TW201703074A

TW201703074A - 蝕刻磁性層之方法

Info

Publication number: TW201703074A
Application number: TW105107284A
Authority: TW
Inventors: 田原慈; 西村榮一
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-01-16
Also published as: KR102363688B1; JP2016171159A; WO2016143594A1; US10074800B2; TWI674597B; JP6460853B2; CN107210217A; KR20170126450A; CN107210217B; US20180033958A1

Abstract

提供一種蝕刻磁性層的方法。一實施形態之方法係包含：將具有磁性層之被處理體載置於電漿處理裝置之處理容器內所設置的靜電夾具上之工序；以及在處理容器內生成含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體的電漿，以蝕刻磁性層的工序。一實施形態中，係將處理容器內之空間壓力設定為1.333Pa以下的壓力，將靜電夾具溫度設定為-15度以下的溫度，將異丙醇之分壓設定為該異丙醇之飽和蒸氣壓以下的分壓。

Description

蝕刻磁性層之方法

本發明係關於一種蝕刻磁性層的方法。

在電子元件之製造中，為了對被處理體之被蝕刻層進行垂直異向性蝕刻，一般而言係使用電漿蝕刻。電漿蝕刻亦被用於蝕刻由磁阻式隨機存取記憶體(Magnetic Random Access Memory：MRAM)所包含之磁性層，亦即磁性材料所構成之層。磁性材料係難蝕刻材料，關於其電漿蝕刻用的處裡氣體，係進行了各種研究。例如，日本特開2005-42143號公報係記載有關於使用含醇之處理氣體的磁性層之電漿蝕刻。具體而言，日本特開2005-42143號公報係記載有使用含有異丙醇之處理氣體的磁性層之電漿蝕刻。

在使用含有異丙醇之處理氣體的磁性層之電漿蝕刻中，含有來自異丙醇之碳的沉積物會過多地附著於被處理體表面，而阻害蝕刻磁性層之垂直異向性。從而，為了去除此般沉積物，日本特開2005-42143號公報係記載有於處理氣體添加有氧氣、H₂O之含氧原子之氣體的技術。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2005-42143號公報

為了去除附著於被處理體表面之沉積物，而在處理氣體添加氧氣時，雖然沉積物會被去除，但卻會讓氧活性基氧化磁性材料。其結果，便會使得磁氣特性劣化。又，由於異丙醇之爆炸底限為2%，故在處理氣體添加氧氣的情況，為了確保排氣管線的安全性，便需要以大量非活性氣體來稀釋異丙醇。然而，由於利用大量非活性氣體來稀釋異丙醇會使得蝕刻劑濃度下降，故難以得到良好的蝕刻結果。

又，亦考量於處理氣體添加H₂O來取代氧氣。然而，在處理氣體添加H₂O時，便會對MRAM所包含之穿隧障壁層般的相對於H₂O具有潮解性的層添加損傷。如此般，使用含有異丙醇之處理氣體的有效之磁性層的蝕刻方法現階段並不存在。於是，便考量使用含有甲醇之處理氣體來取代異丙醇。

於是，磁性層之電漿蝕刻中，便需要(i)讓蝕刻劑，亦即蝕刻劑氣體及/或其裂解物充分地吸附於磁性層表面，(ii)藉由離子能來將磁性材料轉變為易氣化之物質(反應生成物)，(iii)讓該反應生成物揮發。該等三個要件中，為了滿足(i)的要件，便需要提高蝕刻劑之吸附披覆率。吸附披覆率係蝕刻劑因吸附而披覆於磁性層表面之面積的比率，蝕刻劑之分壓會在飽和蒸氣壓以下且越靠近飽和蒸氣壓則越高。另一方面，為了滿足(iii)的要件，亦即為了讓反應生成物揮發，便需要在低壓條件實行電漿蝕刻。

由上述理由看來，在磁性層之電漿蝕刻中，係需要在低壓條件下提升蝕刻劑之吸附披覆率。亦即，需要使用具有低飽和蒸氣壓之蝕刻劑氣體而在低壓條件下進行磁性層之電漿蝕刻。從而，並非具有高飽和蒸氣壓之甲醇，而是藉由在低壓下使用具有低飽和蒸氣壓的異丙醇，來滿足上述(i)及(iii)的要件便是有效果的。然而，使用異丙醇之磁性層的蝕刻方法如上述般，係存在有所謂磁性層因氧化而損傷之問題。

由相關背景看來，在使用含有異丙醇之處理氣體的磁性層之蝕刻中，係需要去除含碳之沉積物，且抑制因氧化所導致之磁性層的損傷。

一態樣中，係提供一種蝕刻磁性層的方法。此方法係包含：(a)將具有磁性層之被處理體載置於電漿處理裝置之處理容器內所設置的靜電夾具上之工序；以及(b)在處理容器內生成含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體的電漿，以蝕刻磁性層的工序。

由於上述方法係在處理氣體含有異丙醇，故即便在低壓下，仍可得到相對於磁性層之異丙醇及其裂解物，亦即蝕刻劑的高吸附披覆率。又，可在低壓下讓反應生成物揮發。進一步地，處理氣體所包含之二氧化碳的電漿雖然氧活性基之產生量較少，但具有高灰化率。從而，根據此方法，便可在使用含有異丙醇之處理氣體的磁性層之蝕刻中，去除含碳之沉積物，且抑制因氧化所導致之磁性層的損傷。

一實施形態之蝕刻磁性層的工序中，係將處理容器內之空間壓力設定為1.333帕斯卡以下的壓力，將靜電夾具溫度設定為-15℃以下的溫度，將處理氣體中之異丙醇的分壓設定為在靜電夾具之溫度下的該異丙醇之飽和蒸氣壓以下的分壓。一實施形態之蝕刻磁性層之工序中，異丙醇之分壓亦可設定為該異丙醇之飽和蒸氣壓以下，且為該飽和蒸氣壓的2%以上之分壓。又，一實施形態之蝕刻磁性層之工序中，亦可將靜電夾具溫度設定為-15℃以下且-50℃以上的溫度。根據該等實施形態，便可更有效率地實現蝕刻劑之高吸附披覆率及反應生成物之揮發。

一實施形態中，被處理體亦可具有：基底層；設置於該基底層上之磁性膜；以及含有設置於該磁性膜上之下部磁性層、穿隧障壁層以及上部磁性層的磁性穿隧接合層。在此實施形態之蝕刻磁性層之工序中，磁性膜及磁性穿隧接合層可作為磁性層而被加以蝕刻。

一實施形態中，電漿處理裝置係具備有包含該靜電夾具之支撐構造體，支撐構造體亦可構成為讓該靜電夾具繞靜電夾具之中心軸線來旋轉，且讓該支撐構造體旋轉於正交於中心軸線之傾斜軸線中心。此實施形態之蝕刻磁性層的工序係含有：在相對於垂直方向而水平地支撐被處理體的狀態下來生成該電漿之工序；以及在讓被處理體相對於垂直方向而傾斜，且讓該被處理體旋轉的狀態下，來生成該電漿的工序。在水平地支撐被處理體的狀態下來進行磁性層的蝕刻時，反應生成物會附著於蝕刻所形成之形狀的側面。在讓被處理體相對於垂直方向而傾斜，且讓該被處理體旋轉的狀態下來生成電漿時，便可讓來自電漿之活性基朝向蝕刻所形成之形狀的側面全區域來射入。又，可在被處理體面內讓活性基均勻地射入。從而，根據此實施形態，便可在蝕刻所形成之形狀的側面全區域中，去除附著於該側面之沉積物，而可提高該形狀之垂直性。又，可在被處理體之面內均勻地進行沉積物之去除，而提升蝕刻所形成之形狀的面內均勻性。

如上述說明，便可在使用含有異丙醇之處理氣體的磁性層之蝕刻中，去除含碳之沉積物，且抑制因氧化所導致之磁性層的損傷。

10‧‧‧電漿處理裝置

12‧‧‧處理容器

30‧‧‧上部電極

LE‧‧‧下部電極

40‧‧‧氣體源群

50‧‧‧排氣裝置

110‧‧‧電漿處理裝置

112‧‧‧處理容器

114‧‧‧氣體供給系統

114a‧‧‧第1氣體供給部

114b‧‧‧第2氣體供給部

118‧‧‧支撐構造體

132‧‧‧靜電夾具

PD‧‧‧支撐構造體

ESC‧‧‧靜電夾具

Cnt‧‧‧控制部

W‧‧‧晶圓

L1‧‧‧基底層

L2‧‧‧磁性膜

L3‧‧‧MTJ層

L31‧‧‧下部磁性層

L32‧‧‧絕緣層

L33‧‧‧上部磁性層

L4‧‧‧帽膜

MSK‧‧‧遮罩

圖1係顯示第1實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。

圖2之(a)部分係例示可適用圖1所示之蝕刻方法的被處理體之剖面圖。 (b)~(d)部分係例示藉由圖1所示之蝕刻方法的各工序所得到之產物的剖面圖。

圖3之(a)~(d)部分係顯示藉由第1實施形態之方法MT的各工序所得到之產物的剖面圖。

圖4係概略地顯示可用於實施圖1所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式。

圖5係顯示醇之飽和蒸氣壓曲線的圖式。

圖6係顯示二氧化碳之電漿及氧氣之電漿的發光分光測量的結果之圖式。

圖7係概略地顯示蝕刻後之被處理體的剖面圖。

圖8係顯示第2實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。

圖9係概略地顯示可用於實施圖8所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式。

圖10係概略地顯示可用於實施圖8所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式。

圖11係顯示圖9所示之電漿處理裝置的電漿源之圖式。

圖12係顯示圖9所示之電漿處理裝置的電漿源之圖式。

圖13係顯示圖9所示之電漿處理裝置的支撐構造體的剖面圖。

圖14係顯示圖9所示之電漿處理裝置的支撐構造體的剖面圖。

圖15之(a)部分係顯示第2實施形態之被處理體的剖面圖。(b)~(d)部分係例示藉由第2實施形態之方法MT2的各工序所得到之產物的剖面圖。

圖16之(a)~(d)部分係顯示藉由第2實施形態之方法MT2的各工序所得到之產物的剖面圖。

圖17之(a)~(d)部分係顯示藉由第2實施形態之方法MT2的各工序所得到之產物的剖面圖。

圖18係顯示將載置有晶圓W之支撐構造體設定為傾斜狀態之模樣的圖式。

圖19係顯示第3實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。

以下，便參照圖式就各種實施形態來詳細地說明。另外，各圖式中係對相同或相當的部分附加相同符號。

(第1實施形態)

