JP2002038285A - ドライエッチング用マスク材 - Google Patents

ドライエッチング用マスク材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＭＲ膜を構成するＮｉＦｅやＣｏＦｅのよ
うに数ｎｍ程度の薄い磁性膜の微細加工に適したドライ
エッチング用のマスク材、更に、このようなマスク材で
あって、なおかつ、ＴＭＲ素子の生産工程の簡略化、設
備、材料に関わる製造コストの低減を図ることのできる
ドライエッチング用のマスク材を提供する。 【解決手段】 一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスを
エッチングガスとして使用し磁性材料をドライエッチン
グする際のマスク用材料において、当該材料が窒化物あ
るいは炭化物に変化したときに融点又は沸点が上昇する
金属（タンタル、タングステン、ジルコニウム、ハフニ
ウムのいずれか）からなることを特徴とするドライエッ
チング用マスク材によって課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等
の磁性材料をエッチングする工程において使用するエッ
チング用マスク材に関するものであり、更に詳しくは、
磁気ディスクへの書き込みに使用される磁気ヘッド、集
積化磁気メモリー等の製造に有用な、ドライエッチング
用の新しいマスク材に関し、特にＧＭＲ（巨大磁気抵
抗）や、ＴＭＲ（トンネリング磁気抵抗）といった磁気
抵抗素子を構成する磁性多層薄膜のドライエッチングに
よる微細加工に用いられるマスク材に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＲＡＭ並みの集積密度でＳＲＡＭ並み
の高速性を持ち、かつ無制限に書き換え可能なメモリと
して注目されている集積化磁気メモリであるＭＲＡＭ
（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍ
ｅｍｏｒｙ）及び磁気ヘッドには、主に数ｎｍ程度の非
磁性又は磁性薄膜の積層で構成されているＴＭＲ（ｔｕ
ｎｎｅｌｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）
膜が使用されている。
【０００３】このＴＭＲ膜を構成するＮｉＦｅやＣｏＦ
ｅのように数ｎｍ程度の薄い磁性膜の微細加工に適した
ドライエッチング用のマスク材についての提案はこれま
で少なかった。
【０００４】ドライエッチング用のマスクとして、特開
平１１−９２９７１号には、一酸化炭素と含窒素化合物
との混合ガスを用いたプラズマによる反応性イオンエッ
チング用マスクとして、チタン、マグネシウム、アルミ
ニウム、ゲルマニウム、白金、パラジウム及びこれらの
それぞれを、もしくは２種以上を主成分とする合金ある
いは化合物のうちの少なくとも１種以上で構成されるマ
スクが提案されている。しかし、特開平１１−９２９７
１号では、エッチング特性として重要な選択比について
言及されておらず、又、ＴＭＲ素子等の全体の生産工程
を視野に入れた最適なマスク材の検討はなされていなか
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＴＭＲ膜を
構成するＮｉＦｅやＣｏＦｅのように数ｎｍ程度の薄い
磁性膜の微細加工に適したドライエッチング用のマスク
材、更に、このようなマスク材であって、なおかつ、Ｔ
ＭＲ素子の生産工程の簡略化、設備、材料に関わる製造
コストの低減を図ることのできるドライエッチング用の
マスク材を提案することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】今日広く半導体製造工程
の微細加工の手段として用いられているＲＩＥ（リアク
ティブイオンエッチング）と呼ばれるドライエッチング
の一手法は、エッチングガスのプラズマ中に、被加工物
を置き、電界を加えることにより、化学的作用と物理的
作用とを同時に生起させて特定の物質のみエッチングす
るものである。
【０００７】原理的には、マスクに覆われていない被加
工物の表面に垂直に入射するイオンによるスパッタリン
グ作用、蒸発作用という物理的作用によって、また、プ
ラズマ中で発生したエッチングガスのイオン、ラジカル
