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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-16
(54)【発明の名称】フォトニックデバイスのパターニング方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20241008BHJP
H01L 27/15 20060101ALI20241008BHJP
G02F 1/035 20060101ALN20241008BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
H01L27/15 C
G02F1/035
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519983
(86)(22)【出願日】2022-10-03
(85)【翻訳文提出日】2024-05-31
(86)【国際出願番号】 US2022045522
(87)【国際公開番号】W WO2023056086
(87)【国際公開日】2023-04-06
(31)【優先権主張番号】63/251,135
(32)【優先日】2021-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522387685
【氏名又は名称】サイクアンタム コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コヴァル，ジョージ
(72)【発明者】
【氏名】フェンリッチ，コリーン シャン
【テーマコード（参考）】
2K102
5F004
【Ｆターム（参考）】
2K102AA21
2K102BA02
2K102BB01
2K102BB04
2K102BC04
2K102CA28
2K102DA05
2K102DB04
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2K102EA08
2K102EA12
2K102EA16
5F004AA09
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5F004BA11
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5F004BB13
5F004DA00
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5F004DA04
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5F004DA22
5F004DA23
5F004DA24
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5F004DA26
5F004DB12
5F004EA06
5F004EA07
5F004EA10
5F004EA28
(57)【要約】
エッチング方法は、チタン酸バリウム層又はチタン酸ストロンチウム層を含む金属酸化物層を基板上に形成することと、パターニングされたマスキング層を金属酸化物層上に形成することと、異方性ドライエッチングプロセスを実行して、パターニングされたマスキング層によって覆われていない領域における金属酸化物層をエッチングすることと、等方性ウェットエッチングプロセスを実行して、異方性ドライエッチングプロセスによって除去されていない残留物を除去し、パターニングされた金属酸化物層を形成することとを含む。
【選択図】 図１２Ｃ
【選択図】 図１２Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チタン酸バリウム層又はチタン酸ストロンチウム層を含む金属酸化物層を基板上に形成することと、パターニングされたマスキング層を前記金属酸化物層上に形成することと、
異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記パターニングされたマスキング層によって覆われていない領域における前記金属酸化物層をエッチングすることと、
等方性ウェットエッチングプロセスを実行して、前記異方性ドライエッチングプロセスによって除去されていない残留物を除去し、パターニングされた金属酸化物層を形成することと、
を含む、エッチング方法。
【請求項2】
前記等方性ウェットエッチングプロセスは、前記パターニングされたマスキング層の部分の下の前記金属酸化物層において、アンダーカットされたエッチング領域を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記異方性ドライエッチングプロセスは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、容量結合プラズマＲＩＥ、誘導結合プラズマＲＩＥ、電子サイクロトロン共鳴ＲＩＥ、中性線密度ＲＩＥ、磁気強化ＲＩＥ、イオンミリング若しくはイオンビームエッチング、又はガスクラスターイオンビームエッチングのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記異方性ドライエッチングプロセスは、Ａｒ、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、Ｃ２ＨＣｌＦ４、ＣＨＣｌＦ２、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８、ＣＦ４、ＣＨ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６、ＨＢｒ、又はＮＦ３を含む少なくとも１つのエッチャント剤を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記少なくとも１つのエッチャント剤は、Ｏ２、Ｈ２、Ｈｅ、Ｎ２、ＣＯ、又はそれらの混合物のうちの少なくとも１つを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記異方性ドライエッチングプロセスは、ドライプラズマエッチングプロセス又はイオンビームエッチングプロセスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記等方性ウェットエッチングプロセスは、フッ化水素酸、フッ化アンモニウムを使用する緩衝フッ化水素酸、緩衝酸化物エッチ液、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、クエン酸、水酸化アンモニウム、又はそれらの混合物を含む少なくとも１つのエッチャント剤を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記残留物は、バリウム化合物又はストロンチウム化合物のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記パターニングされたマスキング層は、フォトレジストを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記等方性ウェットエッチングプロセスを実行する前に前記パターニングされたマスキング層を除去することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記パターニングされた金属酸化物層は、テーパー状の側壁を有するリッジ部分と、前記基板上の前記リッジ部分の各側に位置する水平層部分とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記パターニングされた金属酸化物層は、マッハツェンダー干渉計の導波路層を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記金属酸化物層は前記チタン酸バリウム層を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記水平層部分上に第１の電極及び第２の電極を形成することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記金属酸化物層は前記チタン酸ストロンチウム層を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
前記金属酸化物層を形成する前記ステップは、前記チタン酸ストロンチウム層を基板上に形成し、前記チタン酸バリウム層を前記チタン酸ストロンチウム層上に形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項17】
前記パターニングされた金属酸化物層は、前記チタン酸ストロンチウム層上に位置するテーパー状の側壁を有するチタン酸バリウムリッジ部分を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記チタン酸バリウムリッジ部分は、マッハツェンダー干渉計の導波路層を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
チタン酸バリウム層又はチタン酸ストロンチウム層を含む金属酸化物層を基板上に形成することと、パターニングされたマスキング層を前記金属酸化物層上に形成することと、
第１の異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記パターニングされたマスキング層によって覆われていない領域における前記金属酸化物層をエッチングすることと、
前記第１の異方性ドライエッチングプロセスよりも高いイオン衝撃を有する第２の異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記第１の異方性ドライエッチングプロセスによって除去されていない残留物を除去し、パターニングされた金属酸化物層を形成することと、
を含む、エッチング方法。
【請求項20】
前記パターニングされたマスキング層は、フォトレジストを含み、前記残留物は、バリウム化合物又はストロンチウム化合物のうちの少なくとも一方を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書における実施形態は、包括的には、材料をエッチングして、移相器及びスイッチ等の電気光学デバイスのコンポーネントを生成する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電気光学（ＥＯ：electro-optic）変調器及び光スイッチは、光信号の制御及び操作に有用なコンポーネントである。いくつかのＥＯ変調器は、自由キャリア電界屈折、自由キャリア電界吸収、ポッケルス効果、又はＤＣカー効果を利用して、動作中に光学特性を変更し、例えば、ＥＯ変調器又はスイッチを通って伝播する光の位相を変化させる。光位相変調器は、集積光学システム、導波路構造体、集積オプトエレクトロニクス等において使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ＥＯ変調器及びスイッチの分野において行われている進歩にかかわらず、ＥＯ変調器、スイッチ、及び関連デバイスにおいて使用されるウェハースタックをパターニング及びエッチングすることに関連した方法及びシステムの改良が継続して必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施形態のエッチング方法は、チタン酸バリウム層又はチタン酸ストロンチウム層を含む金属酸化物層を基板上に形成することと、パターニングされたマスキング層を前記金属酸化物層上に形成することと、異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記パターニングされたマスキング層によって覆われていない領域における前記金属酸化物層をエッチングすることと、等方性ウェットエッチングプロセスを実行して、前記異方性ドライエッチングプロセスによって除去されていない残留物を除去し、パターニングされた金属酸化物層を形成することとを含む。
【0005】
更なる実施形態のエッチング方法は、チタン酸バリウム層又はチタン酸ストロンチウム層を含む金属酸化物層を基板上に形成することと、パターニングされたマスキング層を前記金属酸化物層上に形成することと、第１の異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記パターニングされたマスキング層によって覆われていない領域における前記金属酸化物層をエッチングすることと、前記第１の異方性ドライエッチングプロセスよりも高いイオン衝撃を有する第２の異方性ドライエッチングプロセスを実行して、前記第１の異方性ドライエッチングプロセスによって除去されていない残留物を除去し、パターニングされた金属酸化物層を形成することとを含む。
【0006】
本明細書に援用されて本明細書の一部をなす添付図面は、本開示の例示の実施形態を示し、上記に示した一般的な説明及び下記に示す詳細な説明とともに、本開示の特徴を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
様々な実施形態が添付図面を参照して詳細に説明される。図面は、必ずしも一律の縮尺ではなく、本開示の様々な特徴を示すことを目的としている。図面の全体を通して同じ又は同様の部分を参照するには、可能な限り同じ参照符号が使用される。特定の例及び実施態様に行われる参照は、例示を目的としたものであり、本開示の範囲又は特許請求の範囲を限定することを意図するものでない。
【0009】
「第１」、「第２」等の用語が、いくつかの場合において、様々な要素を説明するために本明細書において使用されるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきでないことも理解されるであろう。これらの用語は、或る要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。例えば、説明される様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の電極層を第２の電極層と呼ぶことができるし、同様に、第２の電極層を第１の電極層と呼ぶこともできる。第１の電極層及び第２の電極層はともに電極層であるが、同じ電極層ではない。
