JPH11145124A - 構造化方法 - Google Patents
構造化方法Info
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- JPH11145124A JPH11145124A JP10249256A JP24925698A JPH11145124A JP H11145124 A JPH11145124 A JP H11145124A JP 10249256 A JP10249256 A JP 10249256A JP 24925698 A JP24925698 A JP 24925698A JP H11145124 A JPH11145124 A JP H11145124A
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- structured
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
- H10P70/20—Cleaning during device manufacture
- H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H10P70/273—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation of conductive layers, e.g. by RIE
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D1/00—Resistors, capacitors or inductors
- H10D1/60—Capacitors
- H10D1/68—Capacitors having no potential barriers
- H10D1/682—Capacitors having no potential barriers having dielectrics comprising perovskite structures
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D1/00—Resistors, capacitors or inductors
- H10D1/60—Capacitors
- H10D1/68—Capacitors having no potential barriers
- H10D1/692—Electrodes
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- H—ELECTRICITY
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- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D1/68—Capacitors having no potential barriers
- H10D1/692—Electrodes
- H10D1/696—Electrodes comprising multiple layers, e.g. comprising a barrier layer and a metal layer
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
- H10P50/282—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials
- H10P50/283—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials by chemical means
- H10P50/285—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials by chemical means of materials not containing Si, e.g. PZT or Al2O3
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来法の欠点を回避又は低減する構造化方法
を提供する。 【解決手段】 構造化すべき層４上にマスク５を施し、
マスク５を除去し、その際構造化すべき層の材料の再堆
積物６は残留させ、構造化すべき層４をマスク５の使用
下に構造化し、構造化すべき層４の材料の再堆積物６を
音波の作用により除去する。
を提供する。 【解決手段】 構造化すべき層４上にマスク５を施し、
マスク５を除去し、その際構造化すべき層の材料の再堆
積物６は残留させ、構造化すべき層４をマスク５の使用
下に構造化し、構造化すべき層４の材料の再堆積物６を
音波の作用により除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造化方法、特に
例えば貴金属、強誘電体材料及び高い相対誘電率を有す
る誘電体材料から成る層のような、プラズマ又は乾式化
学的にはエッチングし難い又はエッチング不可能な層を
構造化するための方法に関する。
例えば貴金属、強誘電体材料及び高い相対誘電率を有す
る誘電体材料から成る層のような、プラズマ又は乾式化
学的にはエッチングし難い又はエッチング不可能な層を
構造化するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＤＲＡＭもしくはＦＲＡＭのよう
な高集積化されたメモリモジュールの開発にあたって
は、益々小型化が進められるにもかかわらずセル容量を
維持又は更に改善することが求められている。この目的
を達成するために、益々薄くなる誘電体層及び積み重ね
コンデンサ電極（トレンチセル、スタックセル）が使用
される。最近では従来の酸化シリコンの代わりに新しい
材料、特に常誘電体及び強誘電体がメモリセルのコンデ
ンサ電極間に使用されている。例えばバリウムストロン
チウムチタン酸塩（ＢＳＴ、（ＢａＳｒ）ＴｉＯ3 ）、
鉛ジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＺＴ、Ｐｂ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3 ）もしくはランタンをドープされた鉛ジルコン酸塩
チタン酸塩又はストロンチウムビスマスタンタル酸塩
