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特開2023-53651膜、デバイスの製造方法、デバイス、および、スパッタリングターゲット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023053651
(43)【公開日】2023-04-13
(54)【発明の名称】膜、デバイスの製造方法、デバイス、および、スパッタリングターゲット
(51)【国際特許分類】
C23C 14/08 20060101AFI20230406BHJP
C23C 14/34 20060101ALI20230406BHJP
H01L 21/768 20060101ALI20230406BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20230406BHJP
H10B 43/27 20230101ALI20230406BHJP
H10B 41/27 20230101ALI20230406BHJP
H01L 21/336 20060101ALI20230406BHJP
【ＦＩ】
C23C14/08 K
C23C14/34 A
H01L21/90 C
H01L21/302 105A
H01L27/11582
H01L27/11556
H01L29/78 371
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021162821
(22)【出願日】2021-10-01
(71)【出願人】
【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】梅本 啓太
(72)【発明者】
【氏名】林 雄二郎
(72)【発明者】
【氏名】加藤 慎司
【テーマコード（参考）】
4K029
5F004
5F033
5F083
5F101
【Ｆターム（参考）】
4K029BA43
4K029BA50
4K029BD01
4K029DC05
4K029DC09
5F004AA03
5F004BA20
5F004DA01
5F004DA23
5F004DA26
5F004DB03
5F004EA04
5F004EA10
5F004EA23
5F004EB05
5F033GG02
5F033GG03
5F033HH07
5F033HH19
5F033HH20
5F033QQ08
5F033QQ09
5F033QQ10
5F033QQ11
5F033QQ25
5F033QQ28
5F033RR01
5F033RR03
5F033RR04
5F033RR06
5F033RR20
5F033SS08
5F033TT02
5F033VV16
5F033WW04
5F083EP01
5F083EP22
5F083EP42
5F083EP47
5F083EP48
5F083EP76
5F083ER22
5F083GA10
5F083JA38
5F083JA39
5F083MA06
5F083MA16
5F083PR03
5F083PR05
5F083PR06
5F083PR21
5F083PR22
5F083ZA28
5F101BA01
5F101BA45
5F101BB02
5F101BC02
5F101BD16
5F101BD30
5F101BD34
5F101BE07
5F101BH02
5F101BH14
5F101BH15
(57)【要約】
【課題】積層体に対して高いエッチング選択比を有するとともに、比較的容易に成膜、除去することが可能な膜、この膜を用いたデバイスの製造方法、デバイス、および、この膜を成膜するのに適したスパッタリングターゲットを提供する。
【解決手段】複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路をエッチングによって形成する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用される膜であって、イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下である。
【選択図】なし
【解決手段】複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路をエッチングによって形成する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用される膜であって、イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路をエッチングによって形成する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用される膜であって、
イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下であることを特徴とする膜。
イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下であることを特徴とする膜。
【請求項2】
さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有することを特徴とする請求項１に記載の膜。
【請求項3】
フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の膜。
【請求項4】
金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の膜。
【請求項5】
空孔の平均直径が２５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の膜。
【請求項6】
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の膜。
【請求項7】
膜応力の絶対値が２０００ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の膜。
【請求項8】
表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の膜。
【請求項9】
ウエットエッチング速度が０．３ｎｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の膜。
【請求項10】
基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスの製造方法であって、
前記積層体の前記基板と反対側の表面に、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜を成膜し、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスクとするハードマスク形成工程と、
前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、
前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、
を備えていることを特徴とするデバイスの製造方法。
前記積層体の前記基板と反対側の表面に、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜を成膜し、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスクとするハードマスク形成工程と、
前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、
前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、
を備えていることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項11】
前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程を有し、
前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成することを特徴とする請求項１０に記載のデバイスの製造方法。
前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成することを特徴とする請求項１０に記載のデバイスの製造方法。
【請求項12】
基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスの製造方法であって、
前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程と、
前記積層体の前記基板と反対側の表面に、ハードマスクを形成するハードマスク形成工程と、
前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、
前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、
を備えており、
前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程と、
前記積層体の前記基板と反対側の表面に、ハードマスクを形成するハードマスク形成工程と、
前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、
前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、
を備えており、
前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項13】
前記デバイスが、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリであることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項14】
基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、この連通路の一端に形成されたエッチストップ層と、を有し、
前記エッチストップ層が請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜で構成されていることを特徴とするデバイス。
前記エッチストップ層が請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の膜で構成されていることを特徴とするデバイス。
【請求項15】
３Ｄ－ＮＡＮＤメモリであることを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
【請求項16】
イットリウム酸化物を含み、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項17】
さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有することを特徴とする請求項１６に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項18】
フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項19】
金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項20】
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項21】
密度比が９０％以上であることを特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の層が積層された積層体に対して積層方向に延在する連通路をエッチングによって形成する際にハードマスクやエッチストップ層として使用される膜、この膜を用いたデバイスの製造方法、デバイス、この膜を成膜する際に用いられるスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、３Ｄ－ＮＡＮＤ等のメモリデバイスにおいては、例えば特許文献１に示すように、基板の上に、ＳｉＯＸ層又はＳｉＮＸ層等のケイ素含有層が複数積層されており、この積層体の積層方向に延在する連通路が形成された構造とされている。
この連通路は、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによって形成されており、連通路を所定のパターンで形成するために、積層体の基板とは反対側の表面にはハードマスクが配設される。また、所定の深さの連通路とするために、積層体の内部や積層体と基板との間には、エッチストップ層が形成される。
この連通路は、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによって形成されており、連通路を所定のパターンで形成するために、積層体の基板とは反対側の表面にはハードマスクが配設される。また、所定の深さの連通路とするために、積層体の内部や積層体と基板との間には、エッチストップ層が形成される。
【0003】
すなわち、積層体の表面のうち連通路を形成しない箇所に、積層体（ケイ素含有層）よりもドライエッチングされにくい材料（以下、難エッチング材と称す）からなるハードマスクを形成し、ドライエッチングにより連通を形成する。その後、ウエットエッチングにより、ハードマスクを除去する。
また、複数の連通路を形成する場合に、各連通路においてエッチング深さが異なることを抑制するために、連通路の終端（下端）となる部分に、難エッチング材からなるエッチストップ層を形成する。
また、複数の連通路を形成する場合に、各連通路においてエッチング深さが異なることを抑制するために、連通路の終端（下端）となる部分に、難エッチング材からなるエッチストップ層を形成する。
【0004】
ここで、上述のハードマスクやエッチストップ層として、例えば特許文献２にはアモルファスカーボンからなる膜が提案されており、特許文献３にはＣｏ，Ｒｕ等の金属からなる膜が提案されており、特許文献４，５にはＷＣ等の金属カーバイドからなる膜が提案されており、特許文献６にはＡｌ２Ｏ３等からなる膜が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１８／０３６６３８６号明細書
【特許文献2】特許第６７４９７６４号公報
【特許文献3】特許第６８３２０５７号公報
【特許文献4】特表２０２０－５２３７８５号公報
【特許文献5】特表２０２１－５０３５５１号公報
【特許文献6】特許第５９７８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、３Ｄ－ＮＡＮＤ等のメモリデバイスにおいては、容量増加を図るために、さらなる多層化が求められている。これにより、連通路の深さがさらに深くなる傾向にあり、連通路の効率良く形成することが求められている。また、連通路を形成する場合には、連通路の積層面に対する直交性、かつ、連通路の真直性が求められる。
最近では、さらなる多層化に対応するために、積層体を形成して連通路を形成した後に、さらに上方に積層体を形成して連通路を形成する多段方式でデバイスを製造することがある。この場合、連通路をさらに精度良く形成する必要がある。
最近では、さらなる多層化に対応するために、積層体を形成して連通路を形成した後に、さらに上方に積層体を形成して連通路を形成する多段方式でデバイスを製造することがある。この場合、連通路をさらに精度良く形成する必要がある。
【0007】
これらの要求に対応するため、ハードマスクやエッチストップ層においては、積層体とのエッチング速度の差が大きいこと（エッチング選択比が高いこと）、ハードマスクおよびエッチストップ層を効率的に形成できること、ドライエッチング後に、ウエットエッチングによりハードマスクを容易に除去できること、が求められている。
【0008】
ここで、例えば特許文献２に記載されたアモルファスカーボンにおいては、エッチング選択比が低く、深い連通路を形成するためには、ハードマスクを厚く形成する必要があった。このため、ハードマスクの膜応力が増加し、連通路を精度良く形成することができないおそれがあった。
また、例えば特許文献３に記載されたＣｏ，Ｒｕ等の金属においては、積層体との密着性が不十分であり、中間層を形成する必要があった。このため、ハードマスク等を効率良く形成することができないおそれがあった。
また、例えば特許文献３に記載されたＣｏ，Ｒｕ等の金属においては、積層体との密着性が不十分であり、中間層を形成する必要があった。このため、ハードマスク等を効率良く形成することができないおそれがあった。
【0009】
また、例えば特許文献４，５に記載されたＷＣ等の金属カーバイドにおいては、積層体との密着性が不十分であり、中間層を形成する必要があった。このため、ハードマスク等を効率良く形成することができないおそれがあった。また、除去する際に特殊な工程が必要となり、エッチング後にハードマスクを容易に除去できないおそれがあった。
また、例えば特許文献６に記載されたＡｌ２Ｏ３においては、エッチング選択比が低く、連通路を精度良く形成することができないおそれがあった。
また、例えば特許文献６に記載されたＡｌ２Ｏ３においては、エッチング選択比が低く、連通路を精度良く形成することができないおそれがあった。
【0010】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、積層体に対して高いエッチング選択比を有するとともに、比較的容易に成膜、除去することが可能な膜、この膜を用いたデバイスの製造方法、デバイス、および、この膜を成膜するのに適したスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明の膜は、複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路をエッチングによって形成する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用される難エッチング材の膜であって、イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下であることを特徴としている。
【0012】
この構成の膜によれば、イットリウム酸化物を含んでおり、アモルファスカーボン、金属、金属カーバイド、Ａｌ２Ｏ３に比べて、高いエッチング選択比を有している。また、積層体との密着性に優れており、中間層を形成することなく、効率良く成膜することができる。さらに、ウエットエッチ性に優れており、効率良く除去することができる。
そして、空孔面積率が１５％以下とされているので、エッチングが進行した際の熱によって、空孔に内包されているガスが膨張・破裂して、基板を汚染することを抑制することができる。
よって、この膜をハードマスクあるいはエッチストップ層として使用した場合に、複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路を精度良く、かつ、効率的に形成することができる。
また、この膜をハードマスクとして使用した場合に、ハードマスクを薄く形成することができ、ハードマスクにおける膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路を形成することができる。
そして、空孔面積率が１５％以下とされているので、エッチングが進行した際の熱によって、空孔に内包されているガスが膨張・破裂して、基板を汚染することを抑制することができる。
よって、この膜をハードマスクあるいはエッチストップ層として使用した場合に、複数の層が積層された積層体に対して、積層方向に延在する連通路を精度良く、かつ、効率的に形成することができる。
また、この膜をハードマスクとして使用した場合に、ハードマスクを薄く形成することができ、ハードマスクにおける膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路を形成することができる。
【0013】
ここで、本発明の膜においては、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有することが好ましい。
この場合、上述の酸化物を含有しているので、エッチング選択比をさらに高くすることが可能となる。
この場合、上述の酸化物を含有しているので、エッチング選択比をさらに高くすることが可能となる。
【0014】
また、本発明の膜においては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
この場合、フッ素を含有することにより、エッチング選択比をさらに高くすることができる。また、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下に制限されているので、ウエットエッチング時にフッ酸が生じることを抑制できる。
この場合、フッ素を含有することにより、エッチング選択比をさらに高くすることができる。また、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下に制限されているので、ウエットエッチング時にフッ酸が生じることを抑制できる。
【0015】
さらに、本発明の膜においては、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
この場合、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上とされ、イットリウム酸化物の含有量が確保されており、エッチング選択比を確実に高くすることが可能となる。
この場合、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上とされ、イットリウム酸化物の含有量が確保されており、エッチング選択比を確実に高くすることが可能となる。
【0016】
また、本発明の膜においては、空孔の平均直径が２５μｍ以下であることが好ましい。
