３個のケイ素原子を有するアミノシランを含み得る。第３のガスのアミノシラン系ガスは、１〜３個のアミノ基を有するアミノシランを含み得る。このように第３のガスのアミノシラン系ガスには、１〜３個のケイ素原子を含むアミノシランを用いることができる。また、第３のガスのアミノシラン系ガスには、１〜３個のアミノ基を含むアミノシランを用いることができる。
第４のガスは、酸素原子および炭素原子を含有するガスを含む。このように第４のガスが酸素原子を含むので、第１０の工程において、当該酸素原子が第２のマスク上に設けられるシリコンの反応前駆体と結合することによって、第２のマスク上に酸化シリコンの保護膜がコンフォーマルに形成され得る。また、第４のガスが炭素原子を含むので、酸素原子による第２のマスクに対する浸食が当該炭素原子によって抑制され得る。
工程ｂは、工程ａの実行後に、処理容器内において第５のガスのプラズマを生成し、該プラズマに含まれるラジカルを含む混合層を反射防止膜の表面に形成する第１２の工程と、第１２の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第１３の工程と、第１３の工程の実行後に、処理容器内において第６のガスのプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、混合層を除去する第１４の工程と、第１４の工程の実行後に、処理容器内の空間をパージする第１５の工程と、を含む第３のシーケンスを繰り返し実行し、反射防止膜を原子層毎に除去することによって、該反射防止膜をエッチングする。このように、工程ｂは、ＡＬＥ（Atomic Layer Etching）法と同様の方法によって、反射防止膜を原子層毎に除去することができる。
第５のガスは、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含む。このように、第５のガスがフルオロカーボン系ガスを含むので、第１２の工程において、反射防止膜の表面にフッ素ラジカルおよび炭素ラジカルが供給され、当該表面に当該両ラジカルを含有する混合層が形成され得る。
第６のガスは、希ガスを含む。このように、第６のガスが希ガスを含むので、第１４の工程において、反射防止膜の表面に形成された混合層は、当該希ガスのプラズマがバイアス電圧によって受けるエネルギによって、当該表面から除去され得る。
第７の工程は、第６の工程の実行後に、処理容器内で発生させたプラズマにより、第３のマスクを用いて有機膜に対しエッチング処理を行い、第３のマスクは、第６の工程において、第２のマスクと反射防止膜とから形成される。このように、第６の工程の実行によって、マスクの疎密によらずに、形状が維持され選択比が向上された第３のマスクが有機膜上に形成されるので、このような良好な形状のマスクによる有機膜のエッチングが可能となり、有機膜のエッチングが良好に行える。
以上説明したように、マスクを保護しつつマスクを保護する保護膜によって生じるマスクの縒れを回避する技術が実現可能となる。
図１は、一実施形態の方法を示す流れ図である。 図２は、プラズマ処理装置の一例を示す図である。 図３は、（ａ）部、（ｂ）部、（ｃ）部を備え、図１に示す各工程の実施前および実施後の被処理体の状態を示す断面図である。 図４は、（ａ）部、（ｂ）部、（ｃ）部を備え、図１に示す各工程の実施後の被処理体の状態を示す断面図である。 図５は、図１に示す保護膜を形成するシーケンスにおける保護膜の形成の様子を模式的に示す図である。 図６は、図１に示す方法におけるエッチングの原理を示す図である。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
以下、図１を参照して、プラズマ処理装置１０を用いて実施することができるエッチング方法（方法ＭＴ）について説明する。図１は、一実施形態の方法を示す流れ図である。図１に示す一実施形態の方法ＭＴは、被処理体（以下、「ウエハ」ということがある）を処理する方法である。方法ＭＴは、ウエハをエッチングする方法の一例である。一実施形態の方法ＭＴでは、一連の工程を単一のプラズマ処理装置を用いて実行することが可能である。
図２は、プラズマ処理装置の一例を示す図である。図２には、被処理体を処理する方法の種々の実施形態で利用可能なプラズマ処理装置１０の断面構造が概略的に示されている。図２に示すように、プラズマ処理装置１０は、平行平板の電極を備えるプラズマエッチング装置であり、処理容器１２を備えている。処理容器１２は、略円筒形状を有している。処理容器１２は、例えば、アルミニウムから構成されており、その内壁面には陽極酸化処理が施されている。処理容器１２は保安接地されている。
処理容器１２の底部上には、略円筒状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、例えば、絶縁材料から構成されている。支持部１４を構成する絶縁材料は、石英のように酸素を含み得る。支持部１４は、処理容器１２内において、処理容器１２の底部から鉛直方向に延在している。処理容器１２内には、載置台ＰＤが設けられている。載置台ＰＤは、支持部１４によって支持されている。
載置台ＰＤは、載置台ＰＤの上面においてウエハＷを保持する。載置台ＰＤは、下部電極ＬＥおよび静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂを含んでいる。第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂは、例えばアルミアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。
第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を、一対の絶縁層の間または一対の絶縁シートの間に配置した構造を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じるクーロン力等の静電力によりウエハＷを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、ウエハＷを保持することができる。
第２プレート１８ｂの周縁部上には、ウエハＷのエッジおよび静電チャックＥＳＣを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料から構成されており、例えば、石英から構成され得る。
第２プレート１８ｂの内部には、冷媒流路２４が設けられている。冷媒流路２４は、温調機構を構成している。冷媒流路２４には、処理容器１２の外部に設けられたチラーユニット（図示略）から配管２６ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路２４に供給される冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路２４には、冷媒が循環するように供給される。この冷媒の温度を制御することによって、静電チャックＥＳＣによって支持されたウエハＷの温度が制御される。
プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に供給する。
プラズマ処理装置１０には、加熱素子であるヒータＨＴが設けられている。ヒータＨＴは、例えば、第２プレート１８ｂ内に埋め込まれている。ヒータＨＴには、ヒータ電源ＨＰが接続されている。ヒータ電源ＨＰからヒータＨＴに電力が供給されることにより、載置台ＰＤの温度が調整され、載置台ＰＤ上に載置されるウエハＷの温度が調整されるようになっている。なお、ヒータＨＴは、静電チャックＥＳＣに内蔵されていてもよい。
プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、載置台ＰＤの上方において、載置台ＰＤと対向配置されている。下部電極ＬＥと上部電極３０とは、互いに略平行に設けられている。上部電極３０と下部電極ＬＥとの間には、ウエハＷにプラズマ処理を行うための処理空間Ｓが提供されている。
