JPH10340893A - 電子薄膜材料のエッチング方法 - Google Patents
電子薄膜材料のエッチング方法Info
- Publication number
- JPH10340893A JPH10340893A JP9151200A JP15120097A JPH10340893A JP H10340893 A JPH10340893 A JP H10340893A JP 9151200 A JP9151200 A JP 9151200A JP 15120097 A JP15120097 A JP 15120097A JP H10340893 A JPH10340893 A JP H10340893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- gas
- thin film
- film material
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 21
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims abstract description 4
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N bromotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Br RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 14
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 claims 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 37
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 63
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 35
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- PDPJQWYGJJBYLF-UHFFFAOYSA-J hafnium tetrachloride Chemical compound Cl[Hf](Cl)(Cl)Cl PDPJQWYGJJBYLF-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 6
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 5
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- LHMHCLYDBQOYTO-UHFFFAOYSA-N bromofluoromethane Chemical compound FCBr LHMHCLYDBQOYTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- -1 hafnium halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- VMTCKFAPVIWNOF-UHFFFAOYSA-N methane tetrahydrofluoride Chemical compound C.F.F.F.F VMTCKFAPVIWNOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
- H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
- H01L21/31122—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching of layers not containing Si, e.g. PZT, Al2O3
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 遷移金属酸化物含有貴金属を微細加工でき、
高集積高誘電体デバイスの製造を可能にする電子薄膜材
料のエッチング方法を提供する。 【解決手段】 エッチングガスとして、フッ素，塩素，
臭素，臭化水素，トリフルオロブロモメタン，クロロフ
ルオロカーボン，六フッ化硫黄，三フッ化窒素，三塩化
ホウ素および四塩化ケイ素からなる群のうちの少なくと
も１種と、ヘリウム，ネオン，アルゴン，クリプトン，
酸素および窒素からなる群のうちの少なくとも１種とを
組み合わせたものを用いて、遷移金属酸化物含有貴金属
をエッチングする。遷移金属酸化物含有貴金属により不
揮発性メモリの拡散防止層または下部電極を形成し、高
集積強誘電体メモリを製造することができる。
高集積高誘電体デバイスの製造を可能にする電子薄膜材
料のエッチング方法を提供する。 【解決手段】 エッチングガスとして、フッ素，塩素，
臭素，臭化水素，トリフルオロブロモメタン，クロロフ
ルオロカーボン，六フッ化硫黄，三フッ化窒素，三塩化
ホウ素および四塩化ケイ素からなる群のうちの少なくと
も１種と、ヘリウム，ネオン，アルゴン，クリプトン，
酸素および窒素からなる群のうちの少なくとも１種とを
組み合わせたものを用いて、遷移金属酸化物含有貴金属
をエッチングする。遷移金属酸化物含有貴金属により不
揮発性メモリの拡散防止層または下部電極を形成し、高
集積強誘電体メモリを製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板上に形成された
薄膜の加工を行うための電子材料のエッチング方法に係
り、特に遷移金属酸化物含有貴金属膜の加工を行うため
の電子材料のエッチング方法に関する。
薄膜の加工を行うための電子材料のエッチング方法に係
り、特に遷移金属酸化物含有貴金属膜の加工を行うため
の電子材料のエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電体薄膜または高誘電体薄膜
を用いた不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（dynamic rand
om access memory）の開発が活発に行われている。この
不揮発性メモリは、上部電極と下部電極との間に強誘電
性または高誘電性を有する誘電体膜を形成してなるキャ
パシタと、シリコン基板中のソース領域，ドレイン領域
およびゲート電極（ワード線）とを含むトランジスタと
により１個のメモリセルが構成されている。
を用いた不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（dynamic rand
om access memory）の開発が活発に行われている。この
不揮発性メモリは、上部電極と下部電極との間に強誘電
性または高誘電性を有する誘電体膜を形成してなるキャ
パシタと、シリコン基板中のソース領域，ドレイン領域
およびゲート電極（ワード線）とを含むトランジスタと
により１個のメモリセルが構成されている。
【０００３】図３は強誘電体メモリの具体的な構造を表
したものである。この強誘電体メモリでは、ｐ型シリコ
ン基板１００の表面に素子分離用のフィールド酸化膜１
０１が選択的に設けられており、このフィールド酸化膜
１０１で囲まれた領域にトランジスタ２００が形成され
ている。このトランジスタ２００は、ｐ型シリコン基板
１００の表面に形成されたｎ+ 型ソース領域２０１およ
びｎ+ 型ドレイン領域２０２と、このｎ+ 型ソース領域
２０１とｎ+ 型ドレイン領域２０２との間のｐ型シリコ
ン基板１００の表面にゲート絶縁膜１０２を介して形成
されたゲート電極２０３とにより構成されている。
したものである。この強誘電体メモリでは、ｐ型シリコ
ン基板１００の表面に素子分離用のフィールド酸化膜１
０１が選択的に設けられており、このフィールド酸化膜
１０１で囲まれた領域にトランジスタ２００が形成され
ている。このトランジスタ２００は、ｐ型シリコン基板
１００の表面に形成されたｎ+ 型ソース領域２０１およ
びｎ+ 型ドレイン領域２０２と、このｎ+ 型ソース領域
２０１とｎ+ 型ドレイン領域２０２との間のｐ型シリコ
ン基板１００の表面にゲート絶縁膜１０２を介して形成
されたゲート電極２０３とにより構成されている。
【０００４】一方、キャパシタ３００はｐ型シリコン基
板１０上に例えば膜厚１００ｎｍの下部電極３０１，例
えば膜厚１２０ｎｍの強誘電体膜３０２および例えば膜
厚１００ｎｍの上部電極３０３を順次積層して構成した
ものである。下部電極３０１および上部電極３０３はそ
れぞれ白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）などの貴
金属により形成されている。また、強誘電体層３０２は
例えばビスマス（Ｂｉ）系層状構造のペロブスカイト型
強誘電体により形成される。
板１０上に例えば膜厚１００ｎｍの下部電極３０１，例
えば膜厚１２０ｎｍの強誘電体膜３０２および例えば膜
厚１００ｎｍの上部電極３０３を順次積層して構成した
ものである。下部電極３０１および上部電極３０３はそ
れぞれ白金（Ｐｔ）またはイリジウム（Ｉｒ）などの貴
金属により形成されている。また、強誘電体層３０２は