（ＳＢＴ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 ）がＤＲＡＭもしくは
ＦＲＡＭのメモリセルのコンデンサに使用されている。
な高集積化されたメモリモジュールの開発にあたって
は、益々小型化が進められるにもかかわらずセル容量を
維持又は更に改善することが求められている。この目的
を達成するために、益々薄くなる誘電体層及び積み重ね
コンデンサ電極（トレンチセル、スタックセル）が使用
される。最近では従来の酸化シリコンの代わりに新しい
材料、特に常誘電体及び強誘電体がメモリセルのコンデ
ンサ電極間に使用されている。例えばバリウムストロン
チウムチタン酸塩（ＢＳＴ、（ＢａＳｒ）ＴｉＯ3 ）、
鉛ジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＺＴ、Ｐｂ（ＺｒＴｉ）
Ｏ3 ）もしくはランタンをドープされた鉛ジルコン酸塩
チタン酸塩又はストロンチウムビスマスタンタル酸塩
（ＳＢＴ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 ）がＤＲＡＭもしくは
ＦＲＡＭのメモリセルのコンデンサに使用されている。
【０００３】その際これらの材料は通常既に存在する電
極（底面電極）上に析出される。このプロセスは高温下
に行われるので、通常コンデンサ電極を形成する材料、
例えばドープされたポリシリコンが容易に酸化され、そ
の導電特性を失い、これがメモリセルを故障させること
になる。
極（底面電極）上に析出される。このプロセスは高温下
に行われるので、通常コンデンサ電極を形成する材料、
例えばドープされたポリシリコンが容易に酸化され、そ
の導電特性を失い、これがメモリセルを故障させること
になる。
【０００４】その良好な耐酸化性及び／又は導電性酸化
物の形成の故に４ｄ及び５ｄの遷移金属、特に白金金属
（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）及び特に白金
それ自体、並びにレニウムが有望な材料と見なされ、そ
れらは上記のメモリセルの電極材としてドープされたポ
リシリコンに代わり得るものとなる。
物の形成の故に４ｄ及び５ｄの遷移金属、特に白金金属
（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）及び特に白金
それ自体、並びにレニウムが有望な材料と見なされ、そ
れらは上記のメモリセルの電極材としてドープされたポ
リシリコンに代わり得るものとなる。
【０００５】デバイスの小型化が進むにつれて今日導電
路に使用されるアルミニウムに代わる材料が求められて
いる。その際代替材料はアルミニウムよりも僅かな比抵
抗及び僅かなエレクトロ・マイグレーションを示さなけ
ればならない。その場合の有望な材料として銅が考えら
れる。
路に使用されるアルミニウムに代わる材料が求められて
いる。その際代替材料はアルミニウムよりも僅かな比抵
抗及び僅かなエレクトロ・マイグレーションを示さなけ
ればならない。その場合の有望な材料として銅が考えら
れる。
【０００６】更に磁気的“ランダム・アクセス・メモ
リ”（ＭＲＡＭ）の開発にはマイクロエレクトロニクス
回路に磁気層（例えば鉄、コバルト、ニッケル又はパー
マロイ）を集積することを必要とする。
リ”（ＭＲＡＭ）の開発にはマイクロエレクトロニクス
回路に磁気層（例えば鉄、コバルト、ニッケル又はパー
マロイ）を集積することを必要とする。
【０００７】これまで半導体技術分野に普及していない
上記の材料から集積回路を構成し得るようにするために
は、これらの材料の薄層を構造化しなければならない。
上記の材料から集積回路を構成し得るようにするために
は、これらの材料の薄層を構造化しなければならない。
【０００８】従来使用されてきた材料の構造化は、通常
いわゆるプラズマを利用した異方性エッチング法により
行われる。その際一般に、例えば酸素、塩素、臭素、塩
化水素、臭化水素もしくはハロゲン化炭化水素のような
単数又は複数の反応ガス及び希ガス（例えばアルゴン、
ヘリウム）から成るガス混合物を使用する物理・化学的
方法が適用される。これらのガス混合物は通常交流電磁
場において僅かな圧力で励起される。
いわゆるプラズマを利用した異方性エッチング法により
行われる。その際一般に、例えば酸素、塩素、臭素、塩
化水素、臭化水素もしくはハロゲン化炭化水素のような
単数又は複数の反応ガス及び希ガス（例えばアルゴン、
ヘリウム）から成るガス混合物を使用する物理・化学的
方法が適用される。これらのガス混合物は通常交流電磁
場において僅かな圧力で励起される。
【０００９】図４は平行板反応器２０を例としてそのエ
ッチング室の原理的作動方法を示している。例えばアル
ゴン（Ａｒ）と塩素（Ｃｌ2 ）のガス混合物は反応室２
２のガス取り入れ口２１を介して供給され、ガス排出口
２９を介して排出される。平行板反応器２０の下方板２
４はキャパシタ２７を介して高周波電源２８と接続さ
れ、基板２６の保持体としての役目をする。高周波の交
流電界を平行板反応器２０の上方及び下方板２３、２４
に印加することによりガス混合物はプラズマ２５に運ば
れる。電子の移動度はガスの陽イオンのそれよりも大き
いので、上方及び下方板２３、２４はプラズマ２５に対
し負に帯電される。従って両板２３、２４は正に帯電さ
れたガスの陽イオンを強く引き付ける作用をし、その結
果両板はこのイオン、例えばＡｒ+ の永続的な衝突に曝
される。その上ガス圧が低く、典型的には０．１〜１０
Ｐａに保持されているので、イオン相互間及び中性粒子
に対する散乱はごく僅かであり、イオンは平行板反応器
２０の下方板２４上に支持されている基板２６の表面に
ほぼ垂直に衝突する。これによりその下にあるエッチン
グすべき基板２６の層上に良好なマスク（図示せず）の
写像を可能にする。
ッチング室の原理的作動方法を示している。例えばアル
ゴン（Ａｒ）と塩素（Ｃｌ2 ）のガス混合物は反応室２
２のガス取り入れ口２１を介して供給され、ガス排出口
２９を介して排出される。平行板反応器２０の下方板２
４はキャパシタ２７を介して高周波電源２８と接続さ
れ、基板２６の保持体としての役目をする。高周波の交
流電界を平行板反応器２０の上方及び下方板２３、２４
に印加することによりガス混合物はプラズマ２５に運ば
れる。電子の移動度はガスの陽イオンのそれよりも大き
いので、上方及び下方板２３、２４はプラズマ２５に対
し負に帯電される。従って両板２３、２４は正に帯電さ
