WO2014157735A1 - 平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法 - Google Patents

平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014157735A1
WO2014157735A1 PCT/JP2014/059697 JP2014059697W WO2014157735A1 WO 2014157735 A1 WO2014157735 A1 WO 2014157735A1 JP 2014059697 W JP2014059697 W JP 2014059697W WO 2014157735 A1 WO2014157735 A1 WO 2014157735A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
gcib
nitrogen
substrate
irradiated
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/059697
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
謙一 原
豊田　紀章
山田　公
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
公立大学法人兵庫県立大学
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社, 公立大学法人兵庫県立大学 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Publication of WO2014157735A1 publication Critical patent/WO2014157735A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/01—Manufacture or treatment
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/32115—Planarisation
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32131—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by physical means only

Definitions

  • the present invention relates to a planarization method, a substrate processing system, and a memory manufacturing method for planarizing a Ru film included in a memory.
  • MRAM Magnetic Resistive Random Access Memory
  • MTJ Magnetic Tunnel Junction
  • An MTJ element is composed of an insulating film, for example, an MgO film, and two ferromagnetic films, for example, a CoFeB film, facing each other with the MgO film interposed therebetween.
  • an insulating film for example, an MgO film
  • two ferromagnetic films for example, a CoFeB film
  • the MTJ element 100 is formed on the metal film 104, but both the MgO film 102 and the CoFeB films 101 and 103 are extremely thin films.
  • the flatness of the metal film 104 needs to be improved because the flatness deteriorates due to the influence of surface irregularities.
  • GCIB Gas Cluster Ion Beam
  • gas cluster ion beam gas cluster ion beam
  • GCIB is a method in which a gas is blown toward a vacuum atmosphere to form a cluster of molecules constituting the gas, the cluster is ionized, and the ionized cluster is accelerated by a bias voltage to collide with a wafer (for example, , See Patent Document 1).
  • a bias voltage for example, a wafer
  • a rare gas having a large atomic weight for example, argon (Ar) gas is used.
  • the metal film 104 is made of Ru, which is a difficult-to-etch noble metal, it is still difficult to sputter and etch the convex portions of the metal film 104 even if GCIB of argon gas having a large atomic weight is used. It is difficult to flatten 104.
  • An object of the present invention is to provide a planarization method, a substrate processing system, and a memory manufacturing method capable of planarizing a Ru film formed as a constituent film of a memory.
  • a planarizing method is characterized in that a Ru film formed as a memory constituent film is irradiated on a substrate with a GCIB (gas cluster ion beam) of nitrogen. Is provided.
  • the substrate is preferably heated before the Ru film is irradiated with the GCIB of nitrogen.
  • the memory is an MRAM (magnetoresistance memory) having an MTJ (magnetic tunnel junction) element, and the formed Ru film is irradiated with the GCIB of nitrogen before the MTJ element is formed.
  • MRAM magnetoresistance memory
  • MTJ magnetic tunnel junction
  • the GCIB of nitrogen is preferably generated by accelerating a cluster of nitrogen gas at an acceleration voltage of 20 kV or less.
  • the GCIB of nitrogen is preferably generated by ionizing a cluster of nitrogen gas at an ionization voltage of 100 V or more.
  • a substrate processing system including a film forming apparatus having a film forming process chamber for forming a Ru film on a substrate and a GCIB irradiation apparatus for irradiating GCIB of nitrogen. Then, the GCIB irradiation apparatus provides a substrate processing system characterized in that the formed Ru film is irradiated with the GCIB of nitrogen.
  • the film formation apparatus and the GCIB irradiation apparatus are disposed apart from each other in the atmosphere, and after the film formation processing chamber forms the Ru film on the substrate, the substrate is removed from the film formation apparatus. It is preferable that the substrate is carried out and the substrate is conveyed in the atmosphere and carried into the GCIB irradiation apparatus.
  • the substrate is unloaded from the GCIB irradiation apparatus, and the substrate is conveyed in the atmosphere and loaded into the film forming apparatus. It is preferable.
  • a heat treatment chamber for heating the substrate is further provided, and the heat treatment chamber heats the substrate after the formation of the Ru film and before the irradiation of GCIB of nitrogen to the Ru film. Is preferred.
  • a Ru film forming step for forming a Ru film on the substrate, and a flattening step for flattening the Ru film. Then, there is provided a method for manufacturing a memory, characterized in that the formed Ru film is irradiated with GCIB of nitrogen.
  • the method further includes an MTJ element forming step of forming an MTJ element on the Ru film, and the planarizing step is executed before the MTJ element forming step.
  • the Ru film since the GCIB of nitrogen is irradiated to the Ru film formed as a constituent film of the memory, the Ru film can be flattened.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a substrate processing system according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows schematically the structure of the planarization process module in FIG. It is sectional drawing which shows schematically the structure of the GCIB irradiation apparatus in FIG. It is a figure for demonstrating a mode when an argon gas cluster collides with a noble metal film. It is a figure for demonstrating a mode when a nitrogen gas cluster collides with a noble metal film. It is a graph which shows the flatness of the Ru film
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a substrate processing system according to the present embodiment.
  • a substrate processing system 10 includes a film forming apparatus 12 having a plurality of film forming processing modules 11 (film forming processing chambers) for performing a film forming process on a wafer W and a wafer W subjected to the film forming process. And a planarization processing module 13 (GCIB irradiation apparatus) for performing the conversion processing.
  • the film forming apparatus 12 and the planarization processing module 13 are arranged apart from each other in an air atmosphere clean room.
  • the film forming apparatus 12 is a loader for unloading a wafer W from a container for storing a plurality of wafers W (indicated by broken lines in the drawing), for example, a FOUP (Front Opening Unified Pod) 14 in addition to the plurality of film forming modules 11.
  • the loader module 15 includes a substantially rectangular parallelepiped transfer chamber that is open to the atmosphere.
  • the loader module 15 includes a load port 18 into which the FOUP 14 can be mounted.
  • the wafer W is loaded into and unloaded from the FOUP 14 mounted in the load port 18.
  • a transfer arm 19 (shown by a broken line in the figure) is provided inside the transfer chamber.
  • a plurality of film forming modules 11 are arranged radially and connected around the transfer module 16, and the transfer module 16 has a transfer chamber whose inside is decompressed, and a transfer arm 20 arranged inside the transfer chamber.
  • Each wafer W is transferred between each film forming module 11, planarization module 13, and each load lock module 17 (indicated by a broken line in the figure).
  • the load lock module 17 includes a standby chamber in which the inside can be switched between an atmospheric pressure environment and a decompression environment, and the transfer arm 19 of the loader module 15 and the transfer arm 20 of the transfer module 16 deliver the wafers W via the load lock module 17. I do.
  • Each film forming module 11 has a processing chamber whose inside is depressurized.
  • the wafer W is housed in a single wafer and a film forming process is performed on the wafer W by sputtering of plasma generated in the processing chamber.
  • the substrate processing system 10 includes a control unit 26.
  • the control unit 26 controls the operation of each component of the substrate processing system 10 according to a program that realizes a desired recipe, for example, and corresponds to a desired recipe for each wafer W. Apply the process.
  • the control unit 26 is connected to the loader module 15 and the planarization processing module 13, but the control unit 26 may be connected to any component in the substrate processing system 10.
  • Such a component may include the control unit 26, and the control unit 26 may be configured as an external server installed at a location different from the substrate processing system 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the planarization module in FIG.
  • the planarization processing module 13 disposed away from the film forming apparatus 12 includes a processing chamber 21 that accommodates a wafer W, a mounting table 22 that is disposed below the processing chamber 21, and the mounting table.
  • An electrostatic chuck 23 mounted on the upper surface of the mounting table 22 for electrostatically attracting the wafer W, an arm unit 24 for separating the electrostatic chuck 23 from the mounting table 22 together with the electrostatically attracted wafer W, and a processing chamber 21 And a GCIB irradiation device 25 that irradiates GCIB of nitrogen substantially horizontally.
  • the arm unit 24 moves the electrostatic chuck 23 away from the mounting table 22 so that the electrostatically attracted wafer W faces the GCIB irradiation device 25, and the GCIB irradiation device 25 moves to the opposite wafer W. Irradiate with GCIB of nitrogen.
  • the electrostatic chuck 23 incorporates a refrigerant channel and a heater (both not shown), and can cool the electrostatically attracted wafer W while heating the wafer W.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the GCIB irradiation apparatus in FIG.
