JP3297975B2 - ニオブ薄膜のプラズマエッチング方法 - Google Patents
ニオブ薄膜のプラズマエッチング方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超電導材料の１種で
あるニオブ薄膜のプラズマエッチング方法に関し、さら
に詳しくは、量子波デバイス等の電極等を形成する際に
適用できるニオブ薄膜の高精度なプラズマエッチング方
法に関する。
あるニオブ薄膜のプラズマエッチング方法に関し、さら
に詳しくは、量子波デバイス等の電極等を形成する際に
適用できるニオブ薄膜の高精度なプラズマエッチング方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体装置のデザインルール
の微細化が進展し、リソグラフィおよびプラズマエッチ
ングの分野でもサブクォータミクロン以下の微細加工の
検討が進んでいる。しかしこの微細化も限界に近づきつ
つあると考えられている。従来のトランジスタ等の半導
体素子は、シリコン等の半導体中を移動する電子と正孔
の粒子性を利用し、古典統計力学で取り扱えたものが、
微細化の限界に近づくと波動性が顕著となりトランジス
タとして機能しなくなるためである。
の微細化が進展し、リソグラフィおよびプラズマエッチ
ングの分野でもサブクォータミクロン以下の微細加工の
検討が進んでいる。しかしこの微細化も限界に近づきつ
つあると考えられている。従来のトランジスタ等の半導
体素子は、シリコン等の半導体中を移動する電子と正孔
の粒子性を利用し、古典統計力学で取り扱えたものが、
微細化の限界に近づくと波動性が顕著となりトランジス
タとして機能しなくなるためである。
【０００３】トランジスタとしての動作が可能な微細化
の限界は０．１μｍルール近傍と見られ、この限界以下
では電子の波動性に基づく量子波素子への転換が必要で
ある。この種の量子波素子としては、例えばソース電極
とドレイン電極とに超電導金属のニオブ薄膜(以下Ｎｂ
薄膜と記す)を採用し、極低温条件下でのアンドレエフ
反射あるいは超電導近接効果を利用するものが提案され
ており、その概要は例えば日経サイエンス誌１９９２年
１２月号ｐ.８に掲載されている。これは電極間の間隔
が０．１μｍ以下の微細素子であり、素子１個で多様な
演算が可能である。
の限界は０．１μｍルール近傍と見られ、この限界以下
では電子の波動性に基づく量子波素子への転換が必要で
ある。この種の量子波素子としては、例えばソース電極
とドレイン電極とに超電導金属のニオブ薄膜(以下Ｎｂ
薄膜と記す)を採用し、極低温条件下でのアンドレエフ
反射あるいは超電導近接効果を利用するものが提案され
ており、その概要は例えば日経サイエンス誌１９９２年
１２月号ｐ.８に掲載されている。これは電極間の間隔
が０．１μｍ以下の微細素子であり、素子１個で多様な
演算が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる量子波素子を安
定に実現するためには、０．１μｍ以下のデザインルー
ルでのＮｂ薄膜の安定な加工技術が必要である。しかし
ながら、Ｎｂ薄膜のプラズマエッチングには解決すべき
種々の問題がある。すなわち、通常の電極加工に用いら
れるハロゲン系ガスをエッチングガスに用いると、反応
生成物であるハロゲン化ニオブの蒸気圧に小さいものが
多いため、この場合にはエッチングレートは極端に小さ
くなる。また例えば特開平２−２９５１１７号公報に開
示されているようなＡｒ+を用いたスパッタエッチング
あるいはイオンビームエッチング方法においては、マス
ク材料であるレジストパターンや下地材料層も同時にス
パッタリングされるので、エッチングの選択比を確保す
ることは困難であり下地材料層にイオン照射ダメージが
入る。またスパッタリング除去されたニオブがパターン
側面やエッチングチャンバ内壁に再付着し、寸法変換差
やパーティクル汚染が発生する等の問題が指摘される。
定に実現するためには、０．１μｍ以下のデザインルー
ルでのＮｂ薄膜の安定な加工技術が必要である。しかし
ながら、Ｎｂ薄膜のプラズマエッチングには解決すべき
種々の問題がある。すなわち、通常の電極加工に用いら
れるハロゲン系ガスをエッチングガスに用いると、反応
生成物であるハロゲン化ニオブの蒸気圧に小さいものが
多いため、この場合にはエッチングレートは極端に小さ