圖1係顯示第1實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。圖1所示之方法MT1係藉由對被處理體之電漿處理來蝕刻磁性材料的方法。

圖2之(a)部分係例示可適用圖1所示之蝕刻方法的被處理體之剖面圖。圖2之(b)~(d)部分及圖3之(a)~(d)部分係例示藉由圖1所示之蝕刻方法的各工序所得到之產物的剖面圖。圖2之(a)部分所示之被處理體係含有由磁性材料所構成之層，且具有晶圓W的形態。晶圓W係含有構成MRAM元件之多層膜，具體而言，具有基底層L1、磁性膜L2、磁性穿隧接合層L3(以下稱為「MTJ層L3」)、帽膜L4以及遮罩MSK。

基底層L1係可例如由Ta或Ru等所構成。磁性膜L2係設置於基底層L1上，並可例如由CoPt所構成。MTJ層L3係設置於磁性膜L2上，並具有下部磁性層L31、絕緣層L32(穿隧障壁層)以及上部磁性層L33。絕緣層L32係設置於下部磁性層L31上，上部磁性層L33係設置於絕緣層L32上。下部磁性層L31及上部磁性層L33係可例如由CoFeB所構成。絕緣層L32係可由例如MgO所構成。帽膜L4係設置於MTJ層L3上，且可由例如Ta或Ru等所構成。遮罩MSK係設置於帽膜L4上。遮罩MSK係可由例如TiN所構成。

方法MT1係在電漿處理裝置內來處理圖2之(a)部分所例示的晶圓W。圖4係概略地顯示可用於實施圖1所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式。圖4所示之電漿處理裝置10係電容耦合型電漿蝕刻裝置，並具備有略圓筒狀之處理容器12。處理容器12內壁面係例如由經陽極氧化處理之鋁所構成。此處理容器12係保全接地。

處理容器12底部上係設置有略圓筒狀之支撐部14。支撐部14係例如由絕緣材料所構成。支撐部14係在處理容器12內從處理容器12底部來延伸於垂直方向。又，處理容器12內係設置有支撐構造體PD。支撐構造體PD係藉由支撐部14來被加以支撐。

支撐構造體PD係於其上面保持晶圓W。支撐構造體PD係具有下部電極LE及靜電夾具ESC。下部電極LE係含有第1板體18a及第2板體18b。第1板體18a及第2板體18b係例如由所謂鋁之金屬所構成，並成為略圓盤狀。第2板體18b係設置第1板體18a上，並電性連接於第1板體18a。

第2板體18b上係設置有靜電夾具ESC。靜電夾具ESC係具有將導電膜之電極配置於一對絕緣層或絕緣薄板間的構造。靜電夾具ESC之電極係透過開關23來電性連接有直流電源22。此靜電夾具ESC係藉由來自直流電源22之直流電壓所產生的庫倫力等的靜電力來吸附晶圓W。藉此，靜電夾具ESC便可保持晶圓W。

第2板體18b周緣部上係以圍繞晶圓W邊緣及靜電夾具ESC的方式來配置有聚焦環FR。聚焦環FR係為了提升蝕刻均勻性而加以設置。聚焦環FR係由依照蝕刻對象膜之材料所適當選擇的材料所構成，例如可由石英所構成。

第2板體18b內部係設置有冷媒流道24。冷媒流道24會構成溫控機構。冷媒流道24係從設置於處理容器12外部的冷卻單元而透過配管26a來供給有冷媒。供給至冷媒流道24之冷媒會透過配管26b來回到冷卻單元。如此般，便會在冷媒流道24與冷卻單元之間循環有冷媒。藉由控制此冷媒溫度，來控制靜電夾具ESC所支撐之晶圓W溫度。

又，電漿處理裝置10係設置有氣體供給管線28。氣體供給管線28係將來自導熱氣體供給機構之導熱氣體，例如He氣體供給至靜電夾具ESC上面與晶圓W內面之間。

又，電漿處理裝置10係具備有上部電極30。上部電極30係在支撐構造體PD上方對向配置於該支撐構造體PD。下部電極LE與上部電極30會互相設置為略平行。上部電極30與下部電極LE之間係提供有用以對晶圓W進行電漿處理之空間S。

上部電極30會透過絕緣性遮蔽構件32來在處理容器12上部被加以支撐。一實施形態中，上部電極30係可構成為可改變起自支撐構造體PD上面，亦即晶圓載置面之垂直方向的距離。上部電極30係可含有電極板34及電極支撐體36。電極板34係面向空間S，該電極板34係設置有複數氣體噴出孔34a。此電極板34在一實施形態中係由矽所構成。

電極支撐體36係裝卸自如地支撐電極板34者，且可由例如所謂鋁之導電性材料所構成。此電極支撐體36係可具有水冷構造。電極支撐體36內部係設置有氣體擴散室36a。從此氣體擴散室36a連通於氣體噴出孔34a的複數氣體流通孔36b會朝下方延伸。又，電極支撐體36係形成有將處理氣體導入至氣體擴散室36a的氣體導入口36c。此氣體導入口36c係連接有氣體供給管38。

氣體供給管38係透過閥群42及流量控制器群44來連接有氣體源群40。氣體源群40係含有複數氣體源。一範例中，氣體源群40係含有一個以上的醇氣體源、稀有氣體源、氮氣(N₂氣體)源、氫氣(H₂氣體)源以及二氧化碳(CO₂)氣體源。一個以上的醇氣體源在一範例中係可包含甲醇氣體源、乙醇氣體源以及丙醇氣體源。丙醇氣體係包含1-丙醇以及2-丙醇(異丙醇)。又，稀有氣體源係可為所謂He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體、Xe氣體之任意的稀有氣體源。一範例中，係可為Ar氣體源。

閥群42係含有複數閥，流量控制器群44係含有所謂質流控制器之複數流量控制器。氣體源群40之複數氣體源會分別透過閥群42所對應之閥及流量控制器群44所對應之流量控制器來連接於氣體供給管38。

又，電漿處理裝置10係沿著處理容器12內壁來裝卸自如地設置有沉積保護體46。沉積保護體46亦設置於支撐部14外周。沉積保護體46係防止蝕刻副產物(沉積)附著於處理容器12之情事者，且可藉由於鋁材披覆Y₂O₃等的陶瓷來加以構成。

處理容器12底部側及支撐部14與處理容器12側壁之間係設置有排氣板48。排氣板48係可例如藉由於鋁材披覆Y₂O₃等的陶瓷來加以構成。此排氣板48下方及處理容器12係設置有排氣口12e。排氣口12e係透過排氣管52來連接有排氣裝置50。排氣裝置50係具有渦輪分子泵等的真空泵，並可將處理容器12內之空間減壓至所欲真空度。又，處理容器12側壁係設置有晶圓W之搬出入口12g，此搬出入口12g可藉由閘閥54來加以開閉。

又，電漿處理裝置10係進一步地具備有第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62係產生電漿生成用之高頻(High Frequency Wave)的電源，例如會產生27~100MHz之頻率的高頻。第1高頻電源62會透過匹配器66來連接於上部電極30。匹配器66係用以匹配第1高頻電源之輸出阻抗與負載側(上部電極30側)之輸入阻抗的電路。另外，第1高頻電源62亦可透過匹配器66來連接於下部電極LE。

第2高頻電源64係產生用以將離子吸引至晶圓W的高頻，亦即高頻偏壓的電源，例如會產生40kHz~13.56MHz之範圍內的頻率之高頻偏壓。第2高頻電源64會透過匹配器68來連接於下部電極LE。匹配器68係用以匹配第2高頻電源之輸出阻抗與負載側(下部電極LE側)之輸入阻抗的電路。

又，電漿處理裝置10係進一步地具備有電源70。電源70係連接於上部電極30。電源70會將吸引空間S內所存在之正離子至電極板34用的電壓施加至上部電極30。在一範例中，電源70係產生負直流電壓之直流電源。在其他範例中，電源70亦可為產生較低頻之交流電壓的交流電源。從電源70來施加至上部電極的電壓可為-150V以下的電壓。亦即，電源70所施加至上部電極30的電壓可為絕對值為150以上的負電壓。在從電源70將此般電壓施加至上部電極30時，空間S所存在之正離子便會衝撞於電極板34。藉此，便會從電極板34釋放出二次電子及/或矽。

又，一實施形態中，電漿處理裝置10係可進一步地具備有控制部Cnt。此控制部Cnt係具備有處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等的電腦，並控制電漿處理裝置10之各部。此控制部Cnt係可使用輸入裝置，來讓操作者為了管理電漿處理裝置10而進行指令之輸入操作等，又，可藉由顯示裝置，來將電漿處理裝置10之運作狀況可視化而加以顯示。進一步地，控制部Cnt之記憶部係儲存有藉由處理器來控制電漿處理裝置10所實行之各種處理用之控制程式以及對應於處理條件來讓電漿處理裝置10之各部實行處理用之程式，亦即處理配方。

