JP2024504929A - 金属エッチング - Google Patents

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Abstract

【解決手段】金属含有材料をエッチングするための方法が提供される。金属含有材料は、ハロゲン含有流体またはハロゲン含有プラズマに曝露されて、少なくともいくらかの金属含有材料が金属ハロゲン化物材料に変換される。金属ハロゲン化物材料は、配位子含有流体または配位子含有プラズマに曝露され、少なくともいくらかの金属ハロゲン化物材料が金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される。少なくともいくらかの金属ハロゲン化物配位子錯体は蒸発される。【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、全ての目的のため本明細書に参照により援用される２０２１年１月１５日出願の米国出願第６３／１３８，２６３号の優先権の利益を主張する。
本明細書に記載の背景技術は、本開示の内容を一般的に提示することを目的としている。本背景技術欄、および潜在的に、記載の説明の態様で説明された全ては、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。
本開示は、半導体ウエハ上に半導体デバイスを形成する方法に関し、特に、半導体デバイスの選択エッチングに関する。
半導体デバイスの形成において、磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）は、パターン転写プロセスを用いて形成されてよい。そのようなパターン転写プロセスは、エッチングプロセスを用いる。ＭＲＡＭ積層は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、およびルテニウム（Ｒｕ）などの不揮発性および強磁性の材料を含む。これらの材料は、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、および湿式化学物質による複雑な手法を用いることなくパターニングすることは極めて難しい。長年の開発にもかかわらず、現在のパターニング技術は未だに、テーパ状プロファイルおよび固定層への磁気トンネル接合（ＭＴＪ）の短絡を引き起こす側壁再堆積、ならびに、ＭＴＪ層の損傷を引き起こす腐食など多くの欠点に悩まされている。いくつかの従来の技術では、金属のエッチングには塩素含有化学物質が用いられるが、エッチング後の副生成物は不揮発性化合物を含む。不揮発性化合物は、後にフィーチャの側壁に再堆積する可能性がある。しかし、デバイスが小型化し、様々な種類の構造物の製作がより複雑になるにつれて、基板の他の露出領域にエッチングの副生成物が再堆積するかもしれない。再堆積した副生成物は欠陥を生じさせ、やがてはデバイスの不良を引き起こすだろう。
広ピッチの大きい限界寸法（ＣＤ）の構造物については、単一工程または複数工程のＩＢＥレシピで十分だろう。しかし、小さいＣＤまたは１００ｎｍ未満の狭ピッチについては、ＩＢＥでパターニングすることは難しい。基本的な制限は、マスクによって遮断されるイオン入射である。この制限は、ＭＲＡＭ積層の効果的なエッチングおよびトリミングを妨げる。
前記を本開示の目的に従って実現するために、金属含有材料をエッチングするための方法が提供される。金属含有材料は、ハロゲン含有流体またはハロゲン含有プラズマに曝露されて、少なくともいくらかの金属含有材料が金属ハロゲン化物材料に変換される。金属ハロゲン化物材料は、配位子含有流体または配位子含有プラズマに曝露され、少なくともいくらかの金属ハロゲン化物材料が金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される。少なくともいくらかの金属ハロゲン化物配位子錯体は蒸発される。
別の実施形態では、金属含有材料をエッチングするための方法が提供される。金属含有材料は、リンおよび塩素を含むエッチング流体またはエッチングプラズマに曝露されて、金属が金属塩化リン配位子錯体の少なくとも１つの複合体に形成される。少なくともいくらかの金属塩化リン配位子錯体は蒸発される。
本開示のこれらの特徴および他の特徴は、次の図と併せて以下の発明を実施するための形態でより詳しく説明される。
本開示は、添付の図面の図において限定目的ではなく例示目的で説明され、類似の参照番号は同様の要素を表す。
実施形態の高レベルフローチャート。
実施形態により処理された積層の概略断面図。 実施形態により処理された積層の概略断面図。 実施形態により処理された積層の概略断面図。 実施形態により処理された積層の概略断面図。
金属含有層中の金属を金属ハロゲン化物に変換する工程のより詳しいフローチャート。
金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に変換する工程のより詳しいフローチャート。
原子層エッチングのフローチャート。
別の実施形態で処理された積層の概略断面図。 別の実施形態で処理された積層の概略断面図。 別の実施形態で処理された積層の概略断面図。 別の実施形態で処理された積層の概略断面図。
プラズマ処理チャンバ内の金属残留物をエッチングするために金属エッチングプロセスが用いられた場合の高レベルフローチャート。
実施形態で用いられうるプラズマ処理チャンバの概略図。
実施形態の実施において用いられうるコンピュータシステムの概略図。
ここで本開示は、添付の図面に示されたそのいくつかの好ましい実施形態を参照して詳しく説明される。以下の説明では、本開示の十分な理解を提供するためにいくつかの特定の詳細が記載される。しかし、当業者には、本開示がこれらの特定の詳細の一部または全部なしで実施されてよいことが明らかだろう。他の例では、本開示を必要以上に分かりにくくしないように、周知のプロセス工程および／または構成は詳細には説明されていない。
半導体ウエハの処理中に、フィーチャは金属含有層を通してエッチングされてよい。磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）の形成では、複数の薄い金属含有層または金属含有膜が連続してエッチングされて、磁気トンネル接合積層が形成されてよい。
