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1. (WO2001082344) METHOD OF PATTERNING LEAD ZIRCONIUM TITANATE AND BARIUM STRONTIUM TITANATE
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2001/082344    International Application No.:    PCT/US2001/012905
Publication Date: 01.11.2001 International Filing Date: 20.04.2001
Chapter 2 Demand Filed:    29.10.2001    
IPC:
H01L 21/311 (2006.01), H01L 21/316 (2006.01)
Applicants: APPLIED MATERIALS, INC. [US/US]; P.O. Box 450A Santa Clara, CA 95052 (US)
Inventors: YING, Chentsau; (US).
HWANG, Jeng, H.; (US).
YAMAUCHI, Hideyuki; (JP).
PARK, Seayoul; (JP).
KAWASE, Yohei; (JP)
Agent: BERNADICOU, Michael, A.; Blakely, Sokoloff, Taylor & Zafman LLP 7th Floor 12400 Wilshire Boulevard Los Angeles, CA 90025 (US)
Priority Data:
09/556,078 21.04.2000 US
Title (EN) METHOD OF PATTERNING LEAD ZIRCONIUM TITANATE AND BARIUM STRONTIUM TITANATE
(FR) PROCEDE DE FORMATION DE MOTIFS DANS DU TITANATE DE PLOMB-ZIRCONIUM ET DANS DU TITANATE DE BARYUM-STRONTIUM
Abstract: front page image
(EN)In an embodiment of the present invention, a method is provided of patterning PZT layers or BST layers. For example, a PZT layer or a BST layer is plasma etched through a high-temperature-compatible mask such as a titanium nitride (TiN) mask, using a plasma feed gas comprising as a primary etchant boron trichloride (BCl¿3?) or silicon tetrachloride (SiCl¿4?). Although BCl¿3? or SiCl¿4? may be used alone as the etchant plasma source gas, it is typically used in combination with an essentially inert gas. Preferably the essentially inert gas is argon. Other potential essentially inert gases which may be used include xenon, krypton, and helium. In some instances O¿2? or N¿2?, or Cl¿2?, or a combination thereof may be added to the primary etchant to increase the etch rate of PZT or BST relative to adjacent materials, such as the high-temperature-compatible masking material. A TiN masking material can easily be removed without damaging underlying oxides. The selectivity of PZT or BST relative to TiN is very good, with the ratio of the etch rate of the PZT film to the etch rate of the TiN mask typically being better than 20:1. In addition, the etch rate for PZT using a BCl¿3? - comprising plasma source gas is typically in excess of 2,000 Å per minute. A substrate bias power is applied to direct ions produced from the BCl¿3? or SiCl¿4? toward the surface to be etched. The bias power is controlled to avoid sputtering of a conductive layer or layers in contact with the PZT layer, so that the surface of the etched PZT is not contaminated by a conductive material, which can cause the semiconductor device which includes the patterned PZT to short out.
(FR)Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne la formation de motifs dans des couches de titanate de plomb-zirconium (PZT) et de titanate de baryum-strontium (BST). Par exemple, une couche PZT ou une couche BST est gravée au plasma à travers un masque compatible à haute température tel qu'un masque de nitrure de titane (TiN), en faisant appel à un gaz d'alimentation à plasma contenant comme agent de gravure primaire du trichlorure de bore (BCI¿3?) ou du tétrachlorure de silicium (SiCI¿4?). Bien que BCI¿3? ou SiCI¿4? peut être utilisé seul en tant que gaz source de plasma de l'agent de gravure, il est généralement utilisé en combinaison avec un gaz sensiblement inerte, qui est de préférence l'argon. Les autres gaz sensiblement inertes pouvant être utilisés comprennent le xénon, le krypton et l'hélium. Dans quelques exemples, O¿2?, N¿2? ou CI¿2?, ou une combinaison de ces éléments, peuvent être ajoutés à l'agent de gravure primaire pour augmenter la vitesse de gravure de PZT ou de BST relativement à des matériaux adjacents, tels que le matériau du masque compatible à haute température. Un matériau de masquage TiN peut être facilement enlevé sans endommager les oxydes sous-jacents. La sélectivité de PZT ou de BST relativement à TiN est très bonne, le rapport de la vitesse de gravure entre le film PZT et le masque TiN étant en général supérieur à 20:1. En outre, la vitesse de gravure de PZT utilisant un gaz source de plasma comprenant BCI¿3? dépasse en général 2,000 Å par minute. Une énergie de polarisation du substrat est appliquée pour diriger les ions produits par BCI¿3? ou SiCI¿4? vers la surface à graver. Cette énergie de polarisation est régulée afin d'éviter la vaporisation de couche(s) conductrice(s) en contact avec la couche PZT, de telle manière que la surface PZT gravée n'est pas contaminée par un matériau conducteur, qui pourrait provoquer un court-circuit dans le dispositif à semiconducteur comportant le PZT sur lequel des motifs ont été formés.
Designated States: JP, KR.
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)