JP2006100672A - プラズマ処理による試料処理方法および試料処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体基板27上に形成された、貴金属材料もしくはその酸化物を用いた下部電極層29,30、SBTやPZT等の強誘電体層31、貴金属材料もしくはその酸化物を用いた上部電極層32の積層構造からなるFeRAMデバイスの試料を一括若しく数回に分けてプラズマ処理によりエッチング加工を行なう試料処理方法において、下部電極層のパターンを形成するエッチング加工に、酸素68〜95%、塩素3〜30%、フッ素2〜15%の範囲内の混合ガスを用いたプラズマ処理を行なうようにした。
【選択図】 図4
Description
Claims (15)
- 半導体基板上に形成された上部電極層、強誘電体層、下部電極層の積層構造からなるFeRAMデバイスの試料を一括若しく数回に分けてエッチング加工を行なうプラズマ処理方法において、
下部電極層のパターンを形成するエッチング加工に酸素、塩素、フッ素含有化合物の混合ガスを用いたプラズマ処理を行なうことを特徴とする試料処理方法。 - 請求項1記載の試料処理方法において、上部電極層および下部電極層のパターンを形成する被エッチング材料が貴金属材料もしくはその酸化物であることを特徴とする試料処理方法。
- 請求項2記載の試料処理方法において、前記被エッチング材料が、イリジウム(Ir)、酸化イリジウム(IrOx)、プラチナ(Pt)、酸化プラチナ(PtOx)、イリジウムプラチナ合金(IrPt)、ルテニウム(Ru)、酸化ルテニウム(RuOx)、金(Au)、酸化金(AuOx)、銀(Ag)、酸化銀(AgOx)、パラジウム(Pd)、酸化パラジウム(PdOx)、ロジウム(Rh)、酸化ロジウム(RhOx)であることを特徴とする試料処理方法。
- 請求項1記載の試料処理方法において、試料若しくは試料保持する電極温度を20〜500℃に温調することを特徴とする試料処理方法。
- 請求項1記載の試料処理方法において、下部電極層のパターンを形成するエッチング加工に、酸素68〜95%、塩素3〜30%、フッ素2〜15%の範囲内の混合ガスとすることを特徴とする試料処理方法。
- 請求項1記載の試料処理方法において、下部電極層のパターンを形成するエッチング加工でジャストエッチングを判定したのち、0〜200%の範囲内のオーバーエッチングを実施することを特徴とする試料処理方法。
- 請求項1記載の試料処理方法において、原料ガスであるフッ素含有化合物の混合ガス中に水素(H)を含まない混合ガスを用いてプラズマ処理を行なうことを特徴とする試料処理方法。
- 酸素ガスおよび塩素ガスからなる処理ガスを使用したエッチング処理により不揮発性ガスを生成する試料のエッチング処理方法を実行する試料の処理装置において、
プラズマ形成ガスの供給を受け、ガスプラズマを発生し、基板上に形成された貴金属材料の単層膜または積層膜をエッチングするエッチング処理装置を備え、前記記載の単層膜または積層膜を酸素ガスおよび塩素ガスならびにフッ素またはフッ素を含有するガスの混合ガスを用いたガスプラズマによりエッチングすることを特徴とする試料の処理装置。 - 請求項8記載の試料の処理装置において、大気ローダと、真空搬送ロボットをその中に有する真空搬送室と、大気ローダと真空搬送室とを連結し試料が送られるロードおよびアンロードロック室とを有し、前記真空搬送室には前記エッチング処理装置のエッチング処理室が接続されていることを特徴とする試料の処理装置。
- 請求項8記載の試料の処理装置において、エッチング処理室は一個若しくは複数個からなることを特徴とする試料の処理装置。
- 請求項8記載の試料の処理装置において、エッチング処理室には電圧印加機能を付加し、反応生成物付着抑制及び反応生成物を除去できる機能を有していることを特徴とする試料の処理装置。
- 請求項8記載の試料の処理装置において、エッチング処理室には発光モニタリング方式による終点判定機能を付加し、下部電極層のエッチング終点波長をIr系λ=352nm、Pt系λ=341nm、Ru系λ=373nmとする試料の処理装置。
- ファラデーシールドの外周にコイル状の誘電結合アンテナを配置したプラズマ生成部を形成する放電部と、試料を配置するための電極を具備した処理室と、処理室に処理ガスを供給するガス供給装置と、プラズマを生成するための第1の高周波電源と、電極にバイアス電圧を印加する第2の高周波電源と、発光モニタリング装置とを有し、半導体基板上に形成された試料をエッチングする試料の処理装置であって、
処理室の内側に設置したインナーカバーの表面および電極の表面に粗面加工を施したことを特徴とする試料の処理装置。 - 請求項13記載の試料の処理装置において、発光モニタリング装置が、発光するエッチングガスの強度または反応生成物の発光強度の変化をとらえてエッチングの終点を定める手段であることを特徴とする試料の処理装置。
- 請求項13記載の試料の処理装置において、試料を電極上に設置するためのサセプタを設け、サセプタの裏面に金属溶射を施したことを特徴とする試料の処理装置。
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