例えばビスマス（Ｂｉ）系層状構造のペロブスカイト型
強誘電体により形成される。
【０００５】強誘電体メモリの情報記録密度を増加させ
るためには、図３に示したようにトランジスタ２００と
キャパシタ３００とを縦方向、すなわち、ｐ型シリコン
基板１００の上面に垂直な方向に並べて配置した構造に
する必要がある。そのためｎ+ 型ソース領域２０１の上
部にはコンタクトホール１０５が設けられ、このコンタ
クトホール１０５内に例えば多結晶シリコンまたはタン
グステン（Ｗ）により形成されたプラグ層１０６が埋め
込まれており、このプラグ層１０６を介してトランジス
タ２００のｎ+ 型ソース領域２０１とキャパシタ３００
の下部電極３０１とが電気的に接続されている。また、
ｎ+ 型ドレイン領域２０２の上部の層間絶縁膜１０３に
はコンタクトホール１０４が設けられ、このコンタクト
ホール１０４を通じてビット線（ＢＬ）１０７とｎ+ 型
ドレイン領域２０２とが接続されている。ビット線１０
７は層間絶縁膜１０８により覆われている。
るためには、図３に示したようにトランジスタ２００と
キャパシタ３００とを縦方向、すなわち、ｐ型シリコン
基板１００の上面に垂直な方向に並べて配置した構造に
する必要がある。そのためｎ+ 型ソース領域２０１の上
部にはコンタクトホール１０５が設けられ、このコンタ
クトホール１０５内に例えば多結晶シリコンまたはタン
グステン（Ｗ）により形成されたプラグ層１０６が埋め
込まれており、このプラグ層１０６を介してトランジス
タ２００のｎ+ 型ソース領域２０１とキャパシタ３００
の下部電極３０１とが電気的に接続されている。また、
ｎ+ 型ドレイン領域２０２の上部の層間絶縁膜１０３に
はコンタクトホール１０４が設けられ、このコンタクト
ホール１０４を通じてビット線（ＢＬ）１０７とｎ+ 型
ドレイン領域２０２とが接続されている。ビット線１０
７は層間絶縁膜１０８により覆われている。
【０００６】ところで、このような構成の強誘電体メモ
リセルを作製する場合、キャパシタ３００の電極間の強
誘電体膜３０２を形成するときには、通常、その結晶化
のために酸化雰囲気中において６００〜８００℃の高温
の熱処理を行う必要がある。このときプラグ層１０６を
構成する多結晶シリコンまたはタングステンが下部電極
３０１に熱拡散し、そのシリコンまたはタングステンが
下部電極３０１の表面近傍で酸化されることにより、下
部電極３０１の導電性が失われたり、シリコンまたはタ
ングステンが更に強誘電体層３０２に拡散し、キャパシ
タ３００の特性を著しく劣化させてしまうという問題が
ある。
リセルを作製する場合、キャパシタ３００の電極間の強
誘電体膜３０２を形成するときには、通常、その結晶化
のために酸化雰囲気中において６００〜８００℃の高温
の熱処理を行う必要がある。このときプラグ層１０６を
構成する多結晶シリコンまたはタングステンが下部電極
３０１に熱拡散し、そのシリコンまたはタングステンが
下部電極３０１の表面近傍で酸化されることにより、下
部電極３０１の導電性が失われたり、シリコンまたはタ
ングステンが更に強誘電体層３０２に拡散し、キャパシ
タ３００の特性を著しく劣化させてしまうという問題が
ある。
【０００７】そこで、このようなシリコンなどの拡散を
防ぐために、下部電極３１とプラグ層１６との間に例え
ば窒化チタン（ＴｉＮ）などの窒化物系の材料からなる
薄膜（拡散防止層）を形成する技術が報告されている
（応用物理学会講演予稿集，１９９５年春，３０ｐ−Ｄ
−２０および３０ｐ−Ｄ−１０）。
防ぐために、下部電極３１とプラグ層１６との間に例え
ば窒化チタン（ＴｉＮ）などの窒化物系の材料からなる
薄膜（拡散防止層）を形成する技術が報告されている
（応用物理学会講演予稿集，１９９５年春，３０ｐ−Ｄ
−２０および３０ｐ−Ｄ−１０）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窒化物
系の膜は、酸化雰囲気中において高温の熱処理を行うと
酸化され、導電性を失うという問題がある。すなわち、
窒化物系の薄膜からなる拡散防止層は、耐熱性が不足し
量産には不適であり、実用的ではない。そのため、これ
まで強誘電体層にビスマス系層状構造の強誘電体を用い
たキャパシタは報告されておらず、このようなキャパシ
タの構造を有する高集積の不揮発性メモリを製造するこ
とが困難であった。
系の膜は、酸化雰囲気中において高温の熱処理を行うと
酸化され、導電性を失うという問題がある。すなわち、
窒化物系の薄膜からなる拡散防止層は、耐熱性が不足し
量産には不適であり、実用的ではない。そのため、これ
まで強誘電体層にビスマス系層状構造の強誘電体を用い
たキャパシタは報告されておらず、このようなキャパシ
タの構造を有する高集積の不揮発性メモリを製造するこ
とが困難であった。
【０００９】そこで、現在、窒化物系の膜に代わって、
例えばイリジウム（Ｉｒ）とハフニウム（Ｈｆ）と酸素
（Ｏ2 ）とからなるＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16のような遷移金属
酸化物含有貴金属膜を拡散防止層に用いることが考えら
れている。この遷移金属酸化物含有貴金属膜は、膜中の
酸素により貴金属の自己拡散が抑制されているため、拡
散防止層として用いることにより、プラグ層を構成して
いるシリコン（Ｓｉ）またはタングステン（Ｗ）が下部
電極に熱拡散することを防止できる。また、酸素との結
合力が強力な遷移元素を含有していることにより、酸素
がプラグ層中へ拡散してプラグ層が酸化されることを防
止することができる。更に、この遷移金属酸化物含有貴
金属膜は、貴金属が主体であるため、導電性は十分に確
保されているという利点も有する。従って、このような
遷移金属酸化物含有貴金属膜の微細加工が可能であれ
ば、強誘電体メモリや高誘電体メモリを製造することが
できる。
例えばイリジウム（Ｉｒ）とハフニウム（Ｈｆ）と酸素
（Ｏ2 ）とからなるＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16のような遷移金属
酸化物含有貴金属膜を拡散防止層に用いることが考えら
れている。この遷移金属酸化物含有貴金属膜は、膜中の
酸素により貴金属の自己拡散が抑制されているため、拡
散防止層として用いることにより、プラグ層を構成して
いるシリコン（Ｓｉ）またはタングステン（Ｗ）が下部
電極に熱拡散することを防止できる。また、酸素との結
合力が強力な遷移元素を含有していることにより、酸素
がプラグ層中へ拡散してプラグ層が酸化されることを防
止することができる。更に、この遷移金属酸化物含有貴
金属膜は、貴金属が主体であるため、導電性は十分に確
保されているという利点も有する。従って、このような
遷移金属酸化物含有貴金属膜の微細加工が可能であれ
ば、強誘電体メモリや高誘電体メモリを製造することが
できる。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、遷移金属酸化物含有貴金属膜の微細
加工が可能であり、高集積強誘電体デバイスおよび高集
積高誘電体デバイスの製造を可能にする電子薄膜材料の
エッチング方法を提供することにある。
ので、その目的は、遷移金属酸化物含有貴金属膜の微細
加工が可能であり、高集積強誘電体デバイスおよび高集
積高誘電体デバイスの製造を可能にする電子薄膜材料の
エッチング方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による電子薄膜材
料のエッチング方法は、エッチングガスとして、ハロゲ
ンガス若しくはハロゲン化ガスと反応促進ガスとを含む
ガスを用いることにより、遷移金属酸化物含有貴金属か
らなる電子薄膜材料の微細加工を行うものである。ハロ
ゲンガス若しくはハロゲン化ガスとしては、フッ素（Ｆ
2 ），塩素（Ｃｌ2 ），臭素（Ｂｒ2 ），臭化水素（Ｈ
Ｂｒ），トリフルオロブロモメタン（ＣＢｒＦ3 ），ク
ロロフルオロカーボン（ＣＨＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，
Ｃ3 Ｆ8，Ｃ4 Ｆ10，ＣＨ3 Ｃｌ，ＣＨＣｌ3 ，ＣＣｌ
4 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＣＣｌ3 Ｆ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 ，Ｃ2
Ｃｌ2 Ｆ3 ），六フッ化硫黄（ＳＦ6 ），三フッ化窒素
（ＮＦ3 ），三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）および四塩化ケ
イ素（ＳｉＣｌ4 ）からなる群のうちの少なくとも１種
を含むガスが、また、反応促進ガスとしては、ヘリウム
（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ），クリプ
トン（Ｋｒ），酸素（Ｏ2 ）および窒素（Ｎ2 ）からな
る群のうちの少なくとも１種を含むガスが用いられる。
料のエッチング方法は、エッチングガスとして、ハロゲ
ンガス若しくはハロゲン化ガスと反応促進ガスとを含む
ガスを用いることにより、遷移金属酸化物含有貴金属か
らなる電子薄膜材料の微細加工を行うものである。ハロ
ゲンガス若しくはハロゲン化ガスとしては、フッ素（Ｆ
2 ），塩素（Ｃｌ2 ），臭素（Ｂｒ2 ），臭化水素（Ｈ