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）は、２つの磁性材料の間の薄い誘電体バリア層からなる。電子は、量子トンネル効果プロセスによってバリアを貫通する。これは、スピン移行トルクを用いる磁気式メモリの基礎として機能できる。
スピン移行トルクは、ＭＴＪにおける磁気層の配向がスピン偏極電流を用いて変更できる効果である。電荷担体（例えば、電子）は、スピンとして知られる特性を有する。スピンは、担体に本来備わっている少量の角運動量である。電流は、一般に非偏極である（５０％がスピンアップ電子、５０％がスピンダウン電子）。厚い磁気層（通常、「固定層」と呼ばれる）を通して電流を流すことにより、いずれかのスピンのより多くの電子を伴うスピン偏極電流が生成できる。このスピン偏極電流が第２の薄い磁気層（「自由層」）に向けられた場合は、角運動量はこの層に伝播し、その配向が変更される。この効果は、振動を励起する、または磁石の配向を反転させるために用いることができる。
スピン移行トルクは、磁気抵抗メモリ中の能動素子を反転させるのに用いることができる。スピン注入磁化反転型磁気メモリ（ＳＴＴ－ＲＡＭまたはＳＴＴ－ＭＲＡＭ）は、従来のＭＲＡＭに対して低電力消費および優れた拡張性という利点を有する。ＭＲＡＭは、能動素子を反転させるために磁場を用いる。
ＳＴＴ－ＲＡＭデバイスのパターニングは、反応性イオンエッチングに続くイオンビームエッチング（ＩＢＥ）、または完全不活性ガス角ＩＢＥ法のいずれかによって実施されてきた。反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスは、一般に、テーパ状プロファイルおよびエッチング副生成物の大量の側壁再堆積をもたらす。また、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層への化学的損傷は、ＲＩＥをＭＲＡＭパターニング向けプロセスのみに限定する。
ＩＢＥ法は、反応種によって生じるＭＴＪの損傷を最小限にしながらのＭＲＡＭのパターン転写のために開発された。一般的な手法は、まずＩＢＥを実施してＭＴＪを成形し、フッティングを最小限にし、斜入射でＩＢＥを提供することにより側壁洗浄を提供して、初期段階からの再堆積を除去することである。ＩＢＥは不活性イオンのスパッタリングに依存するため、パターン転写中に側壁再堆積が存在する。ＩＢＥおよび酸化のサイクルは、一般に短絡経路を除去し、ＭｇＯトンネルバリアで停止して、スピン移行のための汚れのない連続自由層を保護するために実施される。
ＭＲＡＭ積層をプラズマドライエッチングする方法は、Ｔａｎらによる、「Ｄｒｙ Ｐｌａｓｍａ Ｅｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｐａｔｔｅｒｎ ＭＲＡＭ Ｓｔａｃｋ」と題した２０１７年１０月３１日発行の米国特許第９，８０６，２５２号に記載されており、これは全ての目的のために参照により援用される。イオンビームエッチングを提供するための方法は、Ｓｉｎｇｈらによる、「Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｅｔｃｈｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ」と題した２０１６年２月９日発行の米国特許第９，２５７，２９５号に記載されており、これは全ての目的のために参照により援用される。
広ピッチの大きい限界寸法（ＣＤ）の構造物については、単一工程または複数工程のＩＢＥレシピで十分だろう。しかし、小さいＣＤまたは１００ｎｍ未満の狭ピッチについては、ＩＢＥでパターニングすることは難しい。基本的な制限は、マスクによって遮断されるイオン入射である。この制限は、ＭＲＡＭ積層の効果的なエッチングおよびトリミングを妨げる。
理解を容易にするために、図１は、一実施形態において金属含有層をエッチングするために用いられるプロセスを示す高レベルフローチャートである。様々な実施形態は、これよりも多いまたは少ない工程を有してよい。また、様々な実施形態では、工程は異なる順序で、または同時に実施されてよい。金属含有層中の金属は、金属ハロゲン化物に形成される（工程１０４）。金属は、あらゆる可能な積層におけるあらゆる可能な金属であってよい。一実施形態では、金属含有層はＭＲＡＭ積層の一部である。図２Ａは、図１に示すプロセスを用いて処理できる例示的な積層２００の概略断面図である。積層２００は、シリコンまたは酸化シリコン（Ｓｉ／ＳｉＯ2）層２０４を備えて基板上にある。第１のタンタル（Ｔａ）層２０８はＳｉ／ＳｉＯ2層２０４の上にある。プラチナ（Ｐｔ）層２１２は第１のＴａ層２０８の上にある。コバルト・プラチナ合金（ＣｏＰｔ）層２１６はＰｔ層２１２の上にある。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層２２０はＣｏＰｔ層２１６の上にある。コバルト・鉄・ホウ素（ＣｏＦｅＢ）層２２４はＭｇＯ層２２０の上にある。第２のＴａ層２２８はＣｏＦｅＢ層２２４の上にある。ルテニウム（Ｒｕ）層２３２は第２のＴａ層２２８の上にある。パターン化マスクは積層２００の上に形成される。本実施形態では、パターン化マスクは、Ｒｕ層２４４の下のＳｉＯ2層２４０の下に窒化チタン層２３６を含む。本実施形態では、必要に応じて、金属含有層のエッチング前にＲｕ層２４４の開口エッチングが提供される。Ｒｕ層２４４の開口エッチングは、酸素含有プラズマを用いて提供される。また、ＭＲＡＭ積層２００のＲｕ層２３２は、従来の酸素エッチングプロセスを用いてエッチングされる。
