構(gòu)建微機(jī)械結(jié)構(gòu)??商娲?,該蝕刻可以根據(jù)表面微機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行,其 中通過(guò)施加涂層和對(duì)它們進(jìn)行選擇性蝕刻來(lái)生產(chǎn)多個(gè)層。該蝕刻法通??梢杂迷谏畹姆磻?yīng) 性離子蝕刻技術(shù)中。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明該方法可以用來(lái)生產(chǎn)用于微機(jī)電系統(tǒng)的半導(dǎo)體,例如,如以上所述的 加速傳感器、磁性記錄頭、噴墨打印機(jī)、陀螺儀以及其他的物品。
[0046] 有用于本發(fā)明的方法的某些氣體混合物是新穎的;它們也是本發(fā)明的一個(gè)方面并 且對(duì)其本身也提出了權(quán)利要求。在本發(fā)明的這個(gè)方面,術(shù)語(yǔ)"包括"也包括"由......構(gòu) 成"的含義。這些氣體混合物不含有添加的次氟酸鹽類、氟代過(guò)氧化物類和/或氟代三氧化 物,并且優(yōu)選地,這些氣體混合物實(shí)質(zhì)上不含次氟酸鹽類、氟代過(guò)氧化物類和/或氟代三氧 化物;術(shù)語(yǔ)"實(shí)質(zhì)上"表示這些化合物中任何一種按體積計(jì)小于1%的含量、并且優(yōu)選按體 積計(jì)為〇%的含量。這些氣體混合物也無(wú)含有CN鍵以及氫的化合物。
[0047] 在以下段落詳細(xì)說(shuō)明的氣體混合物(如上所述)對(duì)其本身也提出了權(quán)利要求。它 們可以處于氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或甚至是超臨界狀態(tài)。對(duì)其本身也提出了權(quán)利要求的氣體混合 物優(yōu)選以液態(tài)存在。例如,它們能以液態(tài)包含在加壓容器中,例如瓶中。當(dāng)然,取決于液體 和容器的體積,液體以上存在一定量的氣態(tài)氣氛。
[0048]這一方面的一個(gè)實(shí)施方案涉及包括元素氟和碳酰氟的混合物。根據(jù)本發(fā)明的這些 混合物優(yōu)選地包括摩爾比為從1 : 99到99 : 1的元素氟和碳酰氟。元素氟和碳酰氟的分 子比優(yōu)選等于或大于5 : 95。優(yōu)選地,它等于或小于95 : 5。優(yōu)選排除由等摩爾量的元素 氟和碳酰氟組成的混合物。
[0049]元素氟和碳酰氟的混合物可以進(jìn)一步包括氧氣、一種稀有氣體、氮?dú)?。該稀有氣體 優(yōu)先選自氦氣和氬氣,由此氬氣是尤其優(yōu)選的。這些混合物是尤其適合用于MEMS蝕刻???任選地,這些混合物還可以包括一種鈍化氣體,優(yōu)選是如上所述的一種鈍化氣體。該鈍化氣 體不應(yīng)與元素氟進(jìn)行反應(yīng);全氟代化合物是非常適合的。
[0050] 元素氟、碳酰氟和可任選的氧氣、氬氣、和/或氮?dú)庖约耙环N鈍化氣體(如果包括 它的話)的量在以上給出。
[0051] 對(duì)其本身也提出了權(quán)利要求的元素氟和碳酰氟的混合物可以處于氣態(tài),液態(tài)、固 態(tài)或甚至是超臨界狀態(tài)。該氣體混合物優(yōu)選以液態(tài)存在。例如,它們能以液態(tài)包含在加壓 瓶中。
[0052] 本發(fā)明這一方面的另一個(gè)實(shí)施方案涉及包括碳酰氟、氮?dú)夂?或一種稀有氣體、 可任選的一種鈍化氣體以及可任選的氫氣或一種釋放氫氣的氣體的混合物。優(yōu)選地,該稀 有氣體是選自氦氣和氬氣,尤其優(yōu)選地它是氬氣。