くなる。また例えば特開平２−２９５１１７号公報に開
示されているようなＡｒ+を用いたスパッタエッチング
あるいはイオンビームエッチング方法においては、マス
ク材料であるレジストパターンや下地材料層も同時にス
パッタリングされるので、エッチングの選択比を確保す
ることは困難であり下地材料層にイオン照射ダメージが
入る。またスパッタリング除去されたニオブがパターン
側面やエッチングチャンバ内壁に再付着し、寸法変換差
やパーティクル汚染が発生する等の問題が指摘される。
【０００５】本発明は上述した技術的背景のもとに提案
するものであり、選択比、異方性、エッチングレートや
低パーティクル性等の諸要求を高いレベルで満たす、Ｎ
ｂ薄膜の高精度なプラズマエッチング方法を提供するこ
とをその課題とする。
するものであり、選択比、異方性、エッチングレートや
低パーティクル性等の諸要求を高いレベルで満たす、Ｎ
ｂ薄膜の高精度なプラズマエッチング方法を提供するこ
とをその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明（請求
項１）のＮｂ薄膜のプラズマエッチング方法は上述の課
題を解決するために提案するものであり、ニオブ薄膜を
パターニングするプラズマエッチング方法であって、エ
ッチングガスとして分子内に複数のカルボキシル基を有
する化合物を用い、エッチングガスをプラズマ化して、
プラズマ中で解離させることにより、分子内のカルボキ
シル基数に応じたカルボニル基を発生させ、カルボニル
基とニオブとを反応させて、ニオブ薄膜をエッチング処
理することを特徴とするものである。
項１）のＮｂ薄膜のプラズマエッチング方法は上述の課
題を解決するために提案するものであり、ニオブ薄膜を
パターニングするプラズマエッチング方法であって、エ
ッチングガスとして分子内に複数のカルボキシル基を有
する化合物を用い、エッチングガスをプラズマ化して、
プラズマ中で解離させることにより、分子内のカルボキ
シル基数に応じたカルボニル基を発生させ、カルボニル
基とニオブとを反応させて、ニオブ薄膜をエッチング処
理することを特徴とするものである。
【０００７】第１の発明で採用する分子内に複数のカル
ボキシル基を有する化合物は、加熱によりエッチングチ
ャンバ内へ導入可能なカルボン酸であることが望まし
い。かかる化合物としては、一般式ＲＨ3-X（ＣＯＯ
Ｈ）X（ＲはＨまたはアルキル基、ｘは２〜３の自然
数）で表されるものであり、シュウ酸(２水和物のｍｐ
＝１０１〜１０２℃)やマロン酸(ｍｐ=〜１３５℃、真
空中では昇華)等、２価の脂肪酸およびそのエステル等
の化合物が例示される。これらの化合物のうち、室温で
液体や固体のものは公知の加熱バブリング法やバーニン
グ法、あるいは加熱昇華法等により気化してエッチング
チャンバに導入する。
ボキシル基を有する化合物は、加熱によりエッチングチ
ャンバ内へ導入可能なカルボン酸であることが望まし
い。かかる化合物としては、一般式ＲＨ3-X（ＣＯＯ
Ｈ）X（ＲはＨまたはアルキル基、ｘは２〜３の自然
数）で表されるものであり、シュウ酸(２水和物のｍｐ
＝１０１〜１０２℃)やマロン酸(ｍｐ=〜１３５℃、真
空中では昇華)等、２価の脂肪酸およびそのエステル等
の化合物が例示される。これらの化合物のうち、室温で
液体や固体のものは公知の加熱バブリング法やバーニン
グ法、あるいは加熱昇華法等により気化してエッチング
チャンバに導入する。
【０００８】本願の第２の発明（請求項３）のＮｂ薄膜
のプラズマエッチング方法は、ニオブ薄膜をパターニン
グするプラズマエッチング方法であって、エッチングガ
スとして分子内に複数のカルボニル基を有する化合物を
用い、エッチングガスをプラズマ化して、プラズマ中で
解離させることにより、分子内のカルボニル基数に応じ
たカルボニル基を発生させ、カルボニル基とニオブとを
反応させて、ニオブ薄膜をエッチング処理することを特
徴とするものである。
のプラズマエッチング方法は、ニオブ薄膜をパターニン
グするプラズマエッチング方法であって、エッチングガ
スとして分子内に複数のカルボニル基を有する化合物を
用い、エッチングガスをプラズマ化して、プラズマ中で
解離させることにより、分子内のカルボニル基数に応じ
たカルボニル基を発生させ、カルボニル基とニオブとを
反応させて、ニオブ薄膜をエッチング処理することを特
徴とするものである。
【０００９】第２の発明で採用する分子内に複数のカル