図３は、金属含有層中の金属を金属ハロゲン化物に形成する工程（工程１０４）の例示的な詳細を示すフローチャートである。様々な実施形態では、金属含有層中の金属を金属ハロゲン化物に形成する工程（工程１０４）は、例えば、図３に対して工程を加えるもしくは省略する、または、工程を異なる順序でもしくは同時に実施することにより、図３に示すプロセスとは異なって実施されてよい。ハロゲン含有ガスが提供される（工程３０４）。本実施形態では、ハロゲン含有ガスは塩素ガス（Ｃｌ2）である。一実施形態では、Ｃｌ2ガス流は１０ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍの範囲内であってよい。他の実施形態では、ハロゲン含有ガスは、三フッ化窒素（ＮＦ3）、臭化水素（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、臭素（Ｂｒ2）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、および三塩化リン（ＰＣｌ3）のうちの少なくとも１つを含んでよい。ハロゲン含有ガスは、ハロゲン含有プラズマに変換される（工程３０８）。いくつかの例示的条件として、プラズマは約１００Ｗ（ワット）～９００Ｗのプラズマ電力を用いて生成されてよい。この動作中の温度は、約６０℃～約２００℃であってよい。この動作中のチャンバ圧は、約１ミリトル（ｍＴｏｒｒ）～約５００ｍＴｏｒｒであってよい。
積層２００は、ハロゲン含有プラズマに曝露される。本実施形態では、塩素含有プラズマが第２のＴａ層２２８をエッチングできる。第２のＴａ層２２８がエッチングされたときは、ＣｏＦｅＢ層２２４の一部が塩素含有プラズマに曝露される。塩素含有プラズマはＣｏＦｅＢ層２２４をエッチングできないが、数式：Ｍ＋xＣｌ→ＭＣｌxによってコバルトおよび鉄と反応して塩素を形成する（Ｍは金属、ｘは整数）。
表１は、いくつかの実施形態において形成されうる金属ハロゲン化物の例を示す。本実施形態では、形成されうる金属ハロゲン化物は、塩化鉄（ＩＩ）（ＦｅＣｌ2）、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3）、および塩化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＣｌ2）である。表１における金属ハロゲン化物の融点は、３０４℃～１１７０℃である。これらの融点は、本実施形態では処理温度よりも高い。積層２００を多くのこれらの融点温度に曝すことは望ましくないだろう。図２Ｂは、塩素含有プラズマが第２のＴａ層２２８の一部をエッチングし、ＣｏＦｅＢ層２２４の一部を塩化コバルトおよび塩化鉄に形成して、塩化コバルトおよび塩化鉄領域２５２を提供した後の例示的な積層２００の概略断面図である。塩化コバルトおよび塩化鉄領域２５２は、陰影を付けて示されている。
Figure 2024504929000002
金属ハロゲン化物の形成後、金属ハロゲン化物材料は配位子含有プラズマに曝露され、少なくともいくらかの金属ハロゲン化物が金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される（工程１０８）。図４は、金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に形成する工程（工程１０８）の例示的な詳細を示すフローチャートである。金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に形成する工程（工程１０８）は、例えば、図４に対して工程を追加もしくは省略する、または、工程を異なる順序でもしくは同時に実施することにより、異なるように実施されてよい。配位子含有流体が提供される（工程４０４）。本実施形態では、配位子含有流体は水（Ｈ2Ｏ）蒸気である。一実施形態では、水蒸気流は１０ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍの範囲内であってよい。他の実施形態では、配位子含有流体は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2）、水酸化物（ＯＨ）、およびアンモニア（ＮＨ3）のうちの少なくとも１つを含んでよい。配位子含有流体は、気体または液体であってよい。液体は蒸気であってよい。配位子含有流体は、配位子含有プラズマに変換される（工程４０８）。いくつかの例示的な条件として、プラズマは約１００Ｗ～９００Ｗのプラズマ電力を用いて生成されてよい。この動作中の温度は、約６０℃～約２００℃であってよい。この動作中のチャンバ圧は、約１ｍＴｏｒｒ～約５００ｍＴｏｒｒであってよい。
積層２００は、配位子含有プラズマに曝露される。配位子含有プラズマは、数式：ＭＣｌx＋ｙＨ2Ｏ→ＭＣｌx・ｙＨ2Ｏによって金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に形成する（ｙは整数）。他の実施形態では、金属ハロゲン化物配位子錯体は、配位子含有蒸気をプラズマに変換することなく形成される。
本実施形態では、形成されうる金属ハロゲン化物配位子錯体は、融点が約３７℃の塩化鉄（ＩＩＩ）六水和物（ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ）、および、融点が約－７０℃のテトラカルボニル鉄水素化物（ＦｅＨ2（ＣＯ）4）である。金属ハロゲン化物配位子錯体の融点または蒸発温度は、本実施形態では処理温度未満である。金属ハロゲン化物配位子錯体の融点よりも高い処理温度、および、約１ミリトル（ｍＴｏｒｒ）～約５００ｍＴｏｒｒの圧力を提供することは、液体金属ハロゲン化物配位子錯体の蒸発（工程１１２）をもたらす。いくつかの実施形態では、圧力は１ｍＴｏｒｒ～５０ｍＴｏｒｒの範囲で提供される。図２Ｃは、金属ハロゲン化物を蒸発される金属ハロゲン化物配位子錯体に変換し、ＣｏＦｅＢ層２２４の一部のエッチングがもたらされた後の例示的な積層２００の概略断面図である。