以下，再次參照圖1，就方法MT1來詳細地說明。

方法MT1係首先在工序ST1中，準備圖2之(a)部分所示的晶圓W。工序ST1係將晶圓W搬入至電漿處理裝置10內，而該晶圓W會被載置於支撐構造體PD的靜電夾具ESC上，以藉由該靜電夾具ESC來被加以保持。

方法MT1係接著實行工序ST2。工序ST2係在處理容器12內生成處理氣體之電漿。一範例中，係對由Ru所構成之帽膜L4生成含有H₂氣體之處理氣體的電漿。工序ST2所使用之處理氣體亦可進一步地含有所謂N2氣體之非活性氣體。此工序ST2係將來自氣體源群40之複數氣體源中所選擇的氣體源之處理氣體供給至處理容器12內，而作動排氣裝置50來將處理容器12內之壓力(以下，稱為「處理壓力」)設定為既定壓力。又，來自第1高頻電源62之高頻及來自第2高頻電源64之高頻偏壓會分別被供給至下部電極LE及上部電極30。藉此，來生成處理氣體之電漿。此般工序ST2中之電漿處理裝置10的各部動作係可藉由控制部Cnt來加以控制。

工序ST2係藉由來自電漿的活性基，在一範例中為氫活性基來在從遮罩MSK露出之部分蝕刻帽膜L4。其結果，如圖2之(b)部分所示，係在帽膜L4之全區域中去除從遮罩MSK露出之部分。

方法MT1係接著實行工序ST3。工序ST3係蝕刻磁性層之工序的一實施形態，該工序ST3係蝕刻MTJ層L3的上部磁性層L33。此工序ST3係將含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體供給至處理容器12內。此處理氣體係可進一步地含有所謂Ar氣體之稀有氣體。此工序ST3係將來自氣體源群40之複數氣體源中所選擇的氣體源之處理氣體供給至處理容器12內，而作動排氣裝置50來將處理容器12內之壓力，亦即處理壓力設定為既定壓力。又，來自第1高頻電源62之高頻及來自第2高頻電源64之高頻偏壓會分別被供給至下部電極LE及上部電極30。藉此，來生成處理氣體之電漿。此般工序ST3中之電漿處理裝置10的各部動作係可藉由控制部Cnt來加以控制。

工序ST3係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於上部磁性層L33表面，以促進該蝕刻劑與構成上部磁性層L33的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖2之(c)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻上部磁性層L33。又，含有來自異丙醇之碳的沉積物會藉由來自二氧化碳之氧活性基來加以去除。

方法MT1係接著實行工序ST4。工序ST4係形成有絕緣膜IL。此絕緣膜IL係為了防止下部磁性層L31與上部磁性層L33的導通而加以形成。具體而言，工序ST4係將晶圓W搬送至成膜裝置，而在該成膜裝置內，如圖2之(d)部分所示般於晶圓W表面上形成有絕緣膜IL。此絕緣膜IL係可例如由氮化矽或氧化矽所構成。接著，工序ST4係在沿著遮罩MSK上面的區域以及沿著絕緣層L32上面的區域中蝕刻絕緣膜IL。此蝕刻係可使用任意之電漿處理裝置。例如，該蝕刻係可使用電漿處理裝置10。又，此蝕刻係可使用含有氫氟碳氣體或氟碳氣體之處理氣體。此蝕刻結果，如圖3之(a)部分所示，係沿著遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面來殘留有絕緣膜IL。

方法MT1係接著實行工序ST5。工序ST5係蝕刻MTJ層L3之絕緣層L32。此工序ST5中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件係可與工序ST3中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件相同。

工序ST5係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於絕緣層L32表面，以促進該蝕刻劑與構成絕緣層L32的材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖3之(b)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻絕緣層L32。又，含有來自異丙醇之碳的沉積物會藉由來自二氧化碳之氧活性基來加以去除。

方法MT1係接著實行工序ST6。工序ST6係蝕刻磁性層之工序的一實施形態，該工序ST6係蝕刻MTJ層L3之下部磁性層L31。此工序ST6中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件係可與工序ST3中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件相同。

工序ST6係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於下部磁性層L31表面，以促進該蝕刻劑與構成下部磁性層 L31的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖3之(c)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻下部磁性層L31。又，含有來自異丙醇之碳的沉積物會藉由來自二氧化碳之氧活性基來加以去除。

方法MT1係接著實行工序ST7。工序ST7係蝕刻磁性層之工序的一實施形態，該工序ST7係蝕刻磁性膜L2。此工序ST7中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件係可與工序ST3中之電漿處理裝置10的動作及蝕刻條件相同。

工序ST7係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於磁性膜L2表面，以促進該蝕刻劑與構成磁性膜L2的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖3之(d)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻磁性膜L2。又，含有來自異丙醇之碳的沉積物會藉由來自二氧化碳之氧活性基來加以去除。

以下，便參照圖5，就實施形態之蝕刻方法中能適當地使用之程序參數的範圍(以下，稱「適當的程序區域」)來加以說明。圖5係顯示醇之飽和蒸氣壓曲線的圖式。圖5中，橫軸係表示溫度，縱軸係表示蒸氣壓。圖5係顯示甲醇、乙醇以及異丙醇之各溫度與飽和蒸氣壓的關係。圖5中，斜線之賦予陰影線的區域為適當的程序區域。

方法MT1中之工序ST3、工序ST6、工序ST7係蝕刻磁性層的工序，該等工序為了讓蝕刻劑與構成磁性層之磁性材料的反應生成物氣化而加以排氣，係將處理壓力設定為例如10mTorr(1.333Pa)以下的壓力。從而，便會在圖5所示之適當的程序區域中，決定壓力的上限值(參照圖5中表示10mTorr的虛線)。又，該等工序為了在低壓之處理壓力下提高相對於磁性層表面之蝕刻劑的吸附披覆率，係調整晶圓W溫度，亦即靜電夾具溫度以及異丙醇之分壓。

如圖5所示，藉由以飽和蒸氣壓以下且靠近飽和蒸氣壓的分壓來供給醇及其裂解物，亦即蝕刻劑，便可得到高吸附披覆率。在使用甲醇之磁性層的蝕刻中，於處理壓力為10mTorr以下，且靜電夾具溫度為-50℃時，便會得到可降低在所形成之形狀的側面之沉積物的量，而提高該側面之垂直性的結果。又，在處理壓力為10mTorr以下的設定下而將靜電夾具溫度從-50 ℃上升時，便會得到沉積物的量有增加之傾向的結果。為了促進副產物揮發，雖然將靜電夾具溫度提高的一方是比較好的，但由於提高靜電夾具溫度時，會有使得沉積物的量增加的傾向，故在使用甲醇之氣體系統中，原料氣體，亦即甲醇的表面吸附應會成為速率控制因素而使得磁性層的蝕刻不會進行。從而，由於使用甲醇之蝕刻中，在甲醇之溫度為-50℃時之飽和蒸氣壓為約500mTorr，故在飽和蒸氣壓之2%以上的分壓時，甲醇應會以充分的吸附披覆率來附著於磁性層表面。然而，甲醇之飽和蒸氣壓本來就比較高。因此，一實施形態中，係使用具有低飽和蒸氣壓之異丙醇來作為處理氣體所包含之醇。

如圖5所示，異丙醇係藉由以-15℃以下的溫度來被使用，便會與甲醇之情況下得到充分的吸附披覆率之分壓同樣，在10mTorr以下的處理壓力下達到飽和蒸氣壓之2%的分壓。從而，一實施形態之工序ST3係如圖5中之陰影區域所示般，將處理壓力設定為10mTorr(1.333Pa)以下的壓力，將靜電夾具溫度設定為-15℃以下的溫度，將異丙醇之分壓設定為靜電夾具溫度中之該異丙醇的飽和蒸氣壓以下的分壓。又，一實施形態中，係將靜電夾具溫度設定為-50℃以上的溫度。進一步地，一實施形態中，係將異丙醇之分壓設定為靜電夾具溫度中之該異丙醇的飽和蒸氣壓之2%以上的分壓。藉由此般條件之設定，便會得到來自異丙醇之蝕刻劑相對於磁性層之充分的吸附披覆率，且可進行在低壓之處理壓力下的蝕刻。其結果，便可讓蝕刻劑充分地吸附於磁性層表面，而促進蝕刻劑與構成磁性層之磁性材料的反應生成物之排氣。因此，便可提升磁性層之蝕刻垂直異向性。

又，方法MT1中之工序ST3、工序ST6、工序ST7係使用於異丙醇含有二氧化碳之氣體來作為處理氣體。圖6係顯示二氧化碳之電漿及氧氣之電漿的發光分光測量的結果之圖式。圖6之(a)部分係顯示有氧氣之電漿的發光分光測量之結果，(b)部分係顯示有二氧化碳之電漿的發光分光測量結果。圖6之(a)部分所示發光分光測量結果及圖6之(b)部分所示發光分光測量結果係以下述條件來使用電漿處理裝置10時所得到者。

<圖6之(a)部分所示之發光分光測量結果的取得條件>

●處理容器12內之空間壓力：100mTorr(13.33Pa)。

●處理氣體：添加有2%之Ar氣體的流量700sccm的氧氣。

●電漿生成用之高頻：150W。

●高頻偏壓：700W。

<圖6之(b)部分所示之發光分光測量結果的取得條件>

●處理容器12內之空間壓力：100mTorr(13.33Pa)。

●處理氣體：添加有2%之Ar氣體的流量700sccm的二氧化碳氣體。

●電漿生成用之高頻：150W。

●高頻偏壓：700W。

如圖6所示，二氧化碳之電漿的氧活性基與Ar比較的相對發光強度會較氧氣之電漿的氧活性基與Ar比較的相對發光強度要小相當多，為氧氣之電漿的氧活性基的發光強度之12%。從而，二氧化碳之電漿中，係氧活性基的產生量會較少。又，在以與上述發光分光測量結果之取得條件相同的條件下，來進行有機膜之灰化時，二氧化碳氣體之電漿的有機膜灰化速率為氧氣之電漿的有機膜灰化速率的50%。由此，便確認了二氧化碳氣體之電漿雖然氧活性基之產量較少，但卻具有高灰化速率。從而，工序ST3、工序ST6以及工序ST7，亦即方法MT1之蝕刻磁性層的工序係可去除來自異丙醇之含碳沉積物，且抑制因氧化所導致磁性層之損傷。