ボニル基を有する化合物は、加熱によりエッチングチャ
ンバ内へ導入可能なアルデヒド類、ケトン類およびエス
テル類であることが望ましい。かかる化合物としては、
アセチルアセトン(ｂｐ＝１４０．５℃)、アセト酢酸
(ｂｐ＝ｍｐ＝３６〜３７℃)等が例示される。
ボニル基を有する化合物は、加熱によりエッチングチャ
ンバ内へ導入可能なアルデヒド類、ケトン類およびエス
テル類であることが望ましい。かかる化合物としては、
アセチルアセトン(ｂｐ＝１４０．５℃)、アセト酢酸
(ｂｐ＝ｍｐ＝３６〜３７℃)等が例示される。
【００１０】
【作用】本発明で採用する分子内に複数のカルボキシル
基またはカルボニル基を有する化合物は、プラズマ中で
解離させることにより、分子内のカルボキシル基数また
はカルボニル基数に応じた複数のカルボニル基を効率的
に発生し、Ｎｂと反応してカルボニル錯体〔Ｎｂ（Ｃ
Ｏ） X 〕を始めとする金属錯体を効率的に形成する。生
成されるカルボニル錯体は蒸気圧が比較的高く、実用的
なエッチングレートが得られる。カルボニル錯体がさら
に分解して生成する炭素系の堆積物や、有機残基が分解
あるいはプラズマ重合して生成する炭素系の堆積物は、
イオン照射の少ないパターン側面に付着して側壁保護膜
を形成し、異方性加工に寄与する。金属錯体の形成反応
は化学反応であるので、ニオブがスパッタリングされて
パターン側面やエッチングチャンバ内壁に付着する虞れ
はなく、寸法変換差やパーティクル汚染は発生しない。
基またはカルボニル基を有する化合物は、プラズマ中で
解離させることにより、分子内のカルボキシル基数また
はカルボニル基数に応じた複数のカルボニル基を効率的
に発生し、Ｎｂと反応してカルボニル錯体〔Ｎｂ（Ｃ
Ｏ） X 〕を始めとする金属錯体を効率的に形成する。生
成されるカルボニル錯体は蒸気圧が比較的高く、実用的
なエッチングレートが得られる。カルボニル錯体がさら
に分解して生成する炭素系の堆積物や、有機残基が分解
あるいはプラズマ重合して生成する炭素系の堆積物は、
イオン照射の少ないパターン側面に付着して側壁保護膜
を形成し、異方性加工に寄与する。金属錯体の形成反応
は化学反応であるので、ニオブがスパッタリングされて
パターン側面やエッチングチャンバ内壁に付着する虞れ
はなく、寸法変換差やパーティクル汚染は発生しない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき、添付図
面を参照して説明する。まず本実施例で用いた基板バイ
アス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の概略構成例
を図２を参照して説明する。マグネトロン５で発生する
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を、導波管６を経由して石
英やアルミナ等の誘導体材料よりなるベルジャ７内に導
入し、ソレノイドコイル８により発生する０．０８７５
Ｔの磁場との相互作用によりベルジャ７内にエッチング
ガスのＥＣＲプラズマを発生する。符号９はリング状の
ガス導入ノズルである。ベルジャ７下方には被エッチン
グ基板１を載置する基板ステージ２を配設する。基板ス
テージ２内には基板加熱用のヒータ３が内蔵されてお
り、基板温度を任意に制御することが可能である。また
基板バイアス電源４によりイオン入射エネルギを制御す
ることが可能である。なお同図では被エッチング基板の
クランプ機構や真空ポンプ等の装置細部は図示を省略す
る。
面を参照して説明する。まず本実施例で用いた基板バイ
アス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の概略構成例
を図２を参照して説明する。マグネトロン５で発生する
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を、導波管６を経由して石
英やアルミナ等の誘導体材料よりなるベルジャ７内に導
入し、ソレノイドコイル８により発生する０．０８７５
Ｔの磁場との相互作用によりベルジャ７内にエッチング
ガスのＥＣＲプラズマを発生する。符号９はリング状の
ガス導入ノズルである。ベルジャ７下方には被エッチン
グ基板１を載置する基板ステージ２を配設する。基板ス
テージ２内には基板加熱用のヒータ３が内蔵されてお
り、基板温度を任意に制御することが可能である。また