この場合、ドライエッチングが進行して空孔が表面に露呈しても表面に大きな凹凸が生じることを抑制でき、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板の汚染を抑制することができる。
この場合、ドライエッチングが進行して空孔が表面に露呈しても表面に大きな凹凸が生じることを抑制でき、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板の汚染を抑制することができる。
【0017】
さらに、本発明の膜においては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
この場合、膜中の不純物成分が十分に抑制されているので、これらの不純物による積層体や基板の汚染を抑制することができる。
この場合、膜中の不純物成分が十分に抑制されているので、これらの不純物による積層体や基板の汚染を抑制することができる。
【0018】
さらに、本発明の膜においては、膜応力の絶対値が２０００ＧＰａ以下であることが好ましい。
この場合、ハードマスクおよびエッチストップ層となる膜と積層体や基板との応力差を小さくなり、ドライエッチング時における剥離を抑制することができる。
この場合、ハードマスクおよびエッチストップ層となる膜と積層体や基板との応力差を小さくなり、ドライエッチング時における剥離を抑制することができる。
【0019】
また、本発明の膜においては、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１５ｎｍ以下であることが好ましい。
この場合、表面粗さが小さく抑えられているので、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板の汚染を抑制することができる。
この場合、表面粗さが小さく抑えられているので、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板の汚染を抑制することができる。
【0020】
さらに、本発明の膜においては、ウエットエッチング速度が０．３ｎｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
この場合、ウエットエッチング速度が上述のように規定されているので、ウエットエッチングによって膜を効率的に除去することができる。
この場合、ウエットエッチング速度が上述のように規定されているので、ウエットエッチングによって膜を効率的に除去することができる。
【0021】
本発明のデバイスの製造方法は、基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスの製造方法であって、前記積層体の前記基板と反対側の表面に、上述の膜を成膜し、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスクとするハードマスク形成工程と、前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、を備えていることを特徴としている。
【0022】
この構成のデバイスの製造方法によれば、積層体の前記基板と反対側の表面に、上述の膜を成膜し、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスクとするハードマスク形成工程を備えているので、エッチング選択比の高いハードマスクを形成することができ、ドライエッチング工程によって、連通路を、効率良く、かつ、精度良く形成することが可能となる。
また、ハードマスクを薄く形成することができ、ハードマスクにおける膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路を形成することができる。
また、ハードマスクを薄く形成することができ、ハードマスクにおける膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路を形成することができる。
【0023】
ここで、本発明のデバイスの製造方法においては、前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、上述の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程を有し、前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成すること構成としてもよい。
この場合、前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、上述の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程を有しているので、ドライエッチング工程によって連通路をエッチストップ層にまで形成することができ、連通路の深さを均一化することができる。
この場合、前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、上述の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程を有しているので、ドライエッチング工程によって連通路をエッチストップ層にまで形成することができ、連通路の深さを均一化することができる。
【0024】
本発明のデバイスの製造方法は、基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスの製造方法であって、前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、上述の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程と、前記積層体の前記基板と反対側の表面に、ハードマスクを形成するハードマスク形成工程と、前記ハードマスクを形成した状態でドライエッチング処理を行い、前記積層体に対して積層方向に延在する前記連通路を形成するドライエッチング工程と、前記連通路を形成した後に前記ハードマスクを除去するハードマスク除去工程と、を備えており、前記ドライエッチング工程では、前記連通路を前記エッチストップ層まで形成することを特徴としている。
【0025】
この構成のデバイスの製造方法によれば、前記積層体と前記基板との間あるいは前記積層体の内部に、上述の膜をエッチストップ層として形成するエッチストップ層形成工程を有しているので、ドライエッチング工程によって連通路をエッチストップ層にまで形成することができ、連通路の深さを均一化することができる。
【0026】
本発明のデバイスの製造方法においては、前記デバイスが、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリであることが好ましい。
この場合、超多層構造で超高密度の３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを、効率良く製造することが可能となる。
この場合、超多層構造で超高密度の３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを、効率良く製造することが可能となる。
【0027】
本発明のデバイスは、基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、この連通路の一端に形成されたエッチストップ層と、有し、前記エッチストップ層が上述の膜で構成されていることを特徴としている。
【0028】
この構成のデバイスによれば、上述の膜からなるエッチストップ層が形成されているので、複数の連通路の深さが均一となり、高品質なデバイスを提供することが可能となる。
【0029】
ここで、本発明のデバイスにおいては、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリであることが好ましい。
この場合、複数の連通路の深さが均一となり、高品質な３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを提供することができる。
この場合、複数の連通路の深さが均一となり、高品質な３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを提供することができる。
【0030】
本発明のスパッタリングターゲットは、イットリウム酸化物を含み、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下であることを特徴としている。
【0031】
この構成のスパッタリングターゲットによれば、イットリウム酸化物を含み、エッチング選択比の高い膜を効率良く成膜することができる。
そして、スパッタリングターゲットの表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされているので、成膜した膜の内部に空孔が生じることを抑制できる。
そして、スパッタリングターゲットの表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされているので、成膜した膜の内部に空孔が生じることを抑制できる。
【0032】
ここで、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有することが好ましい。
この場合、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有し、さらにエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
この場合、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有し、さらにエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
【0033】
また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
この場合、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下とされ、さらにエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
この場合、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下とされ、さらにエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
【0034】
さらに、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
この場合、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であり、確実にエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