以下，便就使用電漿處理裝置10而實行工序ST2、工序ST3、工序ST5、工序ST6以及工序ST7，以蝕刻圖2之(a)部分所示的晶圓W的實驗例來加以說明。此實驗例之條件係如下所示。

<工序ST2之條件>

●處理容器12內之壓力：50mTorr(6.65Pa)。

●處理氣體：150sccm之H₂氣體及50sccm之N₂氣體。

●電漿生成用之高頻：200W。

●靜電夾具溫度：-50℃。

<工序ST3、工序ST5、工序ST6以及工序ST7之條件>

●處理容器12內之壓力：10mTorr(1.333Pa)。

●處理氣體：250sccm之Ar氣體、20sccm之二氧化碳氣體及20sccm之異丙醇氣體。

●電漿生成用之高頻：300W。

●高頻偏壓：1000W。

●靜電夾具溫度：-50℃。

又，為了比較，便進行了在工序ST3、工序ST5、工序ST6及工序ST7之處理氣體使用10sccm之甲醇氣體及200sccm的Ne氣體的點上來與實驗例有所不同之比較實驗例1，以及在工序ST3、工序ST5、工序ST6及工序ST7之處理氣體使用100sccm之甲醇氣體的點上來與實驗例有所不同的比較實驗例2。

圖7係概略地顯示蝕刻後之晶圓的剖面圖。實驗例1、比較實驗例1、比較實驗例2係比較了蝕刻所形成之磁性膜L2、MTJ層L3以及帽膜L4之側面F1的錐角T1、相對於側面F1之沉積物(圖中係以參考符號DP來表示)的有無以及遮罩MSK之肩部RA1的削蝕(肩部的圓滑度)大小。其結果，比較實驗例1之蝕刻後的晶圓係沉積物會附著於側面F1，且雖然相對於比較實驗例2之蝕刻後的晶圓而肩部RA1的削蝕並不大，但會在該肩部RA1產生削蝕，而使得錐角T1為76度。又，雖然比較實驗例2之蝕刻後的晶圓係沉積物並未附著於側面F1，但肩部RA1之削蝕較大，又，錐角T1為70度。另一方面，實驗例之蝕刻後的晶圓係沉積物並未附著於側面F1，且肩部RA1之削蝕亦較小，而錐角T1為80度。由此，確認了根據使用含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體來蝕刻磁性層的方法MT1，便可去除沉積物，且抑制肩部之削蝕，並提高蝕刻之垂直異向性。

(第2實施形態)

圖8係顯示第2實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。雖圖8所示方法MT2係與圖1所示之MT1同樣地含有工序ST1~工序ST7，但方法MT2係使用如圖9及圖10所示之電漿處理裝置般，在將晶圓水平地支撐的狀態時，讓晶圓相對於垂直方向傾斜，且可形成旋轉狀態之電漿處理裝置來加以實行。

圖9及圖10係概略地顯示可用於實施圖8所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式，在含有沿著垂直方向延伸之軸線PX的一平面中，裁斷處理容器，來顯示該電漿處理裝置。另外，圖9中係顯示後述支撐構造體為未傾斜的狀態之電漿處理裝置，圖10中係顯示支撐構造體為傾斜的狀態之電漿處理裝置。

圖9及圖10所示之電漿處理裝置110係具備有處理容器112、氣體供給系統114、電漿源116、支撐構造體118、排氣系統120、偏壓電力供給部122以及控制部Cnt。處理容器112係具有略圓筒形狀。處理容器112之中心軸線係與軸線PX一致。此處理容器112係提供相對於晶圓W而進行電漿處理用之空間S。

一實施形態中，處理容器112係在收納有其高度方向之中間部分112a，亦即支撐構造體118的部分具有略固定之寬度。又，處理容器112係成為從該中間部分下端隨著朝向底部而寬度漸漸變窄之錐狀。又，處理容器112底部係提供排氣口112e，該排氣口112e係相對於軸線PX而形成為軸對稱。

氣體供給系統114係構成為將氣體供給至處理容器112內。氣體供給系統114係具有第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b。第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b係構成為將方法MT2所使用之處理氣體供給至處理容器112內。方法MT2所使用之處理氣體亦可從第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b的任一者或兩者來供給至處理容器112內。或著，第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b亦可將構成方法MT2所使用之處理氣體的複數種氣體對應於該等複數種氣體所要的解離度來分配，而供給至處理容器112內。另外，關於氣體供給系統114之細節係在之後詳述。

電漿源116係構成為將供給至處理容器112內之氣體激發。一實施形態中，電漿源116係設置於處理容器112之頂部。又，一實施形態中，電漿源116之中心軸線係與軸線PX一致。另外，關於電漿源116之一範例的相關細節係在之後詳述。

支撐構造體118係構成為在處理容器112內保持晶圓W。此支撐構造體118係構成為可旋轉於正交於軸線PX之第1軸線AX1，亦即傾斜軸線中心。支撐構造體118會藉由第1軸線AX1中心之旋轉，而可相對於軸線PX來加以傾斜。為了讓支撐構造體118傾斜，電漿處理裝置110係具有驅動裝置124。驅動裝置124係設置於處理容器112外部，並產生第1軸線 AX1中心之支撐構造體118旋轉用的驅動力。又，支撐構造體118係構成為讓晶圓W繞正交於第1軸線AX1的第2軸線AX2，亦即靜電夾具132之中心軸線來旋轉。另外，在支撐構造體118為未傾斜的狀態下，如圖9所示，第2軸線AX2係一致於軸線PX。另一方面，在支撐構造體118為傾斜的狀態下，如圖10所示，第2軸線AX2係相對於軸線PX而傾斜。關於此支撐構造體118之細節係在之後詳述。

排氣系統120係構成將處理容器112內之空間減壓。一實施形態中，排氣系統120係具有自動壓力控制器120a、渦輪分子泵120b以及乾燥泵120c。渦輪分子泵120b係設置於自動壓力控制器120a下游。乾燥泵120c係透過閥120d來直接連接於處理容器112內的空間。又，乾燥泵120c係透過閥120e來設置於渦輪分子泵120b下游。

包含自動壓力控制器120a及渦輪分子泵120b的排氣系統係安裝於處理容器112底部。又，包含自動壓力控制器120a及渦輪分子泵120b的排氣系統係設置於支撐構造體118的正下方。從而，此電漿處理裝置110係可形成從支撐構造體118周圍至排氣系統120的均勻之排氣流動。藉此，便可達到效率良好之排氣。又，可讓處理容器112內所生成之電漿均勻地擴散。

一實施形態中，處理容器112內亦可設置有整流構件126。整流構件126係具有於下端封閉之略筒形狀。此整流構件126係以從側面及下方來圍繞支撐構造體118的方式來沿著處理容器112內壁面延伸。一範例中，整流構件126係具有上部126a及下部126b。上部126a係具有固定寬度之圓筒形狀，且沿著處理容器112之中間部分112a內壁面來延伸。又，下部126b係在上部126a的下方連續於該上部126a。下部126b係具有沿著處理容器112內壁面而寬度漸漸變窄之錐形狀，且其下端成為平板狀。此下部126b係形成有多數開口(貫穿孔)。藉由此整流構件126，便可在該整流構件126內側，亦即收納有晶圓W的空間以及該整流構件126外側，亦即排氣側的空間之間形成有壓力差，而可調整收納有晶圓W之空間中的氣體滯留時間。又，可實現均等的排氣。

偏壓電力供給部122係構成為將吸引離子至晶圓W用之偏壓電壓及高頻偏壓選擇性地施加至支撐構造體118。一實施形態中，偏壓電力供給部122係具有第1電源122a及第2電源122b。第1電源122a會產生脈衝調變後之直流電壓(以下，稱「調變直流電壓」)來作為施加至支撐構造體118的偏壓電壓。

第2電源122b係構成為將吸引離子至晶圓W用之高頻偏壓供給至支撐構造體118。此高頻偏壓之頻率係適於將離子吸引至晶圓W的任意頻率，例如為400kHz。電漿處理裝置110係可將來自第1電源122a的調變直流電壓與來自第2電源122b之高頻偏壓選擇性地供給至支撐溝造體118。調變直流電壓及高頻偏壓的選擇性供給係可藉由控制部Cnt來加以控制。

控制部Cnt係例如具備有處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等的電腦。控制部Cnt會依照基於所輸入之配方的程式來動作，而送出控制訊號。電漿處理裝置110之各部會藉由來自控制部Cnt的控制訊號來加以控制。

以下，便分別就氣體供給系統114、電漿源116、支撐構造體118來詳細地說明。

[氣體供給系統]

氣體供給系統114係如上述般，具有第1氣體供給部114a以及第2氣體供給部114b。第1氣體供給部114a會透過一個以上的氣體噴出孔114e來將氣體供給至處理容器112內。又，第2氣體供給部114b會透過一個以上的氣體噴出孔114f來將氣體供給至處理容器112內。氣體噴出孔114e會設定於較氣體噴出孔114f要靠近電漿源116的位置。從而，第1氣體供給部114a所供給之氣體解離度會較第2氣體供給部114b所供給之氣體解離度要高。另外，圖9及圖10中，雖然各氣體噴出孔114e及氣體噴出孔114f的個數為「1」，但亦可設置有複數氣體噴出孔114e及複數氣體噴出孔114f。複數氣體噴出孔114e亦可相對於軸線PX而均等地配列於周圍方向。又，複數氣體噴出孔114f亦可相對於軸線PX而均等地配列於周圍方向。

