CN112352304A - 处理基板的方法、处理装置以及处理系统 - Google Patents
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Abstract
在一个例示的实施方式中，提供一种处理基板的方法。基板具备蚀刻层和掩膜。掩膜设置在蚀刻层的第1表面上。该方法具备第1工序、第2工序以及第3工序。第1工序在掩膜的第2表面形成第1膜。第2工序通过对蚀刻层的第1表面进行蚀刻，将具有蚀刻层的材料的第2膜形成在第1膜上。第3工序通过将第2工序后的基板暴露于处理气体的等离子体,除去第1膜和第2膜。第1膜具有电极材料。处理气体具有氧。
Description
技术领域
本公开所例示的实施方式涉及一种处理基板的方法、处理装置以及处理系统。
背景技术
专利文献1中公开了关于等离子体处理方法及等离子体处理装置的技术。专利文献1中公开的技术是在依次层叠由难蚀刻材料制造的导电体构成的第1层、由绝缘体构成的第2层以及由导电体构成的第3层而成的层叠体的各层，利用掩膜实施等离子体蚀刻处理的方法。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2004-247584号公报
发明内容
提供一种提高蚀刻的加工精度的技术。
一个例示的实施方式中，提供一种处理基板的方法。基板具备蚀刻层和掩膜。掩膜设置在蚀刻层的第1表面上。该方法具备第1工序、第2工序以及第3工序。第1工序是在掩膜的第2表面形成第1膜。第2工序是通过对蚀刻层的第1表面进行蚀刻，将具有蚀刻层的材料的第2膜形成在第1膜上。第3工序是通过将第2工序后的基板暴露于处理气体的等离子体，从而除去第1膜和第2膜。第1膜具有电极材料。处理气体具有氧。
发明的效果
根据本公开，可以提高蚀刻的加工精度。
附图说明
图1是表示一个例示的实施方式所涉及的方法的图。
图2是表示一个例示的实施方式所涉及的处理系统的图。
图3是表示一个例示的实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
图4是表示图2和图3的各自所示的控制部的功能的图。
图5是根据基板的截面图来表示图1所示的方法所涉及的处理的流程的图。
图6是表示应用图1所示的方法的基板的构成的一个例子的图。
具体实施方式
以下，对各种例示的实施方式进行说明。在一个例示的实施方式中，提供一种处理基板的方法。基板具备蚀刻层和掩膜。掩膜设置在蚀刻层的第1表面上。该方法具备第1工序、第2工序以及第3工序。第1工序在掩膜的第2表面形成第1膜。第2工序通过对蚀刻层的第1表面进行蚀刻，将具有蚀刻层的材料的第2膜形成在第1膜上。第3工序通过将第2工序后的基板暴露于处理气体的等离子体，除去第1膜和第2膜。第1膜具有电极材料。处理气体具有氧。
根据上述的例示的实施方式，基板通过暴露于包含氧的处理气体的等离子体，从而电极材料的第1膜能够与堆积在第1膜上且具有蚀刻层的材料的第2膜一起从掩膜的第2表面很好地被剥离。因此，在蚀刻层的蚀刻中，可充分地维持掩膜残膜的同时充分地抑制掩膜形状的CD(Critical Dimension)的变化。因此，可以避免由于蚀刻层的蚀刻而导致包含蚀刻层的材料的膜形成在掩膜的第2表面上，从而难以进行微细的蚀刻加工的事态。
在一个例示的实施方式中，蚀刻层具备电极材料层，电极材料层在第1表面上延伸。第1工序蚀刻电极材料层，通过电极材料层的材料的溅射形成第1膜。如此，认为存在电机材料层在蚀刻层的第1表面上延伸的情况。此时，根据蚀刻层的蚀刻，进行电极材料的第1膜的形成，蚀刻层的蚀刻和第1膜的形成在第1工序中同时进行。因此，可实现处理的简单化。
在一个例示的实施方式中，第1工序根据化学蒸镀或物理蒸镀，形成第1膜。这样，第1膜可以根据基于化学蒸镀或者物理蒸镀的成膜处理形成，因此第1膜的形成时机可以比较灵活地进行调整。
在一个例示的实施方式中，反复执行第1工序、第2工序、第3工序的一系列的工序。因此，可以更为显著地实现掩膜残膜的维持和掩膜形状的CD的变化的抑制。
在一个例示的实施方式中，蚀刻层包含磁隧道结区域。虽然磁隧道结区域具有难挥发性材料，但是，上述例示的实施方式可以对这样的具有难挥发性材料的磁隧道结区域的蚀刻层进行应用。