れたガスの陽イオンを強く引き付ける作用をし、その結
果両板はこのイオン、例えばＡｒ+ の永続的な衝突に曝
される。その上ガス圧が低く、典型的には０．１〜１０
Ｐａに保持されているので、イオン相互間及び中性粒子
に対する散乱はごく僅かであり、イオンは平行板反応器
２０の下方板２４上に支持されている基板２６の表面に
ほぼ垂直に衝突する。これによりその下にあるエッチン
グすべき基板２６の層上に良好なマスク（図示せず）の
写像を可能にする。
【００１０】一般にマスク材料としては露光及び現像工
程により比較的容易に構造化できるのでフォトレジスト
が使用される。
程により比較的容易に構造化できるのでフォトレジスト
が使用される。
【００１１】エッチングの物理的側面は衝突するイオン
（例えばＣｌ2 + 、Ａｒ+ ）の衝撃及び運動エネルギー
により引き起こされる。それにより付加的に基板と反応
ガス粒子（イオン、分子、原子、ラジカル）との間の化
学反応が揮発性反応生成物の形成下に開始又は増強され
る（エッチングの化学的側面）。基板粒子とガス粒子間
のこれらの化学反応はエッチングプロセスの高いエッチ
ング選択度に負うものである。
（例えばＣｌ2 + 、Ａｒ+ ）の衝撃及び運動エネルギー
により引き起こされる。それにより付加的に基板と反応
ガス粒子（イオン、分子、原子、ラジカル）との間の化
学反応が揮発性反応生成物の形成下に開始又は増強され
る（エッチングの化学的側面）。基板粒子とガス粒子間
のこれらの化学反応はエッチングプロセスの高いエッチ
ング選択度に負うものである。
【００１２】残念なことに、集積回路に新たに使用され
た上述の材料は化学的にはエッチングが極めて困難であ
るか又は不可能なものに属し、これらの材料ではエッチ
ング作用は“反応性”ガスを使用した場合でさえ主とし
て又は殆ど専らエッチングの物理的側面に基づくもので
あることが判明している。
た上述の材料は化学的にはエッチングが極めて困難であ
るか又は不可能なものに属し、これらの材料ではエッチ
ング作用は“反応性”ガスを使用した場合でさえ主とし
て又は殆ど専らエッチングの物理的側面に基づくもので
あることが判明している。
【００１３】エッチングの化学成分が僅かであるか又は
欠けているために、構造化すべき層に対するエッチング
作用はマスクもしくは下地（エッチングストップ層）に
対するエッチング作用と同程度であり、即ちエッチング
マスクもしくは下地に対するエッチング選択度は一般に
低い（約０．３〜３．０）。この結果傾斜した側面を有
するマスクの浸食及びマスクに不可避のファセット（傾
斜、テーパリング）が形成されることにより構造化の寸
法精度はごく僅かに保証されるに過ぎない。このファセ
ット化は構造化の際に達成可能の最小構造寸法並びに構
造化すべき層のその側面部に達成できる急傾斜を制約す
る。
欠けているために、構造化すべき層に対するエッチング
作用はマスクもしくは下地（エッチングストップ層）に
対するエッチング作用と同程度であり、即ちエッチング
マスクもしくは下地に対するエッチング選択度は一般に
低い（約０．３〜３．０）。この結果傾斜した側面を有
するマスクの浸食及びマスクに不可避のファセット（傾
斜、テーパリング）が形成されることにより構造化の寸
法精度はごく僅かに保証されるに過ぎない。このファセ
ット化は構造化の際に達成可能の最小構造寸法並びに構
造化すべき層のその側面部に達成できる急傾斜を制約す
る。
【００１４】その際マスク上のファセット化及び構造化
すべき層のファセット化は、プラズマ化学エッチング処
理中に使用されるガス混合物の反応ガス（特に塩素）の
分量が多ければ多いほど大きくなる。従って反応ガス分
を含んでいないガス混合物で、例えば純粋なアルゴンプ
ラズマでは構造化すべき層の側面部を最も急峻に形成す
ることができる。
すべき層のファセット化は、プラズマ化学エッチング処
理中に使用されるガス混合物の反応ガス（特に塩素）の
分量が多ければ多いほど大きくなる。従って反応ガス分
を含んでいないガス混合物で、例えば純粋なアルゴンプ
ラズマでは構造化すべき層の側面部を最も急峻に形成す
ることができる。
【００１５】構造化すべき層のこのようなファセット化
に加えて構造化の際には構造化すべき層の材料の不所望
な再堆積物が生じる。この再堆積物は例えばレジストマ
スクの側壁に生じ、それらはこれまで後の処理工程で不
完全に又は全く除去することができなかったものであ
る。この再堆積物はプラズマ化学エッチング法で使用さ
れるガス混合物の反応ガスの分量が少なければ少ないほ
ど大量に生じるものである。従ってこれまで多くの場合
プロセスの遂行にあたっては例えば塩素−アルゴンプラ
ズマ中のアルゴンは僅かな分量に制限されてきた。しか
しエッチングガス混合物中の塩素の量が多くなると再び
マスクにおけるファセットの形成が高められることにな
る。
に加えて構造化の際には構造化すべき層の材料の不所望
な再堆積物が生じる。この再堆積物は例えばレジストマ
スクの側壁に生じ、それらはこれまで後の処理工程で不
完全に又は全く除去することができなかったものであ
る。この再堆積物はプラズマ化学エッチング法で使用さ
れるガス混合物の反応ガスの分量が少なければ少ないほ
ど大量に生じるものである。従ってこれまで多くの場合
プロセスの遂行にあたっては例えば塩素−アルゴンプラ
ズマ中のアルゴンは僅かな分量に制限されてきた。しか
しエッチングガス混合物中の塩素の量が多くなると再び
マスクにおけるファセットの形成が高められることにな
る。
【００１６】レジストマスクを使用して白金のエッチン
グを行う場合塩素又は臭化水素（ＨＢｒ）のような反応
ガスの使用は、エッチングの更なる過程で再びなくなる
中間堆積物を形成することになる。これらの構造もＣＤ
の拡大及び平坦な白金側面部を生じることになる。それ
らは塩素もレジストマスクも使用するプロセスの最大の
欠点と見なされている。
グを行う場合塩素又は臭化水素（ＨＢｒ）のような反応
ガスの使用は、エッチングの更なる過程で再びなくなる
中間堆積物を形成することになる。これらの構造もＣＤ
の拡大及び平坦な白金側面部を生じることになる。それ
らは塩素もレジストマスクも使用するプロセスの最大の
欠点と見なされている。
【００１７】レジストマスクの代わりにいわゆる“ハー
ドマスク”を構造化すべき層の構造化に使用すれば、多
くの上記の難点を明らかに減少させることができる。し
かし“ハードマスク”を使用しての構造化は全工程を高
価なもにする付加的処理工程を必要とする。
ドマスク”を構造化すべき層の構造化に使用すれば、多