などの化学的活性種が被加工物の表面に衝突あるいは吸
着し、被加工物と化学反応を起こし、低い結合エネルギ
ーを持つ表面反応層が形成されるという化学的作用によ
って生じた揮発性の高い生成物が脱離することにより進
行しているものと考えられている。
【０００８】本願の発明者は、前記特開平１１−９２９
７１号の中で、最も望ましい物質として提案されている
Ｔｉを用いて研究を進め、本発明のドライエッチングが
主にスパッタリングにより進行していると考えられるこ
とを見出だした。
【０００９】ＮｉＦｅやＦｅ等の磁性材料のエッチング
において、エッチング速度を保ちながらマスクとの選択
比（磁性材料のエッチング速度／マスクのエッチング速
度）を大きくすることは一般的に難しいとされているに
もかかわらず、エッチングガスに一酸化炭素と含窒素化
合物との混合ガスを用い、Ｔｉをマスク材にすると特異
的にＴｉのエッチング速度が遅く、大きな選択比をとる
ことができる（図１）。
【００１０】本願発明者はこれについて研究を進めた結
果、以下の二つの効果が相乗されてこのような結果がも
たらされるものであることが分かった。
【００１１】第一の効果は、被エッチング材である磁性
材料とＴｉのスパッタ率の差である。
【００１２】一般にＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉといった磁性を示
す金属と比較してＴｉのスパッタ率は低いことが知られ
ている。例えば、Ａｒイオン５００ｅＶでのスパッタ率
は、Ｃｏが１．２、Ｆｅが１．１又は０．８４、Ｎｉが
１．４５又は１．３３であるのに対し、Ｔｉは、０．５
１と低い。
【００１３】すなわち、前述したようにスパッタリング
作用が支配的になっていると考えられるドライエッチン
グにおいて、Ｔｉが特異的に大きな選択比をとることが
できるのは、第一に、磁性を示す金属と比較してＴｉの
スパッタ率が低いということによるものと考えられる。
【００１４】したがって、被エッチング材料が磁性材料
である場合、前述したようにスパッタリング作用が支配
的となるドライエッチングにおいて、高い選択比を確保
するには、前記のＴｉのように被エッチング材料に比べ
てスパッタ率の小さい材料をマスク材としてまず採用す
ることが重要である。
【００１５】磁性材料のエッチングにおいて、エッチン
グガスに一酸化炭素と含窒素化合物との混合ガスを用
い、Ｔｉをマスク材にすると、特異的にＴｉのエッチン
グ速度が遅く、大きな選択比をとることができるという
結果をもたらす第２の効果は、以下に説明するように、
プラズマ化した一酸化炭素ガスと含窒素化合物ガスの混
合ガスにより、マスク材のＴｉがより安定な状態に改質
されることである。
【００１６】本願発明者が、Ｔｉのエッチング速度が遅
いことを更に調べたところ、図２図示のように、エッチ
ングガスが、含窒素化合物のガス（ＮＨ３ガス、Ｎ２ガ
ス）だけの場合よりも、一酸化炭素と含窒素化合物との
混合ガスの場合の方が特にエッチング速度が遅く、大き
な選択比がとれることが分かった。
【００１７】また、図１、図２に示された実験結果よ
り、ＮＨ３ガスの流量比が大きくなるほど、つまり、一
酸化炭素と含窒素化合物との混合ガスにおけるＣＯガス
の流量比が小さくなるほど対Ｔｉ選択比が低下し（図
１）、ＮＨ３ガスやＮ２ガスのみのように一酸化炭素
（ＣＯガス）が全く入らない条件では対Ｔｉ選択比は低
いことが分かった（図２）。
【００１８】すなわち、エッチングガスが、一酸化炭素
と含窒素化合物との混合ガスの場合に、対Ｔｉ選択比が
高い（大きい）のは、一酸化炭素（ＣＯガス）が多いほ
ど、磁性材料であるＮｉＦｅと比較してＴｉのエッチン
グ速度が低下しているためと考えられる。
【００１９】更に、本願発明者の実験によれば、あまり
イオン入射エネルギーが違わない条件、例えば、図１の
実験結果が得られた条件の下では、ＳｉＯ２のエッチン
グ速度は、ＮｉＦｅやＦｅといった磁性膜と同じような
挙動を示す。このことからも、一酸化炭素と含窒素化合
物の混合ガスにおいて対Ｔｉ選択比が高くなるのは、磁
性材料のエッチング速度が極めて高いからではなく、む
しろＴｉのエッチング速度が一酸化炭素と含窒素化合物
の混合ガスにおいて小さいためであるということが考え
られる。
【００２０】そこで、発明者は、一酸化炭素と含窒素化