  • the GCIB irradiation device 25 includes a cylindrical main body 29 that is disposed substantially horizontally and whose inside is decompressed, a nozzle 30 that is disposed at one end of the main body 29, a plate-shaped skimmer 31, and an ionizer. 32, an accelerator 33, a permanent magnet 34, and an aperture plate 35.
  • the nozzle 30 is disposed along the horizontal central axis of the main body 29, and, for example, nitrogen gas is ejected along the central axis.
  • the skimmer 31 is disposed so as to cover a cross section in the main body 29, and a central portion protrudes toward the nozzle 30 along the central axis of the main body 29, and has a narrow hole 36 at the top of the protruding portion.
  • the aperture plate 35 is also arranged so as to cover the cross section in the main body 29, has an aperture hole 37 in a portion corresponding to the central axis of the main body 29, and the other end of the main body 29 is also in a portion corresponding to the central axis of the main body 29.
  • An aperture hole 38 is provided.
  • the ionizer 32, the accelerator 33, and the permanent magnet 34 are all disposed so as to surround the central axis of the main body 29, and the ionizer 32 emits electrons toward the central axis of the main body 29 by heating the built-in filament.
  • the voltage applied to the ionizer 32 for heating the filament is hereinafter referred to as “ionization voltage”, and the voltage applied to the accelerator 33 for generating a potential difference is hereinafter referred to as “acceleration voltage”.
  • the nozzle 30, skimmer 31, ionizer 32, accelerator 33, aperture plate 35, and permanent magnet 34 are arranged from one end side (left side in the figure) to the other end side (right side in the figure) of the main body 29. Arranged in order.
  • the skimmer 31 selects only the nitrogen gas cluster 39 moving along the central axis of the main body 29 among the plurality of nitrogen gas clusters 39 by the narrow holes 36, and the ionizer 32 moves the nitrogen gas cluster moving along the central axis of the main body 29.
  • the nitrogen gas cluster 39 is ionized by making electrons collide with 39, the accelerator 33 accelerates the ionized nitrogen gas cluster 39 to the other end side of the main body 29 due to a potential difference, and the aperture plate 35 is accelerated by the aperture hole 37.
  • the permanent magnet 34 includes a relatively small nitrogen gas cluster 39 (containing monomers of ionized nitrogen molecules) by a magnetic field. )
  • the relatively large nitrogen gas cluster 39 is also affected by the magnetic field, but because the mass is large, the course is not changed by the magnetic force, and the movement continues along the central axis of the main body 29.
  • the relatively large nitrogen gas cluster 39 that has passed through the permanent magnet 34 passes through the aperture hole 38 at the other end of the main body 29, is injected out of the main body 29 as GCIB of nitrogen, and is irradiated toward the wafer W.
  • the present inventor applied GCIB of nitrogen and GCIB of nitrogen to a hard-to-etch noble metal film whose surface was polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing), for example, a Ta film, a Ru film, and a PtMn film.
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • a Ta film, a Ru film, and a PtMn film flatness deteriorates in all of the Ta film, Ru film and PtMn film when irradiated with GCIB of argon, while flatness occurs in all of the Ta film, Ru film and PtMn film when irradiated with GCIB of nitrogen. It was confirmed that the degree improved.
  • the present inventor has obtained the knowledge that even a difficult-to-etch noble metal film can be improved in flatness of the noble metal film by irradiation with GCIB of nitrogen.
  • the present inventors have found that the flatness of a difficult-to-etch noble metal film is deteriorated with GCIB of argon, but the flatness of the difficult-to-etch noble metal film is improved with GCIB of nitrogen as follows. I guessed that.
  • GCIB is a lateral type in which, when a gas cluster in the GCIB collides with a metal film or the like, molecules are scattered from the gas cluster along the surface of the metal film to positively sputter convex portions protruding from the surface.
  • the argon molecules have a relatively strong van der Waals force, and the argon molecules are in close contact with each other in the argon gas cluster 40. Therefore, as shown in FIG.
  • the cluster 40 collides with the noble metal film 41 the argon molecules are unlikely to scatter along the surface of the noble metal film 41. Instead, the argon gas cluster 40 is implanted into the surface of the noble metal film 41 as it is.
  • the noble metal film 41 is roughened by sputtering with the argon gas cluster 40, and the scattered noble metal atoms 42 are reattached to the surface of the noble metal film, thereby deteriorating the flatness of the noble metal 41.
  • the van der Waals force of the nitrogen molecule is weaker than the van der Waals force of the argon molecule, and each nitrogen molecule does not adhere so strongly in the nitrogen gas cluster 39. Therefore, as shown in FIG.
  • the nitrogen molecules 43 are likely to scatter along the surface of the noble metal film 41 when they collide with 41, and the scattered nitrogen molecules 43 positively sputter the convex portions protruding from the surface of the noble metal film 41.
  • the present inventors speculated that the reason why the nitrogen GCIB improves the flatness of the noble metal film is that the nitrogen GCIB composed of nitrogen molecules having weak van der Waals force has a strong lateral sputtering effect. .
  • the present inventor also confirmed the influence of the ionization voltage and acceleration voltage on the flatness of the Ru film when generating GCIB of nitrogen.
  • an acceleration voltage applied to the accelerator 33 of the GCIB irradiation device 25 Is measured at 5 kV, 10 kV, and 20 kV, and the measured flatness is indicated by “ ⁇ ” in the graph of FIG. 6 as an example.
  • the ionizer 32 of the GCIB irradiation apparatus 25 The flatness after irradiation was measured when the ionization voltage applied to was set to 50 V, 100 V, and 170 V, and the measured flatness was indicated by “ ⁇ ” in the graph of FIG. 7 as an example.
  • the flatness after irradiation when the acceleration voltage applied to the accelerator 33 is set to 5 kV, 10 kV, and 20 kV.
  • the measured flatness is indicated by “ ⁇ ” as a comparative example in the graph of FIG. 6, and the flatness after irradiation when the ionization voltage applied to the ionizer 32 is set to 50V, 100V and 170V.
  • the measured flatness was indicated by “ ⁇ ” in the graph of FIG. 7 as a comparative example.
  • the acceleration voltage is increased, the nitrogen gas cluster 39 is accelerated more than necessary, and the nitrogen gas cluster 39 collides with the Ru film before the nitrogen molecules are scattered along the surface of the Ru film.
  • the nitrogen gas cluster 39 is not accelerated more than necessary, and before the nitrogen gas cluster 39 collides with the Ru film, the nitrogen molecules 43 are removed from the nitrogen gas cluster 39. It was inferred to be scattered along the surface of the film.
  • the Ru film formed before forming the MTJ element is irradiated with nitrogen GCIB composed of nitrogen gas clusters 39 to form the Ru film. Flatten.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an MRAM to which the planarization method according to the present embodiment is applied. Although many MRAMs are formed on the surface of the wafer W, FIG. 8 shows one MRAM obtained by performing processing, for example, plasma etching, to remove unnecessary portions from the laminated structure of a plurality of metal films. Note that FIG. 10 described later is also shown in a state where unnecessary portions are deleted.
  • An MRAM is an electronic device having an MTJ element.
  • an oxide film is usually a ferromagnetic layer that is a fixed layer (with a fixed magnetization direction) and a free layer (with a free magnetization direction).
  • the structure is sandwiched between ferromagnetic layers, and the oxide film is usually made of AlOx or MgO, and the ferromagnetic layer is made of NiFe alloy, CoFe alloy, CoFeB alloy or the like.
  • an MRAM 44 (MRAM element) includes a Cu film 47 embedded in a SiO 2 film 46 formed on a silicon base 45 of a wafer W, a Ta film 48 formed on the Cu film 47, Ru film 49 formed on Ta film 48, Ta film 50 formed on Ru film 49, MTJ element 51 formed on Ta film 50, and MTJ element 51
  • the MTJ element 51 includes a MgO thin film 54 and two CoFeB thin films that are opposed to each other with the MgO thin film 54 interposed therebetween.
  • the MTJ element 51 has a Ta film 52 formed and a Ru film 53 formed on the Ta film 52. 55, 56.
  • the Cu film 47 to Ta film 50 constitute a lower electrode, and the Ta film 52 and the Ru film 53 constitute an upper electrode.
  • the Cu film 47 is formed by forming a groove in the SiO 2 film 46 by plasma etching or the like and then embedding Cu in the groove by plating or the like and polishing the surface of the embedded Cu by CMP. .
  • Each of the Ta film 48 to Ta film 50 and the Ta film 52 to CoFeB thin film 56 is formed by plasma sputtering in each film forming module 11.
