JP2011121154A - Method for making rod-like wire - Google Patents

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Kenji Komiya
健治 小宮
Satoru Negishi
哲 根岸
Akihide Shibata
晃秀 柴田
Satoshi Morishita
敏 森下
Hiroshi Iwata
浩 岩田
Akira Takahashi
明 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for making rod-like wire controllable of the part where the rod-like wire is separated from a substrate, and minimizing the variation of the length of the rod-like wire. <P>SOLUTION: The method for making rod-like wire includes a wire-forming process of forming the rod-like wire 2 made of GaN on the Si substrate 1, and a separation process of separating the rod-like wire 2 from the substrate 1. The separation process includes selective etching for selectively etching the Si substrate 1. The rod-like wire 2 can be easily separated from the substrate 1 on the boundary surface between the substrate 1 and the rod-like wire 2 since the Si substrate 1 and the rod-like wire 2 are made of different materials. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、発光素子等として用いることができる棒状ワイヤの作製方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a rod-shaped wire that can be used as, for example, a light-emitting element.

従来、この種の棒状ワイヤの作製方法としては、基板上に形成したナノスケールのナノワイヤを別の基板に擦り合わせて、上記ナノワイヤを折ることにより、上記基板から分離する方法が開示されている(非特許文献１参照)。   Conventionally, as a method for producing this type of rod-shaped wire, a method of separating a nanoscale nanowire formed on a substrate from another substrate by rubbing it against another substrate and folding the nanowire is disclosed ( Non-patent document 1).

しかし、上記従来の棒状ワイヤの製造方法では、上記基板上のナノワイヤが折れる箇所がばらつき、上記ナノワイヤが折れる箇所を制御できず、素子としてのナノワイヤの長さのばらつきが大きくなるという問題がある。   However, the conventional method for manufacturing a rod-shaped wire has a problem in that the location where the nanowire is bent varies on the substrate, the location where the nanowire is folded cannot be controlled, and the variation in the length of the nanowire as an element increases.

Ｗafer-Ｓcale Ａssembly of Ｈighly Ｏrdered Ｓemiconductor Ｎanowire Ａrrays by Ｃontact Ｐrinting（Nano letters, vol. 8, pp.20-25, 2008）Wafer-Scale Assembly of Highly Ordered Semiconductor Nanowire Arrays by Contact Printing (Nano letters, vol. 8, pp.20-25, 2008)

そこで、この発明の課題は、棒状ワイヤを基板から分離させる箇所を制御でき、棒状ワイヤの長さのばらつきを小さくすることができる棒状ワイヤの作製方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a rod-shaped wire that can control the position where the rod-shaped wire is separated from the substrate and can reduce variations in the length of the rod-shaped wire.

上記課題を解決するため、この発明の棒状ワイヤの作製方法は、基板部材上に棒状ワイヤを形成するワイヤ形成工程と、
上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離す切り離し工程と
を有し、
上記基板部材は、上記棒状ワイヤと境を接する部分が上記棒状ワイヤの材料とは異なる材料でできており、
上記切り離し工程は、
上記基板部材を選択的にエッチングする選択エッチングを含んでいることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for producing a rod-shaped wire of the present invention includes a wire forming step of forming a rod-shaped wire on a substrate member,
A separation step of separating the rod-shaped wire from the substrate member,
The substrate member is made of a material different from the material of the rod-shaped wire at a portion that contacts the rod-shaped wire.
The detaching step is
A selective etching for selectively etching the substrate member is included.

この発明によれば、上記基板部材の上記棒状ワイヤと境を接する部分が上記棒状ワイヤの材料とは異なる材料でできているので、上記基板部材と棒状ワイヤとの境界面で基板部材から棒状ワイヤを容易に分離できる。よって、棒状ワイヤを基板部材から分離させる箇所を制御でき、棒状ワイヤの長さのばらつきを小さくすることができる。   According to the present invention, the portion of the substrate member that contacts the rod-shaped wire is made of a material different from the material of the rod-shaped wire, so that the rod-shaped wire is separated from the substrate member at the boundary surface between the substrate member and the rod-shaped wire. Can be easily separated. Therefore, the part which isolate | separates a rod-shaped wire from a board | substrate member can be controlled, and the dispersion | variation in the length of a rod-shaped wire can be made small.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記基板部材は、上記棒状ワイヤの材料とは異なる材料でできた基板である。   In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the substrate member is a substrate made of a material different from the material of the rod-shaped wire.

この実施形態によれば、基板と棒状ワイヤとが異なる材料でできているので、基板と棒状ワイヤとの境界面で基板から棒状ワイヤを容易に分離できる。よって、棒状ワイヤを基板から分離させる箇所を制御でき、棒状ワイヤの長さのばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the substrate and the rod-shaped wire are made of different materials, the rod-shaped wire can be easily separated from the substrate at the boundary surface between the substrate and the rod-shaped wire. Therefore, the part which isolate | separates a rod-shaped wire from a board | substrate can be controlled, and the dispersion | variation in the length of a rod-shaped wire can be made small.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記切り離し工程では、上記選択エッチングのみによって上記基板と上記棒状ワイヤとを切り離す。   Moreover, the manufacturing method of the rod-shaped wire of one Embodiment isolate | separates the said board | substrate and the said rod-shaped wire only by the said selective etching in the said isolation | separation process.

この実施形態によれば、選択エッチングによって、棒状ワイヤにダメージをほとんど与えずに、基板から棒状ワイヤを切り離すことができる。   According to this embodiment, the rod-shaped wire can be separated from the substrate by selective etching with little damage to the rod-shaped wire.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記切り離し工程では、上記選択エッチングを行った後、上記棒状ワイヤを上記基板から切り離す。   Moreover, the manufacturing method of the rod-shaped wire of one Embodiment isolate | separates the said rod-shaped wire from the said board | substrate after performing the said selective etching at the said cutting-off process.

この実施形態によれば、上記選択エッチングを行った後、空気中や所望の液体中で棒状ワイヤを切り離すことができる。   According to this embodiment, after performing the selective etching, the rod-shaped wire can be cut off in air or in a desired liquid.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記ワイヤ形成工程で形成する上記棒状ワイヤは、半導体コアと上記半導体コアの表面に形成された半導体層とを有する。   In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the rod-shaped wire formed in the wire forming step has a semiconductor core and a semiconductor layer formed on the surface of the semiconductor core.

この実施形態によれば、棒状ワイヤを半導体コアと半導体層とで構成したもの(例えば、発光ダイオード)とすることができる。   According to this embodiment, the rod-shaped wire can be formed of a semiconductor core and a semiconductor layer (for example, a light emitting diode).

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記切り離し工程では、ＩＰＡ溶液あるいは純水あるいはＩＰＡ水溶液中で上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離す。   In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, in the detaching step, the rod-shaped wire is separated from the substrate member in an IPA solution, pure water, or an IPA aqueous solution.

この実施形態によれば、棒状ワイヤをＩＰＡ(イソプロピルアルコール)あるいは純水あるいはＩＰＡ水溶液中に含有させることができる。   According to this embodiment, the rod-shaped wire can be contained in IPA (isopropyl alcohol), pure water, or an IPA aqueous solution.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記切り離し工程では、超音波振動によって上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離す。   Moreover, in the manufacturing method of the rod-shaped wire of one Embodiment, the said rod-shaped wire is cut | disconnected from the said board | substrate member by the ultrasonic vibration at the said isolation | separation process.

この実施形態によれば、超音波を用いて基板平面に沿って基板部材を振動させることにより、基板上に立設する棒状ワイヤを基板側の根元の界面で折るように応力が働いて、基板から棒状ワイヤを切り離すことができる。   According to this embodiment, the substrate member is vibrated along the substrate plane using ultrasonic waves, whereby the stress acts so that the rod-like wire standing on the substrate is folded at the base interface on the substrate side. The rod-shaped wire can be cut off from.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記切り離し工程では、上記棒状ワイヤを別の基板に擦り合わせて、上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離す。   Moreover, in the manufacturing method of the rod-shaped wire of one Embodiment, the said rod-shaped wire is rubbed against another board | substrate at the said cutting-off process, and the said rod-shaped wire is cut off from the said board | substrate member.

この実施形態によれば、上記別の基板と棒状ワイヤとの間の摩擦力で棒状ワイヤを基板部材側の根元の界面で折るように応力が働いて、棒状ワイヤを基板部材側の根元の界面で基板部材から棒状ワイヤが切り離される。   According to this embodiment, the stress acts so that the rod-shaped wire is folded at the base interface on the substrate member side by the frictional force between the other substrate and the rod-shaped wire, and the rod-shaped wire is connected to the base interface on the substrate member side. Thus, the rod-shaped wire is separated from the substrate member.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記ワイヤ形成工程では、上記棒状ワイヤを複数形成し、
上記切り離し工程では、
上記複数の棒状ワイヤの間を上記棒状ワイヤの材料とは別の物質で満たし、上記棒状ワイヤを上記別の物質ごと上記基板部材から剥ぎ取る。 Further, in one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, in the wire forming step, a plurality of the rod-shaped wires are formed,
In the above separation process,
The space between the plurality of rod-shaped wires is filled with a substance different from the material of the rod-shaped wire, and the rod-shaped wires are peeled off from the substrate member together with the other substances.

この実施形態によれば、上記別の物質によって上記複数の棒状ワイヤ間の位置関係を保持した状態で上記基板部材から上記複数の棒状ワイヤを分離できる。また、上記切り離し工程で棒状ワイヤを分離する際、棒状ワイヤが上記別の物質によって保護されているので、棒状ワイヤへのダメージを低減できる。   According to this embodiment, the plurality of rod-shaped wires can be separated from the substrate member in a state where the positional relationship between the plurality of rod-shaped wires is held by the another substance. Further, when the rod-shaped wire is separated in the detaching step, the rod-shaped wire is protected by the other substance, so that damage to the rod-shaped wire can be reduced.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記ワイヤ形成工程では、
基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の棒状ワイヤ部を形成し、上記第１の棒状ワイヤ部上に上記第１の棒状ワイヤ部の材料とは異なる材料でできた第２の棒状ワイヤ部を形成して、上記第１の棒状ワイヤ部と第２の棒状ワイヤ部とが構成する棒状ワイヤを形成する。 Moreover, the method for producing the rod-shaped wire of one embodiment is as follows:
A first rod-shaped wire portion made of a material different from the material of the substrate member is formed on the substrate member, and a material different from the material of the first rod-shaped wire portion can be formed on the first rod-shaped wire portion. The second rod-shaped wire portion is formed to form a rod-shaped wire constituted by the first rod-shaped wire portion and the second rod-shaped wire portion.

この実施形態によれば、上記第１の棒状ワイヤ部と第２の棒状ワイヤ部との接合(例えばｐｎ接合)を持った棒状ワイヤ(例えば発光ダイオード)を作製できる。   According to this embodiment, a rod-shaped wire (for example, a light emitting diode) having a junction (for example, a pn junction) between the first rod-shaped wire portion and the second rod-shaped wire portion can be manufactured.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた膜を形成する工程と、
上記膜上に上記膜と同じ材料でできた棒状ワイヤを形成する工程と、
上記膜をエッチングして上記基板部材を露出させる工程とを含んでいる。 Further, in the method for producing the rod-shaped wire according to one embodiment, the wire forming step includes:
Forming a film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped wire made of the same material as the film on the film;
Etching the film to expose the substrate member.

この実施形態によれば、棒状ワイヤと同じ材料でできた膜上に上記棒状ワイヤを形成することで、品質のよい棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, a high-quality rod-shaped wire can be produced by forming the rod-shaped wire on a film made of the same material as the rod-shaped wire.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記切り離し工程では、上記選択エッチングによって上記基板部材と上記棒状ワイヤとを切り離す。   Moreover, the manufacturing method of the rod-shaped wire of one Embodiment isolate | separates the said board | substrate member and the said rod-shaped wire by the said selective etching at the said cutting-off process.

この実施形態によれば、上記選択エッチングによって、上記棒状ワイヤにほとんどダメージを与えることなく基板部材から切り離すことができる。   According to this embodiment, the selective etching can be separated from the substrate member with little damage to the rod-shaped wire.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記切り離し工程では、
上記基板部材を選択的にエッチングする選択エッチングを行ってから、上記棒状ワイヤを上記基板から切り離す。 Moreover, the method for producing the rod-shaped wire of one embodiment is as follows.
After performing selective etching for selectively etching the substrate member, the rod-shaped wire is separated from the substrate.