一實施形態中，亦可在氣體噴出孔114e所噴出氣體的區域以及氣體噴出孔114f所噴出氣體的區域之間設置有分隔板，亦即所謂離子捕集器。藉此，便可調整從第1氣體供給部114a所供給之氣體的電漿朝向晶圓W之離子的量。

第1氣體供給部114a係可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、一個以上的閥。從而，便可調整第1氣體供給部114a的來自一個以上的氣體源之氣體流量。又，第2氣體供給部114b係可具有一個以上的氣體源、一個以上的流量控制器、一個以上的閥。從而，便可調整第2氣體供給部114b的來自一個以上的氣體源之氣體流量。來自第1氣體供給部114a的氣體流量與該氣體之供給時機以及來自第2氣體供給部114b的氣體流量與該氣體之供給時機係藉由控制部Cnt來各別調整。

一範例中，工序ST3、工序ST4、工序ST5、工序ST6以及工序ST7中所使用之處理氣體係從第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b兩者來供給至處理容器112內。其他範例中，工序ST3、工序ST4、工序ST5、工序ST6以及工序ST7所使用之處理氣體係從第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b的任一者來供給至處理容器112內。

又一範例中，第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b亦可將工序ST3、工序ST4、工序ST5、工序ST6以及工序ST6中所使用之處理氣體所包含的複數種氣體，對應於該等複數種氣體所要的解離度來分配而供給至處理容器112內。例如，亦可在工序ST3、工序ST5、工序ST6以及工序ST7中，從第1氣體供給部114a來供給有異丙醇、二氧化碳以及稀有氣體中之一種以上的氣體，而從第2氣體供給部114b來供給有該等異丙醇、二氧化碳以及稀有氣體中其他的一種以上的氣體。

[電漿源]

圖11係顯示圖9所示之電漿處理裝置的電漿源之圖式，為顯示從圖9之Y方向來觀察的電漿源之圖式。又，圖12係顯示圖9所示之電漿處理裝置的電漿源之圖式，為顯示從垂直方向來觀察的電漿源。如圖9及圖10所示，處理容器112之頂部係設置有開口，該開口係藉由介電體板294來封閉。介電體板294係板狀體，且由石英玻璃或陶瓷所構成。電漿源116係設置於此介電體板294上。

如圖11及圖12所示，電漿源116係具有高頻天線240以及遮蔽構件260。高頻天線240係藉由遮蔽構件260來被覆蓋。一實施形態中，高頻天線240係含有內側天線元件242A以及外側天線元件242B。內側天線元件242A係設置於較外側天線元件242B要靠近軸線PX的附近。換言之，外側天線元件242B係以圍繞內側天線元件242A的方式來設置於該內側天線元件242A外側。各內側天線元件242A及外側天線元件242B係例如由銅、鋁、不鏽鋼等的導體所構成，並以軸線PX為中心來延伸為螺旋狀。

內側天線元件242A及外側天線元件242B會一同地被複數夾置體244所夾置而成為一體。複數夾置體244係例如棒狀構件，且相對於軸線PX而配置為放射狀。

遮蔽構件260係具有內側遮蔽壁262A以及外側遮蔽壁262B。內側遮蔽壁262A係具有延伸於垂直方向的筒形狀，且設置於內側天線元件242A與外側天線元件242B之間。此內側遮蔽壁262A會圍繞內側天線元件242A。又，外側遮蔽壁262B係具有延伸於垂直方向之筒形狀，且設置為圍繞外側天線元件242B。

內側天線元件242A上係設置有內側遮蔽板264A。內側遮蔽板264A係具有圓盤形狀，且設置為阻塞內側遮蔽壁262A的開口。又，外側天線元件242B上係設置有外側遮蔽板264B。外側遮蔽板264B係環狀板，且設置為阻塞內側遮蔽壁262A與外側遮蔽壁262B之間的開口。

內側天線元件242A、外側天線元件242B係分別連接於高頻電源250A、高頻電源250B。高頻電源250A及高頻電源250B係電漿生成用之高頻電源。高頻電源250A及高頻電源250B係將相同頻率或相異頻率分別供給至內側天線元件242A及外側天線元件242B。例如，在從高頻電源250A以既定功率來將既定頻率(例如40MHz)之高頻供給至內側天線242A時，便會藉由形成於處理容器112內之感應磁場來激發導入至處理容器112內的處理氣體，而在晶圓W上的中央部生成甜甜圈型之電漿。又，在從高頻電源250B以既定功率來將既定頻率(例如60MHz)之高頻供給至外側天線242B時，便會藉由形成於處理容器112內之感應磁場來激發導入至處理容器112內的處理氣體，而在晶圓W上的周緣部生成另一甜甜圈型之電漿。藉由該等電漿來從處理氣體生成自由基。

另外，高頻電源250A及高頻電源250B所輸出之高頻頻率並不限於上述頻率。例如，高頻電源250A及高頻電源250B所輸出之高頻頻率亦可為所謂13.56MHz、27MHz、40MHz、60MHz之各種頻率。但是，需要對應於高頻電源250A及高頻電源250B所輸出之高頻來調整內側天線元件242A及外側天線242B之電性長度。

此電漿源116即便在1mTorr(0.1333Pa)的壓力環境下，仍可點燃處理氣體之電漿。在低壓環境下，電漿中之離子的平均自由行程會變大。從而，便可進行稀有氣體原子之濺鍍的蝕刻。又，可在低壓環境下抑制被蝕刻的物質再次附著於晶圓W，並將該物質排氣。

[支撐體構造]

圖13及圖14係顯示圖9所示之電漿處理裝置的支撐構造體之剖面圖。圖13係顯示有從Y方向(參照圖9)來觀察之支撐構造體的剖面圖，圖14係顯示有從X方向(參照圖9)來觀察之支撐構造體的剖面圖。如圖13及圖14所示，支撐構造體118係具有保持部130、容器部140以及傾斜軸部150。

保持部130係保持晶圓W，並藉由旋轉於第2軸線AX2中心來讓晶圓W旋轉的機構。另外，如上述，第2軸線AX2係在支撐構造體118為未傾斜的狀態下，與軸線PX一致。此保持部130係具有靜電夾具132、下部電極134、旋轉軸部136以及絕緣構件135。

靜電夾具132係構成為於其上面保持晶圓W。靜電夾具132係具有以第2軸線AX2為其中心軸線的略圓盤形狀，且具有作為絕緣膜內層來設置之電極膜。靜電夾具132會藉由將電壓施加至電極膜來產生靜電力。藉由此靜電力，靜電夾具132便會將其上面所載置之晶圓W吸附。此靜電夾具132與晶圓W之間係供給有所謂He氣體之導熱氣體。又，靜電夾具132內亦可內建有用以加熱晶圓W之加熱器。相關靜電夾具132係設置於下部電極134上。

下部電極134係具有以第2軸線AX2為中心軸線的略圓盤形狀。一實施形態中，下部電極134係具有第1部分134a及第2部分134b。第1部分134a係沿著第2軸線AX2來延伸之下部電極134的中央側部分，第2部分134b係較第1部分134a要從第2軸線AX2遠離，亦即，較第1部分134a要靠外側而延伸的部分。第1部分134a上面與第2部分134b上面會連續，且藉由第1部分134a上面與第2部分134b上面來構成下部電極134的略平坦之上面。此下部電極134上面係相接有靜電夾具132。又，第1部分134a會較第2部分134b要朝下方突出，而成為圓柱狀。亦即，第1部分134a下面會較第2部分134b下面要朝下方延伸。此下部電極134係由所謂鋁之導體所構成。下部電極134會與上述偏壓電力供給部122電性連接。亦即，下部電極134係可選擇性地供給有來自第1電源22a之調變直流電壓以及來自第2電源22b之高頻偏壓。又，下部電極134係設置有冷媒流道134f。藉由將冷媒供給至此冷媒流道134f，來控制晶圓W溫度。此下部電極134係設置於絕緣構件135上。

絕緣構件135係由所謂石英、氧化鋁的絕緣體所構成，並具有在中央有開口之略圓盤形狀。一實施形態中，絕緣構件135係具有第1部分135a及第2部分135b。第1部分135a係絕緣構件135的中央側部分，第2部分135b係較第1部分135a要從第2軸線AX2遠離，亦即，較第1部分135a要靠外側而延伸的部分。第1部分135a上面會較第2部分135b上面要靠下方而延伸，又，第1部分135a下面亦會較第2部分135b下面要靠下方而延伸。絕緣構件135的第2部分135b上面會相接於下部電極134的第2部分134b下面。另一方面，絕緣構件135的第1部分135a上面會從下部電極135下面分離。

旋轉軸部136係具有略圓柱形狀，且連結於下部電極134下面。具體而言，係連結於下部電極134之第1部分134a下面。旋轉軸部136之中心軸線係與第2軸線AX2一致。藉由對此旋轉軸部136來施予旋轉力，便會使得保持部130旋轉。

藉由此般各要素所構成之保持部130會與容器部140一同地形成中空空間來作為支撐構造體118的內部空間。容器部140係含有上側容器部142及外側容器部144。上側容器部142係具有略圓盤形狀。上側容器部142中央係形成有旋轉軸部136會通過之貫穿孔。此上側容器部142係設置為在絕緣構件135的第2部分135b下方，相對於該第2部分135b而提供有些許的間隙。又，上側容器部142的下面周緣係連結有外側容器部144上端。外側容器部144係具有於下端閉塞的略圓筒形狀。

