JPH0945662A - ペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法 - Google Patents
ペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法Info
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- JPH0945662A JPH0945662A JP7190566A JP19056695A JPH0945662A JP H0945662 A JPH0945662 A JP H0945662A JP 7190566 A JP7190566 A JP 7190566A JP 19056695 A JP19056695 A JP 19056695A JP H0945662 A JPH0945662 A JP H0945662A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＺＴ等の強誘電性ペロブスカイト型酸化物
薄膜のプラズマエッチングにあたり、エッチング選択
比、エッチングレート、異方性等に優れたプラズマエッ
チング方法を提供する。 【構成】 ペロブスカイト型酸化物薄膜１２上に形成さ
れたレジストパターン１３をエッチングマスクとし、分
子内にカルボキシル基を有する化合物をエッチングガス
としてプラズマエッチングする。 【効果】 分子内にカルボキシル基を有する化合物の解
離により生成するカルボニル基と、ペロブスカイト型酸
化物の構成金属との反応生成物として金属錯体が効率的
に形成され、実用的なエッチングレートでプラズマエッ
チングが進行する。
薄膜のプラズマエッチングにあたり、エッチング選択
比、エッチングレート、異方性等に優れたプラズマエッ
チング方法を提供する。 【構成】 ペロブスカイト型酸化物薄膜１２上に形成さ
れたレジストパターン１３をエッチングマスクとし、分
子内にカルボキシル基を有する化合物をエッチングガス
としてプラズマエッチングする。 【効果】 分子内にカルボキシル基を有する化合物の解
離により生成するカルボニル基と、ペロブスカイト型酸
化物の構成金属との反応生成物として金属錯体が効率的
に形成され、実用的なエッチングレートでプラズマエッ
チングが進行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はペロブスカイト型酸
化物薄膜のプラズマエッチング方法に関し、さらに詳し
くは、メモリ系の半導体装置等に適用されるペロブスカ
イト型酸化物薄膜の高精度なプラズマエッチング方法に
関する。
化物薄膜のプラズマエッチング方法に関し、さらに詳し
くは、メモリ系の半導体装置等に適用されるペロブスカ
イト型酸化物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】次世代のメモリ系半導体装置の記憶保持
用等の誘電体薄膜として、チタン酸鉛〔ＰｂＴｉ
Ｏ3 〕、ＰＺＴ〔Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 〕あるいはＰ
ＬＺＴ〔Ｐｂ，Ｌａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 〕等、一般式Ａ
ＢＯ3 で表されるペロブスカイト型酸化物薄膜を採用す
る動向がある。これらペロブスカイト型酸化物薄膜の強
誘電性を利用し、ＤＲＡＭの電荷蓄積用キャパシタ誘電
体膜として、またＭＩＳ型トランジスタの絶縁膜に用い
たＭＦＳトランジスタとして、あるいは分極反転のヒス
テリシスを用いた不揮発性メモリ（ＦＲＡＭ）として、
さらには焦電性を利用した赤外線センサへの利用等が考
えられる。これら強誘電体利用デバイスの実用化には、
特性に優れた強誘電体薄膜の形成方法とともに、形成さ
れた強誘電体薄膜のパターニング方法が重要な課題であ
る。
用等の誘電体薄膜として、チタン酸鉛〔ＰｂＴｉ
Ｏ3 〕、ＰＺＴ〔Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 〕あるいはＰ
ＬＺＴ〔Ｐｂ，Ｌａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 〕等、一般式Ａ
ＢＯ3 で表されるペロブスカイト型酸化物薄膜を採用す
る動向がある。これらペロブスカイト型酸化物薄膜の強
誘電性を利用し、ＤＲＡＭの電荷蓄積用キャパシタ誘電
体膜として、またＭＩＳ型トランジスタの絶縁膜に用い
たＭＦＳトランジスタとして、あるいは分極反転のヒス
テリシスを用いた不揮発性メモリ（ＦＲＡＭ）として、
さらには焦電性を利用した赤外線センサへの利用等が考
えられる。これら強誘電体利用デバイスの実用化には、
特性に優れた強誘電体薄膜の形成方法とともに、形成さ
れた強誘電体薄膜のパターニング方法が重要な課題であ
る。
【０００３】従来よりペロブスカイト型酸化物薄膜のパ
ターニングは、Ａｒ+ 等不活性ガスによるスパッタエッ
チングやイオンビームエッチングが採用されてきた。こ
れは、ハロゲン系化学種を用いた反応性プラズマエッチ
ング方法では、ペロブスカイト型酸化物薄膜を構成する
金属のハロゲン化物の蒸気圧が低く、エッチングレート
が極めて小さいためである。
ターニングは、Ａｒ+ 等不活性ガスによるスパッタエッ
チングやイオンビームエッチングが採用されてきた。こ
れは、ハロゲン系化学種を用いた反応性プラズマエッチ
ング方法では、ペロブスカイト型酸化物薄膜を構成する
金属のハロゲン化物の蒸気圧が低く、エッチングレート
が極めて小さいためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た物理作用を主体とする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
難である。またスパッタリング除去されたペロブスカイ
ト型酸化物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
の問題が指摘されてきた。
た物理作用を主体とする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
難である。またスパッタリング除去されたペロブスカイ
ト型酸化物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
の問題が指摘されてきた。
【０００５】これらの問題点を解決するため、Ｈ2 とア
セチルアセトンをエッチングガスとするとともにＥＣＲ
プラズマエッチング装置を採用し、ペロブスカイト型酸
化物の構成金属とアセチルアセトンとの錯体を反応生成
物としてプラズマエッチングする方法が特開平５−１０
２０９３号公報に開示されている。しかしながら、この
方法は高密度プラズマを用いるためアセチルアセトンの
プラズマ解離が過大となりカルボニル基が分解し、金属