この場合、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であり、確実にエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
【0035】
また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
この場合、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下に制限された膜を成膜することができ、膜からの汚染を抑制することができる。
この場合、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下に制限された膜を成膜することができ、膜からの汚染を抑制することができる。
【0036】
さらに、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、密度比が９０％以上であることが好ましい。
この場合、表面における水分吸収量を十分に低く抑えることができる。また、成膜時の異常放電の発生を抑制でき、安定して上述の膜を成膜することができる。
この場合、表面における水分吸収量を十分に低く抑えることができる。また、成膜時の異常放電の発生を抑制でき、安定して上述の膜を成膜することができる。
【発明の効果】
【0037】
本発明によれば、積層体に対して高いエッチング選択比を有するとともに、比較的容易に成膜、除去することが可能な膜、この膜を用いたデバイスの製造方法、デバイス、および、この膜を成膜するのに適したスパッタリングターゲットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の一実施形態に係るデバイス（３Ｄ－ＮＡＮＤメモリ）において連通路を形成した状態を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るデバイス（３Ｄ－ＮＡＮＤメモリ）の製造方法において連通路を形成する工程のフロー図である。
【図3】実施例における膜の断面観察写真である。（ａ）が本発明例１であり、（ｂ）が比較例６である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下に、本発明の実施形態である膜、デバイスの製造方法、デバイス、スパッタリングターゲットについて、添付した図面を参照して説明する。
本実施形態である膜は、基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスを製造する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用されるものである。
本実施形態である膜は、基板と、基板の上に複数の層が積層された積層体と、前記積層体に形成された積層方向に延在する連通路と、を備えたデバイスを製造する際に、ハードマスクあるいはエッチストップ層として使用されるものである。
【0040】
まず、本実施形態であるデバイスについて説明する。なお、本実施形態であるデバイスは、３Ｄ－ＮＡＮＤメモリとされている。
このデバイスは、基板１１と、基板１１上に複数の層が積層された積層体２０と、積層体２０に形成された積層方向に延在する連通路３０と、を備えている。なお、連通路３０には、チャネル１５が形成され、チャネル１５は３Ｄ－ＮＡＮＤの柱でもよい。あるいは誘電体材料あるいは他の材料で満たされ電荷蓄積セルをつくることができる。
そして、連通路３０の基板１１側の端部（下端部）には、エッチストップ層３２が形成されている。
このデバイスは、基板１１と、基板１１上に複数の層が積層された積層体２０と、積層体２０に形成された積層方向に延在する連通路３０と、を備えている。なお、連通路３０には、チャネル１５が形成され、チャネル１５は３Ｄ－ＮＡＮＤの柱でもよい。あるいは誘電体材料あるいは他の材料で満たされ電荷蓄積セルをつくることができる。
そして、連通路３０の基板１１側の端部（下端部）には、エッチストップ層３２が形成されている。
【0041】
基板１１は、例えば、Ｓｉ，ＳｉＯ２，サファイア，Ｇｅ，ＧａＡｓ，ＳｉＧｅ，ＩｎＰ等で構成されている。
また、基板１１には、必要に応じて、上部層の動作に必要な回路が形成されていてもよい。
また、基板１１には、必要に応じて、上部層の動作に必要な回路が形成されていてもよい。
【0042】
積層体２０は、ＳｉＯＸ層又はＳｉＮＸ層等のケイ素含有層が複数積層された構造とされている。
基板１１の表面には、誘電体層２１が形成されており、その上に、ポリシリコン層または犠牲層２２と、誘電体層２３とが、交互に積層されている。
ここで、誘電体層２１，２３は、ＳｉＯ２，ＳｉＣ等の誘電率の低い材料で構成されている。
また、犠牲層２２は、その後、金属配線に置換される。金属配線は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｒｕ等で構成されている。
基板１１の表面には、誘電体層２１が形成されており、その上に、ポリシリコン層または犠牲層２２と、誘電体層２３とが、交互に積層されている。
ここで、誘電体層２１，２３は、ＳｉＯ２，ＳｉＣ等の誘電率の低い材料で構成されている。
また、犠牲層２２は、その後、金属配線に置換される。金属配線は、例えばＷ，Ｍｏ，Ｒｕ等で構成されている。
【0043】
エッチストップ層３２は、図１に示すように誘電体層２１の内部に形成されていてもよいし、誘電体層２１の上に形成されていてもよい。
また、連通路３０をドライエッチングによって形成する際には、積層体２０の基板１１とは反対側の表面にハードマスク３５が形成されている。ハードマスク３５の上部（基板１１と反対側）にハードマスク３５の加工のためのフォトレジスト層が形成されていてもよい。またフォトレジスト層とハードマスク３５の間に反射防止膜（ＢＡＲＣ：Ｂｏｔｔｏｍ Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇ）を形成していてもよい。あるいは、ハードマスク３５とフォトレジスト層との間に別のハードマスク層を形成してもよい。この場合においてもフォトレジスト層とハードマスクの間に反射防止膜（ＢＡＲＣ）を形成していてもよい。
また、連通路３０をドライエッチングによって形成する際には、積層体２０の基板１１とは反対側の表面にハードマスク３５が形成されている。ハードマスク３５の上部（基板１１と反対側）にハードマスク３５の加工のためのフォトレジスト層が形成されていてもよい。またフォトレジスト層とハードマスク３５の間に反射防止膜（ＢＡＲＣ：Ｂｏｔｔｏｍ Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇ）を形成していてもよい。あるいは、ハードマスク３５とフォトレジスト層との間に別のハードマスク層を形成してもよい。この場合においてもフォトレジスト層とハードマスクの間に反射防止膜（ＢＡＲＣ）を形成していてもよい。
【0044】
そして、エッチストップ層３２およびハードマスク３５は、本実施形態である膜で構成されている。
【0045】
本実施形態である膜は、イットリウム酸化物を含み、空孔面積率が１５％以下とされている。なお、本実施形態である膜は、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、主成分として金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
【0046】
本実施形態である膜においては、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有していてもよい。
また、本実施形態である膜においては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
また、本実施形態である膜においては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
【0047】
さらに、本実施形態である膜においては、空孔の平均直径が２５μｍ以下であることが好ましい。
また、本実施形態である膜においては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
また、本実施形態である膜においては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
【0048】
さらに、本実施形態である膜においては、膜応力の絶対値が２０００ＧＰａ以下であることが好ましい。
また、本実施形態である膜においては、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１５ｎｍ以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態である膜においては、ウエットエッチング速度が０．３ｎｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
また、本実施形態である膜においては、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１５ｎｍ以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態である膜においては、ウエットエッチング速度が０．３ｎｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
【0049】
以下に、本実施形態あるデバイスの製造方法における連通路の形成工程について、図２のフロー図を用いて説明する。
【0050】
本実施形態であるデバイスの製造方法は、図２に示すように、基板１１の表面に誘電体層２１を形成する誘電体層形成工程Ｓ０１と、誘電体層２１の内部にエッチストップ層３２を形成するエッチストップ層形成工程Ｓ０２と、誘電体層２１の上にＳｉＯＸ層又はＳｉＮＸ層等のケイ素含有層が複数積層して積層体２０を形成する積層体形成工程Ｓ０３と、積層体２０の基板１１と反対側の表面にハードマスク３５を形成するハードマスク形成工程Ｓ０４と、ハードマスク３５を形成した状態でドライエッチング処理を行い、積層体２０に対して積層方向に延在する連通路３０を形成するドライエッチング工程Ｓ０５と、連通路３０を形成した後にハードマスク３５を除去するハードマスク除去工程Ｓ０６と、を備えている。
【0051】
本実施形態においては、図１に示すように、誘電体層２１の内部にエッチストップ層３２を形成しているので、エッチストップ層形成工程Ｓ０２において、誘電体層２１に対してリソグラフィー・エッチングを行って凹部を形成し、この凹部にエッチストップ層３２を成膜する。なお、エッチストップ層３２の成膜方法に特に制限はないが、本実施形態では、スパッタ法によって、上述の本実施形態の膜からなるエッチストップ層３２を成膜する。
【0052】