[0053] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,這些混合物由碳酰氟和氮?dú)鈽?gòu)成,或它們由碳酰氟和氬 氣構(gòu)成,并且在兩個(gè)替代方案中可任選地還包含氧氣。在僅包括碳酰氟和氮?dú)獾幕旌衔镏校?碳酰氟的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大于1%。碳酰氟的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或 小于75 %。氮?dú)獾暮堪大w積計(jì)優(yōu)選地是等于或大于25 %;優(yōu)選地它按體積計(jì)是等于或小 于99 %。在一個(gè)實(shí)施方案中,這些混合物由碳酰氟和氮?dú)饨M成。
[0054] 在包括碳酰氟和氬氣的混合物中,氬氣的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大于 10%。優(yōu)選地,它按體積計(jì)是等于或小于80%。碳酰氟的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大 于20 %;優(yōu)選地,它按體積計(jì)是等于或小于90 %。在一個(gè)實(shí)施方案中,這些混合物由碳酰氟 和氬氣組成。
[0055] 包括碳酰氟、氮?dú)夂蜌鍤獾幕旌衔锸怯绕鋬?yōu)選的。碳酰氟的含量按體積計(jì)優(yōu)選地 是等于或大于1%。它按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或小于50%。氬氣的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是 等于或大于5%。優(yōu)選地,氬氣的含量按體積計(jì)是等于或小于50% ;尤其是,氬氣的含量按 體積計(jì)是等于或小于40%。氮?dú)獾暮堪大w積計(jì)優(yōu)選地是等于或大于1%;優(yōu)選地,它按體 積計(jì)是等于或小于80%。在一個(gè)實(shí)施方案中,這些混合物由碳酰氟、氮?dú)夂蜌鍤饨M成。
[0056] 這些混合物還可以包括氧氣、氫氣、一種釋放氫氣的氣體和/或一種鈍化氣體。詳 細(xì)內(nèi)容在以上說(shuō)明。
[0057] 對(duì)其本身提出了權(quán)利要求的碳酰氟和氮?dú)夂?或一種稀有氣體以及可任選的鈍 化氣體或氫氣的混合物可以處于氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或甚至是超臨界狀態(tài)。該氣體混合物優(yōu)選 以液態(tài)存在。例如,它們能以液態(tài)包含在加壓瓶中。
[0058] 本發(fā)明的混合物適合于例如,進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法,而且還適合于其他的蝕刻 方法,例如,用于生產(chǎn)半導(dǎo)體、用于平板顯示器的生產(chǎn)或用于晶片清洗。
[0059] 本發(fā)明這一方面的又另一個(gè)實(shí)施方案涉及包括碳酰氟和一種鈍化氣體、以及可任 選的還有氮?dú)狻⒁环N稀有氣體和/或一種釋放氫氣的氣體的混合物。這些混合物適合于同 時(shí)蝕刻和鈍化。氬氣的存在是非常優(yōu)選的。
[0060] 在包括碳酰氟、鈍化劑、氬氣和可任選的氮?dú)狻錃饣蛞环N釋放氫氣的氣體的混合 物中,碳酰氟的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大于15%,非常優(yōu)選地按體積計(jì)等于或大于 20%。優(yōu)選地,它按體積計(jì)是等于或小于60%。鈍化劑的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大 于10%,非常優(yōu)選地按體積計(jì)等于或大于15%。鈍化氣體的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或 小于50 %,非常優(yōu)選地按體積計(jì)等于或小于45 %。氬氣的含量按體積計(jì)優(yōu)選地是等于或大 于20%,非常優(yōu)選地按體積計(jì)等于或大于25%。優(yōu)選地,氬氣的含量按體積計(jì)是等于或小 于50 %,非常優(yōu)選地按體積計(jì)等于或小于40 %。如果包括氮?dú)?,其含量?jī)?yōu)選地按體積計(jì)是 在1%到10%的范圍內(nèi)。如果包括氫氣或一種釋放氫氣的氣體,其含量按體積計(jì)優(yōu)選地是 等于或大于2%。優(yōu)選地,它按體積計(jì)是等于或小于15%。