くの上記の難点を明らかに減少させることができる。し
かし“ハードマスク”を使用しての構造化は全工程を高
価なもにする付加的処理工程を必要とする。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、上記の従来方法の欠点を回避又は低減する構造化方
法を提供することにある。
は、上記の従来方法の欠点を回避又は低減する構造化方
法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明の請求
項１又は請求項３による方法により解決される。本発明
の他の有利な実施形態、実施態様及び特徴は従属請求項
及び添付の図面から明らかにされる。
項１又は請求項３による方法により解決される。本発明
の他の有利な実施形態、実施態様及び特徴は従属請求項
及び添付の図面から明らかにされる。
【００２０】本発明によれば少なくとも１つの構造化す
べき層は以下の工程、即ち構造化すべき層上にマスクを
施し、この構造化すべき層をマスクの使用下に構造化し
マスクを除去し、その際構造化すべき層の材料の再堆積
物を残留させ、構造化すべき層の材料の再堆積物を音波
の作用により除去する工程を有する構造化法により処理
される。
べき層は以下の工程、即ち構造化すべき層上にマスクを
施し、この構造化すべき層をマスクの使用下に構造化し
マスクを除去し、その際構造化すべき層の材料の再堆積
物を残留させ、構造化すべき層の材料の再堆積物を音波
の作用により除去する工程を有する構造化法により処理
される。
【００２１】音波の作用により通常の化学的方法では除
去困難であった構造化すべき層の材料の再堆積物はウェ
ハ上に既に形成されている構造を損傷又は破壊すること
なく比較的容易にかつ確実に除去可能であることが判明
している。従って本発明方法は、構造化すべき層の構造
化に通常使用されてきた方法、例えばプラズマ化学的エ
ッチング法をそれらの方法が再堆積物を増大するか否か
の問題を顧慮せずに選択できるという利点を有する。例
えば純粋なアルゴンプラズマを使用するプラズマ化学エ
ッチング法を使用することができる。これにより今日常
用されているレジストマスクも反応ガスを使用する場合
のようにマスク上に過剰のファセットの形成を来すこと
なく使用できるようになった。
去困難であった構造化すべき層の材料の再堆積物はウェ
ハ上に既に形成されている構造を損傷又は破壊すること
なく比較的容易にかつ確実に除去可能であることが判明
している。従って本発明方法は、構造化すべき層の構造
化に通常使用されてきた方法、例えばプラズマ化学的エ
ッチング法をそれらの方法が再堆積物を増大するか否か
の問題を顧慮せずに選択できるという利点を有する。例
えば純粋なアルゴンプラズマを使用するプラズマ化学エ
ッチング法を使用することができる。これにより今日常
用されているレジストマスクも反応ガスを使用する場合
のようにマスク上に過剰のファセットの形成を来すこと
なく使用できるようになった。
【００２２】更に本発明により少なくとも１つの構造化
すべき層を以下の工程、即ちこの構造化すべき層上にマ
スクを施し、構造化すべき層をマスクの使用下に構造化
し、マスク及び構造化すべき層の材料の再堆積物を音波
作用により除去する工程で構造化する方法が提供され
る。
すべき層を以下の工程、即ちこの構造化すべき層上にマ
スクを施し、構造化すべき層をマスクの使用下に構造化
し、マスク及び構造化すべき層の材料の再堆積物を音波
作用により除去する工程で構造化する方法が提供され
る。
【００２３】マスクと再堆積物を同時に除去することに
より処理工程を節約することができる。従って全体とし
て簡単で経費のかからない処理工程となる。マスクがレ
ジストマスクである場合、レジストと再堆積物を同時に
除去するための有利な媒質はＥＫＣ２６５、ストリッパ
ー１０６、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、カロ酸、
いわゆる“発煙硝酸”又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）が
ある。
より処理工程を節約することができる。従って全体とし
て簡単で経費のかからない処理工程となる。マスクがレ
ジストマスクである場合、レジストと再堆積物を同時に
除去するための有利な媒質はＥＫＣ２６５、ストリッパ
ー１０６、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、カロ酸、
いわゆる“発煙硝酸”又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）が
ある。
【００２４】音波作用は液状媒質を介して、特に超音波
浴、メガソニック装置又は音波を加えられた液体ジェッ
トにより得られるようすると有利である。
浴、メガソニック装置又は音波を加えられた液体ジェッ
トにより得られるようすると有利である。
【００２５】再堆積物の除去後“スクラッバー”洗浄を
行うと有利である。付加的に又は別の方法として再堆積
物を除去した後湿式化学法による洗浄、特に再度音波作
（超音波、ファインソニック）を利用した洗浄を行うと
有利である。
行うと有利である。付加的に又は別の方法として再堆積
物を除去した後湿式化学法による洗浄、特に再度音波作
（超音波、ファインソニック）を利用した洗浄を行うと
有利である。
【００２６】構造化すべき層が銅、鉄、コバルト、ニッ
ケル、４ｄ又は５ｄの遷移金属、特に白金金属を含んで
いると有利である。
ケル、４ｄ又は５ｄの遷移金属、特に白金金属を含んで
いると有利である。
【００２７】更に構造化すべき層が強誘電体材料、高い
相対誘電率（＞２０）を有する誘電体材料、これらの材
料のペロブスカイト型構造又は前駆体を含んでいると有
利である。その際これらの材料の前駆体とは、適当な熱
処理（例えば焼き鈍し）により場合によっては酸素の供
給下にこれらの材料に変換することのできる材料を意味
するものとする。
相対誘電率（＞２０）を有する誘電体材料、これらの材
料のペロブスカイト型構造又は前駆体を含んでいると有
利である。その際これらの材料の前駆体とは、適当な熱
処理（例えば焼き鈍し）により場合によっては酸素の供
給下にこれらの材料に変換することのできる材料を意味
するものとする。
【００２８】構造化すべき層がストロンチウムビスマス
タンタル酸塩（ＳＢＴ、ＳｒＢｉ2Ｔａ2 Ｏ9 ）、スト
ロンチウムビスマスニオブ酸塩タンタル酸塩（ＳＢＮ