一実施形態では、金属含有材料をハロゲン含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物を形成する工程（工程１０４）、金属ハロゲン化物を配位子含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物配位子錯体を形成する工程（工程１０８）、および、金属ハロゲン化物配位子錯体を蒸発させる工程（工程１１２）は、連続する単一工程のエッチングプロセスにおいて同時に提供される。別の実施形態では、金属含有材料をハロゲン含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物を形成する工程（工程１０４）、および、金属ハロゲン化物を配位子含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物配位子錯体を形成する工程（工程１０８）は、連続しておよび／または周期的に原子層エッチング（ＡＬＥ）プロセスを提供する際に実施される。図５は、原子層エッチング５０４のフローチャートである。様々な実施形態は、これよりも多くのまたは少ない工程を有してよい。また、工程は異なる順序で、または同時に実施されてよい。本実施形態では、各原子層エッチングサイクルは、金属ハロゲン化物形成工程（工程５０８）および金属ハロゲン化物配位子錯体形成工程（工程５１２）を含む。本実施形態では、基板は、金属ハロゲン化物配位子錯体が金属ハロゲン化物配位子錯体形成工程（工程５１２）中に蒸発するように、１２０℃よりも高い温度に加熱される。他の実施形態では、基板は約１００℃よりも高い温度に加熱される。そのような原子層エッチングは、単一工程プロセスよりも低速だが、より制御された共形のエッチングプロセスを提供できる。
金属含有材料をハロゲン含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物を形成する工程（工程１０４）、金属ハロゲン化物を配位子含有プラズマに曝露することによって金属ハロゲン化物配位子錯体を形成する工程（工程１０８）、および、金属ハロゲン化物配位子錯体を蒸発させる工程（工程１１２）が、連続する単一工程エッチングプロセスが提供されるのと同時に提供される単一工程としてエッチングが実施された場合は、一定時間後に積層２００がエッチングされる。エッチングが、各サイクルが金属ハロゲン化物形成工程（工程５０８）および金属ハロゲン化物配位子錯体形成工程（工程５１２）を含む複数のサイクルを連続して提供する原子層エッチングである場合は、サイクルは積層２００がエッチングされるまで繰り返される。しかし、第１のＴａ層２０８または第２のＴａ層２２８をエッチングするために、金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に変換することなく金属ハロゲン化物を形成する単一工程が提供されてよい。これは、処理温度よりも低い沸点を有するタンタルハロゲン化物があるためである。その結果、タンタルハロゲン化物は、タンタルハロゲン化物をタンタルハロゲン化物配位子錯体に形成することなく蒸発してよい。
本実施形態では、エッチングは、ハードマスク下の積層２００の方向性パターンエッチングを提供するために用いられる。積層２００の側壁は、イオンビームエッチングを用いるエッチングよりもテーパ状が少なくてよい。イオンビームエッチングでは、イオンビームは非垂直方向に提供される。非垂直方向のイオンビームエッチングは、結果としてテーパ状側壁の積層を生じさせる。これらの実施形態では、積層２００はＭＲＡＭ積層である。しかし、本明細書に記載の様々なプロセスは、他の種類のデバイス、特に磁性材料を含む積層構造のデバイスをエッチングするのに用いることもできる。例は、コバルトまたはルテニウムの相互接続の形成を含んでよいが、これに限定されない。
別の実施形態では、等方性エッチングが提供される。理解を容易にするために、図６Ａは実施形態で用いられる積層６００の概略断面図である。積層６００は、ハードマスク６１２の下の金属含有層６０８の下に基板６０４を含む。この例では、基板はシリコンまたは酸化シリコンである（Ｓｉ／ＳｉＯ2）。本実施形態では、金属含有層６０８はコバルト（Ｃｏ）であり、ハードマスク６１２はルテニウム（Ｒｕ）である。本実施形態では、ＡＬＥプロセスが用いられる。本実施形態では、いくらかのＣｏが金属ハロゲン化物に変換される（工程１０４）。本実施形態では、積層６００はＢｒ2ガスから形成されたプラズマに曝露される。プラズマはコバルトと反応して、数式：Ｃｏ＋Ｂｒ2→ＣｏＢｒ2によって金属ハロゲン化物が形成される。図６Ｂは、ＣｏＢｒ2の金属ハロゲン化物層６１６を形成するために積層６００がプラズマに曝露された後の積層６００の概略図である。
積層６００のハロゲンプラズマへの曝露が停止した後に、積層６００は配位子含有プラズマに曝露されて、金属ハロゲン化物配位子錯体が形成される（工程１０８）。本実施形態では、金属ハロゲン化物は、例示的な数式：ＣｏＢｒ2＋ｙＨ2Ｏ→ＣｏＢｒ2・ｙＨ2Ｏによって金属ハロゲン化水素化物に形成される。金属ハロゲン化物配位子錯体が蒸発される（工程１１２）。図６Ｃは、蒸発する金属ハロゲン化物配位子錯体層を形成するために積層６００がプラズマに曝露された後の積層６００の概略図である。金属含有層６０８は、部分的に水平または横方向にエッチングされる。
原子層エッチングプロセスは、金属含有層６０８が所望の量エッチングされるまで１サイクル以上繰り返されてよい。図６Ｄは、金属含有層６０８の完全横方向エッチングを提供する複数の原子層エッチングサイクル後の積層６００の概略図である。金属含有層６０８の制御された横方向エッチングは、金属含有層６０８の制御された薄化を可能にする。原子層エッチングプロセスを用いることで、アスペクト比依存および深さに対するエッチングのばらつきが低減される。ハロゲンおよびＡｒスパッタリングを循環させるＡＬＥはハロゲン曝露を最小限にするため、原子層エッチングは化学的損傷も低減する。ＭＲＡＭ積層にとってＭｇＯ層の損傷を最小限にすることは、ＭＲＡＭ積層の電気特性の劣化を回避するために重要である。
別の実施形態は、プラズマ処理チャンバ内の金属残留物を洗浄するために用いられてよい。理解を容易にするために、図７は、プラズマ処理チャンバにおいて金属残留物をエッチングするために金属エッチングプロセスが用いられる場合の高レベルフローチャートである。様々な実施形態は、これよりも多くのまたは少ない工程を有してよい。また、工程は異なる順序で、または同時に実施されてよい。本実施形態では、積層を有する処理ウエハがプラズマ処理チャンバに設置される（工程７０４）。ウエハおよび積層は、図２Ａに示した積層２００であってよい、または、別の金属含有積層であってよい。積層が処理される（工程７０８）。例えば、積層は１つ以上のプロセスが施されてよい。積層は、イオンビームエッチング、または、プラズマ処理チャンバの内部に金属含有残留物を堆積させる別のエッチングが施されてよい。堆積プロセスは、金属含有残留物を形成してもよい。積層がプラズマ処理チャンバから除去される（工程７１２）。
