JP2009076795A - 三次元微細加工方法及び三次元微細構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1工程では、真空中でIII−V族化合物半導体基板1の表面に電子ビームを照射することにより、当該基板1の表面の自然酸化膜2を化学的に安定なIII族酸化物3に置換させ、改質マスク部3を周期的に形成する。第2工程では、真空中で前記基板1を昇温させることにより、前記改質マスク部3以外の部分の前記自然酸化膜2を脱離させて基板表面を露出させる。第3工程では、真空にV族原料を供給した環境下で前記基板1を所定温度で加熱することで、前記基板表面の露出部分からIII族原子を優先的に剥離させて前記改質マスク部3上をホッピングさせ、当該露出部分に窪み4を形成する。第4工程では、固体成長原料を用いた分子線エピタキシャル成長法を行うことで、前記窪み4の部分にIII−V族化合物半導体結晶5を選択成長させる。
【選択図】図2
Description
本実施例においては、GaAs基板の面方位(100)の面に対して電子ビームを照射し、自然酸化膜を選択的にGa2O3に置換した。電子ビームは複数本の平行ラインを描画するように照射し、この描画ラインの方向は、GaAs基板1の[−110]方向及び[110]方向に一致させた。電子ビームの描画ラインの間隔は1.4μmとし、複数本の平行ライン同士が交互に垂直に交差するように照射した。次に、基板を真空中で630℃に加熱し、Ga2O3に置換した部分以外の自然酸化膜を剥離させた。次に、基板を610℃で20分間加熱することで、GaAs基板1の自然酸化膜が剥離した部分の表面を優先剥離した。この結果、ネガ型微細加工が行われ、図7(a)に示すように溝幅300nm、深さ70nmの三次元微細構造が形成された。
本実施例においては、GaAs基板の面方位(100)の面に対して電子ビームを照射し、自然酸化膜を選択的にGa2O3に置換した。電子ビームは複数本の平行ラインを描画するように照射し、この描画ラインの方向は、GaAs基板の[−110]方向に一致させた。電子ビームの描画ラインの間隔は0.6μmとした。次に、基板を真空中で630℃に加熱し、Ga2O3に置換した部分以外の自然酸化膜を剥離させた。次に、基板を610℃で20分間加熱することで、GaAs基板の自然酸化膜が剥離した部分の表面を優先剥離した。
本実施例では、GaAs基板の面方位(100)の面に対して電子ビームを照射し、自然酸化膜を選択的にGa2O3に置換した。電子ビームは複数本の平行ラインを描画するように照射し、この描画ラインの方向は、GaAs基板の[−110]方向に一致させた。電子ビームの描画ラインの間隔は1.8μmとした。次に、基板を真空中で630℃に加熱し、Ga2O3に置換した部分以外の自然酸化膜を剥離させた。次に、基板を610℃で20分間加熱することで、GaAs基板の自然酸化膜が剥離した部分の表面を優先剥離した。これにより、溝幅540nm、深さ35nmのネガ型三次元微細構造が形成された。
2 自然酸化膜
3 改質部
4 窪み
5 GaAs結晶(III−V族化合物結晶)
Claims (14)
- 基板の表面に形成されたIII−V族化合物層の表面、又はIII−V族化合物基板の表面に微細構造を形成する三次元微細加工方法において、
真空中で前記基板の表面に電子ビームを照射することにより、当該基板の表面の自然酸化膜を化学的に安定なIII族酸化物に置換させ、前記基板上に改質マスク部を周期的に形成する第1工程と、
真空中で前記基板を昇温させることにより、前記改質マスク部以外の部分の前記自然酸化膜を脱離させて基板表面を露出させる第2工程と、
真空にV族原料を供給した環境下で前記基板を所定温度で加熱することで、前記基板表面の露出部分からIII族原子を優先的に剥離させて前記改質マスク部上をホッピングさせることにより、当該露出部分に窪みを形成する第3工程と、
を含むことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第1工程における前記電子ビームの加速電圧は1kV以上50kV以下であり、線ドーズ量の範囲は10nC/cm以上1μC/cm以下であり、当該電子ビームの照射は単一ラインモードで行うことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1又は2に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第1工程において、電子ビームは、前記基板の結晶方位[100]、[110]、[−110]の何れかに一致するラインを描画するように照射され、
前記第2工程において、前記基板は300℃以上650℃以下の温度に昇温されるものとし、
前記第3工程において、前記基板は300℃以上650℃以下の温度に加熱されるものとし、前記基板に形成される窪みの深さは、前記改質マスク部とその隣の改質マスク部との間に形成される基板表面の開口部の大きさに反比例し、前記開口部の大きさが1000nm以上の場合は前記窪みの深さは当該開口部の大きさの1/100以下であり、前記開口部の大きさが300nm以下の場合は前記窪みの深さは当該開口部の大きさの1/4以上であることを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第3工程の前若しくは後、又は第3工程と同時に、臭素化物によるドライエッチングを行うことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第1工程から第3工程までを単一の超高真空環境内で行うことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から5までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
固体成長原料を用いた分子線エピタキシャル成長法を行うことで、前記窪みの部分にIII−V族化合物結晶を選択成長させる第4工程を更に含むことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項6に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第4工程において、前記基板は300℃以上650℃以下の温度に加熱されるものとし、固体成長原料のV族とIII族のフラックス比FV/FIIIは1以上100以下であり、結晶成長速度は0.01ML/sec以上2ML/sec以下であり、結晶成長層の膜厚は、前記改質マスク部とその隣の改質マスク部との間に形成される開口部の大きさに反比例することを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項6又は7に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第4工程において、電子線回折法を用いて、分子線エピタキシャル成長法によるIII−V族化合物結晶の成長途中の前