  • the MgO thin film 54 is flattened, and the thickness of the MgO thin film 54 is preferably constant, for example, about 1 nm.
  • each film is in an amorphous state immediately after the film formation.
  • polycrystal growth proceeds in order to reduce the total energy in the Ru film 49, volume contraction and deformation occur, and the surface of the Ru film 49 becomes uneven.
  • the Ta film 50 is formed without removing the irregularities on the surface of the Ru film 49 caused by the progress of the polycrystalline growth, the Ta film 50 propagates the irregularities on the surface of the Ru film 49, and the MTJ element
  • the thin films 54 to 56 of 51 are also not flattened.
  • the GC film of nitrogen is irradiated to the Ru film 49 after the surface of the Ru film 49 is uneven due to the progress of polycrystalline growth and before the Ta film 50 is formed.
  • the unevenness of the Ru film 49 is removed by the strong lateral sputtering effect of the GCIB of nitrogen, and the surface of the Ru film 49 is flattened.
  • FIG. 9 is a flowchart of an MRAM manufacturing process to which the planarization method according to this embodiment is applied. This manufacturing process is executed by the control unit 26 controlling the operation of each component of the substrate processing system 10 according to a predetermined program.
  • the wafer W is carried into the film forming process module 11 of the film forming apparatus 12 to form a Cu film 47 embedded in the SiO 2 film 46, and further to another film forming process module 11.
  • the Ta film 48 and the Ru film 49 are formed by repeatedly carrying in and out (Step S901) (Ru film forming step).
  • step S902 the wafer W is unloaded from the film forming apparatus 12, and the wafer W is transferred in the clean room and loaded into the planarization processing module 13 (step S902).
  • the wafer W is electrostatically attracted to the electrostatic chuck 23, and the electrostatically attracted wafer W is cooled to, for example, room temperature or less, and is statically attached to the electrostatic chuck 23 by the arm unit 24.
  • the electroadsorbed wafer W is made to face the GCIB irradiation device 25, and the GCIB of nitrogen is irradiated from the GCIB irradiation device 25 toward the Ru film 49 of the wafer W.
  • the surface of the Ru film 49 has unevenness due to the polycrystalline growth.
  • nitrogen gas is generated.
  • the convex portions protruding from the surface of the Ru film 49 are positively sputtered and removed by the nitrogen molecules 43 scattered from the cluster 39 along the surface of the Ru film 49 (FIG. 10B), and (C) of FIG. ),
  • the Ru film 49 is planarized (step S903) (flattening step).
  • the arm unit 24 moves the electrostatic chuck 23 in the vertical direction and the depth direction in FIG. Let it scan.
  • the wafer W may be inclined with respect to the GCIB of nitrogen without facing the wafer W to the GCIB of nitrogen.
  • the wafer W is unloaded from the planarization processing module 13, transported in the clean room and loaded into the film forming apparatus 12 (step S ⁇ b> 904), and on the Ru film 49 flattened in the film forming processing module 11. Then, a Ta film 50 is formed to form a lower electrode (step S905).
  • the CoFeB thin film 55, the MgO thin film 54, and the CoFeB thin film 56 are sequentially formed in each film formation processing module 11 to form the MTJ element 51 (step S906). Further, in each film formation processing module 11, the Ta film 52 and The Ru film 53 is sequentially formed to form the upper electrode as shown in FIG. 10D (step S907), and this process is terminated.
  • the GCIB of nitrogen is irradiated to the Ru film 49 formed as the constituent film of the MRAM. Since the van der Waals force of the nitrogen molecules 43 is relatively small, when the GCIB of nitrogen is irradiated onto the Ru film 49, the nitrogen molecules 43 are likely to be scattered from the nitrogen gas cluster 39 along the surface of the Ru film 49. The scattered nitrogen molecules 43 positively sputter the projections protruding from the surface of the Ru film 49. Thereby, the Ru film 49 can be planarized.
  • the wafer W is unloaded from the film formation apparatus 12, and the wafer W is loaded in a clean room that is an atmospheric atmosphere. Since it is transported and carried into the planarization processing module 13, when the GCB of nitrogen is irradiated to the Ru film 49 on the wafer W in the planarization processing module 13, the Ru on the other wafer W in the deposition processing module 11.
  • the film 49 can be formed, and thus throughput can be improved.
  • the Ru film 49 is not oxidized in the air atmosphere, it is not necessary to consider the prevention of the oxidation of the Ru film 49 during the transfer of the wafer W from the film forming apparatus 12 to the planarization processing module 13.
  • the configuration can be simplified.
  • the Ru film 49 formed by sputtering progresses in polycrystalline growth from an amorphous state and has irregularities on the surface, the polycrystalline growth proceeds relatively slowly, so that the polycrystalline film does not grow completely. Meanwhile, when the GC film of nitrogen is irradiated onto the Ru film 49, polycrystalline growth proceeds even after the Ru film 49 is planarized, and there is a possibility that irregularities are generated again on the planarized surface.
  • the wafer W is unloaded from the film forming apparatus 12, and the wafer W is transported in a clean room that is an atmospheric atmosphere to perform a flattening process. Since it is carried into the module 13, the Ru film 49 is not immediately irradiated with GCIB of nitrogen. That is, the progress time of the polycrystalline growth of the Ru film 49 can be gained by transferring and carrying the wafer W, and the polycrystalline film of the Ru film 49 is saturated before the planarization processing module 13 is irradiated with GCIB of nitrogen. It can be expected that the surface of the planarized Ru film 49 is prevented from being uneven again.
  • This embodiment is basically the same in configuration and operation as the first embodiment described above, and differs from the first embodiment described above in that the substrate processing system further includes an annealing module. Therefore, the description of the duplicated configuration and operation is omitted, and the description of the different configuration and operation is given below.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the configuration of the substrate processing system according to the present embodiment.
  • the substrate processing system 57 differs from the substrate processing system 10 in that a film forming apparatus 58 having a configuration similar to that of the film forming apparatus 12 includes an annealing module 59 (heating processing chamber) in addition to the film forming process module 11. Further prepare.
  • the annealing module 59 incorporates a lamp heater (not shown) and the like, and heats the accommodated wafer W.
  • the Ru film 49 is irradiated with GCIB of nitrogen before the polycrystalline film of the Ru film 49 is completely grown, the polycrystalline film grows even after the Ru film 49 is flattened. Unevenness may occur on the flattened surface.
  • the Ru film 49 is actively heated to promote polycrystal growth, and the polycrystallization of the Ru film 49 is saturated before planarization by nitrogen GCIB irradiation. .
  • FIG. 12 is a flowchart of an MRAM manufacturing process to which the planarization method according to this embodiment is applied. Steps S901 to S907 in this process are the same as steps S901 to S907 in the MRAM manufacturing process of FIG.
  • step S901 the wafer W on which the Ru film 49 has been formed by the film formation processing module 11 is carried into the annealing module 59 via the transfer module 16, and the wafer W is transferred to the lamp heater. Heat with. At this time, polycrystal growth is promoted in the Ru film 49 in an amorphous state, and polycrystallization is saturated (step S1201).
  • step S902 and step S903 are executed. At this time, since the polycrystallization of the Ru film 49 is saturated, no polycrystal growth occurs after the Ru film 49 is flattened, and unevenness does not occur on the flattened surface.
  • Steps S904 to S907 are executed, and the present method ends.
  • the wafer W is heated before the Ru film 49 is irradiated with the GCIB of nitrogen, the polycrystallization of the Ru film 49 can be saturated, and the Ru film is irradiated by the GCIB irradiation. It is possible to prevent the flatness of the Ru film 49 from decreasing again due to the progress of polycrystal growth in the Ru film 49 after the 49 is flattened.
  • the annealing module 59 is connected to the transfer module 16 of the film forming apparatus 58.
  • the arrangement position of the annealing module 59 is not limited to this, and is separated from the film forming apparatus 58, for example.
  • the heating for saturating the polycrystallization of the Ru film 49 is not necessarily performed by the annealing module 59, and the heating may be performed by the heater of the electrostatic chuck 23 of the planarization processing module 13.
  • planarization method of the present invention is applied to the MRAM in each of the above embodiments, but may be applied to other memories such as ReRAM (Resistance Random Access Memory) as long as the memory includes a Ru film.