[0061] 優(yōu)選地,術(shù)語(yǔ)"鈍化氣體"表示除隊(duì)、0)2、0)、0^(:1、02或C0之外的無(wú)機(jī)或有機(jī)化 合物;合適的鈍化氣體是此類化合物,這些化合物在熱的(200°C以及更高)或在等離子體 條件下與硅反應(yīng)形成具有低揮發(fā)性的硅化合物,或形成一個(gè)鈍化層從而保護(hù)該結(jié)構(gòu)免于蝕 亥IJ。尤其優(yōu)選地,術(shù)語(yǔ)"鈍化氣體"表示一種或多種有機(jī)化合物,該有機(jī)化合物是選自被至 少一個(gè)氟原子取代的具有1到6個(gè)碳原子的環(huán)狀的、直鏈的或支鏈的飽和脂肪族化合物、或 選自被至少一個(gè)氟原子取代的具有2到6個(gè)碳原子的環(huán)狀的、直鏈的或支鏈的不飽和脂肪 族化合物。這些化合物由碳和氟以及可任選地氫組成。優(yōu)選地,相應(yīng)的飽和或不飽和的化 合物至少50 %的氫原子被氟原子取代。具有1到5個(gè)碳原子的飽和氫氟烷類和飽和氟烷類 以及具有2到5個(gè)碳原子的不飽和氫氟烷和氟烷類是優(yōu)選的。高度優(yōu)選的作為鈍化氣體而 包括在內(nèi)的化合物是C-C4F6、c-C5F8、CH2F2、CHF3、CF4、C2F6、C3F8、C2F4、C4F6和C4F8。C4F6作為 鈍化氣體是尤其優(yōu)選的?;衔顲-C6F6和CF3I也是合適的。碳酰氟和鈍化氣體的混合物 可以進(jìn)一步包括氮?dú)狻⒀鯕?、?或稀有氣體。甚至可以包括元素氟,前提是該鈍化氣體是 全氟化碳化合物。
[0062] 仍然更優(yōu)選地,該混合物包括碳酰氟、C4F6、和氬氣以及可任選地氫氣或釋放氫氣 的氣體。
[0063] 碳酰氟和鈍化氣體的、對(duì)其本身提出權(quán)利要求的混合物可以處于氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài) 或甚至是超臨界狀態(tài)。這些氣體混合物優(yōu)選以液態(tài)存在。例如,它們能以液態(tài)包含在加壓 瓶中。
[0064] 包括一種鈍化氣體的這些氣體混合物尤其適合對(duì)應(yīng)地用于蝕刻步驟、鈍化步驟或 組合的蝕刻和鈍化步驟中。
[0065]最后,由元素氟、氮?dú)夂蜌鍤庖约翱扇芜x的氧氣組成的一種蝕刻氣體混合物是本 發(fā)明的一個(gè)另外的方面。該氣體混合物含有按體積計(jì)等于或大于10%的元素氟。它包括按 體積計(jì)等于或小于、優(yōu)選小于25%的元素氟。它包含等于或大于按體積計(jì)5%的氬氣。它 按體積計(jì)含有等于或小于按15%的氬氣。它按體積計(jì)含有等于或大于65%的氮?dú)?。它?體積計(jì)含有等于或小于80%的氮?dú)?。該混合物非常適合用于MEMS蝕刻。如果包括氧氣,它 優(yōu)選地以按體積計(jì)2%到15%之間的范圍存在。然后一種或多種其他組分(元素氟、氮?dú)狻?氬氣)的含量可以更低,以使得該組分按體積計(jì)總計(jì)達(dá)100%。
[0066] 元素氟、氮?dú)夂涂扇芜x地氧氣的、對(duì)其本身提出權(quán)利要求的混合物可以處于氣態(tài)、 液態(tài)、固態(tài)或甚至是超臨界狀態(tài)。這些氣體混合物優(yōu)選以液態(tài)存在。例如,它們能以液態(tài)包 含在加壓瓶中。
[0067] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn),元素氟比SF6更有效,并且元素氟和碳酰氟兩者都具有低的GWP(溫室 變暖潛能)。
【具體實(shí)施方式】
[0068] 現(xiàn)在將通過(guò)以下實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0069] 實(shí)例
[0070] 實(shí)例1 :在MEMS生產(chǎn)中適合用于