[发明专利]对多层膜进行蚀刻的方法

说明书

一实施方式的方法包括如下工序：(a)利用在处理容器内产生的等离子体，对上部磁性层进行蚀刻的工序，使上部磁性层的蚀刻在绝缘层的表面结束；(b)利用在处理容器内产生的等离子体，将由于上部磁性层的蚀刻而在掩模以及上部磁性层的表面形成的堆积物去除的工序；(c)利用在处理容器内产生的等离子体，对绝缘层进行蚀刻的工序。在将堆积物去除的工序中，使保持着被处理体的支承构造体倾斜且旋转，将脉冲调制后的直流电压作为用于离子吸引的偏压施加于支承构造体。

技术领域

本发明的技术方案涉及对多层膜进行蚀刻的方法。

背景技术

作为使用了磁阻效应元件的存储器元件的一种，具有MTJ(磁性隧道连接，Magnetic Tunnel Junction)构造的MRAM(磁性随机存储器，Magnetic Random AccessMemory)元件引人注目。

MRAM元件包括由含有强磁性体等金属的难蚀刻材料构成的多层膜。在这样的MRAM元件的制造过程中，多层膜使用由Ta(钽)、TiN这样的金属材料形成的掩模来进行蚀刻。在这样的蚀刻中，如日本特开2012-204408号公报所记载那样以往使用了卤素气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-204408号公报

发明内容

发明要解决的问题

本申请发明人进行了利用使用了含有稀有气体的处理气体的等离子体的蚀刻来蚀刻多层膜的尝试。在该蚀刻中，利用源自稀有气体的离子的溅射效果来对多层膜进行蚀刻。然而，在该蚀刻中，蚀刻后的金属附着于由于该蚀刻而形成的形状的表面而形成堆积物。由此，越沿着层叠方向远离掩模该形状变得越粗。即、该形状成为锥形状。因而，需要提高由于蚀刻而形成的形状的垂直性。另外，在这样的蚀刻中，除了要求对蚀刻对象的膜选择性地进行蚀刻之外，还要求对掩模及其基底也选择性地进行蚀刻。

用于解决问题的方案

在一技术方案中，可提供一种等离子体处理装置。该等离子体处理装置具备处理容器、气体供给系统、等离子体源、支承构造体以及排气系统。处理容器提供对被处理体进行等离子体处理的空间。气体供给系统向处理容器内供给气体。等离子体源使由气体供给系统供给的气体激励。支承构造体在处理容器内保持被处理体。排气系统是为了对处理容器内的空间进行排气而设置的。该排气系统设置于支承构造体的正下方。气体供给系统具有向处理容器内供给第1处理气体的第1气体供给部和向处理容器内供给第2处理气体的第2气体供给部。该等离子体处理装置还具备控制器，该控制器根据处理容器内的等离子体生成时或等离子体消失时的等离子体状态对第1气体供给部和第2气体供给部进行控制，以对第1处理气体的供给量和所述第2处理气体的供给量单独地进行调整。支承构造体构成为，将被处理体支承成能够旋转且能够倾斜。该等离子体处理装置还具备用于将脉冲调制后的直流电压作为用于离子吸引的偏压施加于支承构造体的偏压电力供给部。

在该等离子体处理装置中，在使支承构造体倾斜了的状态、即、使被处理体相对于等离子体源倾斜了的状态下，可进行等离子体蚀刻。由此，能够使离子朝向由于蚀刻而形成的形状的侧面入射。另外，在使支承构造体倾斜了的状态下可使该支承构造体旋转。由此，能够使离子朝向由于蚀刻而形成的形状的侧面的整个区域入射，另外，可提高离子向被处理体入射的面内均匀性。其结果，在由于蚀刻而形成的形状的侧面的整个区域中，可将附着到该侧面的堆积物去除，可提高该形状的垂直性。另外，可在被处理体的面内均匀地进行堆积物的去除，由于蚀刻而形成的形状的面内均匀性得以提高。