プラズマ処理チャンバ内の基板支持体の上にカバーが設置される（工程７１６）。カバーはウエハであってよい。いくつかの実施形態では、基板支持体の上にカバーは設置されない。プラズマプロセスの内部から金属残留物が除去される（工程７２０）。本実施形態では、残留物の除去は、１回の連続プロセスにおいて、金属含有残留物の金属含有材料をハロゲン含有プラズマに曝露して、金属含有残留物の少なくともいくらかの金属含有材料を金属ハロゲン化物に変換する工程（工程１０４）、金属ハロゲン化物材料を配位子含有プラズマに曝露して、少なくともいくらかの金属ハロゲン化物を金属ハロゲン化物配位子錯体に変換する工程（工程１０８）、および、少なくともいくらかの金属ハロゲン化物配位子錯体を蒸発させる工程（工程１１２）を同時に行うことにより実施される。プロセスは、様々な種類の金属を除去する。金属含有残留物の金属除去の前後に、さらなるチャンバ洗浄プロセスが用いられてよい。カバーが除去される（工程７２４）。次に、別の積層を処理するかどうかの決定がなされる（工程７２８）。別の積層が処理される場合は、プロセスはプラズマ処理チャンバ内に積層を設置する工程（工程７０４）に戻る。
本実施形態は、イオンビームを必要とすることなくプラズマに曝露された多くの異なる金属残留物を除去できる。その結果、本実施形態は、プラズマ処理チャンバの全てのプラズマ対向面から多くの異なる金属残留物を除去できる。実施形態は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ａｌ、およびＣｏの残留物を除去するために単一洗浄工程を用いることができる。その結果、異なる残留物が迅速に除去できる。いくつかの実施形態では、Ｒｕ含有残留物を除去するために、酸素含有プラズマを提供する別の工程が提供されてよい。また、本実施形態は、洗浄プラズマに曝露された全ての表面から金属残留物を除去できる。イオンビーム洗浄では、イオンビームが衝突する表面のみが洗浄される。
様々な実施形態では、金属エッチングは、マスク下の垂直パターンエッチング、水平エッチングまたは等方性エッチング、およびチャンバ洗浄に加えて、他の用途で用いられてよい。例えば、金属堆積がパターンを埋め、過積層を形成するときは、過積層を除去するためにリセスエッチングが必要であり、エッチバックが用いられてパターンがエッチバックされる。
様々な実施形態では、他の金属含有残留物がエッチングされてよい。様々な実施形態で用いられるそのような反応の例は、ハロゲンが金属または金属酸化物と結合して金属ハロゲン化物が形成される（工程１０４）第１の反応を提供する。例示的な数式は、Ｍ＋ｘＣｌ→ＭＣｌx（１）である。Ｆ、Ｂｒ、およびＩなどの他のハロゲンは、塩素（Ｃｌ）の代わりに用いられてよい。金属ハロゲン化物は、金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される（工程１０８）。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、数式：ＭＣｌx＋ｙＨ2Ｏ→ＭＣｌxｙＨ2Ｏ（２）によって、金属ハロゲン化水素化物の副生成物である金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物は、数式：ＭＣｌx＋ｙＣｏ＋ｘＨ→ＭＨxｙＣＯ＋ｘＣｌ（２）によって、揮発性金属ハロゲン化物カルボニルの副生成物である金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される。そのような実施形態では、水素は部分的にＣＯに置換される。次に、金属ハロゲン化物配位子錯体は蒸発される（工程１１２）。いくつかの実施形態では、金属ハロゲン化物カルボニルの揮発性副生成物の形成を促進するために、二酸化炭素または一酸化炭素を含む配位子含有流体にアンモニアが加えられる。アンモニアは、より多くのＣＯラジカルを生成するのに役立つ。
他の実施形態では、リン（Ｐ）含有配位子が用いられてよい。一実施形態では、金属は数式：Ｍ＋ｘＦ→ＭＦxによるフッ素を用いて金属ハロゲン化物に形成される（工程１０４）。金属ハロゲン化物は、金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される（工程１０８）。この例では、配位子は、数式：ＭＦx＋ｙＰＣｌ3→ＭＣｌx（ＰＦ3）yによるリンを含む。次に、金属ハロゲン化物配位子錯体は蒸発される（工程１１２）。いくつかの実施形態では、金属Ｍはルテニウムであってよい。
五塩化リン（ＰＣｌ5）は、比較的安定した揮発性錯体の遷移金属を形成する。ＰＣｌ5は、一酸化炭素（ＣＯ）のように、三塩化リン（ＰＦ3）よりもわずかに少ない範囲で、多くの低原子価後期遷移金属化合物を安定させることができる強力なパイバックボンディング特性を示す。ＰＣｌ5は、室温では沸点が１６６℃の揮発性液体である。ＰＣｌ5は、約１６０℃で昇華する揮発性固体である。いずれも純粋蒸気として、または不活性キャリアガス流に混入して供給できる。ＰＣｌ5は、金属表面と直接反応して（プラズマ活性化を伴って、または伴わずに）、揮発性金属塩化リン配位子錯体がＭ（ＰＣｌ3）ｘＣｌ2錯体の形で生成される（Ｍは金属、ｘは１～６の１および６を含んだ整数）。そのため金属層は、金属を金属ハロゲン化物に変換するために、ＰＣｌ5流体（液体もしくは気体）またはＰＣｌ5から形成されたプラズマのいずれかに曝露されてよい。いくつかの実施形態では、金属Ｍはルテニウムであってよい。同様に、後期遷移金属はプラズマ活性化によりＰＣｌ3と反応して、揮発性副生成物が形成できる（すなわち、Ｎｉ＋ＰＣｌ3→Ｎｉ（ＰＣｌ3）4）。