  • ReRAM Resistance Random Access Memory
  • the GCIB irradiation device 25 irradiates GCIB consisting of only the nitrogen gas cluster 39, but the irradiated GCIB may partially include other gas clusters, for example, argon gas clusters. Good. However, in order to maintain the lateral sputtering effect of GCIB, the content of other gas clusters in GCIB is preferably as small as possible.
  • an object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a computer, for example, the control unit 26, and the CPU of the control unit 26 stores the storage medium in the storage medium. This can also be achieved by reading and executing the stored program code.
  • the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
  • Examples of the storage medium for supplying the program code include RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD (DVD). -ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW) and other optical disks, magnetic tapes, non-volatile memory cards, other ROMs, etc., as long as they can store the program code.
  • the program code may be supplied to the control unit 26 by downloading from another computer or database (not shown) connected to the Internet, a commercial network, a local area network, or the like.
  • the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted into the control unit 26 or the function expansion unit connected to the control unit 26, the program code is read based on the instruction of the program code.
  • the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
  • the form of the program code may be in the form of object code, program code executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

　メモリの構成膜として成膜されたＲｕ膜を平坦化することができる平坦化方法を提供する。ウエハＷ上において、ＭＴＪ素子の形成前にＭＲＡＭの構成膜として成膜されたＲｕ膜へ窒素のＧＣＩＢ（ガスクラスターイオンビーム）を照射する。

Description

平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法
　本発明は、メモリが有するＲｕ膜を平坦化する平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法に関する。
　近年、従来のメモリ、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭに代わる次世代不揮発性メモリとしてＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）（磁気抵抗メモリ）が開発されている。ＭＲＡＭはキャパシタの代わりにＭＴＪ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）（磁気トンネル接合）素子を有し、磁化状態を利用して記憶を行う。
　ＭＴＪ素子は、絶縁膜、例えば、ＭｇＯ膜と、該ＭｇＯ膜を挟んで対向する２つの強磁性膜、例えば、ＣｏＦｅＢ膜からなるが、ＭｇＯ膜が平坦化されていないとＭＴＪ素子の特性に悪影響、例えば、ＭＲ比（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｒａｔｉｏ）の低下を招く。
　図１３に示すように、ＭＴＪ素子１００は、金属膜１０４の上に形成されるが、ＭｇＯ膜１０２及びＣｏＦｅＢ膜１０１、１０３のいずれも極薄膜であり、多結晶成長等によって生じる金属膜１０４の表面の凹凸の影響を受けて平坦度が悪化するため、金属膜１０４の平坦度を向上させる必要がある。
　平坦度を向上させる場合、プラズマを用いない平坦化方法として、ＧＣＩＢ（Ｇａｓ　Ｃｌｕｓｔｅｒ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）（ガスクラスターイオンビーム）を用いる平坦化方法が知られている。
　ＧＣＩＢは、真空雰囲気に向けてガスを吹き付けてガスを構成する分子のクラスターを形成し、さらに該クラスターをイオン化し、バイアス電圧によってイオン化されたクラスターを加速してウエハに衝突させる方法である（例えば、特許文献１参照。）。通常、金属膜１０４をＧＣＩＢで平坦化する場合、原子量の大きい希ガス、例えば、アルゴン（Ａｒ）ガスが用いられる。
特開２０１２−１０４８５９号公報
　しかしながら、金属膜１０４が難エッチング性の貴金属であるＲｕからなる場合、原子量の大きいアルゴンガスのＧＣＩＢを用いても依然として金属膜１０４の凸部をスパッタしてエッチングするのは困難であり、金属膜１０４を平坦化するのは困難である。
　本発明の目的は、メモリの構成膜として成膜されたＲｕ膜を平坦化することができる平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明によれば、基板上において、メモリの構成膜として成膜されたＲｕ膜へ窒素のＧＣＩＢ（ガスクラスターイオンビーム）を照射することを特徴とする平坦化方法が提供される。
　本発明において、前記Ｒｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射する前に前記基板を加熱することが好ましい。
　本発明において、前記メモリはＭＴＪ（磁気トンネル接合）素子を有するＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）であり、前記ＭＴＪ素子の形成前に前記成膜されたＲｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射することが好ましい。
　本発明において、前記窒素のＧＣＩＢは、窒素ガスのクラスターを２０ｋＶ以下の加速電圧で加速することによって生成されることが好ましい。
　本発明において、前記窒素のＧＣＩＢは、窒素ガスのクラスターを１００Ｖ以上のイオン化電圧でイオン化することによって生成されることが好ましい。
　上記課題を解決するために、本発明によれば、基板上にＲｕ膜を成膜する成膜処理室を有する成膜装置と、窒素のＧＣＩＢを照射するＧＣＩＢ照射装置とを備える基板処理システムであって、前記ＧＣＩＢ照射装置は、前記成膜されたＲｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射することを特徴とする基板処理システムが提供される。
　本発明において、前記成膜装置及び前記ＧＣＩＢ照射装置は大気中において離間して配置され、前記成膜処理室が前記基板上に前記Ｒｕ膜を成膜した後、前記基板を前記成膜装置から搬出し、前記基板を前記大気中において搬送して前記ＧＣＩＢ照射装置へ搬入することが好ましい。
　本発明において、前記ＧＣＩＢ照射装置が前記Ｒｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射した後、前記基板を前記ＧＣＩＢ照射装置から搬出し、前記基板を前記大気中において搬送して前記成膜装置へ搬入することが好ましい。
　本発明において、基板を加熱する加熱処理室をさらに備え、前記加熱処理室は、前記Ｒｕ膜の成膜後であって前記Ｒｕ膜への窒素のＧＣＩＢの照射前に、前記基板を加熱することが好ましい。
　上記課題を解決するために、本発明によれば、前記基板上にＲｕ膜を成膜するＲｕ膜成膜ステップと、前記Ｒｕ膜を平坦化する平坦化ステップとを有し、前記平坦化ステップでは、前記成膜されたＲｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射することを特徴とするメモリ製造方法が提供される。
　本発明において、前記Ｒｕ膜上にＭＴＪ素子を形成するＭＴＪ素子形成ステップをさらに有し、前記ＭＴＪ素子形成ステップの実行前に前記平坦化ステップを実行することが好ましい。