【0010】
開示される実施形態は、光学システムのコンポーネントを構築するエッチング方法及びパターニング方法に関する。例示の実施形態は、アクティブ光学デバイスを含む集積光学システムに関するものが提供されるが、本開示は、そのような例に限定されるものではなく、様々な光学システム及び光電子システムへの広い適用性を有する。
【0011】
いくつかの実施形態によれば、本明細書において説明されるアクティブフォトニックデバイスは、半導体における自由キャリア誘導屈折率変化、ポッケルス効果、及び／又はＤＣカー効果等の電気光学効果を利用して、光信号の変調及び／又はスイッチングを実施する。したがって、実施形態は、透過光がＯＮ又はＯＦＦのいずれかに変調されるか、又は光が透過率の部分的変化によって変調される双方の変調器、並びに、透過光が第１の出力（例えば、導波路）若しくは第２の出力（例えば、導波路）上に出力される光スイッチ又は３つ以上の出力及び２つ以上の入力を有する光スイッチに適用可能である。したがって、本開示の実施形態は、本明細書において論述される方法、デバイス、及び技法を利用するＭ（入力）×Ｎ（出力）システムを含む様々なシステム構成に適用可能である。いくつかの実施形態は、スイッチ又は変調器内で使用することができる本明細書において位相調整セクションとも呼ばれる電気光学移相器デバイスにも関する。
【0012】
図１は、様々な実施形態による、光スイッチを示す簡略化した概略図である。図１を参照すると、スイッチ１００は、入力１及び入力２の２つの入力と、出力１及び出力２の２つの出力とを含む。一例として、スイッチ１００の入力及び出力は、シングルモード光ビーム又はマルチモード光ビームをサポートするように構成された光導波路として実施することができる。一例として、スイッチ１００は、５０／５０ビームスプリッター１０５及び１０７のセットとそれぞれ結合されたマッハツェンダー干渉計として実施することができる。図１に示すように、入力１及び入力２は、方向性結合器とも呼ばれる第１の５０／５０ビームスプリッター１０５に光学的に結合される。第１の５０／５０ビームスプリッター１０５は、入力１又は入力２からの光を受光し、当該５０／５０ビームスプリッター内のエバネッセント結合を通じて、入力１からの入力光の５０％を導波路１１０に誘導し、入力１からの入力光の５０％を導波路１１２に誘導する。同時に、第１の５０／５０ビームスプリッター１０５は、入力２からの入力光の５０％を導波路１１０に誘導し、入力２からの入力光の５０％を導波路１１２に誘導する。入力１からの入力光のみを考えた場合に、この入力光は、導波路１１０と導波路１１２との間で均等に分割される。
【0013】
マッハツェンダー干渉計１２０は、位相調整セクション１２２を含む。位相調整セクション１２２内の導波路が制御可能に変更される屈折率を位相調整セクション１２２において有することができるように、この導波路の両端に電圧Ｖ０を印加することができる。導波路１１０及び１１２内の光は、第１の５０／５０ビームスプリッター１０５を通過伝播した後も、明確に定義された位相関係（例えば、同相である場合、１８０度異相である場合等）を引き続き有することがあるので、位相調整セクション１２２における位相調整によって、導波路１３０内を伝播する光と導波路１３２内を伝播する光との間に所定の位相差を導入することができる。導波路１３０内を伝播する光と導波路１３２内を伝播する光との間の位相関係によって、出力光は出力１に存在する場合もあるし（例えば、光ビームが同相である場合）、出力２に存在する場合もあり（例えば、光ビームが異相である場合）、それによって、光が位相調整セクション１２２に印加される電圧Ｖ０の関数として出力１又は出力２に誘導されるようなスイッチ機能が提供される。図１には単一のアクティブアームが示されているが、他の実施形態では、マッハツェンダー干渉計の双方のアームが位相調整セクションを含むことができる。
【0014】
図１に示すように、全光学式スイッチ技術と比較して、電気光学スイッチ技術は、スイッチのアクティブ領域の両端に印加される電気バイアス（例えば、図１におけるＶ０）を使用して光学的変化を生み出す。この電圧バイアスの印加によって誘導される電界及び／又は電流は、屈折率又は吸光度等のアクティブ領域の１つ以上の光学特性の変化を引き起こす。マッハツェンダー干渉計を実装したものが図１に示されているが、本開示は、この特定のスイッチアーキテクチャに限定されるものではなく、リング共振器設計、マッハツェンダー変調器、一般化されたマッハツェンダー変調器等を含む他の位相調整デバイスも、本開示の範囲内に含まれる。
【0015】
図１に示す光スイッチは、ウェハーからパターニングされた導波路構造体を含むことができる。図２は、ウェハー製造業者から受け取ることができ、本明細書に説明される実施形態に従ってエッチングされて導波路構造体を製造することができる一例示のウェハーを示している。図２は、様々な実施形態による、本明細書に説明される様々なデバイスの製作プロセスの一部として受け取ることができる層スタックを含む第１のウェハーの断面を示している。図示するように、第１の絶縁基板層２０２はシード層２０４の下に（任意選択で）配置することができ、シード層２０４は電気光学層２０６の下に配置され、電気光学層２０６は電極層２０８の下に（任意選択で）配置され、電極層２０８は第２の絶縁基板層２１０の下に（任意選択で）配置される。或いは、電極層２０８は、電気光学層２０６と第１の絶縁基板層２０２との間に配置されてもよい。図２は、５つの層２０２～２１０のそれぞれが存在することを示しているが、これらの層のうちの任意の１つ以上は、様々な実施形態では存在しなくてもよい。換言すれば、第１のウェハーは、使用される特定の製作方法に応じて様々なタイプのものとすることができ、シード層、電極層、及び第２の基板層は、所望に応じて任意選択で存在する場合もあるし、存在しない場合もある。図２に示す層のうちの１つ以上は、本明細書に説明される実施形態に従って、化学的にエッチングされて電気光学コンポーネントを製造することができる。
【0016】
