(57)【要約】【課題】低コストであって、半導体デバイスを構成する他の金属膜へ影響を与えることなく貴金属膜をエッチングすることができる半導体デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置１０において、Ｒｕ膜３９及びＭＴＪ素子４６を含むＭＲＡＭを製造する際、積層構造３５が形成されたウエハＷをチャンバ１１内に収容し、Ｒｕ膜３９の露出部分を除去する際、チャンバ１１内に酸素プラズマを発生させるとともに、ウエハＷにバイアス電圧を発生させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に収容された半導体基板上に形成され、少なくとも貴金属膜を含む複数の金属膜の積層構造を有する半導体デバイスの製造方法であって、
前記貴金属膜の少なくとも一部を除去する際、前記処理室内に酸素プラズマを発生させるとともに、前記半導体基板にバイアス電圧を発生させるプラズマ処理ステップを有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理ステップにおいて、前記半導体基板を加熱することを特徴とする請求項１記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記プラズマ処理ステップに続いて、前記処理室内へカルボキシル基を有する有機酸を供給する有機酸処理ステップをさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記有機酸は酢酸又はｈｆａｃであることを特徴とする請求項３記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記有機酸がｈｆａｃの場合、前記半導体基板を２００℃乃至３００℃に加熱することを特徴とする請求項４記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記有機酸が酢酸の場合、前記半導体基板を２００℃以下で加熱することを特徴とする請求項４記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記半導体基板を２００℃以下で加熱する際、前記半導体基板へレーザ光を照射することを特徴とする請求項６記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記半導体デバイスはＭＴＪ素子をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記プラズマ処理ステップでは、酸素ガスが１０％乃至５０％だけ含まれた混合ガスを前記処理室内へ供給することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記プラズマ処理ステップでは、前記酸素プラズマを発生させるためのガスとして酸素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス及び過酸化水素ガスのいずれかを前記処理室内へ供給することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法。
【請求項１１】
少なくとも貴金属膜を含む複数の金属膜の積層構造を有する半導体デバイスが形成される半導体基板を内部に収容し、且つ前記内部に酸素プラズマが発生する処理室を備える半導体デバイスの製造装置であって、
前記貴金属膜の少なくとも一部を除去する際、前記処理室内に酸素プラズマを発生させるとともに、前記半導体基板にバイアス電圧を発生させることを特徴とする半導体デバイスの製造装置。
【請求項１２】
前記処理室内に酸素プラズマを発生させる際、前記半導体基板を加熱することを特徴とする請求項１１記載の半導体デバイスの製造装置。
【請求項１３】
前記処理室内へカルボキシル基を有する有機酸を供給する有機酸供給部をさらに備えることを特徴とする請求項１１又は１２記載の半導体デバイスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貴金属膜を有する半導体デバイスの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＲＡＭやＳＲＡＭに代わる次世代不揮発性メモリとしてＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）（磁気抵抗メモリ）が開発されている。ＭＲＡＭはキャパシタの代わりにＭＴＪ（Magnetic Tunnel Junction）（磁気トンネル接合）素子を有し、磁化状態を利用して記憶を行う。
【０００３】