Ｂｒ），トリフルオロブロモメタン（ＣＢｒＦ3 ），ク
ロロフルオロカーボン（ＣＨＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，
Ｃ3 Ｆ8，Ｃ4 Ｆ10，ＣＨ3 Ｃｌ，ＣＨＣｌ3 ，ＣＣｌ
4 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＣＣｌ3 Ｆ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 ，Ｃ2
Ｃｌ2 Ｆ3 ），六フッ化硫黄（ＳＦ6 ），三フッ化窒素
（ＮＦ3 ），三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）および四塩化ケ
イ素（ＳｉＣｌ4 ）からなる群のうちの少なくとも１種
を含むガスが、また、反応促進ガスとしては、ヘリウム
（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ），クリプ
トン（Ｋｒ），酸素（Ｏ2 ）および窒素（Ｎ2 ）からな
る群のうちの少なくとも１種を含むガスが用いられる。
【００１２】本発明による電子薄膜材料のエッチング方
法では、エッチングガスとして、反応促進ガスとハロゲ
ンガス若しくはハロゲン化ガスとを含むガスを用いてい
るため、エッチング速度が速くなり、遷移金属酸化物含
有貴金属の薄膜を容易に微細加工することが可能にな
る。
法では、エッチングガスとして、反応促進ガスとハロゲ
ンガス若しくはハロゲン化ガスとを含むガスを用いてい
るため、エッチング速度が速くなり、遷移金属酸化物含
有貴金属の薄膜を容易に微細加工することが可能にな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】本実施の形態に係る電子材料のエッチング
方法は、第１の元素（貴金属元素）と第２の元素（遷移
金属元素）と酸素とを含む遷移金属酸化物含有貴金属の
微細加工を行うものである。ここで、第１の元素は白金
（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），
ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐｄ）からなる群
のうちの少なくとも１種、第２の元素はハフニウム（Ｈ
ｆ），ジルコニウム（Ｚｒ）およびチタン（Ｔｉ）から
なる群のうちの少なくとも１種である。この遷移金属酸
化物含有貴金属の組成式は、第１の元素をＡ，第２の元
素をＢとすると、Ａa Ｂb Ｏc で表される。
方法は、第１の元素（貴金属元素）と第２の元素（遷移
金属元素）と酸素とを含む遷移金属酸化物含有貴金属の
微細加工を行うものである。ここで、第１の元素は白金
（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），
ロジウム（Ｒｈ）およびパラジウム（Ｐｄ）からなる群
のうちの少なくとも１種、第２の元素はハフニウム（Ｈ
ｆ），ジルコニウム（Ｚｒ）およびチタン（Ｔｉ）から
なる群のうちの少なくとも１種である。この遷移金属酸
化物含有貴金属の組成式は、第１の元素をＡ，第２の元
素をＢとすると、Ａa Ｂb Ｏc で表される。
【００１５】ただし、ａ，ｂ，ｃは、それぞれ原子％で
表した組成であり、９０≧ａ≧６０，１５≧ｂ≧２，４
≦ｃ（ａ＋ｂ＋ｃ＝１００）の範囲内の値である。これ
らの範囲内の値であることにより、上述の電子材料は、
金属と同様の良好な導電性を保持することができる。
表した組成であり、９０≧ａ≧６０，１５≧ｂ≧２，４
≦ｃ（ａ＋ｂ＋ｃ＝１００）の範囲内の値である。これ
らの範囲内の値であることにより、上述の電子材料は、
金属と同様の良好な導電性を保持することができる。
【００１６】本実施の形態では、まず、基板例えばシリ
コン基板上にスパッタリング法により、例えばイリジウ
ムとハフニウムと酸素とからなる遷移金属酸化物含有貴
金属薄膜（組成式はＩｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成し、これ
を平行平板型リアクティブスパッタリング装置の基板ホ
ルダに設置する。
コン基板上にスパッタリング法により、例えばイリジウ
ムとハフニウムと酸素とからなる遷移金属酸化物含有貴
金属薄膜（組成式はＩｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成し、これ
を平行平板型リアクティブスパッタリング装置の基板ホ
ルダに設置する。
【００１７】次いで、基板ホルダ上の試料に対して高周
波電圧を印加すると共に、エッチングガスとして、フッ
素（Ｆ2 ），塩素（Ｃｌ2 ），臭素（Ｂｒ2 ），臭化水
素（ＨＢｒ），トリフルオロブロモメタン（ＣＢｒ
Ｆ3 ），クロロフルオロカーボン（ＣＨＦ3 ，ＣＦ4 ，
Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ10，ＣＨ3 Ｃｌ，ＣＨＣｌ
3，ＣＣｌ4 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＣＣｌ3 Ｆ，Ｃ2 Ｃｌ2
Ｆ4 ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ3 ），六フッ化硫黄（ＳＦ6 ），三
フッ化窒素（ＮＦ3 ），三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）およ
び四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）からなる群のうちの少な
くとも１種のハロゲンガス（若しくはハロゲン化ガ
ス）、並びにヘリウム（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アル
ゴン（Ａｒ），クリプトン（Ｋｒ），酸素（Ｏ2 ）およ
び窒素（Ｎ2 ）ガスのうちの少なくとも１種の反応促進
ガスとを含むガスを導入する。
波電圧を印加すると共に、エッチングガスとして、フッ
素（Ｆ2 ），塩素（Ｃｌ2 ），臭素（Ｂｒ2 ），臭化水
素（ＨＢｒ），トリフルオロブロモメタン（ＣＢｒ
Ｆ3 ），クロロフルオロカーボン（ＣＨＦ3 ，ＣＦ4 ，
Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ10，ＣＨ3 Ｃｌ，ＣＨＣｌ
3，ＣＣｌ4 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＣＣｌ3 Ｆ，Ｃ2 Ｃｌ2
Ｆ4 ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ3 ），六フッ化硫黄（ＳＦ6 ），三
フッ化窒素（ＮＦ3 ），三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）およ
び四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）からなる群のうちの少な
くとも１種のハロゲンガス（若しくはハロゲン化ガ
ス）、並びにヘリウム（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アル
ゴン（Ａｒ），クリプトン（Ｋｒ），酸素（Ｏ2 ）およ
び窒素（Ｎ2 ）ガスのうちの少なくとも１種の反応促進
ガスとを含むガスを導入する。
【００１８】続いて、投入電力，ガス流量およびエッチ
ング圧力を所定の値に調節したのち、シリコン基板を所
定の温度（使用した遷移金属のハロゲン化物の沸点付近
の温度）まで加熱してリアクティブイオンエッチングを
行う。リアクティブイオンエッチングは、各種反応ガス
の作用とスパッタリング作用により、加工すべき膜とそ
の下地との間のエッチング速度比（選択比）の制御およ
び異方性エッチングが可能である。
ング圧力を所定の値に調節したのち、シリコン基板を所
定の温度（使用した遷移金属のハロゲン化物の沸点付近
の温度）まで加熱してリアクティブイオンエッチングを
行う。リアクティブイオンエッチングは、各種反応ガス
の作用とスパッタリング作用により、加工すべき膜とそ
の下地との間のエッチング速度比（選択比）の制御およ
び異方性エッチングが可能である。
【００１９】本実施の形態では、エッチング中、ハロゲ
ンガス若しくはハロゲン化ガスと遷移金属とが反応して
ハロゲン化遷移金属が形成される。ハロゲン化遷移金属
は、その沸点に達すると昇華する。例えば、ハフニウム
の塩化物である塩化ハフニウム（ＨｆＣｌ4 ）は、加熱
すると３１６℃で昇華する。また、同様に他のハフニウ
ムハロゲン化物，ジルコニウムおよびチタンが属する４
Ａ族ならびにタンタルおよびニオブ等の５Ａ族のハロゲ
ン化物も、表１に示したように、加熱すると簡単、かつ
安定して昇華または気化する。これに対して、従来キャ
パシタの下部電極または拡散防止層に用いられてきた貴
金属のハロゲン化物には昇華性がない。例えば、白金の
塩化物（塩化白金；ＰｔＣｌ2 ）は、加熱すると５８１
℃で蒸発しないで白金と塩素に解離してしまう。また、
塩化イリジウム（ＩｒＣｌ3 ）の場合においても７６３
℃で昇華または気化しないで分解してしまう。このため
貴金属単体のエッチング加工は容易ではなかった。
ンガス若しくはハロゲン化ガスと遷移金属とが反応して
ハロゲン化遷移金属が形成される。ハロゲン化遷移金属