この実施形態によれば、上記基板部材を選択的にエッチングして基板部材から棒状ワイヤを切り離し易くしてから、上述した超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板から剥ぎ取る方法などを用いて、空気中あるいは所望の液体中で棒状ワイヤを切り離すことができる。   According to this embodiment, the above-described substrate member is selectively etched to easily separate the rod-shaped wire from the substrate member, and then the above-described method of using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, the substrate with another substance The rod-shaped wire can be cut off in the air or in a desired liquid by using a method of peeling from the wire.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法は、上記ワイヤ形成工程で上記基板部材上に形成した棒状ワイヤの表面および上記基板部材の表面に膜を形成する工程と、
上記膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記膜を残存させる工程とを有する。 Further, the method for producing a rod-shaped wire of one embodiment includes a step of forming a film on the surface of the rod-shaped wire formed on the substrate member in the wire forming step and the surface of the substrate member;
Etching the film to expose the substrate member and leaving the film on the side surface of the rod-shaped wire.

この実施形態によれば、上記棒状ワイヤと上記棒状ワイヤの表面に形成した膜とで接合(例えば、ｐｎ接合)を形成でき、一例として発光ダイオードを作製できる。   According to this embodiment, a junction (for example, a pn junction) can be formed by the rod-shaped wire and a film formed on the surface of the rod-shaped wire, and a light emitting diode can be fabricated as an example.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第１の膜上に上記第１の膜の材料と同じ材料でできた棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアの表面に上記棒状コアとは異なる材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a first film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped core made of the same material as the material of the first film on the first film;
Forming a second film made of a material different from that of the rod-shaped core on the surface of the rod-shaped core;
Etching the first film and the second film on the first film to expose the substrate member and leaving the second film on the side surfaces of the rod-shaped core.

この実施形態によれば、上記棒状コアと同じ材料でできた膜上に上記棒状コアを形成するので、品質のよい棒状コアを作製できる。   According to this embodiment, since the said rod-shaped core is formed on the film | membrane made from the same material as the said rod-shaped core, a quality rod-shaped core can be produced.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の膜を形成し、棒状コアを形成するための穴を上記第１の膜に形成する工程と、
上記穴に露出した上記基板部材上に上記基板部材とは異なる材料でできた上記棒状コアを形成する工程と、
上記第１の膜および上記棒状コアの表面にシェル用の第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a first film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member, and forming a hole in the first film for forming a rod-shaped core;
Forming the rod-shaped core made of a material different from the substrate member on the substrate member exposed in the hole;
Forming a second film for a shell on the surfaces of the first film and the rod-shaped core;
Etching the first film and the second film on the first film to expose the substrate member and leave the second film on the side surface of the rod-shaped core. .

この実施形態によれば、一方の端に上記棒状コアが露出していると共に他方の端が上記シェル用の第２の膜で被覆されたコア・シェル構造の棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, it is possible to produce a core-shell structured rod-shaped wire in which the rod-shaped core is exposed at one end and the other end is covered with the second film for shell.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記第１の膜および棒状コアは半導体でできており、上記第２の膜は、上記第１の膜とは異なる伝導性をもつ半導体でできている。   In one embodiment, the first wire and the rod-shaped core are made of a semiconductor, and the second film is made of a semiconductor having a conductivity different from that of the first film. ing.

この実施形態によれば、一方の端に上記半導体でできた棒状コアが露出していると共に他方の端が上記シェル用の半導体でできた第２の膜で被覆されたコア・シェル構造の棒状ワイヤを作製できる。なお、上記伝導性とは、Ｎ型、Ｐ型のような半導体の導電型を意味している。   According to this embodiment, the rod-shaped core made of the semiconductor is exposed at one end and the other end is covered with the second film made of the semiconductor for the shell. Wire can be made. The conductivity means a semiconductor conductivity type such as N-type or P-type.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料で第１の膜を形成する工程と、
上記第１の材料とは異なる第２の材料で上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
棒状コアを形成するための穴を上記第２の膜に形成する工程と、
上記穴に露出した上記第１の膜上に上記第１の膜と同じ材料でできた上記棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアおよび上記第２の膜の表面に第３の材料でできた膜を形成する工程と、
上記第２の膜上の上記第３の材料でできた膜および上記第２の膜をエッチングして、上記第１の膜を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第３の材料でできた膜を残存させる工程と、
上記基板部材上の上記第１の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第３の材料でできた膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a first film with a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a second film on the surface of the first film with a second material different from the first material;
Forming a hole for forming a rod-shaped core in the second film;
Forming the rod-shaped core made of the same material as the first film on the first film exposed in the hole;
Forming a film made of a third material on the surfaces of the rod-shaped core and the second film;
The film made of the third material on the second film and the second film are etched to expose the first film and made of the third material on the side surface of the rod-shaped core. Leaving the membrane, and
Etching the first film on the substrate member to expose the substrate member and leaving a film made of the third material on the side surface of the rod-shaped core.

この実施形態によれば、上記棒状コアと同じ材料でできた第１の膜上に上記棒状コアを形成するので、品質のよい棒状コアを作製できる。また、一方の端に上記棒状コアが露出していると共に他方の端が上記第３の材料でできた膜で被覆されたコア・シェル構造の棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, since the rod-shaped core is formed on the first film made of the same material as the rod-shaped core, a rod-shaped core with good quality can be produced. In addition, a rod-shaped wire having a core-shell structure in which the rod-shaped core is exposed at one end and the other end is covered with a film made of the third material can be produced.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記第１の膜および棒状コアは半導体でできており、
上記第２の膜は上記第１の膜とは異なる材料でできた半導体でできており、
上記第３の材料でできた膜は、上記第１の膜とは異なる伝導性をもつ半導体でできている。 In the method for producing a rod-shaped wire of one embodiment, the first film and the rod-shaped core are made of a semiconductor.
The second film is made of a semiconductor made of a material different from that of the first film,
The film made of the third material is made of a semiconductor having conductivity different from that of the first film.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた棒状のコアを形成する工程と、
上記棒状のコアの表面に第２の材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第２の材料でできた第１の膜の表面に第３の材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第１の膜と上記第２の膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a rod-shaped core made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a first film made of a second material on the surface of the rod-shaped core;
Forming a second film made of a third material on the surface of the first film made of the second material;
The first film and the second film on the first film are etched to expose the substrate member and leave the first film and the second film on the side surfaces of the rod-shaped core. Process.

この実施形態によれば、上記棒状のコアと上記棒状のコアを覆う第１の膜と上記第１の膜を覆う第２の膜とが構成するコア・シェル・シェル構造の棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, a rod-like wire having a core-shell-shell structure constituted by the rod-shaped core, the first film covering the rod-shaped core, and the second film covering the first film can be produced. .

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第１の膜上に上記第１の膜の材料と同じ材料でできた棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアの表面に第２の材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜の表面に第３の材料でできた第３の膜を形成する工程と、
上記基板部材上の上記第１の膜および上記第２の膜,上記第３の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜と上記第３の膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a first film made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped core made of the same material as the material of the first film on the first film;
Forming a second film made of a second material on the surface of the rod-shaped core;
Forming a third film made of a third material on the surface of the second film;
The first film, the second film, and the third film on the substrate member are etched to expose the substrate member, and the second film and the third film are formed on a side surface of the rod-shaped core. And a step of leaving

この実施形態によれば、上記棒状コアと同じ材料でできた第１の膜上に上記棒状コアを形成するので、品質のよい棒状コアを作製できる。また、上記棒状コアと上記棒状コアを覆う第２の膜と上記第２の膜を覆う第３の膜とが構成するコア・シェル・シェル構造の棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, since the rod-shaped core is formed on the first film made of the same material as the rod-shaped core, a rod-shaped core with good quality can be produced. In addition, a rod-shaped wire having a core-shell-shell structure constituted by the rod-shaped core, the second film covering the rod-shaped core, and the third film covering the second film can be produced.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた半導体コアを形成する工程と、
上記半導体コアおよび上記基板部材の表面に量子井戸を形成する工程と、
上記量子井戸の表面に上記半導体コアとは異なる伝導性を持つ半導体膜を形成する工程と、
上記半導体膜の表面に導電性膜を形成する工程と、
上記導電性膜と上記半導体膜と上記量子井戸とをエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記半導体コアの側面に上記量子井戸と上記半導体膜と上記導電性膜を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a semiconductor core made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming quantum wells on the surface of the semiconductor core and the substrate member;
Forming a semiconductor film having a conductivity different from that of the semiconductor core on the surface of the quantum well;
Forming a conductive film on the surface of the semiconductor film;
Etching the conductive film, the semiconductor film, and the quantum well to expose the substrate member and leaving the quantum well, the semiconductor film, and the conductive film on a side surface of the semiconductor core. It is out.

この実施形態によれば、上記半導体コアと量子井戸と半導体シェルと導電性膜とで発光素子をなす棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, a rod-shaped wire that forms a light-emitting element by the semiconductor core, the quantum well, the semiconductor shell, and the conductive film can be manufactured.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた第１の半導体膜を形成する工程と、
上記第１の半導体膜上に上記第１の材料でできた半導体コアを形成する工程と、
上記半導体コアおよび上記第１の半導体膜の表面に量子井戸を形成する工程と、
上記量子井戸の表面に上記半導体コアとは異なる伝導性を持つ第２の半導体膜を形成する工程と、
上記第２の半導体膜の表面に導電性膜を形成する工程と、
上記導電性膜と上記第２の半導体膜と上記量子井戸と上記第１の半導体膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記半導体コアの側面に上記導電性膜と上記第２の半導体膜と上記量子井戸を残存させる工程とを含んでいる。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a first semiconductor film made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a semiconductor core made of the first material on the first semiconductor film;
Forming a quantum well on the surface of the semiconductor core and the first semiconductor film;
Forming a second semiconductor film having a conductivity different from that of the semiconductor core on the surface of the quantum well;
Forming a conductive film on the surface of the second semiconductor film;
The conductive film, the second semiconductor film, the quantum well, and the first semiconductor film are etched to expose the substrate member, and the conductive film and the second semiconductor film are formed on a side surface of the semiconductor core. And a step of leaving the quantum well.

この実施形態によれば、上記半導体コアと同じ材料でできた半導体膜上に上記半導体コアを形成するので、品質のよい半導体コアを作製できる。また、上記半導体コアと量子井戸と半導体シェルと導電性膜とで発光素子をなす棒状ワイヤを作製できる。   According to this embodiment, since the semiconductor core is formed on the semiconductor film made of the same material as the semiconductor core, a high-quality semiconductor core can be manufactured. In addition, a rod-shaped wire that forms a light-emitting element by the semiconductor core, the quantum well, the semiconductor shell, and the conductive film can be manufactured.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、基板上に上記基板とは異なる材料でできた第１の膜を形成して上記第１の膜と上記基板とで構成される基板部材を作製する工程を有し、
上記ワイヤ形成工程では、上記基板部材の上記第１の膜上に上記第１の膜の材料とは異なる材料でできた上記棒状ワイヤを形成する。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, a first member made of a material different from that of the substrate is formed on the substrate, and a substrate member composed of the first film and the substrate is produced. And having a process of
In the wire forming step, the rod-shaped wire made of a material different from the material of the first film is formed on the first film of the substrate member.

この実施形態によれば、上記基板部材の第１の膜と上記棒状ワイヤとは異なる材料でできているので、上記第１の膜と上記棒状ワイヤとの境界面で上記第１の膜から上記棒状ワイヤを容易に分離できる。よって、上記棒状ワイヤを上記基板部材から分離させる箇所を制御でき、上記棒状ワイヤの長さのばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the first film of the substrate member and the rod-shaped wire are made of different materials, the first film and the rod-shaped wire are separated from the first film at the boundary surface between the first film and the rod-shaped wire. The rod-shaped wire can be easily separated. Therefore, the part which isolate | separates the said rod-shaped wire from the said board | substrate member can be controlled, and the dispersion | variation in the length of the said rod-shaped wire can be made small.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、
上記棒状ワイヤの表面および上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜をエッチングして上記第１の膜を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記第２の膜を残存させる工程とを有する。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes
Forming a second film on the surface of the rod-shaped wire and the surface of the first film;
Etching the second film to expose the first film, and leaving the second film on the side surface of the rod-shaped wire.