上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。絶縁性遮蔽部材３２は、絶縁材料から構成されており、例えば、石英のように酸素を含み得る。上部電極３０は、電極板３４および電極支持体３６を含み得る。電極板３４は処理空間Ｓに面しており、当該電極板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。電極板３４は、一実施形態では、シリコンを含有する。別の実施形態では、電極板３４は、酸化シリコンを含有し得る。
電極支持体３６は、電極板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。電極支持体３６は、水冷構造を有し得る。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。電極支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
ガス供給管３８には、バルブ群４２および流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを有している。複数のガスソースは、有機含有されたアミノシラン系ガスのソース、フルオロカーボン系ガス（ＣｘＦｙガス（ｘ、ｙは１〜１０の整数））のソース、酸素原子および炭素原子を有するガスのソース（例えば二酸化炭素ガス等）、窒素ガスのソース、水素含有ガスのソース、および、希ガスのソースを含み得る。フルオロカーボン系ガスとしては、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ６ガス、Ｃ４Ｆ８ガスといった任意のフルオロカーボン系ガスが用いられ得る。アミノシラン系ガスとしては、アミノ基の数が比較的に少ない分子構造のものが用いられることができ、例えば、モノアミノシラン（Ｈ３−Ｓｉ−Ｒ（Ｒは有機を含んでおり置換されていても良いアミノ基））が用いられ得る。また、上記のアミノシラン系ガス（後述のガスＧ１に含まれるガス）は、１〜３個のケイ素原子を有し得るアミノシランを含むことができ、または、１〜３個のアミノ基を有するアミノシランを含むことができる。１〜３個のケイ素原子を有するアミノシランは、１〜３個のアミノ基を有するモノシラン（モノアミノシラン）、１〜３個のアミノ基を有するジシラン、または、１〜３個のアミノ基を有するトリシランであり得る。さらに、上記のアミノシランは、置換されていてもよいアミノ基を有し得る。さらに、上記のアミノ基は、メチル基、エチル基、プロピル基、および、ブチル基の何れかによって置換され得る。さらに、上記のメチル基、エチル基、プロピル基、または、ブチル基は、ハロゲンによって置換され得る。希ガスとしては、Ａｒガス、Ｈｅガスといった任意の希ガスが用いられ得る。
バルブ群４２は複数のバルブを含んでおり、流量制御器群４４はマスフローコントローラといった複数の流量制御器を含んでいる。ガスソース群４０の複数のガスソースのそれぞれは、バルブ群４２の対応のバルブおよび流量制御器群４４の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。したがって、プラズマ処理装置１０は、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、処理容器１２内に供給することが可能である。
プラズマ処理装置１０では、処理容器１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、処理容器１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。デポシールドは、Ｙ２Ｏ３の他に、例えば、石英のように酸素を含む材料から構成され得る。
処理容器１２の底部側、且つ、支持部１４と処理容器１２の側壁との間には排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。排気プレート４８の下方、且つ、処理容器１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器１２内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。処理容器１２の側壁にはウエハＷの搬入出口１２ｇが設けられており、搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
プラズマ処理装置１０は、第１の高周波電源６２および第２の高周波電源６４を更に備えている。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の第１の高周波電力を発生する電源であり、２７〜１００［ＭＨｚ］の周波数、一例においては６０［ＭＨｚ］の高周波電力を発生する。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。
第２の高周波電源６４は、ウエハＷにイオンを引き込むための第２の高周波電力、すなわち高周波バイアス電力を発生する電源であり、４００［ｋＨｚ］〜４０．６８［ＭＨｚ］の範囲内の周波数、一例においては１３．５６［ＭＨｚ］の周波数の高周波バイアス電力を発生する。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。
プラズマ処理装置１０は、電源７０を更に備えている。電源７０は、上部電極３０に接続されている。電源７０は、処理空間Ｓ内に存在する正イオンを電極板３４に引き込むための電圧を、上部電極３０に印加する。一例においては、電源７０は、負の直流電圧を発生する直流電源である。このような電圧が電源７０から上部電極３０に印加されると、処理空間Ｓに存在する正イオンが、電極板３４に衝突する。これにより、電極板３４から二次電子および／またはシリコンが放出される。
一実施形態においては、プラズマ処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。制御部Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。具体的に、制御部Ｃｎｔは、バルブ群４２、流量制御器群４４、排気装置５０、第１の高周波電源６２、整合器６６、第２の高周波電源６４、整合器６８、電源７０、ヒータ電源ＨＰ、およびチラーユニットに接続されている。
制御部Ｃｎｔは、入力されたレシピに基づくプログラムに従って動作し、制御信号を送出する。制御部Ｃｎｔからの制御信号により、ガスソース群４０から供給されるガスの選択および流量、排気装置５０の排気、第１の高周波電源６２および第２の高周波電源６４からの電力供給、電源７０からの電圧印加、ヒータ電源ＨＰの電力供給、チラーユニットからの冷媒流量および冷媒温度を制御することが可能である。なお、本明細書において開示される被処理体を処理する方法ＭＴの各工程は、制御部Ｃｎｔによる制御によってプラズマ処理装置１０の各部を動作させることにより、実行され得る。
図３の（ａ）部を参照して、図１に示す方法ＭＴの工程ＳＴ１で準備されるウエハＷの主要な構成を説明する。図３は、図１に示す各工程の実施前および実施後の被処理体の状態を示す断面図である。
工程ＳＴ１において準備されるウエハＷは、図３の（ａ）部に示すように、基板ＳＢと、被エッチング層ＥＬと、有機膜ＯＬと、反射防止膜ＡＬと、マスクＭＫ１（第２のマスク）とを備える。被エッチング層ＥＬは、基板ＳＢ上に設けられる。被エッチング層ＥＬは、有機膜ＯＬに対して選択的にエッチングされる材料から構成される層であり絶縁膜が用いられる。被エッチング層ＥＬは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）から構成され得る。なお、被エッチング層ＥＬは、多結晶シリコンといった他の材料から構成されることができる。
有機膜ＯＬは、被エッチング層ＥＬ上に設けられる。有機膜ＯＬは、炭素を含む層であり、例えば、ＳＯＨ（スピンオンハードマスク）層である。反射防止膜ＡＬは、シリコン含有の反射防止膜であり、有機膜ＯＬ上に設けられる。
マスクＭＫ１は、反射防止膜ＡＬ上に設けられる。マスクＭＫ１は、レジスト材料から構成されたレジストマスクであり、フォトリソグラフィ技術によってレジスト層がパターニングされることによって作製される。マスクＭＫ１は、例えば、ＡｒＦレジストであり得る。マスクＭＫ１は、反射防止膜ＡＬを部分的に覆っている。マスクＭＫ１は、反射防止膜ＡＬを部分的に露出させる開口ＯＰ１を画成している。マスクＭＫ１のパターンは、例えば、ライン・アンド・スペースパターンであるが、平面視において円形の開口を提供するパターン、平面視において楕円形状の開口を提供するパターン等、他の種々の形状のパターンを有し得る。