容器部140與旋轉軸部136之間係設置有磁性流體密封部152。磁性流體密封部152係具有內輪部152a及外輪部152b。內輪部152a係具有與旋轉軸部136同軸延伸之略圓筒形狀，並相對於旋轉軸部136來被加以固定。又，內輪部152a上端部會連結於絕緣構件135的第1部分135a下面。此內輪部152a會與旋轉軸部136一同地旋轉於第2軸線AX2中心。外輪部152b係具有略圓筒形狀，並在內輪部152a外側與該內輪部152a設置為同軸。外輪部152b上端部會連結於上側容器部142的中央側部分下面。該等內輪部152a與外輪部152b之間係介設有磁性流體152c。又，在磁性流體152c下方，內輪部152a與外輪部152b之間係設置有軸承153。此磁性流體密封部152係提供氣密地密封支撐構造體118的內部空間之密封構造。藉由此磁性流體密封部152，支撐構造體118的內部空間便會從電漿處理裝置110的空間S分離。另外，電漿處理裝置110中，支撐構造體118的內部空間係維持為大氣壓。

一實施形態中，係在磁性流體密封部152與旋轉軸部136之間設置有第1構件137及第2構件138。第1構件137係具有沿著旋轉軸部136外周面的一部分，亦即，後述第3筒狀部136d上側部分的外周面及下部電極135的第1部分134a外周面來延伸的略圓筒形狀。又，第1構件137上端係具有沿著下部電極134之第2部分134b下面來延伸之環狀板形狀。此第1構件137會相接於第3筒狀部136d的上側部分外周面以及下部電極134之第1部分134a外周面與第2部分134b下面。

第2構件138係具有沿著旋轉軸部136外周面，亦即第3筒狀部136d外周面以及沿著第1構件137外周面來延伸的略圓筒形狀。第2構件138上端係具有沿著絕緣構件135之第1部分135a上面來延伸之環狀板形狀。第2構件138會相接於第3筒狀部136d外周面、第1構件137外周面、絕緣構件之第1部分135a上面以及磁性流體密封部152之內輪部152a內周面。該第2構件138與絕緣構件135之第1部分135a上面之間係介設有所謂O型環之密封構件139a。又，第2構件138與磁性流體密封部152的內輪部152a內周面之間係介設有所謂O型環之密封構件139b及139c。根據相關構造，來密封旋轉軸部136與磁性流體密封部152之內輪部152a之間。藉此，即便旋轉軸部136與磁性流體密封部152之間會存在有間隙，仍會使得支撐構造體118之內部空間從電漿處理裝置110的空間S分離。

外側容器部144係沿著第1軸線AX1來形成有開口。形成於外側容器部144所形成之開口係嵌入有傾斜軸部150之內側端部。此傾斜軸部150係具有略圓筒形狀，其中心軸線係與第1軸線AX1一致。傾斜軸部150如圖9所示，係延伸至處理容器112外側。傾斜軸部150一邊的外側端部係連結有上述驅動裝置124。此驅動裝置124係支撐傾斜軸部150一邊的外側端部。藉由此驅動裝置124來旋轉傾斜軸部150，便會使得支撐構造體118旋轉於第1軸線AX1中心，其結果，便會使得支撐構造體118會相對於軸線PX來傾斜。例如，支撐構造體118可以相對於軸線PX而第2軸線AX2為0度~60度以內的範圍之角度來加以傾斜。

一實施形態中，第1軸線AX1係含有第2軸線AX2方向中之支撐構造體118的中心位置。此實施形態中，傾斜軸部150係延伸在通過支撐構造體118之該中心的第1軸線AX1上。此實施形態係在支撐構造體118傾斜時，可使得該支撐構造體118上緣與處理容器112(或整流構件126)之間的最短距離WU(參照圖10)以及支撐構造體118下緣與處理容器112(或整流構件126)之間的最短距離WL(參照圖10)中的最小距離加大。亦即，可將支撐構造體118的外輪廓與處理容器112(或整流構件126)之間的最小距離最大化。從而，便可縮小處理容器112的水平方向寬度。

另一實施形態中，第1軸線AX1係含有第2軸線AX2方向中的支撐構造體118中心與保持部130上面之間的位置。亦即，此實施形態中，傾斜軸部150係延伸於較支撐構造體118中心要偏向保持部130側的位置。根據此實施形態，便可進一步地在支撐構造體118傾斜時，降低電漿源116至晶圓W的各位置之距離差。從而，便可進一步地提升蝕刻的面內均勻性。另外，支撐構造體118亦可以60度以內的角度來加以傾斜。

又一實施形態中，第1軸線AX1係含有支撐構造體118的重心。此實施形態中，傾斜軸部150係延伸於含有該重心之第1軸線AX1上。根據此實施形態，便可使得驅動裝置124所要求之力矩變小，而容易控制該區動裝置124。

回到圖13及圖14，傾斜軸部150內孔係通過有各種電氣系統用配線、導熱氣體用配管以及冷媒用配管。該等配線及配管係連結於旋轉軸部136。

旋轉軸部136係具有柱狀部136a、第1筒狀部136b、第2筒狀部136c以及第3筒狀部136d。柱狀部136a係具有略圓柱形狀，並延伸於第2軸線AX2上。柱狀部136a係用以將電壓施加至靜電夾具132的電極膜的配線。柱狀部136a會透過所謂集電環之旋轉連結器154來連接於配線160。配線60會從支撐構造體118內部空間通過傾斜軸部150內孔，而延伸至處理容器112外部。此配線60係在處理容器112外部透過開關來連接於電源162(參照圖9)。

第1筒狀部136b會在柱狀部136a外側設置為與該柱狀部136a同軸。第1筒狀部136b係用以將調變直流電壓及高頻偏壓供給至下部電極134的配線。第1筒狀部136b會透過旋轉連結器154來連接於配線164。配線164會從支撐構造體118內部空間通過傾斜軸部150內孔來延伸至處理容器112外部。此配線164會在處理容器112外部連接於偏壓電力供給部122的第1電源122a及第2電源122b。另外，第2電源122b與配線164之間係可設置有阻抗匹配用之匹配器。

第2筒狀部136c係在第1筒狀部136b外側設置為與該第1筒狀部136b同軸。一實施形態中，上述旋轉連結器154內係設置有軸承155。該軸承155係沿著第2筒狀部136c外周面來加以延伸。此軸承155會透過第2筒狀部136c來支撐旋轉軸部136。相對於上述軸承153係支撐旋轉軸136上側部分，軸承155係支撐旋轉軸部136下側部分。由於如此般藉由兩個軸承153及軸承155，旋轉軸部136便會被加以支撐於其上側部分及下側部分，故可讓旋轉軸部136穩定旋轉於第2軸線AX2中心。

第2筒狀部136c係形成有導熱氣體供給用之氣體管線。此氣體管線會透過所謂轉動連結器之旋轉接頭來連接於配管166。配管166會從支撐構造體118內部空間通過傾斜軸部150內孔來延伸至處理容器112外部。此配管166係在處理容器112外部連接於導熱氣體源168(參照圖9)。

第3筒狀部136d係在第2筒狀部136c外側設置為與該第2筒狀部136c同軸。此第3筒狀部136d係形成有用以將冷媒供給至冷媒流道134f的冷媒供給管線以及回收供給至冷媒流道134f的冷媒之冷媒回收管線。冷媒供給管線會透過所謂轉動連結器之旋轉接頭170來連接於配管172。又，冷媒回收管線會透過旋轉接頭170來連接於配管174。配管172及配管174會從支撐構造體118內部空間通過傾斜軸部150內部來延伸至處理容器112外部。然後，配管172及配管174會在處理容器112外部連接於冷卻單元176(參照圖9)。

又，如圖14所示，支撐構造體118內部空間係設置有旋轉馬達178。旋轉馬達178會產生用以讓旋轉軸部136旋轉的驅動力。一實施形態中，旋轉馬達178係設置於旋轉軸部136側邊。此旋轉馬達178會透過傳送帶182來連結於安裝於旋轉軸部136的滑輪180。藉此，旋轉馬達178之旋轉驅動力便會傳遞至旋轉軸部136，而使得保持部130會旋轉於第2軸線AX2中心。保持部130之轉速係在例如48rpm以下的範圍內。例如，保持部130係在程序中以20rpm的轉速來旋轉。另外，用以將電力供給至旋轉馬達178之配線會通過傾斜軸部150內孔而被拉至處理容器112外部，並連接於設置於處理容器112外部的馬達用電源。

如此般，支撐構造體118係可在能維持為大氣壓的內部空間設置多樣機構。又，支撐構造體118係構成為可將連接收納於其內部空間之機構與設置於處理容器112外部之電源、氣體源、冷卻單元等之裝置用的配線或配管拉出至處理容器112外部。另外，除了上述配線及配管之外，亦可將連接設置於處理容器112外部之加熱器電源與設置於靜電夾具132之加熱器的配線從支撐構造體118內部空間透過傾斜軸部150內孔來拉出至處理容器112外部。

又，在圖2之(a)所示的多層膜的各層之蝕刻中，係不將因蝕刻而被削蝕之物質(亦即，磁性材料)或來自異丙醇之過多的碳排氣，而附著於蝕刻所形成之形狀的表面，特別是側面。藉由電漿處理裝置110，便可在去除此般形成於側面的沉積物時，讓支撐構造體118傾斜，且讓保持有晶圓W之保持部130旋轉於第2軸線AX2中心。藉此，便可讓活性基朝向蝕刻所形成之形狀的側面全區域入射，而可提升相對於晶圓W之離子的入射面內均勻性。其結果，便可在蝕刻所形成之形狀的側面全區域中，去除附著於該側面的沉積物，而可提高該形狀之垂直性。又，可在晶圓W面內均勻地進行沉積物之去除，而可提升蝕刻所形成之形狀的面內均勻性。