在一个例示的实施方式中，第1膜具有钌或碳的电极材料。这样，由于在第1膜的电极材料可使用钌或碳的电极材料，因此可以比较容易地进行第1膜的形成。
在一个例示的实施方式中，提供一种处理基板的处理装置。控制装置具备以收纳基板的方式构成的处理容器和以控制处理装置的方式构成的控制部。控制部具备第1膜形成部、第2膜形成部和膜除去部。第1膜形成部构成为以如下方式控制处理装置：在收纳于处理容器内的基板具备蚀刻层和掩膜且掩膜设置在蚀刻层的第1表面上的情况下，将具有电极材料的第1膜形成于掩膜的第2表面。第2膜形成部构成为以如下方式控制处理装置：在利用第1膜形成部形成第1膜后对蚀刻层的第1表面进行蚀刻，由此将具有蚀刻层的材料的第2膜形成在第1膜上。膜除去部构成为以下述方式控制处理装置：通过将利用第2膜形成部而形成有第2膜的基板暴露于具有氧的处理气体的等离子体，从而除去第1膜和第2膜。
根据上述的例示的实施方式，基板通过暴露于包含氧的处理气体的等离子体，从而电极材料的第1膜可以与堆积在第1膜上且具有蚀刻层的材料的第2膜一起从掩膜的第2表面很好地剥离。因此，在蚀刻层的蚀刻中，可一边充分地维持掩膜残膜，一边充分地抑制掩膜形状的CD的变化。因此，可以避免由于蚀刻层的蚀刻而使包含蚀刻层的材料的膜形成在掩膜的第2表面上，从而微细的蚀刻加工变得困难的情况。
在一个例示的实施方式中，第1膜形成部构成为以下述方式控制处理装置：在蚀刻层具备电极材料层且电极材料层在第1表面上延伸的情况下，对电极材料层进行蚀刻，通过电极材料层的材料的溅射，形成第1膜。如此地，可认为存在电极材料层在蚀刻层的第1表面上延伸的情况。该情况下，通过蚀刻层的蚀刻形成电极材料的第1膜，蚀刻层的蚀刻和第1膜的形成由第1膜形成部来共同进行。因此，可以实现处理的简单化。
在一个例示的实施方式中，提供一种处理基板的处理系统。处理系统具备以对基板进行成膜处理的方式而构成的成膜装置、以对基板进行蚀刻处理的方式构成的蚀刻装置以及以控制处理系统的方式构成的控制部。控制部具备第1膜形成部、第2膜形成部以及膜除去部。第1膜形成部构成为以如下方式控制处理系统：在收纳于成膜装置的基板具备蚀刻层和掩膜且掩膜设置在蚀刻层的第1表面上的情况下，将具有电极材料的第1膜形成于掩膜的第2表面。第2膜形成部构成为以如下方式控制处理系统：通过在基于第1膜形成部形成第1膜后，将基板移送到蚀刻装置，对蚀刻层的第1表面进行蚀刻，由此将具有蚀刻层的材料的第2膜形成在第1膜上。膜除去部构成以如下方式控制处理系统：将通过第2膜形成部形成有第2膜的基板暴露于具有氧的处理气体的等离子体，除去第1膜和第2膜。
根据上述的例示的实施方式，基板通过暴露于包含氧的处理气体的等离子体，电极材料的第1膜可以与堆积在第1膜上且具有蚀刻层的材料的第2膜一起从掩膜的第2表面很好地剥离。因此，在蚀刻层的蚀刻中，可一边充分地维持掩膜残膜，一边充分地抑制掩膜形状的CD的变化。因此，可以避免由于蚀刻层的蚀刻而使包含蚀刻层的材料的膜形成在掩膜的第2表面上，从而难以进行微细的蚀刻加工的情况。
在一个例示的实施方式中，第1膜形成部构成为以如下方式控制处理系统：通过化学蒸镀或物理蒸镀来形成第1膜。如此，第1膜可由基于化学蒸镀或物理蒸镀的成膜处理形成，因此第1膜的形成时刻可以比较灵活地调整。
以下，参照附图对各种例示的实施方式详细进行说明。应予说明，各附图中对于相同或相当的部分会标记相同的符号。图1所示的方法MT是对基板进行处理的方法的例示的实施方式。方法MT可根据图2所示的处理系统1执行。
首先，参照图3，对例示的实施方式所涉及的处理系统1的构成进行说明。处理系统1可用于图1所示的方法MT的执行。
处理系统1具备载流子安装口11、大气输送室120、加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2。处理系统1具备真空输送室13、处理模块PM1、处理模块PM2、处理模块PM3、处理模块PM4。
大气输送室120、加载锁定模块LLM1和加载锁定模块LLM2经由门阀G2边维持气密边相互连接。加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2和输送臂131经由闸阀G3边维持气密边相互连接。输送臂131和处理模块PM1～处理模块PM4经由闸阀G4边维持气密边相互连接。