なお、マスクＭＫ１は、例えばポリスチレン−ブロック−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）等のブロック・コポリマーを用い、さらに、このＰＳ及びＰＭＭＡの相分離構造を利用して形成されたものであり得る。
図１に戻って、方法ＭＴについての説明を続ける。以下の説明では、図１と共に、図３、図４、図５を参照して説明する。図３は、図１に示す各工程の実施前および実施後の被処理体の状態を示す断面図である。図４は、図１に示す方法の各工程の実施後の被処理体の状態を示す断面図である。図５は、図１に示す保護膜を形成するシーケンスにおける保護膜の形成の様子を模式的に示す図である。
工程ＳＴ１では、図３の（ａ）部に示すウエハＷが準備され、ウエハＷがプラズマ処理装置１０の処理容器１２内に収容され、静電チャックＥＳＣ上に載置される。工程ＳＴ１において図２に示すウエハＷとして図３の（ａ）部に示す上記のウエハＷを準備した後に、工程ＳＴ２以降の各工程を実行する。工程ＳＴ２〜ＳＴ７の一連の工程（第６の工程）は、反射防止膜ＡＬをエッチングする工程である。
工程ＳＴ１に引き続く工程ＳＴ２では、ウエハＷに二次電子が照射される。工程ＳＴ２は、酸化シリコンの保護膜（保護膜ＳＸ）をマスクＭＫ１にコンフォーマル（conformal）に形成するシーケンスＳＱ１（第２のシーケンス）および工程ＳＴ４の実行前に、処理容器１２内でプラズマを発生させて上部電極３０に負の直流電圧を印可することにより、マスクＭＫ１に二次電子を照射する工程である。
以上のように、保護膜ＳＸを形成するシーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ４の一連の工程の実行前において、マスクＭＫ１に二次電子を照射するので、保護膜ＳＸの形成前にマスクＭＫ１を改質することができ、後続の工程によるマスクＭＫ１の損傷を抑制することができる。
工程ＳＴ２の処理内容を具体的説明する。まず、処理容器１２内に水素含有ガスおよび希ガスが供給され、第１の高周波電源６２から高周波電力が供給されることによって、処理容器１２内にプラズマが生成される。ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから水素含有ガスおよび希ガスを処理容器１２内に供給する。従って、処理空間Ｓ中の正イオンが上部電極３０に引き込まれて、当該正イオンが上部電極３０に衝突する。正イオンが上部電極３０に衝突することにより、上部電極３０からは二次電子が放出される。放出された二次電子がウエハＷに照射されることによって、マスクＭＫ１が改質される。また、電極板３４に正イオンが衝突することによって、電極板３４の構成材料であるシリコンが、二次電子と共に放出される。放出されたシリコンは、プラズマに晒されたプラズマ処理装置１０の構成部品から放出される酸素と結合する。当該酸素は、例えば、支持部１４、絶縁性遮蔽部材３２、およびデポシールド４６といった部材から放出される。シリコンと酸素の結合により、酸化シリコン化合物が生成され、当該酸化シリコン化合物がウエハＷ上に堆積してマスクＭＫ１を覆い保護する。このように、マスクＭＫ１に二次電子を照射する工程ＳＴ２では、処理容器１２内でプラズマを発生させて上部電極３０に負の直流電圧を印可することにより、マスクＭＫ１に二次電子を照射すると共に、電極板３４からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物でマスクＭＫ１を覆う。そして、マスクＭＫ１に二次電子を照射し、マスクＭＫ１を酸化シリコン化合物で覆った後に処理容器１２内の空間をパージして、工程ＳＴ２ａに移行する。
以上のように、工程ＳＴ２において、酸化シリコン化合物がマスクＭＫ１を覆うので、後続の工程によるマスクＭＫ１の損傷を更に抑制できる。
工程ＳＴ２に引き続き、シーケンスＳＱ１、工程ＳＴ５、シーケンスＳＱ２（第３のシーケンス）、工程ＳＴ７（シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ７）を順次実行する。シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ５の一連の工程は、マスクＭＫ１の表面にシリコン酸化膜の保護膜ＳＸをコンフォーマルに形成する工程であり、シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程は、シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ５の一連の工程の実行後に、シリコン酸化膜の保護膜ＳＸが形成されたマスクＭＫ１を用いて反射防止膜ＡＬを原子層毎に除去することによって、反射防止膜ＡＬを精密にエッチングする工程である。このように、シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ５の一連の工程が実行されることによって、マスクの疎密差によらずに、マスク上に精度良く制御されたコンフォーマルな膜厚の保護膜ＳＸが形成され、マスクの形状を維持しつつマスクのエッチングに対する耐性が強化され、更にシーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程が実行されることによって、マスクの選択比が向上され、マスクの形状（ＬＷＲ（Line Width Roughness）およびＬＥＲ（Line Edge Roughness））がエッチングによって受ける影響が低減される。
工程ＳＴ２に引き続き、シーケンスＳＱ１を一回以上実行する。シーケンスＳＱ１、工程ＳＴ４は、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法と同様の方法によってウエハＷ上に酸化シリコンの保護膜ＳＸを均一の厚みでコンフォーマルに形成する工程であり、シーケンスＳＱ１において順次実行される工程ＳＴ３ａ（第８の工程）、工程ＳＴ３ｂ（第９の工程）、工程ＳＴ３ｃ（第１０の工程）、工程ＳＴ３ｄ（第１１の工程）を含む。
工程ＳＴ３ａは、処理容器１２内にガスＧ１（第３のガス）を供給する。具体的には、工程ＳＴ３ａでは、図５の（ａ）部に示すように、処理容器１２内に、シリコンを含有するガスＧ１を導入する。ガスＧ１は、有機含有のアミノシラン系ガスを含む。ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから有機含有のアミノシラン系ガスのガスＧ１を処理容器１２内に供給する。ガスＧ１は、有機含有のアミノシラン系ガスとして、例えばモノアミノシラン（Ｈ３−Ｓｉ−Ｒ（Ｒは有機含有のアミノ基））が用いられる。工程ＳＴ３ａでは、ガスＧ１のプラズマを生成しない。
ガスＧ１の分子は、図５の（ｂ）部に示すように、反応前駆体（層Ｌｙ１）としてウエハＷの表面に付着する。ガスＧ１の分子（モノアミノシラン）は、化学結合に基づく化学吸着によってウエハＷの表面に付着するのであり、プラズマは用いられない。工程ＳＴ３ａでは、ウエハＷの温度は、摂氏０度以上且つマスクＭＫ１に含まれる材料のガラス転移温度以下（例えば摂氏２００度以下）の程度である。なお、当該温度範囲で化学結合によって表面に付着可能であって且つシリコンを含有するものであれば、モノアミノシラン以外のガスの利用も可能である。
以上のように、ガスＧ１が有機含有のアミノシラン系ガスを含むので、工程ＳＴ３ａによって、シリコンの反応前駆体（層Ｌｙ１）がマスクＭＫ１の表面の原子層に沿ってマスクＭＫ１上に形成される。
工程ＳＴ３ａに引き続く工程ＳＴ３ｂは、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ３ａにおいて供給されたガスＧ１が排気される。工程ＳＴ３ｂでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒ等）ガスといった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ３ｂのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。工程ＳＴ３ｂでは、ウエハＷ上に過剰に付着した分子も除去され得る。以上によって、反応前駆体の層Ｌｙ１は、極めて薄い単分子層となる。