以下，便再次參照圖8，就方法MT2來加以說明。又，以下說明中，除了圖8以外，亦參照圖15~圖17。圖15之(a)部分係與圖2(a)部分相同的剖面圖，例示有適用方法MT2前之狀態的晶圓W。圖15之(b)~(d)部分、圖16之(a)~(d)部分以及圖17之(a)~(d)部分係例示以方法MT2之各工序所到的產物之剖面圖。以下說明中，雖說明對晶圓W使用電漿處理裝置110來實施方法MT2的範例，但只要為可形成將晶圓W水平地支撐的狀態，以及讓晶圓W相對於垂直方向傾斜並旋轉的狀態之電漿處理裝置的話，便可將任意電漿處理裝置用於實施方法MT2。

方法MT2係首先在工序ST1中準備圖15之(a)部分所示的晶圓W，並收納於電漿處理裝置10之處理容器12內。然後，藉由保持部130之靜電夾具132來保持晶圓W。

方法MT2係接著實行工序ST2。工序ST2係在處理容器112內生成處理氣體之電漿。一範例中，係為了蝕刻由Ru所構成之帽膜L4而生成含有H₂氣體之處理氣體的電漿。工序ST2所使用之處理氣體亦可進一步地含有所謂N₂氣體之非活性氣體。此工序ST2係將來自第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b中之至少一者的處理氣體供給至處理容器112內，而作動排氣系統120來將處理容器112內之壓力，亦即處理壓力設定為既定壓力。又，來自高頻電源250A及高頻電源250B之高頻會分別被供給至內側天線元件242A及外側天線元件242B。又，來自第1電源122a之調變直流電壓或來自第2電源122b之高頻偏壓會被供給至支撐構造體118。藉此，來生成處理氣體之電漿。另外，一實施形態之工序ST2中，支撐構造體118係可設定為非傾斜狀態。亦即，工序ST2中，支撐構造體118係設置為第2軸線AX2會一致於軸線PX。此般工序ST2中之電漿處理裝置110的各部動作係可藉由控制部Cnt來加以控制。

工序ST2係藉由來自電漿的活性基，在一範例中為氫活性基來在從遮罩MSK露出之部分蝕刻由Ru所構成之帽膜L4。其結果，如圖15之(b)部分所示，係在帽膜L4之全區域中去除從遮罩MSK露出之部分。

方法MT2係接著實行工序ST3。工序ST3係蝕刻磁性層之工序的一實施形態，該工序ST3係蝕刻MTJ層L3的上部磁性層L33。方法MT2之工序ST3係含有工序ST3a與工序ST3b。工序ST3a與工序ST3b係將含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體供給至處理容器112內。此處理氣體係可進一步地含有所謂Ar氣體之稀有氣體。工序ST3a與工序ST3b係將來自第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b中之至少一者的處理氣體供給至處理容器112內，而作動排氣系統120來將處理容器112內之壓力，亦即處理壓力設定為既定壓力。又，來自高頻電源250A及高頻電源250B之高頻會分別被供給至內側天線元件242A及外側天線元件242B。又，來自第1電源122a之調變直流電壓或來自第2電源122b之高頻偏壓會被供給至支撐構造體118。藉此，來生成處理氣體之電漿。另外，方法MT2之工序ST3中所謂的處理壓力、靜電夾具溫度以及異丙醇之分壓的各種條件係設定為與方法MT1之工序ST3相同的條件。

工序ST3係可與上述處理氣體之電漿的生成一同地將支撐構造體118設定為非傾斜狀態。亦即，工序ST3a中，支撐構造體118係配置為第2軸線AX2會移置於軸線PX。藉此，晶圓W便會成為相對於垂直方向而保持為水平的狀態。工序ST3a係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於上部磁性層L33表面，以促進該蝕刻劑與構成上部磁性層L33的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖15之(c)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻上部磁性層L33。又，含有來自異丙醇之碳的沉積物會藉由來自二氧化碳之氧活性基來加以去除。此時，如圖15之(c)部分所示，含有反應生成物及/或來自異丙醇之碳的沉積物DP1便會附著於遮罩MSK側面、帽膜側面以及上部磁性層L33側面。

接著的工序ST3b為了去除相關沉積物DP1，而將支撐構造體118設定為傾斜狀態。亦即，以第2軸線AX2會相對於軸線PX來傾斜的方式來設定支撐構造體118的傾斜。此傾斜角度，亦即第2軸線AX2相對於軸線PX而構成的角度雖可任意地設定，但例如為較0度要大而60度以下的角度。又，工序ST3b中，保持部130會旋轉於第2軸線AX2中心。此旋轉之轉速雖可任意設定，但例如為20rpm。藉此，如圖18所示，便會以交叉於電漿中所謂離子的活性基(圖中以圓形表示)的吸引方向(圖中以向下之箭頭表示)的方式來配置沉積物PD1。亦即，會以活性基會朝向遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面來入射的方式來配置晶圓W。又，工序ST3b中，由於保持部130會旋轉，故活性基會朝向遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面的全區域來加以入射。又，活性基會在晶圓W面內略均勻地入射。從而，如圖15之(d)部分所示，係可在遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面的全區域中來去除沉積物DP1，而提高帽膜L4及上部磁性層L33所形成之形狀的側面垂直性。又，可在晶圓W面內均勻地得到相關垂直性。

另外，工序ST3a及工序ST3b亦可交互地實行複數次。藉此，便可在大量地形成沉積物DP1前，便去除該沉積物DP1，且蝕刻上部磁性層L33。

方法MT2係接著實行工序ST4。方法MT2之工序ST4係與方法MT1之工序ST4相同的工序，而在成膜裝置內，如圖16之(a)部分所示，於晶圓W表面上形成有絕緣膜IL。接著，便在沿著遮罩MSK上面的區域以及沿著絕緣層L32上面的區域中蝕刻絕緣膜IL。此蝕刻係可使用任意之電漿處理裝置。例如，該蝕刻係可使用電漿處理裝置110。此蝕刻結果，如圖16之(b)部分所示，係沿著遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面來殘留有絕緣膜IL。

方法MT2係接著實行工序ST5。工序ST5係蝕刻MTJ層L3之絕緣層L32。此工序ST5中之電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件係可與方法MT2之工序ST3中的電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件相同。

工序ST5係與方法MT2之工序ST3同樣地含有在處理氣體之電漿的生成中將支撐構造體118設定為非傾斜狀態的工序ST5a，以及將支撐構造體118設定為傾斜狀態，且讓保持部130旋轉於第2軸線AX2中心的工序ST5b。該等工序ST5a及工序ST5b亦可交互地實行複數次。雖工序ST5a係蝕刻絕緣層L32，但如圖16之(c)部分所示，含有反應生成物及來自異丙醇之碳的沉積物DP2會附著於遮罩MSK側面、帽膜側面、上部磁性層L33側面以及絕緣層L32側面。接著的工序ST5b係藉由讓晶圓W傾斜，且旋轉來使得電漿中之活性基效率良好地入射至沉積物DP2，其結果，如圖16之(d)部分所示，係去除該沉積物DP2。

方法MT2係接著實行工序ST6。工序ST6係蝕刻MTJ層L3之下部磁性層L31。此工序ST6中之電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件係可與方法MT2工序ST3中之電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件相同。

工序ST6係與方法MT2之工序ST3同樣地含有在處理氣體之電漿的生成中將支撐構造體118設定為非傾斜狀態的工序ST6a，以及將支撐構造體118設定為傾斜狀態，且讓保持部130旋轉於第2軸線AX2中心之工序ST6b。該等工序ST6a及工序ST6b亦可交互地實行複數次。雖工序ST6a係蝕刻下部磁性層L31，但如圖17之(a)部分所示，含有反應生成物及/或來自異丙醇之碳的沉積物DP3會附著於遮罩MSK側面、帽膜側面、上部磁性層L33側面以及下部磁性層L31側面。接著的工序ST6b係藉由讓晶圓W傾斜，且旋轉來使得電漿中之活性基效率良好地入射至沉積物DP3，其結果，如圖17之(b)部分所示，係去除該沉積物DP3。

方法MT2係接著實行工序ST7。工序ST7蝕刻磁性膜L2。此工序ST7中之電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件係可與方法MT2的工序ST3中之電漿處理裝置110的動作及蝕刻條件相同。

工序ST7係與方法MT2之工序ST3同樣地含有在處理氣體之電漿的生成中將支撐構造體118設定為非傾斜狀態的工序ST7a，以及將支撐構造體118設定為傾斜狀態，且讓保持部130旋轉於第2軸線AX2中心之工序ST7b。該等工序ST7a及工序ST7b亦可交互地實行複數次。雖工序ST7a係蝕刻磁性膜L2，但如圖17之(c)部分所示，含有反應生成物及/或來自異丙醇之碳的沉積物DP4會附著於遮罩MSK側面、帽膜側面、上部磁性層L33側面、絕緣層L32側面、下部磁性層L31側面以及磁性膜L2側面。接著的工序ST7b係藉由讓晶圓W傾斜，且旋轉來使得電漿中之活性基效率良好地入射至沉積物DP4，其結果，如圖17之(d)部分所示，係去除該沉積物DP4。

[第3實施形態]

圖19係顯示第3實施形態相關之蝕刻方法的流程圖。圖19所示之方法MT3係使用如電漿處理裝置110般，可形成讓晶圓相對於垂直方向來傾斜，且旋轉的狀態之電漿處理裝置來加以實行。但是，方法MT3係在使用該電漿處理裝置之蝕刻中，不形成水平地支撐晶圓的狀態，而形成讓該晶圓相對垂直方向來傾斜並旋轉的狀態之點上，來與方法MT2有所不同。以下，便依照使用電漿處理裝置110的範例，就方法MT3來加以說明。

如圖19所示，方法MT3係首先在工序ST1中，準備圖15之(a)部分所示的晶圓W，並收納至電漿處理裝置110之處理容器112內。然後，將晶圓W水平地載置於保持部130之靜電夾具132上。