Ｔ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2-x Ｎｂx Ｏ9 、ｘ＝０〜２）、鉛
ジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）
Ｏ3 ）又はその誘導体並びにバリウムストロンチウムチ
タン酸塩（ＢＳＴ、Ｂａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ、ｘ＝０〜
１）、鉛ランタンチタン酸塩（ＰＬＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）
ＴｉＯ3 ）、鉛ランタンジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＬ
ＺＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3 ）又はその誘
導体を含んでいると有利である。
タンタル酸塩（ＳＢＴ、ＳｒＢｉ2Ｔａ2 Ｏ9 ）、スト
ロンチウムビスマスニオブ酸塩タンタル酸塩（ＳＢＮ
Ｔ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2-x Ｎｂx Ｏ9 、ｘ＝０〜２）、鉛
ジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）
Ｏ3 ）又はその誘導体並びにバリウムストロンチウムチ
タン酸塩（ＢＳＴ、Ｂａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ、ｘ＝０〜
１）、鉛ランタンチタン酸塩（ＰＬＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）
ＴｉＯ3 ）、鉛ランタンジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＬ
ＺＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3 ）又はその誘
導体を含んでいると有利である。
【００２９】更に構造化すべき層が白金、金、銀、銅、
イリジウム、パラジウム、ルテニウム、レニウム又はそ
れらの酸化物を含んでいると有利である。
イリジウム、パラジウム、ルテニウム、レニウム又はそ
れらの酸化物を含んでいると有利である。
【００３０】構造化すべき層の構造化に乾式エッチング
法、特にプラズマエッチング法を使用すると有利であ
る。
法、特にプラズマエッチング法を使用すると有利であ
る。
【００３１】その際構造化すべき層の乾式エッチング中
に反応ガスを含んでいないガス混合物が用いられると有
利である。
に反応ガスを含んでいないガス混合物が用いられると有
利である。
【００３２】更に構造化すべき層の乾式エッチング中に
希ガス、特にアルゴンが用いられると有利である。
希ガス、特にアルゴンが用いられると有利である。
【００３３】更に使用される音波の周波数を予め設定さ
れた周波数範囲以上に変えると有利である。それにより
大きさの異なる再堆積物も効果的に除去することができ
る。
れた周波数範囲以上に変えると有利である。それにより
大きさの異なる再堆積物も効果的に除去することができ
る。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき以下に詳述
する。
する。
【００３５】図１〜３は本発明方法を概略的に示すもの
である。基板１上にＳｉＯ2 層２を施す。これにチタン
もしくは窒化チタンから成る接着層又は障壁層３を施
す。この接着層又は障壁層３上に構造化すべき層として
白金層４を例えばスパッタリングにより施す。白金層４
上にレジスト層を形成し、これは後に白金層４を構造化
するためのマスク５として用いられる。このレジスト層
を露光及び現像工程により構造化する。こうして形成さ
れた構造は図１に示されている。
である。基板１上にＳｉＯ2 層２を施す。これにチタン
もしくは窒化チタンから成る接着層又は障壁層３を施
す。この接着層又は障壁層３上に構造化すべき層として
白金層４を例えばスパッタリングにより施す。白金層４
上にレジスト層を形成し、これは後に白金層４を構造化
するためのマスク５として用いられる。このレジスト層
を露光及び現像工程により構造化する。こうして形成さ
れた構造は図１に示されている。
【００３６】その後白金層４に物理的乾式エッチングを
受けさせるためにイオンエッチング又はスパッタリング
法が行われる。その際エッチングガスとして純粋なアル
ゴンガスを使用する。イオンエッチングの代わりに例え
ば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ＝Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）、磁界を利用した反応性イ
オンエッチング（ＭＥＲＩＥ＝Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌ
ｙ ＥｎｈａｎｃｅｄＲＩＥ）、ＥＣＲ−エッチング
（ＥＣＲ＝Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）又は誘導結合プラズマエッチング法
（ＩＣＰ、ＴＣＰ）のような他のプラズマエッチング法
も使用することができる。
受けさせるためにイオンエッチング又はスパッタリング
法が行われる。その際エッチングガスとして純粋なアル
ゴンガスを使用する。イオンエッチングの代わりに例え
ば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ＝Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）、磁界を利用した反応性イ
オンエッチング（ＭＥＲＩＥ＝Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌ
ｙ ＥｎｈａｎｃｅｄＲＩＥ）、ＥＣＲ−エッチング
（ＥＣＲ＝Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）又は誘導結合プラズマエッチング法
（ＩＣＰ、ＴＣＰ）のような他のプラズマエッチング法
も使用することができる。
【００３７】エッチングガスとして純粋なアルゴンを使
用することができるので、マスク５が過剰にファセット
化されることはない。従ってマスク５の浸食も僅かとな