工程ＳＴ３ｂに引き続く工程ＳＴ３ｃでは、図５の（ｂ）部に示すように、処理容器１２内においてガスＧ２（第４のガス）のプラズマＰ１を生成する。ガスＧ２は、酸素原子および炭素原子を含有するガスを含み、例えば二酸化炭素ガスを含み得る。工程ＳＴ３ｃにおいて、ガスＧ２のプラズマＰ１が生成される際のウエハＷの温度は、摂氏０度以上且つマスクＭＫ１に含まれる材料のガラス転移温度以下（例えば摂氏２００度以下）である。ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから酸素原子および炭素原子を含有するガスを含むガスＧ２が処理容器１２内に供給する。そして、第１の高周波電源６２から高周波電力を供給する。この場合、第２の高周波電源６４のバイアス電力を印加することもできる。また、第１の高周波電源６２を用いずに第２の高周波電源６４のみを用いてプラズマを生成することもできる。排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力を予め設定された圧力に設定する。このようにして、ガスＧ２のプラズマＰ１が処理容器１２内において生成される。
図５の（ｂ）部に示すように、ガスＧ２のプラズマＰ１が生成されると、酸素の活性種および炭素の活性種、例えば、酸素ラジカル、炭素ラジカルが生成され、図５の（ｃ）部に示すように、シリコン酸化膜である層Ｌｙ２（保護膜ＳＸに対応している）が単分子層として形成される。炭素ラジカルは、マスクＭＫ１への酸素浸食を抑制する機能を奏し得るので、シリコン酸化膜が保護膜としてマスクＭＫ１の表面において安定に形成され得る。シリコン酸化膜のＳｉ−Ｏ結合の結合エネルギは、１９２［ｋｃａｌ］程度であり、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合、Ｃ−Ｆ結合それぞれの結合エネルギ（５０−１１０［ｋｃａｌ］程度、７０−１１０［ｋｃａｌ］程度、１００−１２０［ｋｃａｌ］程度）よりも高いので、シリコン酸化膜は、保護膜としての機能を奏し得る。
以上のように、ガスＧ２が酸素原子を含むので、工程ＳＴ３ｃにおいて、当該酸素原子がマスクＭＫ１上に設けられるシリコンの反応前駆体（層Ｌｙ１）と結合することによって、マスクＭＫ１上に酸化シリコン膜の層Ｌｙ２がコンフォーマルに形成され得る。また、ガスＧ２が炭素原子を含むので、酸素原子によるマスクＭＫ１に対する浸食が当該炭素原子によって抑制され得る。従って、シーケンスＳＱ１においては、ＡＬＤ法と同様に、１回（単位サイクル）のシーケンスＳＱ１の実行によって、シリコン酸化膜の層Ｌｙ２を、ウエハＷの表面上に、マスクＭＫ１の粗密によらず薄く均一な膜厚でコンフォーマルに、形成することができる。
工程ＳＴ３ｃに引き続く工程ＳＴ３ｄでは、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ３ｃにおいて供給されたガスＧ２が排気される。工程ＳＴ３ｄでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒ等）といった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ３ｄのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。
シーケンスＳＱ１に引き続く工程ＳＴ４では、シーケンスＳＱ１の実行を終了するか否かを判定する。具体的には、工程ＳＴ４では、シーケンスＳＱ１の実行回数が予め設定された回数に達したか否かを判定する。シーケンスＳＱ１の実行回数の決定は、図３の（ｂ）部に示すウエハＷ上に形成される保護膜ＳＸの膜の厚みを決定することである。すなわち、１回（単位サイクル）のシーケンスＳＱ１の実行によって形成されるシリコン酸化膜の膜厚とシーケンスＳＱ１の実行回数との積によって、最終的にウエハＷ上に形成される保護膜ＳＸの膜の厚みが実質的に決定され得る。したがって、ウエハＷ上に形成される保護膜ＳＸの所望の厚みに応じて、シーケンスＳＱ１の実行回数が設定され得る。このように、シーケンスＳＱ１が繰り返し実行されることによって、マスクＭＫ１の表面にシリコン酸化膜の保護膜ＳＸがコンフォーマルに形成される。
工程ＳＴ４においてシーケンスＳＱ１の実行回数が予め設定された回数に達していないと判定される場合には（工程ＳＴ４：ＮＯ）、シーケンスＳＱ１の実行が再び繰り返される。一方、工程ＳＴ４においてシーケンスＳＱ１の実行回数が予め設定された回数に達していると判定される場合には（工程ＳＴ４：ＹＥＳ）、シーケンスＳＱ１の実行が終了される。これによって、図３の（ｂ）部に示すように、ウエハＷの表面上にシリコン酸化膜である保護膜ＳＸが形成される。すなわち、シーケンスＳＱ１が予め設定された回数だけ繰り返されることによって、予め設定された膜厚を有する保護膜ＳＸが、マスクＭＫ１の粗密によらず均一の膜みでコンフォーマルに、ウエハＷの表面に形成される。マスクＭＫ１上に設ける保護膜ＳＸの膜の厚みは、シーケンスＳＱ１を繰り返し実行することによって、精度良く制御される。
以上のように、シーケンスＳＱ１および工程ＳＴ４の一連の工程は、ＡＬＤ法と同様の方法によって、マスクＭＫ１の表面に保護膜ＳＸをコンフォーマルに形成できる。
シーケンスＳＱ１および工程ＳＴ４の一連の工程によって形成された保護膜ＳＸは、図３の（ｂ）部に示すように、領域Ｒ１、領域Ｒ２および領域Ｒ３を含む。領域Ｒ３は、マスクＭＫ１の側面上で当該側面に沿って延在する領域である。領域Ｒ３は、反射防止膜ＡＬの表面から領域Ｒ１の下側まで延在している。領域Ｒ１は、マスクＭＫ１の上面の上および領域Ｒ３上で延在している。領域Ｒ２は、隣接する領域Ｒ３の間、且つ、反射防止膜ＡＬの表面上で延在している。上述したように、シーケンスＳＱ１は、ＡＬＤ法と同様に保護膜ＳＸを形成するので、マスクＭＫ１の粗密によらずに、領域Ｒ１、領域Ｒ２、および領域Ｒ３のそれぞれの膜厚は、互いに略等しい膜厚となる。
工程ＳＴ４に引き続く工程ＳＴ５では、領域Ｒ１および領域Ｒ２を除去するように、保護膜ＳＸをエッチング（エッチバック）する。領域Ｒ１および領域Ｒ２の除去のためには、異方性のエッチング条件が必要である。このため、工程ＳＴ５では、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースからフルオロカーボン系ガスを含む処理ガス（ＣｘＦｙはＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３）を処理容器１２内に供給する。そして、第１の高周波電源６２から高周波電力を供給し、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力を供給し、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力を予め設定された圧力に設定する。この際異方性エッチングを促進するために、平均自由工程を長くするために低圧方向（２０［ｍＴ］以下）が望ましい。このようにして、フルオロカーボン系ガスのプラズマが生成される。生成されたプラズマ中のフッ素を含む活性種は、高周波バイアス電力による鉛直方向への引き込みによって、領域Ｒ１および領域Ｒ２を優先的にエッチングする。この結果、図３の（ｃ）部に示すように、領域Ｒ１および領域Ｒ２が選択的に除去され、残された領域Ｒ３によってマスクＭＳが形成される。マスクＭＳとマスクＭＫ１とは、反射防止膜ＡＬの表面上のマスクＭＫ２を構成する。
工程ＳＴ５に引き続き、シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程を実行する。シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程は、反射防止膜ＡＬをエッチングする工程である。