は、その沸点に達すると昇華する。例えば、ハフニウム
の塩化物である塩化ハフニウム（ＨｆＣｌ4 ）は、加熱
すると３１６℃で昇華する。また、同様に他のハフニウ
ムハロゲン化物，ジルコニウムおよびチタンが属する４
Ａ族ならびにタンタルおよびニオブ等の５Ａ族のハロゲ
ン化物も、表１に示したように、加熱すると簡単、かつ
安定して昇華または気化する。これに対して、従来キャ
パシタの下部電極または拡散防止層に用いられてきた貴
金属のハロゲン化物には昇華性がない。例えば、白金の
塩化物（塩化白金；ＰｔＣｌ2 ）は、加熱すると５８１
℃で蒸発しないで白金と塩素に解離してしまう。また、
塩化イリジウム（ＩｒＣｌ3 ）の場合においても７６３
℃で昇華または気化しないで分解してしまう。このため
貴金属単体のエッチング加工は容易ではなかった。
【００２０】
【表１】
【００２１】本実施の形態では、貴金属と４Ａ族または
５Ａ族の遷移金属との合金である遷移金属酸化物含有貴
金属薄膜を、反応ガスとしてハロゲンガスまたはハロゲ
ン化ガスを用いてエッチングしているので、貴金属のみ
をエッチングする場合よりも加工が極めて容易である。
５Ａ族の遷移金属との合金である遷移金属酸化物含有貴
金属薄膜を、反応ガスとしてハロゲンガスまたはハロゲ
ン化ガスを用いてエッチングしているので、貴金属のみ
をエッチングする場合よりも加工が極めて容易である。
【００２２】また、反応促進ガスを同時に導入すること
により、励起状態、すなわち高温状態で薄膜表面から遷
移金属原子、分子およびクラスターが脱離する。この脱
離した原子、分子およびクラスターと反応ガスとが反応
して遷移金属のハロゲン化物が生成される。このとき、
形成されたハロゲン化物の温度がその沸点以上になって
いる場合には、昇華または気化して基板上から遷移金属
が一部除去されてエッチングが進行する。
により、励起状態、すなわち高温状態で薄膜表面から遷
移金属原子、分子およびクラスターが脱離する。この脱
離した原子、分子およびクラスターと反応ガスとが反応
して遷移金属のハロゲン化物が生成される。このとき、
形成されたハロゲン化物の温度がその沸点以上になって
いる場合には、昇華または気化して基板上から遷移金属
が一部除去されてエッチングが進行する。
【００２３】更に、シリコン基板を１００〜３００℃の
温度で加熱することにより、薄膜表面が作製された遷移
金属ハロゲン化物の沸点により速く到達するため、エッ
チング速度が高められる。
温度で加熱することにより、薄膜表面が作製された遷移
金属ハロゲン化物の沸点により速く到達するため、エッ
チング速度が高められる。
【００２４】このようにしてエッチングを行うことがで
きる遷移金属酸化物含有貴金属は例えば強誘電体メモリ
の拡散防止層として使用することができる。
きる遷移金属酸化物含有貴金属は例えば強誘電体メモリ
の拡散防止層として使用することができる。
【００２５】図１は遷移金属酸化物含有貴金属を拡散防
止層として用いた強誘電体メモリの具体的な構造の一例
を表したものである。この強誘電体メモリでは、ｐ型シ
リコン基板１０の表面に素子分離用のフィールド酸化膜
１１が選択的に設けられており、このフィールド酸化膜
１１で囲まれた領域にトランジスタ２０が形成されてい
る。トランジスタ２０は、ｐ型シリコン基板１０の表面
に設けられたｎ+ 型ソース領域２１，ｎ+ 型ドレイン領
域２２およびこのｎ+ 型ソース領域２１とｎ+型ドレイ
ン領域２２との間のｐ型シリコン基板１０の表面にゲー
ト絶縁膜１２を介して設けられたワード線としてのゲー
ト電極２３とにより構成されている。
止層として用いた強誘電体メモリの具体的な構造の一例
を表したものである。この強誘電体メモリでは、ｐ型シ
リコン基板１０の表面に素子分離用のフィールド酸化膜
１１が選択的に設けられており、このフィールド酸化膜
１１で囲まれた領域にトランジスタ２０が形成されてい
る。トランジスタ２０は、ｐ型シリコン基板１０の表面
に設けられたｎ+ 型ソース領域２１，ｎ+ 型ドレイン領
域２２およびこのｎ+ 型ソース領域２１とｎ+型ドレイ
ン領域２２との間のｐ型シリコン基板１０の表面にゲー
ト絶縁膜１２を介して設けられたワード線としてのゲー
ト電極２３とにより構成されている。
【００２６】キャパシタ３０は、ｐ型シリコン基板１０
上に、ｐ型シリコン基板１０に対してトランジスタと垂
直になるように配置されており、例えば膜厚１００ｎｍ
の白金（Ｐｔ）により形成された下部電極３１，例えば
膜厚１２０ｎｍのビスマス（Ｂｉ）系層状結晶構造酸化
物により形成された強誘電体膜３２および例えば膜厚１
００ｎｍの白金（Ｐｔ）により形成された上部電極３３
を順次積層して構成したものである。
上に、ｐ型シリコン基板１０に対してトランジスタと垂
直になるように配置されており、例えば膜厚１００ｎｍ
の白金（Ｐｔ）により形成された下部電極３１，例えば
膜厚１２０ｎｍのビスマス（Ｂｉ）系層状結晶構造酸化
物により形成された強誘電体膜３２および例えば膜厚１
００ｎｍの白金（Ｐｔ）により形成された上部電極３３
を順次積層して構成したものである。
【００２７】トランジスタ２０とキャパシタ３０の間の
層間絶縁膜１３にコンタクトホール１４が設けられ、こ
のコンタクトホール１４内に例えば多結晶シリコン（Ｓ
ｉ）またはタングステン（Ｗ）により形成されたプラグ
層１５が埋め込まれおり、このプラグ層１５を介してト
ランジスタ２０のｎ+ 型ソース領域２１とキャパシタ３
０の下部電極３１とが電気的に接続されている。
層間絶縁膜１３にコンタクトホール１４が設けられ、こ
のコンタクトホール１４内に例えば多結晶シリコン（Ｓ
ｉ）またはタングステン（Ｗ）により形成されたプラグ
層１５が埋め込まれおり、このプラグ層１５を介してト
ランジスタ２０のｎ+ 型ソース領域２１とキャパシタ３
０の下部電極３１とが電気的に接続されている。
【００２８】このキャパシタ３０と層間絶縁膜１３との
間には例えば膜厚５０ｎｍのＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16などの遷
移金属酸化物含有貴金属薄膜により形成された拡散防止
層３４が設けられており、プラグ層１５を構成している
物質（多結晶シリコン，タングステン）のキャパシタへ
の熱拡散を防止している。更に、拡散防止層３４と下部
電極３１との間には例えばチタン（Ｔｉ）により形成さ
れた接合層３５が設けられている。
間には例えば膜厚５０ｎｍのＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16などの遷
移金属酸化物含有貴金属薄膜により形成された拡散防止
層３４が設けられており、プラグ層１５を構成している
物質（多結晶シリコン，タングステン）のキャパシタへ
の熱拡散を防止している。更に、拡散防止層３４と下部
電極３１との間には例えばチタン（Ｔｉ）により形成さ
れた接合層３５が設けられている。
【００２９】また、遷移金属酸化物含有貴金属薄膜を図
２に示したようにキャパシタ３０の下部電極に用いるこ
ともできる。図２に示したキャパシタ３０は、例えば膜
厚１００ｎｍのＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16により形成された下部
電極３１ａと、ビスマス（Ｂｉ）系層状構造のペロブス
カイト型強誘電体により形成された強誘電体層３２と、
例えば白金（Ｐｔ）により形成された上部電極３３とに
より構成されている。このキャパシタ３０では、下部電
極３１ａとして加工性に優れた遷移金属酸化物含有貴金
属薄膜を用いているので、下部電極３１ａを容易に微細
加工できることに加えて、遷移金属酸化物含有貴金属薄
膜は拡散防止層の役割も果たすため、別に拡散防止層お
よび接合層を必要としない。
２に示したようにキャパシタ３０の下部電極に用いるこ
ともできる。図２に示したキャパシタ３０は、例えば膜
厚１００ｎｍのＩｒ80Ｈｆ4 Ｏ16により形成された下部
電極３１ａと、ビスマス（Ｂｉ）系層状構造のペロブス
カイト型強誘電体により形成された強誘電体層３２と、
例えば白金（Ｐｔ）により形成された上部電極３３とに
より構成されている。このキャパシタ３０では、下部電
極３１ａとして加工性に優れた遷移金属酸化物含有貴金
属薄膜を用いているので、下部電極３１ａを容易に微細
加工できることに加えて、遷移金属酸化物含有貴金属薄
膜は拡散防止層の役割も果たすため、別に拡散防止層お
よび接合層を必要としない。
【００３０】本実施の形態に係る電子薄膜材料のエッチ
ング方法によれば、ハロゲンガス（若しくはハロゲン化
ガス）と反応促進ガスとを組み合わせて遷移金属酸化物
含有貴金属薄膜のエッチングを行うようにしたので、エ
ッチング速度が速くなり微細加工が可能になる。そのた
め反応室の側壁への付着物も大幅に低減させることがで
きる。また、この方法を不揮発性メモリの拡散防止層や
誘電体キャパシタの下部電極を形成する際に適用するこ
とにより、高集積誘電体デバイスを作製することが可能
になる。
ング方法によれば、ハロゲンガス（若しくはハロゲン化
ガス）と反応促進ガスとを組み合わせて遷移金属酸化物
含有貴金属薄膜のエッチングを行うようにしたので、エ
ッチング速度が速くなり微細加工が可能になる。そのた
め反応室の側壁への付着物も大幅に低減させることがで
きる。また、この方法を不揮発性メモリの拡散防止層や
誘電体キャパシタの下部電極を形成する際に適用するこ
とにより、高集積誘電体デバイスを作製することが可能