ＭＲＡＭは、図４に示すように、下部電極を構成するＴａ膜５０と、磁性膜であるＰｔＭｎ膜５１と、ＭＴＪ素子５２とを有し、ＭＴＪ素子５２は、絶縁膜、例えば、ＭｇＯ膜５３と、該ＭｇＯ膜を挟んで対向する２つの強磁性膜、例えば、ＣｏＦｅＢ膜５４、５５からなるが、ＰｔＭｎ膜５１及びＭＴＪ素子５２の間には、通常、貴金属膜であるＲｕ膜５６が存在する。
【０００４】
ＭＲＡＭは、各膜をスパッタ法等で積層し、リソグラフィ技術を用いて各膜をエッチングすることによって形成するが、貴金属膜は一般に難エッチング性であるため、ＭＲＡＭが形成される半導体ウエハにバイアス電圧を発生させ、該バイアス電圧によって半導体ウエハへ向けてプラズマ中のイオンを引きこむスパッタモードの物理的エッチングによってＲｕ膜５６をエッチングする。
【０００５】
このようなスパッタモードの物理的エッチングを行うには、いわゆるイオンミリング装置が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、Ｒｕ膜５６は高エネルギーのプラズマを用いてもエッチングすることが可能であるため、イオンミリング装置の代わりに、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、イオンミリング装置はハードディスク読取用の磁気ヘッドを形成するために用いられる装置であるので、広範囲のプラズマを生成するのが困難であり、近年大口径化が進んでいる半導体ウエハの全面に形成された多数のＭＲＡＭのＲｕ膜５６を均一にエッチングするのは困難である。さらに、イオンミリング装置はイオンを加速するために格子状部材であるグリッドを必要とするが、グリッドは消耗するため、コストがかかるという問題がある。
【０００９】
また、高エネルギーのプラズマを用いると、Ｒｕ膜５６及び他の金属膜の選択比を確保するのが困難であり、Ｒｕ膜５６だけでなく他の金属膜もエッチングするおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、低コストであって、半導体デバイスを構成する他の金属膜へ影響を与えることなく貴金属膜をエッチングすることができる半導体デバイスの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の半導体デバイスの製造方法は、処理室内に収容された半導体基板上に形成され、少なくとも貴金属膜を含む複数の金属膜の積層構造を有する半導体デバイスの製造方法であって、前記貴金属膜の少なくとも一部を除去する際、前記処理室内に酸素プラズマを発生させるとともに、前記半導体基板にバイアス電圧を発生させるプラズマ処理ステップを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項１記載の半導体デバイスの製造方法において、前記プラズマ処理ステップにおいて、前記半導体基板を加熱することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項１又は２記載の半導体デバイスの製造方法において、前記プラズマ処理ステップに続いて、前記処理室内へカルボキシル基を有する有機酸を供給する有機酸処理ステップをさらに有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項３記載の半導体デバイスの製造方法において、前記有機酸は酢酸又はｈｆａｃであることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項４記載の半導体デバイスの製造方法において、前記有機酸がｈｆａｃの場合、前記半導体基板を２００℃乃至３００℃に加熱することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項４記載の半導体デバイスの製造方法において、前記有機酸が酢酸の場合、前記半導体基板を２００℃以下で加熱することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項６記載の半導体デバイスの製造方法において、前記半導体基板を２００℃以下で加熱する際、前記半導体基板へレーザ光を照射することを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法において、前記半導体デバイスはＭＴＪ素子をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法において、前記プラズマ処理ステップでは、酸素ガスが１０％乃至５０％だけ含まれた混合ガスを前記処理室内へ供給することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の半導体デバイスの製造方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体デバイスの製造方