合物との混合ガスの場合に、対Ｔｉ選択比が高く（大き
く）なるのは、Ｔｉ表面の変質と考え、エッチングガス
として一酸化炭素と含窒素化合物との混合ガスを使用し
たドライエッチング処理後のＴｉ膜の深さ方向のＸＰＳ
（Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析を行った。その結果、エッチン
グ処理後のＴｉ膜は、表面近傍数ｎｍ程度が高濃度に窒
化し、また全体的に炭化していることが確認できた。
【００２１】すなわち、一酸化炭素と含窒素化合物との
混合ガスをエッチングガスとして使用する場合にＴｉ膜
のエッチング速度が低下するのは、マスク材として用い
られているＴｉの炭化と、窒化の２つが関与し、プラズ
マ状態にある一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスであ
るエッチングガスにより、マスク材であるＴｉ膜が窒化
物、あるいは炭化物となり、化学的にあるいは構造的に
より安定になることで、スパッタ率が更に減少したため
であると考えられた。
【００２２】そこで、前記のＴｉのように被エッチング
材料に比べてスパッタ率の小さい材料であることの他
に、窒化物、又は炭化物を形成したときにより化学的、
あるいは構造的な安定性を示す物性として、原子間のエ
ネルギーに関係すると考えられる融点、あるいは沸点に
注目し、周期律表のＩＶ〜ＶＩ族の金属の中で、単体金
属のときよりも窒化物あるいは炭化物に変化したとき
に、融点あるいは沸点が上昇する金属材料であることが
高い選択比を持つためのもう一つの条件であると推測
し、この発明を完成させた。
【００２３】
【発明の実施の形態】この発明が提案するドライエッチ
ング用マスク材は、一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガ
スをエッチングガスとして使用し磁性材料をドライエッ
チングする際のマスク用材料において、当該材料が窒化
物あるいは炭化物に変化したときに融点又は沸点が上昇
する金属からなることを特徴とするものである。
【００２４】前記における金属は、具体的には、タンタ
ル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）のいずれかとすることができ
る。
【００２５】これらいずれの金属も、下記の表１の通
り、磁性を示す金属と比較してスパッタ率が低く、か
つ、単体金属より窒化物あるいは炭化物になったときに
融点又は沸点が上昇するものであり、一酸化炭素と含窒
素化合物の混合ガスをエッチングガスとして用いるドラ
イエッチングにおいて、ＮｉＦｅやＣｏＦｅ等の磁性材
料に対して高い選択比を示す傾向があり、磁性材料に対
するドライエッチング用マスク材として良好である。
【００２６】
【表１】 なお、前記表１における融点と沸点は、「ＣＲＣ Ｈａ
ｎｄｂｏｏｋ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ」（Ｅｄｉｔｏｒ−ｉｎ−Ｃｈｉｅｆ：Ｒｏ
ｂｅｒｔ Ｃ． Ｗｅａｓｔ， ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，
Ｉｎｃ．（１９８８））による。また、スパッタ率
は、「薄膜作成の基礎（第３版）」（麻蒔 立男 日刊
工業新聞社）による。
【００２７】前記の金属中、特に、Ｔａは、以下の理由
からＴＭＲ素子を構成する磁性材料に対するドライエッ
チング用マスク材として有効である。
【００２８】図３は、ＴＭＲ用の磁性膜を構成するＮｉ
Ｆｅ膜、ＣｏＦｅ膜のＴａに対する選択比を測定したも
のであるが、ＣｏＦｅ膜のＴａに対する選択比は１０倍
以上となっており、ＴａをＮｉＦｅ膜、ＣｏＦｅ膜など
の磁性材料をエッチングする際のマスク材として採用し
得ることが確認できる。
【００２９】一方、ＴＭＲ素子を構成する磁性薄膜は、
素子として酸化による特性劣化を防ぎ化学的安定性等を
確保するために、その表面に保護膜と呼ばれる導電性を
有する非磁性の薄膜が形成されており、この保護膜に
は、通常Ｔａが使用されている。Ｔａが保護膜として使
用される理由は、Ｔａが保護膜としての安定性を有する
他に、Ｔａ膜を下地膜とした場合、その上に積層して形
成されるＮｉＦｅ等の、素子として重要な働きをする磁