になる。
【００３１】
【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について説明
する。なお、以下の実施例においては、遷移金属酸化物
含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）をエッチングする
場合について説明する。
する。なお、以下の実施例においては、遷移金属酸化物
含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）をエッチングする
場合について説明する。
【００３２】（第１の実施例）本実施例では、まず、シ
リコン基板上にスパッタリング法によって遷移金属酸化
物含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成し、これ
を平行平板型リアクティブエッチング装置の基板ホルダ
上に用意した。
リコン基板上にスパッタリング法によって遷移金属酸化
物含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成し、これ
を平行平板型リアクティブエッチング装置の基板ホルダ
上に用意した。
【００３３】次いで、高周波電源の出力を７５Ｗとし
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）を導入した。このときのガスの
流量はそれぞれ５０ｓｃｃｍ，２．９ｓｃｃｍとし、エ
ッチング圧力を３０ｍＴｏｒｒとなるように調節して遷
移金属酸化物含有貴金属薄膜のエッチングを行った。
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）を導入した。このときのガスの
流量はそれぞれ５０ｓｃｃｍ，２．９ｓｃｃｍとし、エ
ッチング圧力を３０ｍＴｏｒｒとなるように調節して遷
移金属酸化物含有貴金属薄膜のエッチングを行った。
【００３４】上述の方法で行ったエッチングにおいて
は、８．８ｎｍ／分というエッチング速度が得られた。
一方、比較例として、実施例１と同一の膜について、同
一の手法を用いてアルゴンガスのみを導入してエッチン
グを行ったところ、７．８ｎｍ／分のエッチング速度で
あった。
は、８．８ｎｍ／分というエッチング速度が得られた。
一方、比較例として、実施例１と同一の膜について、同
一の手法を用いてアルゴンガスのみを導入してエッチン
グを行ったところ、７．８ｎｍ／分のエッチング速度で
あった。
【００３５】これらの結果より、塩素によりエッチング
が促進されていることが分かった。すなわち、アルゴン
をスパッタリングすることにより薄膜表面から励起状態
で脱離したハフニウム原子が塩素と反応して塩化ハフニ
ウム（ＨｆＣｌ4 ）となり、この塩化ハフニウムが昇華
していることが分かった。
が促進されていることが分かった。すなわち、アルゴン
をスパッタリングすることにより薄膜表面から励起状態
で脱離したハフニウム原子が塩素と反応して塩化ハフニ
ウム（ＨｆＣｌ4 ）となり、この塩化ハフニウムが昇華
していることが分かった。
【００３６】（第２の実施例）本実施例では、まず、ス
パッタリング法によってシリコン基板上に遷移金属酸化
物含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成した後、
この基板を平行平板型リアクティブエッチング装置の基
板ホルダ上に用意した。
パッタリング法によってシリコン基板上に遷移金属酸化
物含有貴金属薄膜（Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15）を形成した後、
この基板を平行平板型リアクティブエッチング装置の基
板ホルダ上に用意した。
【００３７】次いで、高周波電源の出力を７５Ｗとし
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）を導入した。このときのガスの
流量はそれぞれ３３ｓｃｃｍ，２０ｓｃｃｍとし、圧力
を３０ｍＴｏｒｒとなるように調節して、シリコン基板
を３００℃に加熱した後、遷移金属酸化物含有貴金属薄
膜のエッチングを行った。
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）を導入した。このときのガスの
流量はそれぞれ３３ｓｃｃｍ，２０ｓｃｃｍとし、圧力
を３０ｍＴｏｒｒとなるように調節して、シリコン基板
を３００℃に加熱した後、遷移金属酸化物含有貴金属薄
膜のエッチングを行った。
【００３８】上述の方法で行ったエッチングにおいて
は、１０．０ｎｍ／分というエッチング速度が得られ
た。一方、比較例として、実施例２と同一の膜につい
て、同一の放電条件およびガス流量で、基板を加熱しな
いでエッチングを行ったところ、４．９ｎｍ／分のエッ
チング速度であった。これは、基板を加熱した場合に
は、プラズマ照射に加えて基板加熱を施すことにより、
薄膜表面が塩化ハフニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華温度に
達することによりエッチングが促進されたためであると
考えられる。また、薄膜がイリジウム（Ｉｒ）膜の場合
には、基板加熱を行ってもエッチング促進効果は観測さ
れなかった。
は、１０．０ｎｍ／分というエッチング速度が得られ
た。一方、比較例として、実施例２と同一の膜につい
て、同一の放電条件およびガス流量で、基板を加熱しな
いでエッチングを行ったところ、４．９ｎｍ／分のエッ
チング速度であった。これは、基板を加熱した場合に
は、プラズマ照射に加えて基板加熱を施すことにより、
薄膜表面が塩化ハフニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華温度に
達することによりエッチングが促進されたためであると
考えられる。また、薄膜がイリジウム（Ｉｒ）膜の場合
には、基板加熱を行ってもエッチング促進効果は観測さ
れなかった。
【００３９】以上の結果から、基板を加熱して塩化ハフ
ニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華温度に達すると、塩化ハフ
ニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華がより促進されることが分
かった。
ニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華温度に達すると、塩化ハフ
ニウム（ＨｆＣｌ4 ）の昇華がより促進されることが分
かった。
【００４０】（第３の実施例）本実施例では、まず、誘
電体キャパシタを用意した。すなわち、表面酸化膜を除
去したシリコン基板上に、膜厚２０ｎｍのチタン（Ｔ
ｉ）膜をスパッタリング法で蒸着して接合層を形成した
のち、同じくスパッタリング法により拡散防止層として
の膜厚１００ｎｍのＩｒ80Ｈｆ5 Ｏ15（組成は原子％）
膜と下部電極としての膜厚２０ｎｍのイリジウム（Ｉ
ｒ）膜を成膜した。次いで、このＩｒ膜の上にＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 膜をゾルーゲル法により成膜して、層状ペ
ロブスカイト型構造を有する強誘電体層を形成した。こ
の成膜は、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 の原料溶液を回転塗布
して塗膜を成膜したのち、塗膜を乾燥させ、赤外線アニ
ール炉内で酸素雰囲気中において７６０℃の温度で３０
分間加熱してＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing)を行い
ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 を結晶化させる方法で行った。所
望の膜厚を得るために、上記の回転塗布、乾燥および加
熱の各工程をこの順序で２回繰り返して行い、更に、酸
素雰囲気中において８００℃で１時間加熱してＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 の結晶化を促進させ、膜厚１２０ｎｍのＳ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜を得た。続いて、スパッタリング
法により膜厚１００ｎｍのＲｕ（ルテニウム）膜を上部
電極として成膜した。そののち、酸素雰囲気中において
５００℃で３０分間加熱して、上部電極と強誘電体膜と
の密着性を向上させた。その際、Ｒｕ膜は部分的に酸化
されて酸化ルテニウム（ＲｕＯ）に変化した。
電体キャパシタを用意した。すなわち、表面酸化膜を除
去したシリコン基板上に、膜厚２０ｎｍのチタン（Ｔ
ｉ）膜をスパッタリング法で蒸着して接合層を形成した
のち、同じくスパッタリング法により拡散防止層として
の膜厚１００ｎｍのＩｒ80Ｈｆ5 Ｏ15（組成は原子％）
膜と下部電極としての膜厚２０ｎｍのイリジウム（Ｉ
ｒ）膜を成膜した。次いで、このＩｒ膜の上にＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 膜をゾルーゲル法により成膜して、層状ペ
ロブスカイト型構造を有する強誘電体層を形成した。こ
の成膜は、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 の原料溶液を回転塗布