法において、前記プラズマ処理ステップでは、前記酸素プラズマを発生させるためのガスとして酸素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス及び過酸化水素ガスのいずれかを前記処理室内へ供給することを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するために、請求項１１記載の半導体デバイスの製造装置は、少なくとも貴金属膜を含む複数の金属膜の積層構造を有する半導体デバイスが形成される半導体基板を内部に収容し、且つ前記内部に酸素プラズマが発生する処理室を備える半導体デバイスの製造装置であって、前記貴金属膜の少なくとも一部を除去する際、前記処理室内に酸素プラズマを発生させるとともに、前記半導体基板にバイアス電圧を発生させることを特徴とする。
【００２２】
請求項１２記載の半導体デバイスの製造装置は、請求項１１記載の半導体デバイスの製造装置において、前記処理室内に酸素プラズマを発生させる際、前記半導体基板を加熱することを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の半導体デバイスの製造装置は、請求項１１又は１２記載の半導体デバイスの製造装置において、前記処理室内へカルボキシル基を有する有機酸を供給する有機酸供給部をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、処理室内に収容された半導体基板上に形成され、少なくとも貴金属膜を含む複数の金属膜の積層構造を有する半導体デバイスの製造方法であって、貴金属膜の少なくとも一部を除去する際、処理室内に酸素プラズマを発生させるとともに、半導体基板にバイアス電圧を発生させる。バイアス電圧が発生した貴金属膜には酸素プラズマ中のイオンが打ち込まれ、イオンが有するエネルギーによって貴金属が酸化される。貴金属の酸化物は不安定であるため、容易に昇華させて除去することができる。また、バイアス電圧の発生及び処理室内における広範囲の酸素プラズマの発生は、多用されている平行平板型のプラズマ処理装置によって容易に実現することができるため、イオンミリング装置や高エネルギーのプラズマを用いる必要を無くすことができ、もって、低コストであって、半導体デバイスを構成する他の金属膜へ影響を与えることなく貴金属膜をエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体デバイスの製造装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態における貴金属膜の除去原理を説明するための工程図である。
【図３】本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法を示す工程図である。
【図４】ＭＲＡＭの構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、本発明の実施の形態に係る半導体デバイスの製造装置について説明する。
【００２８】
図１は、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００２９】
図１において、半導体デバイスの製造装置としての平行平板型のプラズマ処理装置１０は、略円筒状のチャンバ１１（処理室）と、該チャンバ１１内の下方に配置されて半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを頂部に載置する台状のサセプタ１２と、サセプタ１２と対向するようにチャンバ１１内の上方に配置されるシャワーヘッド１３と、サセプタ１２の側面を取り囲むように配置されるリング状の排気プレート１４とを備える。
【００３０】
排気プレート１４は厚さ方向に貫通する多数のガス通過穴を有する円環状部材からなり、チャンバ１１内を上下方向に関して処理空間Ｓ及び排気空間（マニフォールド）Ｅに二分する。
【００３１】
シャワーヘッド１３は、処理ガス供給ユニット１５と連通するバッファ１６を内蔵し、さらに、バッファ１６と処理空間Ｓを仕切る円板状の電極板１８を有する。電極板１８はサセプタ１２に載置されるウエハＷの全面を覆うように配置される。また、電極板１８には第１の高周波電源１９が第１の整合器２０を介して接続され、第１の高周波電源１９はプラズマ生成用の比較的高い周波数の高周波電力を電極板１８へ供給する。プラズマ生成用の高周波電力を供給される電極板１８は処理空間Ｓへ高周波電力を印加する上部電極として機能する。
【００３２】
また、電極板１８は厚さ方向に貫通する多数のガス供給穴を有し、処理ガス供給ユニット１５がバッファ１６へ供給する処理ガス、例えば、酸素ガス（Ｏ２ガス）及びアルゴンガスの混合ガスを処理空間Ｓへ導入する。電極板１８において多数のガス供給穴はサセプタ１２に載置されるウエハＷの全面を覆うように分散して配置されるため、処理ガスは処理空間ＳにおいてウエハＷの全面を覆うように分散される。
