微細構造におけるエアギャップの製造方法
【課題】化学エッチング液の膜を通じた拡散による犠牲膜材料の分解により、微細構造のエアギャップを形成する。
【解決手段】微細構造に少なくとも一つのエアギャップ３５を製造する方法として、（ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップ３５を備えた微細構造を提供し、前記ギャップ３５は非透過性膜であるが犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜３３によりその表面の少なくとも一部分を覆われ画定される工程と、（ｂ）膜３３を透過性へと転換させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる工程と、（ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、前記化学エッチング液はフッ化水素酸及び／又はフッ化アンモニウムを含む流体である工程を含む。
【解決手段】微細構造に少なくとも一つのエアギャップ３５を製造する方法として、（ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップ３５を備えた微細構造を提供し、前記ギャップ３５は非透過性膜であるが犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜３３によりその表面の少なくとも一部分を覆われ画定される工程と、（ｂ）膜３３を透過性へと転換させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる工程と、（ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、前記化学エッチング液はフッ化水素酸及び／又はフッ化アンモニウムを含む流体である工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造にエアギャップを製造する方法に関する。
【０００２】
前述及び後述の記載において、“エアギャップ”という用語は、空気、空気以外の気体、特にアルゴンなどの不活性ガスで充填され得る空洞または真空であり得る空洞を意味する目的で使用される。
【０００３】
本発明は特に、集積回路のエアギャップ相互接続構造の製造において使用され得る。しかし、例えばＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：ＢＡＷ）型の共振空洞を有するＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）、またはマイクロ電池など、他のタイプのエアギャップ微細構造の製造にも有用であり得る。
【背景技術】
【０００４】
マイクロエレクトロニクス又はマイクロテクノロジーにおける装置の最先端の製造方法には、エアギャップの形成が必要である。
【０００５】
現在エアギャップを形成する手法の一つに、例えばフッ化水素酸などの化学エッチング液による、一般的に酸化ケイ素などの犠牲材料の分解があり、前記化学エッチング液は犠牲材料に到達するために膜を透過しなければならない。
【０００６】
二階層の相互接続を有する集積回路の場合において前記手法を用いたエアギャップの製造例が図１Ａ及び１Ｂに概略的に示されている。
【０００７】
図１Ａにエアギャップが形成される以前の構造が示され、前記構造は、
基板１０と、
前記基板を被覆し、一般的に銅で成る金属ライン１２ａ及び１２ｂが埋め込まれている第１犠牲材料層１１と、
層１１と、金属ライン１２ａ及び１２ｂとを被覆し、基板１０及び前記金属ラインと共に犠牲材料で充填された空洞１５を画定する透過性膜１３と、
透過性膜１３を被覆し、金属ライン１２ｃ及び１２ｄが埋め込まれ、前記ラインが膜１３の厚さを貫通する金属ビア１４によって金属ライン１２ａと１２ｂとそれぞれ接触している第２犠牲材料層１１’と、
を備える。
【０００８】
犠牲材料を分解する物質を図１Ａに太い矢印で象徴的に示した方向から構造と接触させることで、第２犠牲材料層１１’が分解され、エッチング液が透過性膜１３を通じて拡散した後第１犠牲材料層１１が分解される。図１Ｂに図示したように、当初犠牲材料で充填されていた空洞１５をエアギャップにするためにその後必要な工程は、例えば超臨界二酸化炭素を使用して構造から化学エッチング液を（構造が含む分解により生じた残留物と共に）除去するだけである。
【０００９】
前記膜は、化学エッチング液を透過させることができる能力に加えて、以下の非常に厳密な仕様を満たさなければならない。
膜自体が化学エッチング液に対して耐性を有さなければならない。
膜が組み込まれる構造を形成するために利用するさまざまな方法および処理（金属化処理、化学機械研磨処理、熱アニーリング処理等）に適合しなければならず、特に４００℃に達し得る温度において安定でなければならない。
構造のフレームワークの一部を形成するため、十分な機械的特性を有さなければならない。
集積回路の相互接続構造の場合、最大でも４．０の低誘電率を有さなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在使用されている透過性膜は、一般的にポリマー膜である。
【００１１】
しかし、多くの問題を引き起こさずに微細構造、特に集積回路のエアギャップ相互接続構造へポリマー膜を組み込むことは不可能である。
【００１２】
これは膜の透過性によるものであり、微細構造の製造、特に金属ラインを製造するために必要とされる金属のエッチング、ストリッピング、洗浄、堆積処理の間に使用される多様な化学物質に浸潤され得るため、膜は脆化され、分解される深刻なリスクを負い得る。
【００１３】
さらに、これらのポリマー型の膜は、機械的強度が十分でなく、化学機械研磨などの研磨工程の間に問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、化学エッチング液の膜を通じた拡散による犠牲材料の分解を含む、微細構造中に少なくとも一つのエアギャップを形成する方法を提供することで、上記問題を実際に解決する。前記方法は、
ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップを備えた微細構造を提供し、前記ギャップは、非透過性膜であるが、犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜によりその表面の少なくとも一部分が覆われ画定される段階と、
ｂ）膜を透過性へと変形させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる段階と、
ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、それによってエアギャップが得られ、前記化学エッチング液はフッ化水素酸又は場合によりフッ化水素酸との混合物としての、フッ化アンモニウムを含む流体である段階と、
を含む。
【００１５】
従って本発明によると、微細構造に組み込まれる膜は、非透過性であるが化学エッチング液の作用後透過性へと転換し得る膜であり、前記化学エッチング液は犠牲材料を分解するために犠牲材料上に作用することも可能である。
【００１６】
従って、非透過性膜の透過性膜への転換と、前記膜を通じた化学エッチング液の拡散と、犠牲材料の分解とを同時に得るために化学エッチング液を微細構造と接触させ、その後エアギャップを得るために前記化学エッチング液を微細構造から除去するという要件を満たす。
【００１７】
本発明の好ましい第１実施方法によると、非透過性膜は単一の材料から成り、その場合前記材料は、好ましくはケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ケイ素−炭素結合を過半数含み、前記材料中の酸素が原子数で３０％を超えない程度にケイ素−酸素結合を含む。
【００１８】
特に、そのような膜は、膜に含まれるケイ素−酸素結合を選択的に分解する（すなわちその他の結合及び特にケイ素−炭素結合、ケイ素−水素結合、炭素−水素結合に影響を与えない）性質を有する化学エッチング液の作用により透過性へ転換され得、膜の全厚さにわたって開孔が得られる。これは、特にフッ化水素酸水溶液の場合である。
【００１９】
前述及び後述の記載において、材料中のケイ素元素によって形成される結合の５０％超がケイ素−炭素結合である場合、その材料はケイ素−炭素結合を過半数含むとみなされる。
【００２０】
本発明によると、材料はケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型又はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）であることが好ましい。
【００２１】
前記型の材料からなる膜は、特にＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）法によって形成され得る。
【００２２】
ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型の膜を得るために、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体又は酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体とを含むプラズマを使用することが好ましく、ＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型の膜を得るためには、窒素単体又は窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなる第３前駆体を前記プラズマに加えることが好ましい。
【００２３】
例として、第１前駆体は、ジメチルシラン、トリメチルシラン、又はテトラメチルシランなどのアルキルシランであってよく、第２前駆体は、酸素又は二酸化炭素であってよく、第３前駆体は、窒素又はアンモニアであってよい。
【００２４】
いかなる場合においても、プラズマのそれぞれの前駆体の比率は、膜中の酸素原子の濃度が３０％未満となるように適切に選択する。
【００２５】
変形例として、例えばジエトキシメチルシラン又はオクタメチルシクロテトラシロキサンなどの、ケイ素と、炭素と、水素と、酸素とからなるが酸素含有量が３０原子％以下である単一の前駆体のみを含むプラズマを使用して、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型の膜を得ることも可能である。同様に、前記前駆体を窒素単体又は窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなるもう一つの前駆体と共に使用することでＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型の膜を得ることも可能である。
【００２６】
本発明によると、プラズマは水素及び／又はアルゴンのような一種以上の不活性キャリアガスをさらに含んでよい。
【００２７】
ＰＥＣＶＤ法による非透過性膜の形成は、容量結合リアクターにおいて実施され得る。実施パラメータは、励起周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１００から９００Ｗ、温度１００から４５０℃、圧力１から１０ｔｏｒｒ（０．１３３から１．３３ｋＰａ）、前駆体流量１から１００００ｃｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。
【００２８】
この工程の後、膜の特性及び特に酸素の原子濃度は、赤外透過分光法などの組成分析によってチェックされてよい。
【００２９】
本発明のもう一つの好ましい実施方法によると、非透過性膜は、化学エッチング液に耐性を有する第１材料を少なくとも含み、前記第１材料の中に少なくとも前記化学エッチング液の拡散によって分解可能である第２材料が分散されたマトリックスから成る。
【００３０】
この場合第１材料は、ケイ素と、炭素と、水素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、酸素を含まない材料であることが好ましい。
【００３１】
第１材料はＳｉｖＣｗＨｙ型（ｖ、ｗ、ｙはそれぞれ０以外）であればさらによく、特にトリメチルシラン／ヘリウム型又はシラン／メタン型の前駆体の対を使用してＰＥＣＶＤ法によって高密度で製造されることが現在理解されている。
【００３２】
第２材料に関しては酸化ケイ素であることが好ましく、マイクロエレクトロニクスにおいて最もよく使用されている犠牲材料の一つである。
【００３３】
本発明によると、酸化ケイ素は少なくともマトリックスの一表面から別の表面に延びるナノワイヤである貫通ナノワイヤの形態でマトリックス中に存在することが好ましく、ナノワイヤが化学エッチング液で分解されることにより前記マトリックスの一表面から別の表面へと延びる拡散チャネルが形成される効果を有する。これらの酸化ケイ素ナノワイヤの直径は数ｎｍから数十ｎｍであることが好ましく、２ｎｍから１０ｎｍであればさらによい。
【００３４】
酸化ケイ素ナノワイヤはさまざまな方法で形成してよく、特にＣＶＤ法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）、ＣＣＶＤ法（ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：触媒化学気相成長法）によっても知られている触媒熱分解法、又はゾルゲル法があげられる。
【００３５】
しかし、本発明においてこれらのナノワイヤはゾルゲル法で形成することが好ましい。その後、得られたナノワイヤの周りにＰＥＣＶＤ法でマトリックスが形成されることが好ましい。特に、前記技術は低圧での堆積が可能であり、ナノワイヤは、その全長にわたってマトリックスを構成する一つ又は複数の材料で被覆され得るため、ナノワイヤの端部がマトリックス中に含まれず化学物質と接触できるようにするために、堆積時間の調節には注意を払わなければならないことが理解されている。
【００３６】
変形例として、酸化ケイ素は例えばＰＥＣＶＤ法又はスピンコート法による孔形成法を使用してマトリックス中に含有物の形態で存在してもよい。