　本発明によれば、メモリの構成膜として成膜されたＲｕ膜へ窒素のＧＣＩＢが照射されるので、当該Ｒｕ膜を平坦化することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。 図１における平坦化処理モジュールの構成を概略的に示す断面図である。 図２におけるＧＣＩＢ照射装置の構成を概略的に示す断面図である。 アルゴンガスクラスターが貴金属膜に衝突したときの様子を説明するための図である。 窒素ガスクラスターが貴金属膜に衝突したときの様子を説明するための図である。 加速電圧を変更した場合におけるＧＣＩＢ照射後のＲｕ膜の平坦度を示すグラフである。 イオン化電圧を変更した場合におけるＧＣＩＢ照射後のＲｕ膜の平坦度を示すグラフである。 本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭの構成を概略的に示す断面図である。 本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭ製造処理のフローチャートである。 本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭ製造処理の工程図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。 本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭ製造処理のフローチャートである。 ＭＲＡＭの一般的な構成を概略的に示す断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。
　図１は、本実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。
　図１において、基板処理システム１０は、ウエハＷに成膜処理を施す複数の成膜処理モジュール１１（成膜処理室）を有する成膜装置１２と、成膜処理が施されたウエハＷへ平坦化処理を施す平坦化処理モジュール１３（ＧＣＩＢ照射装置）とを備える。成膜装置１２及び平坦化処理モジュール１３は、大気雰囲気のクリーンルーム内において互いに離間して配置される。
　成膜装置１２は、複数の成膜処理モジュール１１の他に、複数のウエハＷ（図中破線で示す）を収容する容器、例えば、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ　Ｏｐｅｎｉｎｇ　Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｐｏｄ）１４からウエハＷを搬出するローダーモジュール１５と、各成膜処理モジュール１１への各ウエハＷの搬出入を行うトランスファモジュール１６と、ローダーモジュール１５及びトランスファモジュール１６の間で各ウエハＷの受け渡しを行う２つのロードロックモジュール１７とを備える。
　ローダーモジュール１５は内部が大気開放された略直方体状の搬送室からなり、ＦＯＵＰ１４を装着可能なロードポート１８を有し、該ロードポート１８に装着されたＦＯＵＰ１４への各ウエハＷの搬出入を行う搬送アーム１９（図中破線で示す）を搬送室の内部に有する。
　トランスファモジュール１６の周りには複数の成膜処理モジュール１１が放射状に配置されて接続され、該トランスファモジュール１６は内部が減圧された搬送室を有し、搬送室の内部に配置された搬送アーム２０（図中破線で示す）によって各成膜処理モジュール１１、平坦化処理モジュール１３及び各ロードロックモジュール１７の間の各ウエハＷの搬送を行う。
　ロードロックモジュール１７は内部を大気圧環境及び減圧環境に切替可能な待機室からなり、ローダーモジュール１５の搬送アーム１９及びトランスファモジュール１６の搬送アーム２０がロードロックモジュール１７を介して各ウエハＷの受け渡しを行う。
　各成膜処理モジュール１１は内部が減圧された処理室を有し、ウエハＷを枚葉で収容して処理室内で発生させたプラズマのスパッタにより、当該ウエハＷへ成膜処理を施す。
　基板処理システム１０は制御部２６を備え、該制御部２６は、例えば、所望のレシピを実現するプログラムに従って基板処理システム１０の各構成要素の動作を制御して各ウエハＷに所望のレシピに対応する処理を施す。なお、図１では、制御部２６はローダーモジュール１５及び平坦化処理モジュール１３へ接続されているが、制御部２６は基板処理システム１０におけるいずれかの構成要素に接続されてもよく、また、いずれかの構成要素が制御部２６を有していてもよく、さらに、制御部２６は、基板処理システム１０とは異なる場所に設置された外部サーバとして構成されてもよい。
　図２は、図１における平坦化処理モジュールの構成を概略的に示す断面図である。
　図２において、成膜装置１２と離間して配置された平坦化処理モジュール１３は、ウエハＷを収容する処理室２１と、該処理室２１内の下方に配置された載置台２２と、該載置台２２の上面に載置されてウエハＷを静電吸着する静電チャック２３と、該静電チャック２３を静電吸着されたウエハＷと共に載置台２２から離間させるアーム部２４と、処理室２１の側壁部に配置されて窒素のＧＣＩＢを略水平に照射するＧＣＩＢ照射装置２５とを有する。
　平坦化処理モジュール１３では、アーム部２４が、静電吸着されたウエハＷがＧＣＩＢ照射装置２５に対向するように静電チャック２３を載置台２２から離間させ、ＧＣＩＢ照射装置２５は対向するウエハＷに向けて窒素のＧＣＩＢを照射する。
　静電チャック２３は冷媒流路及びヒータ（ともに図示しない）を内蔵し、静電吸着されたウエハＷを冷却する一方、当該ウエハＷを加熱することもできる。
　図３は、図２におけるＧＣＩＢ照射装置の構成を概略的に示す断面図である。
　図３において、ＧＣＩＢ照射装置２５は、略水平に配置され、且つ内部が減圧された筒状の本体２９と、該本体２９の一端に配置されるノズル３０と、板状のスキマー３１と、イオナイザー３２と、加速器３３と、永久磁石３４と、アパーチャー板３５とを有する。
　ノズル３０は本体２９の水平方向の中心軸に沿って配置され、該中心軸に沿って、例えば、窒素ガスを噴出する。スキマー３１は本体２９内の横断面を覆うように配置され、中心部が本体２９の中心軸に沿ってノズル３０へ向けて突出し、該突出した部分の頂部に細穴３６を有する。アパーチャー板３５も本体２９内の横断面を覆うように配置され、本体２９の中心軸に対応する部分にアパーチャー穴３７を有し、本体２９の他端も本体２９の中心軸に対応する部分にアパーチャー穴３８を有する。
　イオナイザー３２、加速器３３及び永久磁石３４はいずれも本体２９の中心軸を囲むように配置され、イオナイザー３２は内蔵するフィラメントを加熱することによって電子を本体２９の中心軸へ向けて放出し、加速器３３は本体２９の中心軸に沿って電位差を生じさせ、永久磁石３４は本体２９の中心軸近傍で磁界を生じさせる。なお、フィラメントを加熱するためにイオナイザー３２へ印加される電圧を以下「イオン化電圧」と称し、電位差を生じさせるために加速器３３へ印加される電圧を、以下「加速電圧」と称する。
　ＧＣＩＢ照射装置２５では、本体２９の一端側（図中左側）から他端側（図中右側）へかけて、ノズル３０、スキマー３１、イオナイザー３２、加速器３３、アパーチャー板３５及び永久磁石３４がこの順で配置される。
　ノズル３０が減圧された本体２９の内部へ向けて窒素ガスを噴出すると、窒素ガスの体積が急激に大きくなり、窒素ガスは急激な断熱膨張を起こして窒素分子が急冷される。各窒素分子は急冷されると、運動エネルギーが低下して各窒素分子間に作用する分子間力（ファンデルワールス力）によって互いに密着し、これにより、多数の窒素分子からなる複数の窒素ガスクラスター３９が形成される。
　スキマー３１は細穴３６によって複数の窒素ガスクラスター３９のうち本体２９の中心軸に沿って移動する窒素ガスクラスター３９のみを選別し、イオナイザー３２は本体２９の中心軸に沿って移動する窒素ガスクラスター３９へ電子を衝突させることによって当該窒素ガスクラスター３９をイオン化し、加速器３３はイオン化された窒素ガスクラスター３９を電位差によって本体２９の他端側へ加速し、アパーチャー板３５はアパーチャー穴３７により、加速された窒素ガスクラスター３９のうち本体２９の中心軸に沿って移動する窒素ガスクラスター３９のみを選別し、永久磁石３４は磁界によって比較的小さい窒素ガスクラスター３９（イオン化された窒素分子のモノマーを含む）の進路を変更する。永久磁石３４では、比較的大きい窒素ガスクラスター３９も磁界の影響を受けるが、質量が大きいため、磁力によって進路が変更されず、本体２９の中心軸に沿って移動を継続する。
　永久磁石３４を通過した比較的大きい窒素ガスクラスター３９は本体２９の他端のアパーチャー穴３８を通過し、窒素のＧＣＩＢとして本体２９の外へ射出され、ウエハＷへ向けて照射される。
　ところで、本発明者は本発明に先立って、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって表面が研磨された難エッチング性の貴金属膜、例えば、Ｔａ膜、Ｒｕ膜及びＰｔＭｎ膜へアルゴンのＧＣＩＢ及び窒素のＧＣＩＢを照射したところ、アルゴンのＧＣＩＢを照射した場合ではＴａ膜、Ｒｕ膜及びＰｔＭｎ膜の全てにおいて平坦度が悪化する一方、窒素のＧＣＩＢを照射した場合ではＴａ膜、Ｒｕ膜及びＰｔＭｎ膜の全てにおいて平坦度が向上することを確認した。
　例えば、ＣＭＰによって研磨されたＴａ膜の平坦度がＲａ＝１．１１ｎｍであったところ、アルゴンのＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝１．１２８ｎｍと悪化する一方、窒素のＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝０．２３ｎｍへ向上しているのを確認した。
　また、ＣＭＰによって研磨されたＲｕ膜の平坦度がＲａ＝０．４６ｎｍであったところ、アルゴンのＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝０．８７６ｎｍと悪化する一方、窒素のＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝０．１３ｎｍへ向上しているのを確認した。
　さらに、ＣＭＰによって研磨されたＰｔＭｎ膜の平坦度がＲａ＝０．５９ｎｍであったところ、アルゴンのＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝１．３６８ｎｍと悪化する一方、窒素のＧＣＩＢを照射した場合には同平坦度がＲａ＝０．３０ｎｍへ向上しているのを確認した。