ハードマスク形成工程Ｓ０４においては、積層体２０の基板１１と反対側の表面に、上述の本実施形態である膜を成膜する。なお、ハードマスク３５の成膜方法に特に制限はないが、本実施形態では、スパッタ法によって、上述の本実施形態の膜からなるハードマスク３５を成膜する。
そして、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスク３５とする。なお、貫通孔は、ウエットエッチングによって膜を局所的に除去することによって形成される。
そして、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスク３５とする。なお、貫通孔は、ウエットエッチングによって膜を局所的に除去することによって形成される。
【0053】
ドライエッチング工程Ｓ０５では、ハードマスク３５を形成した状態で、エッチングガスを用いてドライエッチングすることで、積層方向に延在する連通路３０が形成される。ここで、ドライエッチング工程Ｓ０５においては、連通路３０をエッチストップ層３２にまで達するように形成される。
【0054】
そして、連通路３０を形成した後に、ハードマスク３５をウエットエッチングによって除去する。
以上の工程により、積層体２０に、積層方向に延在する連通路３０を形成することが可能となる。
以上の工程により、積層体２０に、積層方向に延在する連通路３０を形成することが可能となる。
【0055】
次に、本実施形態の膜からなるエッチストップ層３２およびハードマスク３５を成膜する際に用いられるスパッタリングターゲットについて説明する。
本実施形態であるスパッタリングターゲットは、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされている。なお、上述の水分吸収量は、加熱装置によって２００℃で１０時間保持する熱処理を実施し、熱処理の前後の重量から算出されるものである。
本実施形態であるスパッタリングターゲットは、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされている。なお、上述の水分吸収量は、加熱装置によって２００℃で１０時間保持する熱処理を実施し、熱処理の前後の重量から算出されるものである。
【0056】
本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有していてもよい。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
【0057】
さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、密度比が９０％以上であることが好ましい。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、密度比が９０％以上であることが好ましい。
【0058】
ここで、本実施形態であるスパッタリングターゲットは、次のようにして製造することができる。
酸化物イットリウム粉末、および、その他の酸化物粉末を、秤量して混合して混合粉を得る。ここで、混合方法は、例えばヘンシェルミキサー、ジェットミル、Ｖ型混合機、ビーズミル、アトライタ、バスケットミル等を用いてもよいが、原料粉に吸湿性があるため、乾式で行うことが好ましい。
酸化物イットリウム粉末、および、その他の酸化物粉末を、秤量して混合して混合粉を得る。ここで、混合方法は、例えばヘンシェルミキサー、ジェットミル、Ｖ型混合機、ビーズミル、アトライタ、バスケットミル等を用いてもよいが、原料粉に吸湿性があるため、乾式で行うことが好ましい。
【0059】
得られた混合粉を、加圧および加熱することによって焼結する。なお、焼結は、ホットプレス法で実施してもよいし、ＣＩＰや加圧プレスによって作製した圧粉体をＨＩＰや酸素雰囲気下での常圧焼成によって行ってもよい。
得られた焼結体を、所定のサイズに機械加工することにより、本実施形態であるスパッタリングターゲットが製造される。
得られた焼結体を、所定のサイズに機械加工することにより、本実施形態であるスパッタリングターゲットが製造される。
【0060】
上述の構成とされた本実施形態であるスパッタリングターゲットを用いて、本実施形態の膜を成膜することにより、エッチストップ層３２およびハードマスク３５が形成されることになる。
【0061】
以上のような構成とされた本実施形態である膜によれば、イットリウム酸化物を含んでおり、高いエッチング選択比を有している。また、積層体との密着性に優れており、中間層を形成することなく、効率良く成膜することができる。さらに、ウエットエッチ性に優れており、効率良く除去することができる。
そして、膜の空孔面積率が１５％以下とされているので、エッチングが進行した際の熱によって、空孔に内包されているガスが膨張・破裂して、基板を汚染することを抑制することができる。
なお、本実施形態の膜においては、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、空孔面積率が１５％以下とされていることが好ましい。
また、本実施形態の膜においては、膜の空孔面積率は、１０％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましい。
そして、膜の空孔面積率が１５％以下とされているので、エッチングが進行した際の熱によって、空孔に内包されているガスが膨張・破裂して、基板を汚染することを抑制することができる。
なお、本実施形態の膜においては、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、空孔面積率が１５％以下とされていることが好ましい。
また、本実施形態の膜においては、膜の空孔面積率は、１０％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましい。
【0062】
よって、本実施形態である膜をハードマスク３５あるいはエッチストップ層３２と使用することにより、積層体２０に対して積層方向に延在する連通路３０を精度良く、かつ、効率的に形成することができる。
また、本実施形態である膜をハードマスク３５として使用することにより、ハードマスク３５を薄く形成することができ、ハードマスク３５における膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路３０を形成することができる。
また、本実施形態である膜をハードマスク３５として使用することにより、ハードマスク３５を薄く形成することができ、ハードマスク３５における膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路３０を形成することができる。
【0063】
本実施形態の膜において、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有する場合には、膜のエッチング選択比をさらに高くすることが可能となる。よって、ハードマスク３５およびエッチストップ層３２をさらに薄く形成することができ、膜応力を低減することができる。
【0064】
また、本実施形態の膜において、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下である場合には、膜のエッチング選択比をさらに高くすることができる。また、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下に制限されているので、膜をウエットエッチングにて除去する際に、フッ酸が生じることを抑制できる。よって、フッ酸による基板１１や積層体２０の溶解を抑制することができる。
なお、フッ素の含有量の上限は２５ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましく、２０ｍａｓｓ％以下とすることさらに好ましい。また、フッ素の含有量の下限に特に制限はないが、５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、１０ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。
なお、フッ素の含有量の上限は２５ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましく、２０ｍａｓｓ％以下とすることさらに好ましい。また、フッ素の含有量の下限に特に制限はないが、５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、１０ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。
【0065】
さらに、本実施形態の膜において、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上である場合には、イットリウム酸化物の含有量が確保されており、膜のエッチング選択比を確実に高くすることが可能となる。よって、ハードマスク３５およびエッチストップ層３２として特に適している。
なお、金属成分中のイットリウムの含有量が４０ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、５０ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。また、金属成分中のイットリウムの含有量の上限に特に制限はないが、９０ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、８０ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。
なお、金属成分中のイットリウムの含有量が４０ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、５０ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。また、金属成分中のイットリウムの含有量の上限に特に制限はないが、９０ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、８０ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。
【0066】
また、本実施形態の膜において、空孔の平均直径が２５μｍ以下である場合には、ドライエッチング工程Ｓ０５が進行して空孔が膜の表面に露呈しても、膜の表面に大きな凹凸が生じることを抑制でき、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板１１の汚染を抑制することができる。
なお、空孔の平均直径は２０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、空孔の平均直径は２０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【0067】