ウェハーの層のそれぞれは、様々なタイプの材料のうちの任意のものとすることができる。例えば、電極層２０８は、金属等の導電性材料を含むこともできるし、代替的に、半導体材料から構成することもできる。様々な実施形態において、電極層は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）／ＧａＡｓヘテロ構造体、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）／ＧａＡｓヘテロ構造体、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）、ドープシリコン、チタン酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、ドープＳＴＯ、チタン酸バリウム（ＢＴＯ）、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、酸化ハフニウム、ニオブ酸リチウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化グラフェン、酸化タンタル、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコニウムランタン鉛（ＰＬＺＴ）、ニオブ酸ストロンチウムバリウム（ＳＢＮ）、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、それらのドープ変異体若しくは固溶体、又は２次元電子ガスのうちの１つを含むことができる。電極層がドープＳＴＯを含むことができる実施形態の場合に、ＳＴＯは、様々な実施形態に従って、ニオブドープされたもの若しくはランタンドープされたもの、又は、空格子点を含むもののいずれかとすることができる。
【0017】
様々な実施形態では、電気光学層２０６は、ＳＴＯ、ＢＴＯ、ＢＳＴ、酸化ハフニウム、ニオブ酸リチウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化グラフェン、酸化タンタル、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＳＢＮ、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、又はそれらのドープ変異体若しくは固溶体のうちの１つ以上を含むことができる。電気光学層は、いくつかの実施形態では、第１の絶縁基板層及び第２の絶縁基板層の屈折率よりも大きな屈折率を有する透明な材料から構成することができる。
【0018】
図３Ａは、いくつかの実施形態による、一例示の完成した導波路構造体の断面を示す簡略化した概略図である。図３Ａにおいて、誘導電界の方向が矢印を用いて示されている。図３Ａに示す導波路構造体は、本明細書において説明される実施形態のエッチング技法を実行することによって図２に示すウェハーから製作することができる。図３Ａは、２つの電気接点を示しており、各電気接点は、電極（３４０及び３４２）に接続されたリード（３３０及び３３２）を含む。本明細書において使用される場合、用語「電極」は、（例えば、導波路構造体の両端の電圧降下を変更し、フォトニックスイッチを作動させるために）導波路構造体に直接結合するデバイスコンポーネントを指すことに留意されたい。さらに、用語「リード」は、電極をデバイスの他のコンポーネントに結合するバックエンド構造体を指すことができる（例えば、リードは、電極を制御可能電圧源に結合することができる）が、波路構造体から隔離され、波路構造体に直接結合していない。いくつかの実施形態では、リードは、金属（例えば、銅、金等）、又は代替的に半導体材料から構成することができる。
【0019】
図示するように、図３Ａは、導波路の両側に第１のクラッド層３１０及び第２のクラッド層３１２を含むフォトニックデバイスを示している。用語「第１」及び「第２」は、２つのクラッド層を単に区別することを意図したものであり、例えば、用語「第１のクラッド層」は、導波路のいずれかの側のクラッド層を指すことができることに留意されたい。
【0020】
図３Ａは、第１の電気接点の第１の電極と第２の電気接点の第２の電極とに結合された第１の材料を含むスラブ層３２０を更に示している。いくつかの実施形態では、導波路構造体は、第１の材料（又は異なる材料）から構成されるとともにスラブ層に結合されたリッジ部分３５１を更に含み、このリッジ部分は、第１の電気接点と第２の電気接点との間に配置されている。
【0021】
図３Ａに示すように、小さな矢印は、一般にデバイスの電極を通る正のｘ方向に沿った向きを示す誘導電界方向を示している。電界は、図示するように、電極の上方及び下方の双方において凸状に湾曲している。さらに、正のｘ方向に向いている大きな矢印３５０は、スラブ層及び導波路を通って進むことができる光学モードの偏光の方向を示している。
【0022】
図３Ｂは、導波路構造体３５１のリッジ部分がスラブ層の上部側に配置されるとともに第１のクラッド層３１２内に延在し、第１の電極及び第２の電極が上部側の反対側のスラブ層の底部側においてスラブ層に結合されているアーキテクチャを示している。図示するように、リッジ部分及びスラブ層を組み合わせたものは、スラブ層３２０単独の第２の厚さ３６０よりも厚い第１の厚さ３６２を有し、第２の厚さに対する第１の厚さの超過分は、スラブ層３２０の上部側において第１のクラッド層３１２内に延在する。図３Ｂに示すように、第１の電極３４０及び第２の電極３４２は、上部側の反対側のスラブ層の底部側においてスラブ層３２０に結合することができる。さらに、第１の電気接点３３０は、スラブ層の上部側からスラブ層の底部側にスラブ層３２０を貫通することによって第１の電極３４０に結合することができ、第２の電気接点３３２は、スラブ層の上部側からスラブ層の底部側にスラブ層３２０を貫通することによって第２の電極３４２に結合することができる。
【0023】
図４は、本明細書において説明される実施形態に従ってパターニングすることができる図３Ａ及び図３Ｂのフォトニック移相器アーキテクチャの上下図である。図示するように、この移相器は、第１のリード４３０及び第２のリード４３２と、第１の電極４４０及び第２の電極４４２と、スラブ（例えば、導波路）層４２０と、導波路構造体のリッジ部分４５１とを含むことができる。
【0024】
図５は、いくつかの実施形態による、ウェハーエッチング装置６００を示す概略図である。図示するウェハーエッチング装置は、ウェハーエッチング装置の１つの例である。他の実施形態では、様々な他のタイプの装置を使用して、本明細書において説明されるエッチングプロセスを実行することができる。図示するように、エッチングプロセスチャンバー６０２の上部を通してプロセスガス（特に、例えばＨＢｒ及びＣｌ２の組み合わせ）を挿入することができ、シャワーヘッド６０４を使用してチャンバーの上部領域にわたって分散させることができる。図示するように、チャンバー６０２の周りに巻回されたインダクターコイル６０６が、高速振動磁界をチャンバー６０２内に導入するように構成された高周波（ＨＦ：high frequency）無線周波数（ＲＦ：radio frequency）ジェネレーター（例えば、６０ＭＨｚＲＦジェネレーター）６０８に接続されている。
【0025】
誘導された振動磁界は、プロセスガスと相互作用して、このガスをイオン化することができる。チャンバー６０２の底部では、低周波（ＬＦ：low frequency）ＲＦジェネレーター（例えば、通常は１３．５ＭＨｚジェネレーター、又は別の周波数）６１０を台座６１２に容量結合して、振動容量性電荷を台座の上面に導入することができる。このＬＦ振動電荷は、イオン化したガス粒子を下方に加速し、台座６１２上に位置決めされたウェハー（例えば、エッチング対象の１つ以上の層を含む基板）６１４と衝突させて、ウェハーを化学的にエッチングする。最後に、化学エッチング反応のガス状化学副生成物を、チャンバー６０２の底部にある低強度ポンプ６１６を通じて抜くことができる。
【0026】
上述した電気光学システムのコンポーネントの構築は、ウェハーを導波路構造体等の電気光学コンポーネントに変更するエッチングプロセスを伴うことができる。ウェハーエッチングの従来の方法は限界を呈し、本明細書における実施形態は、ウェハーエッチングの改良された方法を提示する。
【0027】
図６は、ＢＴＯ（すなわち、ＢａＴｉＯ３）をエッチングするイオンミリング方法を示している。ＢＴＯは、プラズマエッチングにおいて一般に使用されるハロゲン化合物であるフッ素又は塩素を有する揮発性の副生成物を形成しないので、ＢＴＯは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：reactive ion etch）を使用してパターニングするには難しい材料である。従来のフッ素及び塩素を使用してＢＴＯをエッチングする化学副生成物は、約１５００℃未満では不揮発性である。したがって、これらの副生成物は、ＲＩＥチャンバー内で利用可能な温度及び圧力においてウェハーから脱着しない場合がある。結果として、図６に示すように、ＢＴＯ層２０をパターニングするいくつかのこれまでの実施態様は、緩慢であり且つマスク（例えば、酸化ケイ素ハードマスク）２２に対する選択性をほとんど有していないプロセスであるアルゴンを使用するイオンビームエッチングに集中していた。イオンミリング中、アルゴンイオンは、ＢＴＯ表面に向けて加速され、バリウム原子及びチタン原子を物理的に取り除く。これらの原子は、その後、排出管を通ってポンプ排出される。しかしながら、エッチングされた原子は、多くの場合に、ウェハーの表面上の他の箇所に再付着して、望ましくない欠陥を引き起こす場合がある。加えて、イオンミリングは、ハードマスクを効果的に利用するためには、ハードマスク２２が所望のパターニングの深さよりも厚いことが必要とされることがあり、その結果、材料コスト及びエッチング時間が増加し得ることから非選択的である。
【0028】
これらの懸念事項及び他の懸念事項に対処するために、本明細書における実施形態は、ＢＴＯ層２０が臭化水素（ＨＢｒ）及び塩素（Ｃｌ２）の混合物を使用してエッチングされて、それぞれ揮発性副生成物ＢａＢｒ２及びＴｉＣｌ４を形成する方法を提供する。図７に示すように、ＨＢｒ及びＣｌ２の部分ガス混合物がイオン化し、このイオン化したガスが、ＢＴＯをエッチングするのに使用される。ＢａＢｒ２は、従来のＲＩＥチャンバーの十分実現可能な範囲内にある１気圧における１２０℃において揮発性になる。様々な実施形態では、ウェハーをパターニングするために、ＳｉＯ２ハードマスク２２又はＳｉ３Ｎ４ハードマスク２４とのいくつかの統合方式を使用することができる。その理由は、双方の材料が、ＨＢｒ／Ｃｌ２含有化学反応に適合しているからである。
【0029】
いくつかの実施形態では、酸素イオン、水素イオン、及び／又はアルゴンイオンがプラズマに存在することによって、ＢａＢｒ２の形成を援助することができる。酸素イオン、水素イオン、及び／又はアルゴンイオンは、イオンミリングに使用されるエネルギーと比較してより低いエネルギーで表面に向けて加速することができる。Ｂｒラジカル及びＣｌラジカルは、電気的に中性であり、ウェハー表面に拡散することができる。双方の副生成物は、ウェハー表面から容易に脱着し、ウェハー上に再付着することなくチャンバー外にポンプ排出することができる。
【0030】
付加的な利点は、ＨＢｒ／Ｃｌ２混合物がＳｉＯ２ハードマスク又はＳｉ３Ｎ４ハードマスクに対して選択的であることである。ＢＴＯのエッチング速度も、化学的支援エッチングを使用すると、物理的なイオンミリングプロセスと比較してより高速であり、化学的支援エッチングは、ラインエッジラフネスをもたらすストリエーションのリスクがより低い。図８～図１１は、様々な実施形態による、電気光学層をパターニングするときにハードマスクを利用する種々の方法を示している。
【0031】
図８は、ＢＴＯ層２０をパターニングするためのＳｉＯ２のハードマスク２２の利用を示している。１つの実施形態では、ＢＴＯ層２０は、図３Ｂのデバイスにおけるスラブ／リッジ電気光学層３２０として使用することができる。ＳｉＯ２ハードマスク２２は、この材料がＨＢｒベースのプラズマ内でＳｉＯ２に対して高い選択性を示すことから選択される。ハードマスク２２は、事前のステップにおいてパターニングしておくことができる。任意選択で、ＳＴＯ層４０をＢＴＯ層２０の下に配置することができる。ＳＴＯ層４０は、図３Ｂの誘電体電極３４０、３４２を形成するのに使用することができる。ＳＴＯ層４０は、イオンミリング等の任意の適した方法によってＢＴＯ層２０を形成する前にパターニングすることができる。任意選択のＳＴＯ層４０及びＢＴＯ層２０は、図２に関して上述した二酸化ケイ素層又は窒化ケイ素層等の絶縁基板層２０２上にわたって形成することができる。
【0032】
絶縁基板層２０２は、その後除去される一時的な層である場合もあるし、最終的な電気光学デバイスにクラッド層として保持される場合もある。さらに、シード層２０４も、上述したようにＢＴＯ層２０の下方に任意選択で形成することができる。シード層２０４は、その後除去される場合もあるし、最終的な電気光学デバイスに保持される場合もある。図示するように、ＢＴＯ層２０は、ＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してエッチングされる。２つの主要なエッチングガスに加えて、Ｏ２が、ＳｉＯ２ハードマスク２２に対する選択性及びプロファイル制御のために追加され、アルゴンが、イオン衝撃の形でエネルギーを供給するために追加される。
【0033】
図９は、ＢＴＯ層２０をパターニングするための窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のハードマスク２４の利用を示している。窒化ケイ素は、ＳｉＯ２ハードマスク２２の場合と同様の高い選択性をもたらすＨＢｒを用いてエッチングすることが困難である点で二酸化ケイ素と類似しており、ＢＴＯ層２０は、ＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してエッチングされる。２つの主要なエッチングガスに加えて、Ｏ２がプロファイル制御のために追加され、アルゴンが、ＳｉＯ２ハードマスクの場合と全く同様にイオン衝撃の形でエネルギーを供給するために追加される。
【0034】
図１０は、いくつかの実施形態においてＢＴＯ層２０をパターニングするのに使用することができる図８に示すものと同様のＳｉＯ２のハードマスク２２を示している。ハードマスク２２は、エッチングの深さが増加していることに起因して図８よりも厚くなっている。ＢＴＯ層２０及びＳＴＯ層４０は、ＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してともにエッチングされるか、又は、任意選択で、ＢＴＯ層２０がＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してエッチングされた後にイオンミリングを使用してＳＴＯ層４０をエッチングすることによってエッチングされる。２つの主要なエッチングガスに加えて、Ｏ２が、ＳｉＯ２ハードマスク２２に対する選択性及びプロファイル制御のために追加され、アルゴンが、イオン衝撃の形でエネルギーを供給するために追加される。この実施形態では、全ＢＴＯスタックがエッチングされ、プロセスは、下に位置するＳｉＯ２絶縁基板層２０２上で停止する。
【0035】
図１１は、ＢＴＯ層２０をパターニングするのに使用することができる図９に示すものと同様のＳｉ３Ｎ４のハードマスク２４を示している。ハードマスク２４は、エッチングの深さの増加に対応するために図９に示すものよりも厚くなっている。ＢＴＯ層２０及びＳＴＯ層４０は、ＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してともにエッチングされるか、又は、任意選択で、ＢＴＯ層２０がＨＢｒ／Ｃｌ２化学反応を使用してエッチングされた後にイオンミリングを使用してＳＴＯ層４０をエッチングすることによってエッチングされる。２つの主要なエッチングガスに加えて、Ｏ２が、窒化ケイ素ハードマスク２２に対する選択性及びプロファイル制御のために追加され、アルゴンが、イオン衝撃の形でエネルギーを供給するために追加される。この実施形態では、全ＢＴＯスタックがエッチングされ、プロセスは、下に位置するＳｉＯ２絶縁基板層２０２上で停止する。
【0036】
ＢＴＯ層２０のエッチングについて本明細書において説明される実施形態は、フッ素と混合されたアルゴンイオンを使用するイオンミリング等の既存の方法を上回る利点をもたらす。本明細書における実施形態によって生成される副生成物は、表面から容易に脱着するので、製造されるウェハー（すなわち、エッチングされたＢＴＯ層２０を支持する絶縁基板層２０２）は、イオンミリングプロセスを用いて製造されたウェハーと比較して欠陥がより少ない状態で図５に示すプロセスチャンバー６０２から出ることができる。加えて、化学的支援エッチングは、より高速なエッチング速度を有し、その結果、処理時間はより短くなる。さらに、いくつかの実施形態に従って説明されるエッチング方法は、プロセスの改良された制御を可能にする圧力、電力及びガス組成等のより多くの調整可能パラメーターを有することができる。本明細書における実施形態は、ハードマスクに対する改良された選択性を提供し、プロセス統合を簡単化する。本明細書において説明される化学エッチング方法は、イオンミリングよりも物理的でなく、ラインエッジラフネスを更に引き起こすストリエーション及びエッジチャネリング（edge channeling）のリスクを低減する。
【0037】
いくつかの実施形態では、ＨＢｒは、空気からの湿気と反応してウェハー上に再付着する場合がある。この再付着は、時間依存性ヘイズと呼ばれ、ウェハークリーニング中に溶解することができる。いくつかの実施形態では、未処理のウェハーを処理済みのウェハーから物理的に分離することができる。これによって、ヘイズが未処理のウェハーの表面に付着してマイクロマスキングを引き起こすのを防止することができる。
【0038】
上述したように、従来のプラズマドライエッチングを使用したＢＴＯ及びＳＴＯの薄膜及び材料のパターニングは、ＢＴＯが、プラズマエッチングにおいて一般に使用されるハロゲン化合物であるフッ素又は塩素を有する揮発性副生成物を形成しないので、Ｂａ原子及びＳｒ原子の除去には効果的でない場合がある。したがって、そのような従来の手法の使用は、高スパッター成分を有するプラズマドライエッチングを必要とする。しかしながら、そのようなプロセスを使用すると、マスク材料の侵食がより速くなり、したがって、マスクのエッチング選択性が低下する。この点に関して、高スパッターエッチングは、マイクロマスク欠陥、残渣、表面ラフネスを増加させるおそれがある。さらに、これは、Ｔｉエッチング生成物の揮発性がより高いことに起因して、Ｂａ又はＳｒよりもＴｉの優先的エッチングを引き起こすおそれがある。これらの問題を回避する１つの手法は、図７～図１１を参照して上述したように、ＨＢｒ及びＣｌ２に基づくエッチングプロセスを使用することである。代替の実施形態では、以下でより詳細に説明するように、２ステップドライ／ウェットエッチングを使用することができる。
【0039】
代替の実施形態は、第１のプラズマドライエッチングを使用してＢＴＯ／ＳＴＯ材料を高い忠実度でパターニングし、これに続いて、ウェットエッチングを使用し、水溶液に溶解することができるＢａ含有エッチング生成物及び／又はＳｒ含有エッチング生成物（例えば、化学反応の結果としてのＢａ含有化合物残渣及び／又はＳｒ含有化合物残渣）を作製することによってＢａ含有残渣及び／又はＳｒ含有残渣を除去する。２ステップドライ／ウェットエッチングプロセスの使用は、ドライエッチング又はウェットエッチングのいずれかの個別の使用を上回る利点を有することができる。上述したドライエッチングの単独使用の欠点に加えて、ドライエッチング（例えば、イオンビームエッチング又はイオンミリング）は、遅いエッチング速度を有する場合があるとともに、３００ｍｍウェハーの製作に利用できない場合がある。等方性ウェットエッチングの単独使用は、粒界又は他の欠陥の優先的エッチングに起因して粗いラインエッジ特徴部をもたらす場合がある。さらに、厳格な限界寸法（ＣＤ：critical dimension）及びプロファイル制御（側壁角等）を維持することが、ウェットエッチング速度変動及び等方性挙動に起因して困難である場合がある。
【0040】
ＢＴＯ及び／又はＳＴＯ薄膜（すなわち、層）パターニングは、マスキング層を使用して行うことができる。いくつかの実施形態では、フォトレジストをマスキング層として使用することができる一方、他の実施形態では、他の適したマスキング材料（例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、金属、炭素等のハードマスク）を使用してもよい。マスキング層によって覆われていないＢＴＯ膜又はＳＴＯ膜の部分は、化学反応若しくは物理的衝撃のいずれか、又はこれらの２つのプロセスの組み合わせを受けて、ＢＴＯ膜を除去することができる。１つの実施形態では、ＢＴＯ膜又はＳＴＯ膜のマスキングされていない部分は、膜又はプロセスの副生成物を何ら残すことなく、２ステップドライ／ウェットエッチングプロセスを使用して完全に又は部分的にエッチングすることができる。
【0041】