この実施形態によれば、上記棒状ワイヤと上記棒状ワイヤの側面を覆う第２の膜とが構成するコア・シェル構造を作製でき、上記棒状ワイヤと上記第２の膜とを異なる導電型とすることで、上記棒状ワイヤと第２の膜とでＰＮ接合を形成することが可能となり、ＰＮ接合ダイオードやショットキーダイオードを作製可能になる。   According to this embodiment, a core-shell structure constituted by the rod-shaped wire and the second film covering the side surface of the rod-shaped wire can be manufactured, and the rod-shaped wire and the second film are of different conductivity types. Thus, a PN junction can be formed by the rod-shaped wire and the second film, and a PN junction diode or a Schottky diode can be manufactured.

また、一実施形態の棒状ワイヤの作製方法では、上記ワイヤ形成工程は、上記棒状ワイヤの表面および上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜の表面に第３の膜を形成する工程と、
上記第２の膜と上記第３の膜をエッチングして上記第１の膜を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記第２の膜と上記第３の膜を残存させる工程とを有する。 In one embodiment of the method for producing a rod-shaped wire, the wire forming step includes a step of forming a second film on the surface of the rod-shaped wire and the surface of the first film;
Forming a third film on the surface of the second film;
Etching the second film and the third film to expose the first film and leaving the second film and the third film on the side surfaces of the rod-shaped wire.

この実施形態によれば、上記棒状ワイヤと上記棒状ワイヤの側面を覆う第２,第３の膜とが構成するコア・シェル・シェル構造を作製でき、上記棒状ワイヤと上記第２,第３の膜とを異なる導電型とし、上記第２の膜を量子井戸層とすることで、量子井戸層を持つＰＮ接合ダイオードやショットキーダイオードを作製可能になる。   According to this embodiment, the core-shell-shell structure constituted by the rod-shaped wire and the second and third films covering the side surfaces of the rod-shaped wire can be manufactured. The rod-shaped wire and the second and third films can be manufactured. By making the film a different conductivity type and making the second film a quantum well layer, a PN junction diode or a Schottky diode having a quantum well layer can be manufactured.

この発明の棒状ワイヤの作製方法によれば、基板部材の棒状ワイヤと境を接する部分が棒状ワイヤと異なる材料でできているので、基板部材と棒状ワイヤとの境界面で基板部材から棒状ワイヤを容易に分離できる。よって、棒状ワイヤを基板部材から分離させる箇所を制御でき、棒状ワイヤの長さのばらつきを小さくすることができる。   According to the method for producing a rod-shaped wire of the present invention, the portion of the substrate member that contacts the rod-shaped wire is made of a material different from that of the rod-shaped wire. Can be easily separated. Therefore, the part which isolate | separates a rod-shaped wire from a board | substrate member can be controlled, and the dispersion | variation in the length of a rod-shaped wire can be made small.

この発明の第１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 1st Embodiment of this invention. 上記第１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 1st Embodiment. この発明の第２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 2nd Embodiment of this invention. 上記第２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 2nd Embodiment. 上記第２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 2nd Embodiment. この発明の第３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 3rd Embodiment of this invention. 上記第３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 3rd Embodiment. 上記第３実施形態の製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the said 3rd Embodiment. この発明の第４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 4th Embodiment of this invention. 上記第４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 4th Embodiment. 上記第４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 4th Embodiment. 上記第４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 4th Embodiment. この発明の第４実施形態の変形例の工程図である。It is process drawing of the modification of 4th Embodiment of this invention. 上記変形例の工程図である。It is process drawing of the said modification. 上記変形例の工程図である。It is process drawing of the said modification. 上記変形例の工程図である。It is process drawing of the said modification. 上記変形例の工程図である。It is process drawing of the said modification. この発明の第５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 5th Embodiment of this invention. 上記第５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 5th Embodiment. 上記第５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 5th Embodiment. 上記第５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 5th Embodiment. この発明の第６実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 6th Embodiment of this invention. 上記第６実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 6th Embodiment. 上記第６実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 6th Embodiment. 上記第６実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 6th Embodiment. この発明の第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 7th Embodiment of this invention. 上記第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 7th Embodiment. 上記第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 7th Embodiment. 上記第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 7th Embodiment. 上記第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 7th Embodiment. この発明の第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 8th Embodiment of this invention. 上記第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 8th Embodiment. 上記第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 8th Embodiment. 上記第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 8th Embodiment. 上記第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 8th Embodiment. この発明の第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 9th Embodiment of this invention. 上記第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 9th Embodiment. 上記第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 9th Embodiment. 上記第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 9th Embodiment. 上記第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 9th Embodiment. この発明の第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 10th Embodiment of this invention. 上記第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 10th Embodiment. 上記第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 10th Embodiment. 上記第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 10th Embodiment. 上記第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 10th Embodiment. この発明の第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 11th Embodiment of this invention. 上記第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 11th Embodiment. 上記第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 11th Embodiment. 上記第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 11th Embodiment. 上記第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 11th Embodiment. 上記第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 11th Embodiment. この発明の第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 12th Embodiment of this invention. 上記第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 12th Embodiment. 上記第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 12th Embodiment. 上記第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 12th Embodiment. 上記第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 12th Embodiment. 上記第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 12th Embodiment. この発明の第１３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 13th Embodiment of this invention. 上記第１３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 13th Embodiment. 上記第１３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 13th Embodiment. 上記第１３実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 13th Embodiment. この発明の第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 14th Embodiment of this invention. 上記第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 14th Embodiment. 上記第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 14th Embodiment. 上記第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 14th Embodiment. 上記第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 14th Embodiment. 上記第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 14th Embodiment. この発明の第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of 15th Embodiment of this invention. 上記第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 15th Embodiment. 上記第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 15th Embodiment. 上記第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 15th Embodiment. 上記第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 15th Embodiment. 上記第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法の工程図である。It is process drawing of the manufacturing method of the rod-shaped wire of the said 15th Embodiment.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

（第１の実施の形態)
図１Ａ、図１Ｂはこの発明の第１実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。この実施形態では、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図１Ａに示すように、基板部材としての基板１上に基板１の材料とは異なる材料でできた棒状ワイヤ２を形成する。なお、図１Ａでは、基板１上に１つの棒状ワイヤ２が形成されている様子が示されているが、上記基板１上に複数の棒状ワイヤ２が形成されていてもよい。また、ここでは、一例として、上記基板１の材料をＳｉとし、上記棒状ワイヤ２の材料をＧａＮとした。 (First embodiment)
1A and 1B are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as shown in FIG. 1A, a rod-shaped wire 2 made of a material different from the material of the substrate 1 is formed on the substrate 1 as a substrate member. FIG. 1A shows a state in which one bar-shaped wire 2 is formed on the substrate 1, but a plurality of bar-shaped wires 2 may be formed on the substrate 1. Here, as an example, the material of the substrate 1 is Si, and the material of the rod-shaped wire 2 is GaN.

この実施形態では、例えば、基板１表面の上記棒状ワイヤ２を形成する領域を露出させる成長穴を有するマスク(図示せず)で覆う。このマスクは、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)など基板１に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記成長穴の形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。 In this embodiment, for example, the surface of the substrate 1 is covered with a mask (not shown) having a growth hole that exposes the region where the rod-shaped wire 2 is formed. For this mask, a material that can be selectively etched with respect to the substrate 1 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) can be used. The growth hole can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process.

次に、上記マスクの成長穴から露出した基板１の領域に、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ＧａＮを結晶成長させ、上記基板１上に棒状ワイヤ２を形成させる。上記結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、キャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給した。 Next, using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus, GaN is crystal-grown in the region of the substrate 1 exposed from the growth hole of the mask, and the rod-shaped wire 2 is formed on the substrate 1. To form. In the crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and hydrogen is used as a carrier gas. (H 2 ) was supplied.

次に、上記マスクをエッチングにより除去する。上記マスクが酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、棒状ワイヤ２に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。また、ＣＦ４やＸeＦ２を用いるドライエッチングにより、棒状ワイヤ２に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。なお、上記成長穴を有するマスクを用いないで棒状ワイヤを成長させてもよい。その場合は、基板１上に触媒金属（例えばＮｉ）の粒を分散させ、ＭＯＣＶＤにより触媒金属下に棒状ワイヤを成長させればよい。 Next, the mask is removed by etching. When the mask is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), it is easy to use a solution containing hydrofluoric acid (HF) without affecting the rod-shaped wire 2. The mask can be etched. Further, the mask can be easily etched without affecting the rod-shaped wire 2 by dry etching using CF 4 or XeF 2 . Note that the rod-shaped wire may be grown without using the mask having the growth hole. In that case, particles of catalyst metal (for example, Ni) may be dispersed on the substrate 1, and a rod-shaped wire may be grown under the catalyst metal by MOCVD.

次に、図１Ｂに示すように、上記基板１を選択的にエッチングし、このエッチングによって、上記ｎ型ＧａＮで作製された棒状ワイヤ２を基板１から切り離す。上記基板１を選択的にエッチングする方法としては、Ｓｉ ｉｓｏ ｅｔｃｈ(ＨＮＯ３，Ｈ２Ｏ，ＮＨ４Ｆ混合液等のシリコン等方性エッチング)あるいはＸｅＦ２によるエッチングを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 1B, the substrate 1 is selectively etched, and the rod-shaped wire 2 made of the n-type GaN is separated from the substrate 1 by this etching. As a method for selectively etching the substrate 1, Si iso etch (silicon isotropic etching such as HNO 3 , H 2 O, NH 4 F mixed solution) or XeF 2 etching can be used.

この実施形態によれば、棒状ワイヤ２の材質が基板１の材質と異なっているので、基板１の選択エッチングが可能になり、棒状ワイヤ２と基板１との界面で棒状ワイヤ２と基板１とを切り離すことができる。つまり、基板１から棒状ワイヤ２を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ２の長さばらつきを小さくすることができる。なお、この実施形態では、一例として、棒状ワイヤ２の直径を１μｍ、長さを１０μｍとしているがこの寸法に限るものでなく、直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   According to this embodiment, since the material of the rod-shaped wire 2 is different from the material of the substrate 1, the substrate 1 can be selectively etched, and the rod-shaped wire 2 and the substrate 1 are connected at the interface between the rod-shaped wire 2 and the substrate 1. Can be separated. That is, the position at which the rod-shaped wire 2 is separated from the substrate 1 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 2 to be manufactured can be reduced. In this embodiment, as an example, the diameter of the rod-like wire 2 is 1 μm and the length is 10 μm. However, the diameter is not limited to this, and the diameter may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. . The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ２を基板１から切り離すので、棒状ワイヤ２にダメージをほとんど与えずに、基板１から棒状ワイヤ２を切り離すことができる。   In this embodiment, since the rod-shaped wire 2 is separated from the substrate 1 by the selective etching, the rod-shaped wire 2 can be separated from the substrate 1 with almost no damage to the rod-shaped wire 2.

（第２の実施の形態)
図２Ａ〜図２Ｃは、この発明の第２実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。この第２実施形態は、図２Ａに示すように、基板部材としての基板１上に棒状ワイヤ２を形成する工程は、前述の第１実施形態と同様であり、基板１から棒状ワイヤ２を切り離す工程が前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主に説明する。 (Second Embodiment)
2A to 2C are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, as shown in FIG. 2A, the step of forming the rod-shaped wire 2 on the substrate 1 as the substrate member is the same as the first embodiment described above, and the rod-shaped wire 2 is separated from the substrate 1. The process is different from that of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

この第２実施形態では、図２Ｂに示すように、基板１を選択的に（棒状ワイヤ２が基板１から分離しない程度に）エッチングし、次に、図２Ｃに示すように、基板１から棒状ワイヤ２を切り離して分離する。この分離の方法としては、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)溶液中に基板１を浸し、超音波(例えば数１０ＫＨz)を用いて基板１を基板平面に沿って振動させる。この超音波振動により、基板１に立設する棒状ワイヤ２を基板１側に折り曲げるように棒状ワイヤ２に対して応力が働いて、図２Ｃに示すように、基板１と棒状ワイヤ２とが切り離される。なお、上記第２実施形態では、ＩＰＡ溶液中で超音波を用いたが、純水、エタノール、メタノール、あるいはＩＰＡ水溶液中で超音波を用いてもよい。   In this second embodiment, as shown in FIG. 2B, the substrate 1 is selectively etched (to the extent that the rod-like wire 2 is not separated from the substrate 1), and then, as shown in FIG. The wire 2 is cut and separated. As the separation method, the substrate 1 is immersed in an isopropyl alcohol (IPA) solution, and the substrate 1 is vibrated along the substrate plane using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz). By this ultrasonic vibration, a stress acts on the rod-shaped wire 2 so that the rod-shaped wire 2 standing on the substrate 1 is bent toward the substrate 1, and the substrate 1 and the rod-shaped wire 2 are separated as shown in FIG. 2C. It is. In the second embodiment, ultrasonic waves are used in the IPA solution. However, ultrasonic waves may be used in pure water, ethanol, methanol, or an IPA aqueous solution.

なお、図２Ｂに示している基板１に立設する棒状ワイヤ２を別の基板(図示せず)に擦り合わせることによって棒状ワイヤ２を基板１から切り離してもよい。また、基板１に立設されている複数の棒状ワイヤ２の棒状ワイヤ２間に別の物質(例えば、ポリマーあるいはエラストマー) を満たして、この別の物質ごと複数の棒状ワイヤ２を基板１から剥ぎ取ってもよい。この場合、上記切り離し工程で棒状ワイヤ２を分離する際、棒状ワイヤ２が上記別の物質によって保護されているので、棒状ワイヤへのダメージを低減できる。   Note that the rod-shaped wire 2 may be separated from the substrate 1 by rubbing the rod-shaped wire 2 standing on the substrate 1 shown in FIG. 2B with another substrate (not shown). Further, another material (for example, polymer or elastomer) is filled between the rod-shaped wires 2 of the plurality of rod-shaped wires 2 standing on the substrate 1, and the plurality of rod-shaped wires 2 are peeled off from the substrate 1 together with the other materials. You may take it. In this case, when the rod-shaped wire 2 is separated in the detaching step, the rod-shaped wire 2 is protected by the another substance, so that damage to the rod-shaped wire can be reduced.

（第３の実施の形態)
図３Ａ〜図３Ｃは、この発明の第３実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。この第３実施形態では、Ｓiをドープしたｎ型ＧaＮとＭgをドープしたｐ型ＧaＮとを用いるが、ＧaＮにドーピングする不純物はこれに限らない。上述の第１実施形態とは、棒状ワイヤ形成工程が異なる。 (Third embodiment)
3A to 3C are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, n-type GaN doped with Si and p-type GaN doped with Mg are used, but the impurity doped into GaN is not limited to this. The rod-shaped wire forming process is different from the first embodiment described above.

この実施形態では、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図３Ａに示すように、基板部材としての基板３１上に基板３１の材料とは異なる材料でできた第１の棒状ワイヤ部３２を形成する。なお、図３Ａでは、基板３１上に１つの第１の棒状ワイヤ部３２が形成されている様子が示されているが、上記基板３１上に複数の棒状ワイヤ部３２が形成されていてもよい。   In this embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as shown in FIG. 3A, the first rod-shaped wire portion 32 made of a material different from the material of the substrate 31 is formed on the substrate 31 as the substrate member. 3A shows a state in which one first rod-shaped wire portion 32 is formed on the substrate 31, a plurality of rod-shaped wire portions 32 may be formed on the substrate 31. FIG. .

この実施形態では、例えば、基板３１表面の上記第１の棒状ワイヤ部３２を形成する領域を露出させる成長穴を有するマスク(図示せず)で覆う。このマスクは、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)など基板３１に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記成長穴の形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。この際、成長する半導体コアの径は上記マスクの成長穴のサイズに依存する。 In this embodiment, for example, the surface of the substrate 31 is covered with a mask (not shown) having a growth hole that exposes a region where the first rod-shaped wire portion 32 is formed. For this mask, a material that can be selectively etched with respect to the substrate 31 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) can be used. The growth hole can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process. At this time, the diameter of the growing semiconductor core depends on the size of the growth hole of the mask.

次に、上記マスクの成長穴から露出した基板３１の領域に、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ＧａＮを結晶成長させ、上記基板３１上に第１の棒状ワイヤ部３２を形成させる。上記結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、キャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給した。 Next, using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus, GaN is crystal-grown in the region of the substrate 31 exposed from the growth hole of the mask, and the first on the substrate 31. The rod-shaped wire part 32 is formed. In the crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and hydrogen is used as a carrier gas. (H 2 ) was supplied.

次に、成長ガスとしてＴＭＧおよびＮＨ３を使用し、ｐ型不純物供給用にＣp２Ｍgを用いることによって、第１の棒状ワイヤ部３２上にｐ型ＧaＮからなる第２の棒状ワイヤ部３３を形成する。この第１の棒状ワイヤ部３２と第２の棒状ワイヤ部３３とが棒状ワイヤ３５を構成している。上記第１の棒状ワイヤ部３２と第２の棒状ワイヤ部３３とでｐｎ接合を形成させることによって、棒状ワイヤ３５を発光素子とすることができる。 Next, by using TMG and NH 3 as growth gases and using Cp 2 Mg for supplying p-type impurities, the second rod-shaped wire portion 33 made of p-type GaN is formed on the first rod-shaped wire portion 32. Form. The first rod-shaped wire portion 32 and the second rod-shaped wire portion 33 constitute a rod-shaped wire 35. By forming a pn junction between the first rod-shaped wire portion 32 and the second rod-shaped wire portion 33, the rod-shaped wire 35 can be a light emitting element.

次に、上記マスクをエッチングにより除去する。上記マスクが酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、棒状ワイヤ３５に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。また、ＣＦ４やＸeＦ２を用いるドライエッチングにより、棒状ワイヤ３５に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。なお、上記成長穴を有するマスクを用いないで棒状ワイヤを成長させてもよい。その場合は、基板３１上に触媒金属（例えばＮｉ）の粒を分散させ、ＭＯＣＶＤにより触媒金属下に棒状ワイヤを成長させればよい。 Next, the mask is removed by etching. When the mask is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), it is easy to use a solution containing hydrofluoric acid (HF) without affecting the rod-shaped wire 35. The mask can be etched. Further, by dry etching using CF 4 or XeF 2 , it is possible to easily etch the mask without affecting the rod-shaped wire 35. Note that the rod-shaped wire may be grown without using the mask having the growth hole. In that case, particles of catalyst metal (for example, Ni) may be dispersed on the substrate 31, and a rod-shaped wire may be grown under the catalyst metal by MOCVD.

次に、図３Ｃに示すように、基板３１をＳｉ ｉｓｏ ｅｔｃｈ(ＨＮＯ３，Ｈ２Ｏ，ＮＨ４Ｆ混合液等のシリコン等方性エッチング)あるいはＸｅＦ２によるエッチングにより選択的にエッチングして、第１の棒状ワイヤ部３２と第２の棒状ワイヤ部３３とが構成する棒状ワイヤ３５を、基板３１から切り離す。この第３実施形態では、基板３１から棒状ワイヤ３５を切り離す切り離し工程において、基板３１を選択的にエッチングすることによって、棒状ワイヤ３５を基板３１から切り離したが、基板３１を（棒状ワイヤ３２が基板３１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明したように、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板３１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板３１から棒状ワイヤ３２を切り離してもよい。 Next, as shown in FIG. 3C, the substrate 31 is selectively etched by etching with Si iso etch (silicon isotropic etching such as HNO 3 , H 2 O, NH 4 F mixed solution) or XeF 2 , The rod-shaped wire 35 constituted by the first rod-shaped wire portion 32 and the second rod-shaped wire portion 33 is separated from the substrate 31. In the third embodiment, in the separation step of separating the rod-shaped wire 35 from the substrate 31, the rod-shaped wire 35 is separated from the substrate 31 by selectively etching the substrate 31, but the substrate 31 (the rod-shaped wire 32 is the substrate). After selective etching (so as not to separate from 31), as described in the second embodiment, a method using ultrasonic waves, a method of rubbing with another substrate, and another substance are peeled off from substrate 31. The rod-shaped wire 32 may be cut off from the substrate 31 using any of the methods.

なお、この実施形態では、一例として、棒状ワイヤ２の直径を１μｍ、長さを１０μｍとしているが、直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the rod-shaped wire 2 is 1 μm and the length is 10 μm. However, the diameter may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

（第４の実施の形態)
図４Ａ〜図４Ｄは、この発明の第４実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Fourth embodiment)
4A to 4D are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a fourth embodiment of the present invention.

この第４実施形態は、まず、図４Ａに示すように、サファイアからなる基板部材としての基板４１上にｎ型ＧａＮからなる膜４２を形成する。次に、上記ｎ型ＧａＮ膜４２上に、棒状ワイヤを形成する領域を露出させる成長穴を有するマスク(図示せず)を形成する。このマスクには、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)などＧａＮ膜４２に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記成長穴の形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。この際、成長する棒状部分４３の径は上記マスクの成長穴のサイズに依存する。 In the fourth embodiment, first, as shown in FIG. 4A, a film 42 made of n-type GaN is formed on a substrate 41 as a substrate member made of sapphire. Next, on the n-type GaN film 42, a mask (not shown) having a growth hole exposing a region where a rod-shaped wire is to be formed is formed. For this mask, a material that can be selectively etched with respect to the GaN film 42, such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), can be used. The growth hole can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process. At this time, the diameter of the growing rod-like portion 43 depends on the size of the growth hole of the mask.

次に、上記マスクの成長穴から露出した膜４２上に、ＭＯＣＶＤ(有機金属気相成長)装置を用いて、ＧａＮを結晶成長させ、図４Ｂに示すように、上記基板４１上に棒状ワイヤとなる棒状部分４３を形成させる。上記結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、キャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給した。 Next, GaN is crystal-grown on the film 42 exposed from the growth hole of the mask by using a MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) apparatus, and as shown in FIG. A rod-like portion 43 is formed. In the crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and hydrogen is used as a carrier gas. (H 2 ) was supplied.

なお、上記マスクは、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等で作製される。上記マスクが酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、膜４２および棒状部分４３に影響を与えずに上記マスクを容易にエッチングすることができる。また、ＣＦ４やＸeＦ２を用いるドライエッチングにより、膜４２および棒状部分４３に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。なお、上記成長穴を有するマスクを用いないで棒状ワイヤを成長させてもよい。その場合は、膜４２上に触媒金属（例えばＮｉ）の粒を分散させ、ＭＯＣＶＤにより触媒金属下に棒状ワイヤを成長させればよい。 The mask is made of, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 or the like. When the mask is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), the film 42 and the rod-shaped portion 43 are not affected by using a solution containing hydrofluoric acid (HF). In addition, the mask can be easily etched. Further, the mask can be easily etched without affecting the film 42 and the rod-shaped portion 43 by dry etching using CF 4 or XeF 2 . Note that the rod-shaped wire may be grown without using the mask having the growth hole. In that case, particles of catalyst metal (for example, Ni) may be dispersed on the film 42, and a rod-shaped wire may be grown under the catalyst metal by MOCVD.

次に、図４Ｃに示すように、上記マスクを除去した後、上記ｎ型ＧａＮ膜４２をドライエッチングして、基板４１を露出させる。このドライエッチングのＲＩＥ(Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング)にＳiＣl４を用いることにより、容易にＧaＮに異方性を持ってエッチングすることができる。このエッチングにより、基板４１上に立設した棒状ワイヤ４５を形成できる。また、この実施形態では、一例として、棒状ワイヤ４５の直径を１μｍ、長さを１０μｍとしているがこの寸法に限るものでないことは勿論である。 Next, as shown in FIG. 4C, after removing the mask, the n-type GaN film 42 is dry etched to expose the substrate 41. By using SiCl 4 for RIE (Reactive Ion Etching) of this dry etching, GaN can be easily etched with anisotropy. By this etching, a rod-like wire 45 standing on the substrate 41 can be formed. In this embodiment, as an example, the rod-like wire 45 has a diameter of 1 μm and a length of 10 μm, but it is needless to say that the present invention is not limited to this dimension.

次に、図４Ｄに示すように、熱硫酸による選択エッチングにより、基板４１と棒状ワイヤ４５とを分離する。   Next, as shown in FIG. 4D, the substrate 41 and the rod-shaped wire 45 are separated by selective etching with hot sulfuric acid.

この実施形態によれば、棒状ワイヤ４５の材質ＧａＮが基板４１の材質サファイアと異なっているので、棒状ワイヤ４５と基板４１との界面で棒状ワイヤ４５と基板４１とを容易に切り離すことができる。つまり、基板４１から棒状ワイヤ４５を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ４５の長さばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the material GaN of the rod-shaped wire 45 is different from the material sapphire of the substrate 41, the rod-shaped wire 45 and the substrate 41 can be easily separated at the interface between the rod-shaped wire 45 and the substrate 41. That is, the position at which the rod-shaped wire 45 is separated from the substrate 41 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 45 to be manufactured can be reduced.