まず、工程ＳＴ５に引き続きシーケンスＳＱ２を一回以上実行する。シーケンスＳＱ２は、ＡＬＥ（Atomic Layer Etching）法と同様の方法によって、反射防止膜ＡＬのうちマスクＭＫ２で覆われていない領域を、マスクＭＫ２の疎密によらず高選択比で精密にエッチングする一連の工程であり、シーケンスＳＱ２において順次実行される工程ＳＴ６ａ（第１２の工程）、工程ＳＴ６ｂ（第１３の工程）、工程ＳＴ６ｃ（第１４の工程）、工程ＳＴ６ｄ（第１５の工程）を含む。
工程ＳＴ６ａは、処理容器１２内においてガスＧ３（第５のガス）のプラズマを生成し、このプラズマに含まれるラジカルを含む混合層ＭＸ１を反射防止膜ＡＬの表面の原子層に形成する。工程ＳＴ６ａにおいて、ウエハＷが静電チャックＥＳＣ上に載置されている状態で、処理容器１２内にガスＧ３を供給し、当該ガスＧ３のプラズマを生成する。ガスＧ３は、シリコンを含有する反射防止膜ＡＬのエッチングに適したエッチャントガスであり、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含み、例えばＣｘＦｙ／Ａｒガスであり得る。ＣｘＦｙはＣＦ４であり得る。具体的には、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースからフルオロカーボン系ガスと希ガスとを含むガスＧ３を処理容器１２内に供給する。そして、第１の高周波電源６２から高周波電力を供給し、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力を供給し、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力を予め設定された圧力に設定する。このようにして、ガスＧ３のプラズマが処理容器１２内において生成される。ガスＧ３のプラズマは炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルを含む。
図６は、図１に示す方法（シーケンスＳＱ２、および後述のシーケンスＳＱ３）におけるエッチングの原理を示す図である。図６において、白抜きの円（白丸）は、反射防止膜ＡＬを構成する原子を示しており、黒塗りの円（黒丸）はラジカルを示しており、円で囲まれた「＋」は後述のガスＧ４（第６のガス）に含まれる希ガスの原子のイオン（例えばＡｒ原子のイオン）を示している。図６の（ａ）部に示すように、工程ＳＴ６ａによって、ガスＧ３のプラズマに含まれる炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルが、反射防止膜ＡＬの表面に供給される。このように、工程ＳＴ６ａによって、反射防止膜ＡＬを構成する原子と炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルとを含む混合層ＭＸ１が、反射防止膜ＡＬの表面に形成される。（図６の（ａ）部と共に図３の（ｃ）部も参照）。
以上のように、ガスＧ３がフルオロカーボン系ガスを含むので、工程ＳＴ６ａにおいて、反射防止膜ＡＬの表面の原子層にフッ素ラジカルおよび炭素ラジカルが供給され、当該原子層に当該両ラジカルを含有する混合層ＭＸ１が形成され得る。
なお、ＡｒＦレジストのマスクＭＫ１においては、マスクＭＫ２に含まれるマスクＭＳのＳｉや、ガスＧ３のプラズマに含まれる炭素ラジカルが、保護膜として機能する。また、フッ素ラジカル量の調整には、電源７０による直流電圧によって制御され得る。
工程ＳＴ６ａに引き続く工程ＳＴ６ｂでは、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ６ａにおいて供給されたガスＧ３が排気される。工程ＳＴ６ｂでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒガス等）といった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ６ｂのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。
工程ＳＴ６ｂに引き続く工程ＳＴ６ｃにおいて、処理容器１２内においてガスＧ４のプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、混合層ＭＸ１を除去する。ガスＧ４は、希ガスを含み、例えばＡｒガスを含み得る。具体的には、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから希ガス（例えばＡｒガス）を含むガスＧ４が処理容器１２内に供給され、第１の高周波電源６２から高周波電力が供給され、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力が供給され、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力が予め設定された圧力に設定される。このようにして、ガスＧ４のプラズマが処理容器１２内において生成される。生成されたプラズマ中のガスＧ４の原子のイオン（例えばＡｒ原子のイオン）は、高周波バイアス電力による鉛直方向への引き込みによって、反射防止膜ＡＬの表面の混合層ＭＸ１に衝突し、当該混合層ＭＸ１にエネルギを供給する。図６の（ｂ）部に示すように、工程ＳＴ６ｃによって、反射防止膜ＡＬの表面に形成された混合層ＭＸ１にガスＧ４の原子のイオンを介してエネルギが供給され、このエネルギによって反射防止膜ＡＬから混合層ＭＸ１が除去され得る。
以上のように、ガスＧ４が希ガスを含むので、工程ＳＴ６ｃにおいて、反射防止膜ＡＬの表面に形成された混合層ＭＸ１は、当該希ガスのプラズマがバイアス電圧によって受けるエネルギによって、当該表面から除去され得る。
工程ＳＴ６ｃに引き続く工程ＳＴ６ｄでは、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ６ｃにおいて供給されたガスＧ４が排気される。工程ＳＴ６ｄでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒガス等）といった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ６ｄのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。図６の（ｃ）部に示すように、工程ＳＴ６ｃで行われるパージによって、反射防止膜ＡＬの表面の混合層を構成する原子、および、ガスＧ４のプラズマに含まれる過剰なイオン（例えばＡｒ原子のイオン）も十分に除去され得る。
シーケンスＳＱ２に引き続く工程ＳＴ７では、シーケンスＳＱ２の実行を終了するか否かを判定する。具体的には、工程ＳＴ７では、シーケンスＳＱ２の実行回数が予め設定された回数に達したか否かを判定する。シーケンスＳＱ２の実行回数の決定は、反射防止膜ＡＬに対するエッチングの程度（深さ）を決定することである。シーケンスＳＱ２は、有機膜ＯＬの表面に至るまで反射防止膜ＡＬをエッチングするように、繰り返し実行され得る。すなわち、１回（単位サイクル）のシーケンスＳＱ２の実行によってエッチングされる反射防止膜ＡＬの厚みとシーケンスＳＱ２の実行回数との積が反射防止膜ＡＬ自体の全厚みとなるように、シーケンスＳＱ２の実行回数が決定され得る。したがって、反射防止膜ＡＬの厚みに応じて、シーケンスＳＱ２の実行回数が設定され得る。
工程ＳＴ７においてシーケンスＳＱ２の実行回数が予め設定された回数に達していないと判定される場合には（工程ＳＴ７：ＮＯ）、シーケンスＳＱ２の実行が再び繰り返される。一方、工程ＳＴ７においてシーケンスＳＱ２の実行回数が予め設定された回数に達していると判定される場合には（工程ＳＴ７：ＹＥＳ）、シーケンスＳＱ２の実行が終了される。これによって、図４の（ａ）部に示すように、反射防止膜ＡＬがエッチングされて、マスクＡＬＭが形成される。すなわち、シーケンスＳＱ２が予め設定された回数だけ繰り返されることによって、反射防止膜ＡＬが、マスクＭＫ２の粗密（マスクＭＫ１の疎密）によらずに、マスクＭＫ２が提供する開口ＯＰ２の幅と同一および均一な幅でエッチングされ、また、選択比も向上される。
マスクＡＬＭは、マスクＭＫ２と共に、開口ＯＰ３を提供する。開口ＯＰ３は、マスクＭＫ２が提供する開口ＯＰ２の幅（図３の（ｃ）部を参照）と同じ幅を備える。マスクＭＫ２とマスクＡＬＭとは、有機膜ＯＬに対するマスクＭＫ３（第３のマスク）を構成する。反射防止膜ＡＬのエッチングにって形成される開口ＯＰ３の幅は、シーケンスＳＱ２を繰り返し実行することによって精度良く制御される。