さらに、本実施形態の膜において、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下である場合には、膜中の不純物成分が十分に抑制されており、これらの不純物による積層体２０や基板１１の汚染を抑制することができる。
なお、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量は５００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量は５００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
【0068】
また、本実施形態の膜において、膜応力の絶対値が２０００ＧＰａ以下である場合には、ハードマスク３５およびエッチストップ層３２となる膜と積層体２０や基板１１との応力差を小さくなり、ドライエッチング工程Ｓ０５における膜の剥離を抑制することができる。
なお、膜応力の絶対値は１５００ＧＰａ以下であることがより好ましく、１０００ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
なお、膜応力の絶対値は１５００ＧＰａ以下であることがより好ましく、１０００ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
【0069】
さらに、本実施形態の膜において、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が１５ｎｍ以下である場合には、表面に大きな凹凸がなく、凸部がパーティクルとなることを抑制でき、基板１１や積層体２０の汚染を抑制することができる。
なお、膜の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、膜の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【0070】
また、本実施形態の膜において、ウエットエッチング速度が０．３ｎｍ／ｓｅｃ以上である場合には、ウエットエッチング速度が比較的高く、膜をウエットエッチングによって除去する際に、膜以外の積層体２０や基板１１がエッチングされることを抑制することができる。さらに、ウエットエッチングによって、この膜からなるハードマスク３５を効率良く除去することができる。
なお、ウエットエッチング速度は０．５ｎｍ／ｓｅｃ以上であることがより好ましく、１．０ｎｍ／ｓｅｃ以上であることがさらに好ましい。
なお、ウエットエッチング速度は０．５ｎｍ／ｓｅｃ以上であることがより好ましく、１．０ｎｍ／ｓｅｃ以上であることがさらに好ましい。
【0071】
本実施形態であるデバイスの製造方法によれば、積層体２０の基板１１と反対側の表面に、上述の膜を成膜し、成膜した膜に所定のパターン状に貫通孔を形成してハードマスク３５とするハードマスク形成工程Ｓ０４を備えているので、エッチング選択比の高いハードマスク３５を形成することができ、ドライエッチング工程Ｓ０５によって、連通路３０を、効率良く、かつ、精度良く形成することが可能となる。
また、ハードマスク３５を薄く形成することができ、ハードマスク３５における膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路３０を形成することができる。
さらに、ハードマスク除去工程Ｓ０６において、連通路３０を形成した後にハードマスク３５を効率良く除去することができる。
また、ハードマスク３５を薄く形成することができ、ハードマスク３５における膜内応力が低減し、直交性および真直性に優れた連通路３０を形成することができる。
さらに、ハードマスク除去工程Ｓ０６において、連通路３０を形成した後にハードマスク３５を効率良く除去することができる。
【0072】
本実施形態であるデバイスの製造方法において、積層体２０と基板１１との間あるいは積層体２０の内部に、上述の膜をエッチストップ層３２として形成するエッチストップ層形成工程Ｓ０２を有し、ドライエッチング工程Ｓ０５では、連通路３０をエッチストップ層３２まで形成する構成とした場合には、複数の連通路３０を均一に、かつ、精度良く形成することができる。
【0073】
本実施形態であるデバイスは、基板１１と、基板１１の上に複数の層が積層された積層体２０と、積層体２０に形成された積層方向に延在する連通路３０と、この連通路３０の一端に形成されたエッチストップ層３２と、を有し、エッチストップ層３２が上述の膜で構成されているので、複数の連通路３０の深さが均一となり、高品質なデバイスを提供することが可能となる。
【0074】
本実施形態においては、デバイスが３Ｄ－ＮＡＮＤメモリとされているので、高品質な３Ｄ－ＮＡＮＤメモリを提供することができる。
【0075】
本実施形態のスパッタリングターゲットによれば、イットリウム酸化物を含んでいるので、イットリウム酸化物を含み、かつエッチング選択比の高い膜を効率良く成膜することができる。
そして、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされているので、成膜した膜の内部に空孔が生じることを抑制できる。
なお、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいては、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、空孔面積率が１５％以下とされていることが好ましい。
また、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいては、表面における水分吸収量は０．５ｗｔ％以下であることがより好ましく、０．１ｗｔ％以下であることがさらに好ましい。
そして、表面における水分吸収量が１ｗｔ％以下とされているので、成膜した膜の内部に空孔が生じることを抑制できる。
なお、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいては、主成分としてイットリウム酸化物を含んでおり、空孔面積率が１５％以下とされていることが好ましい。
また、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいては、表面における水分吸収量は０．５ｗｔ％以下であることがより好ましく、０．１ｗｔ％以下であることがさらに好ましい。
【0076】
本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、さらに、セリウム、ランタン、アルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウムから選択される一種または二種以上の元素の酸化物を含有する場合には、さらにエッチング選択比の高い膜を成膜することが可能となる。
【0077】
また、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、フッ素の含有量が３０ｍａｓｓ％以下である場合には、さらにエッチング選択比が高い膜を成膜することができる。また、膜に含まれるフッ素量を低減でき、膜をウエットエッチングにて除去する際に、フッ酸が生じることを抑制できる。
なお、フッ素の含有量の上限は２５ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましく、２０ｍａｓｓ％以下とすることさらに好ましい。また、フッ素の含有量の下限に特に制限はないが、５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、１０ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。
なお、フッ素の含有量の上限は２５ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましく、２０ｍａｓｓ％以下とすることさらに好ましい。また、フッ素の含有量の下限に特に制限はないが、５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、１０ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。
【0078】
さらに、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、金属成分中のイットリウムの含有量が３０ｍａｓｓ％以上である場合には、確実にエッチング選択比の高い膜を成膜することができる。
なお、金属成分中のイットリウムの含有量が４０ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、４０ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。
なお、金属成分中のイットリウムの含有量が４０ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、４０ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。
【0079】
また、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量が１０００ｍａｓｓｐｐｍ以下である場合には、不純物量が低減された膜を成膜することができ、膜からの汚染を抑制することができる。
なお、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量は５００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
なお、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋの合計含有量は５００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｍａｓｓｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。
【0080】
さらに、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、密度比が９０％以上である場合には、表面における水分吸収量を十分に低く抑えることができる。また、成膜時の異常放電の発生を抑制でき、安定して上述の膜を成膜することができる。
なお、密度比は９５％以上であることがより好ましく、９７％以上であることがさらに好ましい。
なお、密度比は９５％以上であることがより好ましく、９７％以上であることがさらに好ましい。
【0081】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態においては、エッチストップ層およびハードマスクを本実施形態である膜で形成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、エッチストップ層およびハードマスクのいずれか一方が本実施形態である膜で形成されていればよい。