方法MT3係接著實行工序ST2。方法MT3之工序ST2係與方法MT2之工序ST2同樣地在處理容器112內生成處理氣體之電漿。一範例中，係為了蝕刻由Ru所構成之帽膜L4而生成含有H₂氣體之處理氣體的電漿。此處理氣體亦可進一步地含有所謂N₂氣體之非活性氣體。工序ST2中，支撐構造體118係可設定為非傾斜狀態。亦即，工序ST2中，支撐構造體118係配置為第2軸線AX2會一致於軸線PX。

接著，實行工序ST30。工序ST30係蝕刻磁性層之工序的一實施形態，該工序ST30係蝕刻MTJ層L3之上部磁性層L33。具體而言，方法MT3之工序ST30係首先形成將晶圓W水平地載置於保持部130之靜電夾具132上的狀態。接著，工序ST30係將含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體供給至處理容器112內。此處理氣體亦可進一步地含有所謂Ar氣體之稀有氣體。工序ST30係將來自第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b中之至少一者的處理氣體供給至處理容器112內，而作動排氣系統120來將處理容器112內之壓力，亦即處理壓力設定為既定壓力。

接著，工序ST30係將電壓施加至靜電夾具132之電極膜，並藉由該靜電夾具132來保持晶圓W。接著，工序ST30係讓支撐構造體118傾斜，而讓晶圓W保持在傾斜狀態。支撐構造體118的傾斜係設定為第2軸線AX2會相對於軸線PX來加以傾斜。此傾斜角度，亦即第2軸線AX2相對於軸線PX所構成的角度雖可任意地設定，但例如為較0度要大而60度以下的角度。工序ST30係進一步地讓保持部130旋轉於第2軸線AX2中心。此旋轉之旋轉速度雖可任意地設定，但例如為20rpm。

接著，工序ST30係將來自高頻電源250A及高頻電源250B之高頻分別施加至內側天線元件242A及外側天線元件242B。然後，來自第1電源122a之調變直流電壓或來自第2電源122b的高頻偏壓會被供給至支撐構造體118。藉此，來生成處理氣體之電漿。另外，方法MT3之工序ST30中所謂處理壓力、靜電夾具溫度以及異丙醇的分壓之各種條件係設定為與方法MT2之工序ST3相同的條件。

此工序ST30係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於上部磁性層L33表面，以促進該蝕刻劑與構成上部磁性層L33的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖15之(d)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻上部磁性層L33。

方法MT3係接著實行工序ST4。方法MT3之工序ST4係與方法MT2之工序ST4相同的工序，在成膜裝置內，如圖16之(a)部分所示，在晶圓W表面上形成有絕緣膜IL。接著，使用任意電漿蝕刻裝置，來在沿著遮罩MSK上面的區域以及沿著絕緣層L32上面的區域中蝕刻絕緣膜IL。此蝕刻結果，如圖16之(b)部分所示，係沿著遮罩MSK側面、帽膜L4側面以及上部磁性層L33側面來殘留有絕緣膜IL。

接著，便實行工序ST50。工序ST50係首先在電漿處理裝置110的處理容器112內將圖16之(b)部分所示般的晶圓W水平地載置於保持部130之靜電夾具132上。接著，工序ST50係將含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體供給至處理容器112內。此處理氣體亦可進一步地含有所謂Ar氣體之稀有氣體。工序ST50係將來自第1氣體供給部114a及第2氣體供給部114b中之至少一者的處理氣體供給至處理容器112內，而作動排氣系統120來將處理容器112內之壓力，亦即處理壓力設定為既定壓力。

接著，工序ST50係將電壓施加至靜電夾具132之電極膜，並藉由該靜電夾具132來保持晶圓W。接著，工序ST50係讓支撐構造體118傾斜，而讓晶圓W保持在傾斜狀態。支撐構造體118的傾斜係設定為第2軸線AX2會相對於軸線PX來加以傾斜。此傾斜角度，亦即第2軸線AX2相對於軸線PX所構成的角度雖可任意地設定，但例如為較0度要大而60度以下的角度。工序ST50係進一步地讓保持部130旋轉於第2軸線AX2中心。此旋轉之旋轉速度雖可任意地設定，但例如為20rpm。

接著，工序ST50係將來自高頻電源250A及高頻電源250B之高頻分別施加至內側天線元件242A及外側天線元件242B。然後，來自第1電源122a之調變直流電壓或來自第2電源122b的高頻偏壓會被供給至支撐構造體118。藉此，來生成處理氣體之電漿。另外，方法MT3之工序ST50中所謂處理壓力、靜電夾具溫度以及異丙醇的分壓之各種條件係設定為與方法MT2之工序ST5相同的條件。

工序ST50係生成處理氣體之電漿，而使得異丙醇及/或其裂解物，亦即蝕刻劑會附著於絕緣層L32表面，以促進該蝕刻劑與構成絕緣層L32的磁性材料之反應。然後，將反應生成物排氣。其結果，如圖16之(d)部分所示，係在從遮罩MSK露出之部分中蝕刻絕緣層L32。

方法MT3係接著實行工序ST60及工序ST70。工序ST60及工序ST70係使用與工序ST50之處理氣體同樣的處理氣體，且工序ST60及工序ST70中所謂處理壓力、靜電夾具溫度以及異丙醇之分壓的各種條件係設定為與工序ST50相同的條件。從而，工序ST60及工序ST70係維持工序ST50所形成之晶圓W的傾斜及旋轉，並且連續地使用工序ST50所生成之電漿。然後，工序ST60如圖17之(b)部分所示，係蝕刻MTJ層L3的下部磁性層L31，工序ST70如圖17之(d)部分所示，係蝕刻磁性膜L2。

另外，即便在各工序ST60及工序ST70中，亦在電漿處理裝置110的處理容器12內，將晶圓水平地載置於保持部130之靜電夾具132上，接著，將處理氣體供給至處理容器112內，而作動排氣系統120來將處理壓力設定為既定壓力，接著，將電壓施加至靜電夾具132之電極膜，並藉由該靜電夾具132來保持晶圓W，接著，讓晶圓W傾斜且旋轉，之後將來自高頻電源250A及高頻電源250B的高頻分別供給至內側天線元件242A及外側天線元件242B，進一步地，亦可將來自第1電源122a的調變直流電壓或來自第2電源122b之高頻偏壓供給至支撐構造體118。

以上，雖已就各種實施形態來加以說明，但並不限於上述實施形態而可構成各種變形態樣。雖上述實施形態的方法係關於一種具有MTJ層之MRAM元件的製造，但本發明所揭露之技術思想係可適用於具有由磁性材料所構成之磁性層的任意被處理體。

ST1‧‧‧準備晶圓

ST2‧‧‧蝕刻帽膜

ST3‧‧‧蝕刻上部磁性層

ST4‧‧‧形成絕緣層

ST5‧‧‧蝕刻絕緣層

ST6‧‧‧蝕刻下部磁性層

ST7‧‧‧蝕刻磁性膜

Claims

一種方法，係蝕刻磁性層的方法，包含：將具有該磁性層之被處理體載置於電漿處理裝置之處理容器內所設置之靜電夾具上的工序；以及在該處理容器內生成含有異丙醇及二氧化碳之處理氣體的電漿，以蝕刻該磁性層。
如申請專利範圍第1項之方法，其中蝕刻該磁性層的該工序中，係將該處理容器內之空間壓力設定為1.333帕斯卡以下的壓力；將該靜電夾具溫度設定為-15℃以下的溫度；將該處理氣體中之該異丙醇的分壓設定為在該靜電夾具之溫度下的該異丙醇之飽和蒸氣壓以下的分壓。
如申請專利範圍第2項之方法，其中蝕刻該磁性層之該工序中，該異丙醇之分壓係設定為該異丙醇之飽和蒸氣壓以下，且為該飽和蒸氣壓的2%以上之分壓。
如申請專利範圍第2項之方法，其中蝕刻該磁性層之該工序中，係將該靜電夾具溫度設定為-15℃以下且-50℃以上的溫度。
如申請專利範圍第3項之方法，其中蝕刻該磁性層之該工序中，係將該靜電夾具溫度設定為-15℃以下且-50℃以上的溫度。
如申請專利範圍第1至5項中任一項的方法，其中該被處理體係具有：基底層；設置於該基底層上之磁性膜；以及含有設置於該磁性膜上之下部磁性層、穿隧障壁層以及上部磁性層的磁性穿隧接合層；在蝕刻該磁性層之該工序中，該磁性膜及該磁性穿隧接合層會作為該磁性層而被加以蝕刻。
如申請專利範圍第1至5項中任一項的方法，其中該電漿處理裝置係具備有包含該靜電夾具之支撐構造體；該支撐構造體係構成為讓該靜電夾具繞該靜電夾具之中心軸線來旋轉，且讓該支撐構造體旋轉於正交於該中心軸線之傾斜軸線中心；蝕刻該磁性層的該工序係含有下述工序之至少一者：在相對於垂直方向而水平地支撐該被處理體的狀態下來生成該電漿之工序；在讓該被處理體相對於垂直方向而傾斜，且讓該被處理體旋轉的狀態下，來生成該電漿的工序。
如申請專利範圍第6項的方法，其中該電漿處理裝置係具備有包含該靜電夾具之支撐構造體；該支撐構造體係構成為讓該靜電夾具繞該靜電夾具之中心軸線來旋轉，且讓該支撐構造體旋轉於正交於該中心軸線之傾斜軸線中心；蝕刻該磁性層的該工序係含有下述工序之至少一者：在相對於垂直方向而水平地支撐該被處理體的狀態下來生成該電漿之工序；在讓該被處理體相對於垂直方向而傾斜，且讓該被處理體旋轉的狀態下，來生成該電漿的工序。