性膜が好ましいとされる配向面で成長するからである。
【００３０】そこで、この発明が提案するドライエッチ
ング用マスク材としてＴａを用いることにより、ＴＭＲ
素子の微細加工を行う過程において、ＴＭＲ素子の保護
膜として形成されるＴａがマスクとして使用されている
ので、ＴＭＲ素子の微細加工終了後にマスクを除去する
必要がなくなり、これをそのまま残して保護膜として使
用できる。
【００３１】すなわち、この発明が提案するドライエッ
チング用マスク材として良好な磁性膜形成に必要な下地
膜でもあるＴａを用いると、マスクに用いられたＴａが
ＴＭＲ素子の構成要素（保護膜）となるので、エッチン
グ終了後にマスクを除去する工程が不要になり、生産工
程の短縮化、簡略化につながり、マスク用としてだけ別
の材料を用意する必要がなくなり、設備、材料に関わる
コストの削減を図ることができる。
【００３２】なお、前記において、反応性ガスとして用
いる一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスにアルゴン
（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）、クリ
プトン（Ｋｒ）、ネオン（Ｎｅ）等の第三のガスを添加
ガスとして添加してもよい。これらの第三のガスを添加
することにより、前述の一酸化炭素と含窒素化合物の混
合ガスを希釈し、過度のガスの解離やエッチング生成物
の再解離、再付着をコントロールすることができる。
【００３３】ただし、図４に示すように、一酸化炭素と
含窒素化合物の混合ガスに対するＡｒガスの添加量が大
きいほど対Ｔｉ選択比は小さくなり、この傾向は、本発
明において採用している単体金属より窒化物あるいは炭
化物に変化したときに融点又は沸点が上昇する金属（Ｔ
ａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｈｆ）においても示されるので、Ａｒガ
スのような前述した第三のガスを一酸化炭素と含窒素化
合物の混合ガスに添加する場合、その添加量は８０％以
下とすることが望ましい。
【００３４】
【実験例】一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスをエッ
チングガスとして使用し磁性材料をドライエッチングす
る際のマスク用材料として本発明が提案するタンタル
（Ｔａ）を採用した場合について、ＴＭＲ素子に対し
て、図５に示すようなヘリコン波プラズマ源搭載のエッ
チング装置を用いてエッチングを行った。
【００３５】図６にＴＭＲ素子の基本的な構造を示す。
【００３６】ＴＭＲ素子を特徴付けるＴＭＲ構造は、膜
厚が１ｎｍの絶縁層であるＡｌ２Ｏ ３膜を挟んで、ピン
層（Ａｌ２Ｏ３の上層）とフリー層（Ａｌ２Ｏ３の下
層）と呼ばれる２つのＣｏＦｅからなる強磁性層（膜厚
は、ピン層が５ｎｍ、フリー層が１０ｎｍ）と、ピン層
の上層で反強磁性層のＦｅＭｎ（膜厚２０ｎｍ）からな
る。なお、ここでは、ＴＭＲ素子の基本原理、動作の説
明は省略する。
【００３７】更に、生産工程中、大気と接する最上層に
は、ＴＭＲ素子の保護層であり、かつ、絶縁層であるＡ
ｌ２Ｏ３を含めた磁性層のドライエッチング用のマスク
でもあるＴａが積層している。Ｔａは、ドライエッチン
グ後、保護層としての膜厚を確保させるため、エッチン
グ前は９ｎｍの膜厚に積層される。保護層（Ｔａ）、反
強磁性層（ＦｅＭｎ）、強磁性層（ＣｏＦｅ）、絶縁層
（Ａｌ２Ｏ３）は、一般的にはスパッタリングで順次形
成される。
【００３８】まず、図６（ａ）図示の構成のＴＭＲ素子
に対して、ＳＦ６ガスを用いて、ＰＲをマスクとして、
Ｔａ膜をエッチングし、図６（ｂ）図示のように形成さ
れたＴａ膜を絶縁層であるＡｌ２Ｏ３を含めた磁性層
（ＦｅＭｎ、ＣｏＦｅ）のマスクとした。このプロセス
は以下のように行った。
【００３９】図５図示の真空容器２内を排気系２１によ
って排気し、不図示のゲートバルブを開けて図６（ａ）
図示の構成のＴＭＲ素子となるＴＭＲ膜を積層したウェ
ーハ９を真空容器２内に搬入し、対象物ホルダー４に保
持し、温度制御機構４１により所定温度に維持した。次
に、ガス導入系３を動作させ、図５には不図示のＳＦ ６
ガスを溜めているボンベから不図示の配管、バルブ、流
量調整器を介して、所定の流量のエッチングガス（ＳＦ