また、本実施形態では、スパッタリングターゲットを用いて、エッチストップ層およびハードマスクとなる膜を成膜するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の方法によって膜を成膜してもよい。
例えば、本実施形態においては、エッチストップ層およびハードマスクを本実施形態である膜で形成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、エッチストップ層およびハードマスクのいずれか一方が本実施形態である膜で形成されていればよい。
また、本実施形態では、スパッタリングターゲットを用いて、エッチストップ層およびハードマスクとなる膜を成膜するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の方法によって膜を成膜してもよい。
【実施例0082】
以下に、本発明の作用効果について評価した評価試験の結果を説明する。
【0083】
（本発明例１－１５および比較例６のスパッタリングターゲット）
まず、酸化物イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ランタン粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化マグネシウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化ハフニウム粉末、酸化カルシウム粉末、および、各種フッ化物を準備し、表１に示す重量比になるように秤量した。秤量した粉を乾式ボールミルで混合し、篩でボールを除去した後、混合粉を得た。
得られた混合粉を直径１３５ｍｍの内径を持ったカーボン製のモールドに充填し、ホットプレス装置によって実施例表に記載の温度と圧力で４時間加圧焼結を行った。
得られた焼結体を直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍｔのサイズに機械加工した。その後、本発明例１－１５においては、水分除去工程として、ホットプレート上で２００℃、１０時間加熱処理した。比較例６においては、水分除去工程を実施しなかった。
以上の工程により、表に示すスパッタリングターゲットを製造した。
まず、酸化物イットリウム粉末、酸化セリウム粉末、酸化ランタン粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化マグネシウム粉末、酸化ジルコニウム粉末、酸化ハフニウム粉末、酸化カルシウム粉末、および、各種フッ化物を準備し、表１に示す重量比になるように秤量した。秤量した粉を乾式ボールミルで混合し、篩でボールを除去した後、混合粉を得た。
得られた混合粉を直径１３５ｍｍの内径を持ったカーボン製のモールドに充填し、ホットプレス装置によって実施例表に記載の温度と圧力で４時間加圧焼結を行った。
得られた焼結体を直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍｔのサイズに機械加工した。その後、本発明例１－１５においては、水分除去工程として、ホットプレート上で２００℃、１０時間加熱処理した。比較例６においては、水分除去工程を実施しなかった。
以上の工程により、表に示すスパッタリングターゲットを製造した。
【0084】
得られたスパッタリングターゲットについて、組成、表面の水分吸収量、密度比について、以下のように評価した。評価結果を表に示す。
【0085】
（ターゲット組成）
得られたスパッタリングターゲットから測定試料を採取し、適宜酸又はアルカリで完全溶解する。得られた溶解液を希釈し、ＩＣＰ－ＡＥＳ装置あるいはＩＣＰ－ＭＳ装置によって金属元素の組成分析並びに金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）分析を行った。
仕込みに用いた金属元素（Ｙ，Ｃｅ，Ｌａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃａ）については、得られた金属元素の合計値を１００ｍａｓｓ％として、その比率（ｍａｓｓ％）を算出した。
金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）については、測定された含有量（ｍａｓｓｐｐｍ）の合計値を表に記載した。
また、フッ素を含む組成の場合は、さらに軽元素が測定可能なＸＲＦ装置によって、あらかじめ標準試料を用いて検量線を引いた上でフッ素の定量を行った。
得られたスパッタリングターゲットから測定試料を採取し、適宜酸又はアルカリで完全溶解する。得られた溶解液を希釈し、ＩＣＰ－ＡＥＳ装置あるいはＩＣＰ－ＭＳ装置によって金属元素の組成分析並びに金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）分析を行った。
仕込みに用いた金属元素（Ｙ，Ｃｅ，Ｌａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃａ）については、得られた金属元素の合計値を１００ｍａｓｓ％として、その比率（ｍａｓｓ％）を算出した。
金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）については、測定された含有量（ｍａｓｓｐｐｍ）の合計値を表に記載した。
また、フッ素を含む組成の場合は、さらに軽元素が測定可能なＸＲＦ装置によって、あらかじめ標準試料を用いて検量線を引いた上でフッ素の定量を行った。
【0086】
（表面の水分吸収量）
得られた直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲットの重量を少数点第２位まであらかじめ測定しておき、ホットプレート上で２００℃、１０時間加熱処理した後、再度同様に重量測定を行い、重量減少分を加熱前の重量で割った値を水分吸収量（ｗｔ％）として表に記載した。
得られた直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲットの重量を少数点第２位まであらかじめ測定しておき、ホットプレート上で２００℃、１０時間加熱処理した後、再度同様に重量測定を行い、重量減少分を加熱前の重量で割った値を水分吸収量（ｗｔ％）として表に記載した。
【0087】
（密度比）
得られた直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲットの重量を測定し、直径と厚さから計算した体積で割ることで密度を計算した。得られた密度を仕込み組成の重量の割合から計算した理想的な密度で割り、１００をかけることで密度比（％）を計算して、表に記載した。
得られた直径１２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲットの重量を測定し、直径と厚さから計算した体積で割ることで密度を計算した。得られた密度を仕込み組成の重量の割合から計算した理想的な密度で割り、１００をかけることで密度比（％）を計算して、表に記載した。
【0088】
（本発明例１－１５および比較例６の膜）
上述のスパッタリングターゲットをＩｎはんだでＣｕ製のバッキングプレートに接合した。これをスパッタ装置に装着し真空排気後、Ｓｉ基板に対してＲＦ電源４０５Ｗ、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、０．６７Ｐａの条件で成膜を行った。得られた膜に対して以下に示す評価・分析を実施した。
上述のスパッタリングターゲットをＩｎはんだでＣｕ製のバッキングプレートに接合した。これをスパッタ装置に装着し真空排気後、Ｓｉ基板に対してＲＦ電源４０５Ｗ、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、０．６７Ｐａの条件で成膜を行った。得られた膜に対して以下に示す評価・分析を実施した。
【0089】
（イットリウム酸化物）
得られた膜をＸＰＳによって、イットリウムのｄ軌道の化学状態を分析した。イットリウム酸化物に由来する３ｄ３／２の１５８ｅＶのピークが検出された場合、酸化イットリウムを含むとして表に記載した。
また、上記の方法で同定した酸化物由来のイットリウムピークと、他の化合物に由来するピークから膜中における酸化イットリウム量の半定量値を得た。
得られた膜をＸＰＳによって、イットリウムのｄ軌道の化学状態を分析した。イットリウム酸化物に由来する３ｄ３／２の１５８ｅＶのピークが検出された場合、酸化イットリウムを含むとして表に記載した。
また、上記の方法で同定した酸化物由来のイットリウムピークと、他の化合物に由来するピークから膜中における酸化イットリウム量の半定量値を得た。
【0090】
（膜の組成）
得られた膜を適宜酸又はアルカリで完全溶解する。得られた溶解液を希釈し、ＩＣＰ－ＡＥＳ装置あるいはＩＣＰ－ＭＳ装置によって金属元素の組成分析並びに不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）分析を行った。
仕込みに用いた金属元素（Ｙ，Ｃｅ，Ｌａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃａ）については、得られた金属元素の合計値を１００ｍａｓｓ％として、その比率（ｍａｓｓ％）を算出した。
金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）については、測定された含有量（ｍａｓｓｐｐｍ）の合計値を表に記載した。
また、フッ素を含む組成の場合は、さらに軽元素が測定可能なＸＲＦ装置によって、あらかじめ標準試料を用いて検量線を引いた上でフッ素の定量を行った。
得られた膜を適宜酸又はアルカリで完全溶解する。得られた溶解液を希釈し、ＩＣＰ－ＡＥＳ装置あるいはＩＣＰ－ＭＳ装置によって金属元素の組成分析並びに不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）分析を行った。
仕込みに用いた金属元素（Ｙ，Ｃｅ，Ｌａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃａ）については、得られた金属元素の合計値を１００ｍａｓｓ％として、その比率（ｍａｓｓ％）を算出した。
金属不純物（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎａ，Ｋ）については、測定された含有量（ｍａｓｓｐｐｍ）の合計値を表に記載した。
また、フッ素を含む組成の場合は、さらに軽元素が測定可能なＸＲＦ装置によって、あらかじめ標準試料を用いて検量線を引いた上でフッ素の定量を行った。
【0091】
（膜の空孔）