　以上の確認結果から、本発明者は、難エッチング性の貴金属膜であっても窒素のＧＣＩＢを照射することによって当該貴金属膜の平坦度を向上させることができるという知見を得た。
　以上の知見に基づいて、本発明者は、アルゴンのＧＣＩＢでは難エッチング性の貴金属膜の平坦度が悪化するが、窒素のＧＣＩＢでは難エッチング性の貴金属膜の平坦度が向上する理由を以下のように推察した。
　通常、ＧＣＩＢは、当該ＧＣＩＢ中のガスクラスターが金属膜等に衝突したときに当該金属膜の表面に沿ってガスクラスターから分子を飛散させて該表面から突出する凸部を積極的にスパッタするラテラルスパッタ効果を有することが知られているが、アルゴン分子は比較的強いファンデルワールス力を有し、アルゴンガスクラスター４０において各アルゴン分子は互いに強く密着するため、図４に示すように、アルゴンガスクラスター４０が貴金属膜４１に衝突したときに、アルゴン分子は貴金属膜４１の表面に沿って飛散しにくく、寧ろ、貴金属膜４１の表面にアルゴンガスクラスター４０がそのまま打ち込まれる。その結果、貴金属膜４１がアルゴンガスクラスター４０によるスパッタによって荒らされ、さらに、飛散した貴金属の原子４２が貴金属膜の表面に再付着し、これにより、貴金属４１の平坦度が悪化する。
　一方、窒素分子のファンデルワールス力はアルゴン分子のファンデルワールス力よりも弱く、窒素ガスクラスター３９において各窒素分子はさほど強く密着しないため、図５に示すように、窒素ガスクラスター３９が貴金属膜４１に衝突したときに、窒素分子４３が貴金属膜４１の表面に沿って飛散し易く、飛散した窒素分子４３が貴金属膜４１の表面から突出する凸部を積極的にスパッタする。
　すなわち、本発明者は、窒素のＧＣＩＢによって貴金属膜の平坦度が向上する理由はファンデルワールス力の弱い窒素分子で構成される窒素のＧＣＩＢが強度のラテラルスパッタ効果を有するためであると推察した。
　さらに、本発明者は、窒素のＧＣＩＢを生成する際のイオン化電圧や加速電圧のＲｕ膜の平坦度に対する影響についても確認した。
　まず、窒素のＧＣＩＢを初期値の平坦度（ＣＭＰによって研磨された際の平坦度）がＲａ＝０．４６ｎｍのＲｕ膜に照射する場合において、ＧＣＩＢ照射装置２５の加速器３３に印加される加速電圧を５ｋＶ、１０ｋＶ及び２０ｋＶに設定したときの照射後の平坦度を測定し、該測定された平坦度を図６のグラフに実施例として「●」で示し、さらに、ＧＣＩＢ照射装置２５のイオナイザー３２に印加されるイオン化電圧を５０Ｖ、１００Ｖ及び１７０Ｖに設定したときの照射後の平坦度を測定し、該測定された平坦度を図７のグラフに実施例として「●」で示した。
　また、アルゴンのＧＣＩＢを初期値の平坦度がＲａ＝０．４６ｎｍのＲｕ膜に照射する場合において、加速器３３に印加される加速電圧を５ｋＶ、１０ｋＶ及び２０ｋＶに設定したときの照射後の平坦度を測定し、該測定された平坦度を図６のグラフに比較例として「■」で示し、さらに、イオナイザー３２に印加されるイオン化電圧を５０Ｖ、１００Ｖ及び１７０Ｖに設定したときの照射後の平坦度を測定し、該測定された平坦度を図７のグラフに比較例として「■」で示した。
　図６及び図７のグラフより、アルゴンのＧＣＩＢをＲｕ膜に照射する場合は、いずれの加速電圧、イオン化電圧であっても、照射後の平坦度が初期値の平坦度よりも悪化する一方、窒素のＧＣＩＢをＲｕ膜に照射する場合は、イオン化電圧が５０Ｖのときのみを除き、いずれの加速電圧、イオン化電圧であっても、照射後の平坦度が初期値の平坦度よりも向上することが確認された。
　また、図６のグラフより、窒素のＧＣＩＢをＲｕ膜に照射する場合、加速電圧を小さくするほど照射後の平坦度が向上することが確認された。
　これは、加速電圧を大きくすると、窒素ガスクラスター３９を必要以上に加速し、窒素ガスクラスター３９から窒素分子がＲｕ膜の表面に沿って飛散する前に、当該窒素ガスクラスター３９がＲｕ膜に衝突してＲｕ膜をスパッタする一方、加速電圧を小さくすると、窒素ガスクラスター３９が必要以上に加速されず、窒素ガスクラスター３９がＲｕ膜に衝突する前に当該窒素ガスクラスター３９から窒素分子４３がＲｕ膜の表面に沿って飛散するためだと推察された。
　さらに、図７のグラフより、窒素のＧＣＩＢをＲｕ膜に照射する場合、イオン化電圧を大きくするほど照射後の平坦度が向上することが確認された。
　これは、イオン化電圧を大きくすると、窒素ガスクラスター３９中に多価の窒素イオンを多数生じさせることができ、加速電圧によって窒素ガスクラスター３９のエネルギーを容易に高めることができるため、Ｒｕ膜の表面に沿って飛散する窒素分子４３のエネルギーも高めることができ、もって、Ｒｕ膜の表面から突出する凸部を高エネルギーの窒素分子４３によってより積極的にスパッタすることができるためだと推察された。
　以上より、イオン化電圧を少なくとも１００Ｖ以上、若しくは、加速電圧を少なくとも２０ｋＶ以下に設定すれば、窒素ガスクラスター３９のＲｕ膜への照射後の平坦度が初期値の平坦度よりも向上することが分かった。
　本実施の形態では、上記知見に基づき、メモリ、例えば、ＭＲＡＭの製造過程において、ＭＴＪ素子の形成前に成膜されたＲｕ膜へ窒素ガスクラスター３９からなる窒素のＧＣＩＢを照射してＲｕ膜を平坦化する。
　図８は、本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭの構成を概略的に示す断面図である。ＭＲＡＭはウエハＷの表面に多数形成されるが、図８は複数の金属膜の積層構造へ不必要な部分を削除する加工処理、例えば、プラズマエッチングを施して得られた１つのＭＲＡＭを示す。なお、後述する図１０も不必要な部分が削除された状態で示される。
　ＭＲＡＭはＭＴＪ素子を有する電子デバイスであり、ＭＴＪ素子は、通常、酸化膜が、（磁化方向が固定された）固定層である強磁性体層及び（磁化方向が自由である）自由層である強磁性体層で挟まれた構造を呈し、酸化膜は、通常、ＡｌＯｘやＭｇＯからなり、強磁性体層はＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金やＣｏＦｅＢ合金等でからなる。
　図８において、ＭＲＡＭ４４（ＭＲＡＭ素子）は、ウエハＷのシリコン基部４５上に形成されたＳｉＯ２膜４６に埋設されたＣｕ膜４７と、該Ｃｕ膜４７上に成膜されたＴａ膜４８と、該Ｔａ膜４８上に成膜されたＲｕ膜４９と、該Ｒｕ膜４９上に成膜されたＴａ膜５０と、該Ｔａ膜５０上に形成されたＭＴＪ素子５１と、該ＭＴＪ素子５１上に成膜されたＴａ膜５２と、該Ｔａ膜５２上に成膜されたＲｕ膜５３とを有し、ＭＴＪ素子５１は、ＭｇＯ薄膜５４と、該ＭｇＯ薄膜５４を挟んで対向する２つのＣｏＦｅＢ薄膜５５、５６とからなる。Ｃｕ膜４７~Ｔａ膜５０は下部電極を構成し、Ｔａ膜５２及びＲｕ膜５３は上部電極を構成する。
　Ｃｕ膜４７は、ＳｉＯ２膜４６にプラズマエッチング等によって溝が形成された後、該溝へめっき等によってＣｕを埋め込み、ＣＭＰによって該埋め込まれたＣｕの表面が研磨されることで成膜される。Ｔａ膜４８~Ｔａ膜５０及びＴａ膜５２~ＣｏＦｅＢ薄膜５６の各々は各成膜処理モジュール１１においてプラズマのスパッタによって成膜される。
　ＭＲＡＭ４４では、ＭＴＪ素子５１の特性を維持するために、ＭｇＯ薄膜５４が平坦化され、ＭｇＯ薄膜５４は膜厚が一定、例えば、約１ｎｍ程度であるのが好ましい。
　一方、ＭＲＡＭ４４の製造過程では、上述したように、Ｔａ膜４８~Ｔａ膜５０及びＴａ膜５２~ＣｏＦｅＢ薄膜５６がプラズマのスパッタによって成膜されるため、成膜直後では各膜がアモルファス状態であるが、その後、例えば、Ｒｕ膜４９においてトータルエネルギーを削減するために多結晶成長が進行し、体積収縮及び変形が生じてＲｕ膜４９の表面に凹凸が生じる。
　このとき、多結晶成長の進行によって生じたＲｕ膜４９の表面の凹凸を除去することなく、Ｔａ膜５０を成膜すると、該Ｔａ膜５０はＲｕ膜４９の表面の凹凸を伝播し、ＭＴＪ素子５１の各薄膜５４~５６も平坦化されない。
　したがって、本実施の形態では、Ｒｕ膜４９の表面に多結晶成長の進行によって凹凸が生じた後であって、Ｔａ膜５０が成膜される前に、窒素のＧＣＩＢをＲｕ膜４９へ照射する。この場合、Ｒｕ膜４９の凹凸が、窒素のＧＣＩＢが有する強度のラテラルスパッタ効果によって除去されてＲｕ膜４９の表面が平坦化される。
　図９は、本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭ製造処理のフローチャートである。本製造処理は、所定のプログラムに従って制御部２６が基板処理システム１０の各構成要素の動作を制御することによって実行される。
　図９において、まず、ウエハＷを成膜装置１２の成膜処理モジュール１１へ搬入してＳｉＯ２膜４６に埋設されたＣｕ膜４７を成膜し、さらに、他の成膜処理モジュール１１への搬出入を繰り返してＴａ膜４８及びＲｕ膜４９を成膜する（ステップＳ９０１）（Ｒｕ膜成膜ステップ）。
　次いで、ウエハＷを成膜装置１２から搬出し、クリーンルーム内において当該ウエハＷを搬送して平坦化処理モジュール１３へ搬入する（ステップＳ９０２）。
　次いで、平坦化処理モジュール１３において、ウエハＷを静電チャック２３へ静電吸着させ、該静電吸着されたウエハＷを、例えば、常温以下に冷却し、アーム部２４によって静電チャック２３に静電吸着されたウエハＷをＧＣＩＢ照射装置２５に対向させ、該ＧＣＩＢ照射装置２５からウエハＷのＲｕ膜４９へ向けて窒素のＧＣＩＢを照射する。
　このとき、Ｒｕ膜４９の表面には、図１０の（Ａ）に示すように、多結晶成長によって凹凸が発生しているが、窒素のＧＣＩＢが当該Ｒｕ膜４９へ照射されると、窒素ガスクラスター３９からＲｕ膜４９の表面に沿って飛散する窒素分子４３によってＲｕ膜４９の表面から突出する凸部が積極的にスパッタされて除去され（図１０の（Ｂ））、図１０の（Ｃ）に示すように、Ｒｕ膜４９が平坦化される（ステップＳ９０３）（平坦化ステップ）。
　また、Ｒｕ膜４９へＧＣＩＢ照射装置２５から窒素のＧＣＩＢを照射する際、アーム部２４は静電チャック２３を図２中の上下方向や奥行き方向に移動させてウエハＷの全面を窒素のＧＣＩＢによって走査させる。なお、窒素のＧＣＩＢによるＲｕ膜４９の平坦化を促進するために、窒素のＧＣＩＢに対してウエハＷを正対させず、該ウエハＷを窒素のＧＣＩＢに対して傾斜させてもよい。