６）を真空容器２内へ導入する。導入されたエッチング
ガスは、真空容器２内を経由して誘電体壁容器１１内に
拡散する。ここで、プラズマ源１を動作させる。プラズ
マ源１は、真空容器２に対して内部空間が連通するよう
にして気密に接続された誘電体壁容器１１と、誘電体壁
容器１１内にヘリコン波を誘起する２ターンのアンテナ
１２と、アンテナ１２に不図示の整合器を介して伝送路
１５によって接続され、アンテナ１２に供給する高周波
電力（ソース電力）を発生させるプラズマ用高周波電源
１３と、誘電体壁容器１１内に所定の磁界を生じさせる
電磁石１４等とから構成されている。プラズマ用高周波
電源１３が発生させた高周波が伝送路１５によってアン
テナ１２に供給された際に、２ターンのアンテナ１２に
互いに逆向きの電流が流れ、この結果、誘電体壁容器１
１の内部にヘリコン波が誘起される。このヘリコン波の
エネルギーがエッチングガスに与えられてヘリコン波プ
ラズマが形成される。なお、真空容器２の側壁の外側に
は、多数の側壁用磁石２２が、真空容器２の側壁を臨む
面の磁極が隣り合う磁石同士で互いに異なるように周方
向に多数並べて配置され、これによってカスプ磁場が真
空容器２の側壁の内面に沿って周方向に連なって形成さ
れ、真空容器２の側壁の内面へのプラズマの拡散が防止
されている。この時、同時に、バイアス用高周波電源５
を作動させて、エッチング処理対象物であるウェーハ９
に負の直流分の電圧であるセルフバイアス電圧が与えら
れ、プラズマからウェーハ９の表面へのイオン入射エネ
ルギーを制御している。前記のようにして形成されたプ
ラズマが誘電体壁容器１１から真空容器２内に拡散し、
ウェーハ９の表面付近にまで達する。この際、ウェーハ
９の表面がエッチングされる。
【００４０】なお、以上のＳＦ６を用いたＰＲマスクに
よるＴａ膜のエッチングプロセスは、エッチングガス
（ＳＦ６）の流量：３２６ｍｇ／ｍｉｎ．（５０ｓｃｃ
ｍ）、ソース電力：１０００Ｗ、バイアス電力：１００
Ｗ、真空容器２内の圧力：０．５Ｐａ、ウェーハ９の温
度：５０℃で行った。
【００４１】次に、ＣＯガスとＮＨ３ガスとの混合ガス
をエッチングガスとして用いて、前記のプロセスによっ
て形成されたＴａマスクで磁性膜をエッチングした。
【００４２】このプロセスも、図５図示のヘリコン波プ
ラズマ源搭載のエッチング装置を用いて行うものである
が、前記のプロセスにおいて、図示しないガス導入系を
動作させてＳＦ６ガスをエッチングガスとして真空容器
２内へ導入したプロセスを、ガス導入系３を動作させ
て、図５図示のＣＯガスを溜めているボンベ３１ａ及び
ＮＨ３ガスを溜めているボンベ３１ｂから、配管３２、
バルブ３３、流量調整器３４を介して、所定の混合比及
び流量のエッチングガス（ＣＯガス及びＮＨ３ガスの混
合ガス）を真空容器２内へ導入するプロセスに変更し、
他は、前述のプロセスと同様にエッチングを行い、図６
（ｃ）図示のＴＭＲ素子を得た。
【００４３】このＴａ膜マスクによる磁性膜のエッチン
グプロセスは、エッチングガスの流量：ＣＯガス：１
２．５ｍｇ／ｍｉｎ．（１０ｓｃｃｍ）、ＮＨ３ガス：
２２．８ｍｇ／ｍｉｎ．（３０ｓｃｃｍ）、ソース電
力：３０００Ｗ、バイアス電力：１２００Ｗ、真空容器
２内の圧力：０．８Ｐａ、ウェーハ９の温度：１００℃
で行ったものである。
【００４４】以上のプロセスにてＴＭＲ素子をエッチン
グしたところ、パターン側壁への付着膜は発生しなかっ
た。
【００４５】一方、ＴＭＲ素子をＡｒガスを用いてＰＲ
マスクでエッチングしたところ、パターン側壁に付着膜
が生じていた。
【００４６】この結果、図３に示すように、一酸化炭素
と含窒素化合物の混合ガスをエッチングガスとして使用
し、ＴＭＲ素子を構成する磁性材料をドライエッチング
する際のマスク用材料としてＴｉと同等以上のエッチン
グ性能（ＣｏＦｅエッチング速度：６３．１ｎｍ／ｍｉ
ｎ．、Ｔａエッチング速度：５．７ｎｍ／ｍｉｎ．、選
択比（対ＣｏＦｅ）：１１）が得られ、エッチング後、
膜厚５ｎｍの保護膜としてＴａ膜をそのまま残した。
【００４７】更に、Ｔａをマスク材として用いると、ド
ライエッチングにより発生する反応生成物に起因するパ
ターン側壁への付着物が低減されるため、テーパー角も
大きく、パターン側壁への付着物の少ないエッチングを
行えることが示された。