基板バイアス電源４によりイオン入射エネルギを制御す
ることが可能である。なお同図では被エッチング基板の
クランプ機構や真空ポンプ等の装置細部は図示を省略す
る。
【００１２】実施例１ 本実施例は第１の発明を適用し、マロン酸〔ＣＨ 2 （Ｃ
ＯＯＨ） 2 〕を含むエッチングガスを用いてＮｂ薄膜を
プラズマエッチングした例であり、これを図１（ａ）〜
（ｃ）を参照して説明する。本実施例で採用した被エッ
チング基板は図１（ａ）に示すようにシリコン等の基板
１１上にスパッタリング等により一例として２００ｎｍ
の厚さのＮｂ薄膜１２とレジストパターン１３を順次形
成したものである。レジストパターンは電子ビームリソ
グラフィまたはＡｒＦ等のエキシマレーザリソグラフィ
等により０．１μｍルールで形成した。
ＯＯＨ） 2 〕を含むエッチングガスを用いてＮｂ薄膜を
プラズマエッチングした例であり、これを図１（ａ）〜
（ｃ）を参照して説明する。本実施例で採用した被エッ
チング基板は図１（ａ）に示すようにシリコン等の基板
１１上にスパッタリング等により一例として２００ｎｍ
の厚さのＮｂ薄膜１２とレジストパターン１３を順次形
成したものである。レジストパターンは電子ビームリソ
グラフィまたはＡｒＦ等のエキシマレーザリソグラフィ
等により０．１μｍルールで形成した。
【００１３】 この被エッチング基板を図２に示す基板バ
イアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の基板ステ
ージ２上に載置し、一例として下記条件によりレジスト
パターン１３から露出するＮｂ薄膜１２をプラズマエッ
チングした。マロン酸は容器を加熱して昇華させ、Ｈｅ
ガスをキャリアとしてベルジャ内に供給した。なお導入
配管等はリボンヒータ等で加熱し、マロン酸の凝固を防
止した。Ａｒは別系統の配管によりベルジャ内に供給し
た。 ＣＨ2（ＣＯＯＨ）2 ３０ ｓｃｃｍ Ａｒ １０ ｓｃｃｍ ガス圧力 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 基板バイアスパワー ３０ Ｗ（２．０ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 １００ ℃ 本エッチング工程においては、マロン酸１分子あたり２
個生成するカルボニル基がＮｂ金属と錯体を形成し、イ
オン入射にアシストされながらエッチングが進行した。
またイオン入射の少ないパターン側面には、反応生成物
がさらに分解して生じる炭素系堆積物等が付着し、側壁
保護膜(図示せず)を形成することにより、異方性加工に
寄与する。プラズマエッチング終了後の状態を図１
（ｂ）に示す。
イアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の基板ステ
ージ２上に載置し、一例として下記条件によりレジスト
パターン１３から露出するＮｂ薄膜１２をプラズマエッ
チングした。マロン酸は容器を加熱して昇華させ、Ｈｅ
ガスをキャリアとしてベルジャ内に供給した。なお導入
配管等はリボンヒータ等で加熱し、マロン酸の凝固を防
止した。Ａｒは別系統の配管によりベルジャ内に供給し
た。 ＣＨ2（ＣＯＯＨ）2 ３０ ｓｃｃｍ Ａｒ １０ ｓｃｃｍ ガス圧力 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 基板バイアスパワー ３０ Ｗ（２．０ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 １００ ℃ 本エッチング工程においては、マロン酸１分子あたり２
個生成するカルボニル基がＮｂ金属と錯体を形成し、イ
オン入射にアシストされながらエッチングが進行した。
またイオン入射の少ないパターン側面には、反応生成物
がさらに分解して生じる炭素系堆積物等が付着し、側壁
保護膜(図示せず)を形成することにより、異方性加工に
寄与する。プラズマエッチング終了後の状態を図１
（ｂ）に示す。
【００１４】この後被エッチング基板を１００℃として
プラズマアヅシングを施し、レジストパターン１３と側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜１２パターンを完成し、図
１（ｃ）の状態とした。本実施例によれば、マロン酸を
エッチングガスとして採用すること、被エッチング基板
を１００℃に設定したことおよびＡｒの添加によるスパ
ッタリング効果を併用したこと等の相乗効果により、Ｎ
ｂ薄膜を大きなエッチングレートで異方性加工すること
が可能である。
プラズマアヅシングを施し、レジストパターン１３と側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜１２パターンを完成し、図
１（ｃ）の状態とした。本実施例によれば、マロン酸を
エッチングガスとして採用すること、被エッチング基板
を１００℃に設定したことおよびＡｒの添加によるスパ
ッタリング効果を併用したこと等の相乗効果により、Ｎ
ｂ薄膜を大きなエッチングレートで異方性加工すること
が可能である。
【００１５】実施例２ 本実施例は第２の発明を適用し、アセチルアセトン（Ｃ
Ｈ3ＣＯＣＨ2ＣＯＣＨ3）を含むエッチングガスにより
Ｎｂ薄膜をプラズマエッチングした例である。これを同
じく図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
Ｈ3ＣＯＣＨ2ＣＯＣＨ3）を含むエッチングガスにより
Ｎｂ薄膜をプラズマエッチングした例である。これを同
じく図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【００１６】本実施例で採用した図１（ａ）に示す被エ
ッチング基板は前実施例１と同様であるので重複する説
明は省略する。この被エッチング基板を図２に示す基板
バイアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の基板ス
テージ２上に載置し、一例として下記条件によりレジス
トパターン１３から露出するＮｂ薄膜１２をプラズマエ
ッチングした。アセチルアセトンは容器を加熱し、Ｈｅ
ガスをキャリアとしてベルジャ内に供給した。なお導入
配管等はリボンヒータ等で加熱し、アセチルアセトンの
凝縮を防止した。Ａｒは別系統の配管によりベルジャ内
に供給した。 ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＣＨ3 ３０ ｓｃｃｍ Ａｒ １０ ｓｃｃｍ ガス圧力 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 基板バイアスパワー ３０ Ｗ（２．０ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 １００ ℃ 本エッチング工程においては、アセチルアセトン１分子
あたり２個生成するカルボニル基がＮｂ金属と錯体を形
成し、イオン入射にアシストされながらエッチングが進
行した。またイオン入射の少ないパターン側面には、反
応生成物がさらに分解して生じる炭素系堆積物や、メチ
ル基等が分解あるいは重合して生じる炭素系堆積物が付
着し、側壁保護膜(図示せず)を形成することにより、異
方性加工に寄与する。プラズマエッチング終了後の状態
を図１（ｂ）に示す。
ッチング基板は前実施例１と同様であるので重複する説
明は省略する。この被エッチング基板を図２に示す基板
バイアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置の基板ス
テージ２上に載置し、一例として下記条件によりレジス
トパターン１３から露出するＮｂ薄膜１２をプラズマエ
ッチングした。アセチルアセトンは容器を加熱し、Ｈｅ
ガスをキャリアとしてベルジャ内に供給した。なお導入
配管等はリボンヒータ等で加熱し、アセチルアセトンの
凝縮を防止した。Ａｒは別系統の配管によりベルジャ内
に供給した。 ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＣＨ3 ３０ ｓｃｃｍ Ａｒ １０ ｓｃｃｍ ガス圧力 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 基板バイアスパワー ３０ Ｗ（２．０ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 １００ ℃ 本エッチング工程においては、アセチルアセトン１分子
あたり２個生成するカルボニル基がＮｂ金属と錯体を形
成し、イオン入射にアシストされながらエッチングが進
行した。またイオン入射の少ないパターン側面には、反
応生成物がさらに分解して生じる炭素系堆積物や、メチ
ル基等が分解あるいは重合して生じる炭素系堆積物が付
着し、側壁保護膜(図示せず)を形成することにより、異
方性加工に寄与する。プラズマエッチング終了後の状態
を図１（ｂ）に示す。
【００１７】この後被エッチング基板を１００℃として
プラズマアッシングを施し、レジストパターン１３と側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜１２パターンを完成し、図
１（ｃ）の状態とした。本実施例によれば、アセチルア
セトンをエッチングガスとして採用すること、被エッチ
ング基板を１００℃に設定したことおよびＡｒの添加に
よるスパッタリング効果を併用したこと等の相乗効果に
より、Ｎｂ薄膜を大きなエッチングレートで異方性加工
することが可能である。
プラズマアッシングを施し、レジストパターン１３と側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜１２パターンを完成し、図
１（ｃ）の状態とした。本実施例によれば、アセチルア
セトンをエッチングガスとして採用すること、被エッチ
ング基板を１００℃に設定したことおよびＡｒの添加に
よるスパッタリング効果を併用したこと等の相乗効果に
より、Ｎｂ薄膜を大きなエッチングレートで異方性加工
することが可能である。
【００１８】以上本発明を２例の実施例により説明した
が、これらはいずれも好適な代表例を例示したにすぎ
ず、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではな
い。すなわち、分子内に複数のカルボキシル基あるいは
カルボニル基を有する化合物としてマロン酸、アセチル
アセトンを例示したが、前述のようにカルボン酸、アル
デヒド類、ケトン類、エステル類のうち加熱によりエッ
チングチャンバに導入可能な比較的高い蒸気圧を有す
る、分子内に複数のカルボキシル基あるいはカルボニル
基を有する化合物を任意に用いてよい。その他被エッチ
ング基板の構成、プラズマエッチング装置についても各
種構成をとることができる。
が、これらはいずれも好適な代表例を例示したにすぎ
ず、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではな
い。すなわち、分子内に複数のカルボキシル基あるいは
カルボニル基を有する化合物としてマロン酸、アセチル
アセトンを例示したが、前述のようにカルボン酸、アル
デヒド類、ケトン類、エステル類のうち加熱によりエッ
チングチャンバに導入可能な比較的高い蒸気圧を有す
る、分子内に複数のカルボキシル基あるいはカルボニル
基を有する化合物を任意に用いてよい。その他被エッチ
ング基板の構成、プラズマエッチング装置についても各
種構成をとることができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば分子内に複数のカルボキシル基またはカルボニ
ル基を有する化合物をエッチングガスとして採用するこ
とにより、１分子のプラズマ解離で分子内のカルボキシ
ル基数またはカルボニル基数に応じたカルボニル基が生
成されるので、Ｎｂのカルボニル錯体を効率的に形成す
ることができる。これにより、実用的なエッチングレー
トとエッチング選択比を確保した上で寸法変換差やパー
ティクル汚染の少ないＮｂ薄膜のプラズマエッチングが
可能となる。本発明の採用により、量子効果を利用する
次世代半導体装置等の電極を信頼性高く製造することが
可能である。
によれば分子内に複数のカルボキシル基またはカルボニ
ル基を有する化合物をエッチングガスとして採用するこ
とにより、１分子のプラズマ解離で分子内のカルボキシ
ル基数またはカルボニル基数に応じたカルボニル基が生
成されるので、Ｎｂのカルボニル錯体を効率的に形成す
ることができる。これにより、実用的なエッチングレー
トとエッチング選択比を確保した上で寸法変換差やパー
ティクル汚染の少ないＮｂ薄膜のプラズマエッチングが
可能となる。本発明の採用により、量子効果を利用する
次世代半導体装置等の電極を信頼性高く製造することが
可能である。
【図１】本発明を適用した実施例を、その工程順に説明
する概略断面図であり、（ａ）は下地基板上にＮｂ薄膜
を形成し、さらにレジストパターンを形成した状態であ
り、（ｂ）はレジストパターンをマスクにＮｂ薄膜プラ
ズマエッチングした状態、（ｃ）はレジストマスクと側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜パターンが完成した状態で
ある。
する概略断面図であり、（ａ）は下地基板上にＮｂ薄膜
を形成し、さらにレジストパターンを形成した状態であ
り、（ｂ）はレジストパターンをマスクにＮｂ薄膜プラ
ズマエッチングした状態、（ｃ）はレジストマスクと側
壁保護膜を除去してＮｂ薄膜パターンが完成した状態で
ある。
【図２】本発明で採用した基板バイアス印加型ＥＣＲプ
ラズマエッチング装置の概略構成例である。
ラズマエッチング装置の概略構成例である。
１ 被エッチング基板 １１ 基板 １２ ニオブ薄膜 １３ レジストパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/28 H01L 39/22 ZAA H01L 39/24 ZAA
Claims (4)
- 【請求項１】 ニオブ薄膜をパターニングするプラズマ
エッチング方法であって、 エッチングガスとして分子内に複数のカルボキシル基を
有する化合物を用い、前記エッチングガスをプラズマ化
して、プラズマ中で解離させることにより、分子内のカ
ルボキシル基数に応じたカルボニル基を発生させ、当該
カルボニル基とニオブとを反応させて、前記ニオブ薄膜
をエッチング処理することを特徴とするニオブ薄膜のプ
ラズマエッチング方法。 - 【請求項２】 分子内に複数のカルボキシル基を有する
化合物は、加熱によりエッチングチャンバ内へ導入可能
なカルボン酸であることを特徴とする請求項１記載のニ
オブ薄膜のプラズマエッチング方法。 - 【請求項３】 ニオブ薄膜をパターニングするプラズマ
エッチング方法であって、 エッチングガスとして分子内に複数のカルボニル基を有
する化合物を用い、前記エッチングガスをプラズマ化し
て、プラズマ中で解離させることにより、分子内のカル
ボニル基数に応じたカルボニル基を発生させ、当該カル
ボニル基とニオブとを反応させて、前記ニオブ薄膜をエ
ッチング処理することを特徴とするニオブ薄膜のプラズ
マエッチング方法。 - 【請求項４】 分子内に複数のカルボニル基を有する化
合物は、加熱によりエッチングチャンバ内へ導入可能
な、アルデヒド類、ケトン類およびエステル類のうちの
いずれか１種であることを特徴とする請求項３記載のニ
オブ薄膜のプラズマエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19056895A JP3297975B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ニオブ薄膜のプラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19056895A JP3297975B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ニオブ薄膜のプラズマエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945663A JPH0945663A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3297975B2 true JP3297975B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=16260234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19056895A Expired - Fee Related JP3297975B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ニオブ薄膜のプラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297975B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP19056895A patent/JP3297975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0945663A (ja) | 1997-02-14 |
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