また、均一で精度良く制御された膜厚で安定したシリコン酸化膜が工程ＳＴ５までの一連の工程で反射防止膜ＡＬ上のマスクＭＫ２の側面に形成されているので、反射防止膜ＡＬに対するシーケンスＳＱ２のエッチングによってマスクＭＫ２の形状（ＬＷＲおよびＬＥＲ）が受ける影響を低減できる。このようにマスクＭＫ２の形状がシーケンスＳＱ２のエッチングによって受ける影響を低減できるので、エッチングによって形成される開口ＯＰ３の幅も、シーケンスＳＱ２のエッチングによる影響を低減でき、マスクＭＫ２の疎密（マスクＭＫ１の疎密）による影響も低減できる。
以上のように、シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程は、マスクＭＫ１の表面にシリコン酸化膜（保護膜ＳＸの領域Ｒ３（マスクＭＳ））をコンフォーマルに形成する工程の実行後（工程ＳＴ５の実行後）に行われる工程であって、マスクＭＳが形成されたマスクＭＫ１（マスクＭＫ２）を用いてシーケンスＳＱ２を繰り返し実行して反射防止膜ＡＬを原子層毎に除去することによって反射防止膜ＡＬを精密にエッチングする工程である。従って、シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程は、ＡＬＥ法と同様の方法によって、反射防止膜ＡＬを原子層毎に除去することができる。
工程ＳＴ７：ＹＥＳに引き続く工程ＳＴ８（第７の工程）では、有機膜ＯＬをエッチングする。工程ＳＴ８は、反射防止膜ＡＬに対するエッチング処理を行うシーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ７の実行後に（工程ＳＴ７：ＹＥＳの後に）、処理容器１２内で発生させたプラズマによって、マスクＭＫ３を用いて有機膜ＯＬに対しエッチング処理を行う工程である。マスクＭＫ３は、反射防止膜ＡＬをエッチングする工程（シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ７）において、反射防止膜ＡＬから形成される。
工程ＳＴ８の処理を具体的に説明する。まず、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから窒素ガスと水素含有ガスとを含む処理ガスを処理容器１２内に供給する。当該ガスとしては、酸素を含む処理ガスを用いてもよい。そして、第１の高周波電源６２から高周波電力を供給し、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力を供給し、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力を所定の圧力に設定する。これによって、窒素ガスと水素含有ガスとを含む処理ガスのプラズマが生成される。生成されたプラズマ中の水素の活性種である水素ラジカルは、有機膜ＯＬの全領域のうちマスクＭＫ３から露出した領域をエッチングする。以上により、図４の（ｂ）部に示すように、有機膜ＯＬがエッチングされて、マスクＭＫ３が提供する開口ＯＰ３の幅（図４の（ａ）部を参照）と同じ幅の開口ＯＰ４を有するマスクＯＬＭが有機膜ＯＬから形成される。マスクＡＬＭとマスクＯＬＭとは、被エッチング層ＥＬに対するマスクＭＫ４（第１のマスク）を構成する。シーケンスＳＱ２によってマスクＭＫ３の開口ＯＰ３の幅の均一性がマスクＭＫ３の疎密（マスクＭＫ２の疎密）によらずに向上されており、また、マスクＭＫ３の形状（ＬＷＲおよびＬＥＲ）も良好であるので、マスクＭＫ４の開口ＯＰ４の幅の均一性もマスクＭＫ４の疎密（マスクＭＫ３の疎密）によらずに向上され、また、マスクＭＫ４の形状（ＬＷＲおよびＬＥＲ）も良好となる。
以上のように、工程ＳＴ２〜ＳＴ７の一連の工程の実行によって、マスクの疎密によらずに、形状が維持され選択比が向上されたマスクＭＫ３が有機膜ＯＬ上に形成されるので、このような良好な形状のマスクＭＫ３による有機膜ＯＬのエッチングが可能となり、有機膜ＯＬのエッチングが良好に行える。
工程ＳＴ１８に引き続きシーケンスＳＱ３（第１のシーケンス）、工程ＳＴ１０を実行する。シーケンスＳＱ３および工程ＳＴ１０は、被エッチング層ＥＬを原子層毎に除去することによって、被エッチング層ＥＬをエッチングする一連の工程である。シーケンスＳＱ３は、工程ＳＴ９ａ（第１の工程）、工程ＳＴ９ｂ（第２の工程）、工程ＳＴ９ｃ（第３の工程）、工程ＳＴ９ｄ（第４の工程）、工程ＳＴ９（第５の工程）を含む。
工程ＳＴ９ａでは、プラズマ処理装置１０の処理容器１２内においてプラズマを発生させて処理容器１２に設けられた平行平板電極の上部電極３０に負の直流電圧を印可することによって、マスクＭＫ４に二次電子を照射すると共に、上部電極３０が備えシリコンを含有する電極板３４からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物でマスクＭＫ４を覆う。そして、酸化シリコン化合物でマスクＭＫ４を覆った後に処理容器１２内の空間をパージした後に工程ＳＴ９ｂに移行する。
工程ＳＴ９ａの処理内容を具体的説明する。まず、処理容器１２内に水素含有ガスおよび希ガス（例えばＡｒガス）が供給され、第１の高周波電源６２から高周波電力が供給されることによって、処理容器１２内にプラズマが生成される。ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから水素含有ガスおよび希ガス（例えばＡｒガス）を処理容器１２内に供給する。従って、処理空間Ｓ中の正イオンが上部電極３０に引き込まれて、当該正イオンが上部電極３０に衝突する。正イオンが上部電極３０に衝突することにより、上部電極３０からは二次電子が放出される。放出された二次電子がウエハＷに照射されることによって、マスクＭＫ１が改質される。また、電極板３４に正イオンが衝突することによって、電極板３４の構成材料であるシリコンが、二次電子と共に放出される。放出されたシリコンは、プラズマに晒されたプラズマ処理装置１０の構成部品から放出される酸素と結合する。当該酸素は、例えば、支持部１４、絶縁性遮蔽部材３２、およびデポシールド４６といった部材から放出される。シリコンと酸素の結合により、酸化シリコン化合物が生成され、当該酸化シリコン化合物がウエハＷ上に堆積してマスクＭＫ４を覆い保護する。そして、マスクＭＫ４に二次電子を照射し、マスクＭＫ４を酸化シリコン化合物で覆った後に処理容器１２内の空間をパージして、工程ＳＴ９ｂに移行する。
このように、工程ＳＴ９ａでは、処理容器１２内でプラズマを発生させて上部電極３０に負の直流電圧を印可することにより、マスクＭＫ４に二次電子を照射すると共に、電極板３４からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物でマスクＭＫ４を覆う。従って、工程ＳＴ９ａにおいて、酸化シリコン化合物がマスクＭＫ４を覆うので、後続の工程によるマスクＭＫ４の損傷を抑制できる。
工程ＳＴ９ａに引き続く工程ＳＴ９ｂでは、工程ＳＴ６ａと同様の方法によって、処理容器１２内においてガスＧ５（第１のガス）のプラズマを生成し、該プラズマに含まれるラジカルを含む混合層ＭＸ２を被エッチング層ＥＬの表面の原子層に形成する。工程ＳＴ９ｂにおいて、ウエハＷが静電チャックＥＳＣ上に載置されている状態で、処理容器１２内にガスＧ５を供給し、当該ガスＧ５のプラズマを生成する。ガスＧ５は、被エッチング層ＥＬのエッチングに適したエッチャントガスであり、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含み、例えばＣｘＦｙ／Ａｒガスであり得る。ＣｘＦｙはＣＦ４であり得る。具体的には、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースからフルオロカーボン系ガスと希ガスとを含むガスＧ５を処理容器１２内に供給する。そして、第１の高周波電源６２から高周波電力を供給し、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力を供給し、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力を予め設定された圧力に設定する。このようにして、ガスＧ５のプラズマが処理容器１２内において生成される。ガスＧ５のプラズマは炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルを含む。工程ＳＴ９ｂによって、炭素ラジカルおよびフッ素ラジカルを含む混合層ＭＸ２が被エッチング層ＥＬの表面の原子層に形成される（図６の（ａ）部と共に図４の（ｂ）部を参照）。従って、ガスＧ５がフルオロカーボン系ガスを含むので、工程ＳＴ９ｂにおいて、被エッチング層ＥＬの表面の原子層にフッ素ラジカルおよび炭素ラジカルが供給され、当該原子層に当該両ラジカルを含有する混合層ＭＸ２が形成され得る。