して塗膜を成膜したのち、塗膜を乾燥させ、赤外線アニ
ール炉内で酸素雰囲気中において７６０℃の温度で３０
分間加熱してＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing)を行い
ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 を結晶化させる方法で行った。所
望の膜厚を得るために、上記の回転塗布、乾燥および加
熱の各工程をこの順序で２回繰り返して行い、更に、酸
素雰囲気中において８００℃で１時間加熱してＳｒＢｉ
2 Ｔａ2 Ｏ9 の結晶化を促進させ、膜厚１２０ｎｍのＳ
ｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜を得た。続いて、スパッタリング
法により膜厚１００ｎｍのＲｕ（ルテニウム）膜を上部
電極として成膜した。そののち、酸素雰囲気中において
５００℃で３０分間加熱して、上部電極と強誘電体膜と
の密着性を向上させた。その際、Ｒｕ膜は部分的に酸化
されて酸化ルテニウム（ＲｕＯ）に変化した。
【００４１】このようにして形成したキャパシタ構造上
にＳＯＧ（Spin On Glass ）膜を１μｍ成膜し、さらに
その上にフォトレジストを１μｍ成膜した。次いで、フ
ォトレジスト膜のパターン形成を行ったのち、ＳＯＧ膜
のエッチングを行い、フォトレジスト膜を除去してＲｕ
Ｏ膜が部分的にＳＯＧ膜に被覆されるようにした。この
エッチングは、平行平板型リアクティブエッチング装置
を用いて、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガス
を、ハロゲン化ガスとして四フッ化メタン（ＣＦ4 ）ガ
スをそれぞれ流量３０ｓｃｃｍで導入して行った。な
お、投入電力は７５Ｗ、エッチング圧力は３０ｍＴｏｒ
ｒとした。
にＳＯＧ（Spin On Glass ）膜を１μｍ成膜し、さらに
その上にフォトレジストを１μｍ成膜した。次いで、フ
ォトレジスト膜のパターン形成を行ったのち、ＳＯＧ膜
のエッチングを行い、フォトレジスト膜を除去してＲｕ
Ｏ膜が部分的にＳＯＧ膜に被覆されるようにした。この
エッチングは、平行平板型リアクティブエッチング装置
を用いて、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガス
を、ハロゲン化ガスとして四フッ化メタン（ＣＦ4 ）ガ
スをそれぞれ流量３０ｓｃｃｍで導入して行った。な
お、投入電力は７５Ｗ、エッチング圧力は３０ｍＴｏｒ
ｒとした。
【００４２】続いて、このようにしてパターン形成を行
ったＳＯＧ膜をマスクとしてＲｕＯ膜のエッチングを行
った。このエッチングは、先のエッチングと同一の平行
平板型リアクティブエッチング装置を用いて同じ条件で
行った。但し、エッチングガスには酸素（Ｏ2 ）と塩素
（Ｃｌ2 ）とを用い、流量はそれぞれ５０ｓｃｃｍ，５
ｓｃｃｍとした。
ったＳＯＧ膜をマスクとしてＲｕＯ膜のエッチングを行
った。このエッチングは、先のエッチングと同一の平行
平板型リアクティブエッチング装置を用いて同じ条件で
行った。但し、エッチングガスには酸素（Ｏ2 ）と塩素
（Ｃｌ2 ）とを用い、流量はそれぞれ５０ｓｃｃｍ，５
ｓｃｃｍとした。
【００４３】更に、再度フォトレジストを２μｍ成膜し
てパターン形成したのち、同じ装置を用い、第１の実施
例と同一の条件でＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜のエッチング
を行った。すなわち、高周波電源の出力を７５Ｗとし
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）をそれぞれ流量５０ｓｃｃｍ，
２．９ｓｃｃｍで導入すると共に、エッチング圧力を３
０ｍＴｏｒｒとなるように調節してエッチングを行っ
た。
てパターン形成したのち、同じ装置を用い、第１の実施
例と同一の条件でＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 膜のエッチング
を行った。すなわち、高周波電源の出力を７５Ｗとし
て、反応促進ガスとしてアルゴン（Ａｒ）、ハロゲンガ
スとして塩素（Ｃｌ2 ）をそれぞれ流量５０ｓｃｃｍ，
２．９ｓｃｃｍで導入すると共に、エッチング圧力を３
０ｍＴｏｒｒとなるように調節してエッチングを行っ
た。
【００４４】そののち、同じ装置を用い、同じ条件でＩ
ｒ膜，Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15膜およびＴｉ膜を順次エッチン
グした。最後にフォトレジスト膜を除去することにより
強誘電体キャパシタ構造を完成させた。
ｒ膜，Ｉｒ80Ｈｆ5 Ｏ15膜およびＴｉ膜を順次エッチン
グした。最後にフォトレジスト膜を除去することにより
強誘電体キャパシタ構造を完成させた。
【００４５】このようにして作製されたキャパシタ中の
貴金属Ｉｒ膜の厚さは、従来の貴金属のみからなる電極
を用いたキャパシタ中のＩｒ膜の厚さの５分の１〜１０
分の１程度であり非常に薄い。従って、エッチング過程
において懸念されるダストの発生は極めて少なくなり、
エッチング時の室内のクリーン度は格段に向上する。
貴金属Ｉｒ膜の厚さは、従来の貴金属のみからなる電極
を用いたキャパシタ中のＩｒ膜の厚さの５分の１〜１０
分の１程度であり非常に薄い。従って、エッチング過程
において懸念されるダストの発生は極めて少なくなり、
エッチング時の室内のクリーン度は格段に向上する。
【００４６】なお、上記実施例においては、イリジウム
とハフニウムと酸素とからなる遷移金属酸化物含有貴金
属をエッチングした場合について説明したが、一般に、
第１の元素と第２の元素と酸素とからなる電子薄膜材料
膜（第１の元素は白金，イリジウム，ルテニウム，ロジ
ウムおよびパラジウムからなる群のうちの少なくとも１
種、第２の元素はハフニウム，ジルコニウムおよびチタ
ンからなる群のうちの少なくとも１種）についても上記
実施例と同様の結果を得ることができる。
とハフニウムと酸素とからなる遷移金属酸化物含有貴金
属をエッチングした場合について説明したが、一般に、
第１の元素と第２の元素と酸素とからなる電子薄膜材料
膜（第１の元素は白金，イリジウム，ルテニウム，ロジ
ウムおよびパラジウムからなる群のうちの少なくとも１
種、第２の元素はハフニウム，ジルコニウムおよびチタ
ンからなる群のうちの少なくとも１種）についても上記
実施例と同様の結果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子材
料のエッチング方法によれば、遷移金属酸化物含有貴金
属をハロゲンガスまたはハロゲン化ガスと反応促進ガス
とを組み合わせて用いてエッチングを行うようにしたの
で、エッチング速度が高まりかつ容易に微細加工を行う
ことができ、よって貴金属のみからなる電極では困難で
あった高集積誘電体デバイスの製造が可能になるという
効果を奏する。
料のエッチング方法によれば、遷移金属酸化物含有貴金
属をハロゲンガスまたはハロゲン化ガスと反応促進ガス
とを組み合わせて用いてエッチングを行うようにしたの
で、エッチング速度が高まりかつ容易に微細加工を行う
ことができ、よって貴金属のみからなる電極では困難で
あった高集積誘電体デバイスの製造が可能になるという
効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係るエッチング方法を
適用する強誘電体メモリの構成を表す断面図である。
適用する強誘電体メモリの構成を表す断面図である。
【図２】図１の強誘電体メモリのキャパシタの他の構成
を表す断面図である。
を表す断面図である。
【図３】従来の強誘電体メモリの構成を表す断面図であ
る。
る。
１０…ｐ型シリコン基板、１１…フィールド酸化膜、１
２…ゲート絶縁膜、１３…層間絶縁膜、１４，１５…コ
ンタクトホール、１６…プラグ層、２１…ｎ+型ソース
領域、２２…ｎ+ 型ドレイン領域、２３…ゲート電極、
３１…下部電極、３２…強誘電体層、３３…上部電極、
３４…拡散防止層、３５…接合層
２…ゲート絶縁膜、１３…層間絶縁膜、１４，１５…コ
ンタクトホール、１６…プラグ層、２１…ｎ+型ソース
領域、２２…ｎ+ 型ドレイン領域、２３…ゲート電極、
３１…下部電極、３２…強誘電体層、３３…上部電極、
３４…拡散防止層、３５…接合層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 27/108 Ｈ０１Ｌ 29/78 ３７１ 21/8242 21/8247 29/788 29/792
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の元素と第２の元素と酸素（０）と
を含むと共に、第１の元素は白金（Ｐｔ），イリジウム
（Ｉｒ），ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）およ
びパラジウム（Ｐｄ）からなる群のうちの少なくとも１
種であり、かつ第２の元素はハフニウム（Ｈｆ），ジル
コニウム（Ｚｒ）およびチタン（Ｔｉ）からなる群のう
ちの少なくとも１種を含む電子薄膜材料をエッチングす
る方法であって、 エッチングガスとして、ハロゲンガス若しくはハロゲン