【００３３】
サセプタ１２には給電棒２１及び第２の整合器２２を介して第２の高周波電源２３が接続され、第２の高周波電源２３はバイアス電圧印加用の比較的低い周波数の高周波電力をサセプタ１２へ供給する。また、シャワーヘッド１３の電極板１８と対向するサセプタ１２は下部電極として機能する。
【００３４】
サセプタ１２の上部には円板状の誘電体からなる静電吸着板（ＥＳＣ）２４が配置され、該静電吸着板２４は電極板２５を内蔵する。電極板２５には直流電源２６が接続され、電極板２５へ直流電圧が印加されると静電吸着板２４は静電気力によってサセプタ１２に載置されたウエハＷを静電吸着する。また、サセプタ１２は載置されたウエハＷを加熱するヒータ３３と、同ウエハＷを冷却する冷媒流路３４とを内蔵する。
【００３５】
排気空間Ｅは排気ユニット２７と連通し、排気ユニット２７は排気空間Ｅ、さらには排気プレート１４を介して処理空間Ｓを減圧する。
【００３６】
また、チャンバ１１の近傍には処理空間Ｓと連通し、該処理空間Ｓへカルボキシル基を有する有機酸、例えば、酢酸やｈｆａｃ（ヘキサフルオロアセチルアセトン）のガスを供給する有機酸供給ユニット２８（有機酸供給部）が配置される。
【００３７】
このプラズマ処理装置１０では、ウエハＷへプラズマ処理を施す際、処理空間Ｓを減圧し、処理ガスを処理空間Ｓへ導入するとともに電極板１８へ高周波電力を印加して処理空間Ｓに電界を生じさせる。処理空間Ｓへ導入された処理ガスは電界によって励起されてプラズマを生成するが、該プラズマ中の陽イオンはサセプタ１２を介してウエハＷに発生するバイアス電圧によってウエハＷへ引きこまれてウエハＷにプラズマ処理を施す。また、プラズマ中のラジカルはウエハＷへ到達してウエハＷにプラズマ処理を施す。
【００３８】
プラズマ処理装置１０では、上述したように、電極板１８がウエハＷの全面を覆うように配置され、電極板１８の多数のガス供給穴はウエハＷの全面を覆うように分散して配置されるため、ウエハＷの全面を覆うようにプラズマが生成され、該プラズマによってウエハＷの全面へ均一にプラズマ処理が施される。
【００３９】
プラズマ処理装置１０がウエハＷへプラズマ処理を施す際、プラズマ処理装置１０の各機器の動作は図示しない制御ユニットにより、所定のプログラムに従って制御される。
【００４０】
図２は、本実施の形態における貴金属膜の除去原理を説明するための工程図である。
【００４１】
まず、酸素プラズマを生成した後、貴金属膜としてのＲｕ膜３０が形成されたウエハＷにバイアス電圧を発生させて酸素プラズマ中の酸素陽イオン（Ｏ＋）をＲｕ膜３０へ打ち込む。すなわち、Ｒｕ膜３０へ酸素プラズマによってＲＩＥ（Reactive Ion Etching）モードのエッチングではなくスパッタモードのエッチングを施す（図２（Ａ））。
【００４２】
Ｒｕ膜３０は難エッチング性であるため、打ち込まれた酸素陽イオンではＲｕ膜３０を物理的にエッチングすることは容易でないが、打ち込まれる酸素陽イオンが有する運動エネルギーによって酸素陽イオン及びＲｕ膜３０が化学反応を起こし、Ｒｕ膜３０の表面が酸化されて、例えば、ＲｕＯ４やＲｕＯ２からなる酸化膜３１が生じる。一般に貴金属の酸化物は不安定であり、蒸気圧が低いために昇華しやすい。したがって、本実施の形態では、ウエハＷを加熱することによって酸化膜３１の昇華を促進する（図２（Ｂ））。このとき、ウエハＷを常温（例えば、２０℃）以上であって、キュリー温度（例えば、３００℃）以下に加熱するのが好ましい。
【００４３】
また、カルボキシル基を有する有機酸は金属の酸化物を容易に分解して除去することができる。したがって、本実施の形態では、酢酸やｈｆａｃのガスをＲｕ膜３０へ向けて供給することによって酸化膜３１の除去を促進してもよい（図２（Ｃ））。
【００４４】
上述したウエハＷの加熱及びｈｆａｃ等のガスの供給によって酸化膜３１を確実に除去することができる（図２（Ｄ））。
【００４５】
なお、図２では酸化膜３１の除去後にＲｕ膜３０が残存するが、酸素陽イオンの打ち込み時間やバイアス電圧を調整することによってＲｕ膜３０を全て酸化膜３１へ変化させることができ、これにより、酸化膜３１の除去を通じてＲｕ膜３０を全て除去することができる。
【００４６】
図３は、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法を示す工程図である。
【００４７】
まず、半導体デバイスであるＭＲＡＭを構成する積層構造３５がＣＶＤ成膜装置等によって形成されたウエハＷがチャンバ１１内に搬入されてサセプタ１２に載置される。
【００４８】