　次いで、ウエハＷを平坦化処理モジュール１３から搬出し、クリーンルーム内において当該ウエハＷを搬送して成膜装置１２へ搬入し（ステップＳ９０４）、成膜処理モジュール１１において平坦化されたＲｕ膜４９上にＴａ膜５０を成膜して下部電極を形成する（ステップＳ９０５）。
　次いで、各成膜処理モジュール１１においてＣｏＦｅＢ薄膜５５、ＭｇＯ薄膜５４及びＣｏＦｅＢ薄膜５６を順に成膜してＭＴＪ素子５１を形成し（ステップＳ９０６）、さらに、各成膜処理モジュール１１においてＴａ膜５２及びＲｕ膜５３を順に成膜して、図１０の（Ｄ）に示すように、上部電極を形成し（ステップＳ９０７）、本処理を終了する。
　図９のＭＲＡＭ製造処理によれば、ＭＲＡＭの構成膜として成膜されたＲｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢが照射される。窒素分子４３のファンデルワールス力は比較的小さいため、窒素のＧＣＩＢがＲｕ膜４９へ照射される際、窒素ガスのクラスター３９からＲｕ膜４９の表面に沿って窒素分子４３が飛散しやすく、該飛散した窒素分子４３がＲｕ膜４９の表面から突出する凸部を積極的にスパッタする。これにより、Ｒｕ膜４９を平坦化することができる。
　また、図９のＭＲＡＭ製造処理では、ＭＴＪ素子５１の形成前にＲｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢが照射されて平坦化、例えば、上述したように、平坦度がＲａ＝０．１３ｎｍ程度まで向上するため、Ｒｕ膜４９の表面の凹凸の影響を受けてＭＴＪ素子５１のＭｇＯ薄膜５４の平坦度が悪化するのを防止することができ、もって、ＭＴＪ素子５１のＭＲ比の低下を防止することができる。
　さらに、図９のＭＲＡＭ製造処理では、成膜処理モジュール１１がウエハＷ上にＲｕ膜４９を成膜した後、ウエハＷを成膜装置１２から搬出し、大気雰囲気であるクリーンルーム内においてウエハＷを搬送して平坦化処理モジュール１３へ搬入するので、平坦化処理モジュール１３においてウエハＷ上のＲｕ膜４９への窒素のＧＣＩＢを照射する際に、成膜処理モジュール１１において他のウエハＷ上にＲｕ膜４９を成膜することができ、もって、スループットを向上させることができる。また、Ｒｕ膜４９は大気雰囲気において酸化しないため、ウエハＷの成膜装置１２から平坦化処理モジュール１３への搬送中にＲｕ膜４９の酸化の防止を考慮する必要が無く、基板処理システム１０の構成を簡素化することができる。
　ところで、スパッタによって成膜されたＲｕ膜４９はアモルファス状態から多結晶成長が進行して表面に凹凸が生じるが、多結晶成長は比較的ゆっくりと進行するため、多結晶が完全に成長しきらないうちに、Ｒｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢを照射すると、Ｒｕ膜４９では平坦化された後にも多結晶成長が進行し、平坦化された表面に凹凸が再度生じる可能性がある。
　これに対して、図９のＭＲＡＭ製造処理では、Ｒｕ膜４９が成膜された後、ウエハＷが成膜装置１２から搬出され、大気雰囲気であるクリーンルーム内においてウエハＷが搬送されて平坦化処理モジュール１３へ搬入されるため、直ちにＲｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢを照射することない。すなわち、ウエハＷの搬送及び搬入によってＲｕ膜４９の多結晶成長の進行時間を稼ぐことができ、平坦化処理モジュール１３において窒素のＧＣＩＢを照射するまでにＲｕ膜４９の多結晶化を飽和させることが期待でき、平坦化されたＲｕ膜４９の表面に再度凹凸が生じるのを防止することが期待できる。
　さらに、図９のＭＲＡＭ製造処理では、プラズマ中の陽イオンによってスパッタすることがないため、却ってＲｕ膜４９の平坦度を悪化させるおそれがなく、また、ハロゲンガスを用いないため、平坦化を行った後にハロゲン除去のための洗浄を行う必要を無くすことができる。
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る平坦化方法及び基板処理システムについて説明する。
　本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、基板処理システムがアニールモジュールをさらに備える点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
　図１１は、本実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。
　図１１において、基板処理システム５７は、基板処理システム１０と異なり、成膜装置１２と類似の構成を有する成膜装置５８が、成膜処理モジュール１１に加えてアニールモジュール５９（加熱処理室）をさらに備える。アニールモジュール５９はランプヒータ（図示しない）等を内蔵し、収容したウエハＷを加熱する。
　ところで、上述したように、Ｒｕ膜４９の多結晶が完全に成長しきらないうちに、Ｒｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢを照射すると、Ｒｕ膜４９では平坦化された後にも多結晶成長が進行し、平坦化された表面に凹凸が生じる可能性がある。
　本実施の形態では、これに対応して、Ｒｕ膜４９を積極的に加熱することによって多結晶成長を促進し、窒素のＧＣＩＢの照射による平坦化前にＲｕ膜４９の多結晶化を飽和させる。
　図１２は、本実施の形態に係る平坦化方法が適用されるＭＲＡＭ製造処理のフローチャートである。本処理におけるステップＳ９０１~ステップＳ９０７は、図９のＭＲＡＭ製造処理におけるステップＳ９０１~ステップＳ９０７と同じである。
　図１２において、まず、ステップＳ９０１が実行された後、成膜処理モジュール１１によってＲｕ膜４９が成膜されたウエハＷを、トランスファモジュール１６を介してアニールモジュール５９へ搬入し、ウエハＷをランプヒータで加熱する。このとき、アモルファス状態であるＲｕ膜４９において多結晶成長が促進されて多結晶化が飽和する（ステップＳ１２０１）。
　次いで、ステップＳ９０２及びステップＳ９０３を実行する。このとき、Ｒｕ膜４９の多結晶化は飽和しているので、当該Ｒｕ膜４９では平坦化された後に多結晶成長は発生せず、平坦化された表面に凹凸が生じることがない。
　次いで、ステップＳ９０４~ステップＳ９０７を実行し、本方法を終了する。
　図１２の平坦化方法によれば、Ｒｕ膜４９へ窒素のＧＣＩＢを照射する前にウエハＷを加熱するので、当該Ｒｕ膜４９の多結晶化を飽和させることができ、ＧＣＩＢの照射によってＲｕ膜４９が平坦化された後、Ｒｕ膜４９において多結晶成長が進行して当該Ｒｕ膜４９の平坦度が再度低下するのを防止することができる。
　上述した図１１の基板処理システム５７では、アニールモジュール５９が成膜装置５８のトランスファモジュール１６に接続されたが、アニールモジュール５９の配置箇所はこれに限られず、例えば、成膜装置５８と離間し、且つ平坦化処理モジュール１３に隣接して設けられてもよい。また、Ｒｕ膜４９の多結晶化を飽和させるための加熱をアニールモジュール５９で必ず行う必要はなく、当該加熱を平坦化処理モジュール１３の静電チャック２３のヒータによって行ってもよい。
　以上、本発明について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。
　本発明の平坦化方法は、上記各実施の形態においてＭＲＡＭに適用されたが、メモリがＲｕ膜を含む限り、他のメモリ、例えば、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）に適用してもよい。
　また、上記各実施の形態では、ＧＣＩＢ照射装置２５は窒素ガスクラスター３９のみからなるＧＣＩＢを照射したが、照射されるＧＣＩＢは他のガスクラスター、例えば、アルゴンガスクラスターを部分的に含んでいてもよい。但し、ＧＣＩＢのラテラルスパッタ効果を維持するため、ＧＣＩＢにおける他のガスクラスターの含有量は極力少ないことが好ましい。
　また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ、例えば、制御部２６に供給し、制御部２６のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
　この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
　また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより制御部２６に供給されてもよい。
　また、制御部２６が読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
　更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、制御部２６に挿入された機能拡張ボードや制御部２６に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
　上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
　本出願は、２０１３年３月２８日に出願された日本出願第２０１３−０６８９０１号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本出願に記載された全内容を本出願に援用する。
Ｗ　ウエハ
１０，５７　基板処理システム
１１　成膜処理モジュール
１２，５８　成膜装置
１３　平坦化処理モジュール
２５　ＧＣＩＢ照射装置
２６　制御部
３９　窒素ガスクラスター
４４　ＭＲＡＭ
４９　Ｒｕ膜
５１　ＭＴＪ素子
５９　アニールモジュール

Claims (11)

  1. 　基板上において、メモリの構成膜として成膜されたＲｕ膜へ窒素のＧＣＩＢ（ガスクラスターイオンビーム）を照射することを特徴とする平坦化方法。