【００３７】
本発明の実施方法がいかなるものであっても、非透過性膜の厚さの範囲が１０ｎｍから１０μｍであることが好ましく、１００ｎｍから１μｍであればさらによい。
【００３８】
さらに、犠牲材料が酸化ケイ素であり、化学エッチング液がフッ化水素酸を含む流体であることが好ましい。
【００３９】
本発明によると、前記流体は例えば１又は数％（ｖ／ｖ）のＨＦを含んだフッ化水素酸水溶液又は有機フッ化水素酸溶液であることが好ましく、その場合段階ｂ）は単に微細構造体をこの溶液に浸漬するのみで実施することが可能である。
【００４０】
しかし、前記流体は、純気体であるか窒素などのキャリアガスとの混合気体であるかにかかわらず気体フッ化水素酸、または例えば比率１／１００（ｖ／ｖ）のフッ化水素酸と超臨界二酸化炭素との混合物であってもよい。
【００４１】
段階ｃ）に関して言えば、この段階は通常の方法で実施してよく、つまり純水に浸漬し、次いで例えば１００℃で３０分間乾燥してよい。
【００４２】
本発明の方法は多数の利点を有し、特に前述の透過性膜を組み込むことによって生じる全ての問題を解決する。
【００４３】
本発明のその他の特性及び利点は、本発明による方法の実施例に関する以下の説明を読むことでより明確になるであろう。
【００４４】
もちろんこれらの例は、単に本発明の主題を説明する目的で示したものであり、本主題の制限要因となるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】図１Ａは、既に解説したように、集積回路の相互接続構造の場合における従来技術によるエアギャップの製造方法を概略的に示した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、既に解説したように、集積回路の相互接続構造の場合における従来技術によるエアギャップの製造方法を概略的に示した図である。
【図２Ａ】図２Ａは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第１実施例を概略的に示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第１実施例を概略的に示した図である。
【図３Ａ】図３Ａは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第２実施例を概略的に示した図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第２実施例を概略的に示した図である。
【００４６】
明確にするために、これらの図に示した構造の多様な構成要素の寸法は、実際の寸法と比例するものではない。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４７】
初めに、集積回路の相互接続構造においてエアギャップを製造するための本発明の方法の第１実施例を概略的に示した図２Ａ及び２Ｂについて説明する。
【００４８】
この例において、犠牲材料は酸化ケイ素であり、非透過性膜はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ膜（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）であり酸素含有量１０原子％程度、厚さ２００ｎｍである。
【００４９】
第１に、図２Ａに示したＳｉＯ２で充填された空洞２５を備える構造が形成される。
【００５０】
第１階層の相互接続を一般的にシリコンからなる適当な半導体基板上に形成し、前記相互接続は一般的に銅からなる金属ライン２２ａと２２ｂとを備え、第１ＳｉＯ２層２１に埋め込まれる。前記第１階層の相互接続は、例えば以下のような従来の方法で形成される。
基板にＳｉＯ２層を堆積し、
リソグラフィー技法によりハードマスクを使用してＳｉＯ２層に相互接続パターンを画定し、
基板２０が露出するまでマスクを通じてＳｉＯ２層２１をエッチングし、
エッチングしたパターンに金属ライン２２ａと２２ｂとを形成する。
【００５１】
次に、前記第１階層の相互接続上に、テトラメチルシランと、酸素と、アンモニアと、ヘリウムとを使用してＰＥＣＶＤ法で非透過性膜２３を蒸着する。蒸着は、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社のＣｅｎｔｕｒａ（登録商標）ＤｘＺ型２００ｍｍの容量結合ＰＥＣＶＤ蒸着チャンバの一つにおいて、以下の実施パラメータを使用して実施する。
励起周波数：１３．５６ＭＨｚ
作動圧力：３ｔｏｒｒ（０．４ｋＰａ）
電力：３１０Ｗ
蒸着温度：３５０℃
テトラメチルシラン流量：８０ｃｍ３／ｍｉｎ
酸素流量：１０ｃｍ３／ｍｉｎ
アンモニア流量：１６０ｃｍ３／ｍｉｎ
ヘリウム流量：２００ｃｍ３／ｍｉｎ
蒸着時間：１分
【００５２】
蒸着後、第２ＳｉＯ２層２１’に埋め込まれた金属ライン２２ｃと２２ｄとを備えた第２階層の相互接続をここでも従来の方法で膜２３上に形成し、これらのラインはビア２４を介して金属ライン２２ａ及び２２ｂとそれぞれ接続される。
【００５３】
当然その他の階層の相互接続を形成するために同じ原理を使用することが可能であり、毎回前の階層の相互接続から膜２３と同一の非透過性膜によって分離される。
【００５４】
その後、前記構造体を１％（ｖ／ｖ）フッ化水素酸水溶液に２０分間浸漬する。これは第２階層の相互接続のＳｉＯ２層２１’を分解する効果を有し、含まれているＳｉ−Ｏ結合を選択的に分解することで膜２３を透過性にし、その後第１階層の相互接続のＳｉＯ２層２１を分解する。フッ化水素酸処理時間は膜２１の厚さにより（１０ｎｍにつき約１分）決定され、膜２３のＳｉ−Ｏ結合を分解するためにさらに５分の処理時間を加える。
【００５５】
フッ化水素酸溶液から構造体を取り出した後、純水に浸漬し１００℃で３０分間乾燥させる。
【００５６】
上記のようにして図２Ｂに示した構造が得られ、空洞２５は空気で充填されている。
【実施例２】
【００５７】
次に、集積回路の相互接続構造においてエアギャップを製造するための本発明の方法であり、構造に組み込まれた非透過性膜の性質のみ第１実施例と異なる第２実施例を概略的に示した図３Ａ及び３Ｂについて説明する。
【００５８】
第２実施例において特に、非透過性膜３３は水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）マトリックスからなり、厚さ２００ｎｍを有し、ＳｉＯ２貫通ナノワイヤが分散されている。
【００５９】
前記膜を得るために、まず第１階層の相互接続構造上にＳｉＯ２ナノワイヤを形成する。
【００６０】
ＳｉＯ２ナノワイヤを形成するために、第１の溶液はＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）５２ｍｌをエタノール１１５ｍＬに徐々に加えることで調製し、第２の溶液はエタノール１１５ｍＬを水１８ｍＬ及び塩酸０．２７ｍＬと混合することで調製する。その後、第２の溶液を第１の溶液に加える。得られる混合液を、第１階層の相互接続上にスピンコートし、これを加熱チャンバ（２００℃）に１２時間配置する。
【００６１】
次に、ＰＥＣＶＤ法でトリメチルシラン及びヘリウムを使用し、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社のＣｅｎｔｕｒａ（登録商標）５２００ＤｘＺ型の容量結合リアクターにおいて、以下の実施パラメータを使用して、上記のように得られるＳｉＯ２ナノワイヤの周囲にＳｉｖＣｗＨｙマトリックスを形成させる。
励起周波数：１３．５６ＭＨｚ
作動圧力：４ｔｏｒｒ（５３３Ｐａ）
電力：２５０Ｗ
蒸着温度：３５０−４００℃
トリメチルシラン流量：３５０ｃｍ３／ｍｉｎ
ヘリウム流量：４９００ｃｍ３／ｍｉｎ
蒸着時間：８分
【００６２】
このように形成された膜に、コロイダルシリカ粒子の塩基性（ｐＨ８）水性懸濁液によって、回転速度８０ｒｐｍ、圧力２ｐｓｉ（１３．７８９ｋＰａ）のプレートを使用して１０秒間化学機械研磨を行う。
【００６３】
実施例１のように図３Ａで示した空洞３５がＳｉＯ２で充填された構造をエアギャップ（図３Ｂ）に転換させるためには、以下の段階が必要である。
構造体を１％（ｖ／ｖ）フッ化水素酸水溶液に２０分間浸漬する。これは第２階層の相互接続のＳｉＯ２層３１’を分解する効果を有し、Ｓｉ−Ｏ２ナノワイヤを選択的に分解し、拡散貫通チャネル（図３Ｂの３６参照）を形成することで膜３３を透過性にし、最終的に第１階層の相互接続のＳｉＯ２層３１を分解する。
フッ化水素酸溶液から構造体を取り出した後、純水に浸漬しその後１００℃で３０分間乾燥させる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０ 基板
１１ 第１犠牲材料層
１１’ 第２犠牲材料層
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 金属ライン
１３ 透過性膜
１４、２４ 金属バイアス
１５、２５、３５ 空洞
２１ 第１ＳｉＯ２層
２１’ 第２ＳｉＯ２層
２３、３３ 非透過性膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造にエアギャップを製造する方法に関する。
【０００２】
前述及び後述の記載において、“エアギャップ”という用語は、空気、空気以外の気体、特にアルゴンなどの不活性ガスで充填され得る空洞または真空であり得る空洞を意味する目的で使用される。
【０００３】
本発明は特に、集積回路のエアギャップ相互接続構造の製造において使用され得る。しかし、例えばＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：ＢＡＷ）型の共振空洞を有するＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）、またはマイクロ電池など、他のタイプのエアギャップ微細構造の製造にも有用であり得る。
【背景技術】
【０００４】
マイクロエレクトロニクス又はマイクロテクノロジーにおける装置の最先端の製造方法には、エアギャップの形成が必要である。
【０００５】
現在エアギャップを形成する手法の一つに、例えばフッ化水素酸などの化学エッチング液による、一般的に酸化ケイ素などの犠牲材料の分解があり、前記化学エッチング液は犠牲材料に到達するために膜を透過しなければならない。
【０００６】
二階層の相互接続を有する集積回路の場合において前記手法を用いたエアギャップの製造例が図１Ａ及び１Ｂに概略的に示されている。
【０００７】
図１Ａにエアギャップが形成される以前の構造が示され、前記構造は、
基板１０と、
前記基板を被覆し、一般的に銅で成る金属ライン１２ａ及び１２ｂが埋め込まれている第１犠牲材料層１１と、
層１１と、金属ライン１２ａ及び１２ｂとを被覆し、基板１０及び前記金属ラインと共に犠牲材料で充填された空洞１５を画定する透過性膜１３と、
透過性膜１３を被覆し、金属ライン１２ｃ及び１２ｄが埋め込まれ、前記ラインが膜１３の厚さを貫通する金属ビア１４によって金属ライン１２ａと１２ｂとそれぞれ接触している第２犠牲材料層１１’と、
を備える。
【０００８】
犠牲材料を分解する物質を図１Ａに太い矢印で象徴的に示した方向から構造と接触させることで、第２犠牲材料層１１’が分解され、エッチング液が透過性膜１３を通じて拡散した後第１犠牲材料層１１が分解される。図１Ｂに図示したように、当初犠牲材料で充填されていた空洞１５をエアギャップにするためにその後必要な工程は、例えば超臨界二酸化炭素を使用して構造から化学エッチング液を（構造が含む分解により生じた残留物と共に）除去するだけである。
【０００９】
前記膜は、化学エッチング液を透過させることができる能力に加えて、以下の非常に厳密な仕様を満たさなければならない。
膜自体が化学エッチング液に対して耐性を有さなければならない。
膜が組み込まれる構造を形成するために利用するさまざまな方法および処理（金属化処理、化学機械研磨処理、熱アニーリング処理等）に適合しなければならず、特に４００℃に達し得る温度において安定でなければならない。
構造のフレームワークの一部を形成するため、十分な機械的特性を有さなければならない。
集積回路の相互接続構造の場合、最大でも４．０の低誘電率を有さなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在使用されている透過性膜は、一般的にポリマー膜である。
【００１１】
しかし、多くの問題を引き起こさずに微細構造、特に集積回路のエアギャップ相互接続構造へポリマー膜を組み込むことは不可能である。
【００１２】
これは膜の透過性によるものであり、微細構造の製造、特に金属ラインを製造するために必要とされる金属のエッチング、ストリッピング、洗浄、堆積処理の間に使用される多様な化学物質に浸潤され得るため、膜は脆化され、分解される深刻なリスクを負い得る。
【００１３】
さらに、これらのポリマー型の膜は、機械的強度が十分でなく、化学機械研磨などの研磨工程の間に問題が発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、化学エッチング液の膜を通じた拡散による犠牲材料の分解を含む、微細構造中に少なくとも一つのエアギャップを形成する方法を提供することで、上記問題を実際に解決する。前記方法は、
ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップを備えた微細構造を提供し、前記ギャップは、非透過性膜であるが、犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜によりその表面の少なくとも一部分が覆われ画定される段階と、
ｂ）膜を透過性へと変形させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる段階と、
ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、それによってエアギャップが得られ、前記化学エッチング液はフッ化水素酸又は場合によりフッ化水素酸との混合物としての、フッ化アンモニウムを含む流体である段階と、
を含む。
【００１５】
従って本発明によると、微細構造に組み込まれる膜は、非透過性であるが化学エッチング液の作用後透過性へと転換し得る膜であり、前記化学エッチング液は犠牲材料を分解するために犠牲材料上に作用することも可能である。
【００１６】
従って、非透過性膜の透過性膜への転換と、前記膜を通じた化学エッチング液の拡散と、犠牲材料の分解とを同時に得るために化学エッチング液を微細構造と接触させ、その後エアギャップを得るために前記化学エッチング液を微細構造から除去するという要件を満たす。
【００１７】
本発明の好ましい第１実施方法によると、非透過性膜は単一の材料から成り、その場合前記材料は、好ましくはケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ケイ素−炭素結合を過半数含み、前記材料中の酸素が原子数で３０％を超えない程度にケイ素−酸素結合を含む。
【００１８】
特に、そのような膜は、膜に含まれるケイ素−酸素結合を選択的に分解する（すなわちその他の結合及び特にケイ素−炭素結合、ケイ素−水素結合、炭素−水素結合に影響を与えない）性質を有する化学エッチング液の作用により透過性へ転換され得、膜の全厚さにわたって開孔が得られる。これは、特にフッ化水素酸水溶液の場合である。
【００１９】
前述及び後述の記載において、材料中のケイ素元素によって形成される結合の５０％超がケイ素−炭素結合である場合、その材料はケイ素−炭素結合を過半数含むとみなされる。
【００２０】
本発明によると、材料はケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型又はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）であることが好ましい。
【００２１】
前記型の材料からなる膜は、特にＰＥＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）法によって形成され得る。
【００２２】
ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型の膜を得るために、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体又は酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体とを含むプラズマを使用することが好ましく、ＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型の膜を得るためには、窒素単体又は窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなる第３前駆体を前記プラズマに加えることが好ましい。
【００２３】
例として、第１前駆体は、ジメチルシラン、トリメチルシラン、又はテトラメチルシランなどのアルキルシランであってよく、第２前駆体は、酸素又は二酸化炭素であってよく、第３前駆体は、窒素又はアンモニアであってよい。
【００２４】
いかなる場合においても、プラズマのそれぞれの前駆体の比率は、膜中の酸素原子の濃度が３０％未満となるように適切に選択する。
【００２５】
変形例として、例えばジエトキシメチルシラン又はオクタメチルシクロテトラシロキサンなどの、ケイ素と、炭素と、水素と、酸素とからなるが酸素含有量が３０原子％以下である単一の前駆体のみを含むプラズマを使用して、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型の膜を得ることも可能である。同様に、前記前駆体を窒素単体又は窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなるもう一つの前駆体と共に使用することでＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型の膜を得ることも可能である。
【００２６】
本発明によると、プラズマは水素及び／又はアルゴンのような一種以上の不活性キャリアガスをさらに含んでよい。
【００２７】
ＰＥＣＶＤ法による非透過性膜の形成は、容量結合リアクターにおいて実施され得る。実施パラメータは、励起周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１００から９００Ｗ、温度１００から４５０℃、圧力１から１０ｔｏｒｒ（０．１３３から１．３３ｋＰａ）、前駆体流量１から１００００ｃｍ３／ｍｉｎであることが好ましい。
【００２８】
この工程の後、膜の特性及び特に酸素の原子濃度は、赤外透過分光法などの組成分析によってチェックされてよい。
【００２９】
本発明のもう一つの好ましい実施方法によると、非透過性膜は、化学エッチング液に耐性を有する第１材料を少なくとも含み、前記第１材料の中に少なくとも前記化学エッチング液の拡散によって分解可能である第２材料が分散されたマトリックスから成る。
【００３０】
この場合第１材料は、ケイ素と、炭素と、水素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、酸素を含まない材料であることが好ましい。
【００３１】
第１材料はＳｉｖＣｗＨｙ型（ｖ、ｗ、ｙはそれぞれ０以外）であればさらによく、特にトリメチルシラン／ヘリウム型又はシラン／メタン型の前駆体の対を使用してＰＥＣＶＤ法によって高密度で製造されることが現在理解されている。
【００３２】
第２材料に関しては酸化ケイ素であることが好ましく、マイクロエレクトロニクスにおいて最もよく使用されている犠牲材料の一つである。
【００３３】
本発明によると、酸化ケイ素は少なくともマトリックスの一表面から別の表面に延びるナノワイヤである貫通ナノワイヤの形態でマトリックス中に存在することが好ましく、ナノワイヤが化学エッチング液で分解されることにより前記マトリックスの一表面から別の表面へと延びる拡散チャネルが形成される効果を有する。これらの酸化ケイ素ナノワイヤの直径は数ｎｍから数十ｎｍであることが好ましく、２ｎｍから１０ｎｍであればさらによい。
【００３４】
酸化ケイ素ナノワイヤはさまざまな方法で形成してよく、特にＣＶＤ法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長法）、ＣＣＶＤ法（ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：触媒化学気相成長法）によっても知られている触媒熱分解法、又はゾルゲル法があげられる。
【００３５】
しかし、本発明においてこれらのナノワイヤはゾルゲル法で形成することが好ましい。その後、得られたナノワイヤの周りにＰＥＣＶＤ法でマトリックスが形成されることが好ましい。特に、前記技術は低圧での堆積が可能であり、ナノワイヤは、その全長にわたってマトリックスを構成する一つ又は複数の材料で被覆され得るため、ナノワイヤの端部がマトリックス中に含まれず化学物質と接触できるようにするために、堆積時間の調節には注意を払わなければならないことが理解されている。
【００３６】
変形例として、酸化ケイ素は例えばＰＥＣＶＤ法又はスピンコート法による孔形成法を使用してマトリックス中に含有物の形態で存在してもよい。
【００３７】
本発明の実施方法がいかなるものであっても、非透過性膜の厚さの範囲が１０ｎｍから１０μｍであることが好ましく、１００ｎｍから１μｍであればさらによい。
【００３８】
さらに、犠牲材料が酸化ケイ素であり、化学エッチング液がフッ化水素酸を含む流体であることが好ましい。
【００３９】
本発明によると、前記流体は例えば１又は数％（ｖ／ｖ）のＨＦを含んだフッ化水素酸水溶液又は有機フッ化水素酸溶液であることが好ましく、その場合段階ｂ）は単に微細構造体をこの溶液に浸漬するのみで実施することが可能である。
【００４０】
しかし、前記流体は、純気体であるか窒素などのキャリアガスとの混合気体であるかにかかわらず気体フッ化水素酸、または例えば比率１／１００（ｖ／ｖ）のフッ化水素酸と超臨界二酸化炭素との混合物であってもよい。
【００４１】
段階ｃ）に関して言えば、この段階は通常の方法で実施してよく、つまり純水に浸漬し、次いで例えば１００℃で３０分間乾燥してよい。
【００４２】
本発明の方法は多数の利点を有し、特に前述の透過性膜を組み込むことによって生じる全ての問題を解決する。
【００４３】
本発明のその他の特性及び利点は、本発明による方法の実施例に関する以下の説明を読むことでより明確になるであろう。
【００４４】
もちろんこれらの例は、単に本発明の主題を説明する目的で示したものであり、本主題の制限要因となるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】図１Ａは、既に解説したように、集積回路の相互接続構造の場合における従来技術によるエアギャップの製造方法を概略的に示した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、既に解説したように、集積回路の相互接続構造の場合における従来技術によるエアギャップの製造方法を概略的に示した図である。
【図２Ａ】図２Ａは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第１実施例を概略的に示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第１実施例を概略的に示した図である。
【図３Ａ】図３Ａは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第２実施例を概略的に示した図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、集積回路の相互接続構造の場合における本発明によるエアギャップの製造方法の第２実施例を概略的に示した図である。
【００４６】
明確にするために、これらの図に示した構造の多様な構成要素の寸法は、実際の寸法と比例するものではない。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４７】
初めに、集積回路の相互接続構造においてエアギャップを製造するための本発明の方法の第１実施例を概略的に示した図２Ａ及び２Ｂについて説明する。
【００４８】
この例において、犠牲材料は酸化ケイ素であり、非透過性膜はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ膜（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）であり酸素含有量１０原子％程度、厚さ２００ｎｍである。
【００４９】
第１に、図２Ａに示したＳｉＯ２で充填された空洞２５を備える構造が形成される。
【００５０】
第１階層の相互接続を一般的にシリコンからなる適当な半導体基板上に形成し、前記相互接続は一般的に銅からなる金属ライン２２ａと２２ｂとを備え、第１ＳｉＯ２層２１に埋め込まれる。前記第１階層の相互接続は、例えば以下のような従来の方法で形成される。
基板にＳｉＯ２層を堆積し、
リソグラフィー技法によりハードマスクを使用してＳｉＯ２層に相互接続パターンを画定し、
基板２０が露出するまでマスクを通じてＳｉＯ２層２１をエッチングし、
エッチングしたパターンに金属ライン２２ａと２２ｂとを形成する。
【００５１】
次に、前記第１階層の相互接続上に、テトラメチルシランと、酸素と、アンモニアと、ヘリウムとを使用してＰＥＣＶＤ法で非透過性膜２３を蒸着する。蒸着は、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社のＣｅｎｔｕｒａ（登録商標）ＤｘＺ型２００ｍｍの容量結合ＰＥＣＶＤ蒸着チャンバの一つにおいて、以下の実施パラメータを使用して実施する。
励起周波数：１３．５６ＭＨｚ
作動圧力：３ｔｏｒｒ（０．４ｋＰａ）
電力：３１０Ｗ
蒸着温度：３５０℃
テトラメチルシラン流量：８０ｃｍ３／ｍｉｎ
酸素流量：１０ｃｍ３／ｍｉｎ
アンモニア流量：１６０ｃｍ３／ｍｉｎ
ヘリウム流量：２００ｃｍ３／ｍｉｎ
蒸着時間：１分
【００５２】
蒸着後、第２ＳｉＯ２層２１’に埋め込まれた金属ライン２２ｃと２２ｄとを備えた第２階層の相互接続をここでも従来の方法で膜２３上に形成し、これらのラインはビア２４を介して金属ライン２２ａ及び２２ｂとそれぞれ接続される。
【００５３】
当然その他の階層の相互接続を形成するために同じ原理を使用することが可能であり、毎回前の階層の相互接続から膜２３と同一の非透過性膜によって分離される。
【００５４】
その後、前記構造体を１％（ｖ／ｖ）フッ化水素酸水溶液に２０分間浸漬する。これは第２階層の相互接続のＳｉＯ２層２１’を分解する効果を有し、含まれているＳｉ−Ｏ結合を選択的に分解することで膜２３を透過性にし、その後第１階層の相互接続のＳｉＯ２層２１を分解する。フッ化水素酸処理時間は膜２１の厚さにより（１０ｎｍにつき約１分）決定され、膜２３のＳｉ−Ｏ結合を分解するためにさらに５分の処理時間を加える。
【００５５】
フッ化水素酸溶液から構造体を取り出した後、純水に浸漬し１００℃で３０分間乾燥させる。
【００５６】
上記のようにして図２Ｂに示した構造が得られ、空洞２５は空気で充填されている。
【実施例２】
【００５７】
次に、集積回路の相互接続構造においてエアギャップを製造するための本発明の方法であり、構造に組み込まれた非透過性膜の性質のみ第１実施例と異なる第２実施例を概略的に示した図３Ａ及び３Ｂについて説明する。
【００５８】
第２実施例において特に、非透過性膜３３は水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）マトリックスからなり、厚さ２００ｎｍを有し、ＳｉＯ２貫通ナノワイヤが分散されている。
【００５９】
前記膜を得るために、まず第１階層の相互接続構造上にＳｉＯ２ナノワイヤを形成する。
【００６０】
ＳｉＯ２ナノワイヤを形成するために、第１の溶液はＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）５２ｍｌをエタノール１１５ｍＬに徐々に加えることで調製し、第２の溶液はエタノール１１５ｍＬを水１８ｍＬ及び塩酸０．２７ｍＬと混合することで調製する。その後、第２の溶液を第１の溶液に加える。得られる混合液を、第１階層の相互接続上にスピンコートし、これを加熱チャンバ（２００℃）に１２時間配置する。
【００６１】
次に、ＰＥＣＶＤ法でトリメチルシラン及びヘリウムを使用し、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社のＣｅｎｔｕｒａ（登録商標）５２００ＤｘＺ型の容量結合リアクターにおいて、以下の実施パラメータを使用して、上記のように得られるＳｉＯ２ナノワイヤの周囲にＳｉｖＣｗＨｙマトリックスを形成させる。
励起周波数：１３．５６ＭＨｚ
作動圧力：４ｔｏｒｒ（５３３Ｐａ）
電力：２５０Ｗ
蒸着温度：３５０−４００℃
トリメチルシラン流量：３５０ｃｍ３／ｍｉｎ
ヘリウム流量：４９００ｃｍ３／ｍｉｎ
蒸着時間：８分
【００６２】
このように形成された膜に、コロイダルシリカ粒子の塩基性（ｐＨ８）水性懸濁液によって、回転速度８０ｒｐｍ、圧力２ｐｓｉ（１３．７８９ｋＰａ）のプレートを使用して１０秒間化学機械研磨を行う。
【００６３】
実施例１のように図３Ａで示した空洞３５がＳｉＯ２で充填された構造をエアギャップ（図３Ｂ）に転換させるためには、以下の段階が必要である。
構造体を１％（ｖ／ｖ）フッ化水素酸水溶液に２０分間浸漬する。これは第２階層の相互接続のＳｉＯ２層３１’を分解する効果を有し、Ｓｉ−Ｏ２ナノワイヤを選択的に分解し、拡散貫通チャネル（図３Ｂの３６参照）を形成することで膜３３を透過性にし、最終的に第１階層の相互接続のＳｉＯ２層３１を分解する。
フッ化水素酸溶液から構造体を取り出した後、純水に浸漬しその後１００℃で３０分間乾燥させる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０ 基板
１１ 第１犠牲材料層
１１’ 第２犠牲材料層
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 金属ライン
１３ 透過性膜
１４、２４ 金属バイアス
１５、２５、３５ 空洞
２１ 第１ＳｉＯ２層
２１’ 第２ＳｉＯ２層
２３、３３ 非透過性膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学エッチング液の膜を通じた拡散による犠牲材料の分解を含む、微細構造中に少なくとも一つのエアギャップ（２５，３５）を形成する方法であり、前記方法は、
ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップ（２５，３５）を備えた微細構造を提供し、前記ギャップは非透過性膜（２３，３３）であるが犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜によりその表面の少なくとも一部分を覆われ画定される段階と、
ｂ）膜を透過性へと転換させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる段階と、
ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、それによってエアギャップが得られ、前記化学エッチング液はフッ化水素酸及び／又はフッ化アンモニウムを含む流体である段階と、
を含む。
【請求項２】
非透過性膜が単一の材料から成る請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料が、ケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ケイ素−炭素結合を過半数含み、前記材料中の酸素が原子数で３０％を超えない程度にケイ素−酸素結合を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記材料が、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型又はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
非透過性膜をプラズマ化学気相成長法で形成する請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
非透過性膜がＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型であり、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体又は酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体と、を含むプラズマを使用して形成する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１前駆体がアルキルシランであり、第２前駆体が酸素又は二酸化炭素である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
膜がＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型であり、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体または酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体と、窒素単独または窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなる第３前駆体と、を含むプラズマを使用して形成する請求項５に記載の方法。
【請求項９】
第１前駆体がアルキルシランであり、第２前駆体が酸素又は二酸化炭素であり、第３前駆体が窒素又はアンモニアである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
非透過性膜が化学エッチング液に耐性を有する第１材料を少なくとも含み、前記第１材料の中に少なくとも前記化学エッチング液により分解可能な第２材料が分散された請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１材料がケイ素と、炭素と、水素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、酸素を含まない請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１材料がＳｉｖＣｗＨｙ型（ｖ、ｗ、ｙはそれぞれ０以外）である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２材料が酸化ケイ素である請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
マトリックス中の酸化ケイ素が貫通ナノワイヤの形態で存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
酸化ケイ素ナノワイヤをゾルゲル法で形成する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
マトリックス中の酸化ケイ素が含有物の形態で存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
犠牲材料が酸化ケイ素である請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
化学エッチング液がフッ化水素酸を含む流体である請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
フッ化水素酸を含む流体がフッ化水素酸水溶液又は有機フッ化水素酸溶液、気体フッ化水素酸、気体フッ化水素酸とキャリアガスとの混合物、又はフッ化水素酸と超臨界二酸化炭素との混合物であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
微細構造が集積回路の相互接続構造であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
化学エッチング液の膜を通じた拡散による犠牲材料の分解を含む、微細構造中に少なくとも一つのエアギャップ（２５，３５）を形成する方法であり、前記方法は、
ａ）犠牲材料で充填された少なくとも一つのギャップ（２５，３５）を備えた微細構造を提供し、前記ギャップは非透過性膜（２３，３３）であるが犠牲材料を分解する性質を有する化学エッチング液の作用により透過性膜へと転換し得る膜によりその表面の少なくとも一部分を覆われ画定される段階と、
ｂ）膜を透過性へと転換させ犠牲材料を分解するために前記化学エッチング液と微細構造とを接触させる段階と、
ｃ）微細構造から化学エッチング液を除去し、それによってエアギャップが得られ、前記化学エッチング液はフッ化水素酸及び／又はフッ化アンモニウムを含む流体である段階と、
を含む。
【請求項２】
非透過性膜が単一の材料から成る請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料が、ケイ素と、炭素と、水素と、酸素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、ケイ素−炭素結合を過半数含み、前記材料中の酸素が原子数で３０％を超えない程度にケイ素−酸素結合を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記材料が、ＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型又はＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型（ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ０以外）である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
非透過性膜をプラズマ化学気相成長法で形成する請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
非透過性膜がＳｉｖＣｗＨｙＯｚ型であり、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体又は酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体と、を含むプラズマを使用して形成する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１前駆体がアルキルシランであり、第２前駆体が酸素又は二酸化炭素である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
膜がＳｉｖＣｗＮｘＨｙＯｚ型であり、酸素を含まない第１有機ケイ素前駆体と、酸素単体または酸素と炭素及び／又は水素との混合物からなる第２前駆体と、窒素単独または窒素と水素及び／又は炭素との混合物からなる第３前駆体と、を含むプラズマを使用して形成する請求項５に記載の方法。
【請求項９】
第１前駆体がアルキルシランであり、第２前駆体が酸素又は二酸化炭素であり、第３前駆体が窒素又はアンモニアである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
非透過性膜が化学エッチング液に耐性を有する第１材料を少なくとも含み、前記第１材料の中に少なくとも前記化学エッチング液により分解可能な第２材料が分散された請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１材料がケイ素と、炭素と、水素と、場合により窒素及び／又はフッ素とを含み、酸素を含まない請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１材料がＳｉｖＣｗＨｙ型（ｖ、ｗ、ｙはそれぞれ０以外）である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２材料が酸化ケイ素である請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
マトリックス中の酸化ケイ素が貫通ナノワイヤの形態で存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
酸化ケイ素ナノワイヤをゾルゲル法で形成する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
マトリックス中の酸化ケイ素が含有物の形態で存在する請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
犠牲材料が酸化ケイ素である請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
化学エッチング液がフッ化水素酸を含む流体である請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
フッ化水素酸を含む流体がフッ化水素酸水溶液又は有機フッ化水素酸溶液、気体フッ化水素酸、気体フッ化水素酸とキャリアガスとの混合物、又はフッ化水素酸と超臨界二酸化炭素との混合物であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
微細構造が集積回路の相互接続構造であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【公開番号】特開２００９−１８８３９８（Ｐ２００９−１８８３９８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００９−７０１１（Ｐ２００９−７０１１）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５９００００５１４）コミツサリア タ レネルジー アトミーク (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７０１１（Ｐ２００９−７０１１）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５９００００５１４）コミツサリア タ レネルジー アトミーク (429)
【Ｆターム（参考）】
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