また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ４５を基板４１から切り離すので、棒状ワイヤ４５にダメージをほとんど与えずに、基板４１から棒状ワイヤ４５を切り離すことができる。   In this embodiment, since the rod-shaped wire 45 is separated from the substrate 41 by the selective etching, the rod-shaped wire 45 can be separated from the substrate 41 with almost no damage to the rod-shaped wire 45.

なお、この第４実施形態では、基板４１から棒状ワイヤ４５を切り離す切り離し工程において、基板４１を選択的にエッチングすることによって、棒状ワイヤ４５を基板４１から切り離した。これに対して、図５Ａから図５Ｅに示す方法でもよい。この方法は、棒状ワイヤ形成工程では、図５Ａから図５Ｃに示すように、前述の図４Ａから図４Ｃに示す工程と同様にして、棒状ワイヤ４５を形成し、次に、切り離し工程において、図５Ｄに示すように、基板４１を（棒状ワイヤ４５が基板４１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、図５Ｅに示すように、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板４１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板４１から棒状ワイヤ４５を切り離す。   In the fourth embodiment, the rod-shaped wire 45 is separated from the substrate 41 by selectively etching the substrate 41 in the separation step of separating the rod-shaped wire 45 from the substrate 41. On the other hand, the method shown in FIGS. 5A to 5E may be used. In this method, as shown in FIGS. 5A to 5C, the rod-shaped wire 45 is formed in the rod-shaped wire forming step in the same manner as the steps shown in FIGS. 5D, after selectively etching the substrate 41 (so that the rod-like wire 45 is not separated from the substrate 41), the ultrasonic wave described in the second embodiment is applied as shown in FIG. 5E. The rod-shaped wire 45 is separated from the substrate 41 using any one of a method to be used, a method of rubbing with another substrate, and a method of peeling another substance from the substrate 41.

（第５の実施の形態)
図６Ａ〜図６Ｄは、この発明の第５実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Fifth embodiment)
6A to 6D are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a fifth embodiment of the present invention.

この第５実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図６Ａに示すように、基板部材としての基板６１上に基板６１の材料とは異なる材料でできた棒状コア６２を形成する。なお、図６Ａでは、基板６１上に１つの棒状コア６２が形成されている様子が示されているが、上記基板６１上に複数の棒状コア６２が形成されていてもよい。また、ここでは、一例として、上記基板６１の材料をＳｉとし、上記棒状コア６２の材料をＧａＮとした。   In the fifth embodiment, first, in a rod-shaped wire forming step, a rod-shaped core 62 made of a material different from the material of the substrate 61 is formed on a substrate 61 as a substrate member, as shown in FIG. 6A. 6A shows a state in which one bar-shaped core 62 is formed on the substrate 61, a plurality of bar-shaped cores 62 may be formed on the substrate 61. FIG. Here, as an example, the material of the substrate 61 is Si, and the material of the rod-shaped core 62 is GaN.

この実施形態では、例えば、基板６１表面の上記棒状コア６２を形成する領域を露出させるマスクで覆い、このマスクから露出した上記基板６１の領域に、ＭＯＣＶＤ(有機金属気相成長)装置を用いて、ＧａＮを結晶成長させ、図６Ａに示すように、上記Ｓｉ基板６１上にｎ型ＧａＮによる棒状コア６２を形成させる。ここで、上記マスクは、前述の第１実施形態と同様にして作製できる。また、前述の第１実施形態と同様にして上記ＧａＮの結晶成長を行うことで、棒状コア６２を作製できる。   In this embodiment, for example, a region for forming the rod-shaped core 62 on the surface of the substrate 61 is covered with a mask that exposes, and an MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) apparatus is used for the region of the substrate 61 exposed from the mask. Then, GaN is grown to form a rod-shaped core 62 made of n-type GaN on the Si substrate 61 as shown in FIG. 6A. Here, the mask can be manufactured in the same manner as in the first embodiment. Further, the rod-shaped core 62 can be manufactured by performing the crystal growth of the GaN in the same manner as in the first embodiment.

次に、図６Ｂに示すように、半導体コアとなる棒状コア６２を覆うように基板６１全面にｐ型ＧaＮからなる半導体膜６３を形成する。   Next, as shown in FIG. 6B, a semiconductor film 63 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the substrate 61 so as to cover the rod-shaped core 62 that becomes the semiconductor core.

次に、図６Ｃに示すように、ドライエッチングにより、棒状コア６２の両端間の側面を覆う部分の半導体膜６３Ａを残すと共に基板６１と反対側の棒状コア６２の端面を覆う部分の半導体膜６３を除去し、かつ、上記棒状コア６２の側面を覆う部分以外の基板６１上の半導体膜６３を除去する。このドライエッチングでは、上記半導体膜６３Ａと棒状コア６２で覆われていない領域の基板６１も或る深さだけ除去される。この場合、ドライエッチングのＲＩＥ(Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング)にＳiＣl４を用いることにより、容易にＧaＮに異方性を持ってエッチングすることができる。 Next, as shown in FIG. 6C, a portion of the semiconductor film 63A covering the side surface between both ends of the rod-shaped core 62 is left by dry etching, and the portion of the semiconductor film 63 covering the end surface of the rod-shaped core 62 opposite to the substrate 61 is left. The semiconductor film 63 on the substrate 61 other than the portion covering the side surface of the rod-shaped core 62 is removed. In this dry etching, the substrate 61 in a region not covered with the semiconductor film 63A and the rod-shaped core 62 is also removed by a certain depth. In this case, by using SiCl 4 for dry etching RIE (Reactive Ion Etching), GaN can be easily etched with anisotropy.

次に、図６Ｄに示すように、上記基板６１を選択的にエッチングし、このエッチングによって、上記棒状コア６２と半導体膜６３Ａとで構成される棒状ワイヤ６４を基板６１から切り離す。上記基板６１を選択的にエッチングする方法としては、Ｓｉ ｉｓｏ ｅｔｃｈ(ＨＮＯ３，Ｈ２Ｏ，ＮＨ４Ｆ混合液等のシリコン等方性エッチング)あるいはＸｅＦ２を用いることができる。 Next, as shown in FIG. 6D, the substrate 61 is selectively etched, and the rod-shaped wire 64 composed of the rod-shaped core 62 and the semiconductor film 63A is separated from the substrate 61 by this etching. As a method for selectively etching the substrate 61, Si iso etch (silicon isotropic etching such as HNO 3 , H 2 O, NH 4 F mixed solution) or XeF 2 can be used.

この実施形態によれば、棒状コア６２の材質が基板６１の材質と異なっているので、基板の選択的なエッチングが可能となり、棒状ワイヤ６４と基板６１との界面で棒状ワイヤ６４と基板６１とを切り離すことができる。つまり、基板６１から棒状ワイヤ６４を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ６４の長さばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the material of the rod-shaped core 62 is different from the material of the substrate 61, the substrate can be selectively etched, and the rod-shaped wire 64 and the substrate 61 are connected at the interface between the rod-shaped wire 64 and the substrate 61. Can be separated. That is, the position at which the rod-shaped wire 64 is separated from the substrate 61 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 64 to be manufactured can be reduced.

また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ６４を基板６１から切り離すので、棒状ワイヤ６４にダメージをほとんど与えずに、基板６１から棒状ワイヤ６４を切り離すことができる。   In this embodiment, since the rod-shaped wire 64 is separated from the substrate 61 by the selective etching, the rod-shaped wire 64 can be separated from the substrate 61 with almost no damage to the rod-shaped wire 64.

なお、この実施形態では、一例として、棒状コア６２の直径を１μｍ、半導体膜６３の厚さを１００ｎｍ、長さを１０μｍとしているが、直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、半導体膜の厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the rod-shaped core 62 is 1 μm, the thickness of the semiconductor film 63 is 100 nm, and the length is 10 μm, but the diameter is 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. You can also. Further, the thickness of the semiconductor film can be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

なお、この第５実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ６４を基板６１から切り離したが、基板６１を（棒状ワイヤ６４が基板６１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板６１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板６１から棒状ワイヤ６４を切り離してもよい。   In the fifth embodiment, the rod-shaped wire 64 is separated from the substrate 61 by the selective etching, but the substrate 61 is selectively etched (to the extent that the rod-shaped wire 64 is not separated from the substrate 61). The rod-shaped wire 64 from the substrate 61 using any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of stripping another substance from the substrate 61 described in the second embodiment. May be separated.

（第６の実施の形態)
図７Ａ〜図７Ｄは、この発明の第６実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Sixth embodiment)
7A to 7D are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a sixth embodiment of the present invention.

この第６実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図７Ａに示すように、サファイアからなる基板部材としての基板７１上にｎ型ＧａＮからなる膜７２を形成する。次に、上記膜７２上に、棒状ワイヤを形成する領域を露出させる成長穴を有するマスク(図示せず)を形成する。このマスクには、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)など膜７２に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記成長穴の形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。 In the sixth embodiment, first, in a rod-like wire forming step, as shown in FIG. 7A, a film 72 made of n-type GaN is formed on a substrate 71 as a substrate member made of sapphire. Next, a mask (not shown) having a growth hole that exposes a region for forming a rod-shaped wire is formed on the film 72. A material that can be selectively etched with respect to the film 72 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) can be used for this mask. The growth hole can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process.

このマスクの成長穴から露出した膜７２上に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、ｎ型ＧａＮを結晶成長させ、図７Ａに示すように、基板７１上に棒状のコア７３を形成させる。この際、成長する棒状コア７３の径は上記マスクの成長穴のサイズに依存する。上記結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、キャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給した。 On the film 72 exposed from the growth hole of the mask, n-type GaN is crystal-grown using a MOCVD apparatus to form a rod-shaped core 73 on the substrate 71 as shown in FIG. 7A. At this time, the diameter of the growing rod-shaped core 73 depends on the size of the growth hole of the mask. In the crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and hydrogen is used as a carrier gas. (H 2 ) was supplied.

なお、上記マスクは、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等で作製される。上記マスクが酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、膜７２および棒状コア７３に影響を与えずに上記マスクを容易にエッチングすることができる。また、ＣＦ４やＸeＦ２を用いるドライエッチングにより、膜７２および棒状コア７３に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。 The mask is made of, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 or the like. When the mask is composed of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), the film 72 and the rod-shaped core 73 are not affected by using a solution containing hydrofluoric acid (HF). In addition, the mask can be easily etched. Further, the mask can be easily etched without affecting the film 72 and the rod-shaped core 73 by dry etching using CF 4 or XeF 2 .

次に、図７Ｂに示すように、上記マスクを除去した後、上記棒状コア７３を覆うように膜７２全面にｐ型ＧaＮからなる半導体層７５を形成する。形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp２Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧaＮを成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 7B, after removing the mask, a semiconductor layer 75 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the film 72 so as to cover the rod-shaped core 73. The formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used to supply p-type impurities. P-type GaN with impurities as a dopant can be grown.

次に、図７Ｃに示すように、ドライエッチングにより、棒状コア７３の両端間の側面を覆う部分の半導体層７５Ａを残すと共に基板７１と反対側の棒状コア７３の端面を覆う部分の半導体層７５を除去する。また、上記ドライエッチングにより、棒状コア７３の側面を覆う部分以外の基板７１上の半導体層７５を除去する。なお、このドライエッチングの際、棒状コア７３の側面を覆う部分の半導体層７５も一部エッチングされる可能性があるが、棒状コア７３の側面には上記棒状コア７３の側面を覆うように半導体層７５Ａが残存する。また、上記ドライエッチングにより、上記半導体層７５Ａよりも外径方向に延在している部分のｎ型ＧａＮ膜７２は除去されるが、上記棒状コア７３,半導体層７５Ａ下の領域にはｎ型ＧａＮ膜７２Ａが残存する。   Next, as shown in FIG. 7C, a portion of the semiconductor layer 75 </ b> A covering the side surface between both ends of the rod-shaped core 73 is left by dry etching, and the portion of the semiconductor layer 75 covering the end surface of the rod-shaped core 73 opposite to the substrate 71 is left. Remove. Further, the semiconductor layer 75 on the substrate 71 other than the portion covering the side surface of the rod-shaped core 73 is removed by the dry etching. During this dry etching, there is a possibility that part of the semiconductor layer 75 covering the side surface of the rod-shaped core 73 may also be etched, but the side surface of the rod-shaped core 73 covers the side surface of the rod-shaped core 73. Layer 75A remains. Also, the dry etching removes the n-type GaN film 72 extending in the outer diameter direction from the semiconductor layer 75A, but the n-type GaN film 72 is located in the region below the rod-shaped core 73 and the semiconductor layer 75A. The GaN film 72A remains.