  2. 　前記Ｒｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射する前に前記基板を加熱することを特徴とする請求項１記載の平坦化方法。
  3. 　前記メモリはＭＴＪ（磁気トンネル接合）素子を有するＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）であり、前記ＭＴＪ素子の形成前に前記成膜されたＲｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射することを特徴とする請求項１記載の平坦化方法。
  4. 　前記窒素のＧＣＩＢは、窒素ガスのクラスターを２０ｋＶ以下の加速電圧で加速することによって生成されることを特徴とする請求項１記載の平坦化方法。
  5. 　前記窒素のＧＣＩＢは、窒素ガスのクラスターを１００Ｖ以上のイオン化電圧でイオン化することによって生成されることを特徴とする請求項１記載の平坦化方法。
  6. 　基板上にＲｕ膜を成膜する成膜処理室を有する成膜装置と、窒素のＧＣＩＢを照射するＧＣＩＢ照射装置とを備える基板処理システムであって、
    　前記ＧＣＩＢ照射装置は、前記成膜されたＲｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射することを特徴とする基板処理システム。
  7. 　前記成膜装置及び前記ＧＣＩＢ照射装置は大気中において離間して配置され、
    　前記成膜処理室が前記基板上に前記Ｒｕ膜を成膜した後、前記基板を前記成膜装置から搬出し、前記基板を前記大気中において搬送して前記ＧＣＩＢ照射装置へ搬入することを特徴とする請求項６記載の基板処理システム。
  8. 　前記ＧＣＩＢ照射装置が前記Ｒｕ膜へ前記窒素のＧＣＩＢを照射した後、前記基板を前記ＧＣＩＢ照射装置から搬出し、前記基板を前記大気中において搬送して前記成膜装置へ搬入することを特徴とする請求項７記載の基板処理システム。
  9. 　前記基板を加熱する加熱処理室をさらに備え、
    　前記加熱処理室は、前記Ｒｕ膜の成膜後であって前記Ｒｕ膜への前記窒素のＧＣＩＢの照射前に、前記基板を加熱することを特徴とする請求項６記載の基板処理システム。
  10. 　基板上にＲｕ膜を成膜するＲｕ膜成膜ステップと、
    　前記Ｒｕ膜を平坦化する平坦化ステップとを有し、
    　前記平坦化ステップでは、前記成膜されたＲｕ膜へ窒素のＧＣＩＢを照射することを特徴とするメモリ製造方法。
  11. 　前記Ｒｕ膜上にＭＴＪ素子を形成するＭＴＪ素子形成ステップをさらに有し、
    　前記ＭＴＪ素子形成ステップの実行前に前記平坦化ステップを実行することを特徴とする請求項１０記載のメモリ製造方法。
PCT/JP2014/059697 2013-03-28 2014-03-26 平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法 WO2014157735A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013068901A JP2016106386A (ja) 2013-03-28 2013-03-28 平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法
JP2013-068901 2013-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014157735A1 true WO2014157735A1 (ja) 2014-10-02

Family

ID=51624690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/059697 WO2014157735A1 (ja) 2013-03-28 2014-03-26 平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2016106386A (ja)
TW (1) TW201447999A (ja)
WO (1) WO2014157735A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108232010A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 上海磁宇信息科技有限公司 一种气体团簇离子束平坦化磁性隧道结底电极的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10529602B1 (en) * 2018-11-13 2020-01-07 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for substrate fabrication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030021908A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-30 Nickel Janice H. Gas cluster ion beam process for smoothing MRAM cells
JP2011246761A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Hyogo Prefecture 表面処理方法及び表面処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030021908A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-30 Nickel Janice H. Gas cluster ion beam process for smoothing MRAM cells
JP2011246761A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Hyogo Prefecture 表面処理方法及び表面処理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Gas Cluster Ion Beam Etching under Acetic Acid Vapor for Etch- Resistant Material", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 52, no. ISSUE, 20 May 2013 (2013-05-20), pages 05EB05 - 05EB05-4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108232010A (zh) * 2016-12-21 2018-06-29 上海磁宇信息科技有限公司 一种气体团簇离子束平坦化磁性隧道结底电极的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016106386A (ja) 2016-06-16
TW201447999A (zh) 2014-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6132791B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法及び製造装置
US8981507B2 (en) Method for manufacturing nonvolatile memory device
US20160035584A1 (en) Planarization method, substrate treatment system, mram manufacturing method, and mram element
US9601688B2 (en) Method of manufacturing magnetoresistive element and method of processing magnetoresistive film
US10157961B2 (en) Method of manufacturing magnetoresistive element
US20030021908A1 (en) Gas cluster ion beam process for smoothing MRAM cells
US20220131071A1 (en) Ion beam etching with sidewall cleaning
TWI750479B (zh) 磁性隧道接合及其製造方法
KR101721020B1 (ko) 자기 저항 효과 소자의 제조 방법
WO2014157735A1 (ja) 平坦化方法、基板処理システム及びメモリ製造方法
CN108232010B (zh) 一种气体团簇离子束平坦化磁性隧道结底电极的方法
KR102649026B1 (ko) 결합-피닝 층 격자 정합을 갖는 자기 터널 접합들
WO2009107485A1 (ja) 磁気抵抗効果素子の製造方法及び製造装置
CN111373559A (zh) 对来自图案化的磁穿隧结的侧壁材料的高温挥发
JP2016046470A (ja) 被処理体をエッチングする方法
CN108231821B (zh) 一种氧气气体团簇离子束制备磁性隧道结阵列的方法
JP2017079089A (ja) 磁気抵抗素子の製造方法及び磁気抵抗素子の製造システム
WO2023027955A1 (en) Ion beam etch system and method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14775327

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14775327

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP