JP2002219699A - シリコン表面の犠牲材料及び金属汚染物除去方法 - Google Patents
シリコン表面の犠牲材料及び金属汚染物除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集積されたマイクロメカニカルデバイスとマ
イクロ電子デバイスを単一チップ上に製造する際にシリ
コン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するための
新しい方法を提供すること。 【解決手段】 反応室を使用してチップの温度を、選ば
れたβ−ジケトンとマイクロメカニカルデバイス及びマ
イクロ電子デバイスの設計とにとって適切な温度に調整
する工程、不活性ガスを使用して反応室をサイクルパー
ジし雰囲気ガスと痕跡量の水を除去する工程、ＨＦ及び
β−ジケトンを、エッチングすべき基材を少なくとも一
つ収容した反応室へ反応性混合物として導入する工程、
犠牲材料と金属汚染物が実質的に除去されるまで基材上
に反応性混合物を流す工程、反応性混合物の流れを停止
する工程、そして反応室をサイクルパージして残留反応
性混合物と残留している反応副生物を除去する工程を含
む方法とする。
イクロ電子デバイスを単一チップ上に製造する際にシリ
コン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するための
新しい方法を提供すること。 【解決手段】 反応室を使用してチップの温度を、選ば
れたβ−ジケトンとマイクロメカニカルデバイス及びマ
イクロ電子デバイスの設計とにとって適切な温度に調整
する工程、不活性ガスを使用して反応室をサイクルパー
ジし雰囲気ガスと痕跡量の水を除去する工程、ＨＦ及び
β−ジケトンを、エッチングすべき基材を少なくとも一
つ収容した反応室へ反応性混合物として導入する工程、
犠牲材料と金属汚染物が実質的に除去されるまで基材上
に反応性混合物を流す工程、反応性混合物の流れを停止
する工程、そして反応室をサイクルパージして残留反応
性混合物と残留している反応副生物を除去する工程を含
む方法とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロエレクト
ロメカニカルシステム（超小型電気機械システム）（Ｍ
ＥＭＳ）の製作に関する。詳しく言えば、本発明は、マ
イクロエレクトロメカニカルシステムの製作の際に二酸
化ケイ素犠牲層を除去することに関する。
ロメカニカルシステム（超小型電気機械システム）（Ｍ
ＥＭＳ）の製作に関する。詳しく言えば、本発明は、マ
イクロエレクトロメカニカルシステムの製作の際に二酸
化ケイ素犠牲層を除去することに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】マイク
ロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）は、それ
らの機能を果たすのに可動の構造部材を利用する。可動
構造部材の例には、カンチレバービーム（加速度計）、
ダイヤフラム（圧力センサー及びマイクロバルブ）、自
由に回転する構造部材（マイクロモーター及びマイクロ
ギヤ）、あるいはキャビティの上方に懸垂された中空管
（マイクロデンシトメーター）が含まれる。これらの構
造部材の製作は、構造部材をその上に製作する二酸化ケ
イ素の層を組み込むことがよくある。後の工程におい
て、この二酸化ケイ素層は取り除かれ、こうして構造部
材を自由にし、又は解放（レリース）する。この場合の
二酸化ケイ素は、一般に犠牲層と呼ばれるものの例であ
る。二酸化ケイ素は、犠牲層として使用される最も普通
の材料である。これらの層は一般に、液体系のレリース
エッチングで取り除かれる。
ロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）は、それ
らの機能を果たすのに可動の構造部材を利用する。可動
構造部材の例には、カンチレバービーム（加速度計）、
ダイヤフラム（圧力センサー及びマイクロバルブ）、自
由に回転する構造部材（マイクロモーター及びマイクロ
ギヤ）、あるいはキャビティの上方に懸垂された中空管
（マイクロデンシトメーター）が含まれる。これらの構
造部材の製作は、構造部材をその上に製作する二酸化ケ
イ素の層を組み込むことがよくある。後の工程におい
て、この二酸化ケイ素層は取り除かれ、こうして構造部
材を自由にし、又は解放（レリース）する。この場合の
二酸化ケイ素は、一般に犠牲層と呼ばれるものの例であ
る。二酸化ケイ素は、犠牲層として使用される最も普通
の材料である。これらの層は一般に、液体系のレリース
エッチングで取り除かれる。
【０００３】レリースエッチングに関連して二つの問題
がある。第一に、液体系レリースエッチング後に、自由
になった構造部材がウエハーに恒久的に付着してデバイ
スを役に立たなくすることは珍しいことではない。これ
が起こる一つの理由は、液体エッチング剤が自由になっ
た構造部材を毛管力により基材に近接したままにするこ
とがあることである。液が蒸発すると、構造部材は、エ
ッチング剤からの残留物で間隙を埋めることによるかあ
るいは「スティクション」によって基材に恒久的にはり
つくようになることがある。スティクションは、二つの
表面間に存在する付着力を説明する用語である。清浄で
滑らかな表面でさえ強い付着力を持つことがある。この
ように、スティクションは単純に表面の清浄さの問題で
はない。
がある。第一に、液体系レリースエッチング後に、自由
になった構造部材がウエハーに恒久的に付着してデバイ
スを役に立たなくすることは珍しいことではない。これ
が起こる一つの理由は、液体エッチング剤が自由になっ
た構造部材を毛管力により基材に近接したままにするこ
とがあることである。液が蒸発すると、構造部材は、エ
ッチング剤からの残留物で間隙を埋めることによるかあ
るいは「スティクション」によって基材に恒久的にはり
つくようになることがある。スティクションは、二つの
表面間に存在する付着力を説明する用語である。清浄で
滑らかな表面でさえ強い付着力を持つことがある。この
ように、スティクションは単純に表面の清浄さの問題で
はない。
【０００４】第二の問題は、レリースエッチングが、特
別の用心をしない限り、マイクロ電子回路、殊にＣＭＯ
Ｓデバイスを製作するのに必要とされる工程と相容れな
くなりがちなことである。この状況は、ＭＥＭＳデバイ
スをオンチップエレクトロニクスと組み合わせるのがゆ
っくりと進展していることの一因になっている。現在、
そのような統合（あるいは集積化）は、回路がレリース
エッチングを行う前に完成できる場合か、あるいはＭＥ
ＭＳデバイスが回路の製作より先に完成し封入できる場
合にのみ、達成される。マイクロエレクトロニクス処理
加工工程は、非常に清浄な表面、とりわけ金属系の汚染
物がない表面を必要とする。一方で、ＭＥＭＳ処理加工
工程は比較的汚くなりがちで、金属及び有機の汚染物の
レベルが高くなりがちである。通常、マイクロエレクト
ロニクス処理加工工程では、ウエハーは液相クリーニン
グを使用してきれいにされる。ところが、ＭＥＭＳデバ
イスの場合は、液相クリーニングでは自由になったマイ
クロ構造部材についてスティクションの問題が生じるに
至りかねない。
別の用心をしない限り、マイクロ電子回路、殊にＣＭＯ
Ｓデバイスを製作するのに必要とされる工程と相容れな
くなりがちなことである。この状況は、ＭＥＭＳデバイ
スをオンチップエレクトロニクスと組み合わせるのがゆ
っくりと進展していることの一因になっている。現在、
そのような統合（あるいは集積化）は、回路がレリース
エッチングを行う前に完成できる場合か、あるいはＭＥ
ＭＳデバイスが回路の製作より先に完成し封入できる場
合にのみ、達成される。マイクロエレクトロニクス処理
加工工程は、非常に清浄な表面、とりわけ金属系の汚染
物がない表面を必要とする。一方で、ＭＥＭＳ処理加工
工程は比較的汚くなりがちで、金属及び有機の汚染物の
レベルが高くなりがちである。通常、マイクロエレクト
ロニクス処理加工工程では、ウエハーは液相クリーニン
グを使用してきれいにされる。ところが、ＭＥＭＳデバ
イスの場合は、液相クリーニングでは自由になったマイ
クロ構造部材についてスティクションの問題が生じるに
至りかねない。
【０００５】表面を金属汚染物なしのまま保ちたい一方
で、犠牲二酸化ケイ素を除去したくもあるという場合も
ある。例えば、バイオＭＥＭＳ（生物学的機能を備えた
ＭＥＭＳデバイス）の分野におけるオンチップ細胞（ｃ
ｅｌｌ）試験デバイス又は生体系（例えばヒト）への持
続性の移植片（ｃｈｒｏｎｉｃ ｉｍｐｌａｎｔ）とし
て使用しようとするデバイスがそうである。
で、犠牲二酸化ケイ素を除去したくもあるという場合も
ある。例えば、バイオＭＥＭＳ（生物学的機能を備えた
ＭＥＭＳデバイス）の分野におけるオンチップ細胞（ｃ
ｅｌｌ）試験デバイス又は生体系（例えばヒト）への持
続性の移植片（ｃｈｒｏｎｉｃ ｉｍｐｌａｎｔ）とし
て使用しようとするデバイスがそうである。
【０００６】マイクロメカニカルデバイスやマイクロ電
