[发明专利]金属膜的干蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属膜的干蚀刻方法。

背景技术

利用由电流磁场进行的反磁化来存储信息的磁信息装置由半导体晶圆制造，该半导体晶圆层叠有各种层、并且各种层被蚀刻为所希望的形状。在构成这种磁存储装置的各种层之中的1个层之中存在含有作为磁性材料的铂金（Pt）的铂金-锰（Pt－Mn）层，但是，铂金被公知为难蚀刻材料之中的1种材料。

作为铂金-锰层的蚀刻方法，公知有利用离子减薄、例如使用利用高能的氩（Ar）的阳离子进行的溅射以物理方式对铂金-锰层进行蚀刻的方法。但是，在如此利用离子减薄进行的蚀刻方法中，由于阳离子以高能量入射到掩模层和铂金-锰层，因此难以确保掩模层与铂金-锰层的选择比。另外，由于掩模层的形状较快地失去原形，因此通过蚀刻获得的孔、沟槽的形状变成锥形状（例如，参照非专利文献1）。

另外，还提出有使用含有氧化性（日文：還元性）强的卤素气体的蚀刻气体以化学方式对铂金-锰层进行蚀刻的方法（例如，参照专利文献1）。而且，还公知有使用卤素气体和CO的混合气体等对铂金层进行干蚀刻的方法（例如，参照专利文献2）。

非专利文献1：斧高一，高桥和生，江利口浩二，“高介电常数（High－k）材料的干蚀刻”，等离子体/核聚变学会杂志，Vol.85，No.4（2009），pp.185－192，2009年1月发行。

专利文献1：日本特开2006－60172号公报

专利文献2：日本特开平10－68094号公报

然而，由于卤素气体产生强酸，因此存在促进蚀刻装置的构成部件的腐蚀这样的问题。另外，还存在有难以使侧壁形状近似于铅垂，所获得的孔、沟槽的形状变成锥形状这样的问题。

发明内容

本发明是应对上述以往的情况而做成的，因此本发明的目的在于提供一种不使用卤素气体并能够使孔、沟槽的侧壁形状更接近铅垂的金属膜的干蚀刻方法。

本发明的金属膜的干蚀刻方法的一个技术方案是一种隔着掩模层对含有铂金的金属膜进行干蚀刻的金属膜的干蚀刻方法，其特征在于，使由含有氢气、二氧化碳气体、甲烷气体以及稀有气体的混合气体构成的蚀刻气体产生等离子体来对上述金属膜进行干蚀刻。

采用本发明，能够提供一种不使用卤素气体并能够使孔、沟槽的侧壁形状更接近铅垂的金属膜的干蚀刻方法。

附图说明

图1是示意性地表示使用于一实施方式的等离子体蚀刻装置的结构的图。

图2的（a）、图2的（b）是用于说明一实施方式的金属膜的干蚀刻方法的图。

图3的（a）、图3的（b）是示意性地放大表示实施例和比较例的侧壁形状的图。

图4是示意性地表示能够应用本发明的半导体晶圆的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

首先，说明用于本发明的金属膜的干蚀刻方法的实施方式的等离子体蚀刻装置的结构例。图1是示意性地表示能够用于金属膜的干蚀刻的等离子体蚀刻装置的剖视概略结构的图。

等离子体蚀刻装置1具有例如表面进行了阳极氧化处理的、由铝等构成并成形为圆筒形状的处理腔室（处理容器）2，该处理腔室2接地。在处理腔室2内的底部上隔着陶瓷等的绝缘板3设有用于载置被处理物、例如半导体晶圆W的大致圆柱状的基座支承台4。而且，在该基座支承台4上设有兼用作下部电极的基座（载置台）5。在该基座5上连接有高通滤波器（HPF）6。

在基座支承台4的内部设有调温介质室7，调温介质经由导入管8被导入该调温介质室7中，进行循环并被从排出管9排出。并且，该调温介质的热量经由基座5传递到半导体晶圆W，由此将半导体晶圆W控制成所希望的温度。

基座5的上侧中央部成形为凸状的圆板状，在该上侧中央部之上设有形状与半导体晶圆W的形状大致相同的静电吸盘11。静电吸盘11是通过在绝缘材料之间配置电极12而构成的。并且，通过从连接在电极12上的直流电源13施加例如1.5kV的直流电压，利用例如库仑力对半导体晶圆W进行静电吸附。

在绝缘板3、基座支承台4、基座5以及静电吸盘11上形成有用于将导热介质（例如He气体等）供给到半导体晶圆W的背面的气体路径14，基座5的热量经由该导热介质传递到半导体晶圆W，能够将半导体晶圆W维持成规定的温度。

在基座5的上端周缘部以包围被载置在静电吸盘11上的半导体晶圆W的方式配置有环状的聚焦环（focus ring）15。该聚焦环15由例如硅等导电材料构成。