(57)【要約】【課題】高度に均一性の酸化物層、とりわけ超薄層の調節された成長方法を提供する。【解決手段】本発明は、高水準の均一性を持つ酸化物層、とりわけ超薄層の作成方法に関するものである。このような方法の一つは、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層を、半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成する段階、及び前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層の厚さをエッチングにより減少させる段階であって、エッチングされた酸化物層が前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層より薄い厚さを有するような量だけ減少させる段階を含む。特定の実施態様において、本発明の方法は、約±１０％未満の均一性を持つエッチングされた酸化物層を提供する。本発明はまた、本発明の方法により作成されてなるミクロ電子デバイス、及び本発明の方法を実施するための製造システムに関するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に飽和された又は飽和された酸化物層を、半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成する段階、及び
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層の厚さをエッチングで減少させる段階であって、エッチングされた酸化物層が前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層より薄い厚さを有するような量だけ減少させる段階
を含む、酸化物層を作成する方法。
【請求項２】
前記エッチングされた酸化物層が約±１０％未満の均一性を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記エッチングされた酸化物層が約±５％未満の均一性を有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記エッチングされた酸化物層が約０．５Åないし約１９Åの範囲内の厚さを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記エッチングされた酸化物層が約０．５Åないし約９Åの範囲内の厚さを有する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
誘電バッファー層の少なくとも一部が前記エッチングで減少させる段階から形成される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
１種又はそれより多くのより高いｋの誘電物質を前記誘電バッファー層上に直接又は間接的に積層させて、ミクロ電子デバイスの、ゲート誘電成分からなるゲート誘電層を設ける段階を更に含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
１種又はそれより多くのより高いｋの誘電物質を前記エッチングされた酸化物層上に直接又は間接的に積層させる段階を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が約８Åないし約２０Åの範囲内の厚さを有するような条件下で、前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が半導体表面上に形成される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が約８Åないし約１１Åの範囲内の厚さを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記形成段階が、前記半導体表面上に飽和された又は実質的に飽和された酸化物層を化学的に成長させることからなる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記形成段階に先立って、基材から原酸化物の少なくとも一部を除去して、むき出しの半導体表面を露出させる段階を更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記エッチングで減少させる段階が、前記化学的に成長させた酸化物層の厚さをエッチングで減少させて、約１０Å又はそれ未満の厚さを有する酸化物層を設けることからなる、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチングで減少させる段階の後、
前記半導体基材をリンスする段階、及び
前記半導体基材を乾燥する段階
を更に含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が０．５Åないし約１８Åの範囲内の量だけエッチングで減少される、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が１Åないし１５Åの範囲内の量だけエッチングで減少される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が１Åないし９Åの範囲内の量だけエッチングで減少される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
誘電バッファー層を半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成する段階を含む、誘電バッファー層を形成する方法であって、
前記バッファー層が約０．５Åないし約２０Åの範囲内の厚さを有する方法。
【請求項１９】
前記バッファー層が約±１０％未満の均一性を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記誘電バッファー層が約１Åないし約１０Åの範囲内の厚さを有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
１種又はそれより多くのより高いｋの誘電材料を前記バッファー層上に直接又は間接的に積層させる段階を更に含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成されたゲート誘電層を含むミクロ電子デバイスであって、
前記ゲート誘電層が前記基材に対して近位のバッファー層を含み、前記バッファー層は約１Åないし約１０Åの範囲内の厚さ及び約±１０％未満の均一性を有するミクロ電子デバイス。
【請求項２３】
前記ゲート誘電層が、少なくとも１種のより高いｋの誘電材料を含むバッファー層上に形成された少なくとも１種の更なる誘電層を含む、請求項２２記載のミクロ電子デバイス。
【請求項２４】
前記バッファー層が約±５％未満の均一性を有する、請求項２２記載のミクロ電子デバイス。
【請求項２５】
ミクロ電子デバイスを製造する際に使用される製造システムであって、
少なくとも一種又はそれより多くの半導体基材が酸化及びエッチングを受ける少なくとも一つの加工チャンバー、並びに
酸化物層を形成するためのプログラム命令であって、該命令は、
前記加工チャンバー内に配置された一種又はそれより多くの半導体基材の一つ又はそ
れより多くの半導体表面上に飽和された酸化物層を直接又は間接的に形成するために有効なように酸化を生じせしめる酸化命令、及び
飽和酸化物層の厚さをエッチングで減少させるために有効なようにエッチングを生じせしめるエッチング命令
からなる命令
を含む製造システム。
【請求項２６】
前記プログラム命令が、約２０Å未満の厚さを有する酸化物層を形成するために有効な
ように酸化を生じせしめる、請求項２５記載の製造システム。
【請求項２７】
前記プログラム命令が、約１０Å未満の厚さを有する酸化物層を形成するために有効なように酸化を生じせしめる、請求項２６記載の製造システム。
【請求項２８】
前記エッチング命令が、約０．５Åないし約１９Åの範囲内の量だけ、前記飽和酸化物層の厚さをエッチングで減少させるために有効なようにエッチングを生じせしめる、請求項２５記載の製造システム。
【請求項２９】
前記エッチング命令が、約１Åないし約９Åの範囲内の量だけ、前記飽和酸化物層の厚さをエッチングで減少させるために有効なようにエッチングを生じせしめる、請求項２８記載の製造システム。
【請求項３０】
ゲート誘電層の少なくとも一部を作成する方法であって、
飽和された又は実質的に飽和された酸化物層の厚さを示す第一情報を用意する段階、
前記飽和された又は実質的に飽和された酸化物層のエッチング特性を示す第二情報を用意する段階、及び
前記ゲート誘電層の少なくとも一部を作成するための加工手法を策定するため、前記第一及び第二情報を使用する段階
を含む方法。
【請求項３１】
前記ゲート誘電層の少なくとも一部が約１０Å未満の厚さを有する、請求項３０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた均一性及び純度を有する超薄酸化物層を正確に作成する方法を提供する。前記層は広範な用途において使用され得るが、しかし、とりわけ、ゲート誘電構造を造る場合のより高いｋの誘電材料のためのバッファー層として有用である。
【背景技術】
【０００２】
