JP2008182187A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 基板上で希土類元素含有層を少なくとも部分的に除去するための方法であって、
   基板を準備する工程と、
   上記基板上に上記希土類元素含有層を形成する工程と、
   上記希土類元素含有層の少なくとも一部を露呈するために、感光性イメージング層を形成しマスク構造を形成する工程と、
   上記の希土類元素含有層の露呈部分にＣｌ含有及び／又はＢｒ含有プラズマをさらし、上記の露呈される希土類元素含有層の少なくとも一部を塩化物化（臭化物化）する工程と、
   上記の希土類元素含有層の塩化物化（臭化物化）された部分をウェットエッチングを用いて除去する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 上記の希土類元素含有層の露呈部分にさらす工程が、異方性ドライエッチングプラズマを使用して実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 上記の希土類元素含有層の少なくとも一部の除去が、希土類元素含有層にゲート構造をパターニングすることに関連することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 上記希土類元素含有層が高ｋゲート誘電体層であり、
   その構造が半導体デバイスにおけるゲート構造であることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 上記希土類元素含有層が高ｋ誘電体層であり、
   上記高ｋ誘電体層の形成工程の後、さらに、
   上記高ｋ誘電体層上にゲート電極層を形成する工程と、
   ゲート構造を形成するため、感光性イメージング層を形成し、上記感光性イメージング層にフォトリソグラフパターンを転写する工程と、
   上記ゲート電極層に上記ゲート構造のパターンを転写する工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 上記ゲート電極層がＴａＮ、ＴｉＮ、ＴａＮ／ＴｉＮ層の一つであることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 上記の希土類元素含有層の露呈部分にさらす工程が、Ｃｌ及び／又はＢｒ含有プラズマを使用して上記ゲート電極層に上記ゲート構造を転写する工程の間に、異方性ドライエッチングプラズマにより実行され、上記希土類元素含有層の露呈部分が塩化物化（臭化物化）されることを特徴とする請求項５記載の方法。
8. 上記希土類元素含有層は、ＤｙＳｃＯ_３、ＬａＳｃＯ_３、ＰｒＳｃＯ_３、ＮｄＳｃＯ_３、ＧｄＳｃＯ_３、ＴｂＳｃＯ_３、ＨｏＳｃＯ_３、ＥｒＳｃＯ_３、ＴｍＳｃＯ_３、ＹｂＳｃＯ_３、及びＬｕＳｃＯ_３の少なくとも１種から選択されるスカンジウム酸化物を含む高ｋ材料であることを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 上記希土類元素含有層は、ＤｙＯ_３、ＬａＯ_３、ＰｒＯ_３、ＮｄＯ_３、ＧｄＯ_３、ＴｂＯ_３、ＨｏＯ_３、ＥｒＯ_３、ＴｍＯ_３、ＹｂＯ_３、及びＬｕＯ_３の少なくとも１種から選択される希土類元素酸化物を含む高ｋ材料であることを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 上記希土類元素含有層が、ＤｙＳｃＯ_３を含む高ｋ材料層であることを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 上記Ｃｌ含有プラズマがＣｌ_２若しくはＢＣｌ_３含有プラズマであることを特徴とする請求項１記載の方法。
12. 上記Ｂｒ含有プラズマが、Ｂｒ_２若しくはＨＢｒ含有プラズマであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 上記の塩化物化（臭化物化）された希土類元素含有層の一部を取り除く工程の後、さらに、上記感光性イメージング層の残りの部分を除去する工程を備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
14. 上記基板が、シリコンウェハであることを特徴とする請求項１記載の方法。
15. 上記ウェットエッチングが、ウォータベースのリンスにより行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
16. 上記の高ｋ材料層の露呈部分にＣｌ及び／又はＢｒ含有プラズマをさらす工程の間の基板バイアスが、−３０Ｖであることを特徴とする請求項１記載の方法。
17. 上記の高ｋ材料層の露呈部分にＣｌ及び／又はＢｒ含有プラズマをさらす工程の間のプラズマパワーが、１００Ｗ〜１２００Ｗの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
18. 上記の高ｋ材料層の露呈部分にＣｌ及び／又はＢｒ含有プラズマをさらす工程の間のプラズマパワーが、約４５０Ｗであることを特徴とする請求項１記載の方法。
19. 上記の高ｋ材料層の露呈部分にＣｌ及び／又はＢｒ含有プラズマをさらす工程の間のプラズマ圧力が、最大１０ｍＴ（１．３３３Ｐａ）、最大８０ｍＴ（１０．６６５Ｐａ）であることを特徴とする請求項１記載の方法。
20. 半導体装置においてゲート構造をパターニングするための、請求項１に係る方法の使用。