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公開番号2025075660
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186975
出願日2023-10-31
発明の名称ドライエッチング方法
出願人国立大学法人東海国立大学機構,AGC株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】スパッタリングを必要としない化学的なエッチングプロセスにより貴金属膜をエッチングする方法を提供すること。
【解決手段】基板上に形成された金及び白金族元素からなる群から選択される少なくとも1つの貴金属元素を含む貴金属膜をドライエッチングするエッチング方法であって、前記貴金属膜を表面処理し、表面処理された部分を除去することを含むドライエッチング方法とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に形成された金及び白金族元素からなる群から選択される少なくとも１つの貴金属元素を含む貴金属膜をドライエッチングするエッチング方法であって、
前記貴金属膜を表面処理し、表面処理された部分を除去することを含むドライエッチング方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
基板上に形成された金及び白金族元素からなる群から選択される少なくとも１つの貴金属元素を含む貴金属膜をドライエッチングするエッチング方法であって、
前記貴金属膜の所定部分を表面処理し、表面処理された部分を除去して開口パターンを形成することを含むドライエッチング方法。
【請求項３】
前記貴金属元素が、金、白金、イリジウム及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１つである、請求項１又は２に記載のドライエッチング方法。
【請求項４】
前記表面処理が、酸化、窒化、酸窒化、硫化及び酸硫化からなる群から選択される少なくとも１つの処理を含む、請求項１又は２に記載のドライエッチング方法。
【請求項５】
前記表面処理が酸化処理を含み、前記酸化処理が酸素を含むガスによるプラズマ処理である、請求項４に記載のドライエッチング方法。
【請求項６】
前記プラズマ処理が、１０Ｐａ～１００ｋＰａの圧力下で、酸素原子を１×１０
１２
原子／ｃｍ
３
以上含むプラズマを用いて行われる、請求項５に記載のドライエッチング方法。
【請求項７】
前記貴金属元素が白金であり、
前記表面処理を行った後の貴金属膜をＸ線光電子分光法で分析した際に、金属０価の結合エネルギー位置Ｅ１よりも３ｅＶ以上高い高エネルギー位置Ｅ２にピークを有し、前記高エネルギー位置Ｅ２に観測されるピークの面積が、前記金属０価の結合エネルギー位置Ｅ１に観測されるピークの面積に対して１０％以上である、請求項１又は２に記載のドライエッチング方法。
【請求項８】
前記表面処理された部分の除去が、カルボキシル基及びカルボニル基のいずれか１つを含有する有機物を含む有機物蒸気を前記表面処理された部分に作用させることを含む、請求項１又は２に記載のドライエッチング方法。
【請求項９】
前記有機物蒸気を前記表面処理された部分に作用させ、基板温度１２０℃以下で処理する、請求項８に記載のドライエッチング方法。
【請求項１０】
前記表面処理された部分を前記有機物蒸気によって形成されたプラズマで処理する、請求項８に記載のドライエッチング方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング方法に関し、さらに詳しくは、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の貴金属元素を含む膜（貴金属膜）をエッチングにより除去するドライエッチング方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
白金、金等の貴金属は、化学的に安定であり、電気抵抗も低く、融点も高いため、半導体ウエハ等の電極材料として注目されている。基板上に形成された貴金属膜はエッチングにより不要な部分が除去され、配線パターンが形成されるが、電極として所望の特性を得るためには精度の高い微細化加工が不可欠であり、エッチング技術は重要な役割を果たしている。
【０００３】
エッチング技術には、ウェットエッチングとドライエッチングがあり、工程により使い分けられる。ウェットエッチングではコストを抑え、大量生産が可能であるが、精度の良い加工が難しいため、近年ドライエッチングの比率が高まっている。一般的なドライエッチングでは、貴金属膜はスパッタリング除去されているが、その化学的安定性の高さ故に揮発性化合物を生成することが非常に難しい。ドライエッチングでの貴金属膜の加工は困難とされているが、種々のドライエッチング方法が検討されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、白金を含む金属膜のドライエッチング方法であって、水素ガスと二酸化炭素ガスとメタンガスと希ガスとを含む混合ガスからなるエッチングガスのプラズマを発生させて、金属膜をドライエッチングする金属膜のドライエッチング方法が提案されている。特許文献１には希ガスとしてアルゴンガスを用いることが記載されている。
【０００５】
一方、非特許文献１には、アルゴンガスを用いてスパッタリングによるエッチングを行うと、蒸気圧の低い物質がエッチングの反応生成物として生じ、これがエッチングのマスクであるフォトレジストパターンの側面に再付着し、除去工程でも除去されずに残渣となることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５７４０２８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
芝野照夫、西川和康、「キャパシターに用いる白金および高誘電率材料のエッチング技術」、応用物理、公益社団法人応用物理学会、１９９４年、第６３巻、第１１号、ｐ．１１３９－１１４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
貴金属膜のエッチングは、一般的なドライエッチングの場合、その高い化学的安定性のため、揮発性の生成物の形成が困難であり、特許文献１に記載のようにスパッタリング現象に頼ったエッチングにならざるを得ない。しかし、非特許文献１に記載されているように、スパッタリングによるエッチングは、パターン側壁への反応生成物の再付着が避けられず、パターン形状の制御が困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、スパッタリングを必要としない化学的なエッチングプロセスにより貴金属膜をエッチングする方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、基板上に形成された金及び白金族元素からなる群から選択される少なくとも１つの貴金属元素を含む貴金属膜をドライエッチングするエッチング方法であって、前記貴金属膜を表面処理し、表面処理された部分を除去することを含むドライエッチング方法に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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