現在生産されている殆どの集積回路は、珪素及び／又は他の半導体材料（ウェファー）の薄い円板上に、“相補型金属酸化物半導体”（ＣＭＯＳ）技術を使用して製造されている。ＣＭＯＳ技術の一般的な議論は、ウォルフ（Ｗｏｌｆ）等による“超大規模集積回路時代のための珪素加工（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＶＬＳＩ  Ｅｒａ）、第２版−集積加工（Ｖｏｌｕｍｅ２−Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）”、ラチス  プレス（Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｐｒｅｓｓ）、第２９８〜３６７頁、（１９９０年）に見出すことができる。ＣＭＯＳ回路において、トランジスターのゲート電極に印加される電位は、容量的にそのチャネルと結合しており、そして、その起点と流出電極との間に流れる電流を制御している。前記ゲート電極は、ゲート誘電体により、前記チャネルから導電的に絶縁されている。前記ゲート誘電体は、前記チャネル上に、珪素を熱酸化することにより形成された従来利用されているＳｉＯ2 を有している。ＳｉＯ2 誘電体は、ガス、プラズマ又は液体ベースの方法によりエッチングすることにより除去される能力を包含する、多くの利点を有する。
【非特許文献１】ウォルフ（Ｗｏｌｆ）等による“超大規模集積回路時代のための珪素加工（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＶＬＳＩ  Ｅｒａ）、第２版−集積加工（Ｖｏｌｕｍｅ２−Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）”、ラチス  プレス（Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｐｒｅｓｓ）、第２９８〜３６７頁、（１９９０年）
【０００３】
トランジスターの電気的性質は、ゲート誘電体の性質に甚だしく依存している。特に、前記誘電体の厚さを減少することは、ゲートとチャネルとの間の容量的結合を増大させ、より低い作動電圧におけるより速いトランジスター作動を可能にする。しかし、前記誘電体の厚さが約２０Å以下に減少されたとき、量子トンネル効果が増加する傾向があり、ゲートとチャネルとの間に電流を流れさせる。このトンネル電流は、それがトランジスターの所要電力を増加させ、そして過度の熱発生を生じさせるので、望ましくない。
【０００４】
固定された“物理的厚さ”ｔphysのゲート誘電体の誘電率（ｋ）を増大させることにより、ゲートとチャネルとの間の容量的結合が増大されるとき、過度のトンネル化は緩和され得る。一つの対策としては、従って、等価な“電導厚さ”の二酸化珪素の誘電率よりも大きい誘電率を有する絶縁材料を用いて、ゲート誘電層の一部又は全部が置き換えられ得る。より高いｋのゲート誘電体の等価な“電導厚さ”ｔelect は、ゲートの物理的厚さに、ＳｉＯ2 とより高いｋの材料の誘電率、それぞれｋsio2及びｋhigh-k、の比率を掛合せたものにほぼ等しい。これは下記式：
ｔelect ＝ｔphys＊（ｋsio2／ｋhigh-k）
で表わされる。
【０００５】
例えば、１０Åの厚さの二酸化珪素層の静電容量を有するゲート誘電層を形成することが望ましいと想定されたい。量子トンネル効果のため、実用上、厚さたった１０Åの二酸化珪素層の使用は問題がある。しかしながら、二酸化珪素が誘電率３．８を有することを認識すれば、誰でも、その代わりに、誘電率が７．６である２０Åの材料、又は、誘電率
が１１．４である３０Åの材料等を使用することができる。
【０００６】
より高いｋの誘電材料、並びにミクロ電子デバイスを製造するために、それらを使用する有効な方法の開発は、著しく困難であった。一つの困難は、半導体ウェファー基材（とりわけ、珪素ウェファー基材）とより高いｋの誘電材料との間の境界面の品質であった。二酸化珪素は、珪素のような半導体材料に対して優れた電気的境界面を提供する傾向があるが、より高いｋの誘電材料は、より品質の低い境界面を提供する傾向がある。境界面の低い品質は、より高いｋの誘電材料が珪素上に直接集積されるような場合には、得られたミクロ電子デバイスの電気的性質を損なう傾向がある。
【０００７】
他の誘電材料、例えば二酸化珪素などが、半導体ウェファーとより高いｋの誘電材料との間のバッファー又はブリッジを提供して、より高いｋの誘電材料を使用する場合の電気的性質を改善し得ることが、研究者により見出された。一般的に、バッファー材料は、バッファーと半導体基材との間に望ましい性質の電気的境界面を提供するものであり、そして、前記バッファーは次いで、より高いｋの誘電材料に対して望ましい性質の電気的境界面を提供する。
【０００８】
前記バッファー層は過度に厚くすべきでなく、さもないと、より高いｋの誘電材料を使用する利点は極度に減少し得る。従って、そのようなバッファーとして、二酸化珪素のような他の適するブリッジ用誘電材料の非常に薄い層（典型的には、約２０Å又はそれ未満、好ましくは約１５Å又はそれ未満、より好ましくは約１０Å又はそれ未満のもの）を使用することが望ましい。代表的な具体例としては、厚さ１０Åの二酸化珪素層に対応する静電容量を有するバッファー層を使用することが望ましいと想定されたい。例えば２Åの二酸化珪素のバッファーとして使用され得る。これは、８Åに等価な二酸化珪素がまだ形成される余地を残す。これは、８Åの二酸化珪素と等価な厚さを与える、高い誘電率を持つ一種又はそれより多くの材料を使用することによりもたらされ得る。得られた誘電システムは、その場合、それが１０Åの二酸化珪素であるかのような、かなりの静電容量特性を与える一方、過度の量子トンネル化の問題を避けるのに通常充分な厚さを有する。加えて、介在するバッファー層は、基材とバッファーとの間の電気的結合を確実にし、それ故、該バッファーがより高いｋの材料として合格するのに役立つ。
【０００９】
この例は２Åの厚さを有するバッファー層を使用したけれども、バッファー材料の性質、より高いｋの材料の性質、望ましい電気的性質、厚さの制約等のような因子に応じて、勿論、他のバッファー厚さも使用され得る。従って、バッファー層が６Åの厚さである場合、上記で説明のために適用された１０Å標準を達成するために、４Åの二酸化珪素に等価な付加的材料しか使用する必要がない。勿論、他の標準も同様に使用され得る。従って、５Åの二酸化珪素、又はおそらく１５Åの二酸化珪素と等価な性能を有する誘電システムを使用することを望み得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
残念ながら、望ましい均一性を持つ非常に薄い二酸化珪素層（例えば、約１０Å以下の厚さを有するもの）を造ることは非常に困難であった。均一性の欠如は、得られたデバイスの電気的性質を損ない得る。従って、とりわけ、ゲート誘電層が二酸化珪素及び／又は他の誘電材料からなり、そして、約２０Å又はそれ未満の、好ましくは約２０Å又はそれ未満の、そして更に好ましくは約１０Å又はそれ未満の二酸化珪素と等価な厚さを有するデバイスのような小型のデバイスを製造するとき、均一性を維持することが非常に望ましい。
【００１１】
従って、非常に薄い、高度に均一な層を高精度で形成し得る材料及び方法を開発するこ
とが、産業界において要求され且つ望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
概略として、飽和された厚さが酸化物の所望の厚さよりも厚い、実質的に飽和された又は飽和された酸化物が、ウェファー上に化学的に成長される。飽和された酸化物が形成された後、酸化物の厚さを所望の酸化物の厚さに減少させるために、精密なエッチング技術が使用される。この手法の利点を、具体例においてより詳細に説明する。約８Åないし１０Å未満、即ち、望ましい酸化物成長条件及び化学手法が使用される場合、飽和酸化物の厚さ未満の珪素酸化物層を形成することが望ましいと想定されたい。このような超薄層を直接、即ち、酸化物を成長させ、その後、成長が６Åに到達した場合に停止することにより形成することを試みることは、通常過大な厚さ変動が生じるので困難である。しかしながら、飽和された酸化物が厚さ特性において実質的に均一であることを認識し、そして、酸化物の正確で均一なエッチングが、オングストロームの又はオングストロームフラクションのエッチングを容易に行うことを認識したうえで、本発明は、およそ８Åないし１０Åの厚さを有する実質的に飽和された又は飽和された酸化物を先ず形成することにより、厚過ぎるがしかし均一な酸化物層を最初に成長させ（典型的には、オゾン又はＳＣＩ化学手法である）、その後、最終的な所望の厚さ、即ち、６Å又は５．５Å又は２Åなどにエッチングするために、精密なエッチング技術を使用する。このような手法は、非常に薄く、高度に均一な誘電層を高度な正確さ、即ち、厚さが約２０Å又はそれ未満、好ましくは約１５Å又はそれ未満、より好ましくは約１０Å又はそれ未満である場合に、約±１０％、より好ましくは約±５％しか変動しない厚さの均一性を持って形成することを可能にする。このような均一性の標準に合致させることは、層厚を減少させるに従いより困難になる。例えば、±５％の均一性を持つ２０Å層は１９Åないし２１Å（２Åの範囲）で変化し得るが、しかし、±５％の均一性を持つ１０Å層は９．５Åないし１０．５Å（１Åの範囲）でしか変化し得えない。
【００１３】
説明の目的のために、ゲート誘電性の全て又は一部を構成する超薄誘電層（即ち、約２０Å未満、好ましくは１５Å未満、より好ましくは約１０１５Å未満）を使用する具体例で本発明を記載する。しかしながら、本発明は、一般的なミクロ電子デバイスにおける広汎な使用範囲でのどのような厚さの酸化物フィルムの形成にも適用可能であることが容易に理解されるであろう。他の代表的な用途は、薄く均一な酸化物層が望まれるどのような性質及び構造をも含む。
【００１４】
本発明の一つの観点は、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層を、半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成する段階、及び前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層の厚さをエッチングにより減少させる段階であって、エッチングされた酸化物層が前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層より薄い厚さを有するような量だけ減少させる段階を含む、酸化物層を作成する方法である。好ましい実施態様は、１種又はそれより多くのより高いｋの誘電物質を前記エッチングされた酸化物層上に直接又は間接的に集積させる段階を更に含む方法である。この好ましい観点は、ミクロ電子デバイスの、ゲート誘電成分からなるゲート誘電層を設けることができる方法である。
【００１５】
本発明の別の観点は、誘電バッファー層を半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に作成する段階を含む、誘電バッファー層を形成する方法であって、前記バッファー層が約０．５Åないし約２０Åの範囲内の厚さを有する方法である。好ましくは、１種又はそれより多くのより高いｋの誘電材料を前記バッファー層上に直接又は間接的に集積させる段階を更に含む方法である。この好ましい観点は、ミクロ電子デバイスの、ゲート誘電成分からなるゲート誘電層を設けることができる方法である。
【００１６】
本発明のまた別の観点は、半導体基材の半導体表面上に直接又は間接的に形成されたゲ
ート誘電層を含むミクロ電子デバイスであって、前記ゲート誘電層が前記基材に対して近位のバッファー層を含み、前記バッファー層は約１Åないし約１０Åの範囲内の厚さ及び約±１０％未満の均一性を有するミクロ電子デバイスである。
【００１７】
本発明のまた別の観点は、ミクロ電子デバイスを製造する際に使用される製造システムであって、少なくとも一種又はそれより多くの半導体基材が酸化及びエッチングを受ける少なくとも一つの加工チャンバー、並びに酸化物層を形成するためのプログラム命令であって、該命令は、前記加工チャンバー内に配置された一種又はそれより多くの半導体基材の一つ又はそれより多くの半導体表面上に飽和された酸化物層を直接又は間接的に形成するために有効なように酸化を生じせしめる酸化命令、及び飽和酸化物層の厚さをエッチングで減少させるために有効なようにエッチングを生じせしめるエッチング命令からなる命令を含む製造システムである。
【００１８】
本発明のまた別の観点は、ゲート誘電層の少なくとも一部を作成する方法であって、飽和された又は実質的に飽和された酸化物層の厚さを示す第一情報を用意する段階、飽和された又は実質的に飽和された酸化物層のエッチング特性を示す第二情報を用意する段階、及びゲート誘電層の少なくとも一部を作成するための加工手法を策定するため、前記第一及び第二情報を使用する段階を含む方法である。
【００１９】
図１は、オゾン化水（ＤＩＯ3 ）を用いて１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層における酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す。
図２は、１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層が、弗化水素酸化学手法を用いて、８Åを目標にエッチングで減少された後の、酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す。
図３は、１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層が、弗化水素酸化学手法を用いて、５．５Åを目標にエッチングで減少された後の、酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す。
図４は、厚さ１０Åが目標である酸化物層における測定検査を表わすグラフを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施において、層厚及び均一性は下記の手法により決定された。酸化物厚さの測定は全て、機器に与えられたプログラム命令に従って、ウェファーを横切る２５箇所の予め決定された場所で、酸化物厚さを測定する偏光解析器により行われた。一つの方法として、ウェファーの中央で厚さの測定が行われ、別に、ウェファー周囲近傍で１６箇所の対称的に配置された部位が測定され、そして更に、中央と周囲との間のほぼ中間の“円”上の、８箇所の対称的に配置された部位が測定される。偏光解析器は、公知の偏光に薄いフィルム構造と相互作用させることにより機能する。一般的に、反射された光は入射光とは異なる偏向を有する。反射前後の光の偏向状態を認識することは、フィルムの厚さ及び反射率を計算することを可能にする（フィルム構造についての一定の仮定を与えられている場合）。厚さは、これら２５個の測定値の平均により与えられる。偏光解析器のノイズ効果を軽減するのに役立てるため、各点において２回又はそれより多く、好ましくは３回測定することが時に望まれ得、そして、このような点における厚さは前記測定の平均であると考えられる。２５箇所の標準偏差（又は、複数回の測定が各点において行われるときは、各点の平均）を求め、そして２５箇所の平均で割ることにより、均一性が計算される。その後、この値を、均一性％、１シグマとして表記する。
【００２１】
シリコンウェファー基材上に二酸化珪素を形成することに関して、異なる方法が存在する。第一の手法は、いわゆる自然酸化物を形成することである。シリコンウェファーが、環境に暴露される露出した珪素表面を有する場合、該珪素表面は酸化され、そして自然酸化物を形成する。自然酸化物の形成は、飽和の制約を受ける。これは、自然酸化物が形成
されるのみであり、その後、それは、飽和における厚さで停止することを意味する。飽和厚さは、一般的に、温度及び圧力のような可変要素から独立しているけれども、これらの可変要素は、飽和が達成される速度に影響し得る。自然酸化物層は、厚さ約６Åないし約１０Åで飽和する。
【００２２】
自然酸化物は一般的に、ミクロ電子デバイスの望ましい構成要素ではない。自然酸化物は一般的に、その中に埋入された汚染物を伴って形成され、そしてこれらの汚染物は、酸化物の誘電特性を台無しにする。例えば、金属汚染物は、自然酸化物をより導電性にし得る。これは、次いで、得られるミクロ電子デバイスの性能を低下させる。汚染問題は、小さいデバイスについてはより深刻である。例えば、層厚１０Åの自然酸化物は、それが厚さ２００Åの酸化物層（自然酸化物は、全体の５％である）の一部を構成するときよりも厚さ２０Åの酸化物層（自然酸化物は、全体の５０％である）の一部を構成する場合に、性能へのより多くの影響を与える。
【００２３】
従って、ミクロ電子的製造方法は、とりわけ小さいデバイスのための製造方法は、自然酸化物が得られるデバイスの構成要素ではない方法により行われる傾向がある。むしろ、酸化物は、該酸化物の誘電性が汚染により甚だしく損なわれないように調整された条件下で形成される。最も一般的には、高品質の酸化物は、熱的及び／又は化学的に成長される。
【００２４】
熱的に酸化物を成長させることは、露出した珪素表面を炉、焼成ステーションなどで、適切なクリーン雰囲気中で加熱することを含む。薄い均一な酸化物を熱的に成長させることは困難であるが、その他の点では、ほぼ処理されるウェファーの厚さまでの、あらゆる所望の厚さの酸化物層をも成長させるために使用することができる。炉は典型的には、８００℃ないし１２００℃の温度で操業される。加熱する前に、弗化水素酸などでストリップし、その後、脱イオン水でリンスし、そして乾燥する清浄化工程が使用され得る。酸化物層の厚さは、温度、時間及び炉内の酸素濃度を含む因子に影響される。酸化物フィルムは、短時間内で、厚さ１０００Å又はそれを越えるまで成長され得る。従って、僅か数秒の炉暴露時間の変動が、酸化物層の厚さを大きく変化させ得る。加えて、清浄化と炉内に配置される間のウェファーの待ち時間の長さは、酸化物フィルムが空気中で自然に成長するので、酸化物フィルムの厚さに影響する。
【００２５】
化学的に酸化物を成長させることは、露出した珪素表面を、該表面を酸化する液体及び／又はガス状の化学薬品に接触させることを含む。これらの過程はしばしば、約１００℃以下で行われ、室温又はそれより低い温度においてさえも行われる。化学的に成長される酸化物は飽和制限を受ける。炉はウェファー基材全体を酸化するために使用され得るけれども、化学的に成長される酸化物は、飽和ポイントまで成長し、その後は、更なる酸化が起こらないか又は、実際上起こらないほどゆっくり起こる。多数の酸化化学手法において、露出した珪素を酸化する場合、約１０Åが典型的な飽和厚さである。温度、圧力、濃度等は、飽和が達成される速度に影響を与え得るが、しかし、飽和に達する厚さについては実質的に変更しない。要するに、反応条件下でそれ以上の酸化物の厚さが成長しないとき、酸化物の成長は飽和に達した。
【００２６】
稀釈及び超稀釈の実施態様を含む周知のＳＣＩ化学手法が、化学的に酸化物を成長させるために使用され得る。ＳＣＩ化学手法は典型的には、過酸化水素及びアンモニアの水溶液の使用を含む。比較的濃縮されたもの（例えば、水５質量部、アンモニア水１質量部及び過酸化水素１質量部）、中程度に稀釈されたもの（例えば、アンモニア及び過酸化水素の質量部当たり、水約１００質量部ないし５００質量部まで）、又は非常に稀釈されたもの（アンモニア及び過酸化水素の質量部当たり、５００質量部を越える水）を含む広汎なレシピが使用され得る。化学処理は、最も一般的にはウェットベンチ又はスプレープロセ
ッサー中で行われるが、しかし、気相加工も行い得る。ＳＣＩ化学手法は少なくとも三つの欠点を有する。第一に、アンモニア及び／又は過酸化水素は、酸化物中に残留する金属汚染物を有する傾向がある。第二に、酸化物の成長は、飽和が達成されるまで不均一である。例えば、プロセスを６Åのみで停止することを試みるとき、±３Åの変動を見出し得る。また、成長が、約６Åないし約１０Åで生じる飽和まで進行されるとき、変動は僅か±０．５Åであり得る。これは、厚さ１０Åの酸化物を欲する場合は問題とならないが、しかし、より薄い酸化物が望まれるときは問題となる。第三に、ＳＣＩ化学手法は弗化水素酸（ＨＦ）化学手法と相互作用し、そして望ましくない塩を形成し得る。一般的に、これは、煩わしいリンス操作が処理の間に挿入されなければ、ＨＦ加工及びＳＣＩ加工が異なるチャンバー内で起ることを必要とする。複数タンク加工は、場合によっては、単一タンク加工のほどには望ましくない。
【００２７】
酸化物を成長させるためオゾン（例えば、オゾン化水及び／又はオゾンガス）を配合する化学手法を使用することはＳＣＩ化学手法の代わりとなり、そして幾つかの点で、ＳＣＩ化学手法に類似している。ＳＣＩ化学手法と同様に、オゾン酸化は、飽和が達成されるまで不均一に進行する。そして、飽和は約１０Åで到達する。しかしながら、オゾン化学手法はＳＣＩ化学手法よりも洗浄である傾向がある。また、オゾンは急速に酸素に分解し、従って、ＳＣＩを使用するよりもより環境に優しい。更に、ＨＦと過度に反応性でなく、ＨＦ処理及びオゾン処理は、同一容器内で容易に行い得る。
【００２８】
本発明の特定の実施態様において、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が約８Åないし約２０Åの範囲内の厚さを有するような条件下で、前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が半導体表面上に形成される。好ましくは、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が約８Åないし約１１Åの範囲内の厚さを有するような条件下で、前記実質的に飽和された又は飽和された酸化物層が半導体表面上に形成される。
【００２９】
好ましい実施態様は、所望による清浄化段階、実質的に飽和された又は飽和された酸化物相を形成するための酸化段階、約２０Å未満、好ましくは約１０Å未満の酸化物を除去して約２０Å未満、好ましくは約１０Å未満、より好ましくは２Åないし８Åの厚さを有するエッチングされた酸化物層を生じる、正確なエッチング段階、及びその後の、所望による洗浄及び乾燥段階、を含む一連の処理を含む。本発明の特定の実施態様において、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層は０．５Åないし約１８Åの範囲内、好ましくは１Åないし１５Åの範囲内、そして更により好ましくは１Åないし９Åの範囲内の量によりエッチングで減少される。本発明の特定の実施態様において、実質的に飽和された又は飽和された酸化物層は、前記エッチングされた酸化物層が約０．５Åないし約１９Å、好ましくは約０．５Åないし約９Åの範囲内の厚さを有するような量だけエッチングで減少される。
【００３０】
ウェファーは所望により、露出した半導体、例えば珪素、表面を持つウェファーを提供するために、エッチング、リンス及び乾燥のような適するプロセスを経由して、先ず清浄化され得る。この清浄化は、１種又はそれより多くのプロセスツール、例えば、全てＦＳＩインターナショナル，インコーポレイテッドから入手可能な、ウェットベンチ例えばＦＳＩマジェラン（ＭＡＧＥＬＬＡＮ）（登録商標）ツール、スプレーツール例えばＦＳＩマーキュリー（ＭＥＲＣＵＲＹ）（登録商標）ツール又はゼタ（ＺＥＴＡ）（登録商標）ツール、及び／又は気相プロセッサー例えばＦＳＩオリオン（ＯＲＩＯＮ）（登録商標）ツール又はエクスカリバー（ＥＸＣＡＬＩＢＵＲ）（登録商標）ツール内で起こり得る。ウェファーを周囲に暴露することを避けるため、清浄化の全体が、１種又はそれより多くのステーションにある同一のツール内で起こることが好ましい。
【００３１】
好ましい実施態様において、清浄化は、一つ又はそれより多くのエッチング段階及び一
つ又はそれより多くのリンス段階を含むレシピを使用して、ウェットベンチツール又はスプレープロセッサー内で起こる。エッチング処理の目的は、酸化物が化学的に成長され得る清浄で、暴露され、露出した半導体材料を持つウェファーを提供することである。
【００３２】
このエッチング処理が行われる方法は限定されず、そして、目的が、露出した珪素のような清浄な暴露された半導体表面を持つウェファーを得ることである点に留意しつつ、現在の又は以後開発される慣用の手法に基づいて広汎な条件及び化学手法が使用され得る。好ましい実施態様において、このエッチングは、ウェットベンチ又はスプレープロセッサーツールを介して適用される弗素原子を含むエッチング組成物、例えば水性ＨＦ、水性の緩衝化されたＨＦ等を使用して起こる。
【００３３】
ＨＦの濃度は広汎に変動し得る。一般的に、例えば、４９質量％ＨＦ（広く入手可能である）１質量部を、脱イオン水１部ないし１００００部、好ましくは１０部ないし５００部、より好ましくは約２００部で希釈するのが適している。エッチングは、使用される化学薬剤が液体であるか又は気体であるかに依存して、広い温度範囲で起こり得る。水性の液体化学手法を使用するとき、約５℃ないし約９５℃の温度が使用され得るけれども、室温でのエッチングが効果的、経済的で、それ故、好ましい。典型的なウェットベンチ操作においては、脱イオン水で２００：１に稀釈されたＨＦ（４９％）の１０ＬＰＭないし１００ＬＰＭ、好ましくは２０ＬＰＭないし４０ＬＰＭフローを、２０〜２５℃（室温）で約２分ないし８分、好ましくは約４分、使用することが好ましい。このエッチングは、クルト  ケイ．クリステンソン（Ｋｕｒｔ  Ｋ．Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｏｎ）、ナム  ピョ  リー（Ｎａｍ  Ｐｙｏ  Ｌｅｅ）、ガリー  ウィリアム  ミハルコ（Ｇａｒｙ  Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｍｉｃｈａｌｋｏ）及びクリスティナ  アン  ラスマン（Ｃｈｒｉｓｔｉｎａ  Ａｎｎ  Ｒａｔｈｍａｎ）の名で、「遷移流処理プロセス及び装置（ＴＲＡＮＳＩＴＩＯＮ  ＦＬＯＷ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＰＲＯＣＥＳＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ）」として２００３年４月３日に提出された、本譲受人の同時係属出願第１０／１１５４４９号に記載された集中遷移リンス／エッチング／リンスプロセス（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｒｉｎｓｅ／ｅｔｃｈ／ｒｉｎｓｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ）として行われ得る。遷移エッチングは、非常に均一に、及び調節可能にエッチングするのが好ましい。遷移エッチングプロセスの市販用実施態様が、エフエスアイ  インターナショナル，インコーポレイテッド（ＦＳＩ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．）により、商品名シムフローテクノロジー（ＳＹＭＦＬＯＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）（登録商標）の下に販売されているので、遷移エッチングが好ましい。
【００３４】
ＨＦ水溶液の化学手法及びそのエッチング機構は、フェルハーフェルベク（Ｖｅｒｈａｖｅｒｂｅｋｅ）及びノッター（Ｋｎｏｔｔｅｒ）（エス．フェルハーフェルベク他、“弗化水素酸におけるＳｉＯ2 のエッチング機構（Ｔｈｅ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  ＳｉＯ2   ｉｎ  Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ）”、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃ．、１４１（１０）、２８５２〜２８５２（１９９４）；ディー．マーチン  ノッター（Ｄ．Ｍａｒｔｉｎ  Ｋｎｏｔｔｅｒ）、“ＨＦベースの溶液におけるガラス質二酸化珪素のエッチング機構（Ｅｔｃｈｉｎｇ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｏｆ  Ｖｉｔｒｅｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ  ｉｎ  ＨＦ−Ｂａｓｅｄ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）”、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、１２２（１８）、４３４５〜４３５１、（２０００））により研究された。フェルハーフェルベク及びノッターは、水性ＨＦ中の種々のイオン種（例えば、ＨＦ、ＨＦ2 - 、Ｈ2 Ｆ2 、Ｈ+ 、Ｆ- ）の濃度はＨＦ濃度に従い変動し、ＳｉＯ2 のエッチングはＨＦ2 - 及びＨ2 Ｆ2 に帰因すると記載した。ノッター（２００１）は更に、水性ＨＦにおけるＳｉ3 Ｎ4 のエッチング機構を研究した。
【００３５】
米国特許第５３８２２９６号明細書にアンティラ（Ａｎｔｔｉｌａ）は、０．００００
４９質量％ないし０．０４９質量％の水性ＨＦ濃度は、金属フィルムにおける等価厚さがフィルム被膜の一つの単層を遥かに下回る約１０-6Å（Å＝１０-10 ｍ）である“粒子・・・並びに金属及び有機汚染”を清浄化するために、周囲温度近傍で使用され得ると記載している。米国特許第６３００２０２号明細書にホッブス（Ｈｏｂｂｓ）は、“金属酸化物誘電体は、容易に湿式エッチング加工され難い”と記載し、そして、低−酸素又は水素−リッチの環境中でのアニーリングにより金属酸化物を先ず金属に還元して除去し、その後、湿式又は乾式エッチングを用いて金属状の金属をエッチングすることを提案している。
【００３６】
最近出版された文献において、チャンバーズ（Ｃｈａｍｂｅｒｓ）は、周囲温度において、アニールされていない又はアニールされたフィルムを０．４９質量％水性ＨＦでエッチングする試験を行い、そして、アニールされたフィルムについて、“測定された０．１未満の二酸化珪素に対する金属珪酸塩の選択性が測定され、二酸化珪素及び珪素に対して高い選択性を持つ、代わりのより高いｋの湿式エッチング化学手法の必要性を示唆している”と結論した（ジェイ．ジェイ．チャンバーズ（Ｊ．Ｊ．Ｃｈａｍｂｅｒｓ）他、“稀薄ＨＦ中の珪酸ハフニウム及び珪酸ジルコニウムのエッチング速度におけるコンポジション及びポスト−デポジションアニーリングの効果（Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｏｓｔ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｅｔｃｈ  Ｒａｔｅ  ｏｆ  Ｈａｆｎｉｕｍ  ａｎｄ  Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ  Ｓｉｌｉｃａｔｅｓ  ｉｎ  Ｄｉｌｕｔｅ  ＨＦ）”、シリコンデバイス製造における清浄化技術（Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｍｆｇ）に関する公表第７回国際シンポジウム、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ペニントン、ニュージャージー、ＰＶ２００１−２６、３５９）。
【００３７】
エッチング後、リンスは望ましくは、次の酸化段階の間に基材表面と過度に反応し得る、いかなる残留ＨＦ（又は他のエッチング剤）をも少なくとも実質的にリンスして落とすために効果的な条件下で起こる。この目的を達成するためのどのようなリンス条件も使用し得る。一例として、ウェットベンチ内のリンスの具体例は、脱イオン水の２ＬＰＭないし１００ＬＰＭ、好ましくは２０ＬＰＭないし４０ＬＰＭフローを、５℃ないし約１００℃、好ましくは２０℃ないし２５℃の温度で１分ないし１５分、好ましくは２分ないし１０分、より好ましくは約５分使用することを含む。上記のように、リンスは遷移リンス／エッチング／リンス法におけるエッチングに組み入れられ得る。
【００３８】
リンスの後、基材を所望により以下に記載の如く乾燥し得るけれども、直接酸化処理を行うことがより好ましい。酸化段階の目的は、飽和に実質的に到達するか又は到達するために、基材に対して充分に長い時間飽和制限を与える化学手法又は他の条件（慣用の熱的な炉酸化と異なる）を使用して酸化を行うことである。延長された期間が、飽和が達成されることを確実にするのを助けるために使用され得る。従って、ＳＣＩ又はオゾン化学手法などが使用され得る。これは、ほぼ飽和厚さに対応するが、しかし、望ましい最終厚さより厚い厚さを持つ酸化物を提供する。典型的には、ＳＣＩ又はオゾン化学手法などが使用される場合、飽和厚さは約１０Åであり、それ故、ＳＣＩ又はオゾン化学手法の使用は、約１０Å未満のエッチング後に得られる厚さを有する均一な酸化物層を形成するために有用である。本文中で使用されるとき、“飽和に実質的に到達する”は、望ましい酸化物厚さの均一性、例えば、厚さの均一性が±１５％以内、好ましくは±１０％以内、より好ましくは±５％以内である酸化物厚さに到達するために充分長く、酸化が行われることを意味する。化学的に成長される酸化物は、飽和するまで不均一に成長する傾向があるので、飽和まで又は少なくとも飽和まで実質的に進行させることは、成長した酸化物の厚さの均一性を促進するために役立つ。
【００３９】
オゾン化水はＳＣＩ化学手法よりも洗浄剤である傾向があるので、オゾン化水を使用す
ることが、飽和された酸化物を成長させるために好ましい。代表的な実施態様において、１分間ないし１５分間、好ましくは約５分間ないし１０分間、より好ましくは７分間、５ＬＰＭないし１００ＬＰＭ、より好ましくは約２０ＬＰＭないし４０ＬＰＭの流量で、０℃ないし６０℃、好ましくは０℃ないし２５℃、より好ましくは室温で、１０ｐｐｍないし９０ｐｐｍ、好ましくは６０ｐｐｍないし８０ｐｐｍのオゾン濃度を有する加圧されたオゾン化水源を含む条件を使用することが好ましい。ＦＳＩから入手可能な加圧システムが、これを達成するために有用である。これらの条件は、好ましくは、飽和が達成されることを確実にするのを助けるため、飽和に到達するのに必要な時間をほどほどに越えるために充分長く継続する。こうすることにより、非常に薄い酸化物層における均一性の変動が例外的に小さいところの、１０Å±０．３Åのような非常に良好な均一性を持つ酸化物を得る。
【００４０】
次のエッチング段階を行うために使用される化学手法において過大に反応し得る酸化剤を再び除去するために、その後、再びリンスを行う。
【００４１】
ウェファー上に今や成長され飽和された均一な酸化物層に、酸化物又は所望の他のものの一桁Å量（又はその数分の一）を調節して除去することが可能なエッチング化学手法が行われる。例えば、幾つかの実施態様において、厚さ１０Åの飽和された酸化物を形成し、その後、このような層の１Åないし９．５Åを除去して、９Åないし０．５Åの厚さを有するエッチングされた酸化物を得ることが望まれ得る。この種の精密さを提供するどのようなエッチング化学手法も使用し得る。一例として、稀薄な水性ＨＦを使用することは、一桁Å単位で酸化物を調節して除去することを可能にするこのような化学手法の一つである。
【００４２】
水性ＨＦの好適な濃度は、種々の方法で経験的に決定され得る。一つの手法として、先ずエッチング持続時間を決定し、その後、ほぼこの時間枠においてエッチングを行うエッチング剤の濃度を決定することは都合が良い。この時間周期が短過ぎるとき、プロセス制御は実施することがより困難になる。他方、時間をかけ過ぎることは、単に生産時間を浪費し、そして生産効率を低下させる。これらの事柄を均衡させると、適するエッチング持続時間は約２０秒ないし５００秒、より好ましくは５０秒ないし２００秒の範囲内にある。一旦、この時間が設定されると、ほぼ前記持続時間内で、所望量の酸化物除去を達成するために必要なＨＦ濃度が決定される。例を挙げると、４９％ＨＦ１部を脱イオン水８００部で稀釈したものは室温で４５秒で２Åの酸化物を除去し、他方、４９％ＨＦ１部を脱イオン水８００部で稀釈したものは室温で１５０秒で４Åの酸化物を除去した。１０Å±０．３Åの厚さを有する飽和された酸化物から出発して、本書に添付されたグラフに示されるように、最終厚さはそれぞれ、８Å±０．３Å及び５Å±０．３Åであった。注目すべきことに、このデータは、少なくとも使用される測定精度内で、エッチングされる酸化物の均一性を減少させることなく酸化物のÅ量を除去した精密なエッチングを示している。
【００４３】
精密エッチング後、基材をリンスし、そして乾燥し得る。リンスは上述のように行い得る。どのような適する乾燥条件も使用し得るけれども、優れた乾燥手法はエフエスアイ  インターナショナル，インコーポレイテッドのＳＴＧ（登録商標）プロセスである。この処理は、イソプロピルアルコールのような清浄化増強物質の存在下で、調節された雰囲気中で乾燥を行う。ＳＴＧ（登録商標）乾燥処理及び他のマランゴーニ（Ｍａｒａｎｇｏｎｉ）様式の乾燥処理は、米国特許第５５７１３３７号明細書及び同第５２７１７７４号明細書に記載されている。
【００４４】
基材は、加工を行うために使用されるツールの性質に応じて、単独で又はバッチにて加工され得る。加工は、複数のツール内で或いは単一ツールの一つ又はそれより多くのステ
ーション内で行い得る。例えば、本発明の清浄化、酸化、エッチング、リンス及び乾燥レシピ全体は、ミネソタ、チャスカのエフエスアイ  インターナショナル，インコーポレイテッドから市販されているエフエスアイマゼラン（ＦＳＩ  ＭＡＧＥＬＬＡＮ）（登録商標）ツール内で行い得る。基材は有利には、単一ツール内で、また更に単一加工チャンバー内で加工が行われる場合、周囲に暴露されない。
【００４５】
広範なより高いｋの誘電物質が知られている。ｋを増加させるための初期の手法は、種々の化学量論の珪素酸窒化物（ＳｉＯx Ｎy ）を形成するＳｉＯ2 の“窒化”を含んでいた。種々の誘電物質の電気的、冶金学的及び化学的性質を評価している最近の文献は、アルミニウム、ジルコニウム及びハフニウムの単一酸化物、これら酸化物の混合物及び、これらの元素又は混合物の珪酸塩に注目している。より高いｋの誘電物質の必要性に関する一般的な議論は、アール．エム．ウォーラス（Ｒ．Ｍ．Ｗａｌｌａｃｅ）他、ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、２７（３）、１９２〜１９７（２００２）による“より高いｋのゲート誘電材料（Ｈｉｇｈ−ｋ  Ｇａｔｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）”に見出され得る。特定の金属酸化物に導く選択プロセスに関する一般的な議論は、ディー．ジー．シュロム（Ｄ．Ｇ．Ｓｃｈｌｏｍ）、ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、２７（３）、１９８〜２０４（２００２）による“代替ゲート誘電体の選択についての熱力学的研究手法（Ａ  Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｇａｔｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ）”に見出され得る。
【００４６】
本発明の実施において、より高いｋのゲート誘電材料は、ＳｉＯ2 の誘電率（ｋ＝３．８）より大きい誘電率ｋを有する材料を示す。
【００４７】
好ましいより高いｋの材料は、ＨｆＯ2 のような単一酸化物（即ち、例えば、酸素原子以外の１種の元素成分を少なくとも９５％ないし１００％主に含む酸化物）を含む。他のより高いｋの材料は、任意の酸素原子に更に少なくとも２種の元素成分を取り込んだものを含む。何れかの任意の酸素原子に更に少なくとも２種の元素成分を取り込んだ誘電材料は、本発明の稀釈された弗素含有エッチング溶液を使用して、好適にエッチングされ得ることが判明した。理論的に束縛されたくはないが、好適なエッチング特性はより高いｋの誘電フィルムの結晶構造に関連すると信じられている。通常、単一のより高いｋの誘電材料、即ち、酸素原子の他に１種の元素成分のみを含む材料（例えば、ＨｆＯ2 及びＺｒＯ2 ）は、稀薄なエッチング剤に非常に耐性がある。しかしながら、任意の酸素原子に更に少なくとも２種の元素成分を取り込むことは、材料がよりエッチングされ易くなるような充分な程度で結晶格子を崩壊させると信じられている。
【００４８】
ＳｉＯ2 は電流支配性ゲート誘電材料なので、ＳｉＯ2 はより高いｋの誘電材料を同定するための慣用の参照物である。本質的に純粋なＳｉＯ2 から、慣用のＳｉＯ2 と混合するか又は混合しない、或いはさもなくば組み合わせるか又は組み合わせない、より高いｋ誘電材料への切替は、特定の用途のために要求される等価な電気的厚さを減少させるために望ましい。通常、等価な電気的厚さを因子で少なくとも２又は３減少させることが望まれ得、言い換えると、ｋ＝３．８より少なくとも２倍又は３倍大きい誘電率を有するより高いｋの誘電材料を要求する。従って、本発明の実施においては、好ましいより高いｋの誘電材料とは、少なくとも約７．６、そしてより好ましくは少なくとも約１０の誘電率を有する材料を言う。  
【００４９】
広汎な誘電材料が、本発明のより高いｋの誘電材料として使用され得る。幾つかの実施態様において、好ましいより高いｋの誘電材料はＺｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ａｓ、Ｎ及びＡｌから選択された少なくとも２種の構成要素を含む。幾つかの実施態様において、前記材料がＳｉ及びＮの両方を含むとき、このような実施態様は、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｇｅ、Ｙ、Ａｓ、これらの組み合わなどのような付加的な構成要素を少なくとも１種更に含むことが更に好ましい。
【００５０】
本発明の実施において適することが判ったより高いｋの誘電材料の一群は、珪酸塩、例えば
一般的に式Ｍz Ｓｉy Ｏx （式中、Ｍは１種又はそれより多くの金属を表わし、ｙは珪酸塩が他の金属に比べて１０％ないし９０％、好ましくは１０％ないし５０％モル比のＳｉを含むような値を有し、そしてｘ及びｚは化学量論を満たすために選択される）を有するものを含む。このような珪酸塩は、所望により、１種又はそれより多くの付加的な構成要素も含み得、望ましくは、Ｙ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｎ、Ａｌ、これらの組み合わせなどが代表例である。
【００５１】
珪酸塩の具体的な例は、例えば、ＨｆＳｉＯ4 （ｋ＝１２）、ＺｒＳｉＯ4 （ｋ＝１３）、Ｈｆ0.6 Ｓｉ0.4 Ｏ2 （約１４のｋ；通常、ＨｆＳｉＯ（４０％）と称する）、これらの組み合わせなどを含む。元素酸化物の組み合わせの他の例は、Ｚｒz Ｈｆy Ｏx 、Ｈｆz Ａｌy Ｏx 及びＺｒz Ａｌy Ｏx （式中、ｚ：ｙの比率は好ましくは１０００：１ないし１：１０００の範囲内にあり、そしてｘは化学量論を満たす）を含む。珪酸塩として又は他の金属との組み合わせにおいて考慮すべき幾つかの他の材料は、ディー．ジー．シュロム（Ｄ．Ｇ．Ｓｃｈｌｏｍ）、ＭＲＳ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、２７（３）、１９８〜２０４（２００２）による“代替ゲート誘電体の選択についての熱力学的研究手法（Ａ  Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｇａｔｅ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ）”に列挙されている。
【００５２】
より高いｋの誘電材料は、均質（即ち、基本的に純粋）又は不均質（即ち、１種又はそれより多くの他のより高いｋの及び／又は慣用の誘電材料と組み合わせて使用される）であり得る。不均質な場合、前記材料は混合され、層にされ、及び／又はさもなくば必要に応じ混合され得る。例えば、興味ある一つの多層誘電ゲート構造は３層を含む。典型的には珪素チャネルに隣接した第一層はＳｉＯ2 から形成される。１種又はそれより多くの他のより高いｋの誘電材料が、中間誘電層を形成するために使用される。最後に、ゲート電極に隣接した最上層がＳｉＯ2 から形成される。
【００５３】
より高いｋのフィルムは、広汎な用途において、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯ2 、これらの組み合わせなどを含むが、しかし、それらに限定されない、どのような適する基材上へも、ミクロ電子デバイス、ミクロ光学デバイス、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）又はミクロ機械（ＭＥＭＳ）デバイスを製造する際に、使用され得る。通常、どのような前記基材を含む群も、“ウェファー”と称される。本発明は、どのような前記用途における１種又はそれより多くの製造段階へも効果的に組み合わされる。
【００５４】
水溶液中の稀薄な弗素含有種は、より濃厚な溶液とは異なるエッチング選択性を有することが観察された。例えば、非常に稀薄なＨＦ水溶液は、特に、高められた温度において、ＴＥＯＳ及び熱的に成長された酸化物に比べて、より高いｋのフィルムを選択的にエッチングすることが観察された。即ち、より高いｋのフィルムはＴＥＯＳ対照フィルムよりも急速にエッチングされる。ＴＥＯＳは、ミクロ電子デバイスに一般的に存在するので、対照フィルムとして使用された。
【００５５】
共存フィルムと比較したより高いｋのフィルムに対するエッチング組成物のエッチング選択性は、エッチング溶液への同時暴露の間に除去されるより高いｋのフィルム及び対照フィルムのそれぞれの量を測定することにより決定される。その結果、選択性は、（除去されたより高いｋのフィルムの厚さ）：（除去された対照フィルムの厚さ）の比により与えられる。従って、選択性“５：１”と言う場合、対照フィルムに比較して５倍のより高いｋのフィルムが除去されることを示している。除去されたフィルムの量は、典型的には
、偏光解析法のような光学測定により測定される。溶液がより高いｋの材料を、共存フィルムと比較して約１：１より大きい、より好ましくは約３：１より大きい、そしてより好ましくは約５：１より大きい選択性によりエッチングすることが好ましい。
【００５６】
本発明の実施において、より高いｋの材料に対するエッチング溶液の選択性は、ＴＥＯＳがミクロ電子産業における慣用、通常の誘電材料なので、ある場合には、ＴＥＯＳに比較して決定され得る。同種の対照フィルムに比較した種々のより高いｋの誘電材料のエッチング選択性を決定することはまた、種々の材料のエッチング選択性を互いにより有意に比較することを可能にする。本発明の目的において、ＴＥＯＳ対照フィルムは、テトラエチルオルトシリケートを含むガス状混合物から集積されたＳｉＯ2 フィルムを意味する。本発明の実施において、ＴＥＯＳ対照フィルムは、ウォルフ（Ｗｏｌｆ）他により、“超大規模集積回路時代のための珪素加工、第１巻−加工技術（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＶＬＳＩ  Ｅｒａ，Ｖｏｌｕｍｅ  １−Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）”、Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｐｒｅｓｓ、１９１〜１９４（２０００）に記載された手法を使用して製造される。
【００５７】
充分に稀薄な水性弗化物含有溶液がより高いｋのフィルムを選択的にエッチングするという事実は、非常に驚くべきことである。水中で通常使用されるＨＦ濃度（０．４９質量％ないし４９質量％）が周囲温度及び高められた温度において試験され、そして全て、ＴＥＯＳよりも遥かにゆっくりより高いｋの材料をエッチングした。しかし、エッチング剤の濃度が充分に稀薄な場合、選択性は反対である。非常に稀薄な弗化物含有種を持つ溶液の、ＳｉＯ2 とより高いｋの材料との間のエッチング選択性における相違の理由は知られていない。理論的に束縛されたくはないが、ＳｉＯ2 のエッチング機構はより高いｋの材料のエッチング機構と異なり、その結果、稀薄溶液はより好適により高いｋのフィルムをエッチングすると信じられている。
【００５８】
例えば、水素イオンと弗素イオンとの多くの組み合わせがＨＦ水溶液中に存在することは周知である。例えば、Ｈ+ 、Ｆ- 、ＨＦ、ＨＦ2 - 及びＨ2 Ｆ2 は全て、色々な程度で存在すると信じられている。これらの種の絶対濃度は、全弗化物濃度（弗素含有種の合計）及び溶液のｐＨ（Ｈ+ 濃度）を含む因子並びに他の因子に依存する。Ｈ2 Ｆ2 及びＨＦ2 - が、ＳｉＯ2 をエッチングする際に主に関与する種として提案された（フェルハーフェルベク（Ｖｅｒｈａｖｅｒｂｅｋｅ）１９９４及びノッター（Ｋｎｏｔｔｅｒ）２０００）。非常に稀薄なＨＦ溶液は、溶液中に存在する主な弗素種としてＦ- を好み、幾分かＨＦを持つが、しかし、極僅かのＨＦ2 - 又はＨ2 Ｆ2 が存在する。従って、より高いｋの材料のエッチング機構がＦ- イオン又はＨＦ分子を介して進行するとき、溶液がより稀薄になるにつれ、より高いｋの材料のエッチング速度はＳｉＯ2 のエッチング速度に比較して相対的に増加するであろう。稀釈度が増加することに伴う選択性の向上に対する実際の理由は、一つ又はそれより多くの効果に、或いは、考慮されなかった他の効果に関連しているかもしれない。
【００５９】
精密エッチングを行うための本発明の好ましいエッチング溶液は、水性媒体中の弗素含有種を含む。弗化物は、ＮＨ4 Ｆ、ＨＦ、緩衝化されたＨＦ（ＨＦ及びＮＨ4 Ｆ）、ＫＦ、これらの組み合わせなどを含む１種又はそれより多くの形態で提供され得る。ＨＦが好ましい形態である。水素イオンと弗化物イオンとの多くの組み合わせがＨＦの水溶液中に存在する；Ｈ+ 、Ｆ- 、ＨＦ、ＨＦ2 - 及びＨ2 Ｆ2 は全て、色々な程度で存在する。ＨＦ2 - 及びＨ2 Ｆ2 のような多原子種は濃縮されたＨＦ溶液中で優勢であり、他方、単原子種Ｆ- は非常に稀薄な溶液中で相対的により優勢である。ＮＨ4 ＯＨのような更なる他の化学種は、一般的にはエッチングプロセスに参画しないと考えられている、緩衝性ＮＨ4 Ｆ（一般的に、ＮＨ4 + （水溶液）及びＦ- （水溶液）として存在する）のような溶液中の他の化学種の創成させる。
【００６０】
エッチング溶液中の弗化物濃度は、望ましい期間内に望ましいエッチングを達成するために充分に稀薄である。エッチング速度が速過ぎるとき、溶液は、所望により、更に稀釈され得る。弗化物濃度は好ましくは約５質量％を越えず、より好ましくは約０．２質量％を越えず、更により好ましくは０．０００１質量％ないし０．２質量％の範囲内、更により好ましくは０．００１質量％ないし０．１質量％の範囲内、そして最も好ましくは０．００５質量％ないし０．０５質量％の範囲内にある。
【００６１】
エッチング溶液のｐＨは、より高いｋの含有フィルム及びＳｉＯ2 含有フィルムの両方のエッチング速度に強い影響を有する。エッチング溶液のｐＨを上昇させることは、一般的に、フィルムのエッチング速度を低下させることが示されている。しかし、ｐＨを低下させることは、より高いｋの材料のエッチング速度をゆっくり上昇させ、他方、ＳｉＯ2 のエッチング速度を低下させる。これは、ＳｉＯ2 のエッチング速度がｐＨと単純に相関しないというノッター（Ｋｎｏｔｔｅｒ）の知見（２００１）と一致する。
【００６２】
酸（例えば、ＨＣｌ、Ｈ2 ＳＯ4 、ＣＨ3 ＣＯＯＨ、これらの組み合わせ等）を添加することにより、溶液のｐＨを下方に、そして、塩基（例えば、ＮＨ4 ＯＨ、ＫＯＨ、Ｎ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ等）を添加することにより、溶液のｐＨを上方に、調節することが可能である。例えば、０．０５質量％ＨＦ溶液は、約２．４のｐＨを有する。ＨＦ溶液１リットル当たり３７％ＨＣｌ３．８ｍＬの添加は、ｐＨを約１．４下方に移動させる。ＨＦ溶液１リットル当たり３５質量％ＮＨ4 ＯＨ１．２５ｍＬの添加は、ｐＨを約３．４上方に移動させる。本発明の実施態様において、溶液のｐＨは好ましくは酸性であり、そしてより好ましくは、約０ないし約２、或いは又約−１ないし約１、或いは又約１ないし約３、或いは又約３ないし約５、そして或いは又約５ないし約６．５の範囲内にあってよい。
【００６３】
場合に応じて選択される慣用の手法に従って、他の目的を達成するために、エッチング溶液に他の成分が添加され得る。例えば、３，５−ジメチルヘキシン−３−オールのような界面活性剤は、溶液の表面張力を減少させ、そしてフィルムの濡れ性を向上させるために添加され得る。同様に、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）のようなキレート剤又は錯化剤は、溶液中の金属と結合させ、そしてエッチングプロセス後にフィルム又はウェファー上に残留する金属汚染物を減少させるために添加され得る。幾つかの場合において、キレート剤又は錯化剤自体が、金属化合物を除去するために効果的である。例えば、ＥＤＴＡジアンモニウムを含む稀薄溶液が、装置からカルシウム又は他のスケールを除去するために使用される。従って、キレート剤又は錯化剤の溶液自体が、特に、溶液のｐＨを調節するための酸又は塩基の添加をすると、より高いｋのフィルムをエッチング可能であり得る。
【００６４】
幾つかの場合において、熱水自体が珪素をエッチングし得る。水中の溶存Ｏ2 が関与していると信じられている。従って、溶存Ｏ2 含有量が極小化されたエッチング溶液を提供するか、及び／又は、エッチング溶液にＨ2 のような適量の還元剤を配合することが好ましい。エッチング溶液において使用する典型的な供給脱イオン水は、０．１ｐｐｍないし１０ｐｐｍの溶存酸素を含み得る。酸化されていないフィルムのエッチングを容易にするため、これは０．０５ｐｐｍ又はそれ未満の水準に低減され得る。最も一般的には、とりわけ、弗化物含有種がＨＦガスである場合、弗化物含有種を水液体に添加する前に、脱酸素化処理が該水溶液に適用される。ＨＦは気体なので、典型的な脱ガス化モジュール内で、溶液から一部が流出する傾向がある。脱酸素化の方法は周知であり、そして、その時々に構成され得るどのような慣用技術も使用され得る。適する脱酸素技術の一例は、セパレル（Ｓｅｐａｒｅｌ）（登録商標）ＥＦＭ−５３０脱ガスモジュール（ニューヨーク、イースト  ヒルズのパル  コーポレイション（Ｐａｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製）のための操作説明書に記載されている。
【００６５】
還元剤がエッチング溶液に配合されている前記態様において、所望の何れかの適する基準に基づいて、適量の還元剤が使用され得る。代表的な基準の一つは、エッチング溶液の酸化−還元電位（ＯＲＰ）に応じて添加された還元剤の効果である。例えば、前記溶液の酸化−還元電位を、エッチング溶液のｐＨにおいて測定された、好ましく脱ガスされた水の酸化−還元電位を越える、例えば０．２ボルト未満のある閾電位に低下させるために充分な還元剤が使用され得る。
【００６６】
本発明のエッチング溶液は、所望の組成物を提供する、その時々に構成される慣用の手法に基づいて製造することができる。例えば、稀薄ＨＦ水溶液は、濃縮ＨＦ原液を水と混合することにより製造することができる。調整されたｐＨを持つ稀薄ＨＦ溶液は、水性ＨＦ混合物に他の酸又は塩基を添加することにより創成され得る。加えて、溶液成分（例えば、無水のＨＦ、ＨＣｌ又はＮＨ3 ガス）の１種又はそれより多くを創成するために、ガス状前駆体を水に溶解することができる。弗化物イオン種もまた、ＮＨ4 ＦからＦを供給し、そして、ＨＣｌを添加することにより溶液のｐＨを調整するような、ＨＦ以外の形態でも提供され得る。エッチング溶液は、予備混合されて又は市販ソースから濃厚物として供給され得る。又は、溶液は現場でブレンドされ、そしてプロセスツールに搬送されるか、プロセスツール内でオンデマンドでブレンドされ、或いは、プロセスチャンバー内のガス状、液体又は固体前駆体をブレンドすることによっても創成され得る。これらの技術のどのような組み合わせもまた考えられる。
【００６７】
エッチングプロセス及び溶液は、エッチング溶液がより高いｋの材料に接触し且つエッチングし得るどのような装置内でも使用することができる。例えば、より高いｋの材料を持つウェファーを、ウェットベンチにおけるような固定型の、カスケード状の、或いは他のフローでのエッチング溶液浴内に浸漬することができる。ウェファーは単独でも又は群としてもエッチングされ得る。同様に、エッチング溶液は、単一ウェファースピンプロセッサー内におけるように単一ウェファー上に、或いは、遠心噴霧プロセッサー（例えば、ミネソタ、チャスカのＦＳＩインターナショナルからのゼタ（ＺＥＴＡ）（登録商標）又はマーキュリー（ＭＥＲＣＵＲＹ）（登録商標）遠心噴霧プロセッサー）内におけるようにウェファー群に噴霧され得る。エッチング溶液は、単一ウェファープロセッサー（例えば、ミネソタ、チャスカのＦＳＩインターナショナルからのエクスカリバー（ＥＸＣＡＬＩＢＵＲ）（登録商標）単一ウェファープロセッサー）内で、ＨＦガスと水とを組み合わせることにより、現場でも製造され得る。幾つかの前記装置セットは、プロセス液に好ましくはキロヘルツ又はメガヘルツの音響エネルギーを与えることができる。このエネルギーは、溶液の質量移動速度を増加させ得る液体の容積運動（音響による流動）を引き起すことができる。質量移動速度の増加は、エッチング速度の増加を生じさせ得る。
【００６８】
エッチング溶液が流れとして供給される実施態様において、流速は、使用される装置の種類を含む因子に基づいて選択される傾向がある。浸漬浴は固定型であり得るが、しかし、典型的には、温度制御装置及びフィルムを通り、１分当たり約０．１ないし１又はそれより多くの浴容積を循環させる。単一ウェファー噴霧プロセッサーは、典型的には、約０．５ＬＰＭ（１分当たりのリットル）ないし２ＬＰＭの加工液を流し、他方、バッチ噴霧プロセッサーは、典型的には、１．５ＬＰＭないし１０ＬＰＭの加工溶液を流す。例えば、プロセスチャンバー内でＨＦガスとＤＩ水（脱イオンした、非常に純粋な水）とをブレンドする単一ウェファー噴霧プロセッサーは、０．０５質量％ＨＦを創成するために、チャンバーに、例えば無水ＨＦガス５６０ｓｃｃｍと共に１ＬＰＭの水を流し得る。
【００６９】
温度の選択は、所望のエッチング速度及び選択性並びにエッチング装置のハードウェア制限を含む多くの因子に基づく。エッチング選択性は温度の上昇に伴い増加し、そしてエッチング速度もまた温度の上昇に伴い増加するので、より稀薄でそれ故より低コストのエ
ッチング溶液が、高められた温度で使用され得る。水溶液を使用する慣用のハードウェアにおけるエッチングは、典型的には、水の沸点約１００℃未満の温度に制限される。しかしながら、約１気圧を越えて加圧されたチャンバー内でより高い温度を用いることができる。大気圧において、エッチング溶液の温度は、如何なる適する温度でも、例えば１℃を越える如何なる温度でも、そしてより代表的には１℃と９９℃との間の如何なる温度でもよい。
【００７０】
エッチング速度は、エッチング溶液の弗化物濃度、温度及び／又はｐＨを変動させることにより、調節可能である。
【００７１】
下記の説明的な実施例を参照して、本発明の原理をここで更に説明する。
【実施例】
【００７２】
実施例１：
自然酸化物を除去するために、３槽マゼラン（ＭＡＧＥＬＬＡＮ）（登録商標）型ウェットベンチ［ロバート  イー．ラーソン（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｌａｒｓｏｎ）他の名の下に、表題「ミクロ電子工学基材の自動化加工のための占有面積が減少されたツール（ＲＥＤＵＣＥＤ  ＦＯＯＴＰＲＩＮＴ  ＴＯＯＬ  ＦＯＲ  ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＯＦ  ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ）」で、２００２年１１月１２日に提出された本譲渡人の関連出願である米国特許願第１０／２９２１４７号に記載され、そして代理人整理番号ＦＳＩ００８０／ＵＳのもの］内で、３００ｍｍ原シリコンウェファーを加工し、１０Å化学酸化物を再成長させ、その後、６Å及び８Åの酸化物厚さに均一にエッチングした。仕上げエッチングの後、ウェファーをリンスし、そして乾燥した。各ランにおいて、３枚のウェファーを、カセット残部を埋め合わせるフィルターウェファーと共に、スロット２、２６及び５１に配置した。酸化物厚さ及び均一性の測定は、ニュージャージー、フランダースのルドルフ  テクノロジーズ，インコーポレイテッド（Ｒｕｄｏｌｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から市販され、そして型式番号３００を有する偏光解析器により行った。測定値は、順次行った２５点の測定値の平均を取ることにより決定された。各点において、３回の測定を実際に行い、３点の測定値の平均を、その点の測定値と見なした。
【００７３】
この実験は、２Å及び４Åをそれぞれエッチングする条件を経験的に決定するために行った。先ず、化学的な酸化物厚さが、オゾン化水（ＤＩＯ3 ）を用いて成長された。酸化物成長は、下記表に記載された期間について、四つの独立したウェファーセットにおいて行われた。下記表は、各セットに対して経時的な酸化物厚さ及び均一性を一覧表示している。化学的な酸化物において、時間を増加することにより達成され得る極大厚さが存在する。この場合、極大厚さは１０．１Åである。しかしながら、４２０秒に比較して６００秒後の達成されたより良好な均一性データによって示されるように、更なる期間加工する間に、均一性は改善され得る。８０ｐｐｍのオゾン濃度及び室温（２１℃）で２０ＬＰＭの流速を用いて、ＤＩＯ3 プロセスを行った。
【表１】
2007500941.tif 000003
【００７４】
次の段階は、２Å及び４Åをそれぞれエッチングするためにどの程度の時間が必要かを経験的に決定するために、８００：１の濃度及び室温で４０ＬＰＭの流速で、シムフローテクノロジー（ＳＹＭＦＬＯＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）（登録商標）プロセスを使用して、飽和酸化物をエッチングすることを含む。この化学的酸化物フィルムのエッチングは経時的に直線的に進行しないので、２Å及び４Åをそれぞれエッチングするためにどの程度の時間が必要かを決定するために、複数の試験を行った。２Åをエッチングするためには凡そ４５秒、そして２Åをエッチングするためには１５０秒程度必要であることが経験的に決定された。この試験では使用されなかったけれども、ＨＦ濃度、浴温、流速等が、適する制御方法、例えばフィードバック制御及び／又はフィードフォワード制御のために入力するようなものを監視することにより前記時間をより正確にするのに役立てるため、エッチング制御アルゴリズムを使用することができる。
【００７５】
実施例２：
３００ｍｍウェファー及び上記マゼラン（ＭＡＧＥＬＬＡＮ）（登録商標）型ツールを使用して、優れた均一性を持つ超薄酸化物層を加工するために下記のレシピを使用した。・室温のＤＩ水を満たしたＳＴＧ（登録商標）タンク内へのウェファーの配置。
・自然の酸化物を除去するための、室温で４０ＬＰＭで２００：１ＨＦを使用する、２５０秒のシムフローテクノロジー（ＳＹＭＦＬＯＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）（登録商標）プロセス。
・３００秒の４０ＬＰＭ室温ＤＩ水リンス。
・室温で８０ｐｐｍＯ3 濃度を用いる２０ＬＰＭでの４２０秒のＤＩＯ3 フロー。
・３００秒の４０ＬＰＭ室温ＤＩ水リンス。
・２Åエッチングのための、室温で４０ＬＰＭで８００：１ＨＦを使用する、４５秒のシムフローテクノロジー（ＳＹＭＦＬＯＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）（登録商標）プロセス、或いは、４Åエッチングのための、１５０秒のシムフローテクノロジー（ＳＹＭＦＬＯＷ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）（登録商標）プロセス。
・３００秒の４０ＬＰＭ室温ＤＩ水リンス。
・ＩＰＡを使用するＳＴＧ（登録商標）乾燥プロセス。
・標準ＳＴＧ（登録商標）乾燥手法。
【００７６】
下記の表は、得られた６Å及び８Å酸化物フィルムの特性を一覧表示している。
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、オゾン化水（ＤＩＯ3 ）を用いて１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層における酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す図である。
【図２】図２は、１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層が、弗化水素酸化学手法を用いて、８Åを目標にエッチングで減少された後の、酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す図である。
【図３】図３は、１０Åを目標に成長された飽和された酸化物層が、弗化水素酸化学手法を用いて、５．５Åを目標にエッチングで減少された後の、酸化物厚さの均一性データを表わすグラフを示す図である。
【図４】図４は、厚さ１０Åが目標である酸化物層における測定検査を表わすグラフを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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