錯体の生成効率が低いこと、および側壁保護効果が不十
分なこと等の問題が残る。したがって、この方法をもっ
てしてもペロブスカイト型酸化物薄膜の高速異方性プラ
ズマエッチングを達成するには不足である。
セチルアセトンをエッチングガスとするとともにＥＣＲ
プラズマエッチング装置を採用し、ペロブスカイト型酸
化物の構成金属とアセチルアセトンとの錯体を反応生成
物としてプラズマエッチングする方法が特開平５−１０
２０９３号公報に開示されている。しかしながら、この
方法は高密度プラズマを用いるためアセチルアセトンの
プラズマ解離が過大となりカルボニル基が分解し、金属
錯体の生成効率が低いこと、および側壁保護効果が不十
分なこと等の問題が残る。したがって、この方法をもっ
てしてもペロブスカイト型酸化物薄膜の高速異方性プラ
ズマエッチングを達成するには不足である。
【０００６】そこで本発明の課題はレジストパターンと
の選択比と実用的なエッチングレートを確保し、再付着
による寸法変換差やパーティクル汚染の少ないペロブス
カイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法を提供す
ることである。
の選択比と実用的なエッチングレートを確保し、再付着
による寸法変換差やパーティクル汚染の少ないペロブス
カイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のペロブスカイト
型酸化物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、ペロブスカイト型
酸化物薄膜上に形成したレジストパターンをエッチング
マスクとし、分子内にカルボキシル基を有する化合物を
含むエッチングガスを用いて、このペロブスカイト型酸
化物薄膜をパターニングすることを特徴とするものであ
る。
型酸化物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、ペロブスカイト型
酸化物薄膜上に形成したレジストパターンをエッチング
マスクとし、分子内にカルボキシル基を有する化合物を
含むエッチングガスを用いて、このペロブスカイト型酸
化物薄膜をパターニングすることを特徴とするものであ
る。
【０００８】本発明で採用する分子内にカルボキシル基
を有する化合物は、加熱によりエッチングチャンバ内へ
導入可能な低級カルボン酸であることが望ましい。かか
る化合物とは、一般式ＲＨ3-x （ＣＯＯＨ）x （ＲはＨ
またはアルキル基、ｘは１〜３の自然数）で表されるも
のであり、ギ酸（ｍｐ＝８．４℃）、酢酸（ｍｐ＝１
６．７℃）、プロピオン酸（ｍｐ＝１４０．７℃）およ
び酪酸（ｍｐ＝１６３．５℃）を初めとする１価の低級
脂肪酸およびそのエステル等の化合物、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。
を有する化合物は、加熱によりエッチングチャンバ内へ
導入可能な低級カルボン酸であることが望ましい。かか
る化合物とは、一般式ＲＨ3-x （ＣＯＯＨ）x （ＲはＨ
またはアルキル基、ｘは１〜３の自然数）で表されるも
のであり、ギ酸（ｍｐ＝８．４℃）、酢酸（ｍｐ＝１
６．７℃）、プロピオン酸（ｍｐ＝１４０．７℃）およ
び酪酸（ｍｐ＝１６３．５℃）を初めとする１価の低級
脂肪酸およびそのエステル等の化合物、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。
【０００９】本発明でプラズマエッチングの対象とする
ペロブスカイト型酸化物薄膜は、チタン酸鉛、チタン酸
バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴおよびＰＬ
ＺＴのうちのいずれか１種の材料からなる薄膜であるこ
とを特徴とする。これらは単層あるいは積層であっても
よい。
ペロブスカイト型酸化物薄膜は、チタン酸鉛、チタン酸
バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴおよびＰＬ
ＺＴのうちのいずれか１種の材料からなる薄膜であるこ
とを特徴とする。これらは単層あるいは積層であっても
よい。
【００１０】
【作用】本発明で採用する分子内にカルボキシル基（Ｃ
ＯＯＨ）を有する化合物は、プラズマ中で解離してカル
ボニル基（Ｃ＝Ｏ）を効率的に発生し、ペロブスカイト
型酸化物の構成金属と反応してカルボニル錯体を形成す
る。特に２カルボン酸化合物の場合には、１分子中から
２個のカルボニル基が生成されるので、カルボニル錯体
を効率的に形成する。また分子内にカルボキシル基を有
する化合物は、プラズマ中でＣ＝Ｏ結合が分解される前
にＯ−Ｈ結合やＣ−Ｏ結合が切れ、Ｃ＝Ｏ結合は保存さ
れるので、この面からもカルボニル錯体は効率的に形成
される。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。
ＯＯＨ）を有する化合物は、プラズマ中で解離してカル
ボニル基（Ｃ＝Ｏ）を効率的に発生し、ペロブスカイト
型酸化物の構成金属と反応してカルボニル錯体を形成す
る。特に２カルボン酸化合物の場合には、１分子中から
２個のカルボニル基が生成されるので、カルボニル錯体
を効率的に形成する。また分子内にカルボキシル基を有
する化合物は、プラズマ中でＣ＝Ｏ結合が分解される前
にＯ−Ｈ結合やＣ−Ｏ結合が切れ、Ｃ＝Ｏ結合は保存さ
れるので、この面からもカルボニル錯体は効率的に形成
される。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。
【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電体材料よりなるべルジャ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べルジャ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。べルジャ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電体材料よりなるべルジャ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べルジャ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。べルジャ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ＰＺＴ薄膜を酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）を用い
て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）に示すように基板１１上にＰ
ＺＴからなるペロブスカイト型酸化物薄膜１２とレジス
トパターン１３を順次形成したものである。基板１１の
構成は特に限定するものではないが、例えばＳｉ等の半