子デバイスを単一のチップに集積することは、最初のＭ
ＥＭＳデバイスが作られて以来の産業上の目的であっ
た。初めにやったことは、マイクロエレクトロニクス処
理加工と同じ又は同様の製作工程を使ってマイクロメカ
ニカルデバイスを作り、それにより大量生産に関連する
規模の経済上の費用を見積もることであった。ＭＥＭＳ
デバイスは、今では、ＣＭＯＳコンパチブルであると見
なされるガイドラインのもとで開発されており、ＣＭＯ
ＳコンパチブルというのはデバイスがＣＭＯＳデバイス
を製作するのに利用できる処理工程と材料（すなわち、
ケイ素（シリコン）、ケイ素酸化物、金属、一般にはア
ルミニウムやタングステン、そしてホトレジスト）のみ
を使って製作されることを意味する。明らかに、これ
は、集積されたシステムの設計にとって利用できる手法
と材料に対して厳しい制限を課す。そしてそれらの回路
は、例えばＭＥＭＳデバイスを制御する任に、デバイス
からの信号を解釈する任に、そしてＭＥＭＳデバイスと
巨視的な周囲環境との間で必要な情報を伝達する任に、
当てられる。
子デバイスを単一のチップに集積することは、最初のＭ
ＥＭＳデバイスが作られて以来の産業上の目的であっ
た。初めにやったことは、マイクロエレクトロニクス処
理加工と同じ又は同様の製作工程を使ってマイクロメカ
ニカルデバイスを作り、それにより大量生産に関連する
規模の経済上の費用を見積もることであった。ＭＥＭＳ
デバイスは、今では、ＣＭＯＳコンパチブルであると見
なされるガイドラインのもとで開発されており、ＣＭＯ
ＳコンパチブルというのはデバイスがＣＭＯＳデバイス
を製作するのに利用できる処理工程と材料（すなわち、
ケイ素（シリコン）、ケイ素酸化物、金属、一般にはア
ルミニウムやタングステン、そしてホトレジスト）のみ
を使って製作されることを意味する。明らかに、これ
は、集積されたシステムの設計にとって利用できる手法
と材料に対して厳しい制限を課す。そしてそれらの回路
は、例えばＭＥＭＳデバイスを制御する任に、デバイス
からの信号を解釈する任に、そしてＭＥＭＳデバイスと
巨視的な周囲環境との間で必要な情報を伝達する任に、
当てられる。
【０００７】ＭＥＭＳの技術とＣＭＯＳの技術との統合
を可能にするための一つのアプローチは、電子回路を完
成し、そして必要なら、敏感な領域をレリースエッチン
グから保護するためその領域を覆ってパッシベーション
層を堆積させた後の工程で、レリースエッチングを行う
ことである（例えば、Ｄａｉ，Ｃｈｉｎｇ−Ｌｉａｎｇ
ａｎｄ Ｐｅｉ−Ｚｅｎ Ｃｈａｎｇ，“Ａ ＣＭＯ
Ｓ ｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，２２（３），ｐｐ３７５−８０
（１９９９）、Ｗａｅｌｔｉ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，
“Ｐａｃｋａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｕｓｉｎｇ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｓｅｎｓｏｒ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ＳＰＩＥ − Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ３５８２，ｐｐ９８１−８６（１
９９９）、Ｓｃｈｅｉｔｅｒ，Ｔ．，ｅｔ ａｌ．，
“Ｆｕｌｌ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｏ
ａ ｓｔａｎｄａｒｄ ＢｉＣＭＯＳ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ”，Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ
Ａ ６７，ｐｐ２１１−２１４（１９９８）、Ｂｕｈｌ
ｅｒ，Ｊｏｈａｎｎｅｓ，Ｓｔｅｉｎｅｒ，Ｆｒａｎｚ
−Ｐｅｔｅｒ，ａｎｄ Ｂａｌｔｅｓ，Ｈｅｎｒｙ，
“Ｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ ｏｆ ＣＭＯＳ ｄｏｕ
ｂｌｅ ｐａｓｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｃｒｏｍｉｒｏｒ
ｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩ
Ｅ− Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉ
ｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ ２８８１，ｐｐ７５−８２（１９９６）、Ｓｔａ
ｄｌｅｒ，Ｓ． ａｎｄ Ａｊｍｅｒａ，Ｐ．Ｋ．，
“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ｓｅｎｓｏｒｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔ
ｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ＣＭＯＳ ｆａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ − ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２６４９，ｐｐ９５−１０
０（１９９５）参照）。このアプローチで製作すること
ができる広い範囲の単純なシステムがあるとは言え、そ
れはいくつかのやり方に限られている。第一に、それは
電子デバイスとマイクロメカニカルデバイスとが物理的
な意味において主として互いに独立していて、電子信号
又は光信号によってのみお互いに相互作用することを必
要とする。第二に、集積されたデバイスの処理は、電子
デバイスが完成してからマイクロメカニカルデバイスの
ためのレリースエッチングを行うようなものでなければ
ならない。
を可能にするための一つのアプローチは、電子回路を完
成し、そして必要なら、敏感な領域をレリースエッチン
グから保護するためその領域を覆ってパッシベーション
層を堆積させた後の工程で、レリースエッチングを行う
ことである（例えば、Ｄａｉ，Ｃｈｉｎｇ−Ｌｉａｎｇ
ａｎｄ Ｐｅｉ−Ｚｅｎ Ｃｈａｎｇ，“Ａ ＣＭＯ
Ｓ ｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，２２（３），ｐｐ３７５−８０
（１９９９）、Ｗａｅｌｔｉ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，
“Ｐａｃｋａｇｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｕｓｉｎｇ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｓｅｎｓｏｒ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔ
ｈｅ ＳＰＩＥ − Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ３５８２，ｐｐ９８１−８６（１
９９９）、Ｓｃｈｅｉｔｅｒ，Ｔ．，ｅｔ ａｌ．，
“Ｆｕｌｌ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｏ
ａ ｓｔａｎｄａｒｄ ＢｉＣＭＯＳ ｐｒｏｃｅｓ
ｓ”，Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ
Ａ ６７，ｐｐ２１１−２１４（１９９８）、Ｂｕｈｌ
ｅｒ，Ｊｏｈａｎｎｅｓ，Ｓｔｅｉｎｅｒ，Ｆｒａｎｚ
−Ｐｅｔｅｒ，ａｎｄ Ｂａｌｔｅｓ，Ｈｅｎｒｙ，
“Ｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ ｏｆ ＣＭＯＳ ｄｏｕ
ｂｌｅ ｐａｓｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｃｒｏｍｉｒｏｒ
ｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩ
Ｅ− Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉ
ｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎｇ ２８８１，ｐｐ７５−８２（１９９６）、Ｓｔａ
ｄｌｅｒ，Ｓ． ａｎｄ Ａｊｍｅｒａ，Ｐ．Ｋ．，
“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ｓｅｎｓｏｒｓ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔ
ｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ＣＭＯＳ ｆａｂｒｉｃａｔ
ｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ − ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２６４９，ｐｐ９５−１０
０（１９９５）参照）。このアプローチで製作すること
ができる広い範囲の単純なシステムがあるとは言え、そ
れはいくつかのやり方に限られている。第一に、それは
電子デバイスとマイクロメカニカルデバイスとが物理的
な意味において主として互いに独立していて、電子信号
又は光信号によってのみお互いに相互作用することを必
要とする。第二に、集積されたデバイスの処理は、電子
デバイスが完成してからマイクロメカニカルデバイスの
ためのレリースエッチングを行うようなものでなければ
ならない。
【０００８】別のアプローチは、最初にＭＥＭＳデバイ
スを完成し、次にマイクロ電子デバイスを構成するもの
である。例えば、米国特許第５７９８２８３号明細書
（Ｍｏｎｔａｇｕｅら）及び米国特許第５９６３７８８
号明細書（Ｂａｒｒｏｎら）を参照。この場合には、マ
イクロ電子デバイスの処理加工工程のために必要とされ
る処理工具の下流での汚染を防ぐためＭＥＭＳデバイス
は封入されなくてはならない。このアプローチには、先
に言及したのと同様の欠点がある。いずれの場合も、二
つのデバイスは単純に同一チップ上にあり、そして一部
のタイプの信号を交換することができるという点で、集
積のレベルは比較的低い。より高いレベルの集積は、Ｍ
ＥＭＳデバイス上の電子回路を実現することであろう。
スを完成し、次にマイクロ電子デバイスを構成するもの
である。例えば、米国特許第５７９８２８３号明細書
（Ｍｏｎｔａｇｕｅら）及び米国特許第５９６３７８８
号明細書（Ｂａｒｒｏｎら）を参照。この場合には、マ
イクロ電子デバイスの処理加工工程のために必要とされ
る処理工具の下流での汚染を防ぐためＭＥＭＳデバイス
は封入されなくてはならない。このアプローチには、先
に言及したのと同様の欠点がある。いずれの場合も、二
つのデバイスは単純に同一チップ上にあり、そして一部
のタイプの信号を交換することができるという点で、集
積のレベルは比較的低い。より高いレベルの集積は、Ｍ
ＥＭＳデバイス上の電子回路を実現することであろう。
【０００９】このレベルの集積では、電子デバイスを完
成する前に犠牲エッチングを行うことが必要になること
がある。犠牲エッチングは、構造部材を解放し、あるい
は、例えばデバイスの熱的絶縁を行うために、何らかの
タイプのキャビティを作り出す。そのような能力は、電
子デバイスをキャビティティに、あるいは二つの可動構
造部材の間に配置することが所望された場合に、必須で
ある。ところが、ウエハーは、マイクロ電子デバイスの
処理加工工程を開始あるいは継続するために、エッチン
グ後のクリーニングを必要とする。この場合の産業界の
標準的なクリーニングは、ＲＣＡクリーニングから派生
したものであり、そしてそれは液相プロセスである。
成する前に犠牲エッチングを行うことが必要になること
がある。犠牲エッチングは、構造部材を解放し、あるい
は、例えばデバイスの熱的絶縁を行うために、何らかの
タイプのキャビティを作り出す。そのような能力は、電
子デバイスをキャビティティに、あるいは二つの可動構
造部材の間に配置することが所望された場合に、必須で
ある。ところが、ウエハーは、マイクロ電子デバイスの
処理加工工程を開始あるいは継続するために、エッチン
グ後のクリーニングを必要とする。この場合の産業界の
標準的なクリーニングは、ＲＣＡクリーニングから派生
したものであり、そしてそれは液相プロセスである。
【００１０】液体のレリースエッチング剤には、残留物
を残し、そしてより重大なことには、可動性の構造部材
が固定した表面に恒久的に付着することになるという問
題がある。犠牲層がケイ素酸化物である場合、あるいは
もっとよくあるようにリンケイ酸塩ガラスである場合、
好ましいエッチング剤は一般には水性ＨＦか又は緩衝さ
れたＨＦである。例えば、Ｂｕｈｌｅｒ，Ｊｏｈａｎｎ
ｅｓ．，Ｓｔｅｉｎｅｒ，Ｆｒａｎｚ−Ｐｅｔｅｒ．，
ａｎｄ Ｂａｌｔｅｓ，Ｈｅｎｒｙ，“Ｓｉｌｉｃｏｎ
ｄｉｏｘｉｄｅ ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌａｙｅ
ｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒ
ｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ”，Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍ
ｉｃｒｏｅｎｇ．，７，ｐ．Ｒ１−Ｒ１３（１９９７）
参照。明らかに、そのほかの材料が犠牲層用に適してい
ることがあり、そしてそのほかのオプションがレリース
エッチング剤について利用できるが、液相が存在すると
きには必ず、スティクションが問題になる可能性がかな
りある。
を残し、そしてより重大なことには、可動性の構造部材
が固定した表面に恒久的に付着することになるという問
題がある。犠牲層がケイ素酸化物である場合、あるいは
もっとよくあるようにリンケイ酸塩ガラスである場合、
好ましいエッチング剤は一般には水性ＨＦか又は緩衝さ
れたＨＦである。例えば、Ｂｕｈｌｅｒ，Ｊｏｈａｎｎ
ｅｓ．，Ｓｔｅｉｎｅｒ，Ｆｒａｎｚ−Ｐｅｔｅｒ．，
ａｎｄ Ｂａｌｔｅｓ，Ｈｅｎｒｙ，“Ｓｉｌｉｃｏｎ
ｄｉｏｘｉｄｅ ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌａｙｅ
ｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒ
ｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ”，Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍ
ｉｃｒｏｅｎｇ．，７，ｐ．Ｒ１−Ｒ１３（１９９７）
参照。明らかに、そのほかの材料が犠牲層用に適してい
ることがあり、そしてそのほかのオプションがレリース
エッチング剤について利用できるが、液相が存在すると
きには必ず、スティクションが問題になる可能性がかな
りある。
【００１１】半導体産業は、犠牲ケイ素酸化物を除去す
るためにいくつかの気相エッチング剤で実験を行ってき
ており、それらは気相ＨＦ／Ｈ2Ｏ混合物（例えば、Ａ
ｎｇｕｉｔａ，Ｊ．ａｎｄ Ｂｒｉｏｎｅｓ，Ｆ．，
“ＨＦ／Ｈ2Ｏ ｖａｐｏｒｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｓ
ｉＯ2 ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌａｙｅｒ ｆｏｒ
ｌａｒｇｅｒ−ａｒｅａ ｓｕｒｆａｃｅ−ｍｉｃｒ
ｏｍａｃｈｉｎｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｓ”，Ｓｅｎｓｏ
ｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ，６４，ｐｐ２
４７−２５１（１９９８）、米国特許第５６６２７７２
号明細書（Ｓｃｈｅｉｔｅｒ ｅｔ ａｌ．）及び米国
特許第５６８３５９１号明細書（Ｏｆｆｅｎｂｅｒｇ）
参照）、気相ＨＦ／メタノール混合物（例えば、Ｊａｎ
ｇ，Ｗｏｎ Ｉｃｋ，ｅｔ ａｌ．，“Ｏｐｔｉｍａｌ
ｇａｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｈｃｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈ
ｅ ｄｒｙ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｐｏｌｙｓｉｌｉ
ｃｏｎ ａｎｄ ＳＯ１ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ ｔｈｅ Ｋｏｒｅａｎ
Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，３４（１），ｐｐ
６９−７４（１９９９）、Ｌｅｅ，Ｙｏｎｇ−ＩＩ，ｅ
ｔ ａｌ．，“Ｄｒｙ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｏｒ ｓｕ
ｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＨＦ ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｇ”，Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ，６（３），ｐｐ２２６−２３３（１
９９７）、Ｃｈｕｎｇ，Ｈｏｉ Ｈｗａｎ，ｅｔ ａ
ｌ．，“Ｇａｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ
ＴＥＯＳ ａｎｄ ＰＳＧｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌ
ａｙｅｒｓ ｕｓｉｎｇ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ＨＦ
ａｎｄ ＣＨ3ＯＨ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
Ｋｏｒｅａｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，
３０（３），ｐｐ６２８−６３１（１９９７）、Ｌｅ
ｅ，Ｊｏｎｇ Ｈｙｕｎ，ｅｔ ａｌ．，“Ｃｈａｒａ
ｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ
ＨＦ ｇａｓ ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＣＨ3ＯＨ ｆｏｒ ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｏｘ
ｉｄｅｒｅｍｏｖａｌ”，Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａ
ｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ，６４，ｐｐ２７−３２（１９９
８）、及びＪａｎｇ，Ｗｏｎ Ｉｃｋ，ｅｔ ａｌ．，
“Ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｍａｃ
ｈｉｎｉｎｇ ｂｙ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ＨＦ ｇａ
ｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈ
ａｎｏｌ”，ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ
Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｆ
ａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ＰｒｏｃｅｓｓＴｅｈｎｏｌｏ
ｇｙ ＩＶ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，１９９
８；ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３５１１，ｐ．１４３参照）、
及びプラズマ（Ｌｕ，Ｍ．Ｓ．−Ｃ．，Ｚｈｕ，Ｘ．，
ａｎｄ Ｆｅｄｄｅｒ，Ｇ．Ｋ．，“Ｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ
０．５−μｍ ＣＭＯＳｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅｓ，Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｅｄｉｔｏ
ｒｓ：Ｂｒｏｗｎ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｔｅｒ．
Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．，５１８，ｐｐ
２７−３２（１９９８）参照）である。気相エッチング
剤には、構造部材を解放する一方で、スティクションを
促進しやすい残留物又は水をほとんどあとに残さない潜
在能力がある。しかし、これらのエッチング剤には更な
るマイクロ電子デバイス処理工程のために準備する際に
表面を清浄にする能力がない。金属の汚染物に対して特
に敏感である工程には、酸化物の成長とドーパントの堆
積が含まれる。これらの工程はウエハーを炉管内へ再導
入する。露出表面の金属は管へ移動し、そしてそのとき
の操作とその後の操作においてウエハーを汚染する。従
って、シリコンウエハーには、炉へ運び込まれ最終的に
ほかのウエハーへ移されかねないいかなる金属系汚染物
もあってはならない。
るためにいくつかの気相エッチング剤で実験を行ってき
ており、それらは気相ＨＦ／Ｈ2Ｏ混合物（例えば、Ａ
ｎｇｕｉｔａ，Ｊ．ａｎｄ Ｂｒｉｏｎｅｓ，Ｆ．，
“ＨＦ／Ｈ2Ｏ ｖａｐｏｒｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｓ
ｉＯ2 ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌａｙｅｒ ｆｏｒ
ｌａｒｇｅｒ−ａｒｅａ ｓｕｒｆａｃｅ−ｍｉｃｒ
ｏｍａｃｈｉｎｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｓ”，Ｓｅｎｓｏ
ｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ，６４，ｐｐ２
４７−２５１（１９９８）、米国特許第５６６２７７２
号明細書（Ｓｃｈｅｉｔｅｒ ｅｔ ａｌ．）及び米国
特許第５６８３５９１号明細書（Ｏｆｆｅｎｂｅｒｇ）
参照）、気相ＨＦ／メタノール混合物（例えば、Ｊａｎ
ｇ，Ｗｏｎ Ｉｃｋ，ｅｔ ａｌ．，“Ｏｐｔｉｍａｌ
ｇａｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｈｃｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈ
ｅ ｄｒｙ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｐｏｌｙｓｉｌｉ
ｃｏｎ ａｎｄ ＳＯ１ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅｓ”，Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ ｔｈｅ Ｋｏｒｅａｎ
Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，３４（１），ｐｐ
６９−７４（１９９９）、Ｌｅｅ，Ｙｏｎｇ−ＩＩ，ｅ
ｔ ａｌ．，“Ｄｒｙ ｒｅｌｅａｓｅ ｆｏｒ ｓｕ
ｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＨＦ ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｇ”，Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ，６（３），ｐｐ２２６−２３３（１
９９７）、Ｃｈｕｎｇ，Ｈｏｉ Ｈｗａｎ，ｅｔ ａ
ｌ．，“Ｇａｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｏｆ
ＴＥＯＳ ａｎｄ ＰＳＧｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｌ
ａｙｅｒｓ ｕｓｉｎｇ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ＨＦ
ａｎｄ ＣＨ3ＯＨ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
Ｋｏｒｅａｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，
３０（３），ｐｐ６２８−６３１（１９９７）、Ｌｅ
ｅ，Ｊｏｎｇ Ｈｙｕｎ，ｅｔ ａｌ．，“Ｃｈａｒａ
ｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ
ＨＦ ｇａｓ ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＣＨ3ＯＨ ｆｏｒ ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｏｘ
ｉｄｅｒｅｍｏｖａｌ”，Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａ
ｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ，６４，ｐｐ２７−３２（１９９
８）、及びＪａｎｇ，Ｗｏｎ Ｉｃｋ，ｅｔ ａｌ．，
“Ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｍａｃ
ｈｉｎｉｎｇ ｂｙ ａｎｈｙｄｒｏｕｓ ＨＦ ｇａ
ｓ−ｐｈａｓｅ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈ
ａｎｏｌ”，ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ
Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｆ
ａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ＰｒｏｃｅｓｓＴｅｈｎｏｌｏ
ｇｙ ＩＶ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ，１９９
８；ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３５１１，ｐ．１４３参照）、
及びプラズマ（Ｌｕ，Ｍ．Ｓ．−Ｃ．，Ｚｈｕ，Ｘ．，
ａｎｄ Ｆｅｄｄｅｒ，Ｇ．Ｋ．，“Ｍｅｃｈａｎｉｃ
ａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ
０．５−μｍ ＣＭＯＳｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒ
ｅｓ，Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｅｄｉｔｏ
ｒｓ：Ｂｒｏｗｎ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，Ｍａｔｅｒ．
Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．，５１８，ｐｐ
２７−３２（１９９８）参照）である。気相エッチング
剤には、構造部材を解放する一方で、スティクションを
促進しやすい残留物又は水をほとんどあとに残さない潜
在能力がある。しかし、これらのエッチング剤には更な
るマイクロ電子デバイス処理工程のために準備する際に
表面を清浄にする能力がない。金属の汚染物に対して特
に敏感である工程には、酸化物の成長とドーパントの堆
積が含まれる。これらの工程はウエハーを炉管内へ再導
入する。露出表面の金属は管へ移動し、そしてそのとき
の操作とその後の操作においてウエハーを汚染する。従
って、シリコンウエハーには、炉へ運び込まれ最終的に
ほかのウエハーへ移されかねないいかなる金属系汚染物
もあってはならない。
【００１２】気相での金属除去技術の例と気相での酸化
物除去技術の例があるとは言っても、両方を同時に達成
するためには、無水ＨＦとβ−ジケトンとの組み合わせ
のみが実証されているに過ぎない。例えば、Ｒｏｂｅｒ
ｔｓｏｎ，ＩＩＩ，Ｅ．Ａ．，Ｂｅｃｋ，Ｓ．Ｅ．，Ｇ
ｅｏｒｇｅ，Ｍ．Ａ．，Ｂｏｈｌｉｎｇ，Ｄ．Ａ．，ａ
ｎｄ Ｗａｓｋｉｅｗｉｃｚ，Ｊ．Ｌ．，“Ｓｉｍｕｌ
ｔａｎｅｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔａｌ ｒ
ｅｍｏｖａｌ ｆｒｏｍ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｒｆａ
ｃｅｓ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ
Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２（３），
ｐｐ９１−９３（１９９８）参照。
物除去技術の例があるとは言っても、両方を同時に達成
するためには、無水ＨＦとβ−ジケトンとの組み合わせ
のみが実証されているに過ぎない。例えば、Ｒｏｂｅｒ
ｔｓｏｎ，ＩＩＩ，Ｅ．Ａ．，Ｂｅｃｋ，Ｓ．Ｅ．，Ｇ
ｅｏｒｇｅ，Ｍ．Ａ．，Ｂｏｈｌｉｎｇ，Ｄ．Ａ．，ａ
ｎｄ Ｗａｓｋｉｅｗｉｃｚ，Ｊ．Ｌ．，“Ｓｉｍｕｌ
ｔａｎｅｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｍｅｔａｌ ｒ
ｅｍｏｖａｌ ｆｒｏｍ ｓｉｌｉｃｏｎ ｓｕｒｆａ
ｃｅｓ”，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ
Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ，２（３），
ｐｐ９１−９３（１９９８）参照。
【００１３】この、２，２，６，６−テトラメチル−
３，５−ヘプタンジオン（以下ＴＨＤ）／ＨＦでのエッ
チング及びクリーニングプロセスは、反応器圧力と基材
温度とを変えることにより制御することができる。エッ
チング剤には、ＨＦと、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリ
フルオロ酢酸無水物、β−ジケトン、及びβ−ジケトイ
ミンから選ばれる１種以上の化合物との錯体が包含され
る。
３，５−ヘプタンジオン（以下ＴＨＤ）／ＨＦでのエッ
チング及びクリーニングプロセスは、反応器圧力と基材
温度とを変えることにより制御することができる。エッ
チング剤には、ＨＦと、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリ
フルオロ酢酸無水物、β−ジケトン、及びβ−ジケトイ
ミンから選ばれる１種以上の化合物との錯体が包含され
る。
【００１４】レリース工程の際の金属の除去は、構造部
材が金属のないものであることを必要とする状況におい
て有利になることがある。現行のＭＥＭＳの適用では、
レリース工程を行う前に前段の処理が完了しているの
で、そのような清浄さは必要とされない。ところが、技
術が進歩しそして新しい応用が開発されると、その状況
は変化しよう。よい例は、細胞試験又は生体組織への持
続性の移植片向けのバイオＭＥＭＳ用途の分野で発生す
る。細胞試験の場合においては、金属汚染物の存在は実
験の条件を、とりわけ実験が非常に小さい電流範囲での
電気化学的測定を必要とする場合に、変化させよう。持
続性の移植片の場合は、残留金属の存在することがヒト
での試験についての最終認可を受ける際に問題となると
予測されよう。最後に、電子技術とＭＥＭＳ技術はます
ます統合されるようになり、やがてはＭＥＭＳ処理後の
更なるマイクロ電子デバイス前段処理を必要とするよう
になると考えられる。この場合、ＭＥＭＳ処理の際の金
属汚染物の制御は、電子デバイスの汚染と重要な下流の
処理機器（例えばｂｉ−ＣＭＯＳのための酸化物チュー
ブ）の汚染を防止するのに重要になる。
材が金属のないものであることを必要とする状況におい
て有利になることがある。現行のＭＥＭＳの適用では、
レリース工程を行う前に前段の処理が完了しているの
で、そのような清浄さは必要とされない。ところが、技
術が進歩しそして新しい応用が開発されると、その状況
は変化しよう。よい例は、細胞試験又は生体組織への持
続性の移植片向けのバイオＭＥＭＳ用途の分野で発生す
る。細胞試験の場合においては、金属汚染物の存在は実
験の条件を、とりわけ実験が非常に小さい電流範囲での
電気化学的測定を必要とする場合に、変化させよう。持
続性の移植片の場合は、残留金属の存在することがヒト
での試験についての最終認可を受ける際に問題となると
予測されよう。最後に、電子技術とＭＥＭＳ技術はます
ます統合されるようになり、やがてはＭＥＭＳ処理後の
更なるマイクロ電子デバイス前段処理を必要とするよう
になると考えられる。この場合、ＭＥＭＳ処理の際の金
属汚染物の制御は、電子デバイスの汚染と重要な下流の
処理機器（例えばｂｉ−ＣＭＯＳのための酸化物チュー
ブ）の汚染を防止するのに重要になる。
【００１５】集積されたマイクロメカニカルデバイスと
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、従来技術の制限を克服する方法を提
供することが、基本的に所望されている。
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、従来技術の制限を克服する方法を提
供することが、基本的に所望されている。
【００１６】集積されたマイクロメカニカルデバイスと
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、基板上にそれから形成されるＭＥＭ
Ｓ構造部材がくっつく可能性を低下させる方法を提供す
ることが、更に所望されている。
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、基板上にそれから形成されるＭＥＭ
Ｓ構造部材がくっつく可能性を低下させる方法を提供す
ることが、更に所望されている。
【００１７】集積されたマイクロメカニカルデバイスと
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、レリースエッチングがＭＥＭＳデバ
イス及び電子デバイスにとって有害とならない方法を提
供することが、なお更に所望されている。
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、レリースエッチングがＭＥＭＳデバ
イス及び電子デバイスにとって有害とならない方法を提
供することが、なお更に所望されている。
【００１８】集積されたマイクロメカニカルデバイスと
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、マイクロメカニカルデバイス及びマ
イクロ電子デバイスの集積が実質的に向上する方法を提
供することが、更に所望されている。
マイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際に
シリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去するた
めの方法であって、マイクロメカニカルデバイス及びマ
イクロ電子デバイスの集積が実質的に向上する方法を提
供することが、更に所望されている。
【００１９】最後に、集積されたマイクロメカニカルデ
バイスとマイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造
する際にシリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除
去するための方法であって、液体エッチング剤を使用せ
ず、スティクションを助長しやすい残留物あるいは水を
ほとんど残さない気相エッチング剤を使用する方法を提
供することが、なお更に所望されている。
バイスとマイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造
する際にシリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除
去するための方法であって、液体エッチング剤を使用せ
ず、スティクションを助長しやすい残留物あるいは水を
ほとんど残さない気相エッチング剤を使用する方法を提
供することが、なお更に所望されている。
【００２０】無水ＨＦとβ−ジケトンとの組み合わせ
は、同時にシリコン酸化物を除去し且つ金属汚染物を減
少させる。この化学反応作用には、マイクロメカニカル
構造部材を自由にするため犠牲酸化物を除去しなくては
ならない場合の微細加工に潜在的な用途がある。その結
果得られる新しい表面は、更なる前段処理が必要とされ
る場合あるいは構造部材が金属汚染物を許容できないバ
イオＭＥＭＳ用途向けである場合には金属なしでなけれ
ばならない。
は、同時にシリコン酸化物を除去し且つ金属汚染物を減
少させる。この化学反応作用には、マイクロメカニカル
構造部材を自由にするため犠牲酸化物を除去しなくては
ならない場合の微細加工に潜在的な用途がある。その結
果得られる新しい表面は、更なる前段処理が必要とされ
る場合あるいは構造部材が金属汚染物を許容できないバ
イオＭＥＭＳ用途向けである場合には金属なしでなけれ
ばならない。
【００２１】
【課題を解決するための手段】集積されたマイクロメカ
ニカルデバイスとマイクロ電子デバイスを単一のチップ
上に製造する際にシリコン表面から犠牲材料と金属汚染
物とを除去するための方法であって、反応室を使用して
チップの温度を、選ばれたβ−ジケトンとマイクロメカ
ニカルデバイス及びマイクロ電子デバイスの設計とにと
って適切な温度に調整する工程、不活性ガスを使用して
反応室をサイクルパージし雰囲気ガスと痕跡量の水を除
去する工程、ＨＦ及びβ−ジケトンを、エッチングすべ
き基材を少なくとも一つ収容した反応室へ反応性混合物
として導入する工程、犠牲材料と金属汚染物が実質的に
除去されるまで基材上に反応性混合物を流す工程、反応
性混合物の流れを停止する工程、そして反応室をサイク
ルパージして残留反応性混合物と残留しているいずれの
反応副生物も除去する工程を含む、シリコン表面の犠牲
材料及び金属汚染物除去方法が提供される。不活性ガス
は、好ましくは窒素又はアルゴンである。希釈剤を反応
性混合物に加えてもよい。希釈剤は、好ましくは窒素、
アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン、
又はＳＦ6である。酸化剤ガスを反応性混合物に加え
て、金属種の酸化を促進してもよい。酸化剤ガスは、好
ましくは酸素、塩素、又は亜酸化窒素である。反応性混
合物の流れを停止する工程は、金属の追加の除去を可能
にするため最初に酸化剤の流れを停止する一方で、希釈
剤を加え続けることを含んでもよい。反応室をサイクル
パージして残留反応性混合物と残留しているいずれの反
応副生物も除去する工程は、基材を静かに加熱して、シ
リコン表面のそれほど近づきやすくない領域から材料を
除去するのを促進することを含んでもよい。分子拡散の
限界があるので、反応性混合物が流れている間に反応室
をサイクルパージする工程を行って、反応物をシリコン
表面の活性領域へ運ぶのを促進しそしてシリコン表面か
ら反応副生物を除去するのを促進してもよい。
ニカルデバイスとマイクロ電子デバイスを単一のチップ
上に製造する際にシリコン表面から犠牲材料と金属汚染
物とを除去するための方法であって、反応室を使用して
チップの温度を、選ばれたβ−ジケトンとマイクロメカ
ニカルデバイス及びマイクロ電子デバイスの設計とにと
って適切な温度に調整する工程、不活性ガスを使用して
反応室をサイクルパージし雰囲気ガスと痕跡量の水を除
去する工程、ＨＦ及びβ−ジケトンを、エッチングすべ
き基材を少なくとも一つ収容した反応室へ反応性混合物
として導入する工程、犠牲材料と金属汚染物が実質的に
除去されるまで基材上に反応性混合物を流す工程、反応
性混合物の流れを停止する工程、そして反応室をサイク
ルパージして残留反応性混合物と残留しているいずれの
反応副生物も除去する工程を含む、シリコン表面の犠牲
材料及び金属汚染物除去方法が提供される。不活性ガス
は、好ましくは窒素又はアルゴンである。希釈剤を反応
性混合物に加えてもよい。希釈剤は、好ましくは窒素、
アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン、
又はＳＦ6である。酸化剤ガスを反応性混合物に加え
て、金属種の酸化を促進してもよい。酸化剤ガスは、好
ましくは酸素、塩素、又は亜酸化窒素である。反応性混
合物の流れを停止する工程は、金属の追加の除去を可能
にするため最初に酸化剤の流れを停止する一方で、希釈
剤を加え続けることを含んでもよい。反応室をサイクル
パージして残留反応性混合物と残留しているいずれの反
応副生物も除去する工程は、基材を静かに加熱して、シ
リコン表面のそれほど近づきやすくない領域から材料を
除去するのを促進することを含んでもよい。分子拡散の
限界があるので、反応性混合物が流れている間に反応室
をサイクルパージする工程を行って、反応物をシリコン
表面の活性領域へ運ぶのを促進しそしてシリコン表面か
ら反応副生物を除去するのを促進してもよい。
【００２２】ＨＦは、好ましくは、汚染物として痕跡量
を超える水が存在しない無水のＨＦである。β−ジケト
ンは、好ましくはＴＨＤである。犠牲材料は、好ましく
は二酸化ケイ素、酸化ケイ素、リン及び／又はホウ素を
ドープした二酸化ケイ素及び酸窒化ケイ素である。
を超える水が存在しない無水のＨＦである。β−ジケト
ンは、好ましくはＴＨＤである。犠牲材料は、好ましく
は二酸化ケイ素、酸化ケイ素、リン及び／又はホウ素を
ドープした二酸化ケイ素及び酸窒化ケイ素である。
【００２３】
【発明の実施の形態】この方法は、シリコン表面から金
属を取り除いてきれいにし且つ同時に犠牲酸化物を除去
する。この方法は、無水ＨＦとβ−ジケトンとの組み合
わせを使って、金属種とβ−ジケトンにより供給される
配位子とのキレート化により金属（鉄、銅、そしてナト
リウムを包含する）を除去する。同時に、ＨＦとβ−ジ
ケトンは、犠牲層としてよく使われる二酸化ケイ素を除
去することもできる。
属を取り除いてきれいにし且つ同時に犠牲酸化物を除去
する。この方法は、無水ＨＦとβ−ジケトンとの組み合
わせを使って、金属種とβ−ジケトンにより供給される
配位子とのキレート化により金属（鉄、銅、そしてナト
リウムを包含する）を除去する。同時に、ＨＦとβ−ジ
ケトンは、犠牲層としてよく使われる二酸化ケイ素を除
去することもできる。
【００２４】本発明の目的は、例えばＭＥＭＳの生産に
おいて見いだされるもののような、犠牲ケイ素酸化物を
除去する一方で、露出された表面の金属汚染物を同時に
除去する乾式の方法を提供することである。このような
発明は、オンチップ回路との集積を必要とするＭＥＭＳ
技術に適用可能である。
おいて見いだされるもののような、犠牲ケイ素酸化物を
除去する一方で、露出された表面の金属汚染物を同時に
除去する乾式の方法を提供することである。このような
発明は、オンチップ回路との集積を必要とするＭＥＭＳ
技術に適用可能である。
【００２５】この化学反応作用は、ＭＥＭＳ処理加工に
おけるケイ素酸化物犠牲層の除去にまで及ぶこともでき
る一方で、同時にある程度の金属汚染物の除去を行うこ
ともできる。犠牲層はまた、他の材料から、例えばアル
ミニウムと銅を含めた材料から、構成されてもよい（フ
ッ素化されたβ−ジケトンと酸素を使用）。本発明の方
法の工程は次のとおりである。
おけるケイ素酸化物犠牲層の除去にまで及ぶこともでき
る一方で、同時にある程度の金属汚染物の除去を行うこ
ともできる。犠牲層はまた、他の材料から、例えばアル
ミニウムと銅を含めた材料から、構成されてもよい（フ
ッ素化されたβ−ジケトンと酸素を使用）。本発明の方
法の工程は次のとおりである。
【００２６】最初に、試料を、選び抜いたβ−ジケトン
とＭＥＭＳ構造部材の設計とにとって適切な温度まで加
熱又は冷却する。次に、窒素又はアルゴンといったよう
な不活性ガスを使って反応室をサイクルパージし、雰囲
気ガスと痕跡量の水を除去する。ＨＦとβ−ジケトン
を、エッチングしようとする基材を収容する反応室へ導
入する。また、この混合物に例えば窒素、アルゴン、ヘ
リウム、ネオン、キセノン、又はクリプトン等の希釈剤
を加えてもよい。同様に、金属種の酸化を促進するた
め、例えば酸素、塩素、又は亜酸化窒素などの酸化剤ガ
スを加えてもよい。
とＭＥＭＳ構造部材の設計とにとって適切な温度まで加
熱又は冷却する。次に、窒素又はアルゴンといったよう
な不活性ガスを使って反応室をサイクルパージし、雰囲
気ガスと痕跡量の水を除去する。ＨＦとβ−ジケトン
を、エッチングしようとする基材を収容する反応室へ導
入する。また、この混合物に例えば窒素、アルゴン、ヘ
リウム、ネオン、キセノン、又はクリプトン等の希釈剤
を加えてもよい。同様に、金属種の酸化を促進するた
め、例えば酸素、塩素、又は亜酸化窒素などの酸化剤ガ
スを加えてもよい。
【００２７】次いで、犠牲酸化物と金属汚染物が思うと
おりに取り除かれるまで、エッチングしようとする基材
上に反応性混合物を流す。次に、ＨＦ、β−ジケトン、
及び酸化剤（これが存在する場合）の流れを停止する。
酸化された金属の除去を継続するように、酸化剤の流れ
を止めてからＨＦ及びβ−ジケトンの流れを止めてもよ
い。また、酸化剤の流れを止めた後に希釈剤の流れを続
けてもよい。必要ならば、マイクロメカニカルデバイス
の構造部材から金属が実質的に除去されることがないよ
うに、酸化剤の流れを十分早く止めてもよい。あるいは
また、酸化剤を導入しそして反応室よりパージしてか
ら、ＨＦとβ−ジケトンを導入してもよい。次に、反応
室をサイクルパージして、残留反応物を除去し且つ残っ
ているいずれの反応副生物も除去する。構造部材のそれ
ほど近づきやすくない領域からの材料の除去を促進する
ために、基材を静かに加熱することが望ましいことがあ
る。
おりに取り除かれるまで、エッチングしようとする基材
上に反応性混合物を流す。次に、ＨＦ、β−ジケトン、
及び酸化剤（これが存在する場合）の流れを停止する。
酸化された金属の除去を継続するように、酸化剤の流れ
を止めてからＨＦ及びβ−ジケトンの流れを止めてもよ
い。また、酸化剤の流れを止めた後に希釈剤の流れを続
けてもよい。必要ならば、マイクロメカニカルデバイス
の構造部材から金属が実質的に除去されることがないよ
うに、酸化剤の流れを十分早く止めてもよい。あるいは
また、酸化剤を導入しそして反応室よりパージしてか
ら、ＨＦとβ−ジケトンを導入してもよい。次に、反応
室をサイクルパージして、残留反応物を除去し且つ残っ
ているいずれの反応副生物も除去する。構造部材のそれ
ほど近づきやすくない領域からの材料の除去を促進する
ために、基材を静かに加熱することが望ましいことがあ
る。
【００２８】分子拡散の限界が反応物をエッチングの活
性領域へ運ぶことあるいは活性領域から反応の副生物を
取り除くのを困難にする場合には、反応室をサイクルパ
ージしながらＨＦ／β−ジケトン混合物を流すのが有利
なことがある。
性領域へ運ぶことあるいは活性領域から反応の副生物を
取り除くのを困難にする場合には、反応室をサイクルパ
ージしながらＨＦ／β−ジケトン混合物を流すのが有利
なことがある。
【００２９】ＨＦは汚染物として存在する水が痕跡量以
下である無水ＨＦであることが好ましい、ということが
注目される。これは、ガスの排出系での粒子の形成を減
少させる。二酸化ケイ素との反応で水が生成するので、
反応室では完全に乾燥したＨＦは必要でない。β−ジケ
トンは、所定範囲の化合物のうちのいずれでもよい。テ
トラメチルヘプタンジオネート（ＴＨＤ）は、シリコン
表面から二酸化ケイ素そして銅及び鉄を除去するのに有
効であることが示された。同様のβ−ジケトン類及びい
くつかの異なるβ−ジケトンの組み合わせも、同じよう
にやはり有効である。希釈剤は、いずれの相対的に不活
性な（すなわちこの化学反応において反応性でない）ガ
スでもよく、それには窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオ
ン、キセノン、クリプトン、又はＳＦ6が含められる
が、希釈剤はそれらに限定はされない。酸化剤ガスは、
塩素、酸素、又は亜酸化窒素でよい。除去しようとする
犠牲材料は、二酸化ケイ素であることが好ましいが、リ
ン及び／又はホウ素をドープした二酸化ケイ素及び酸窒
化ケイ素を含めて、任意の形態のケイ素酸化物がこの化
学反応作用による攻撃を容易に受けよう。
下である無水ＨＦであることが好ましい、ということが
注目される。これは、ガスの排出系での粒子の形成を減
少させる。二酸化ケイ素との反応で水が生成するので、
反応室では完全に乾燥したＨＦは必要でない。β−ジケ
トンは、所定範囲の化合物のうちのいずれでもよい。テ
トラメチルヘプタンジオネート（ＴＨＤ）は、シリコン
表面から二酸化ケイ素そして銅及び鉄を除去するのに有
効であることが示された。同様のβ−ジケトン類及びい
くつかの異なるβ−ジケトンの組み合わせも、同じよう
にやはり有効である。希釈剤は、いずれの相対的に不活
性な（すなわちこの化学反応において反応性でない）ガ
スでもよく、それには窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオ
ン、キセノン、クリプトン、又はＳＦ6が含められる
が、希釈剤はそれらに限定はされない。酸化剤ガスは、
塩素、酸素、又は亜酸化窒素でよい。除去しようとする
犠牲材料は、二酸化ケイ素であることが好ましいが、リ
ン及び／又はホウ素をドープした二酸化ケイ素及び酸窒
化ケイ素を含めて、任意の形態のケイ素酸化物がこの化
学反応作用による攻撃を容易に受けよう。
【００３０】ＨＦ／β−ジケトンによる化学反応作用に
ついては有効な操作温度と圧力の範囲のあることが知ら
れている。これらの値は実験により得ることができる。
更に、それらの範囲は具体的に選定したβ−ジケトンに
依存する。詳しく言うと、β−ジケトンの揮発性が低下
するにつれ、操作温度の範囲はより低い温度へと移る。
例えば、無水ＨＦの存在下におけるＴＨＤは室温と約２
００℃の間で二酸化ケイ素を効果的に除去し、最高の除
去速度はほぼ７５℃で得られる。２５〜２００℃の範囲
外では、ＴＨＤ／ＨＦの組み合わせは酸化物除去能力を
実質的に示さない。有効な温度の範囲は選定したβ−ジ
ケトンに依存する。
ついては有効な操作温度と圧力の範囲のあることが知ら
れている。これらの値は実験により得ることができる。
更に、それらの範囲は具体的に選定したβ−ジケトンに
依存する。詳しく言うと、β−ジケトンの揮発性が低下
するにつれ、操作温度の範囲はより低い温度へと移る。
例えば、無水ＨＦの存在下におけるＴＨＤは室温と約２
００℃の間で二酸化ケイ素を効果的に除去し、最高の除
去速度はほぼ７５℃で得られる。２５〜２００℃の範囲
外では、ＴＨＤ／ＨＦの組み合わせは酸化物除去能力を
実質的に示さない。有効な温度の範囲は選定したβ−ジ
ケトンに依存する。
【００３１】圧力範囲は、最低の許容可能なエッチング
速度により下限値に制限される。酸化物のエッチング速
度は、除去される二酸化ケイ素の表面における気相構成
成分の分圧に依存する。その箇所での分圧はその成分の
バルク組成と当該成分のレリースされる構造部材への拡
散性とに依存する。平らな表面からの二酸化ケイ素の除
去（拡散の制限なし）について言えば、エッチング速度
はＴＨＤの分圧ゼロでの０ｎｍ／ｍｉｎとＴＨＤの分圧
６６ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）での５ｎｍ／ｍｉｎの間
でほぼ線形に変化する。拡散性は圧力の低下とともに増
加すると予測されるので、除去される犠牲層の形状寸法
と反応混合物の組成とに依存する最適な圧力がありそう
に思われる。
速度により下限値に制限される。酸化物のエッチング速
度は、除去される二酸化ケイ素の表面における気相構成
成分の分圧に依存する。その箇所での分圧はその成分の
バルク組成と当該成分のレリースされる構造部材への拡
散性とに依存する。平らな表面からの二酸化ケイ素の除
去（拡散の制限なし）について言えば、エッチング速度
はＴＨＤの分圧ゼロでの０ｎｍ／ｍｉｎとＴＨＤの分圧
６６ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）での５ｎｍ／ｍｉｎの間
でほぼ線形に変化する。拡散性は圧力の低下とともに増
加すると予測されるので、除去される犠牲層の形状寸法
と反応混合物の組成とに依存する最適な圧力がありそう
に思われる。
【００３２】この方法の可能性ある応用には、金属汚染
物が細胞の機能を妨げ又は試みられている測定を妨げる
バイオＭＥＭＳデバイスの製造が含まれる。もう一つの
可能性ある応用は、電子回路をマイクロメカニカル加速
度計、圧力センサー、温度計、又はそのほかの微小化し
たセンサーと統合するものである。化学変化をミクロ規
模で、いわゆるマイクロリアクターで行おうとする装置
への適用の機会もある。ＭＥＭＳデバイスと制御回路と
の統合のレベルは、マイクロ電子デバイスを処理加工す
る工程をＭＥＭＳ製作過程に挿入するのを、あるいはそ
の逆を可能にする製作プロセスを必要としよう。
物が細胞の機能を妨げ又は試みられている測定を妨げる
バイオＭＥＭＳデバイスの製造が含まれる。もう一つの
可能性ある応用は、電子回路をマイクロメカニカル加速
度計、圧力センサー、温度計、又はそのほかの微小化し
たセンサーと統合するものである。化学変化をミクロ規
模で、いわゆるマイクロリアクターで行おうとする装置
への適用の機会もある。ＭＥＭＳデバイスと制御回路と
の統合のレベルは、マイクロ電子デバイスを処理加工す
る工程をＭＥＭＳ製作過程に挿入するのを、あるいはそ
の逆を可能にする製作プロセスを必要としよう。
【００３３】ＭＥＭＳデバイスをマイクロ電子回路と統
合しようとする従来の試みは、本質的に、ＭＥＭＳデバ
イスか又は回路の、一方のデバイスを製作し、そしてそ
のデバイスを他方のデバイスを完成することができるま
で保護しようとするものである。どう見ても、このアプ
ローチは、二つのデバイスのみを統合しようとする、又
は製作過程が非常に類似しているデバイスを統合しよう
とする場合に制限される。後のマイクロ電子デバイス処
理加工工程のための準備においてウエハー表面をクリー
ニングする手段なしに統合を進めることは不可能である
ことが分かる。ここに提案される方法は、犠牲酸化物を
取り除きそして次に炉管での堆積又はドーピングのため
に表面を清浄にする特別な必要性、すなわち炉に先立つ
クリーニングに対処するものである。別々の気相工程で
もってエッチングとクリーニングを行うことは、それ自
体意味あることであろう。両方の工程を同時に行うこと
には、デバイスの処理量と収率の両方において更に一層
の利点がある。
合しようとする従来の試みは、本質的に、ＭＥＭＳデバ
イスか又は回路の、一方のデバイスを製作し、そしてそ
のデバイスを他方のデバイスを完成することができるま
で保護しようとするものである。どう見ても、このアプ
ローチは、二つのデバイスのみを統合しようとする、又
は製作過程が非常に類似しているデバイスを統合しよう
とする場合に制限される。後のマイクロ電子デバイス処
理加工工程のための準備においてウエハー表面をクリー
ニングする手段なしに統合を進めることは不可能である
ことが分かる。ここに提案される方法は、犠牲酸化物を
取り除きそして次に炉管での堆積又はドーピングのため
に表面を清浄にする特別な必要性、すなわち炉に先立つ
クリーニングに対処するものである。別々の気相工程で
もってエッチングとクリーニングを行うことは、それ自
体意味あることであろう。両方の工程を同時に行うこと
には、デバイスの処理量と収率の両方において更に一層
の利点がある。
【００３４】ここでは具体的な態様を参照して例示し説
明してはいるが、本発明はここに示した細目に限定され
るものではない。それよりも、本発明の精神から逸脱す
ることなく特許請求の範囲に記載のものと均等の範囲内
で、それらの細目に様々な変更を加えることができる。
明してはいるが、本発明はここに示した細目に限定され
るものではない。それよりも、本発明の精神から逸脱す
ることなく特許請求の範囲に記載のものと均等の範囲内
で、それらの細目に様々な変更を加えることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリック アンソニー ロバートソン，ザ サード アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18042, イーストン，ペンシルバニア アベニュ 110 (72)発明者 スコット エドワード ベック アメリカ合衆国，ペンシルバニア 19530, クッツタウン，グリム ロード 722 Ｆターム(参考） 4M112 AA01 AA02 CA41 DA04 EA03 EA06 EA11 FA20 5F004 AA14 BA19 DA00 DA04 DA18 DA20 DA22 DA23 DA25 DA26 DB00 DB03 DB04 DB05 DB06 DB07 EA34
Claims (15)
- 【請求項１】 集積されたマイクロメカニカルデバイス
とマイクロ電子デバイスを単一のチップ上に製造する際
にシリコン表面から犠牲材料と金属汚染物とを除去する
ための方法であって、 （ａ）反応室を使用してチップの温度を、選ばれたβ−
ジケトンとマイクロメカニカルデバイス及びマイクロ電
子デバイスの設計とにとって適切な温度に、必要に応じ
調整する工程、 （ｂ）不活性ガスを使用して上記反応室をサイクルパー
ジし雰囲気ガスと痕跡量の水を除去する工程、 （ｃ）ＨＦ及び上記β−ジケトンを、エッチングすべき
基材を少なくとも一つ収容した上記反応室へ反応性混合
物として導入する工程、 （ｄ）犠牲材料と金属汚染物が実質的に除去されるまで
上記基材上に上記反応性混合物を流す工程、 （ｅ）上記反応性混合物の流れを停止する工程、及び （ｆ）上記反応室をサイクルパージして残留反応性混合
物と残留している反応副生物を除去する工程、を含む、
シリコン表面の犠牲材料及び金属汚染物除去方法。 - 【請求項２】 前記不活性ガスを窒素及びアルゴンから
なる群より選ぶ、請求項１記載の犠牲材料及び金属汚染
物除去方法。 - 【請求項３】 希釈剤を前記反応性混合物に加える工程
を含む、請求項１又は２記載の犠牲材料及び金属汚染物
除去方法。 - 【請求項４】 前記希釈剤を加える工程が、窒素、アル
ゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン及びＳ
Ｆ6からなる群より選ばれる希釈剤を前記混合物に加え
ることを含む、請求項３記載の犠牲材料及び金属汚染物
除去方法。 - 【請求項５】 酸化剤ガスを前記反応性混合物に加えて
金属種の酸化を促進する工程を含む、請求項１から４ま
でのいずれか一つに記載の犠牲材料及び金属汚染物除去
方法。 - 【請求項６】 前記酸化剤ガスを加える工程が、酸素、
塩素及び亜酸化窒素からなる群より選ばれる酸化剤ガス
を加えることを含む、請求項５記載の犠牲材料及び金属
汚染物除去方法。 - 【請求項７】 前記反応性混合物の流れを停止する工程
が、最初に前記酸化剤の流れを停止して金属の追加の除
去を可能にする一方で、前記希釈剤の流れを続けさせる
ことを含む、請求項５又は６記載の犠牲材料及び金属汚
染物除去方法。 - 【請求項８】 前記反応室をサイクルパージして残留反
応性混合物と残留している反応副生物を除去する工程
が、前記基材を加熱して、シリコン表面のそれほど近づ
きやすくない領域から前記材料及び汚染物を除去するの
を促進することを含む、請求項１から７までのいずれか
一つに記載の犠牲材料及び金属汚染物除去方法。 - 【請求項９】 前記反応性混合物が流れている間に前記
反応室をサイクルパージして、当該反応性混合物を前記
シリコン表面の活性領域へ運ぶのを促進しそして当該シ
リコン表面から反応副生物を除去するのを促進する工程
を含む、請求項１から８までのいずれか一つに記載の犠
牲材料及び金属汚染物除去方法。 - 【請求項１０】 前記ＨＦを導入する工程が、汚染物と
して存在する水が痕跡量以下である無水ＨＦを導入する
ことを含む、請求項１から９までのいずれか一つに記載
の犠牲材料及び金属汚染物除去方法。 - 【請求項１１】 前記β−ジケトンが２，２，６，６−
テトラメチル−３，５−ヘプタンジオンである、請求項
１から１０までのいずれか一つに記載の犠牲材料及び金
属汚染物除去方法。 - 【請求項１２】 前記犠牲材料が、二酸化ケイ素、酸化
ケイ素、リン及び／又はホウ素をドープした二酸化ケイ
素及び酸窒化ケイ素からなる群より選ばれる、請求項１
から１１までのいずれか一つに記載の犠牲材料及び金属
汚染物除去方法。 - 【請求項１３】 前記犠牲材料が金属である、請求項１
から１２までのいずれか一つに記載の犠牲材料及び金属
汚染物除去方法。 - 【請求項１４】 前記マイクロメカニカルデバイスの構
造部材からの金属の実質的な除去が起こらないように前
記酸化剤の流れを十分早く停止する、請求項１から１３
までのいずれか一つに記載の犠牲材料及び金属汚染物除
去方法。 - 【請求項１５】 前記反応性混合物を導入する工程より
前に前記反応室へ酸化剤ガスを導入しそしてその後パー
ジする工程を含む、請求項１から１４までのいずれか一
つに記載の犠牲材料及び金属汚染物除去方法。
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| US09/698467 | 2000-10-27 | ||
| US09/698,467 US6534413B1 (en) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | Method to remove metal and silicon oxide during gas-phase sacrificial oxide etch |
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| AT (1) | ATE264266T1 (ja) |
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