PLASMA PROCESSING METHOD

• Main Authors: KUWAHARA Kenichi, IMAI Masaya, SHIOTA Takashi, TAKASAKI Koichi, MATSUI Miyako
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 21.12.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

The present invention provides a technology which is capable of processing a ruthenium pattern so that the ruthenium pattern has a desired cross-sectional shape by performing a step for forming and removing a side wall protection film by a simple process, while suppressing pattern surface contamination with impurities, and suppressing the formation of bowing or the like. The present invention provides a plasma processing method for etching a ruthenium film by means of a plasma, the plasma processing method comprising: a first step in which the ruthenium film is etched by means of a plasma that is generated using a mixed gas of an oxygen gas and a halogen gas; a second step in which a ruthenium compound is formed on the side wall of the etched ruthenium film, after the first step, by means of radicals that are generated by a plasma which is generated using a halogen gas; a third step in which the ruthenium film is etched, after the second step, by means of a plasma that is generated using a mixed gas of an oxygen gas and a halogen gas; and a fourth step in which the side wall of the etched ruthenium film is etched, after the third step, by means of oxygen radicals and halogen radicals, which are generated by a plasma that is generated using a mixed gas of an oxygen gas and a halogen gas. The present invention provides a plasma processing technology wherein the second step to the fourth step are repeated until the depth of the etched ruthenium film reaches a predetermined depth. La présente invention concerne une technologie qui permet de traiter un motif de ruthénium de façon que le motif de ruthénium présente une forme de section transversale souhaitée, par réalisation d'une étape de formation et d'enlèvement d'un film de protection de paroi latérale au moyen d'un processus simple, tout en supprimant une contamination de surface de motif par des impuretés et en supprimant la formation de cambrure ou analogue. La présente invention concerne un procédé de traitement au plasma permettant de graver un film de ruthénium au moyen d'un plasma, le procédé de traitement au plasma comprenant : une première étape dans laquelle le film de ruthénium est gravé au moyen d'un plasma qui est généré à l'aide d'un mélange gazeux d'un gaz oxygène et d'un gaz halogène ; une seconde étape dans laquelle un composé de ruthénium est formé sur la paroi latérale du film de ruthénium gravé, après la première étape, au moyen de radicaux qui sont générés par un plasma qui est généré à l'aide d'un gaz halogène ; une troisième étape dans laquelle le film de ruthénium est gravé, après la deuxième étape, au moyen d'un plasma qui est généré à l'aide d'un mélange gazeux d'un gaz oxygène et d'un gaz halogène ; et une quatrième étape dans laquelle la paroi latérale du film de ruthénium gravé est gravée, après la troisième étape, au moyen de radicaux d'oxygène et de radicaux d'halogène, qui sont générés par un plasma qui est généré à l'aide d'un mélange gazeux d'un gaz oxygène et d'un gaz halogène. La présente invention concerne une technologie de traitement au plasma dans laquelle la deuxième étape à la quatrième étape est répétée jusqu'à ce que la profondeur du film de ruthénium gravé atteigne une profondeur prédéterminée. 単純なプロセスで、かつパターン表面の不純物汚染を抑えながら側壁保護膜の形成と除去工程とを実施し、ボーイング形成等を抑制して所望の断面形状にルテニウムパターンを加工することが可能な技術を提供する。プラズマによりルテニウム膜をエッチングするプラズマ処理方法において、酸素ガスとハロゲンガスの混合ガスを用いて生成されたプラズマにより前記ルテニウム膜をエッチングする第一の工程と、前記第一の工程後、ハロゲンガスを用いて生成されたプラズマによって生成されたラジカルにより、エッチングされたルテニウム膜の側壁にルテニウム化合物を形成する第二の工程と、前記第二の工程後、酸素ガスとハロゲンガスの混合ガスを用いて生成されたプラズマによりルテニウム膜をエッチングする第三の工程と、前記第三の工程後、酸素ガスとハロゲンガスの混合ガスを用いて生成されたプラズマによって生成された酸素ラジカルおよびハロゲンラジカルにより、エッチングされたルテニウム膜の側壁をエッチングする第四の工程と、を有する。エッチングされたルテニウム膜の深さが所定の深さとなるまで前記第二の工程ないし前記第四の工程を繰り返す、プラズマ処理方法の技術が提供される。