工程ＳＴ９ｂに引き続く工程ＳＴ９ｃでは、工程ＳＴ６ｂと同様の方法によって、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ９ｂにおいて供給されたガスＧ５が排気される。工程ＳＴ９ｃでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒガス等）といった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ９ｃのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。
工程ＳＴ９ｃに引き続く工程ＳＴ９ｄでは、工程ＳＴ６ｃと同様の方法によって、処理容器１２内においてガスＧ６（第２のガス）のプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、混合層ＭＸ２を除去する。ガスＧ６は、希ガスを含み、例えばＡｒガスを含み得る。具体的には、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択したガスソースから希ガス（例えばＡｒガス）を含むガスＧ６が処理容器１２内に供給され、第１の高周波電源６２から高周波電力が供給され、第２の高周波電源６４から高周波バイアス電力が供給され、排気装置５０を動作させることによって処理容器１２内の空間の圧力が予め設定された圧力に設定される。このようにして、ガスＧ６のプラズマが処理容器１２内において生成される。生成されたプラズマ中のガスＧ６の原子のイオン（例えばＡｒ原子のイオン）は、高周波バイアス電力による鉛直方向への引き込みによって、被エッチング層ＥＬの表面の混合層ＭＸ２に衝突し、当該混合層ＭＸ２にエネルギを供給する。図６の（ｂ）部に示すように、工程ＳＴ６ｃによって、被エッチング層ＥＬの表面に形成された混合層ＭＸ２にガスＧ６の原子のイオンを介してエネルギが供給され、このエネルギによって被エッチング層ＥＬから混合層ＭＸ２が除去され得る。
以上のように、ガスＧ６が希ガスを含むので、工程ＳＴ９ｄにおいて、被エッチング層ＥＬの表面に形成された混合層ＭＸ２は、当該希ガスのプラズマがバイアス電圧によって受けるエネルギによって、当該表面から除去され得る。
工程ＳＴ９ｄに引き続く工程ＳＴ９ｅでは、工程ＳＴ６ｄと同様の方法によって、処理容器１２内の空間をパージする。具体的には、工程ＳＴ９ｄにおいて供給されたガスＧ６が排気される。工程ＳＴ９ｅでは、パージガスとして窒素ガスまたは希ガス（例えばＡｒガス等）といった不活性ガスを処理容器１２に供給してもよい。すなわち、工程ＳＴ９ｅのパージは、不活性ガスを処理容器１２内に流すガスパージ、または真空引きによるパージの何れであってもよい。図６の（ｃ）部に示すように、工程ＳＴ９ｅで行われるパージによって、被エッチング層ＥＬの表面の混合層ＭＸ２を構成する原子、および、ガスＧ６のプラズマに含まれる過剰なイオン（例えばＡｒ原子のイオン）も十分に除去され得る。従って、シーケンスＳＱ３〜工程ＳＴ１０の一連の工程は、ＡＬＥと同様の方法によって、被エッチング層ＥＬを原子層毎に除去する事ができる。
シーケンスＳＱ３に引き続く工程ＳＴ１０では、工程ＳＴ７と同様の方法によって、シーケンスＳＱ３の実行を終了するか否かを判定する。具体的には、工程ＳＴ１０では、シーケンスＳＱ３の実行回数が予め設定された回数に達したか否かを判定する。シーケンスＳＱ３の実行回数の決定は、被エッチング層ＥＬに対するエッチングの程度（深さ）を決定することである。シーケンスＳＱ３は、基板ＳＢの表面に至るまで被エッチング層ＥＬをエッチングするように、繰り返し実行され得る。すなわち、１回（単位サイクル）のシーケンスＳＱ３の実行によってエッチングされる被エッチング層ＥＬの厚みとシーケンスＳＱ３の実行回数との積が被エッチング層ＥＬ自体の全厚みとなるように、シーケンスＳＱ３の実行回数が決定され得る。したがって、被エッチング層ＥＬの厚みに応じて、シーケンスＳＱ３の実行回数が設定され得る。
工程ＳＴ１０においてシーケンスＳＱ３の実行回数が予め設定された回数に達していないと判定される場合には（工程ＳＴ１０：ＮＯ）、シーケンスＳＱ３の実行が再び繰り返される。一方、工程ＳＴ１０においてシーケンスＳＱ３の実行回数が予め設定された回数に達していると判定される場合には（工程ＳＴ１０：ＹＥＳ）、シーケンスＳＱ３の実行が終了される。これによって、図４の（ｃ）部に示すように、被エッチング層ＥＬがエッチングされる。すなわち、シーケンスＳＱ３が予め設定された回数だけ繰り返されることによって、被エッチング層ＥＬが、マスクＭＫ４の粗密（マスクＭＫ１の疎密）によらずに、マスクＭＫ４が提供する開口ＯＰ４（図４の（ｂ）部を参照）の幅と同一および均一な幅でエッチングされ、また、選択比も向上される。被エッチング層ＥＬのエッチングにって形成される開口ＯＰ４の幅は、シーケンスＳＱ３を繰り返し実行することによって精度良く制御される。
酸化シリコン化合物が工程ＳＴ９ａで被エッチング層ＥＬ上のマスクＭＫ４の側面に形成されているので、被エッチング層ＥＬに対するシーケンスＳＱ３のエッチングによってマスクＭＫ４の形状（ＬＷＲおよびＬＥＲ）が受ける影響を低減できる。このようにマスクＭＫ４の形状がシーケンスＳＱ３のエッチングによって受ける影響を低減できるので、エッチングによって形成される開口ＯＰ４の幅も、シーケンスＳＱ３のエッチングによる影響を低減でき、マスクＭＫ４の疎密（マスクＭＫ１の疎密）による影響も低減できる。
以上のように、被エッチング層ＥＬの表面の原子層を除去するシーケンスＳＱ３の実行毎にマスクＭＫ４に対する必要な保護がその都度行われ、このようなシーケンスＳＱ３が繰り返し実行されることによって、被エッチング層ＥＬのエッチングに対し必要な保護がマスクＭＫ４に形成されつつ過剰な保護が回避され得る。従って、マスクＭＫ４を保護する保護膜の膜厚が十分に低減されるので、当該保護膜によって生じるマスクＭＫ４の縒れが回避され得る。
なお、工程ＳＴ９ｂにおいて、ガスＧ５が例えばＣＦ４およびＡｒを含む場合、Ａｒのガス流量の方がＣＦ４のガス流量よりも多いほど、更に、Ａｒガスを処理容器１２内に供給する時間の方がＣＦ４ガスを処理容器１２内に供給する時間よりも多いほど、ＬＷＲが低減され、マスクＭＫ４の形状維持が良好となる。また、工程ＳＴ９ａにおいて二次電子およびシリコンの放出に用いられる希ガスとしてＡｒガスが用いられる場合、Ａｒガスを処理容器１２に供給する時間（工程ＳＴ９ａの実施時間）が長いほど、ＬＷＲが低減され、マスクＭＫ４の形状維持が良好となる。
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。例えば、反射防止膜ＡＬをエッチングするために、工程ＳＴ２〜ＳＴ７の一連の工程を設けたが、反射防止膜ＡＬのエッチングは、工程ＳＴ２〜ＳＴ７の一連の工程を行わずに、または、シーケンスＳＱ２〜工程ＳＴ７の一連の工程を行わずに、公知のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によってエッチングすることができる。また、工程ＳＴ２〜ＳＴ７の一連の工程のうち、例えば、工程ＳＴ２を行わない場合が可能であり、シーケンスＳＱ１〜工程ＳＴ５を行わない場合も可能である。