記基板表面をその場観察することにより、前記III−V族化合物結晶の成長を制御可能であることを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項6から8までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第1工程において電子ビームの描画ラインを複数交差させることで、前記第4工程において、前記描画ラインに囲まれた区域内にIII−V族化合物結晶を選択成長させることを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項6から9までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第1工程から前記第4工程までを単一の超高真空環境内で行うことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から10までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記第2工程において自然酸化膜が脱離した後のIII族酸化物の幅が、照射した電子ビーム径よりも小さいことを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から11までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法であって、
前記電子ビームの照射間隔を変化させることにより、複数の種類の立体形状を有する三次元微細構造を形成することを特徴とする三次元微細加工方法。 - 請求項1から12までの何れか一項に記載の三次元微細加工方法により作製されることを特徴とする三次元微細構造。
- 請求項13に記載の三次元微細構造であって、隣り合う単位構造同士の間隔がサブミクロン以下であることを特徴とする三次元微細構造。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2018526230A (ja) * | 2015-06-10 | 2018-09-13 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェ シアンティフィクCentre National De La Recherche Scientifique | ナノ構造体を製造する方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03188629A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-08-16 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体の微細パターン形成方法 |
JPH0594976A (ja) * | 1991-03-08 | 1993-04-16 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体の微細加工方法 |
JPH05109670A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Nec Corp | ドライエツチング方法 |
JPH05175175A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-07-13 | Nec Corp | ドライエッチング方法 |
JPH05175173A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Res Dev Corp Of Japan | 化合物半導体基板の微細加工方法 |
JPH05182953A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Nec Corp | 固体表面の酸化方法とその装置 |
JP2004349597A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Kwansei Gakuin | 電子ビーム微細加工方法 |
WO2006114886A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Riber | マスク形成方法、及び三次元微細加工方法 |
-
2007
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03188629A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-08-16 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体の微細パターン形成方法 |
JPH0594976A (ja) * | 1991-03-08 | 1993-04-16 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体の微細加工方法 |
JPH05109670A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Nec Corp | ドライエツチング方法 |
JPH05175175A (ja) * | 1991-12-20 | 1993-07-13 | Nec Corp | ドライエッチング方法 |
JPH05175173A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Res Dev Corp Of Japan | 化合物半導体基板の微細加工方法 |
JPH05182953A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Nec Corp | 固体表面の酸化方法とその装置 |
JP2004349597A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Kwansei Gakuin | 電子ビーム微細加工方法 |
WO2006114886A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Riber | マスク形成方法、及び三次元微細加工方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018526230A (ja) * | 2015-06-10 | 2018-09-13 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェ シアンティフィクCentre National De La Recherche Scientifique | ナノ構造体を製造する方法 |
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