第１のステップにおいて、異方性エッチングプロセスであるプラズマドライエッチングプロセスを使用してパターニング構造を規定することができる。そのような異方性エッチングを使用すると、マスク材料によって規定されるＣＤを維持することができるとともに、マスク材料のエッジの低いエッジラフネスによって規定される低いラインエッジラフネスを生成することができる。プラズマドライエッチングは、エッチングされたエリアに留まるＢａ含有残渣及び／又はＳｒ含有残渣（例えば、ＢａＦ２、ＢａＣｌ２、ＳｒＦ２及び／又はＳｒＣｌ２等のＢａ含有化合物及び／又はＳｒ含有化合物）を効果的に除去しない場合があるので、ＢＴＯ及びＳＴＯもエッチングするウェットエッチング化学反応を含む第２のステップを適用して、Ｂａ含有残渣及び／又はＳｒ含有残渣の取り除き、Ｂａ化合物若しくはＳｒ化合物の溶解、又はＢａ含有残渣及び／又はＳｒ含有残渣の下にある膜の一部分のアンダーカットによって、残存するＢａ含有残渣及び／又はＳｒ含有残渣を溶解して除去することができる。ウェットエッチングは、任意選択で酸又は酸化剤のうちの少なくとも一方を含有するハロゲン含有エッチャント化学反応を含むことができる。ただし、非ハロゲン含有エッチャント化学反応も使用することができる。
【0042】
図１２Ａは、様々な実施形態による、光学コンポーネントの形成に使用することができる中間構造体１２００ａの縦断面図である。中間構造体１２００ａは、基板２０２上に形成される電気光学層２０Ｌを含むことができる。電気光学層２０Ｌは、ブランケット（すなわち、パターニングされていない）層として堆積させることができ、上述したように、ＢＴＯ又はＳＴＯ等の電気光学材料を含むことができる。中間構造体１２００ａは、フォトレジストマスキング層２６等のパターニングされたマスキング層を更に含むことができる。或いは、上述したＳｉＯ２ハードマスク２２又はＳｉ３Ｎ４ハードマスク２４が、マスキング層として代わりに使用されてもよい。パターニングされたフォトレジスト２６は、フォトレジスト材料のブランケット層（図示せず）を堆積させ、フォロリソグラフィ技法を使用してフォトレジスト材料をパターニングし、パターニングされたフォトレジスト２６を形成することによって形成することができる。パターニングされたフォトレジスト２６は、その後、マスク層として使用され、電気光学層２０Ｌを選択的にエッチングすることができる。
【0043】
図１２Ｂは、様々な実施形態による、光学コンポーネントの形成に使用することができる中間構造体１２００ｂの縦断面図である。図１２Ｂの中間構造体１２００ｂは、第１のドライエッチングプロセスが図１２Ａの電気光学層２０Ｌに対して実行された後に形成することができるエッチングされた電気光学層２０を含む。この実施形態では、ドライエッチングは、電気光学層２０Ｌのマスキングされていない部分の厚さ全体を貫通してエッチングする前及び基板２０２の表面に達する前に停止される場合がある。図１２Ｂに示すように、エッチングされた電気光学層２０は、Ｂａコンポーネント及び／又はＳｒコンポーネント（例えば、Ｂａ残渣及び／又はＳｒ残渣）の不完全な除去に起因して、様々な表面欠陥１２０８を含む場合がある。以下で図１２Ｃを参照してより詳細に説明するように、その後、ウェットエッチングプロセスを実行して、表面欠陥１２０８を除去することができるとともに、エッチングされた電気光学層２０を更にエッチングすることができる。
【0044】
図１２Ｃは、様々な実施形態による、光学コンポーネントの形成に使用することができる中間構造体１２００ｃの縦断面図である。図１２Ｃに示すように、ウェットエッチングプロセスを使用して、ドライエッチングプロセスによって後に残された表面欠陥１２０８を除去することができる。この実施形態では、ウェットエッチングは、電気光学層２０のマスキングされていない部分の厚さ全体を貫通してエッチングする前及び基板２０２の表面に達する前に停止される場合がある。上述したように、ウェットエッチングは、異方性エッチングであるドライエッチングと対照的に等方性エッチングである。したがって、図１２Ｃに示すように、ウェットエッチングは、パターニングされたフォトレジスト２６の下のエッチングされた電気光学層２０の部分を除去することができ、それによって、テーパー状の側壁２０Ｓを有するアンダーカットされた領域を生成する。
【0045】
図１３Ａは、一実施形態による、光学コンポーネント１３００ａの縦断面図である。光学コンポーネント１３００ａは、図１２Ａ～図１２Ｃを参照して上述したプロセスを使用して形成することができる。この点に関して、第１のドライエッチングプロセスを中間構造体１２００ａ（例えば、図１２Ａ参照）に対して実行して、図１２Ｂの中間構造体１２００ｂを生成することができる。その後、ウェットエッチングプロセスを中間構造体１２００ｂに対して実行して、表面欠陥１２０８を除去するとともに、パターニングされたフォトレジスト２６の下にあるエッチングされた電気光学層２０の部分を等方的にエッチングすることができる。図１３Ａのエッチングされた電気光学層２０は、テーパー状の側壁２０Ｓを有するリッジ部分２０Ｒと、基板２０２上のリッジ部分２０Ｒの各側に位置する水平層部分２０Ｈとを含むことができる。少なくともリッジ部分２０Ｒは、光学コンポーネント１３００ａにおける導波路として機能することができる。電気光学コンポーネント１３００ａは、その後、パターニングされたフォトレジスト２６を（例えば、化学溶剤を用いて又は灰化によって）除去するとともに、エッチングされた電気光学層２０の水平部分２０Ｈ上に第１の電極３４０及び第２の電極３４２を形成することによって形成することができる。
【0046】
図１３Ｂは、代替の実施形態による、光学コンポーネント１３００ｂの縦断面図である。この実施形態では、電気光学層２０はＢＴＯ層を含み、追加のＳＴＯ層４０が基板２０２とＢＴＯ層との間に形成される。この実施形態では、ドライエッチング及び／又はウェットエッチングが、電気光学層（例えば、ＢＴＯ層）２０のマスキングされていない部分の厚さ全体を貫通してエッチングすることができ、下にあるＳＴＯ層４０の表面に達することができる。エッチングされた電気光学層２０は、下にあるＳＴＯ層４０上に位置するテーパー状の側壁２０Ｓを有するリッジ部分２０Ｒのみを含む。ＳＴＯ層４０の部分が、誘電体電極として機能することもできるし、図１３Ｂに示すように、追加の電極３４０、３４２をＳＴＯ層４０上に形成することもできる。
【0047】
上述した２ステップエッチング方法は、ドライエッチングプロセス及びウェットエッチングプロセスの様々な技法を使用して実施することができる。例えば、ドライエッチングプロセスは、ＲＩＥ、容量結合プラズマＲＩＥ、誘導結合プラズマＲＩＥ、電子サイクロトロン共鳴ＲＩＥ、中性線密度ＲＩＥ、磁気強化ＲＩＥ、イオンミリング若しくはイオンビームエッチング、ガスクラスターイオンビームエッチング等を含むことができる。例示的なドライエッチャント剤は、Ａｒ、ＢＣｌ３、Ｃｌ２、Ｃ２ＨＣｌＦ４、ＣＨＣｌＦ２、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８、ＣＦ４、ＣＨ４、ＣＨＦ３、ＳＦ６、ＨＢｒ、ＮＦ３、及び／又はハロゲン含有エッチャント等を含むことができる。エッチャント剤は、上記で参照した材料の様々な組み合わせを更に含むことができる。これらの材料は、Ｏ２、Ｈ２、Ｈｅ、Ｎ２、ＣＯを含むガスを追加したもの及び上述したエッチングガスとガスを追加したものとの組み合わせを更に含むことができる。
【0048】
例示的なウェットエッチャント剤は、フッ化水素酸、フッ化アンモニウムを使用する緩衝フッ化水素酸、緩衝酸化物エッチ液（ＢＯＥ：buffered oxide etch）、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、クエン酸、水酸化アンモニウム、及び上記酸又は塩基の組み合わせを含むことができる。上述した酸又は塩基の上述した組み合わせは、過酸化水素等の酸化剤を更に含むことができる。
【0049】
他の実施形態では、様々な他のプロセスを使用することができる。例えば、第１のエッチングステップに、ドライプラズマエッチングではなくイオンビームエッチング（すなわち、マイクロマシニング）を使用することができる。上述した実施形態は、エッチングマスク２６としてフォトレジストの使用を含む。代替的に、他の材料（例えば、酸化ケイ素又は窒化ケイ素等）をエッチングマスクに使用することができる。図１２Ａ～図１２Ｃの実施形態では、ウェットエッチングプロセスは、パターニングされたフォトレジストの除去前に実行されていた。代替的に、パターニングされたフォトレジストは、ウェットエッチングを実行する前に除去することができる。上述したように、残留エッチング生成物を除去するウェットエッチング化学反応を変更する多くの方法が存在する。上述した実施形態では、異方性ドライエッチングの後に等方性ウェットエッチングが続いていた。更なる実施形態では、異方性ドライエッチングの後に等方性ドライエッチングが続き、それによって、Ｂａ及び／又はＳｒの下にある材料をアンダーカットすることができる。残留エッチング材料は、その後、液体を用いてサンプルをすすぐことによって除去することができる。
【0050】
いくつかの実施形態では、ドライエッチング前にウェットエッチングを行うことが有利な場合がある。この方法では、最初のウェットエッチングは、ドライエッチング前にエッチング表面をクリーニングするとともに、側壁２０Ｓのテーパーの増加が所望される場合にはテーパーを増加させるように作用することができる。他の実施形態では、ドライ／ウェットエッチングの複数のシーケンス又は他のエッチングシーケンス（例えば、ドライ、ウェット、ドライ、ウェット；ドライ、ドライ；ウェット、ウェット；等）を実行することができる。
【0051】
例えば、化学ドライエッチング等の低イオン衝撃ドライエッチングを最初に行って、エッチングマスク２６を維持することができる。スパッターエッチング又はイオンビームミリング等の高イオン衝撃エッチングを低イオン衝撃エッチングの後に行って、残渣を除去することができる。したがって、特に高イオン衝撃エッチングが、残渣を除去するためにのみ、低イオン衝撃エッチングよりも短い時間の間行われる場合には、高イオン衝撃エッチング中のエッチングマスク２６の除去又は損傷は重大なものではない。
【0052】
したがって、様々な実施形態では、イオンビームエッチング、ドライエッチング、及びウェットエッチングの任意の直列の組み合わせを実行することができる。スプレーツール、ベイパーツール、エッチングバス等の様々なツールもウェットエッチングステップに使用することができる。
【0053】
上述した実施形態は、単一のドライエッチングプロセスしか使用しない従来の手法を上回る様々な利点をもたらす。２ステップエッチングプロセスでは、潜在的に低いエッジラフネスを有する限界特徴寸法を、ドライエッチングプロセスに続いてウェットエッチングプロセスを使用し、Ｂａ及び／又はＳｒの非揮発化残留要素を除去して形成することができる。残渣をプラズマドライエッチングによって完全に除去する必要はないので、ハードマスク材料はドライエッチングステップに必要とされない。これは、ドライエッチングステップから残存するいずれの残渣もウェットエッチングステップによって除去することができるからである。したがって、フォトレジスト等の柔らかい除去可能なマスク材料をドライエッチングプロセスのマスクとして使用することができる。ハードマスクではなくフォトレジストの使用は、プロセスフローを単純化することができるという点で利点を有する。さらに、プラズマドライエッチングに続いて短いウェットエッチングを使用すると、材料の全厚さにウェットエッチングを使用することと比較して、パターンＣＤ及びプロファイル制御を改善することができる。ウェットエッチングは、ドライエッチングに起因する表面ラフネスも改善することができる。ウェットエッチングプロセスの選択に関する柔軟性は、酸の選択、溶液組成、及び溶液濃度の最適化を可能にすることができる。
【0054】
上述したエッチング方法は、多くの用途において使用することができ、多くの用途には、フォトニクス（例えば、電気光学材料、酸化物ペロブスカイト材料を有するデバイス、光スイッチ、干渉計等）；微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：microelectromechanical system）（例えば、開示される実施形態を熱検出器において使用して、焦点面アレイ（ＦＰＡ：focal plane array）及び酸化物ペロブスカイト材料を使用するボロメーターにおけるピクセルをエッチングすることができる）；通信システム（例えば、開示される実施形態を使用して、リフレクトアレイアンテナをパターニングすることができる）；メモリデバイス（例えば、開示される実施形態を使用して、薄膜キャパシター及び薄膜バラクター、例えば、ＢＴＯ層、ＳＴＯ層、又はＢＳＴ層を有するＤＲＡＭをパターニングすることができる）；高ｋ誘電体等が含まれる。
【0055】
前述の説明は、単に説明のための例として提供されているにすぎず、様々な実施形態のステップを提示された順序で実行しなければならないことを必要とすること又は意味することを意図するものではない。当業者であれば理解することができるように、前述の実施形態におけるステップの順序は、任意の順序で実行することができる。「それ以降」、「その後」、「次に」等の用語は、必ずしもステップの順序を限定することを意図するものではなく、これらの用語は、方法の説明を通して読み手を案内するのに使用することができる。さらに、例えば、「a」、「an」、又は「the」の冠詞を用いて、請求項の要素を単数にて参照する場合、それらの要素は単数に限定されるものと解釈されるべきではない。さらに、本明細書において説明される任意の実施形態の任意のステップ又は構成要素を他の任意の実施形態において使用することができる。
【0056】
開示される態様のこれまでの説明は、当業者が開示される実施形態を実施及び／又は使用することを可能にするために提供されている。これらの態様に対する様々な変更は、当業者に直ちに明らかになるものであり、本明細書に定義される一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱することなく他の態様に適用することができる。したがって、本開示の実施形態は、本明細書に示された態様に限定されるように意図されておらず、本明細書に開示される原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられることになる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【国際調査報告】