る。マスクの浸食が少ないことから、構造化の寸法精度
が高められる。更にまた構造化すべき層により急峻なエ
ッチング側面部を達成することができる。８０°以上の
側面角度を有するエッチング側面部を形成することがで
きる。
用することができるので、マスク５が過剰にファセット
化されることはない。従ってマスク５の浸食も僅かとな
る。マスクの浸食が少ないことから、構造化の寸法精度
が高められる。更にまた構造化すべき層により急峻なエ
ッチング側面部を達成することができる。８０°以上の
側面角度を有するエッチング側面部を形成することがで
きる。
【００３８】化学成分の不足により乾式エッチング中に
白金の再堆積物６がレジストマスク５の側壁に形成され
る。この白金の再堆積物６はこれまで通常の化学的方法
では除去し難いか又はできないものであった。
白金の再堆積物６がレジストマスク５の側壁に形成され
る。この白金の再堆積物６はこれまで通常の化学的方法
では除去し難いか又はできないものであった。
【００３９】レジストマスク５の除去にはレジストマス
クの灰化が行われる。その際構造化された白金層４の表
面上に露出している白金の再堆積物６が残留する。これ
から生じた構造は図２に示されている。
クの灰化が行われる。その際構造化された白金層４の表
面上に露出している白金の再堆積物６が残留する。これ
から生じた構造は図２に示されている。
【００４０】引続き再堆積物６を音波作用により除去す
る。それには例えば超音波浴（バンデリン・ソノレック
ス・スーパー（Ｂａｎｄｅｌｉｎ Ｓｏｎｏｒｅｘ Ｓ
ｕｐｅｒ）ＲＫ２５５Ｈ）を使用する。図２に示されて
いる構造はそのために液状媒質に浸漬される。この場合
構造は溶剤Ｎメチルピロリドン（ＮＭＰ）に浸漬され
る。その際この溶剤の温度は約６５℃であった。その後
超音波を約３５ｋＨｚの周波数及び２＊３２０ワットの
電力で液状媒質中に注入する。超音波の作用下に再堆積
物６は既にウェハ上に形成されている構造を損傷又は破
壊することなく比較的容易にかつ確実に除去することが
できる。
る。それには例えば超音波浴（バンデリン・ソノレック
ス・スーパー（Ｂａｎｄｅｌｉｎ Ｓｏｎｏｒｅｘ Ｓ
ｕｐｅｒ）ＲＫ２５５Ｈ）を使用する。図２に示されて
いる構造はそのために液状媒質に浸漬される。この場合
構造は溶剤Ｎメチルピロリドン（ＮＭＰ）に浸漬され
る。その際この溶剤の温度は約６５℃であった。その後
超音波を約３５ｋＨｚの周波数及び２＊３２０ワットの
電力で液状媒質中に注入する。超音波の作用下に再堆積
物６は既にウェハ上に形成されている構造を損傷又は破
壊することなく比較的容易にかつ確実に除去することが
できる。
【００４１】次いで“スクラッバー”洗浄を行う。付加
的に或いは別の方法として再堆積物６の除去後例えば強
く希釈されたフッ化水素酸で湿式化学的洗浄を、有利に
は音波作用を利用して行ってもよい。これにより白金構
造間に露出するＳｉＯ2 表面を化学的に溶融し、これら
の範囲から機械的に粒子が除去される。こうして形成さ
れた構造は図３に示されている。
的に或いは別の方法として再堆積物６の除去後例えば強
く希釈されたフッ化水素酸で湿式化学的洗浄を、有利に
は音波作用を利用して行ってもよい。これにより白金構
造間に露出するＳｉＯ2 表面を化学的に溶融し、これら
の範囲から機械的に粒子が除去される。こうして形成さ
れた構造は図３に示されている。
【図１】本発明の一段階の概略断面図。
【図２】本発明の別の段階の断面図。
【図３】本発明の別の段階の断面図。
【図４】平行板反応器のエッチング室の概略断面図。
１ 基板 ２ＳｉＯ2 層 ３ 障壁層 ４ 白金層（構造化すべき層） ５ マスク ６ 再堆積物 ２０ 平行板反応器 ２１ ガス取り入れ口 ２２ 反応室 ２３ 上方板 ２４ 下方板 ２５ プラズマ ２６ 基板 ２７ キャパシタ ２８ 高周波電源 ２９ ガス排出口
Claims (16)
- 【請求項１】 構造化すべき層（４）上にマスク（５）
を施し、この構造化すべき層（４）をマスク（５）の使
用下に構造化し、マスク（５）を除去し、その際構造化
すべき層（４）の材料の再堆積物（６）を残留させ、構
造化すべき層（４）の材料の再堆積物（６）を音波の作
用により除去することを特徴とする少なくとも１つの構
造化すべき層の構造化方法。 - 【請求項２】 マスク（５）がレジストマスクであり、
このマスクを有利には灰化により除去することを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 構造化すべき層（４）上にマスク（５）
を施し、構造化すべき層（４）をマスク（５）の使用下
に構造化し、マスク（５）及び構造化すべき層（４）の
材料の再堆積物（６）を音波の作用により除去すること
を特徴とする少なくとも１つの構造化すべき層を構造化
する構造化方法。 - 【請求項４】 音波作用をメガソニック装置又は音波を
加えられた液体ジェットにより行うことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項５】 再堆積物（６）の除去後“スクラッバ
ー”洗浄を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいず
れか１つに記載の方法。 - 【請求項６】 再堆積物（６）の除去後湿式洗浄を行う
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載
の方法。 - 【請求項７】 洗浄に音波作用を利用することを特徴と
する請求項５又は６記載の方法。 - 【請求項８】 構造化すべき層が銅、鉄、コバルト、ニ
ッケル、４ｄ又は５ｄの遷移金属、特に白金金属を含ん
でいることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つ
に記載の方法。 - 【請求項９】 構造化すべき層が強誘電体材料、高い誘
電率の誘電体材料、これらの材料のペロブスカイト型構
造又は前駆体を含んでいることを特徴とする請求項１乃
至７のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 構造化すべき層がストロンチウムビス
マスタンタル酸塩（ＳＢＴ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 ）、
ストロンチウムビスマスニオブ酸塩タンタル酸塩（ＳＢ
ＮＴ、ＳｒＢｉ2 Ｔａ2-x Ｎｂx Ｏ9 、ｘ＝０〜２）、