別の実施形態では、ＡＬＥプロセスは、金属を金属フッ化物である金属ハロゲン化物に形成する第１の工程（工程１０４）を有する。ハロゲン含有ガスの一例は、三フッ化窒素（ＮＦ3）だろう。ＡＬＥプロセスの第１の工程の数式は、工程１：Ｍ（エッチングされる金属）＋ＮＦ3（直接プラズマまたは遠隔プラズマの活性化）→ＭＦxである。本実施形態におけるＡＬＥプロセスの第２の工程では、配位子含有流体はＰＣｌ3を含む。リンはフッ素に対して高親和性を有し、ＰＣｌ3は多くの金属フッ化物と反応して、ＰＦ3ガスおよび対応する金属塩化物が生成される。ＰＦ3（または、ＰＦ3-xＣｌx（ｘは１もしくは２））はさらに安定した揮発性金属錯体の形成を促進するため、これにより工程２：ＭＦx＋ＰＣｌ3→ＭＣｌx（ＰＦ3）y（揮発性エッチング副生成物）によって例示される原子層エッチング（ＡＬＥ）シーケンスが可能になる。
様々な実施形態では、積層２００はＭＲＡＭの積層であってよい。様々な実施形態では、積層２００は２つの磁性材料の間の薄い誘電体バリア層からなる磁気トンネル接合（ＭＴＪ）であってよい。様々な実施形態では、積層２００は少なくとも１つの金属含有層を含む。金属含有層は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、およびＰｔの少なくとも１つを含んでよい。一例では、積層は少なくとも１つのＭｇＯ層を含む。他の積層は、第１列、第２列、および第３列の他の遷移金属（例えば、ＩＶ族、Ｖ族、およびＶＩ族の遷移金属）を有してよい（Ｃｕなどの金属を含む）。
一実施形態で用いられうる処理チャンバの実施形態を提供するため、図８は、プラズマ処理プロセスに用いられうるプラズマ処理チャンバシステム８００の例を概略的に示す。プラズマ処理チャンバシステム８００は、その内部にプラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４を有するプラズマリアクタ８０２を備える。プラズマ電源８０６は、プラズマ整合ネットワーク８０８によって調整され、誘電体誘導電力窓８１２付近に位置するトランス結合プラズマ（ＴＣＰ）コイル８１０に電力を供給して誘導結合電力を提供することにより、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４においてプラズマ８１４を発生させる。ピナクル８７２（ピナクルは登録商標）は、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４のチャンバ壁８７６から誘電体誘導電力窓８１２に延び、ピナクルリングを形成する。ピナクル８７２は、ピナクル８７２とチャンバ壁８７６との内角およびピナクル８７２と誘電体誘導電力窓８１２との内角が、各々９０°よりも大きく１８０°よりも小さくなるように、チャンバ壁８７６および誘電体誘導電力窓８１２に対して角度が付いている。ピナクル８７２は、図のように、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４の上部付近に角度付きリングを提供する。
ＴＣＰコイル（上部電源）８１０は、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４内の均一な拡散プロファイルを生成するように構成されてよい。例えば、ＴＣＰコイル８１０は、プラズマ８１４においてトロイダル型電力分配を生成するように構成されてよい。誘電体誘導電力窓８１２は、ＴＣＰコイル８１０からプラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４へのエネルギの通過を可能にしながら、ＴＣＰコイル８１０をプラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４から分離するように設けられる。ＴＣＰコイル８１０は、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４に高周波（ＲＦ）電力を提供するための電極として機能する。ウエハバイアス電圧電源８１６は、バイアス整合ネットワーク８１８によって調整され、基板８６６上のバイアス電圧を設定するために電極８２０に電力を供給する。基板８６６は、電極が基板支持体として機能するように電極８２０に支持される。制御装置８２４は、プラズマ電源８０６およびウエハバイアス電圧電源８１６を制御する。
プラズマ電源８０６およびウエハバイアス電圧電源８１６は、特定の無線周波数（例えば、１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）、２７ＭＨｚ、２ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）、２．５４ギガヘルツ（ＧＨｚ）、またはこれらの組み合わせ）で動作するように構成されてよい。プラズマ電源８０６およびウエハバイアス電圧電源８１６は、所望のプロセス性能を実現するために、一定範囲の電力を供給するよう適切にサイズ決めされてよい。例えば一実施形態では、プラズマ電源８０６は５０～５０００ワットの電力を供給してよく、ウエハバイアス電圧電源８１６は２０～２０００Ｖのバイアス電圧を供給してよい。また、ＴＣＰコイル８１０および／または電極８２０は、２つ以上のサブコイルまたは補助電極からなってよい。サブコイルまたは補助電極は、単一電源または複数電源によって給電されてよい。
図８に示すように、プラズマ処理チャンバシステム８００は、ガス源／ガス供給機構８３０をさらに備える。ガス源８３０は、ガスインジェクタ８４０などのガス入口部を通じてプラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４と流体連通する。ガスインジェクタ８４０は、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４の任意の好都合な位置に設置されてよく、ガスを注入するための任意の形態を取ってよい。しかし、ガス入口部は、「調整可能な」ガス注入形状を形成するように構成されることが好ましい。調整可能なガス注入形状により、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４の複数ゾーンへのそれぞれのガス流が独立して調節できる。ガスインジェクタは、誘電体誘導電力窓８１２に取り付けられることがより好ましい。ガスインジェクタは、電力窓の上もしくは内部に取り付けられてよい、または電力窓の一部を形成してよい。処理ガスおよび副生成物は、圧力制御弁８４２およびポンプ８４４によってプラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４から除去される。圧力制御弁８４２およびポンプ８４４は、プラズマ処理閉じ込めチャンバ８０４内で特定の圧力を維持するようにも機能する。圧力制御弁８４２は、処理の間、１トル未満の圧力を維持できる。エッジリング８６０は、基板８６６の周囲に設置される。ガス源／ガス供給機構８３０は、制御装置８２４によって制御される。例えば、実施形態を実施するために、カリフォルニア州フレモントのラム・リサーチ・コーポレーションによって製造されたＫｉｙｏ（登録商標）ツールが用いられてよい。