【００４８】以上、この発明の好ましい実施の形態、実
験例を説明したが、本発明は、前述した実施の形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握
される技術的範囲において、種々の形態に変更可能であ
る。
【００４９】例えば、一酸化炭素と含窒素化合物の混合
ガスをエッチングガスとし、本発明が提案するＴａ等の
金属を、ＴＭＲ素子を構成する磁性薄膜のドライエッチ
ング用のマスク材として用いる場合、ＴＭＲ素子の構成
は、図６図示の構成に限定されるものではない。
【００５０】また、前記実験例では、エッチング装置と
してヘリコン波プラズマ源搭載のエッチング装置を用い
たが、エッチング装置はこれに限られるものではなく、
平行平板型ＲＩＥ、マグネトロンＲＩＥ、ＥＣＲ、ＩＣ
Ｐなどを用いることができる。
【００５１】
【発明の効果】この発明によれば、ＴＭＲ膜を構成する
ＮｉＦｅやＣｏＦｅのように数ｎｍ程度の薄い磁性膜の
微細加工に適したドライエッチング用のマスク材、更
に、このようなマスク材であって、なおかつ、ＴＭＲ素
子の生産工程の簡略化、設備、材料に関わる製造コスト
の低減を図ることのできるドライエッチング用のマスク
材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスにおける
エッチング速度の実験結果を表すグラフ。
【図２】ＮｉＦｅエッチング速度と対Ｔｉ選択比の反応
性ガスによる相違を表すグラフ。
【図３】ＴＭＲ素子用磁性膜のＣＯ／ＮＨ３エッチング
特性を表すグラフ。
【図４】エッチング速度と対Ｔｉ選択比のＡｒガス添加
量依存度を表すグラフ。
【図５】本発明のＴａマスクでＣＯ＋ＮＨ３ガスを用い
て磁性膜のエッチングを行う際に使用できるエッチング
装置の概略構成図。
【図６】本発明のＴａマスクを用いてＴＭＲ素子のエッ
チングを行う際のプロセスを表す図であって、（ａ）
は、プロセス開始前の断面概略図、（ｂ）は、ＰＲをマ
スクとしてＴａ膜をエッチングした状態の断面概略図、
（ｃ）は、Ｔａマスクで、磁性膜をエッチングした状態
の断面概略図。
【符号の説明】
１ プラズマ源 ２ 真空容器 ３ ガス導入系 ４ 対象物ホルダー ５ バイアス用高周波電源 ９ ウェーハ １１ 誘電体壁容器 １２ アンテナ １３ プラズマ用高周波電源 １４ 電磁石 １５ 伝送路 ２１ 排気系 ２２ 側壁用磁石 ３１ａ、３１ｂ ボンベ ３２ 配管 ３３ バルブ ３４ 流量調整器 ４１ 温度制御機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 功 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 真下 公子 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 (72)発明者 松井 尚子 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 Ｆターム(参考） 4K057 DA13 DB01 DB02 DB03 DB08 DB15 DC10 DD03 DE20 DG07 DM03 DM24 DM28 DN01 5D034 BA02 BA03 DA05 DA07 5F004 AA04 BA04 BA13 BA14 BA20 BB18 DA18 DB08 DB14 DB29 EA05 EB07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一酸化炭素と含窒素化合物の混合ガスを
    エッチングガスとして使用し磁性材料をドライエッチン
    グする際のマスク用材料において、当該材料が窒化物あ
    るいは炭化物に変化したときに融点又は沸点が上昇する
    金属からなることを特徴とするドライエッチング用マス
    ク材。
  2. 【請求項２】 金属をタンタルとしたことを特徴とする
    請求項１記載のドライエッチング用マスク材。
  3. 【請求項３】 金属をタングステン、ジルコニウム、ハ
    フニウムのいずれかとしたことを特徴とする請求項１記
    載のドライエッチング用マスク材。
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