得られた膜の断面をＣＰ加工した観察面に対して、５万倍の倍率で断面ＳＥＭ観察を行った。得られた画像から、画像処理ソフトを用いて当該膜の領域をＥｄｉｔのＣｌｅａｒ ｏｕｔｓｉｄｅ機能を用いてトリミングし、ＩｍａｇｅのＡｄｊｕｓｔのｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｃｏｌｏｒ機能を用いて二値化を行った。この二値化処理によってＳＥＭ像で黒く識別される空孔とそれ以外の膜領域を区別した。二値化後の画像に対してＡｎａｌｙｚｅのＡｎａｌｙｚｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ機能を用いて、空孔の面積率、平均面積を計算した。空孔を真円と仮定し、得られた平均面積から空孔の平均直径を算出した。これらの処理によって得られた空孔の面積率と平均直径を表に記載した。
なお、本発明例１の膜の断面の観察写真を図３（ａ）に、比較例１の膜の断面の観察写真を図３（ｂ）に示す。比較例６の膜では、膜の内部に空孔が存在していることが確認される。
得られた膜の断面をＣＰ加工した観察面に対して、５万倍の倍率で断面ＳＥＭ観察を行った。得られた画像から、画像処理ソフトを用いて当該膜の領域をＥｄｉｔのＣｌｅａｒ ｏｕｔｓｉｄｅ機能を用いてトリミングし、ＩｍａｇｅのＡｄｊｕｓｔのｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｃｏｌｏｒ機能を用いて二値化を行った。この二値化処理によってＳＥＭ像で黒く識別される空孔とそれ以外の膜領域を区別した。二値化後の画像に対してＡｎａｌｙｚｅのＡｎａｌｙｚｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ機能を用いて、空孔の面積率、平均面積を計算した。空孔を真円と仮定し、得られた平均面積から空孔の平均直径を算出した。これらの処理によって得られた空孔の面積率と平均直径を表に記載した。
なお、本発明例１の膜の断面の観察写真を図３（ａ）に、比較例１の膜の断面の観察写真を図３（ｂ）に示す。比較例６の膜では、膜の内部に空孔が存在していることが確認される。
【0092】
（膜応力）
直径４インチのＳｉ基板に対して１００ｎｍの膜厚分だけ成膜を行い、成膜後に成膜面に対して白色干渉顕微鏡Ｃｏｎｔｏｕｒ ＳＰ－Ｋ（Ｂｒｕｋｅｒ社製）を用いて3次元の反り測定を実施し、中心部φ７５ｍｍにおける球面半径ｒを計測した。得られた球面半径ｒから直径Ｒを計算し、次のストーニーの式から膜応力を計算した。
膜応力 = Ｅｓｔｓ ２／{（１－ｖｓ）６ｔｆＲ}
ここで、Ｅｓは基板のヤング率、ｔｓは基板の厚み、ｖｓは基板のポアソン比、ｔｆは膜厚（１００ｎｍ）、Ｒは計算した直径である。なお、今回は、Ｓｉ基板を用いたため、Ｅｓを１８５ＧＰａ、ｔｓを５２５μｍ、ｖｓを０．２８として計算を行った。このとき基板を白色干渉顕微鏡の盤上に成膜面を上に置いたとき、凸側の反りに対する曲率半径をマイナスの値とし圧縮応力として示した。
直径４インチのＳｉ基板に対して１００ｎｍの膜厚分だけ成膜を行い、成膜後に成膜面に対して白色干渉顕微鏡Ｃｏｎｔｏｕｒ ＳＰ－Ｋ（Ｂｒｕｋｅｒ社製）を用いて3次元の反り測定を実施し、中心部φ７５ｍｍにおける球面半径ｒを計測した。得られた球面半径ｒから直径Ｒを計算し、次のストーニーの式から膜応力を計算した。
膜応力 = Ｅｓｔｓ ２／{（１－ｖｓ）６ｔｆＲ}
ここで、Ｅｓは基板のヤング率、ｔｓは基板の厚み、ｖｓは基板のポアソン比、ｔｆは膜厚（１００ｎｍ）、Ｒは計算した直径である。なお、今回は、Ｓｉ基板を用いたため、Ｅｓを１８５ＧＰａ、ｔｓを５２５μｍ、ｖｓを０．２８として計算を行った。このとき基板を白色干渉顕微鏡の盤上に成膜面を上に置いたとき、凸側の反りに対する曲率半径をマイナスの値とし圧縮応力として示した。
【0093】
（表面粗さ）
得られた膜に対して、ＡＦＭ装置ＳＰＩ３８００Ｎ／ＳＰＡ４００（ＳＩＩテクノロジー社製）を用いて、１０００ｎｍ×１０００ｎｍ角の視野範囲測定し、算術平均粗さＲａを計測した。得られたＲａを表面粗さとして表に記載した。
得られた膜に対して、ＡＦＭ装置ＳＰＩ３８００Ｎ／ＳＰＡ４００（ＳＩＩテクノロジー社製）を用いて、１０００ｎｍ×１０００ｎｍ角の視野範囲測定し、算術平均粗さＲａを計測した。得られたＲａを表面粗さとして表に記載した。
【0094】
（比較例１－５の膜）
比較例１のＤＬＣ（Ｄｉａｍｎｏｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）の膜は、ＣＶＤ法によって成膜した。
比較例２のＡｌ２Ｏ３膜は、市販の４Ｎ－Ａｌターゲットを用いて酸素リアクティブスパッタによって成膜した。
比較例３のＷＣ膜は、市販のＷＣ粉をホットプレスによって焼結し、機械加工して得られたスパッタリングターゲットを用いて、ＤＣスパッタによって成膜した。
比較例４のＳｉＣ膜は、市販のＳｉＣ粉をホットプレスによって焼結し、機械加工して得られたスパッタリングターゲットを用いて、ＤＣスパッタによって成膜した。
比較例５のＴｉＮ膜は、市販の４Ｎ－Ｔｉターゲットを用いて窒素リアクティブスパッタによって成膜した。
比較例１のＤＬＣ（Ｄｉａｍｎｏｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）の膜は、ＣＶＤ法によって成膜した。
比較例２のＡｌ２Ｏ３膜は、市販の４Ｎ－Ａｌターゲットを用いて酸素リアクティブスパッタによって成膜した。
比較例３のＷＣ膜は、市販のＷＣ粉をホットプレスによって焼結し、機械加工して得られたスパッタリングターゲットを用いて、ＤＣスパッタによって成膜した。
比較例４のＳｉＣ膜は、市販のＳｉＣ粉をホットプレスによって焼結し、機械加工して得られたスパッタリングターゲットを用いて、ＤＣスパッタによって成膜した。
比較例５のＴｉＮ膜は、市販の４Ｎ－Ｔｉターゲットを用いて窒素リアクティブスパッタによって成膜した。
【0095】
（ドライエッチングレート測定）
上述の本発明例および比較例の膜をＩＣＰエッチング装置ＲＩＥ－１０１ｉＰＨ（サムコ社製）を用いて、ＣＦ４ガス：４０ｓｃｃｍ、Ａｒガス：１６０ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス：８ｓｃｃｍ、圧力５Ｐａ、ＩＣＰ ５００Ｗ、Ｂｉａｓ １２５Ｗの条件でドライエッチングを行った。
ドライエッチング前後の膜厚を、サンプルの断面ＳＥＭ観察から求め、ドライエッチングによって削れた膜厚をエッチング時間で割ることでエッチングレート（ｎｍ／ｓｅｃ）を計算した。ＳｉＯ２膜に対して同様に行った結果である７．９ｎｍ／ｓｅｃを得られたエッチングレートで割ることでエッチング選択比を計算した。計算したエッチングレートとエッチング選択比を表に記載した。
上述の本発明例および比較例の膜をＩＣＰエッチング装置ＲＩＥ－１０１ｉＰＨ（サムコ社製）を用いて、ＣＦ４ガス：４０ｓｃｃｍ、Ａｒガス：１６０ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス：８ｓｃｃｍ、圧力５Ｐａ、ＩＣＰ ５００Ｗ、Ｂｉａｓ １２５Ｗの条件でドライエッチングを行った。
ドライエッチング前後の膜厚を、サンプルの断面ＳＥＭ観察から求め、ドライエッチングによって削れた膜厚をエッチング時間で割ることでエッチングレート（ｎｍ／ｓｅｃ）を計算した。ＳｉＯ２膜に対して同様に行った結果である７．９ｎｍ／ｓｅｃを得られたエッチングレートで割ることでエッチング選択比を計算した。計算したエッチングレートとエッチング選択比を表に記載した。
【0096】
（ウエットエッチングレート測定）
得られた膜に対して、市販のリン硝酢酸溶液を用いて、４０℃の温度条件で浸漬し、膜が溶け切る時間を計測した。膜厚を溶け切った時間で割ることでエッチングレート（ｎｍ／ｓｅｃ）を計算した。
得られた膜に対して、市販のリン硝酢酸溶液を用いて、４０℃の温度条件で浸漬し、膜が溶け切る時間を計測した。膜厚を溶け切った時間で割ることでエッチングレート（ｎｍ／ｓｅｃ）を計算した。
【0097】
【表1】
【0098】
【表2】
【0099】
【表3】
【0100】
【表4】
【0101】
比較例１においては、ＤＬＣ膜とされており、ドライエッチングレートが３．６ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が２．２となった。また、ウエットエッチングで除去することができなかった。
比較例２においては、Ａｌ２Ｏ３膜とされており、ドライエッチングレートが１．２ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が６．６となった。
比較例２においては、Ａｌ２Ｏ３膜とされており、ドライエッチングレートが１．２ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が６．６となった。
【0102】
比較例３においては、ＷＣ膜とされており、ドライエッチングレートが２．８ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が２．８となった。また、ウエットエッチングで除去することができなかった。
比較例４においては、ＳｉＣ膜とされており、ドライエッチングレートが４．６ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が１．７となった。また、ウエットエッチングで除去することができなかった。
比較例４においては、ＳｉＣ膜とされており、ドライエッチングレートが４．６ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が１．７となった。また、ウエットエッチングで除去することができなかった。
【0103】
比較例５においては、ＴｉＮ膜とされており、ドライエッチングレートが５．７ｎｍ／ｓｅｃと高くなり、エッチング選択比が１．４となった。また、ウエットエッチングで除去することができなかった。
比較例６においては、表面の水分吸収量が１．３ｗｔ％であるスパッタリングターゲットを用いて成膜され、空孔面積率が１５．１％とされたＹ２Ｏ３膜であり、ドライエッチングが進行した際に基板の荒れが斑点状に目視にて認められた。
比較例６においては、表面の水分吸収量が１．３ｗｔ％であるスパッタリングターゲットを用いて成膜され、空孔面積率が１５．１％とされたＹ２Ｏ３膜であり、ドライエッチングが進行した際に基板の荒れが斑点状に目視にて認められた。
【0104】
本発明例１－１５においては、表面の水分吸収量が１ｗｔ％以下であるスパッタリングターゲットを用いて成膜されたＹ２Ｏ３含有膜であって、ドライエッチングレートが０．０７～０．９１ｎｍ／ｓｅｃであり、エッチング選択比が８．７～１１２．９となった。また、ウエットエッチングレートが０．４～４．７ｎｍ／ｓｅｃであり、ウエットエッチングによって除去可能であった。
【0105】
以上のことから、本発明例によれば、積層体に対して高いエッチング選択比を有するとともに、比較的容易に成膜、除去することが可能な膜、この膜を用いたデバイスの製造方法、デバイス、および、この膜を成膜するのに適したスパッタリングターゲットを提供可能であることが確認された。
【符号の説明】
【0106】
１１ 基板
２０ 積層体
３０ 連通路
３２ エッチストップ層
３５ ハードマスク
２０ 積層体
３０ 連通路
３２ エッチストップ層
３５ ハードマスク
【図1】
【図2】
【図3】