図９は、コンピュータシステム９００を示す高レベルブロック図である。コンピュータシステム９００は、実施形態で用いられる制御装置８２４を実装するのに適している。コンピュータシステム９００は、集積回路、プリント回路基板、および小型ハンドヘルドデバイスから大型のスーパーコンピュータに至るまでの、多くの物理的形態を有してよい。コンピュータシステム９００は１つ以上のプロセッサ９０２を備え、さらに、電子表示装置９０４（画像、文章、および他のデータの表示用）、メインメモリ９０６（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、記憶装置９０８（例えば、ハードディスクドライブ）、リムーバブル記憶装置９１０（例えば、光ディスクドライブ）、ユーザインタフェース装置９１２（例えば、キーボード、タッチ画面、キーパッド、マウス、または他のポインティング装置など）、および通信インタフェース９１４（例えば、無線ネットワークインタフェース）を備えてよい。通信インタフェース９１４は、リンクを通じてコンピュータシステム９００と外部装置との間でソフトウェアおよびデータを転送できる。システムは、前記の装置／モジュールが接続される通信インフラ９１６（例えば、通信バス、クロスオーババー、またはネットワーク）を含んでもよい。
通信インタフェース９１４を通じて転送される情報は、電子信号、電磁信号、光信号、または通信インタフェース９１４が受信できる他の信号などの信号形態であってよく、信号を伝達し、配線またはケーブル、光ファイバ、電話線、携帯電話リンク、無線周波数リンク、および／または他の通信チャネルを用いて実装されうる通信リンクを通る信号であってよい。そのような通信インタフェース９１４により、１つ以上のプロセッサ９０２は、上記の方法工程の過程でネットワークから情報を受信できる、または、ネットワークに情報を出力できると考えられる。さらに、方法の実施形態は、プロセッサにおいて単独で実施できる、または、処理の一部を共有するリモートプロセッサと協働して、インターネットなどのネットワークを通じて実施できる。
「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、一般に、メインメモリ、二次メモリ、リムーバブル記憶装置、および記憶装置（例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ディスクドライブメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、および他の形態の永続メモリ）などの媒体を指すために用いられ、搬送波またはキャリア信号などの一時的対象を含むとは解釈されない。コンピュータ可読コードの例は、コンパイラによって生成されるコードなどの機械コード、および、インタプリタを用いてコンピュータによって実行される高レベルコードを含むファイルを含む。コンピュータ可読媒体は、コンピュータデータ信号によってプロセッサに送信されるコンピュータコードであってもよい。
いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体は、プラズマ処理チャンバシステム８００に積層を搬送するためのコンピュータ可読コード、金属ハロゲン化物を形成する（工程１０４）ためのコンピュータ可読コード、金属ハロゲン化物配位子錯体を形成する（工程１０８）ためのコンピュータ可読コード、金属ハロゲン化物配位子錯体を蒸発させる（工程１１２）ためのコンピュータ可読コードを含んでよい。
本開示は、いくつかの好ましい実施形態の点から説明されたが、本開示の範囲に該当する変更、修正、並べ替え、および様々な代替同等物がある。本開示の方法および装置を実施する多くの別の方法があることにも注意されたい。そのため、以下に添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神およびその範囲に該当する全てのそのような変更、修正、並べ替え、および様々な代替同等物を含むと解釈されることを意図している。

Claims (20)

  1. 金属含有材料をエッチングするための方法であって、
    前記金属含有材料をハロゲン含有流体またはハロゲン含有プラズマに曝露して、前記金属含有材料の少なくともいくらかを金属ハロゲン化物材料に変換する工程と、
    前記金属ハロゲン化物材料を配位子含有流体または配位子含有プラズマに曝露する工程であって、前記金属ハロゲン化物材料の少なくともいくらかは、金属ハロゲン化物配位子錯体に形成される、工程と、
    前記金属ハロゲン化物配位子錯体の少なくともいくらかを蒸発させる工程と、
    を含む、方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有プラズマに曝露する工程は、
    配位子含有流体を提供する工程と、
    前記配位子含有流体からプラズマを形成する工程と、
    を含む、方法。
  3. 請求項２に記載の方法であって、
    前記配位子含有流体は、Ｈ2Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2、ＣＨ3ＯＨ、ＯＨ、ＮＨ3、ＰＦ3、およびＰＣｌ3の少なくとも１つを含む配位子含有ガスまたは配位子含有蒸気を含む、方法。