在载流子安装口11载置有输送容器C。载流子安装口11相当于输送容器C的搬入口。输送容器C收纳多个基板W。输送容器C经由门G1与大气输送室120连接。
大气输送室120在大气气氛下输送从输送容器C取出的基板W。在大气输送室120内，设置有输送臂121。输送臂121可自如地进行旋转、伸缩、升降以及向左右的移动。
输送臂121从输送容器中1片片地取出基板W，并输送取出的基板W。在大气输送室120的侧面，设置有对准室120a。对准室120a内置有用于进行基板W的对位的定位器。
加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2分别经由门阀G2与大气输送室120连接。加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2各自内部的状态在大气气氛和预备真空气氛之间进行切换，使基板W待机。加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2均以使大气输送室120与真空输送室13之间连接的方式配置。
加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2各自与真空泵、泄露阀连接。真空泵、泄露阀使加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2各自的内部在大气气氛与真空气氛之间切换。
加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2各自设置有载置台LS。载置台LS载置搬入的基板W。
真空输送室13经由闸阀G3分别与加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2连接。真空输送室13在真空气氛下输送基板W。
处理模块PM1～处理模块PM4经由闸阀G4与真空输送室13连接。在真空输送室13中，连接有用于将真空输送室13的内部保持在真空气氛的、未图示的真空泵。
在真空输送室13内，设置有输送臂131。输送臂131可自如地进行旋转和伸缩。输送臂131在加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2以及处理模块PM1～处理模块PM4之间输送基板W。
处理模块PM1～PM4均对基板W执行工艺处理。处理模块PM1～处理模块PM4均具备以收纳基板W的方式构成的处理容器PS。工艺处理对收纳在处理容器PS内的基板W进行。工艺处理例如可以是蚀刻处理、成膜处理等。
处理模块PM1～处理模块PM4分别可以相对于基板W执行例如相互不同种类的工艺处理。
在一个实施方式中，例如处理模块PM1可以分别是以对配置在处理容器PS内的基板W进行成膜处理的方式构成的成膜装置。此情况下，处理模块PM1(成膜装置)可以是图3所示的等离子体处理装置10。
在一个实施方式中，例如处理模块PM2可以是对配置在处理容器PS内的基板W进行蚀刻处理的方式构成的蚀刻装置。此情况下，处理模块PM2(蚀刻装置)可以是图3所示的等离子体处理装置10。
处理系统1具备控制部Cnt。控制部Cnt以统一控制处理系统1的各部分(图2所示的输送臂121、处理模块PM1～处理模块PM4等)的动作的方式构成。
控制部Cnt物理性地可作为包括没有图示的处理器、内存、存储器、通信装置、总线等的计算机装置而构成。控制部Cnt的处理器具备CPU、内存等。
处理系统1的各部分的动作是将处理器储存在储存器等的计算机程序(例如执行图1所示的方法MT的程序)读入处理器、内存，执行该计算机程序而实现的。
对基于上述说明的处理系统1的基板W的处理动作进行概要性地说明。收纳于载流子安装口11上的输送容器C的基板W由输送臂121取出，在大气输送室120内进行输送的途中由对准室120a进行定位。在该定位后，基板W被交接到加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2中的任一方。
