JP2007181007A - 単結晶基板表面に形成されるステップ構造のピン止め方法、及びピン止めされたステップ構造を有する単結晶基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 単結晶基板の主面上において、所望のテラス幅及び所望のステップ高さを有したマルチステップ構造を、より再現性良く形成させることである。
【解決手段】
単結晶基板1の表面に形成されるステップ構造のステップ部2の位置を特定の場所にピン止めするための方法であって、当該単結晶基板1の表面について、ステップ構造を生じうる面からの、互いに直交するx方向及びy方向に向かうオフ角度θの大きさとしてθx及びθyを測定し、当該θx及びθyの値から当該ステップ構造のステップ部2の形成される方向を予測し、この予測した方向に沿って、微小孔3a又は微小突起3bのアレイ体の形成を行うことを特徴とする、ステップ構造のピン止め方法である。
【選択図】 図1
Description
(1) サファイヤ単結晶基板を用意して、c面から所定の角度だけオフさせた面を主面として研磨する。
(2) 必要に応じて、サファイヤ単結晶基板の主面に、ステップ部の形成される方向と平行に、直線状に微小孔または微小突起を配列するように形成する。
(3) 前記主面のオフ角度に応じて熱処理時間及び加熱温度を制御して、当該ステップ部をバンチングさせてマルチステップ構造を形成させる。
(a)当該単結晶基板の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、上記形成手段を当該単結晶基板に対して相対的に走査させる方向を、当該ステップ部の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ回転させる方法
(b)当該単結晶基板の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、回転ステージにより、当該ステップ部の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ当該単結晶基板を回転させる方法
のいずれかにより、微小孔又は微小突起を形成する位置の補正を行うことを特徴とする、ステップ構造のピン止め方法である。
<ステップ構造のバンチングを行う方法>
本実施形態は、単結晶基板1のステップ部2の形成が予測された方向に沿って、アレイ状に微小孔3a又は微小突起3bを直線状に形成し、当該ステップ部2のバンチングを行う方法である。
(a)当該単結晶基板1の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、上記形成手段(例えば、イオンビーム4,圧子6,レーザ7など)を当該単結晶基板1に対して相対的に走査させる方向を、当該ステップ部2の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ回転させること
(b)当該単結晶基板1の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、回転ステージにより、当該ステップ部2の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ当該単結晶基板を回転させること
により、ピン止め位置の補正を行うことで、前記予測されたステップ部2の形成方向に沿って、当該微小孔3a又は微小突起3bの形成工程を行えば、ステップ部2が実際に形成される方向と、当該微小孔3a又は微小突起3bの形成方向とを、より正確に一致させることが出来るため好ましい。
上記方法により製造された単結晶基板1は、当該微小孔又は微小突起によってピン止めされる特定の方向と、ピン止めを行わない部分におけるステップ部2の形成される方向とのなす角度が、3°以内に抑えられた単結晶基板1となる。
[実施例1]
本実施例は、単結晶材料の主面のオフ角度からステップ部の形成される方向を予測し、当該予測した方向に沿ってピン止めの工程を行った、マルチステップ構造を有する単結晶基板に関するものである。
一方で、実施例1の比較例として、c面を主面として、m軸方向に1.0°のオフ角度を有する単結晶サファイヤ基板(面精度:0.01°以下)を用意した。当該単結晶サファイヤ基板に対して、上記オフ角度の予測を行わずに、FIBを用いて、m軸方向と直角な方向に実施例1と同様にして微小孔のアレイ体を形成させてピン止めを行い、実施例1と同様の方法によって熱処理を行ってマルチステップ構造を形成させた。
2 ステップ部
2a エッチピット
3a 微小孔
3b 微小突起
4 イオンビーム
4a イオン源
4b コンデンサーレンズ
4c アパーチャ
4d 対物レンズ
4e 焦点
5a,5b,5c 載置台
6 圧子
6a 圧子のアレイ体
7 レーザ
7a レーザ発光源
7b レンズ
7c 焦点
8 熱処理炉
9 ヒータ
Claims (6)
- 単結晶基板の表面に形成されるステップ構造のステップ部の位置を特定の場所にピン止めするための方法であって、
当該単結晶基板の表面について、ステップ構造を生じうる面からの、互いに直交するx方向及びy方向に向かうオフ角度の大きさとしてθx及びθyを測定し、
当該θx及びθyの値から当該ステップ構造のステップ部の形成される方向を予測し、
この予測した方向に沿って、微小孔又は微小突起のアレイ体の形成を行うことを特徴とする、ステップ構造のピン止め方法。 - 当該ステップ部の形成される方向は、当該y方向から当該x方向に向かって
だけ傾いた方向として予測されることを特徴とする、請求項1記載のステップ構造のピン止め方法。 - 当該微小孔又は微小突起のアレイ体の形成手段として、集束イオンビーム(FIB),レーザ加工,圧子の押圧,電子ビーム加工,プラズマ加工,フォトリソグラフィ(反応性イオンエッチング)の手段を用いることを特徴とする、請求項1〜2記載のステップ構造のピン止め方法。
- 当該微小孔又は微小突起のアレイ体の形成手段として、FIBの手段を用いることを特徴とする、請求項1〜2記載のステップ構造のピン止め方法。
- 予測した方向に沿って微小孔又は微小突起のアレイ体の形成を行う際に、
(a)当該単結晶基板の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、上記形成手段を当該単結晶基板に対して相対的に走査させる方向を、当該ステップ部の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ回転させる方法
(b)当該単結晶基板の基準面を加工装置の所定の位置に突き当てた上で、回転ステージにより、当該ステップ部の形成が予測された方向と当該基準面との差についての誤差分だけ当該単結晶基板を回転させる方法
のいずれかにより、微小孔又は微小突起を形成する位置の補正を行うことを特徴とする、請求項1〜4記載のステップ構造のピン止め方法。 - 単結晶基板の表面に形成されるステップ構造のステップ部の位置が、特定の方向に沿って形成される微小孔又は微小突起によってピン止めされた単結晶基板であって、
当該特定の方向と、ピン止めを行わない部分におけるステップ部の形成される方向とのなす角度が、3°以内であることを特徴とする単結晶基板。
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