導体基板上にＳｉＯ2 等の絶縁膜が形成されたもの、あ
るいはこの絶縁膜上にＰｔ等の下部電極が形成された構
成等をとることができる。ＰＺＴからなるペロブスカイ
ト型酸化物薄膜１２は一例としてマルチターゲットを用
いた反応性スパッタリング等により５０ｎｍの厚さに形
成し、約７００℃の酸素雰囲気中アニールにより結晶性
を高めたものである。この他に有機金属化合物をソース
ガスとするＭＯＣＶＤ法により形成してもよい。
て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）に示すように基板１１上にＰ
ＺＴからなるペロブスカイト型酸化物薄膜１２とレジス
トパターン１３を順次形成したものである。基板１１の
構成は特に限定するものではないが、例えばＳｉ等の半
導体基板上にＳｉＯ2 等の絶縁膜が形成されたもの、あ
るいはこの絶縁膜上にＰｔ等の下部電極が形成された構
成等をとることができる。ＰＺＴからなるペロブスカイ
ト型酸化物薄膜１２は一例としてマルチターゲットを用
いた反応性スパッタリング等により５０ｎｍの厚さに形
成し、約７００℃の酸素雰囲気中アニールにより結晶性
を高めたものである。この他に有機金属化合物をソース
ガスとするＭＯＣＶＤ法により形成してもよい。
【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から露出するペロブスカイト型酸化物薄膜
１２をプラズマエッチングした。酢酸は容器を加熱し、
Ｈｅガスでバブリングしてべルジャ内に供給した。 ＣＨ3 ＣＯＯＨ ４０ 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（１３．５６ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 ８０ ℃ 本エッチング工程においては、酢酸のプラズマ解離によ
り生成するカルボニル基がペロブスカイト型酸化物薄膜
１２を構成するＰｂ、ＺｒおよびＴｉ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から露出するペロブスカイト型酸化物薄膜
１２をプラズマエッチングした。酢酸は容器を加熱し、
Ｈｅガスでバブリングしてべルジャ内に供給した。 ＣＨ3 ＣＯＯＨ ４０ 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（１３．５６ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 ８０ ℃ 本エッチング工程においては、酢酸のプラズマ解離によ
り生成するカルボニル基がペロブスカイト型酸化物薄膜
１２を構成するＰｂ、ＺｒおよびＴｉ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ペロブスカイト型酸化物薄膜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、酢酸をエッチングガスとして採用することによ
りペロブスカイト型酸化物薄膜を実用的なエッチングレ
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ペロブスカイト型酸化物薄膜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、酢酸をエッチングガスとして採用することによ
りペロブスカイト型酸化物薄膜を実用的なエッチングレ
ートで異方性加工することが可能である。
【００１５】実施例２ 本実施例はマロン酸〔ＣＨ2 （ＣＯＯＨ）2 〕を含むエ
ッチングガスによりペロブスカイト型酸化物薄膜をプラ
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。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から露出するペロブス
カイト型酸化物薄膜１３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
としてべ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べ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（１３．５６ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 ８０ ℃ 本エッチング工程においては、マロン酸のプラズマ解離
により生成する多量のカルボニル基がペロブスカイト型
酸化物薄膜１２を構成するＰｂ、ＺｒおよびＴｉと錯体
を形成し、Ａｒのイオン入射にアシストされながらエッ
チングが異方的に進行した。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
系堆積物が付着し、側壁保護膜（図示せず）を形成する
ことも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。
ッチングガスによりペロブスカイト型酸化物薄膜をプラ
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。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から露出するペロブス
カイト型酸化物薄膜１３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
としてべ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べ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（１３．５６ＭＨｚ） 被エッチング基板温度 ８０ ℃ 本エッチング工程においては、マロン酸のプラズマ解離
により生成する多量のカルボニル基がペロブスカイト型
酸化物薄膜１２を構成するＰｂ、ＺｒおよびＴｉと錯体
を形成し、Ａｒのイオン入射にアシストされながらエッ
チングが異方的に進行した。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
系堆積物が付着し、側壁保護膜（図示せず）を形成する
ことも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。
【００１６】この後被エッチング基板を１００℃として
アッシングを施し、レジストパターン１３と側壁保護膜
を除去してペロブスカイト型酸化物薄膜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、
マロン酸とＡｒをエッチングガスとして採用することに
よりペロブスカイト型酸化物薄膜を実用的なエッチング
レートで異方性加工することが可能である。
アッシングを施し、レジストパターン１３と側壁保護膜
を除去してペロブスカイト型酸化物薄膜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、
マロン酸とＡｒをエッチングガスとして採用することに
よりペロブスカイト型酸化物薄膜を実用的なエッチング
レートで異方性加工することが可能である。
【００１７】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。
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。
【００１８】例えば、分子内にカルボキシル基を有する
化合物として酢酸とマロン酸を例示したが、前述のよう
に一般式ＲＨ3-x （ＣＯＯＨ）x （ＲはＨまたはアルキ
ル基、ｘは１〜３の自然数）で表される有機化合物のう
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
い蒸気圧を有する化合物を任意に用いてよい。これらの
化合物ガスに他の不活性ガスやハロゲン系ガスを添加し
た混合ガスとして用いてもよい。
化合物として酢酸とマロン酸を例示したが、前述のよう
に一般式ＲＨ3-x （ＣＯＯＨ）x （ＲはＨまたはアルキ
ル基、ｘは１〜３の自然数）で表される有機化合物のう
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
い蒸気圧を有する化合物を任意に用いてよい。これらの
化合物ガスに他の不活性ガスやハロゲン系ガスを添加し
た混合ガスとして用いてもよい。
【００１９】ペロブスカイト型酸化物薄膜もも例示した
ＰＺＴ以外に前述した各種強誘電体材料や、酸化物高温
超電導材料を対象にプラズマエッチングすることが可能
である。
ＰＺＴ以外に前述した各種強誘電体材料や、酸化物高温
超電導材料を対象にプラズマエッチングすることが可能
である。
【００２０】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。
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。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば分子内にカルボキシ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、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ペロブスカイト型酸化物
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、強誘電性薄膜を利用する次世代半導体装置等を
信頼性高く製造することが可能である。
によれば分子内にカルボキシ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、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ペロブスカイト型酸化物
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、強誘電性薄膜を利用する次世代半導体装置等を
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）は下地基板上にペロブス
カイト型酸化物薄膜を形成し、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
スクにペロブスカイト型酸化物薄膜をプラズマエッチン
グした状態、（ｃ）はレジストマスクと側壁保護膜を除
去してペロブスカイト型酸化物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）は下地基板上にペロブス
カイト型酸化物薄膜を形成し、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
スクにペロブスカイト型酸化物薄膜をプラズマエッチン
グした状態、（ｃ）はレジストマスクと側壁保護膜を除
去してペロブスカイト型酸化物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 ペロブスカイト型酸化物薄膜 １３ レジストパターン
Claims (3)
- 【請求項１】 ペロブスカイト型酸化物薄膜上に形成し
たレジストパターンをエッチングマスクとし、 分子内にカルボキシル基を有する化合物を含むエッチン
グガスを用いて、 前記ペロブスカイト型酸化物薄膜をパターニングするこ
とを特徴とするペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマ
エッチング方法。 - 【請求項２】 分子内に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低級
カルボン酸であることを特徴とする請求項１記載のペロ
ブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法。 - 【請求項３】 ペロブスカイト型酸化物薄膜は、チタン
酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、Ｐ
ＺＴおよびＰＬＺＴのうちのいずれか１種の材料からな
る薄膜であることを特徴とする請求項１記載のペロブス
カイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19056695A JP3297974B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法および半導体装置の製造方法 |
| US08/672,965 US5849207A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-01 | Method for plasma etching of a perovskite oxide thin film |
| KR1019960028581A KR100210528B1 (ko) | 1995-07-15 | 1996-07-15 | 반도체 메모리 장치, 마이크로콘트롤러 및 반도체 메모리 장치의 제조 방법 |