このドライエッチングでは、上記半導体層７５Ａと棒状コア７３とで覆われていない領域の基板７１も或る深さだけ除去される。この場合、ドライエッチングのＲＩＥ(反応性イオンエッチング)にＳiＣl４を用いることにより、容易にＧaＮに異方性を持ってエッチングすることができる。 In this dry etching, the substrate 71 in a region not covered with the semiconductor layer 75A and the rod-shaped core 73 is also removed by a certain depth. In this case, by using SiCl 4 for RIE (reactive ion etching) of dry etching, etching can be easily performed with GaN having anisotropy.

次に、図７Ｄに示すように、上記基板７１を選択的にエッチングし、このエッチング(熱硫酸)によって、上記棒状コア７３と半導体層７５Ａとで構成される棒状ワイヤ７６を基板７１から切り離す。   Next, as shown in FIG. 7D, the substrate 71 is selectively etched, and the rod-shaped wire 76 composed of the rod-shaped core 73 and the semiconductor layer 75A is separated from the substrate 71 by this etching (hot sulfuric acid).

この第６実施形態によれば、半導体コア７３の材質が基板７１の材質と異なっているので、半導体コア７３と基板７１との界面で棒状ワイヤ７６と基板７１とを切り離すことができる。つまり、基板７１から棒状ワイヤ７６を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ７６の長さばらつきを小さくすることができる。また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ７６を基板７１から切り離すので、棒状ワイヤ７６にダメージをほとんど与えずに、基板７１から棒状ワイヤ７６を切り離すことができる。なお、この実施形態では、一例として、棒状コア７３の直径を１μｍ、半導体層７５の厚さを１００ｎｍ、長さを１０μｍとしているが、直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、半導体層の厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   According to the sixth embodiment, since the material of the semiconductor core 73 is different from the material of the substrate 71, the rod-shaped wire 76 and the substrate 71 can be separated at the interface between the semiconductor core 73 and the substrate 71. That is, the position at which the rod-shaped wire 76 is separated from the substrate 71 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 76 to be manufactured can be reduced. In this embodiment, since the rod-shaped wire 76 is separated from the substrate 71 by the selective etching, the rod-shaped wire 76 can be separated from the substrate 71 with almost no damage to the rod-shaped wire 76. In this embodiment, as an example, the diameter of the rod-shaped core 73 is 1 μm, the thickness of the semiconductor layer 75 is 100 nm, and the length is 10 μm, but the diameter is 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. You can also. The thickness of the semiconductor layer can be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

なお、この第６実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ７６を基板７１から切り離したが、基板７１を（棒状ワイヤ７６が基板７１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板７１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板７１から棒状ワイヤ７６を切り離してもよい。   In the sixth embodiment, the rod-shaped wire 76 is separated from the substrate 71 by the selective etching described above, but after the substrate 71 is selectively etched (to the extent that the rod-shaped wire 76 is not separated from the substrate 71). The rod-shaped wire 76 from the substrate 71 using any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of peeling off another substance from the substrate 71 as described in the second embodiment. May be separated.

(第７の実施の形態)
図８Ａ〜図８Ｅは、この発明の第７実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Seventh embodiment)
8A to 8E are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a seventh embodiment of the present invention.

この第７実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図８Ａに示すように、サファイアからなる基板部材としての基板８１上に第１の膜としてのマスク８２を形成し、このマスク８２に穴８２Ａを形成する。このマスク８２は、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)など基板８１に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記穴８２Ａの形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。 In the seventh embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as shown in FIG. 8A, a mask 82 as a first film is formed on a substrate 81 as a substrate member made of sapphire, and a hole is formed in the mask 82. 82A is formed. The mask 82 may be made of a material that can be selectively etched with respect to the substrate 81 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ). The hole 82A can be formed by using a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process.

次に、図８Ｂに示すように、上記マスク８２の穴８２Ａに露出した基板８１上にｎ型ＧａＮからなる棒状コア８３を形成する。この棒状コア８３は、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ｎ型ＧaＮを結晶成長させて形成する。この結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、さらにキャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給することによって、Ｓｉを不純物としたｎ型ＧａＮの棒状コア８３を成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 8B, a rod-shaped core 83 made of n-type GaN is formed on the substrate 81 exposed in the hole 82A of the mask 82. The rod-shaped core 83 is formed by crystal growth of n-type GaN using an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus. In this crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and carrier gas is used. By supplying hydrogen (H 2 ), an n-type GaN rod-shaped core 83 having Si as an impurity can be grown.

次に、図８Ｃに示すように、上記棒状コア８３を覆うようにマスク８２全面にｐ型ＧaＮからなるシェル用の第２の膜８５を形成する。形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp２Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧaＮを成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 8C, a shell second film 85 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the mask 82 so as to cover the rod-shaped core 83. The formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used to supply p-type impurities. P-type GaN with impurities as a dopant can be grown.

次に、図８Ｄに示すように、リフトオフにより棒状コア８３を覆う第２の膜８５のシェル８５Ａの部分を除く領域とマスク８２を除去して、棒状コア８３の基板８１側に基板側の外周面を露出させて露出部分８３Ａを形成する。この状態で、上記棒状コア８３の基板８１と反対の側の端面は、シェル８５Ａにより覆われている。マスク８２が酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、容易に棒状コア８３および棒状コア８３を覆うシェル８５Ａに影響を与えずにマスク８２をエッチングすることができ、マスク８２とともに棒状コア８３を覆うシェル８５Ａを除く領域をリフトオフにより除去することができる。この実施形態の工程では、リフトオフを用いたがエッチングにより棒状コア８３の一部８３Ａを露出させてもよい。ドライエッチングの場合、ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に棒状コア８３および棒状コア８３を覆うシェル８５Ａに影響を与えずにマスク８２をエッチングすることができ、マスク８２とともに棒状コア８３を覆うシェル８５Ａの部分を除く領域を除去することができる。 Next, as shown in FIG. 8D, the region excluding the portion of the shell 85 </ b> A of the second film 85 covering the rod-shaped core 83 and the mask 82 are removed by lift-off, and the outer circumference on the substrate side of the rod-shaped core 83 on the substrate 81 side is removed. The exposed surface 83A is formed by exposing the surface. In this state, the end surface of the rod-shaped core 83 opposite to the substrate 81 is covered with the shell 85A. When the mask 82 is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), the rod-shaped core 83 and the rod-shaped core 83 are easily covered by using a solution containing hydrofluoric acid (HF). The mask 82 can be etched without affecting the shell 85A, and the region excluding the shell 85A covering the rod-shaped core 83 together with the mask 82 can be removed by lift-off. In the process of this embodiment, lift-off is used, but a part 83A of the rod-shaped core 83 may be exposed by etching. In the case of dry etching, by using CF 4 or XeF 2 , the mask 82 can be easily etched without affecting the rod-shaped core 83 and the shell 85 A covering the rod-shaped core 83. The region excluding the portion of the covering shell 85A can be removed.

次に、図８Ｅに示すように、上記基板８１を選択的にエッチングし、このエッチング(熱硫酸)によって、上記棒状コア８３とシェル８５Ａとで構成される棒状ワイヤ８６を基板８１から切り離す。   Next, as shown in FIG. 8E, the substrate 81 is selectively etched, and the rod-shaped wire 86 composed of the rod-shaped core 83 and the shell 85A is separated from the substrate 81 by this etching (hot sulfuric acid).

この第７実施形態によれば、棒状コア８３の材質が基板８１の材質と異なっているので、棒状コア８３と基板８１との界面で棒状コア８３と基板８１とを切り離すことができる。つまり、基板８１から棒状ワイヤ８６を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ８６の長さばらつきを小さくすることができる。また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ８６を基板８１から切り離すので、棒状ワイヤ８６にダメージをほとんど与えずに、基板８１から棒状ワイヤ８６を切り離すことができる。   According to the seventh embodiment, since the material of the rod-shaped core 83 is different from the material of the substrate 81, the rod-shaped core 83 and the substrate 81 can be separated at the interface between the rod-shaped core 83 and the substrate 81. That is, the position at which the rod-shaped wire 86 is separated from the substrate 81 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 86 to be manufactured can be reduced. In this embodiment, since the rod-shaped wire 86 is separated from the substrate 81 by the selective etching, the rod-shaped wire 86 can be separated from the substrate 81 with almost no damage to the rod-shaped wire 86.

なお、この第７実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ８６を基板８１から切り離したが、基板８１を（棒状ワイヤ８６が基板８１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板８１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板８１から棒状ワイヤ８６を切り離してもよい。   In the seventh embodiment, the rod-shaped wire 86 is separated from the substrate 81 by the selective etching. However, after the substrate 81 is selectively etched (to the extent that the rod-shaped wire 86 is not separated from the substrate 81). The rod-shaped wire 86 is removed from the substrate 81 using any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of peeling off another substance from the substrate 81 as described in the second embodiment. May be separated.

(第８の実施の形態)
図９Ａ〜図９Ｅは、この発明の第８実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Eighth embodiment)
9A to 9E are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to an eighth embodiment of the present invention.

この第８実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、図９Ａに示すように、サファイアからなる基板部材としての基板９１上に第１の膜としてｎ型ＧａＮからなる膜９２を形成し、この膜９２上に第２の膜としてのマスク９３を形成し、このマスク９３に穴９３Ａを形成する。このマスク９３は、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)など基板９１に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記穴９３Ａの形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。 In the eighth embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as shown in FIG. 9A, a film 92 made of n-type GaN is formed as a first film on a substrate 91 as a substrate member made of sapphire, A mask 93 as a second film is formed on the film 92, and a hole 93A is formed in the mask 93. The mask 93 can be made of a material that can be selectively etched with respect to the substrate 91 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ). The hole 93A can be formed by using a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process.

次に、図９Ａに示すように、上記マスク９３の穴９３Ａに露出した第１の膜９２上にｎ型ＧａＮからなる棒状コア９４を形成する。この棒状コア９４は、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ｎ型ＧａＮを結晶成長させて形成する。この結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、さらにキャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給することによって、Ｓｉを不純物としたｎ型ＧａＮの棒状コア９４を成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 9A, a rod-shaped core 94 made of n-type GaN is formed on the first film 92 exposed in the hole 93A of the mask 93. The rod-shaped core 94 is formed by crystal growth of n-type GaN using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus. In this crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and carrier gas is used. By supplying hydrogen (H 2 ), an n-type GaN rod-shaped core 94 having Si as an impurity can be grown.

次に、図９Ｂに示すように、上記棒状コア９４を覆うようにマスク９３全面にｐ型ＧaＮからなる半導体層９５を形成する。形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp２Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧaＮを成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 9B, a semiconductor layer 95 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the mask 93 so as to cover the rod-shaped core 94. The formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used to supply p-type impurities. P-type GaN with impurities as a dopant can be grown.

次に、図９Ｃに示すように、リフトオフにより棒状コア９４を覆う半導体層９５のシェル９５Ａの部分を除く領域とマスク９３を除去して、棒状コア９４の基板９１側に基板側の外周面を露出させて露出部分９４Ａを形成する。この状態で、上記半導体コア９４の基板９１と反対の側の端面は、シェル９５Ａにより覆われている。マスク９３が酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、容易に棒状コア９４および棒状コア９４を覆うシェル９５Ａに影響を与えずにマスク９３をエッチングすることができ、マスク９３とともに棒状コア９４を覆うシェル９５Ａを除く領域をリフトオフにより除去することができる。この実施形態の工程では、リフトオフを用いたがエッチングにより棒状コア９４の一部９４Ａを露出させてもよい。ドライエッチングの場合、ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に棒状コア９４および棒状コア９４を覆うシェル９５Ａに影響を与えずにマスク９３をエッチングすることができ、マスク９３とともに棒状コア９４を覆うシェル９５Ａの部分を除く領域を除去することができる。 Next, as shown in FIG. 9C, the region excluding the portion of the shell 95A of the semiconductor layer 95 covering the rod-shaped core 94 and the mask 93 are removed by lift-off, and the outer peripheral surface on the substrate side of the rod-shaped core 94 is placed on the substrate 91 side. An exposed portion 94A is formed by exposure. In this state, the end surface of the semiconductor core 94 opposite to the substrate 91 is covered with a shell 95A. When the mask 93 is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), the rod-shaped core 94 and the rod-shaped core 94 are easily covered by using a solution containing hydrofluoric acid (HF). The mask 93 can be etched without affecting the shell 95A, and the region excluding the shell 95A covering the rod-shaped core 94 together with the mask 93 can be removed by lift-off. In the process of this embodiment, lift-off is used, but a part 94A of the rod-shaped core 94 may be exposed by etching. In the case of dry etching, by using CF 4 or XeF 2 , the mask 93 can be easily etched without affecting the rod-shaped core 94 and the shell 95 A covering the rod-shaped core 94. The region excluding the portion of the covering shell 95A can be removed.