基板W被交接到加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2中的任一方后，加载锁定模块LLM1、加载锁定模块LLM2各自的内部成为预备真空气氛。其后，基板W由输送臂131取出，输送到真空输送室13内。其后，将基板W在真空输送室13与处理模块PM1～PM4之间进行输送，在处理模块PM1～处理模块PM4内接受工艺处理。工艺处理后的基板W通过与搬入时相反的路径(对准室120a除外)而收纳于输送容器C。
以下，参照图3，对例示的实施方式所涉及的等离子体处理装置10的构成进行说明。等离子体处理装置10可用于图1所示的方法MT的执行。等离子体处理装置10可以用于图2所示的处理系统1的处理模块PM1～处理模块PM4中的任一方。
图3中示意性地示出了等离子体处理装置10的纵截面的结构。图3所示的等离子体处理装置10是电容耦合型的等离子体处理装置。
等离子体处理装置10可以用于蚀刻处理和成膜处理的执行。该情况下，在方法MT包含蚀刻处理和成膜处理的情况下，可以加个蚀刻处理和成膜处理通过一个装置(等离子体处理装置10)一起执行。应予说明，在方法MT包含蚀刻处理和成膜处理的情况下，蚀刻处理和成膜处理可利用不同的处理装置执行。
等离子体处理装置10具备处理容器12。处理容器12收纳基板W。处理容器12具有大致圆筒形状。处理容器12提供处理容器12的内部空间作为腔室12c。处理容器12例如由铝构成。处理容器12与接地电位连接。
在处理容器12的内壁面、即划分腔室12c的壁面，形成有具有耐等离子体性的膜。该膜可以是通过阳极氧化处理形成的膜或陶瓷制的膜。该陶瓷制的膜例如是包含氧化钇的膜。
在处理容器12的侧壁12s设置有用于基板W的输送的开口12g。开口12g可以通过闸阀14开闭。
在腔室12c内，支承部15从处理容器12的底部向上方延伸。支承部15具有大致圆筒形状，具有石英等绝缘材料。
在腔室12c内设置有工作台16。工作台16构成为支撑搭载在工作台16上的基板W。
基板W可具有晶片那样的圆盘形状。工作台16包含下部电极18和静电卡盘20。工作台16被支承部15所支承。
下部电极18包括第1板18a和第2板18b。第1板18a和第2板18b包含铝等金属，具有大致圆盘形状。第2板18b设置在第1板18a上，与第1板18a电连接。
在第2板18b上设置有静电卡盘20。静电卡盘20具有绝缘层和内置于该绝缘层内的电极。
静电卡盘20的电极经由开关23电连接有直流电源22。若对静电卡盘20的电极施加来自直流电源22的直流电压，则静电卡盘20产生静电力。静电卡盘20根据该静电力，将基板W引入静电卡盘20，保持基板W。
在第2板18b的周边部上，以包围基板W的边缘和静电卡盘20的方式配置有调焦环24。调焦环24是为了提高等离子体处理的均匀性而设置的。调焦环24具有根据等离子体处理而适当地选择的材料，例如具有石英。
将载置在静电卡盘20上的基板W可以使用向流路18f供给制冷剂的制冷单元和向温度调节部HT供给电力的加热电源HP进行控制。
流路18f设置在第2板18b的内部。在流路18f中，从设置于处理容器12的外部的制冷单元，经由配管26a供给制冷剂。供给于流路18f的制冷剂经由配管26b返回制冷单元。这样，在流路18f中以在流路18f内循环的方式供给制冷剂。通过利用制冷单元控制该制冷剂的温度，可利用静电卡盘20来控制支承的基板W的温度。
温度调节部HT设置于静电卡盘20。温度调节部HT连接有加热电源HP。通过从加热电源HP向温度调节部HT供给电力，可调节静电卡盘20的温度，从而调节载置在静电卡盘20上的基板W的温度。应予说明，温度调节部HT也可以埋入第2板18b内。
温度调节部HT具备未图示的温度传感器，该温度传感器检测温度调节部HT的周围的温度，将该检测结果作为检测信号输出到控制部Cnt。利用温度传感器检测的温度与载置在静电卡盘20上的基板W的温度是相同的。
在等离子体处理装置10上设置有气体供给线28。气体供给线28将来自导热气体供给机构的导热气体、例如He气体供给到静电卡盘20的上表面与基板W的背面之间。
等离子体处理装置10进一步具备上部电极30。上部电极30设置在工作台16的上方，设置成与下部电极18大致平行。上部电极30与部件32一起封闭处理容器12的上部开口。部件32具有绝缘性。上部电极30经由部件32而被支承在处理容器12的上部。