化ガスと反応促進ガスとを含むガスを用いることを特徴
とする電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項２】 前記反応促進ガスとして、ヘリウム（Ｈ
ｅ），ネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ）およびクリプ
トン（Ｋｒ），酸素（Ｏ2 ）および窒素（Ｎ2 ）からな
る群のうちの少なくとも１種を用いることを特徴とする
請求項１記載の電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項３】 前記ハロゲンガス若しくはハロゲン化ガ
スとして、フッ素（Ｆ2 ），塩素（Ｃｌ2 ），臭素（Ｂ
ｒ2 ），臭化水素（ＨＢｒ），トリフルオロブロモメタ
ン（ＣＢｒＦ3 ），クロロフルオロカーボン（ＣＨ
Ｆ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ10，ＣＨ3
Ｃｌ，ＣＨＣｌ3 ，ＣＣｌ4 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＣＣｌ3
Ｆ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ4 ，Ｃ2 Ｃｌ2 Ｆ3 ），六フッ化硫黄
（ＳＦ6 ），三フッ化窒素（ＮＦ3 ），三塩化ホウ素
（ＢＣｌ3 ）および四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）からな
る群のうちの少なくとも１種を用いることを特徴とする
請求項１記載の電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項４】 前記電子薄膜材料として、第１の元素を
Ａ，第２の元素をＢとし、かつａ，ｂ，ｃをそれぞれ原
子％で表した組成比としたとき、組成式がＡａＢｂＯｃ
（但し，９０≧ａ≧６０，１５≧ｂ≧２，４≦ｃ，ａ＋
ｂ＋ｃ＝１００）であるものを用いることを特徴とする
請求項１記載の電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項５】 前記電子薄膜材料が誘電体キャパシタに
おける下部電極として形成されるものであることを特徴
とする請求項４記載の電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項６】 前記電子薄膜材料が不揮発性メモリにお
けるトランジスタの不純物層上に形成されるシリコン
（Ｓｉ）またはタングステン（Ｗ）により形成されたプ
ラグ層とキャパシタの下部電極との間に形成される反応
防止層として形成されるものであることを特徴とする請
求項４記載の電子薄膜材料のエッチング方法。 - 【請求項７】 薄膜が形成された基板を反応ガスを含有
する雰囲気中で加熱することを特徴とする請求項１記載
の電子薄膜材料のエッチング方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151200A JPH10340893A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 電子薄膜材料のエッチング方法 |
| KR1019980021084A KR19990006752A (ko) | 1997-06-09 | 1998-06-08 | 전자 재료 박막의 식각 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151200A JPH10340893A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 電子薄膜材料のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340893A true JPH10340893A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15513438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9151200A Pending JPH10340893A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 電子薄膜材料のエッチング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340893A (ja) |
| KR (1) | KR19990006752A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000049650A1 (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-24 | Applied Materials, Inc. | Iridium etching methods for anisotrophic profile |
| JP2001358133A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-26 | Sharp Corp | 非クロロフルオロカーボンであるフッ素化学物質を用いて異方性プラズマエッチングを行う方法 |
| US6465321B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-10-15 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of forming a storage node in a semiconductor device |
| WO2003012850A1 (en) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Motorola, Inc. | Selective metal oxide removal |
| US6541380B2 (en) | 2001-07-24 | 2003-04-01 | Applied Materials Inc. | Plasma etching process for metals and metal oxides, including metals and metal oxides inert to oxidation |
| KR100495913B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2005-06-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자 제조 방법 |
| JP2006294845A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエッチング方法およびその装置 |
| KR100880109B1 (ko) * | 2001-08-08 | 2009-01-21 | 애질런트 테크놀로지스, 인크. | 내장된 강유전성 소자의 제조공정을 위한 오염 제어법 |
| KR100898897B1 (ko) | 2007-02-16 | 2009-05-27 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 그 형성방법 |
| WO2012140887A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | 不揮発性記憶素子およびその製造方法 |
| US9171854B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices including variable width floating gates |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541385B2 (en) * | 2001-05-14 | 2003-04-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method for plasma etching of Ir-Ta-O electrode and for post-etch cleaning |
| JP5297615B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2013-09-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ドライエッチング方法 |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP9151200A patent/JPH10340893A/ja active Pending
-
1998
- 1998-06-08 KR KR1019980021084A patent/KR19990006752A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265318B1 (en) | 1998-01-13 | 2001-07-24 | Applied Materials, Inc. | Iridium etchant methods for anisotropic profile |