１０…プラズマ処理装置、１２…処理容器、１２ｅ…排気口、１２ｇ…搬入出口、１４…支持部、１８ａ…第１プレート、１８ｂ…第２プレート、２２…直流電源、２３…スイッチ、２４…冷媒流路、２６ａ…配管、２６ｂ…配管、２８…ガス供給ライン、３０…上部電極、３２…絶縁性遮蔽部材、３４…電極板、３４ａ…ガス吐出孔、３６…電極支持体、３６ａ…ガス拡散室、３６ｂ…ガス通流孔、３６ｃ…ガス導入口、３８…ガス供給管、４０…ガスソース群、４２…バルブ群、４４…流量制御器群、４６…デポシールド、４８…排気プレート、５０…排気装置、５２…排気管、５４…ゲートバルブ、６２…第１の高周波電源、６４…第２の高周波電源、６６…整合器、６８…整合器、７０…電源、ＡＬ…反射防止膜、ＡＬＭ…マスク、Ｃｎｔ…制御部、ＥＬ…被エッチング層、ＥＳＣ…静電チャック、ＦＲ…フォーカスリング、Ｇ１…ガス、ＨＰ…ヒータ電源、ＨＴ…ヒータ、ＬＥ…下部電極、Ｌｙ１…層、Ｌｙ２…層、ＭＫ１…マスク、ＭＫ２…マスク、ＭＫ３…マスク、ＭＫ４…マスク、ＭＳ…マスク、ＭＸ１…混合層、ＭＸ２…混合層、ＯＬ…有機膜、ＯＬＭ…マスク、ＯＰ１…開口、ＯＰ２…開口、ＯＰ３…開口、ＯＰ４…開口、Ｐ１…プラズマ、ＰＤ…載置台、Ｒ１…領域、Ｒ２…領域、Ｒ３…領域、Ｓ…処理空間、ＳＢ…基板、ＳＸ…保護膜、Ｗ…ウエハ。

Claims (16)

  1. 被処理体を処理する方法であって、
    前記被処理体は、被エッチング層と該被エッチング層上に設けられた第１のマスクとを備え、
    当該方法は、
    前記被処理体が収容されたプラズマ処理装置の処理容器内においてプラズマを発生させて該処理容器に設けられた平行平板電極の上部電極に負の直流電圧を印可することによって、前記第１のマスクに二次電子を照射すると共に、該上部電極が備えシリコンを含有する電極板からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物で該第１のマスクを覆う、第１の工程と、
    前記第１の工程の実行後に、前記処理容器内において第１のガスのプラズマを生成し、該プラズマに含まれるラジカルを含む混合層を前記被エッチング層の表面の原子層に形成する第２の工程と、
    前記第２の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第３の工程と、
    前記第３の工程の実行後に、前記処理容器内において第２のガスのプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、前記混合層を除去する第４の工程と、
    前記第４の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第５の工程と、
    を含む第１のシーケンスを繰り返し実行し、前記被エッチング層を原子層毎に除去することによって、該被エッチング層をエッチングする、
    方法。
  2. 前記第１のガスは、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含む、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２のガスは、希ガスである、
    請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記第１のシーケンスの実行前に、前記第１のマスクを形成する工程を更に備え、
    前記第１のマスクを形成する前記工程は、第６の工程と第７の工程とを備え、該第６の工程と該第７の工程とにおいて、前記被エッチング層上に設けられていた有機膜と該有機膜上に設けられていた反射防止膜とに対し該反射防止膜上に設けられていた第２のマスクを用いてエッチング処理を行うことによって、前記第１のマスクを形成し、
    前記第６の工程は、前記反射防止膜をエッチングし、
    前記第７の工程は、前記第６の工程の実行後に、前記有機膜をエッチングし、
    前記第１のマスクは、前記第６の工程および前記第７の工程の実行によって形成され、前記反射防止膜および前記有機膜から形成される、
    請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
  5. 前記第６の工程は、
    前記処理容器内において、前記第２のマスクの表面に保護膜をコンフォーマルに形成する工程と、
    前記保護膜をコンフォーマルに形成する前記工程の実行後に、該保護膜が形成された前記第２のマスクを用いて、前記処理容器内で発生させたプラズマにより前記反射防止膜を原子層毎に除去し、該反射防止膜をエッチングする工程と、
    を備える、
    請求項４に記載の方法。
  6. 前記第６の工程は、
    前記保護膜をコンフォーマルに形成する前記工程の実行前に、前記処理容器内でプラズマを発生させて前記処理容器に設けられた上部電極に負の直流電圧を印可することにより、前記第２のマスクに二次電子を照射する工程を更に備える、
    請求項５に記載の方法。
  7. 前記第２のマスクに二次電子を照射する前記工程は、前記処理容器内でプラズマを発生させて前記上部電極に負の直流電圧を印可することにより、前記電極板からシリコンを放出させて該シリコンを含む酸化シリコン化合物で前記第２のマスクを覆う、
    請求項６に記載の方法。
  8. 前記保護膜をコンフォーマルに形成する前記工程は、
    前記処理容器内に第３のガスを供給する第８の工程と、
    前記第８の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第９の工程と、
    前記第９の工程の実行後に、前記処理容器内において第４のガスのプラズマを生成する第１０の工程と、
    前記第１０の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第１１の工程と、
    を含む第２のシーケンスを繰り返し実行することによって、前記第２のマスクの前記表面に前記保護膜をコンフォーマルに形成し、
    前記第８の工程は、前記第３のガスのプラズマを生成しない、
    請求項５〜７の何れか一項に記載の方法。
  9. 前記第３のガスは、有機含有のアミノシラン系ガスを含む、
    請求項８に記載の方法。
  10. 前記第３のガスのアミノシラン系ガスは、１〜３個のケイ素原子を有するアミノシランを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記第３のガスのアミノシラン系ガスは、１〜３個のアミノ基を有するアミノシランを含む、請求項９または請求項１０に記載の方法。
  12. 前記第４のガスは、酸素原子および炭素原子を含有するガスを含む、
    請求項８または請求項９に記載の方法。
  13. 前記反射防止膜をエッチングする前記工程は、
    前記保護膜をコンフォーマルに形成する前記工程の実行後に、前記処理容器内において第５のガスのプラズマを生成し、該プラズマに含まれるラジカルを含む混合層を前記反射防止膜の表面の原子層に形成する第１２の工程と、
    前記第１２の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第１３の工程と、
    前記第１３の工程の実行後に、前記処理容器内において第６のガスのプラズマを生成し、該プラズマにバイアス電圧を印可して、前記混合層を除去する第１４の工程と、
    前記第１４の工程の実行後に、前記処理容器内の空間をパージする第１５の工程と、
    を含む第３のシーケンスを繰り返し実行し、前記反射防止膜を原子層毎に除去することによって、該反射防止膜をエッチングする、
    請求項５〜１２の何れか一項に記載の方法。
  14. 前記第５のガスは、フルオロカーボン系ガスと希ガスとを含む、
    請求項１３に記載の方法。
  15. 前記第６のガスは、希ガスを含む、
    請求項１３または請求項１４に記載の方法。
  16. 前記第７の工程は、前記第６の工程の実行後に、前記処理容器内で発生させたプラズマにより、第３のマスクを用いて前記有機膜に対しエッチング処理を行い、
    前記第３のマスクは、前記第６の工程において、前記第２のマスクと前記反射防止膜とから形成される、
    請求項４〜１５の何れか一項に記載の方法。
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