上部电极30包括顶板34和支承体36。顶板34面对腔室12c。在顶板34设置有多个气体排出孔34a。顶板34例如具有硅，但并不限于此，可具有在铝制的母材的表面设置有耐等离子体性的膜的结构。应予说明，该膜可以是陶瓷制的膜。陶瓷制的该膜是通过阳极氧化处理形成的膜、或者包含氧化钇的膜等。
支承体36装卸自如地支承顶板34。支承体36具有铝等导电性材料。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。
多个气体孔36b从气体扩散室36a向下方延伸，多个气体孔36b分别与多个气体排出孔34a连通。在支承体36形成有向气体扩散室36a导入气体的气体导入口36c，在气体导入口36c连接有气体供给管38。
气体供给管38经由阀组42和流量控制器组44，与气体源组40连接。气体源组40具有多个气体源。多个气体源至少包括一个以上的稀有气体源、烃气体源、包含氧的气体源。
作为稀有气体源，可含有Ar气体源。作为烃气体源，例如可包含CH4气体源。作为包含氧的气体源，例如可包含O2气体源。
阀组42包括多个阀。流量控制器组44包括质量流量控制器等多个流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由阀组42的对应的阀和流量控制器组44的对应的流量控制器，与气体供给管38连接。
等离子体处理装置10能够将从选自气体源组40的多个气体源中的一个以上的气体源的气体，以单独调整的流量供给到腔室12c。
在腔室12c内，在支承部15与处理容器12的侧壁12s之间设置有挡板48。挡板48例如具有在铝制的母材被覆氧化钇等陶瓷的构成。在挡板48形成有多个贯通孔。
在挡板48的下方，排气管52连接于处理容器12的底部。在排气管52连接有排气装置50。排气装置50具有压力控制器和涡轮分子泵等真空泵，能够减压腔室12c。
等离子体处理装置10具备第1高频电源62。第1高频电源62是产生等离子体生成用的第1高频的电源，产生具有27～100[MHz]的范围内的频率、例如60[MHz]的频率的高频。第1高频电源62经由整合器63与上部电极30连接。
整合器63具有用于使第1高频电源62的输出电阻和负荷侧(上部电极30侧)的输入电阻整合的电路。应予说明，第1高频电源62也可以经由整合器63而连接在下部电极18上。在第1高频电源62与下部电极18连接的情况下，上部电极30与接地电位连接。
等离子体处理装置10具备第2高频电源64。第2高频电源64是产生用于在基板W导入离子的器件用的第2高频的电源。第2高频的频率比第1高频的频率低。
第2高频的频率是400[kHz]～13.56[MHz]的范围内的频率，例如是400[kHz]。第2高频电源64经由整合器65与下部电极18连接。
整合器65具有用于使第2高频电源64的输出电阻和负荷侧(下部电极18侧)的输入电阻整合的电路。
等离子体处理装置10的控制部Cnt与处理系统1的控制部Cnt相同。等离子体处理装置10为处理系统1的处理模块PM1～处理模块PM4中任一者的情况下，处理系统1的控制部Cnt作为等离子体处理装置10的控制部Cnt发挥功能。
接下来，回到图1，对方法MT进行说明。以下，将参照图4、图5、图6。图1所示的方法MT可以在基板W具备图5的(a)部所示的构成的情况下执行。
图5的(a)部中所示的基板W具备蚀刻层EL和掩膜MK1等(进一步具备图5的(d)部所示的掩膜MK2等)，掩膜MK1等设置在蚀刻层EL的表面FS1(第1表面)上。掩膜MK1(进一步为掩膜MK2等)的表面FS2(第2表面)在表面FS1上延伸。
一个例示的实施方式中，图5的(a)部所示的构成的基板W例如用于MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)的制造。在该情况下，基板W如图6所示可以具备支承基板SW、区域RA、区域RB。区域RA与蚀刻层EL对应，区域RB与掩膜MK1对应。蚀刻层EL具有MTJ(Magnetoresistive Tunnel Junction)区域。