次に、図９Ｄに示すように、ドライエッチングにより、上記シェル９５Ａ下の領域のｎ型ＧａＮ膜９２を除く領域を除去して、ｎ型ＧａＮからなる棒状コア９４に連なるｎ型ＧａＮの部分９２Ａを残す。   Next, as shown in FIG. 9D, the region under the shell 95A excluding the n-type GaN film 92 is removed by dry etching, and an n-type GaN portion 92A connected to the rod-shaped core 94 made of n-type GaN. Leave.

このドライエッチングでは、上記シェル９５Ａと棒状コア９４で覆われていない領域の基板９１も或る深さだけ除去される。この場合、ドライエッチングのＲＩＥ(反応性イオンエッチング)にＳiＣl４を用いることにより、容易にＧaＮに異方性を持ってエッチングすることができる。 In this dry etching, the substrate 91 in a region not covered with the shell 95A and the rod-shaped core 94 is also removed by a certain depth. In this case, by using SiCl 4 for RIE (reactive ion etching) of dry etching, etching can be easily performed with GaN having anisotropy.

次に、図９Ｅに示すように、上記基板９１を選択的にエッチングし、このエッチング(熱硫酸)によって、上記半導体コア９４とシェル９５Ａとで構成される棒状ワイヤ９６を基板９１から切り離す。   Next, as shown in FIG. 9E, the substrate 91 is selectively etched, and the rod-like wire 96 composed of the semiconductor core 94 and the shell 95A is separated from the substrate 91 by this etching (hot sulfuric acid).

この第８実施形態によれば、半導体コア９４の材質が基板９１の材質と異なっているので、半導体コア９４と基板９１との界面で半導体コア９４と基板９１とを切り離すことができる。つまり、基板９１から棒状ワイヤ９６を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ９６の長さばらつきを小さくすることができる。また、この実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ９６を基板９１から切り離すので、棒状ワイヤ９６にダメージをほとんど与えずに、基板９１から棒状ワイヤ９６を切り離すことができる。   According to the eighth embodiment, since the material of the semiconductor core 94 is different from the material of the substrate 91, the semiconductor core 94 and the substrate 91 can be separated at the interface between the semiconductor core 94 and the substrate 91. That is, the position at which the rod-shaped wire 96 is separated from the substrate 91 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 96 to be manufactured can be reduced. In this embodiment, since the rod-shaped wire 96 is separated from the substrate 91 by the selective etching, the rod-shaped wire 96 can be separated from the substrate 91 with almost no damage to the rod-shaped wire 96.

なお、この第８実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤ９６を基板９１から切り離したが、基板９１を（棒状ワイヤ９６が基板９１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板９１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板９１から棒状ワイヤ９６を切り離してもよい。   In the eighth embodiment, the rod-shaped wire 96 is separated from the substrate 91 by the selective etching. However, after the substrate 91 is selectively etched (to the extent that the rod-shaped wire 96 is not separated from the substrate 91). The rod-shaped wire 96 from the substrate 91 using any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of peeling off another substance from the substrate 91 described in the second embodiment. May be separated.

(第９の実施の形態)
図１０Ａ〜図１０Ｅは、この発明の第９実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Ninth embodiment)
10A to 10E are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a ninth embodiment of the present invention.

この第９実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、前述の第５実施形態で図６Ａ,図６Ｂを参照した説明したのと同様にして、図１０Ａに示すように、基板部材としてのＳｉ基板１０１上にＳｉ基板１０１の材料とは異なる材料でできたｎ型ＧａＮからなる半導体コア１０２を形成し、次に、図１０Ｂに示すように、ｎ型ＧａＮ半導体コア１０２を覆うように基板１０１全面にｐ型ＧａＮからなる第１の半導体膜１０３を形成する。   In the ninth embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as described with reference to FIGS. 6A and 6B in the fifth embodiment, as shown in FIG. A semiconductor core 102 made of n-type GaN made of a material different from the material of the Si substrate 101 is formed on the substrate 101, and then the substrate 101 is covered so as to cover the n-type GaN semiconductor core 102 as shown in FIG. 10B. A first semiconductor film 103 made of p-type GaN is formed on the entire surface.

次に、図１０Ｃに示すように、上記第１の半導体膜１０３を覆うように、第２の膜としての導電膜１０４を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 10C, a conductive film 104 as a second film is formed so as to cover the first semiconductor film 103.

次に、図１０Ｄに示すように、ドライエッチングにより、半導体コア１０２を覆う第１の半導体膜１０３のシェル１０３Ａを除く領域と、シェル１０３Ａを覆う第２の膜としての導電膜１０４のシェル１０４Ａを除く領域とを除去する。   Next, as shown in FIG. 10D, the region excluding the shell 103A of the first semiconductor film 103 covering the semiconductor core 102 and the shell 104A of the conductive film 104 as the second film covering the shell 103A are formed by dry etching. Remove the excluding area.

ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に半導体コア１０２および半導体コア１０２を覆うシェル１０３Ａ,１０４Ａに影響を与えずに半導体コア１０２を覆うシェル１０３Ａ,１０４Ａを除く領域を除去できる。 By using CF 4 or XeF 2 , it is possible to easily remove the semiconductor core 102 and the region excluding the shells 103A and 104A covering the semiconductor core 102 without affecting the shells 103A and 104A covering the semiconductor core 102.

次に、図１０Ｅに示すように、上記基板１０１を選択的にエッチングし、このエッチング(Ｓｉ ｉｓｏ ｅｔｃｈ(ＨＮＯ３，Ｈ２Ｏ，ＮＨ４Ｆ混合液等のシリコン等方性エッチング)あるいはＸｅＦ２によるエッチング)によって、上記半導体コア１０２とシェル１０３Ａ,１０４Ａとで構成される棒状ワイヤとしての発光素子１０５を基板１０１から切り離す。 Next, as shown in FIG. 10E, the substrate 101 is selectively etched, and this etching (Si iso etch (silicon isotropic etching such as HNO 3 , H 2 O, NH 4 F mixed solution) or XeF 2 is performed. The light emitting element 105 as a rod-shaped wire composed of the semiconductor core 102 and the shells 103A and 104A is separated from the substrate 101 by etching.

なお、この第９実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤとしての発光素子１０５を基板１０１から切り離したが、基板１０１を（発光素子１０５が基板１０１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板１０１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板１０１から発光素子１０５を切り離してもよい。   In the ninth embodiment, the light emitting element 105 as a rod-shaped wire is separated from the substrate 101 by the selective etching, but the substrate 101 is selectively removed (so that the light emitting element 105 is not separated from the substrate 101). After etching, the substrate 101 is used by any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of peeling off another substance from the substrate 101 as described in the second embodiment. The light emitting element 105 may be separated from the light source.

なお、この実施形態では、一例として、半導体コア１０２の直径を１μｍ、シェルの厚さを１００ｎｍ、導電膜の厚さを５００ｎｍ、長さを１０μｍとしているが、半導体コア直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、シェルの厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また導電膜の厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the semiconductor core 102 is 1 μm, the thickness of the shell is 100 nm, the thickness of the conductive film is 500 nm, and the length is 10 μm, but the semiconductor core diameter is 10 nm to 5 μm. Preferably it can also be set to 100 nm to 2 μm. The thickness of the shell may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The thickness of the conductive film can be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

(第１０の実施の形態)
図１１Ａ〜図１１Ｅは、この発明の第１０実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Tenth embodiment)
11A to 11E are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a tenth embodiment of the present invention.

この第１０実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、前述の実施形態で図１０Ａを参照して説明したのと同様にして、図１１Ａに示すように、基板部材としてのＳｉ基板１１１上にＳｉ基板１１１の材料とは異なる材料でできたｎ型ＧａＮからなる第１の膜１１２を形成し、この第１の膜１１２上に成長穴を有するマスク(図示せず)を形成し、このマスクの成長穴から露出した膜１１２上に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、ｎ型ＧａＮを結晶成長させ、第１の膜１１２上に棒状の半導体コア１１３を形成させる。   In the tenth embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as described with reference to FIG. 10A in the above-described embodiment, as shown in FIG. 11A, on the Si substrate 111 as the substrate member. A first film 112 made of n-type GaN made of a material different from the material of the Si substrate 111 is formed, and a mask (not shown) having a growth hole is formed on the first film 112. A n-type GaN crystal is grown on the film 112 exposed from the growth hole by using an MOCVD apparatus, and a rod-shaped semiconductor core 113 is formed on the first film 112.

次に、図１１Ｂに示すように、前述の第６実施形態で図７Ｂを参照した説明したのと同様にして、ｎ型ＧａＮ半導体コア１１３を覆うように第１の膜１１２全面にｐ型ＧａＮからなる第２の半導体膜１１４を形成する。   Next, as shown in FIG. 11B, the p-type GaN is formed on the entire surface of the first film 112 so as to cover the n-type GaN semiconductor core 113 in the same manner as described with reference to FIG. 7B in the sixth embodiment. A second semiconductor film 114 made of is formed.

次に、図１１Ｃに示すように、上記第２の半導体膜１１４を覆うように、第３の膜としての導電膜１１５を形成する。   Next, as shown in FIG. 11C, a conductive film 115 as a third film is formed so as to cover the second semiconductor film 114.

次に、図１１Ｄに示すように、ドライエッチングにより、半導体コア１１３を覆う第２の半導体膜１１４のうちのシェル１１４Ａを除く領域と、シェル１１４Ａを覆う第３の膜としての導電膜１１５のシェル１１５Ａを除く領域を除去すると共に上記ｎ型ＧａＮ膜１１２のうちの上記半導体コア１１３,シェル１１４Ａ,１１５Ａ下の領域のｎ型ＧａＮ膜１１２Ａを除去する。   Next, as shown in FIG. 11D, the region of the second semiconductor film 114 covering the semiconductor core 113 except for the shell 114A and the shell of the conductive film 115 as the third film covering the shell 114A are formed by dry etching. The region excluding 115A is removed and the n-type GaN film 112A in the region under the semiconductor core 113 and the shells 114A and 115A in the n-type GaN film 112 is removed.

ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に半導体コア１１３および半導体コア１１３を覆うシェル１１４Ａ,１１５Ａに影響を与えずに半導体コア１１３を覆うシェル１１４Ａ,１１５Ａを除く領域を除去できる。 By using CF 4 or XeF 2 , it is possible to easily remove the semiconductor core 113 and the region excluding the shells 114A and 115A covering the semiconductor core 113 without affecting the shells 114A and 115A covering the semiconductor core 113.

次に、図１０Ｅに示すように、上記基板１１１を選択的にエッチングし、このエッチング(熱硫酸)によって、上記半導体コア１１３とシェル１１４Ａ,１１５Ａとで構成される棒状ワイヤとしての発光素子１１６を基板１１１から切り離す。   Next, as shown in FIG. 10E, the substrate 111 is selectively etched, and by this etching (hot sulfuric acid), the light emitting element 116 as a rod-shaped wire composed of the semiconductor core 113 and the shells 114A and 115A is formed. Separate from the substrate 111.

なお、この第１０実施形態では、上記選択的なエッチングによって、棒状ワイヤとしての発光素子１１６を基板１１１から切り離したが、基板１１１を（発光素子１１６が基板１１１から分離しない程度に）選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板１１１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板１１１から発光素子１１６を切り離してもよい。   In the tenth embodiment, the light emitting element 116 as a rod-shaped wire is separated from the substrate 111 by the selective etching, but the substrate 111 is selectively removed (so that the light emitting element 116 is not separated from the substrate 111). The substrate 111 is etched using any one of the method using ultrasonic waves, the method of rubbing with another substrate, and the method of peeling off another substance from the substrate 111 as described in the second embodiment. The light emitting element 116 may be separated from the substrate.

(第１１の実施の形態)
図１２Ａ〜図１２Ｆは、この発明の第１１実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Eleventh embodiment)
12A to 12F are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to an eleventh embodiment of the present invention.