積層構造３５は、ウエハＷの酸化膜、例えば、ＳｉＯ２膜（図示しない）上において、下方から順に成膜されたＴａ膜３６、ＰｔＭｎ膜３７、ＣｏＦｅ膜３８、Ｒｕ膜３９（貴金属膜）、ＣｏＦｅＢ膜４０、ＭｇＯ膜４１、ＣｏＦｅＢ膜４２、Ｔａ膜４３、ＳｉＯ２膜４４及びＳｉＮ膜４５を有する（図３（Ａ））。
【００４９】
Ｔａ膜４３、ＳｉＯ２膜４４及びＳｉＮ膜４５はハードマスクであり、ＳｉＯ２膜４４及びＳｉＮ膜４５はフォトレジスト膜等を用いたリソグラフィによって所望のパターンに成形されている。また、ＣｏＦｅＢ膜４０、ＭｇＯ膜４１及びＣｏＦｅＢ膜４２はＭＴＪ素子４６を構成する。
【００５０】
まず、チャンバ１１内において処理ガス、例えば、Ｃ５Ｆ８ガスからプラズマを生成し、ＳｉＯ２膜４４及びＳｉＮ膜４５をハードマスクとしてＴａ膜４３、ＣｏＦｅＢ膜４２、ＭｇＯ膜４１及びＣｏＦｅＢ膜４０のＳｉＯ２膜４４等に覆われていない部分をＲＩＥモードのエッチングによって除去し、Ｒｕ膜３９を露出させる。このとき、ＳｉＮ膜４５もプラズマによって徐々にエッチングされて消滅する（図３（Ｂ））。
【００５１】
次いで、チャンバ１１内において、酸素ガスが１０％乃至５０％だけ含まれた酸素ガス及びアルゴンガスの混合ガスからプラズマを生成し、さらに、第２の高周波電源２３からサセプタ１２へバイアス電圧印加用の高周波電力を供給し、該サセプタ１２を介してウエハＷにバイアス電圧を発生させてＳｉＯ２膜４４及びＴａ膜４３をハードマスクとしてＲｕ膜３９のＴａ膜４３等に覆われていない部分（以下、「露出部分」という。）へ酸素プラズマ中の酸素陽イオンを打ち込む。また、サセプタ１２のヒータ３３によってウエハＷを加熱する（プラズマ処理ステップ）。
【００５２】
このとき、図２（Ｂ）で説明したように、酸素陽イオン及びＲｕ膜３０が化学反応を起こしてＲｕＯ４やＲｕＯ２からなる酸化膜３１が生じるが、酸素陽イオンの打ち込み時間やバイアス電圧を調整してＲｕ膜３９の露出部分を全て酸化膜３１へ変化させる。また、ウエハＷが加熱されているため、酸化膜３１の昇華が促進されて除去される。その結果、Ｒｕ膜３９の露出部分が除去される。
【００５３】
なお、本実施の形態では、Ｒｕ膜３９の露出部分を確実に除去するために、Ｒｕ膜３９の露出部分の除去に要する時間よりも長く酸素陽イオンの打ち込みが継続されるため、ＣｏＦｅ膜３８の露出部分も表面が酸化されて酸化膜４７が生じる。また、このとき、ＳｉＯ２膜４４もプラズマによって徐々にエッチングされて消滅する（図３（Ｃ））。
【００５４】
ところで、酸素プラズマを発生させる際、図３（Ｂ）に示すように、ＭＴＪ素子４６の側面は露出しているため、ＭＴＪ素子４６の磁性膜であるＣｏＦｅＢ膜４０、４２における露出部に酸化膜４８が生じる。磁性膜が一部でも酸化するとＭＴＪ素子４６の性能が悪化するため、Ｒｕ膜３０の除去後であって、酸素プラズマが除去され、若しくは消滅した後にウエハＷをヒータ３３によって２００℃乃至３００℃に加熱するとともに有機酸供給ユニット２８からｈｆａｃのガスをチャンバ１１内に導入し、ｈｆａｃによって酸化膜４８を分解して除去する（有機酸処理ステップ）。このとき、ＣｏＦｅ膜３８の酸化膜４７も除去される。
【００５５】
次いで、チャンバ１１内において処理ガス、例えば、アルゴンガス及び塩素ガスからプラズマを生成し、Ｔａ膜４３をハードマスクとしてＣｏＦｅ膜３８の露出部分をＲＩＥモードのエッチングによって除去し、ＰｔＭｎ膜３７を露出させて本方法を終了する。
【００５６】
図３の半導体デバイスの製造方法によれば、積層構造３５においてＲｕ膜３９の露出部分を除去する際、チャンバ１１内に酸素プラズマを発生させるとともに、ウエハＷにバイアス電圧を発生させ、さらに、ウエハＷを加熱する。バイアス電圧が発生したＲｕ膜３９には酸素陽イオンが打ち込まれ、酸素陽イオンが有する運動エネルギーによってＲｕ膜３９が酸化される。Ｒｕ膜３９の酸化物は不安定であり、昇華しやすいので、ウエハＷの加熱によって容易に昇華させて除去することができる。
【００５７】
また、図３の半導体デバイスの製造方法によれば、処理ガスとしてハロゲンを含む混合ガスを用いる必要がないので、ハロゲン除去のためのクリーニング工程を設ける必要を無くすことができる。
【００５８】
さらに、バイアス電圧の発生及びチャンバ１１内における広範囲の酸素プラズマの発生は、多用されている平行平板型のプラズマ処理装置によって容易に実現することができるため、Ｒｕ膜３９のエッチングを効率良く行うことができるとともに、Ｒｕ膜３９のエッチングのためにイオンミリング装置や高エネルギーのプラズマを用いる必要を無くすことができ、もって、低コストであって、積層構造３５の他の膜へ影響を与えることなくＲｕ膜３９をエッチングすることができる。
【００５９】