区域RA设置在支承基板SW上，区域RB设置在区域RA上。区域RA层具备LY1～层LY16，区域RB具备层LY17～层LY20。区域RA中，层LY1～层LY16依次层叠在支承基板SW上。区域RB中，层LY17～层LY20依次层叠在区域RA上(层LY16上)。
支承基板SW具有Si(硅)。层LY1具有SiO2(二氧化硅)。层LY2具有Ta(钽)。层LY3具有Ru(钌)。层LY4具有Ta。层LY5是具有Pt(铂)的基底层。层LY6是具有Pt/Co(Co：钴)的磁性层。层LY7具有Co。层LY8具有Ru。层LY9是具有Pt/Co的磁性层。
层LY10具有Co。层LY11具有Ta。层LY12具有CoFeB(Fe：铁，B：硼)。层LY13具有MgO(氧化镁)。层LY14具有CoFeB。层LY15具有Ta。层LY16具有Ru。层LY17具有TiN(氮化钛)。层LY18具有SiO2。层LY19具有SiC(碳化硅)。层LY20是SOG(Spin On Glass)层。
执行方法MT的控制部Cnt，功能性地如图4所示具备第1膜形成部CP1、第2膜形成部CP2、膜除去部CP3。第1膜形成部CP1、第2膜形成部CP2、膜除去部CP3实现图1所示的方法MT的执行。
无论是在方法MT仅包含蚀刻处理的情况下，还是在方法MT包括成膜处理和蚀刻处理的情况下，均可使用第1膜形成部CP1、第2膜形成部CP2以及膜除去部CP3。无论是在方法MT仅包括蚀刻处理的情况下，还是在方法MT包括成膜处理和蚀刻处理的情况下，均可仅使用一台等离子体处理装置10。
应予说明，在方法MT包含成膜处理和蚀刻处理的情况下，成膜处理和蚀刻处理分别可以通过处理系统1的处理模块PM1～处理模块PM4中的任一者进行。处理模块PM1～处理模块PM4包括成膜装置和蚀刻装置。成膜装置、蚀刻装置中的任一者或两者可以是等离子体处理装置10。
无论是在方法MT仅通过一台等离子体处理装置10进行的情况下，还是方法MT通过处理系统1的处理模块PM1等进行的情况下，方法MT均可以一直在真空下执行。
方法MT具备步骤ST1(第1工序)、步骤ST2(第2工序)、步骤ST3(第3工序)。第1膜形成部CP1以执行步骤ST1的方式构成。第2膜形成部CP2以执行步骤ST2的方式构成。膜除去部CP3以执行步骤ST3的方式构成。
如图5的(b)部所示，步骤ST1在掩膜MK1的表面FS2形成第1膜F1。第1膜F1具有电极材料。第1膜F1的电极材料例如具有Ru或C(碳)。
如图5的(a)部所示，蚀刻层EL在具备电极材料层ED的情况下，第1膜F1在步骤ST1中可利用蚀刻处理形成。电极材料层ED的材料包括第1膜F1的电极材料。电极材料层ED在蚀刻层EL的表面FS1上延伸。步骤ST1对收纳在等离子体处理装置10的处理容器12内的基板W执行。步骤ST1蚀刻电极材料层ED，通过电极材料层ED的材料的溅射，将第1膜F1形成于掩膜MK1的表面FS2。
电极材料层ED在蚀刻层EL具备MTJ区域的情况下，可包含于MTJ区域，例如为Ru层。在电极材料层ED为Ru层的情况下，在步骤ST1执行的蚀刻处理可以是RIE(Reactive IonEtching)。用于RIE的蚀刻处理的气体主要包括稀有气体(例如Ar气体)，可与稀有气体一并包含例如CH4气体(进一步为O2气体)。
另外，第1膜F1在步骤ST1中可由成膜处理形成。在该情况下，步骤ST1对收纳于等离子体处理装置10的处理容器12内或者处理系统1的成膜装置(处理模块PM1等)的处理容器PS内的基板W执行。步骤ST1通过CVD(Chemical Vapor Deposition)(化学蒸镀)或者PVD(Physical Vapor Deposition)(物理蒸镀)形成第1膜F1。
步骤ST2通过对蚀刻层EL的表面FS1进行蚀刻，从而如图5的(c)部所示，将具有蚀刻层EL的材料的第2膜F2形成在第1膜F1上。第2膜F2在步骤ST2中通过蚀刻处理而形成。
在利用等离子体处理装置10进行步骤ST1的情况下，步骤ST2继续利用进行步骤ST1的等离子体处理装置10来进行。在利用处理系统1的成膜装置(处理模块PM1等)进行步骤ST1的情况下，步骤ST2是在基板W移送到处理系统1的蚀刻装置(处理模块PM2等)后，利用该蚀刻装置进行。
在步骤ST1中执行过蚀刻处理的情况下，步骤ST2也可以继续进行在步骤ST1中进行过的蚀刻处理。即，步骤ST2中执行的蚀刻处理可以是RIE。RIE的蚀刻处理中使用的气体主要包括稀有气体(例如Ar气体)，可与稀有气体一并包含例如CH4气体(进一步为O2气体)。
如图5的(d)部所示，步骤ST3通过将步骤ST2后的基板W暴露于处理气体的等离子体，从而将第1膜F1和第2膜F2从包含表面FS1和表面FS2的基板W的表面除去。利用步骤ST3，形成包含掩膜MK1的掩膜MK2。掩膜MK2在步骤ST3后的蚀刻层EL的表面FS1上延伸。掩膜MK2可以作为对于蚀刻层EL的新掩膜发挥功能。
步骤ST3中使用的处理气体可具有氧(O)。处理气体可以在具有氧的同时包含稀有气体(Ar气体等)。
根据方法MT，基板W通过暴露于包含氧的处理气体的等离子体，从而Ru等电极材料的第1膜F1与堆积在第1膜F1上且具有蚀刻层EL的材料的第2膜F2一并从掩膜MK1的表面FS2很好地剥离。因此，在蚀刻层EL的蚀刻中，能够充分地维持掩膜MK1等的残膜，并且充分地抑制掩膜MK1等形状的CD的变化。因此可以避免由于蚀刻层EL的蚀刻而使包含蚀刻层EL的材料的膜形成在掩膜MK1的表面FS2上而难以进行微细的蚀刻加工的事态。
另外，还有电极材料层ED在蚀刻层EL的表面FS1上延伸的情况。在该情况下，通过蚀刻层EL的蚀刻而进行电极材料的第1膜F1的形成，蚀刻层EL的蚀刻和第1膜F1的形成可以在步骤ST1中利用第1膜形成部CP1一并进行。因此，能够实现处理的简单化。
另外，在第1膜F1通过基于化学蒸镀或者物理蒸镀的成膜处理而形成的情况下，可以比较灵活地调整第1膜F1的形成的时机。
另外，一个例示的实施方式中，可以反复执行步骤ST1、步骤ST2、步骤ST3。在该情况下，可以更为显著地实现掩膜残膜的维持和掩膜形状的CD的变化的抑制。
另外，一个例示的实施方式中，方法MT例如可以用于对具有包含难挥发性材料的膜的MTJ区域的蚀刻层EL的蚀刻。在该情况下，可充分地实现40[nm]以上的掩膜残膜、40[nm]以下的掩膜形状的CD。这样，虽然MTJ区域具有难挥发性材料，但对于具有这样的难挥发性材料的MTJ区域的蚀刻层，仍然可应用上述的方法MT。
另外，第1膜F1可使用Ru或者C的电极材料，因此可以比较容易地进行第1膜F1的形成。例如在蚀刻层EL具有MTJ结区域的情况下，MTJ区域中包含Ru层，因此通过使用该Ru层的Ru，可更为容易地进行第1膜F1的形成。
还存在如下情况，即，如图6所示的基板W的构成那样，蚀刻层EL包括相互分离地配置的多个电极材料层ED(具有Ru的层LY3、层LY8、层LY16)。在该情况下，可使用多个电极材料层ED，反复执行步骤ST1、步骤ST2、步骤ST3。该情况下的步骤ST1通过对于电极材料层ED的蚀刻处理而形成第1膜F1。另外，还存在如下情况，即，方法MT同时包括通过蚀刻处理而形成第1膜F1的步骤ST1和通过成膜处理而形成第1膜F1的步骤ST1。
以上，对各种例示的实施方式进行了说明，但并不限于上述例示的实施方式，也可以进行各种省略、置换以及变更。另外，也可以组合不同实施方式中的要素来形成其它的实施方式。
根据以上的说明，可理解为：本公开的各种实施方式是出于说明的目的而在本说明书中进行说明的，只要不脱离本公开的范围和主旨，可进行各种变更。因此，本说明书中公开的各种实施方式并不是限定，本发明真正的范围和主旨通过权利要求的范围而示出。
符号说明书
1…处理系统，10…等离子体处理装置，11…载流子安装口，12…处理容器，120…大气输送室，120a…对准室，121…输送臂，12c…腔室，12g…开口，12s…侧壁，13…真空输送室，131…输送臂，14…闸阀，15…支承部，16…工作台，18…下部电极，18a…第1板，18b…第2板，18f…流路，20…静电卡盘，22…直流电源，23…开关，24…调焦环，26a…配管，26b…配管，28…气体供给线，30…上部电极，32…部件，34…顶板，34a…气体排出孔，36…支承体，36a…气体扩散室，36b…气体孔，36c…气体导入口，38…气体供给管，40…气体源组，42…阀组，44…流量控制器组，48…挡板，50…排气装置，52…排气管，62…第1高频电源，63…整合器，64…第2高频电源，65…整合器，C…输送容器，Cnt…控制部，CP1…第1膜形成部，CP2…第2膜形成部，CP3…膜除去部，ED…电极材料层，EL…蚀刻层，FS1…表面，FS2…表面，F1…第1膜，F2…第2膜，G1…门，G2…门阀，G3…闸阀，G4…闸阀，HP…加热电源，HT…温度调节部，LLM1…加载锁定模块，LLM2…加载锁定模块，LS…载置台，LY1～LY20…层，MK1…掩膜，MK2…掩膜，MT…方法，PM1…处理模块，PM2…处理模块，PM3…处理模块，PM4…处理模块，PS…处理容器，RA…区域，RB…区域，SW…支承基板，W…基板。