鉛ジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＺＴ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ
Ｏ3 ）又はその誘導体又はバリウムストロンチウムチタ
ン酸塩（ＢＳＴ、Ｂａx Ｓｒ1-x ＴｉＯ、ｘ＝０〜
１）、鉛ランタンチタン酸塩（ＰＬＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）
ＴｉＯ3 ）、鉛ランタンジルコン酸塩チタン酸塩（ＰＬ
ＺＴ、（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3 ）又はその誘
導体を含んでいることを特徴とする請求項９記載の方
法。 - 【請求項１１】 構造化すべき層が白金、金、銀、イリ
ジウム、パラジウム、ルテニウム、レニウム又はそれら
の酸化物を含んでいることを特徴とする請求項８記載の
方法。 - 【請求項１２】 構造化すべき層の乾式エッチング中に
反応ガスを含んでいないガス混合物が用いられることを
特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の方
法。 - 【請求項１３】 構造化すべき層の乾式エッチング中に
希ガス及び窒素の他に酸素だけを含んでいるガス混合物
が用いられることを特徴とする請求項１乃至１２のいず
れか１つに記載の方法。 - 【請求項１４】 構造化すべき層の乾式エッチング中に
希ガス、特にアルゴンが用いられることを特徴とする請
求項１乃至１３のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項１５】 マスクがシリコン、酸化シリコン、特
にＳｉＯ2 、金属、特にアルミニウム又はタングステ
ン、金属窒化物、有利には窒化チタン、特にＴｉＮ
x （０．８＜ｘ＜１．２）又は金属ケイ化物を含んでい
ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに
記載の方法。 - 【請求項１６】 使用される音波の周波数を予め設定さ
れた周波数の範囲以上に変えることを特徴とする請求項
１乃至１５のいずれか１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19738591 | 1997-09-03 | ||
| DE19738591.5 | 1997-09-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145124A true JPH11145124A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=7841120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249256A Withdrawn JPH11145124A (ja) | 1997-09-03 | 1998-09-03 | 構造化方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6315913B1 (ja) |
| EP (1) | EP0907203A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11145124A (ja) |
| KR (1) | KR100629021B1 (ja) |
| CN (1) | CN1192418C (ja) |
| TW (1) | TW412802B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012073140A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Shimadzu Corp | 試料容器搬送装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19901002B4 (de) * | 1999-01-13 | 2005-09-22 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Strukturieren einer Schicht |
| KR100505445B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2005-08-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 강유전체 캐패시터 및 그 형성방법 |
| US6436838B1 (en) | 2000-04-21 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Method of patterning lead zirconium titanate and barium strontium titanate |
| JP5013494B2 (ja) * | 2001-04-06 | 2012-08-29 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 磁性メモリの製造方法 |
| DE10146545A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-10 | Merck Patent Gmbh | Mikrokomponente |
| US6457479B1 (en) * | 2001-09-26 | 2002-10-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of metal oxide thin film cleaning |
| US7320942B2 (en) * | 2002-05-21 | 2008-01-22 | Applied Materials, Inc. | Method for removal of metallic residue after plasma etching of a metal layer |
| US6759339B1 (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-06 | Silicon Magnetic Systems | Method for plasma etching a microelectronic topography using a pulse bias power |