上述した図３の半導体デバイスの製造方法では、酸素プラズマが除去され、若しくは消滅した後にチャンバ１１内へｈｆａｃのガスが供給されるので、ｈｆａｃが酸素プラズマによって燃焼されてしまうのを防止することができる。また、ｈｆａｃのガスが供給される際、ウエハＷを２００℃乃至３００℃に加熱するので、ｈｆａｃによるＣｏＦｅＢ膜４０、４２の酸化膜４８の除去を促進することができる。なお、上述した積層構造３５のように半導体デバイスが磁性膜を含む場合、ウエハＷの加熱温度は当該磁性膜のキュリー温度以下にするのが好ましい。
【００６０】
また、上述した図３の半導体デバイスの製造方法では、チャンバ１１内に酸素プラズマを発生させる際、酸素ガスが１０％乃至５０％だけ含まれた混合ガスがチャンバ１１内へ供給されるので、酸素プラズマを十分に発生させることができ、酸素陽イオンによるＲｕ膜３９の酸化を確実に行うことができる。
【００６１】
上述した図３の半導体デバイスの製造方法では、ウエハＷの加熱によって酸化膜３１を全て昇華させて除去したが、図２（Ｃ）で説明したように、酸化膜３１を除去するために酢酸やｈｆａｃのガスの供給を行ってもよい。なお、この場合も、図３（Ｃ）において生成された酸素プラズマが除去され、若しくは消滅した後に酢酸やｈｆａｃがチャンバ１１内へ供給される。
【００６２】
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００６３】
例えば、図３の半導体デバイスの製造方法では、酸素プラズマが除去され、若しくは消滅した後にチャンバ１１内へｈｆａｃのガスが供給されたが、ｈｆａｃのガスの代わりに酢酸のガスを供給してもよい。酢酸は分子量が小さく、高温のウエハＷに吸着しにくいため、ヒータ３３によってウエハＷを２００℃以下で加熱するのが好ましい。これにより、酢酸をウエハＷへ確実に吸着させることができ、もって、ＣｏＦｅＢ膜４０、４２の酸化膜４８の除去を確実に行うことができる。また、ウエハＷを２００℃以下で加熱する際、ウエハＷへレーザ光を照射するのが好ましい。これにより、レーザ光のエネルギーがウエハＷ、特に酸化膜４８へ付与されるため、ウエハＷを２００℃以上に加熱しなくても、酢酸による酸化膜４８の除去を促進することができる。
【００６４】
さらに、図３の半導体デバイスの製造方法では、酸素プラズマを発生させるための処理ガスとして酸素ガスがチャンバ１１内へ供給されたが、酸素プラズマを発生させるための処理ガスは酸素ガスに限られず、例えば、一酸化炭素ガス（ＣＯガス）、二酸化炭素ガス（ＣＯ２ガス）又は過酸化水素ガス（Ｈ２Ｏ２ガス）を、酸素プラズマを発生させるための処理ガスとしてチャンバ１１内へ供給してもよい。
【００６５】
また、図３の半導体デバイスの製造方法は、貴金属層が存在すれば、積層構造３５以外の構成を有するＭＲＡＭの製造に適用することができ、さらには、ＭＲＡＭだけでなく貴金属層を有する磁気デバイス、例えば、ハードディスク読取用の磁気ヘッドにも適用することができる。この場合の貴金属層はＲｕに限られず、他の貴金属、例えば、Ｐｔから構成されていてもよい。
【００６６】
さらに、貴金属層がＭＴＪ素子よりも上方に形成される場合、ＭＴＪ素子の側面は酸素プラズマに曝されることがなく、ＭＴＪ素子のＣｏＦｅＢ膜において酸化膜が生じないため、貴金属層のエッチング後にｈｆａｃのガスをチャンバ１１内へ供給する必要がない。
【００６７】
また、図３の半導体デバイスの製造方法は、平行平板型のプラズマ処理装置１０が実行したが広範囲のプラズマを発生させるプラズマ処理装置、例えば、誘導結合型のプラズマ処理装置やマイクロ波励起高密度プラズマ処理装置が実行してもよい。
【００６８】
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ、例えば、制御ユニットに供給し、制御ユニットのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００６９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより制御ユニットに供給されてもよい。
【００７１】
また、制御ユニットが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、制御ユニットに挿入された機能拡張ボードや制御ユニットに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７３】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
Ｗ  ウエハ
１０  プラズマ処理装置
１１  チャンバ
２８  有機酸供給ユニット
３５  積層構造
３９  Ｒｕ膜
４６  ＭＴＪ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014212310.tif 000006