Claims (10)
1.一种方法，是处理基板的方法，
所述基板具备蚀刻层和掩膜，
所述掩膜设置在所述蚀刻层的第1表面上，
该方法具备：
第1工序，在所述掩膜的第2表面形成第1膜，
第2工序，通过对所述蚀刻层的所述第1表面进行蚀刻，将具有该蚀刻层的材料的第2膜形成在所述第1膜上，以及
第3工序，通过将所述第2工序后的所述基板暴露于处理气体的等离子体，除去所述第1膜以及所述第2膜；
所述第1膜具有电极材料，
所述处理气体具有氧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻层具备电极材料层，
所述电极材料层在所述第1表面上延伸，
所述第1工序为蚀刻所述电极材料层，通过该电极材料层的材料的溅射形成所述第1膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第1工序为通过化学蒸镀或物理蒸镀而形成所述第1膜。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，反复执行所述第1工序、所述第2工序、所述第3工序这一系列的工序。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，所述蚀刻层包括磁隧道结区域。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其中，所述第1膜具有钌或碳的电极材料。
7.一种处理装置，是处理基板的处理装置，具备：
以收纳所述基板的方式构成的处理容器，以及
以控制该处理装置的方式构成的控制部；
所述控制部具备：
第1膜形成部，其构成为以如下方式控制该处理装置：在收纳于所述处理容器内的所述基板具备蚀刻层和掩膜且该掩膜设置在该蚀刻层的第1表面上的情况下，将具有电极材料的第1膜形成于该掩膜的第2表面，
第2膜形成部，其构成为以如下方式控制该处理装置：在利用所述第1膜形成部形成所述第1膜后通过对所述蚀刻层的所述第1表面进行蚀刻，将具有该蚀刻层的材料的第2膜形成在该第1膜上，以及
膜除去部，其构成为以如下方式控制该处理装置：将利用所述第2膜形成部形成了所述第2膜的所述基板暴露于具有氧的处理气体的等离子体，从而除去所述第1膜和该第2膜。
8.根据权利要求7所述的处理装置，其中，所述第1膜形成部构成为以如下方式控制该处理装置：在所述蚀刻层具备电极材料层且该电极材料层在所述第1表面上延伸的情况下，对该电极材料层进行蚀刻，通过该电极材料层的材料的溅射而形成所述第1膜。
9.一种处理系统，是处理基板的处理系统，具备：
成膜装置，其构成为对所述基板进行成膜处理，
蚀刻装置，其构成为对所述基板进行蚀刻处理，以及
控制部，其构成为控制该处理系统；
所述控制部具备：
第1膜形成部，其构成为以如下方式控制该处理系统：在收纳于所述成膜装置的所述基板具备蚀刻层和掩膜且该掩膜设置在该蚀刻层的第1表面上的情况下，将具有电极材料的第1膜形成于该掩膜的第2表面，
第2膜形成部，其构成为以如下方式控制该处理系统：在利用所述第1膜形成部形成所述第1膜后将所述基板移送到所述蚀刻装置，对所述蚀刻层的所述第1表面进行蚀刻，从而将具有该蚀刻层的材料的第2膜形成于该第1膜上，以及
膜除去部，其构成为以如下方式控制该处理系统：将利用所述第2膜形成部形成了所述第2膜的所述基板暴露于具有氧的处理气体的等离子体，从而除去所述第1膜和该第2膜。
10.根据权利要求9所述的处理系统，其中，
所述第1膜形成部构成为以如下方式控制该处理系统：利用化学蒸镀或物理蒸镀形成所述第1膜。
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