| WO2000049650A1 (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-24 | Applied Materials, Inc. | Iridium etching methods for anisotrophic profile |
| US6465321B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-10-15 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of forming a storage node in a semiconductor device |
| JP2001358133A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-26 | Sharp Corp | 非クロロフルオロカーボンであるフッ素化学物質を用いて異方性プラズマエッチングを行う方法 |
| KR100495913B1 (ko) * | 2000-12-30 | 2005-06-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자 제조 방법 |
| US6541380B2 (en) | 2001-07-24 | 2003-04-01 | Applied Materials Inc. | Plasma etching process for metals and metal oxides, including metals and metal oxides inert to oxidation |
| CN1305117C (zh) * | 2001-07-26 | 2007-03-14 | 飞思卡尔半导体公司 | 金属氧化物的选择去除 |
| WO2003012850A1 (en) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Motorola, Inc. | Selective metal oxide removal |
| US6818493B2 (en) | 2001-07-26 | 2004-11-16 | Motorola, Inc. | Selective metal oxide removal performed in a reaction chamber in the absence of RF activation |
| KR100880109B1 (ko) * | 2001-08-08 | 2009-01-21 | 애질런트 테크놀로지스, 인크. | 내장된 강유전성 소자의 제조공정을 위한 오염 제어법 |
| JP2006294845A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエッチング方法およびその装置 |
| KR100898897B1 (ko) | 2007-02-16 | 2009-05-27 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 그 형성방법 |
| US8614125B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-12-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory devices and methods of forming the same |
| US9159914B2 (en) | 2007-02-16 | 2015-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Nonvolatile memory devices and methods of forming the same |
| WO2012140887A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | 不揮発性記憶素子およびその製造方法 |
| CN103460383A (zh) * | 2011-04-14 | 2013-12-18 | 松下电器产业株式会社 | 非易失性存储元件及其制造方法 |
| US20140024197A1 (en) * | 2011-04-14 | 2014-01-23 | Yoshio Kawashima | Nonvolatile storage element and method of manufacturing thereof |
| JPWO2012140887A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2014-07-28 | パナソニック株式会社 | 不揮発性記憶素子およびその製造方法 |
| JP5636092B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2014-12-03 | パナソニック株式会社 | 不揮発性記憶素子およびその製造方法 |
| US8921200B2 (en) | 2011-04-14 | 2014-12-30 | Panasonic Corporation | Nonvolatile storage element and method of manufacturing thereof |
| US9171854B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor devices including variable width floating gates |
| US9373513B2 (en) | 2012-11-16 | 2016-06-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of manufacturing semiconductor devices including variable width floating gates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990006752A (ko) | 1999-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5728603A (en) | Method of forming a crystalline ferroelectric dielectric material for an integrated circuit | |
| JP2802262B2 (ja) | 半導体素子のキャパシター製造方法 | |
| JPH1154718A (ja) | 低温処理により安定化される金属酸化膜からなる緩衝膜を具備した集積回路装置及びその製造方法 | |
| JPH10326755A (ja) | 酸素を使用して優先配向された白金薄膜を形成する方法と、その形成方法により製造された素子 | |
| JPH10340893A (ja) | 電子薄膜材料のエッチング方法 | |
| JP2001203330A (ja) | 半導体素子のキャパシターの製造方法 | |
| JP2000138349A (ja) | 半導体記憶装置の製造方法 | |
| JP3419665B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20020083772A (ko) | 반도체소자의 캐패시터 및 그 제조방법 | |
| JPH11111701A (ja) | 構造化方法 | |
| US7078309B2 (en) | Methods for producing a structured metal layer | |
| JP2886524B2 (ja) | 半導体素子のコンデンサの製造方法 | |
| JP4037770B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2003273330A (ja) | 容量素子の製造方法 | |
| KR20000067642A (ko) | 강유전체 캐패시터 구조체의 건식식각 방법 | |
| JP4223248B2 (ja) | 半導体素子の誘電膜形成方法 | |
| JP2001036042A (ja) | 誘電体素子とその製造方法及び半導体装置 | |
| JP2003163284A (ja) | 半導体素子のキャパシタ及びその製造方法 | |
| JP2006060203A (ja) | ＦｅＲＡＭ用途のためのＰｔ／ＰＧＯエッチングプロセス | |
| US6495415B2 (en) | Method for fabricating a patterned layer | |
| KR100474589B1 (ko) | 캐패시터제조방법 | |
| JP2004214601A (ja) | 強誘電体メモリ素子のキャパシタ形成方法 | |
| JP4917273B2 (ja) | 半導体素子のキャパシタ製造方法 | |
| KR100384847B1 (ko) | 캐패시터의 제조 방법 | |
| KR100470166B1 (ko) | 강유전체 메모리 소자의 제조 방법 |