(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハーボンディングの方法であって、
a)  HF、HNO3及びH2Oの化学薬品混合物を用意する工程;
b)  Si、Ge及びCの少なくとも１つから構成されるウエハーの１つの表面を、ウエハーの温度を10〜50℃に調整しながら、HF、HNO3及びH2Oの蒸気に曝して、ウエハー上に式(NH4)2XF6(式中、X = Si、GeまたはC)で表されるアンモニウムヘキサフルオライドを形成する工程;
c)  工程(b)で得られた２つのウエハーを、工程(b)において前記フルオライド形成法が施された各々の表面の側を向き合わせて、一組のウエハーを形成する工程；
d)  二つのウエハーをボンディングするために前記一組のウエハーをプレスする工程;
を含む方法。
【請求項２】
50〜150℃の温度で二つのウエハーをアニーリングしながら前記プレスする工程が行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アニーリングが、熱による加熱、赤外線照射及び紫外線照射の少なくとも１つによって達成される、請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代集積回路や次世代デバイスと組み合わせて使用できる低誘電率の隠微結晶に関する。これらの隠微結晶の成長は、ケイ素表面を酸混合物の蒸気に曝露することからなる化学気相堆積（CVP）法により行われていた［S.Kalam and O.Yavuz, OPTICS EXPRESS 6, 7 (2000)］。隠微結晶とは、極めて微細な粒状になっているために、光学顕微鏡では明確な粒子が識別できない物質を表わしている。微細な結晶と共にこのように配置されている物質の状態は隠微晶質又は隠微晶質粒状と呼ばれている。このタイプの結晶は、種々の分野で利用可能な驚くべき誘電特性を示す可能性がある。
本発明は、隠微結晶、特にフッ化ケイ素アンモニウム(ASiF)に関する。本物質は最新技術のウエハーから得られ、一般式(NH4)2XF6(式中、X = Si, Ge, またはC)を有する‘ア
ンモニウムX-フルオライド’と呼ばれている)。
【背景技術】
【０００２】
光学品質を有する上記の誘電性アンモニウムX-フルオライド隠微結晶（X＝ケイ素、ゲルマニウム、ダイヤモンド）に関して、文献による報告はない。
フッ化ケイ素アンモニウム(ASiF)物質は、フッ化アンモニウムNH4FとSiとをシリコンウエハー表面上で反応させた時にシリコンウエハー上に生成する、ということが示されている[M.Niwano, K.Kurita, Y.Takeda and N.Miyamoto, Applied Physics Letters 62, 1003
(1993)]。
【０００３】
他の文献中に説明されているように、フッ化ケイ素アンモニウムは、プラズマによる半導体洗浄時および蒸着プロセシング時に、真空チャンバーの壁面上及び真空排気ラインにおいて見出されている[S.Munley, I.McNaught, D.Mrotek and C.Y.Lin, Semiconductor International, 10/1(2001)]。
【０００４】
また、HF/HNO3を使用することによって、多孔質ケイ素からフッ化ケイ素アンモニウムの発光粉末が得られることも示されている[M.Saadoun, B.Bessais, N.Mliki, M.Ferid, H.Ezzaouria and R.Bennaceur, Applied Surface Science 210, 240 (2003)]。
【０００５】
同様に、[H.Ogawa, T.Arai, M.Yanagisawa, T.Ichiki and Y.Horiike, Jpn.J. Applied Physics 41, 5349 (2002)]には、シリコンウエハー表面上で、残留自然酸化物が高温アンモニウム(NH3)およびフッ化窒素(NF3)と反応すると、シリコンウエハー上にフッ化ケイ素アンモニウムが生成する、ということが示されている。
【０００６】
さらに、HFガスとNH3ガスを高真空下SiO2上で反応させると、フッ化ケイ素アンモニウムが生成する、ということも報告されている[P.D.Agnello, IBM J.of Research and Development 46, Number 2/3, 2002]。
【０００７】
上記の文献中には、利用可能な品質を有する隠微晶質の構造物は説明されていない。さらに、これらの文献においては、フッ化ケイ素アンモニウムは、想定外の、不規則で無秩序な、汚染された副生物として得られている。
【０００８】
アンモニウムX-フルオライド・マイクロワイヤとアンモニウムX-フルオライド・ナノワイヤ(X=ケイ素、ゲルマニウム、またはダイヤモンド)に関して、文献による報告はない。
アンモニウムX-フルオライド隠微結晶の誘電率を大規模に調整することができ、隠微結晶を絶縁体として使用することができる、という事実は報告されていない。
【０００９】
マイクロエレクトロニクスとナノエレクトロニクスは、本発明を応用する上での最も重要な分野である。International Road Map for Semiconductors (ITRS)[C.Case, Solid State Technology, Jan.,47(2004)] [P.Zeitzoff, R.W.Murto, H.R.Huff, Solid State Technology, 71(2002)]によれば、半導体産業は、高性能の相互連結が得られるよう、k=3.0未満の誘電率を有する低誘電率(k)インターメタル絶縁体(intermetal insulators)を必要としている。したがって、今後の集積回路(IC)の製造に対して適合した低k誘電体を開発することが極めて重要である。他方、50ナノメートルのファブリケーション・ノード(fabrication node)に対して1ナノメートル未満にてCMOSゲートの絶縁を得るための高k誘電体を見いだすべく不断の努力がなされている。我々の発明はさらに、その誘電率を拡散によって所望の値に設定できる隠微結晶層を用いて、高kを得るという課題に対する解決策を提供する。
【００１０】
歴史的に有名なムーアの法則[G.E.Moore, Electronics 38, 114 (1965)] [G.E.Moore, IEDM Technical Digest, Washington DC, 11 (1975)]によれば、CMOS技術においては小型化が引き続き進む。多くの能動素子の信号積分に対応するためには、マルチレベル・メタライゼーションが必要とされる。これらの金属インターコネクトにおける電気抵抗と寄生キャパシタンスが、次世代システムのIC性能を制限する重要なファクターとなっている。このため産業界は、アルミニウム/SiO2から銅/低kの構成へと移行している。銅がライン抵抗を減少させるにつれて、低k誘電体は金属線間の寄生キャパシタンスを減少させる。
【００１１】
トランジスタ寸法の小型化という難題を克服するためには、単位面積当たりのキャパシタンスを一定に保持しなければならない。したがって、高k値の誘電体が必要とされている。これらの誘電体は、Al2O3、ZrO3、およびHFO2等の酸化物やケイ酸塩であってよい。C.J.Parker, G.Lucovsky and J.R.Hauser, IEEE Electron. Device Lett. (1998); Y.Wu and G.Lucovsky, IEEE Electron. Device Lett. (1998); およびH.Yang and G.Lucovsky, IEDM Digest, (1999)は、これらの物質の使用による解決策を提案した。しかしながら、経済的なコストと多くの界面欠陥に関して克服すべき極めて困難な課題がある。我々の隠微結晶技術は、この分野において有望な解決策を提供することができる。例えば、自然ゲート酸化物(native gate oxide)の利点を保持しつつ、隠微結晶を使用して高k誘電体を形成させることができる。
【００１２】
集積回路における金属線は、誘電性絶縁体によって電気的に互いに絶縁される。ICのサイズが小さくなるにつれて、金属線間の距離が減少し、したがってキャパシタンスが増大する。これにより、RC遅延、電力損失、容量的に誘起される信号、またはクロストークが引き起こされる。SiO2の代わりに、低誘電率の絶縁層が求められている。
【００１３】
SiO2の誘電率より低い誘電率を有するポリマーがインターコネクト絶縁体として使用されている。しかしながら、ポリマーの強度が弱いという事実は、ポリマーの重大な欠点である。