| KR1019960029782A KR100406928B1 (ko) | 1995-07-26 | 1996-07-23 | 페로브스카이트형 산화물 박막의 플라즈마에칭방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19056695A JP3297974B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法および半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945662A true JPH0945662A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3297974B2 JP3297974B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=16260200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19056695A Expired - Fee Related JP3297974B2 (ja) | 1995-07-15 | 1995-07-26 | ペロブスカイト型酸化物薄膜のプラズマエッチング方法および半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5849207A (ja) |
| JP (1) | JP3297974B2 (ja) |
| KR (1) | KR100406928B1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0823726A1 (de) * | 1996-08-05 | 1998-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Plasma-unterstützten anisotropen Ätzen von Metallen, Metalloxiden und deren Gemische |
| US5897377A (en) * | 1996-09-24 | 1999-04-27 | Kawasaki Steel Corporation | Semiconductor device manufacturing method with use of gas including acyl-group-containing compound |
| US6063639A (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-16 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for fabricating ferroelectric capacitor of nonvolatile semiconductor memory device using plasma |
| JP2002270597A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置のクリーニング方法及び基板処理装置 |
| JP2002373887A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Ulvac Japan Ltd | 高誘電体のエッチング装置 |
| JP2005330546A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Fujitsu Ltd | 金属膜の処理方法及び金属膜の処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033992A (en) * | 1997-08-19 | 2000-03-07 | Micron Technology, Inc. | Method for etching metals using organohalide compounds |
| JP2000200779A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-07-18 | Toshiba Corp | エッチング方法，化学気相成長装置，化学気相成長装置のクリ―ニング方法，及び化学気相成長装置用の石英部材 |
| US6527856B2 (en) * | 2000-04-20 | 2003-03-04 | International Business Machines Corporation | Method for changing surface termination of a perovskite oxide substrate surface |
| KR101739989B1 (ko) | 2015-01-28 | 2017-05-25 | 광운대학교 산학협력단 | 티탄산 바륨 박막 및 티탄산 바륨 박막의 제조 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2703432B2 (ja) * | 1991-10-08 | 1998-01-26 | シャープ株式会社 | ペロブスカイト型酸化物膜のドライエッチング方法 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP19056695A patent/JP3297974B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-01 US US08/672,965 patent/US5849207A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-23 KR KR1019960029782A patent/KR100406928B1/ko not_active IP Right Cessation
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| EP0823726A1 (de) * | 1996-08-05 | 1998-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Plasma-unterstützten anisotropen Ätzen von Metallen, Metalloxiden und deren Gemische |
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| JP4666817B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2011-04-06 | 株式会社アルバック | 高誘電体のエッチング装置 |
| JP2005330546A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Fujitsu Ltd | 金属膜の処理方法及び金属膜の処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5849207A (en) | 1998-12-15 |
| KR100406928B1 (ko) | 2004-05-31 |
| JP3297974B2 (ja) | 2002-07-02 |
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