  4. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程は、
    ハロゲン含有ガスを提供する工程と、
    前記ハロゲン含有ガスからプラズマを形成する工程と、
    を含む、方法。
  5. 請求項４に記載の方法であって、
    前記ハロゲン含有ガスは、ＮＦ3、Ｃｌ2、ＨＢｒ、ＢＣｌ3、Ｂｒ2、およびＳＦ6の少なくとも１つを含む、方法。
  6. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程と、前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有流体または前記配位子含有プラズマに曝露する工程とは、同時に実施される、方法。
  7. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程と、前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有流体または前記配位子含有プラズマに曝露する工程とは、複数サイクルに連続して実施される、方法。
  8. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、および別の遷移金属の少なくとも１つを含む、方法。
  9. 請求項１に記載の方法であって、さらに、
    前記金属ハロゲン化物配位子錯体を１２０℃よりも高い温度に加熱して、前記金属ハロゲン化物配位子錯体を蒸発させる工程を含む、方法。
  10. 請求項１に記載の方法であって、さらに、
    約１ミリトル（ｍＴｏｒｒ）～約５００ｍＴｏｒｒの圧力を提供する工程を含む、方法。
  11. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料は、処理チャンバの一部の上にある金属含有残留物である、方法。
  12. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程と、前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有流体または前記配位子含有プラズマに曝露する工程とは、チャンバ洗浄プロセス中に実施される、方法。
  13. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程と、前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有流体または前記配位子含有プラズマに曝露する工程とは、前記金属含有材料の等方性エッチングを提供する、方法。
  14. 請求項１に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記ハロゲン含有流体または前記ハロゲン含有プラズマに曝露する工程と、前記金属ハロゲン化物材料を前記配位子含有流体または前記配位子含有プラズマに曝露する工程とは、パターンエッチングを提供する、方法。
  15. 請求項１に記載の方法によりエッチングされた磁気抵抗メモリ。
  16. 金属含有材料をエッチングするための方法であって、
    前記金属含有材料をリンおよび塩素を含むエッチング流体またはエッチングプラズマに曝露して、前記金属を金属塩化リン配位子錯体の少なくとも１つの複合体に形成する工程と、
    前記金属塩化リン配位子錯体の少なくともいくらかを蒸発させる工程と、
    を含む、方法。
  17. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記金属含有材料を前記エッチング流体または前記エッチングプラズマに曝露する工程は、
    エッチング流体を提供する工程と、
    前記エッチング流体をプラズマに形成する工程と、
    を含む、方法。
  18. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記エッチング流体は、ＰＣｌ3およびＰＣｌ5の少なくともいずれかを含む、方法。
  19. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記エッチング流体はＰＣｌ5を含む、方法。
  20. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記金属塩化リン配位子錯体の前記少なくとも１つの複合体は、Ｍ（ＰＣｌ3）ｘＣｌ2を含み、Ｍは金属であり、ｘは１～６の１および６を含んだ整数である、方法。
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US9540736B2 (en) * 2014-07-29 2017-01-10 Applied Materials, Inc. Methods of etching films with reduced surface roughness
US9806252B2 (en) * 2015-04-20 2017-10-31 Lam Research Corporation Dry plasma etch method to pattern MRAM stack
US10283319B2 (en) * 2016-12-22 2019-05-07 Asm Ip Holding B.V. Atomic layer etching processes
US10692724B2 (en) * 2016-12-23 2020-06-23 Lam Research Corporation Atomic layer etching methods and apparatus
US10242885B2 (en) * 2017-05-26 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Selective dry etching of metal films comprising multiple metal oxides

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