【００１４】
炭素をドープした酸化物は、低k誘電体に対する1つの解答となりうる。3.0より小さい
誘電率を有する酸化物を得ることができる。しかしながら、それらは、耐久性に関して大きな欠点を有する。
【００１５】
ICの製造において能動回路素子を小型化することによって得られる性能特性は、インターコネクトと実装素子において失われることがある。この場合は、トランジスタの速度ではなくインターコネクトにおけるRC遅延が重要になる。さらに、寸法が減少していくにつれて、より深い金属線が必要とされ、したがってインターメタルキャパシタンス(intermetal capacitance)がインターレベルキャパシタンス(interlevel capacitance)より重要となる。これらの難題を克服するためには、優れた低k誘電体と新たな製造法が必要とされ
る。最新の低k誘電体は、酸化物とポリマーからなる。隠微結晶は有望な解決策となりうる。したがって、隣接した電気回路間のクロストークを防止することによって、高性能のICを実現することができる。
【００１６】
1つのアプローチは、キャパシタンスを低下させるのにエアギャップを使用するという方法である[B.Shieh et.al., IEEE Electron Device Letters, 19, No.1, p.16-18 (1998)] [D.L.Wollesen, Low capacitance interconnection, 1999年5月4日付で付与された米
国特許第5,900,668号]。これらのアプローチにおいては、SiO2がインターレベル誘電体およびインターメタル誘電体として使用されている。米国特許第5,470,802号、第5,494,858号、第5,504,042号、および第5,523,615号は、エアギャップを使用することによって容量を低下させることのできる可能性に関するものである。しかしながら、これらの方法では、エアギャップを形成させるために、刺激の強い化学薬品を使用しなければならない。隠微結晶の技術は、エアギャップを形成させるための、より簡単で損傷のない、低コストの解決策を提供することができる。
【発明の開示】
【００１７】
本発明は、その誘電率を幾つかの方法によって調整することができ、SiウエハーやSiベースのウエハー上に合成することができるASiF隠微結晶に関する。拡散によって、ASiF隠微結晶の誘電率を、最小値である1.5からはるかに高い値(所望の値)にまで調整すること
ができる。したがって、隠微結晶によって強誘電性や光学的発光等の他の特性がもたらされる可能性がある。
【００１８】
本発明は、低コストで高性能の低k技術に代わる重要な技術を提供する。なぜなら、本
発明の製品は、潜在的な集積回路ウエハーから作られ、2.00より小さい誘電率を有するからである。この値は、ITRSにより2007年以降に対して予測される値より小さい。
【００１９】
本発明は、SiCMOS技術とGaAs技術において重要な用途〔すなわち、ヘテロ結合バイポーラトランジスタ(HBT)、高密度の情報記憶、および情報セキュリティーの性能の向上;マイクロエレクトロニクスの実装;光通信部品の製造;ICシステムの冷却;技術の集積;およびセンサーの製造〕を有する。
【００２０】
以下の図面は、隠微結晶の特性、隠微結晶層の製造法、および隠微結晶層を使用することができるデバイスに関する。
図1  隠微結晶製造装置は、テフロン（登録商標）で作られていて、液体収容チャンバ
ーと隠微結晶調製サンプル曝露用オリフィス、サンプルホルダー、蒸気排出チャンネル及びヒーターからなる。
図2  ウエハーが設置されるサンプルホルダーの概略図。
図3  上記の装置を使用して成長させた隠微結晶層の表面画像(偏光光学顕微鏡により撮影)。
図4  走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して倍率3000にて撮影した、隠微結晶層の断面の顕微鏡写真。図3と比較して、隠微結晶構造の詳細がより良好に見える。この隠微結晶層の
厚さは21μmである。
図5  SEMを使用して倍率7500にて撮影した、隠微結晶とウエハーとの界面。表面の品質とウエハーからの隠微結晶の誘導が明確に示されている。界面は比較的滑らかであり、隠微結晶層がウエハーにしっかりと付着している。
図6  X線回折分析により、層が(NH4)2SiF6であって、結晶が空間群Fm3mを有する正48面体等軸晶系に属していることがわかる[W.L.Robert, G.R.Rapp and T.J.Cambell, Enc. of Minerals, 第2版, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1990]。
図7  アニーリング後のASiF表面において起こる変化および誘電体構造物の挙動が示されている。アニーリング時に表面は保護されていないけれども、200℃後の表面にまだ一部がくっついている。さらに、種々の寸法のバルク結晶が表面上に形成されている。
図8  ウエハー表面上に選択的に書き込みを行って、フォトリソグラフィを使用せずにリソグラフ構造物を形成させることができる。この図面は、隠微結晶法を使用した選択的書き込みの結果を示している。
図9  隠微結晶の他の重要な特徴は、マイクロワイヤとナノワイヤに変換させることができるという点である。図面に示すように、数ナノメートルから最大で1000nmまでの範囲の寸法を有するストレートなワイヤを形成させることが可能である。この方法を使用すると、最大で100nmの長さを有するストレートワイヤを製造することができる。
図10  (NH4)2SiF6グルーピングの振動モードの存在を介してのFTIR分析によってX線回折分析の結果が確認された。この分析から、480cm-1、725cm-1、1433cm-1、および3327cm-1において観察される振動モードがN-H結合およびSi-F結合に帰属する、ということがわかる。
図12  この図面は、ベース-コレクターとソース-コレクターとの間のキャパシタンスを、隠微結晶法を使用してどのように減少させることができるか、を示している。
図13  乱数を生成させるための隠微結晶チップ(crypto chip)。隠微結晶層がウインドウを形成していて、レーザーキャビティまたはLEDキャビティの直前に配置されている。
図14  隠微結晶層を通してのレーザー散乱、および隠微結晶チップを使用した物理的な一方向性関数の生成。
【００２１】
図面中の数字とそれらの対応物を以下に記す。
1.ウエハーまたは基板
2.ガス排出チャンネル
3.テフロン（登録商標）容器
4.蒸気チャンバー
5.化学薬品混合物
6.温度計
7.pHメーター
8.テフロン（登録商標）ブロック
9.液体抜き取り弁
10.窒素フラッシング弁
11.プロセスチャンバーオリフィス
12.ASiF隠微結晶
13.ウエハーと隠微結晶との界面
14.(111)主要な回折ピーク
15.ASiF単結晶
16.Si上に選択的に形成される隠微結晶ドット
17.ASiFマイクロワイヤとASiFナノワイヤ
18.N-H振動モード
19.Si-O振動モード
20.Si-F振動モード
21.変角モード(deformation mode)
22.トランジスタゲート金属
23.トランジスタソース金属
24.ソース
25.ドレイン金属
26.ドレイン
27.ゲート酸化物層(SiO2)
28.HBTコレクター
29.隠微結晶HBTソース領域
30.隠微結晶HBTドレイン領域
31.ヘテロバイポーラトランジスタ(HBT)ベース領域
32.VECSEL活性領域
33.保護層
34.絶縁体
35.上部のブラッグ反射器
36.下部のブラッグ反射器
37.隠微結晶透明ウインドウ
38.隠微結晶を通してのHe-Neレーザー散乱
【００２２】
ケイ素(Si)ウエハーおよびSiベースウエハー上にフッ化ケイ素アンモニウム(ASiF)を合成するための方法を開発した。この方法において、我々は、我々が既に開発していた気相成長手法を使用した[S.Kalem and O.Yavuz, OPTICS EXPRESS 6, 7 (2000)]。この方法を
使用して、我々は、フッ化水素酸(HF)と硝酸(HNO3)の蒸気をウエハー表面上で反応させることによって隠微結晶層を成長させた。白色の粒状カラー(white granular color)を有する隠微結晶層が、1μm/時の成長速度にてウエハー上に合成された。
【００２３】
この手法の利点は、i)電気接点が不要であること; ii)表面上に選択的に書き込みがで
きること; iii)層が均一であること; iv)厚さを調節できること; v)エッチングプロセス
において拡散バリヤーを形成できること; vi)他の従来の手法と比較してコスト効率が良
いこと; およびvii)隠微晶質の特性を有すること; である。
【００２４】
従来の化学薬品の混合物の蒸気をウエハー上で反応させると、最新技術により得られるウエハー上にフッ化ケイ素アンモニウムの隠微結晶層(NH4)2SiF6(ASiF)が形成される。この方法は化学気相堆積法(CVP)と呼ばれ、下記の工程を含む:
a)  テフロン（登録商標）成長チャンバーの準備と超音波洗浄プロセス;
b)  25〜50%のフッ化水素酸(HF)と55〜75%の硝酸(HNO3)をHF:HNO3=(4〜10):(1〜8)の比で含有する化学薬品混合物を調製する;
c)  化学薬品混合物を窒素でフラッシングし、化学薬品混合物を一片のウエハーに10秒間プライミングする;
d)  処理しようとするウエハーでオリフィスを完全に閉じる;
e)  排出チャンネルを介して、反応生成物をチャンバーから確実に抜き取る;
f)  pHと温度を調節する;
g)  ウエハー上でのHF化学種とHNO3化学種との間のケイ素媒介カップリング反応によって、下記の式にしたがって隠微結晶層が形成される;
X+6HF+2HNO3→(NH4)2XF6+3O2
上記式中、XはSi、Ge、またはCであってよい;
h)  ウエハーを、1μmの速度にて隠微結晶層に変換させる;
i)  隠微結晶層をアニールして、強度と密度を増大させることができる;
j)  窒素雰囲気下にて50℃以上で、隠微結晶をナノ構造物に、特に、マイクロワイヤおよびナノワイヤに変換させる。
【００２５】
隠微結晶層の製造において使用されるウエハーの特性は下記のとおりである:
1.   抵抗率が5〜10オームcm;
2.  p型、ホウ素がドーピングされている、(100)および(111)配向したSi;
3.  n型、リンがドーピングされている、(100)および(111)配向したSi;
4.  ケイ素SiO2/Si上のケイ素自然酸化物(熱酸化による酸化物);
5.  ケイ素上の化学量論Si3N4(Si/Si3N4);
6.  Si1-xGex、ｘ＜0.3(Si上Si1-xGex)。
【００２６】
隠微結晶製造装置は、基板(1)、反応副生物用ガス排出チャンネル(2)、テフロン（登録商標）容器(3)、蒸気プロセシングチャンバー(4)、化学薬品液体混合物(5)、pHメーター(7)、化学薬品液体抜き取りゲート(9)、ヒーターブロック(8)、温度制御器(6)、オリフィスとサンプルホルダー(11)、および窒素フラッシング(10)からなる。
【００２７】
隠微結晶層は、偏光光学顕微鏡によって、そしてさらには走査型電子顕微鏡(SEM)によって示されるように、識別できない粒子(12)で形成されている。隠微結晶層はさらに、平滑なインターフェース(13)を有しており、SEMによる界面研究で示されるように、ウエハーによく集積されている。
【００２８】
X線回折分析は、隠微結晶が＜111＞方向に優先的に成長していることを示している(14)。回折ピークとそれらの相対的な強度を表1に示す。
表1:  ASiFの隠微結晶において観察される回折ピークをまとめたX線回折データ。表中のteta、d、およびI/I1は、それぞれ回折角、面間距離、および正規化された回折強度である。
【００２９】
【表１】
0005112289.tif 000002
【００３０】
白色カラーを有する隠微結晶は、規則的な薄層の形でウエハー(1)上に形成される。アニーリング実験は、ASiFが、最高で約150℃の温度まで表面上に留まっていることを示している。この温度を超えると、分解が起こる。
【００３１】
アニーリング温度に応じて、ASiFのバルク結晶(15)が表面上に形成される。これらの結晶の寸法は、最大で15μm×30μmであってよい。
隠微結晶は、ウエハー上にドット(16)として選択的に実現することができる。
数ナノメートルから最大で1マイクロメートルまでの範囲の寸法および最大で50μmの長さを有するナノナイヤ(17)が得られた。さらに、種々のナノメートル構造物(特にナノブランチ)が得られた。
【００３２】
ASiF隠微結晶の室温光学特性は、表2に記載のような振動ピークを示す。周波数は、ASiF中のN-Hモード(18)、Si-Oモード(19)、およびSi-Fモード(20)の種々の結合構造の振動と関連している。Si-O振動は、境界面における自然酸化物層の存在と関係している。
【００３３】
表2  ASiF隠微結晶に対するFTIRデータの要約。表において、VSは極めて強い(Very Str
ong)であり、Sは強い(Strong)であり、Mは中程度(Medium)であり、Wは弱い(Weak)であり、VWは極めて弱い(Very Weak)である。
【００３４】
【表２】
0005112289.tif 000003
【００３５】
FTIR分析は、ASiFが、3μm(18)、7μm(18)、13.6μm(20)、および20.8m(21)、において強い吸収ノッチを有すること、したがって光学的な用途において使用できることを示している。
【００３６】
本発明の他の応用においては、キャパシタンスを減少させるために、したがってHBTの高周波性能を高めるために、(ヘテロバイポーラトランジスタ、HBT)におけるソース(23)コレクター(28)とドレイン(25)-コレクター(28)との間に隠微結晶層を配置する。上記のキャパシタンスは、III-V化合物半導体をベースとする(GaAs/AlGaAs bazl1)HBT [M.Mochizuki, T.Nakamura, T.Tanoue and H.Masuda, Solid State Electronics 38, 1619 (1995)]およびSiGeをベースとするHBT [U.Konig and H.Dambkes, Solid State Electronics 38, 1595 (1995)]において重要な役割を果たす。このようなデバイスにおいては、ソース領域(29)とドレイン領域(30)の下のベース領域(31)の両側に隠微結晶層が配置される。本構造物においては、トランジスタ構造を形成させた後に、上記の方法を使用して、ベースの両側を低誘電率の隠微結晶領域に変換した。
【００３７】
超高密度と高速の用途に対する需要が増大していることから、新たな高性能情報記憶システムに対する関心が高まっている[H.Coufal and G.W.Burr, International Trends in Optics, 2002][米国特許第6,846,434号]。本発明の他の応用において、我々は、高性能情報記憶の課題を解決するための別の解決策を提供する。隠微結晶を使用することで、ウエハー上に超高密度メモリセル(20)を得ることができる。この応用においては、隠微結晶セル(16)を形成させることによって、ケイ素ベースのウエハー上に選択的に書き込みすることができる。隠微結晶が、比較的低い温度にて相変化(16)を行うことができるという事実は、消去と書き換えが行える可能性をもたらす。したがって、低温で速やかに相変化を起
こすという特性は、速やかな書き込みという用途を可能にする。さらに、ASiF隠微結晶のユニットセル寸法が8.5 nmであると、Tb/cm2のオーダーの情報記憶密度が可能となる。隠微結晶技術によってもたらされるこの分野における新規な点は、i)フォトリソグラフィーを利用せずに超小型電子ウエハー上に書き込みができること; ii)Tb/cm2の範囲にて高密
度情報記憶を提供すること; およびiii)高速の消去と書き換えができること; である。
【００３８】
情報セキュリティへの応用の場合には、隠微結晶は、垂直キャビティレーザー又はLED
において[A.C.Tpper, H.D.Foreman, A.Garnache, K.G.Wilcox, S.H.Hoogland, J. Phys. D: Appl. Phys. 37, R75 (2004)]、活性領域(32)及び隠微結晶ウインドウ(37)を形成する上側のブラッグ反射器(35)の真上で使用される。したがって、レーザー又はLEDを発光する表面は、透明なウインドウに変換されている。このときASiFはキャップ層(33)によって保護しなければならない。このようなレーザー/LEDチップを使用することで、物理的な一方向性関数を得ることができる。ASiF(38)からのHe-Neレーザーの散乱から、実施可能であることがわかる。散乱は、ランダム構造が存在することを示している。このことは、情報セキュリティにおける安全キーを生成させる上で隠微結晶を使用することができる、ということを実証している。この方法は、よりコスト効率が良く、CMOS用途と比較して[A.Fort, F.Cortigiani, S.Rocchi and V.Vignoli, Analog Integrated Circuits and Signal
Processing 34, 97 (2003)]、および受動素子を使用する他の光学的用途と比較して[R.Pappu, B.Recht, J.Taylor and N.Gershenfeld, Science 297, 2026 (2002)]、ICにより良好に集積することができる。
【００３９】
本発明は、2つのウエハーを結合するために使用することができる。この方法は、両方のウエハーの表面上にCVPによって隠微結晶層を形成させること、および2つのウエハーを、H2O雰囲気下、窒素雰囲気下、もしくは水素(H2)雰囲気下において高温でプレスすることを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図1  隠微結晶製造装置は、テフロン（登録商標）で作られていて、液体収容チャンバーと隠微結晶調製サンプル曝露用オリフィス、サンプルホルダー、蒸気排出チャンネル及びヒーターからなる。
【図２】ウエハーが設置されるサンプルホルダーの概略図。
【図３】上記の装置を使用して成長させた隠微結晶層の表面画像(偏光光学顕微鏡により撮影)。
【図４】走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して倍率3000にて撮影した、隠微結晶層の断面の顕微鏡写真。図3と比較して、隠微結晶構造の詳細がより良好に見える。この隠微結晶層の厚さは21μmである。
【図５】SEMを使用して倍率7500にて撮影した、隠微結晶とウエハーとの界面。表面の品質とウエハーからの隠微結晶の誘導が明確に示されている。界面は比較的滑らかであり、隠微結晶層がウエハーにしっかりと付着している。
【図６】X線回折分析により、層が(NH4)2SiF6であって、結晶が空間群Fm3mを有する正48面体等軸晶系に属していることがわかる[W.L.Robert, G.R.Rapp and T.J.Cambell, Enc. of Minerals, 第2版, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1990]。
【図７】アニーリング後のASiF表面において起こる変化および誘電体構造物の挙動が示されている。アニーリング時に表面は保護されていないけれども、200℃後の表面にまだ一部がくっついている。さらに、種々の寸法のバルク結晶が表面上に形成されている。
【図８】ウエハー表面上に選択的に書き込みを行って、フォトリソグラフィを使用せずにリソグラフ構造物を形成させることができる。この図面は、隠微結晶法を使用した選択的書き込みの結果を示している。
【図９】隠微結晶の他の重要な特徴は、マイクロワイヤとナノワイヤに変換させることができるという点である。図面に示すように、数ナノメートルから最大で1000nmまでの範囲の寸法を有するストレートなワイヤを形成させることが可能である。この方法を使用すると、最大で100nmの長さを有するストレートワイヤを製造することができる。
【図１０】(NH4)2SiF6グルーピングの振動モードの存在を介してのFTIR分析によってX線回折分析の結果が確認された。この分析から、480cm-1、725cm-1、1433cm-1、および3327cm-1において観察される振動モードがN-H結合およびSi-F結合に帰属する、ということがわかる。
【図１２】この図面は、ベース-コレクターとソース-コレクターとの間のキャパシタンスを、隠微結晶法を使用してどのように減少させることができるか、を示している。
【図１３】乱数を生成させるための隠微結晶チップ(crypto chip)。隠微結晶層がウインドウを形成していて、レーザーキャビティまたはLEDキャビティの直前に配置されている。
【図１４】隠微結晶層を通してのレーザー散乱、および隠微結晶チップを使用した物理的な一方向性関数の生成。
【図１１】
0005112289.tif 000004
【図１】
0005112289.tif 000005
【図２】
0005112289.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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