| US20060102197A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Kang-Lie Chiang | Post-etch treatment to remove residues |
| US20060166416A1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-07-27 | International Business Machines Corporation | Addition of ballast hydrocarbon gas to doped polysilicon etch masked by resist |
| KR100910510B1 (ko) | 2007-12-20 | 2009-07-31 | 주식회사 동부하이텍 | 하드 마스크 제거 방법 |
| CN111799514A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-20 | 浙江锋锂新能源科技有限公司 | 一种固态电池用正极片或负极片的制备方法、固态电池用正极片或负极片、固态电池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5418973A (en) | 1977-07-12 | 1979-02-13 | Mitsubishi Chem Ind | Dyeing of synthetic fibers |
| JPS5593225A (en) | 1979-01-10 | 1980-07-15 | Hitachi Ltd | Forming method of minute pattern |
| JPS59165425A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS6273744A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Nec Corp | 金属配線パタ−ンの形成方法 |
| JPS6320079A (ja) | 1986-07-11 | 1988-01-27 | ヤンマー農機株式会社 | 穀粒などの粒状体の感知センサ−装置 |
| NL8703039A (nl) * | 1987-12-16 | 1989-07-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het patroonmatig vervaardigen van een dunne laag uit een oxidisch supergeleidend materiaal. |
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| US5279771A (en) | 1990-11-05 | 1994-01-18 | Ekc Technology, Inc. | Stripping compositions comprising hydroxylamine and alkanolamine |
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| US5567574A (en) * | 1995-01-10 | 1996-10-22 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Removing agent composition for photoresist and method of removing |
| US5705443A (en) | 1995-05-30 | 1998-01-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Etching method for refractory materials |
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| KR100413649B1 (ko) * | 1996-01-26 | 2004-04-28 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 반도체장치의제조방법 |
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| DE19733391C2 (de) * | 1997-08-01 | 2001-08-16 | Siemens Ag | Strukturierungsverfahren |
| US6027860A (en) | 1997-08-13 | 2000-02-22 | Micron Technology, Inc. | Method for forming a structure using redeposition of etchable layer |
-
1998
- 1998-07-30 EP EP98114639A patent/EP0907203A3/de not_active Ceased
- 1998-08-11 TW TW087113186A patent/TW412802B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-09-03 CN CNB981179487A patent/CN1192418C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-03 KR KR1019980036181A patent/KR100629021B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-03 JP JP10249256A patent/JPH11145124A/ja not_active Withdrawn
- 1998-09-03 US US09/146,636 patent/US6315913B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| TW412802B (en) | 2000-11-21 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |