JPS5824503B2 - 開口食刻方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単結晶、更に具体的に言えばアルミニウム酸化
物類（そのサファイヤ形態を含む）、マグネシウム・ア
ルミニウム・スピネルのようなスピネル類、及びイトリ
ウム・アルミニウム・ガ−ネット及びイトリウム・鉄・
ガーネットのようなガーネット類等の材料に於て、良好
に限定された結晶学的構成を有する開口を食刻すること
に関するものである。

良好に限定された結晶学的構成を有する少なくとも１つ
の開口を持った、サファイヤ、マグネシウム・アルミニ
ウム・スピネル、イトリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト（ＹＡＧ）、及びイトリウム・鉄・ガーネット（ＹＩ
Ｇ）のような硬く且つ比較的不動態（ｐａｓｓｉｖｅ）
材料の基体は、磁気的及び静電的ジェット印字への適用
のための流体噴霧ノズルとして、及び基準化された単−
或いは複式オリフィスを必要とする他のガス或いは液体
測定兼沢過装置としての適用性の見地から興味深いもの
である。

同様に複数個の開口のパターンを持つそのような基体は
、集積回路及び他の固体素子を配線し且つ実装するため
の基体として、或いは電磁放射のための沢波器或いは案
内子として有用である。

インクジェット印字装置（こ於てインクのジェットは、
それをほぼ均一な寸法の小滴に切断するように働く振動
ノズルを通って押出される。

印字は紙などの標的に向う小滴の飛行を制御することに
よって行なわれる。

インクジェット印字への適用に対して重要な將性は夫々
のノズルの寸法、列に並んだノズルの空間的分布、及び
夫々のノズルを振動するための手段である。

そのような要因は夫夫のノズルから発射される流体の速
度の均一性、夫々の小滴の方向性、及び夫々の小滴の分
離距離即ちノズルの出口と最初の小滴の位置との間の距
離に影響を及ぼす。

従って、そのような基体に開口を設けるための方法は、
正確に制御しうること及び開口の寸法、形状を再現しう
ることが重要である。

そのプロセスは小さい開口を設けることができ、それに
よってその個々の寸法が容易に制御できることが重要で
ある。

複数個の開口の列を準備することが希望されるとき、そ
のプロセスは均一な寸法を供与することができ且つ開口
の列の所望の空間的分布を供与できることが重要である
。

従って、サファイヤ、マグネシウム・アルミニウム・ス
ピネル、イトリウム・アルミニウム・ガーネット、及び
イトリウム・鉄・ガーネットのような基体に開口を設け
る際に希望される制御を達成するための１つの普通の方
法は信頼性、反復性を持ち、且つ一定の配向を有する基
体に所望の条件下で限定された結晶学的構成の開口を均
一に供与する所の化学的食刻の使用によるものである。

しかし、所望の基体に対して本発明によって要請される
ような良好に限定された結晶学的構成を与えるために、
食刻剤が持たなければならない数多くの競合する將性を
考えると、そのような食刻剤を見出すのは全く難かしい
。

例えば適した食刻；削は、処理されつつある基体の頂上
表面がその組成のばらつき或いは以前の表面状態と無開
係に一様に侵食されて、頂上表面の材料が無差別的に除
去されつるようなものでなければならない。

頂上表面に適用したとき若しもその材料が優先的に除去
されるなら、選択的食刻プロセスが行なわれそれによっ
て食刻剤は例えば割れ目及び鱗状の暇の部分で優先的に
材料を侵食しうる。

更に本発明によって要請される開口の類型を与えるため
に、食刻剤はそれが材料を通して下向きに食刻するとき
表面部分を侵食するのとは異なった割合で開口の側壁を
侵食しなければならない。

換言すると食刻剤は表面配向に関しては非選択的である
ものの、側壁の食刻率と較べて表面の食刻率に関しては
異方性でなければならない。

その上更に、食刻剤を選択する際に存在しつる問題は、
成る食刻剤は食刻研摩手順で使用されるように表面材料
を除去するには適しているかも知れないがしかし、食刻
剤が開口の中へ下向きに移動するとき側壁の異なった配
向に基因して側壁を侵食することが不可能である事実を
含むことである。

そのような場合、その食刻剤は基体材料を通して完全に
開口を作り得ないかも知れない。

同様に食刻剤は、本発明が志向する適用に於ては側壁が
滑らかになることが望ましいので、側壁に対し選択的食
刻剤でないことが望ましい。

若しも食刻剤が側壁の配向に対して選択的であるならば
、そのときは側壁があばたになり且つ穴だらけになるこ
とにより最終的製品の値打ちを下げてしまうこ吉になる
。

本発明はアルミニウム酸化物（例えばサファイヤ）、マ
グネシウム・アルミニウム・スピネル、イトリウム・ア
ルミニウム・ガーネット、及びイトリウム・鉄・ガーネ
ットのような材料を食刻し良好に限定された結晶学的構
成の開口を得るため、そのような困難な開口を食刻する
ためのプロセスを提供する。

更に本発明のプロセスは容易に実施でき、サファイヤ材
料用に従来提案されている極端に高い温度及び長い時間
を必要としない。

本発明はアルミニウム酸化物、マグネシウム・アルミニ
ウム・スピネルのようなスピネル類、イトリウム・アル
ミニウム・ガーネットのようなガーネット類、及びイト
リウム・鉄・ガーネットなどの材料の単結晶上に、良好
に限定された結晶学的構成を持つ少なくとも１つの開口
或いは穴を食刻するための方法に関するものである。

そのプロセスは食刻されるべき単結晶の基体を用意し、
それに続いてその基体の予定部分が食刻されないように
保護するため基体上にマスキング材料を配（ｍすること
を含む。

マスキング材料は約３２５℃までの温度に於て硫酸（Ｈ
２ＳＯ４）及び燐酸（Ｈ３ＰＯ４）の混合物による食刻
或いは侵食に耐えなければならない。

それに加えて、そのマスキング材料は食刻される基体に
付着しなければならない。

基体は然る後、少なくとも１つの開口を与えるためマス
キング材料により保護されなかった予定の部分を通して
異方性的に食刻されるのに十分な時間の間硫酸及び燐酸
の混合物と接触される。

使用された混合物は体積比で硫酸９部、燐酸１部、乃至
硫酸１部、燐酸９部を含む。

その混合物は接触中約２００°Ｃ乃至３２５℃の温度に
維持される。

得られる特定の結晶学的構成は表面の配向及び側壁の配
向によって決り、ある程度までは食刻構成物の温度によ
って決る。

例えば後で詳細に説明されるように、配向（０００１）
を有するサファイヤの底面に形成された穴は底に於て１
点に収斂する３つの側面を持ち、実質的に三角形の穴を
結果として生じる。

他方、配向（１００）を有するマグネシウム・アルミニ
ウム・スピネル或いは配向（１００）を有するイトリウ
ム・アルミニウム・ガーネット或いは配向（ｉｏｏ）を
有するイトリウム・鉄・ガーネットの食刻は米国特許第
３９２１９１６号に記載されたシリコン基体に対して示
された結晶学的構成の型と同様に底に於て四角な穴に収
斂する或いはテーパ付の４つの側面を持った角錐を結果
として生じる。

本発明が導入される基体が硫酸−燐酸食刻剤を用いてそ
のように良好に限定された結晶学的構成を与えるように
食刻されうることは従来技術からは予測できなかった。

硫酸と燐酸の混合物はサファイヤ及びマグネシウム・ス
ピネルの表面を研磨するのに適している事実（米国特許
３９６４９４２号及びジャーナル・エレクトロケミカル
・ソサイエテイ・ソリッド・ステート・サイエンス、１
９７１年刊、第１１８巻、第１６５３−５７頁に掲載さ
れたレイズマン（Ｒｅ ｉ ｓｍａ ｎ ）等の論文「
サファイヤ及びＭｇＡｌスピネルの化学的研磨」を参照
されたい）は同じ酸の混合物が良好に限定された結晶学
的構成を有する穴を形成するために必要な性質のすべて
を持つ事実を予測するこ七が出来ると言うには不十分で
ある。

具体的に言えば、基体がマスクされているときの食刻率
は全表面が食刻剤にさらされる所の非選択的食刻研磨に
較べて相異する可能性がありしかも事実可成り相異する
。

更に、その食刻剤が食刻されつつある材料の表面に亘っ
て下向きに進行するにつれて穴の側壁にどのような効果
を及ぼすかについて予測する方法がない。

本発明によって達成されるようなテーパ型或いは収斂型
の形状を与えるのに必要な頂上表面と側壁との間の食刻
率の相対的な選択性の間の重要な関係は単なる研磨の開
示事項からは予測し得ないこと勿論である。

食刻されつつある頂上表面に並行な平面或いは表面に対
して側壁が与える影響（若しもあったとして）について
も予測不能である。

その上更に食刻剤はサファイヤ或いはマグネシウム・ア
ルミニウム・スピネルの判定の頂上表面に関して非選択
的であることが知られているとは言え、そのようなこと
が側壁に与える配向に関しても同様に非選択的であるこ
との示唆はない。

更に硫酸−燐酸混合物は米国特許第３９６４９４２号に
開示されたように一定の配向に対してのみ食刻し他の配
向に対しては食刻しないので、側壁も又食刻剤で全部食
刻可能であるか否か予測され得ない。

本発明が志向するそのような材料を食刻し或いは溶解す
る能力は極めて複雑であり且つ経験的な技術である。

以上を考慮すると、結晶生長（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏ
ｗｔｈ）第２８巻（１９７５年）第１５７頁乃至第１６
１頁に掲載されたセイスメイヤ（Ｓｅｉｓｍａｙｅｒ
）氏等の論文「単結晶球体の溶解形態Ｖ α−Ａ１２０
３の溶解」が関連文献であると信じられる。

適した食刻剤である所の硫酸及び燐酸の混合物の作用の
非予測性は、電気化学学会誌「ソリッド・ステート・サ
イエンス・アンド・チクノロシイ（Ｓｏｌｉｄ ５ｔａ
ｔｅ ５ｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇい
」第１２０巻第９号、第１２７２頁乃至第１２７４頁に
掲載されたオーケン（０’Ｋａｎｅ）氏等の論文「結晶
生長及びガドリニウム・ガリウム・ガーネットＭ性」に
開示されたようなガドリニウム・ガリウム・ガーネット
のための選択的食刻剤としてそのような混合物が適して
いる事実によって論証されている。

頂上表面に対する非選択性型式の食刻は本発明によって
要求される穴の型式を与えるのに欠くことが出来ない事
項である。

本発明に用いられた処理型式に対する適合性を示唆して
いない所の硫酸及び燐酸の混合物の他の使用例が米国特
許第３１９４７０４号及び第３２６０６６０号及び第３
７１５２４９号に見られる。

本発明が取りわけ適合する単結晶は配向（０００１）、
（１１Σ３）、（１１００）、（１１２４）、（１１Σ
Ｏ）、及び（０１１２）を有するアルミニウム酸化物、
及び將にアルミニウム酸化物のサファイヤ形態と、配向
（１００）及び（１１０）を有する基体、特にマグネシ
ウム・アルミニウム・スピネル及びイトリウム・アルミ
ニウム・ガーネット及びイトリウム・鉄・ガーネットの
ようなガーネットを含む。

ここで用いられる「ガーネット」なる用語は希土類の結
晶、第■族の金属或いは鉄、及び酸素を指す。

本発明は配向（０００１）を有するサファイヤ、配向（
１００）のイトリウム・アルミニウム・ガーネット、配
向（１００）のマグネシウム・アルミニウム・スピネル
、或いは配向（１００）のイトリウム・鉄・ガーネット
の基面を処理することによって良好に実施される。

基面は横軸即ち水平軸に並行な面である。

本発明に従って用いられる最も望ましい基体はサファイ
ヤであり、使用されるべき最終的製品がインク・ノズル
であるトキ取りわけ望ましい。

サファイヤはそのような目的に既に提案されている（米
国特許第３８２３４０８号参照）。

本発明で用いられる適当な基体は容易に入手可能である
。

例えば高度に機械研磨されたサファイヤ（α−Ａ１２０
３）及びアルミニウム・スピネル（ＭｇＯ−Ａ１２０３
）のウェハが市販品として入手可能である。

本発明のプロセス手順の説明のため第１Ａ図乃至第１Ｄ
図を参照する。

本発明のプロセスは基体１の上にマスキング材料の被覆
を施すことにより実行される。

マスキング材料は基体に対し付着性でなければならず且
つ約３２５℃までの高温度に於て硫酸及び燐酸の混合物
による食刻に耐えつるものでなければならない。

本発明により、良好なマスキング材料、取りわけサファ
イヤのようなアルミニウム酸化物基体用の良好なマスキ
ング材料がクロム層２で基体を先ず被覆することにより
得られることがわかった。

被覆された基体はその後更にプラチナ族の金属、望まし
くはプラチナ、イリジウム或いはルテニウム、そして最
も望ましくはプラチナで被覆される。

クロム層２の存在はそれが基体とプラチナ族の層３との
間の粘着或いは付着性を高めるので重要である。

以下に説明されるように被覆された基体はプラチナ族の
金属とクロムとの間の反応を達成しそれによりプラチナ
型クロム材料を含んだ層を形成するように加熱される。

プラチナが使用されたときの支配的な材料はＣｒＰｔ３
である。

クロムの存在はマスキング材料の食刻性をも改善する。

具体的に言うと、プラチナ族の仲間そして特にプラチナ
は余りたやす（食刻され得ない。

クロム及びプラチナ型の層（２及び３）の両者は通常約
１００℃乃至３００℃の高温で、望ましくは約２００℃
でスパッタリング技術によって基体上に付着されるのが
望ましい。

クロム層２は約１００乃至５００オングストロームの厚
さが望ましく、プラチナ型層３は約２０００乃至５００
０オングストロームの厚さが望ましい。

被覆はスパッタリング技術によってなされるのが望まし
い。

何故ならそのような技術は縁を含めて基体の全表面の被
覆を保証するからである。

これは基体の希望されない場所を食刻することを防止す
るため欠くことの出来ないことである。

次に第２のクロム層４が施される。

この層は約１００℃乃至３００℃の温度で、望ましくは
約２００℃でスパッタリング技術によって付着されるの
が望ましい。

クロム層４の厚さは通常約１００乃至５００オングスト
ロームである。

次にその被覆された基体に２酸化シリコン５が付着され
る。

２酸化シリコン５も又スパッタリング技覆技術によって
付着されるのが望ましい。

２酸化シリコン層５は約０．５乃至２ミクロンであり、
望ましくは約１乃至２ミクロンである。

この層５はプラチナ型含有層に予定の穴を限定するため
のマスキング層として用いられる。

プラチナ型層を限定するのに普通のフォトレジスト材料
は使用出来ない。

何故ならそのような材料は通常プラチナ型含有層を食刻
するのに必要とされる食刻組成に耐えず、取りわけ王水
に耐えないからである。

従ってこの判定層５に対する条件はプラチナ型含有層を
食刻するのに必要とされる食刻材料に耐えうること、取
りわけ王水による反応に耐えうろことであり、且つその
下のプラチナ型層に対して付着性であると共に非反応性
でなければならないことである。

例えば、この層５として窒化シリコンを用いる試みは不
成功に終った。

何故ならそのような材料はプラチナ型層と反応し、従っ
てそれは本発明の目的に不適当だったからである。

クロムの１４はプラチナ型層３と酸化シリコン層５との
間の結合を強めるので重要である。

次に、その被覆された構造物は基体への付着を強めるた
めプラチナ族の仲間及びクロムの金属化合物を形成する
ように酸素雰囲気中で、望ましくは純粋な酸素中で加熱
される。

その加熱は一般に約１５分乃至２時間の間、約７００℃
乃至１１０００Ｃで行なわれる。

その時間及び温度はプラチナ族の仲間及びクロムの間の
完全な反応を許すには十分であるがしかし、プラチナ型
クロム層の本当な粒子成長を避けるようにするため過剰
に与えられてはならない。

一般に約１５分乃至２時間及び約７００℃乃至１１００
℃の温度がこの目的に対して十分であることが知られた
。

酸化シリコン層は必要な反応機構を与えるためプラチナ
族の仲間及びクロムを接触させるため各層を介して適正
な割合の酸素拡散を与えるのを助ける。

クロム無しでプラチナなどのプラチナ族の仲間のみを使
って純粋な酸素中でこのような熱処理を施しても基体に
対する十分な付着が得られないこともわかっている。

酸化シリコン層に於ける所望の開口は標準的なフォトレ
ジスト技術を用いることにより今や達成される。

例えば、陽画フォトレジスト（商品名ＡＺ−１３５０と
して入手可能なフォトレジスト等）の層が基体の両側に
被覆される。

次に、その下の２酸化シリコン層に穴或いは開口を与え
るため取除かれるべきフォトレジスト部分だけが紫外線
或いは電子ビーム放射に露出されるように、そのフォト
レジストの上にマスクがかぶせられる。

放射に対する露出の後、露出されたフォトレジスト部分
は酸化シリコンに対する食刻材料の適用の下で取除かれ
る。

使用された１つの特定食刻剤は室温での緩衝ＨＦ（弗化
水素）である。

これはフォトレジスト材料の露出された部分及びその直
下の２酸化シリコンを除去するが、しかし露出されなか
ったフォトレジスト材料或いはそのフォトレジストの下
にありそれによって保護される２酸化シリコンの何れも
侵さない。

次に全フォトレジスト材料が例えばアセトンで溶解する
ことによって除去される。

酸化シリコン層は今やプラチナ型クロム層に於ける相当
する穴を食刻するためのマスクとして働く。

プラチナ型層に穴を穿つための望ましい食刻剤は王水（
旧ＮＯ３：３ＨＣｌ）である。

その食刻は通常約５０°Ｃ乃至８５℃の温度で約０．５
分乃至５分の間貸なわれる。

望ましい温度は約５０℃乃至６０℃である。

２酸化シリコン層５は今やほぼ室温に於て緩衝ＨＦで除
去される。

緩衝ＨＦはプラチナ型金属層に影響を及ぼさない。

プラチナ型クロム層は今や基体のためのマスクとして作
用する。

基体の露出された領域は然る後約２００℃乃至３２５℃
の温度で、望ましくは約２５０℃乃至３００℃の温度で
硫酸及び燐酸の混合物で食刻される。

サファイヤに対する最も望ましい温度は約２８５℃であ
る。

酸の混合物は体積で約９部の硫酸対１部の燐酸乃至１部
の硫酸対９部の燐酸が含まれる。

工程中このプロセスに必要とされる時間は、使用された
特定の酸の組成、処理温度、及び基体の厚さに依存する
。

通常は基体の食刻率は、食刻されつつある穴の深さ及び
穴の寸法などの因子によって決まる所の１時間当り約１
２．７ミクロン乃至１２ミクロンである。

マスクされた基体全体を通じての食刻率は常に基体のマ
スクされなかった空白部分に対する食刻率と少なくとも
等しく、大概の場合はそれよりも大きくなる。

これは、穴が収斂するにつれて穴が小さくなると穴の領
域当り一層多くの食刻材料が利用されるので、フラック
ス増進現象として知られた現象に起因する。

マスクの開口の形状は変更しつるけれども実質的に円形
の穴が望ましい。

円形の穴を用いると良好に限定された結晶学的構成を一
層容易に得ることが促進される。

例えば第２Ａ図乃至第２Ｄ図に示されたようにサファイ
ヤ基体に対して円形の穴で出発しても底に３辺が実質的
に直線で且つ同じ寸法の三角形の穴を結果として生じた
。

ここに用いられた「実質的に三角形」及び「実質的に正
方形」などの用語は各辺が直線形のものばかりでなく各
辺が第２Ｂ図及び第２Ｃ図に示されたように成る程度湾
曲した形状のものをも含む。

第２Ａ図乃至第２Ｄ図は本発明に従って処理された（ｏ
ｏｏ ｉ ）サファイヤ・ウェハ１１の一連の拡大写真
である。

その写真は干渉コントラストによるものである。

ウェハは約２５４ミクロン（１０ミル）である。

円形マスク或いは開口の直径は約４３２ミクロン（１７
ミル）である。

ＭＺＡ図乃至Ｍ２Ｃ図は穴１３が未だウエノ＼を貫通し
て食刻されていない写真である。

第２Ｄ図では穴がウェハを貫通して食刻されている。

第２Ｄ図に於て三角形の穴の各辺は約２５ミクロンであ
る。

第３Ａ図乃至第３Ｃ図は本発明のプロセスに従って処理
された（０００１）サファイヤ・ウエノλ２１の走査電
子顕微鏡によ″る拡大写真である。

第３Ａ図及び第３Ｂ図は約１４４０倍に拡大されたもの
である。

第３Ａ図は穴２３が未だウェハ全部を貫通して食刻され
ていないものの写真である。

第３Ｂ図では穴がウェハ２１を貫通して形成されている
。

第３Ｃ図は拡大の程度を下げてマスク２４の元来の円形
穴を幾分見易くした点を除いて第３Ｂ図に相当する。

ＭＢＡ図乃至第３Ｃ図に於て参照番号２２は穴の収斂壁
を示す。

第４図は本発明に従って処理された（１００）配向の基
体３１の上方斜視図である。

開口は４つの側面３２を持つ角錐状のものであって、基
体の底に正方形の穴３３を結果として生じている。

下記の実例は本発明を更に説明するために用意されてい
る。

実例 １ 約３００オングストロームの金属クロム層が約２００°
Ｃの温度でスパッタリングすることにより（ｏｏｏｉ）
サファイヤ基体に被覆される。

次に約５０００オングストロームのプラチナの層が約２
００°Ｃの温度でスパッタリングすることにより基体に
被覆される。

れに続いて約２００°Ｃの温度でスパッタリングする
ことにより約３００オングストロームの第２のクロム層
が被覆される。

次に約５０００オングストロームの酸化シリコンの層が
約２００°Ｃの温度で基体上にスパッタリングされる。

被覆された基体は次に純粋な酸素中で１０５０°Ｃの温
度で約１時間加熱される。

次にその被覆された基体の全表面に対してＡＺ−１３５
０のような陽画フォトレジスト被覆が施される。

実質的に円形の開口を有するマスクがかぶせられ、然る
後フォトレジストのマスクされなかった部分が紫外線光
に露光される。

それに相当する円形開口がほぼ室温に於て緩衝ＨＦで食
刻することにより２酸化シリコン層に形成される。

露光されなかったフォトレジスト材料は今やアセトンに
溶解することにより除去される。

今や酸化シリコン層がプラチナ含有量に穴を食刻するた
めのマスクとして働く。

プラチナ層の開口は約６０℃で約３分間王水（ＩＨＮＯ
３： ３ＨＣＡ）を用いることにより食刻される。

プラチナ型層に穴をあけた後で、露出されたサファイヤ
基体が約２８５℃の温度で体積比で１部の硫酸と１部の
燐酸の混合物で食刻される。

第２Ａ図乃至第２Ｄ図はサファイヤ基体に食刻されたと
きの穴の進み具合の写真である。

サファイヤの基面に形成された穴は３つの辺を持ち底に
於て１点に収斂されていることに注意されたい。

食刻率は３つの収斂面が交わるまでは比較的速く、その
後食刻率は新たに露出された面によって決定されるので
それよりも遅くなる。

これらの新たな遅い食刻面は出発表面に対して約３２．
４°の角度を形成する。

サファイヤ・ウェハの厚さ及びプラチナ・マスクの穴の
直径を選ぶことにより、三角形の穴の特定の寸法が容易
に決定される。

例えば、厚さ１００ミクロン（４ミル）のサファイヤ・
ウェハは、一辺が２５ミクロン（１ミル）の三角形の開
口を形成するのに直径４００ミクロン（１６ミル）の穴
を必要とする。

実例 ２ 実例１は使用される基体が（１００）の配向を有するイ
トリウム・アルミニウム・ガーネットである点を除いて
繰返される。

達成される穴は４つの側面を持った角錐であって第４図
に示されたように底に正方形の穴を結果として生じる。

しかしプラチナとイトリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト表面との間の付着はサファイヤ表面との付着はどには
良好でなく、円形マスクの下側への食い込みが若干生じ
た。

その上更にマグネシウム・アルミニウム・スピネルの（
１００）表面及びイトリウム・鉄・ガーネットの（１０
０）表面の食刻はイトリウム・アルミニウム・ガーネッ
トで達成された構造と実質的に同様な構造を結果として
生じる。

本発明の実施に使用された硫酸は約９５乃至９８重量％
のＨ２Ｓ Ｏ４を含んだ濃縮水溶液である所の濃硫酸で
ある。

使用された燐酸は８５重量％のＨ３ＰＯ４を含んだ濃縮
水溶液である所の濃燐酸である。

上記に指示された配向は結晶学の分野の専門家にとって
周知である。

使用された専門用語（（１１１）、（１１００））は結
晶面を形成する所の結晶格子内の面の組を説明するもの
であり、それらはミラー指数として特徴づけられる。

ミラー指数についての詳細はパン・ノストランド社のサ
イエンティフィツク・エンサイクロペディア第３版第４
５６頁の１結晶学」の項を参照されたい。

この主題はパン・ノストランド社発行Ｓ、グラストン著
「物理化学教本」第２版第３４０頁乃至第３４６頁に更
に詳細に説明されている。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｄ図は本発明のプロセスに従って処理
された基本の断面を逐次的に示し、第２Ａ図乃至第２Ｄ
図は本発明に従って処理された配向（０００１）を有す
るサファイヤ・ウェハの干渉コントラストによる拡大写
真を逐次的に示し、第３Ａ図乃至第３Ｃ図は本発明に従
って処理された配向（０００１）を有するサファイヤ・
ウェハの走査電子顕微鏡による拡大写真を示し、第４図
は本発明に従って処理された配向（ｉｏｏ）を有する基
体の平面図を示す。 １・・・・・・単結晶基体、２・・・・・・クロム層、
３・−・・・・プラチナ層、４・・・・・・クロム層、
５・・・・・・シリコン酸化物層、６・・・・・・フォ
トレジスト層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム酸化物、マグネシウム・スピネル、イ
   トリウム・−アルミニウム・ガーネット及びイトリウム
   ・鉄・ガーネットから成る群から選ばれた材料の単結晶
   に良好に限定された結晶学的構造を有する少なくとも１
   つの開口を食刻するための方法であって、 囚 上記単結晶の基体を用意し、 （Ｂ）３２５℃までの温度に於けるＨ２ＳＯ４及びＨ２
   ＰＯ４の混合物での食刻に耐え且つ上記基体に対し付着
   性である所のマスキング材料を上記基体に付着すること
   により基体の予定部分が食刻されないように保護し、 （Ｃ） 体積比で９部のＨ２ＳＯ４対１部のＨ３ＰＯ
   ４乃至１部のＨ２ＳＯ４対９部のＨ３Ｐ Ｏ，の混合範
   囲の混合物を２００℃乃至３２５℃の温度の下でこれを
   、上記マスキング材料によって保護されていない上記基
   体の予定部分を通して異方性的に食刻するのに十分な時
   間だけ上記基体に接触せしめることを含む開口食刻方法
   。 ２ 上記材料は配向（０００１）、（１１２３）、（１
   １００）、（１１Σ４）、（１１２０）及び（０１１２
   ）のうちの１つを有するサファイヤ、配向（１００）及
   び（１１０）のうちの１つを有するマグネシウム・スピ
   ネル、配向（１００）及び（１１０）のうちの１つを有
   するイトリウム・アルミニウム・ガーネット、及び配向
   （１００）及び（１１０）のうちの１つを有するイトリ
   ウム・鉄・ガーネットの群から選ばれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の開口食刻方法。 ３ 上記マスキング材料の付着は上記基体上にプラチナ
   族の金属を付着することを含む特許請求の範囲第１項記
   載の開口食刻方法。 ４ 上記マスキング材料の付着は基体上にクロムを付着
   した後プラチナ族の金属を付１着しその上に第２のクロ
   ム層及びシリコン酸化物を付着することを含む特許請求
   の範囲第１項記載の開口食刻方法。