この第１１実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、前述の第５実施形態で図６Ａを参照して説明したのと同様にして、図１２Ａに示すように、基板部材としてのＳｉ基板１２１上にＳｉ基板１２１の材料とは異なる材料でできたｎ型ＧａＮからなる半導体コア１２２を形成する。   In the eleventh embodiment, first, in the rod-shaped wire forming process, as described with reference to FIG. 6A in the fifth embodiment, as shown in FIG. 12A, as shown in FIG. A semiconductor core 122 made of n-type GaN made of a material different from the material of the Si substrate 121 is formed thereon.

次に、図１２Ｂに示すように、ｎ型ＧａＮ半導体コア１２２を覆うように基板１２１全面に量子井戸層１２３を形成する。   Next, as shown in FIG. 12B, a quantum well layer 123 is formed on the entire surface of the substrate 121 so as to cover the n-type GaN semiconductor core 122.

次に、図１２Ｃに示すように、上記量子井戸層１２３を覆うように、ｐ型ＧａＮからなる半導体シェル層１２４を形成する。   Next, as shown in FIG. 12C, a semiconductor shell layer 124 made of p-type GaN is formed so as to cover the quantum well layer 123.

次に、図１２Ｄに示すように、上記半導体シェル層１２４を覆うように、導電膜層１２５を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 12D, a conductive film layer 125 is formed so as to cover the semiconductor shell layer 124.

次に、図１２Ｅに示すように、ドライエッチングにより、半導体コア１２２を覆う量子井戸層１２３の量子井戸１２３Ａを除く領域と、量子井戸１２３Ａを覆う半導体シェル層１２４の半導体シェル１２４Ａを除く領域と、半導体シェル１２４Ａを覆う導電膜層１２５の導電膜１２５Ａを除く領域とを除去する。   Next, as shown in FIG. 12E, by dry etching, a region excluding the quantum well 123A of the quantum well layer 123 covering the semiconductor core 122, and a region excluding the semiconductor shell 124A of the semiconductor shell layer 124 covering the quantum well 123A, The conductive film layer 125 covering the semiconductor shell 124A is removed from the region excluding the conductive film 125A.

ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に半導体コア１２２および半導体コア１２２を覆う量子井戸１２３Ａ,半導体シェル１２４Ａ,導電膜１２５Ａに影響を与えずに、半導体コア１２２を覆う量子井戸１２３Ａ,半導体シェル１２４Ａ,導電膜１２５Ａを除く領域を除去することができる。 By using CF 4 or XeF 2 , the quantum well 123A that covers the semiconductor core 122 without affecting the semiconductor core 122 and the semiconductor shell 124A and the conductive film 125A can be easily covered. The region excluding 124A and the conductive film 125A can be removed.

次に、図１２Ｆに示すように、上記基板１２１を選択的にエッチングし、このエッチングＳｉ ｉｓｏ ｅｔｃｈ(ＨＮＯ３，Ｈ２Ｏ，ＮＨ４Ｆ混合液等のシリコン等方性エッチング)あるいはＸｅＦ２によるエッチングによって、上記半導体コア１２２と量子井戸１２３Ａ,半導体シェル１２４Ａ,導電膜１２５Ａで構成される棒状ワイヤとしての発光素子１２６を基板１２１から切り離す。 Next, as shown in FIG. 12F, the substrate 121 is selectively etched, and this etching is performed using Si iso etch (silicon isotropic etching such as HNO 3 , H 2 O, NH 4 F mixed solution) or XeF 2 . By etching, the light emitting element 126 as a rod-shaped wire composed of the semiconductor core 122, the quantum well 123A, the semiconductor shell 124A, and the conductive film 125A is separated from the substrate 121.

なお、この第１２実施形態では、上記選択的なエッチングによって、発光素子１２６を基板１２１から切り離したが、基板１２１を選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板１２１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板１２１から発光素子１２６を切り離してもよい。   In the twelfth embodiment, the light-emitting element 126 is separated from the substrate 121 by the selective etching. However, after the substrate 121 is selectively etched, the ultrasonic wave described in the second embodiment is used. The light emitting element 126 may be separated from the substrate 121 by using any one of a method using the method, a method of rubbing with another substrate, and a method of peeling another substance from the substrate 121.

なお、この実施形態では、一例として、半導体コアの直径を１μｍ、量子井戸の厚さを１０ｎｍ、半導体シェルの厚さを１００ｎｍ、導電膜の厚さを５００ｎｍ、発光素子の長さを１０μｍとしているが、半導体コアの直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、量子井戸の厚さが１ｎｍから１００ｎｍ、より好ましくは２ｎｍから２０ｎｍとすることもできる。また、半導体シェルの厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また導電膜の厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また発光素子の長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the semiconductor core is 1 μm, the thickness of the quantum well is 10 nm, the thickness of the semiconductor shell is 100 nm, the thickness of the conductive film is 500 nm, and the length of the light emitting element is 10 μm. However, the diameter of the semiconductor core may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The thickness of the quantum well can be 1 nm to 100 nm, more preferably 2 nm to 20 nm. Further, the thickness of the semiconductor shell may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The thickness of the conductive film can be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length of the light emitting element can be set to 100 nm to 200 μm, more preferably 1 μm to 50 μm.

(第１２の実施の形態)
図１３Ａ〜図１３Ｆは、この発明の第１２実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Twelfth embodiment)
13A to 13F are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a twelfth embodiment of the present invention.

この第１２実施形態は、まず、棒状ワイヤ形成工程において、前述の第６実施形態で図７Ａを参照して説明したのと同様にして、図１３Ａに示すように、基板部材としてのＳｉ基板１３１上にｎ型ＧａＮからなる半導体膜１３２を形成し、この半導体膜１３２上に成長穴を有するマスク(図示せず)を形成し、この成長穴から露出した半導体膜１３２上に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて、ｎ型ＧａＮを結晶成長させ、半導体膜１３２上に棒状の半導体コア１３３を形成させる。   In the twelfth embodiment, first, in the rod-shaped wire forming step, as described with reference to FIG. 7A in the sixth embodiment, as shown in FIG. 13A, as shown in FIG. 13A, an Si substrate 131 as a substrate member. A semiconductor film 132 made of n-type GaN is formed thereon, a mask (not shown) having a growth hole is formed on the semiconductor film 132, and an MOCVD apparatus is used on the semiconductor film 132 exposed from the growth hole. Then, n-type GaN is crystal-grown to form a rod-shaped semiconductor core 133 on the semiconductor film 132.

次に、図１３Ｂに示すように、ｎ型ＧａＮ半導体コア１３３を覆うようにｎ型ＧａＮ半導体膜１３２全面に量子井戸層１３４を形成する。   Next, as shown in FIG. 13B, a quantum well layer 134 is formed on the entire surface of the n-type GaN semiconductor film 132 so as to cover the n-type GaN semiconductor core 133.

次に、図１３Ｃに示すように、上記量子井戸層１３４を覆うように、ｐ型ＧａＮからなる半導体シェル層１３５を形成する。次に、図１３Ｄに示すように、上記ｐ型ＧａＮ半導体シェル層１３５を覆うように、導電膜層１３６を形成する。   Next, as shown in FIG. 13C, a semiconductor shell layer 135 made of p-type GaN is formed so as to cover the quantum well layer 134. Next, as shown in FIG. 13D, a conductive film layer 136 is formed so as to cover the p-type GaN semiconductor shell layer 135.

次に、図１３Ｅに示すように、ドライエッチングにより、半導体コア１３３を覆う量子井戸層１３４の量子井戸１３４Ａを除く領域と、量子井戸１３４Ａを覆う半導体シェル層１３５の半導体シェル１３５Ａを除く領域と、半導体シェル１３５Ａを覆う導電膜層１３６の導電膜１３６Ａを除く領域とを除去する。   Next, as shown in FIG. 13E, by dry etching, a region excluding the quantum well 134A of the quantum well layer 134 covering the semiconductor core 133, and a region excluding the semiconductor shell 135A of the semiconductor shell layer 135 covering the quantum well 134A, The conductive film layer 136 covering the semiconductor shell 135A is removed from the region excluding the conductive film 136A.

ＣＦ４やＸeＦ２を用いることにより、容易に半導体コア１３３および半導体コア１３３を覆う量子井戸１３４Ａ,半導体シェル１３５Ａ,導電膜１３６Ａに影響を与えずに、半導体コア１３３を覆う量子井戸１３４Ａ,半導体シェル１３５Ａ,導電膜１３６Ａを除く領域を除去することができる。 By using CF 4 or XeF 2 , the quantum well 134A and the semiconductor shell covering the semiconductor core 133 without affecting the semiconductor core 133 and the semiconductor core 135A and the conductive film 136A can be easily covered. The region excluding 135A and the conductive film 136A can be removed.

次に、図１３Ｆに示すように、上記基板１３１を選択的にエッチングし、このエッチング(熱硫酸)によって、上記半導体コア１３３と量子井戸１３４Ａ,半導体シェル１３５Ａ,導電膜１３６Ａで構成される棒状ワイヤとしての発光素子１３７を基板１３１から切り離す。   Next, as shown in FIG. 13F, the substrate 131 is selectively etched, and by this etching (hot sulfuric acid), a rod-like wire composed of the semiconductor core 133, the quantum well 134A, the semiconductor shell 135A, and the conductive film 136A is formed. The light emitting element 137 is separated from the substrate 131.

なお、この第１２実施形態では、上記選択的なエッチングによって、発光素子１３７を基板１３１から切り離したが、基板１３１を選択的にエッチングしてから、前述の第２実施形態で説明した、超音波を用いる方法、他の基板と擦り合わせる方法、別の物質ごと基板１３１から剥ぎ取る方法のうちのいずれかを用いて、基板１３１から発光素子１３７を切り離してもよい。   In the twelfth embodiment, the light emitting element 137 is separated from the substrate 131 by the selective etching. However, after the substrate 131 is selectively etched, the ultrasonic wave described in the second embodiment is used. The light emitting element 137 may be separated from the substrate 131 using any one of a method using the above, a method of rubbing with another substrate, or a method of peeling another substance from the substrate 131.

(第１３の実施の形態)
図１４Ａ〜図１４Ｄは、この発明の第１３実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Thirteenth embodiment)
14A to 14D are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a thirteenth embodiment of the present invention.

この第１３実施形態は、図１４Ａに示すように、まず、サファイア基板１５１上に第１の膜としてのＩｎＮ膜１５２をデポジションによって形成する。このサファイア基板１５１とＩｎＮ膜１５２とが基板部材を構成している。次に、図１４Ｂに示すように、このＩｎＮ膜１５２上にｎ型ＧａＮ棒状ワイヤ１５３を形成する。   In the thirteenth embodiment, as shown in FIG. 14A, first, an InN film 152 as a first film is formed on a sapphire substrate 151 by deposition. The sapphire substrate 151 and the InN film 152 constitute a substrate member. Next, as shown in FIG. 14B, an n-type GaN rod-shaped wire 153 is formed on the InN film 152.

この実施形態では、例えば、ＩｎＮ膜１５２表面の上記ｎ型ＧａＮ棒状ワイヤ１５３を形成する領域を露出させる成長穴を有するマスク(図示せず)で覆う。このマスクは、酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)などＩｎＮ膜１５２に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。また、上記成長穴の形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。 In this embodiment, for example, the surface of the InN film 152 is covered with a mask (not shown) having a growth hole exposing the region where the n-type GaN rod-shaped wire 153 is to be formed. For this mask, a material that can be selectively etched with respect to the InN film 152 such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) can be used. The growth hole can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process.

次に、上記マスクの成長穴から露出したＩｎＮ膜１５２の領域に、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ＧａＮを結晶成長させ、上記ＩｎＮ膜１５２上にＧａＮ棒状ワイヤ１５３を形成させる。上記結晶成長では、成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ４)を、キャリアガスとして水素(Ｈ２)を供給した。 Next, in the region of the InN film 152 exposed from the growth hole of the mask, GaN is crystal-grown using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus, and the GaN film is formed on the InN film 152. A rod-shaped wire 153 is formed. In the crystal growth, the growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used as an n-type impurity supply, and hydrogen is used as a carrier gas. (H 2 ) was supplied.

次に、上記マスクをエッチングにより除去する。上記マスクが酸化シリコン(ＳiＯ２)あるいは窒化シリコン(Ｓi３Ｎ４)で構成されている場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、棒状ワイヤ１５３に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。また、ＣＦ４やＸeＦ２を用いるドライエッチングにより、棒状ワイヤ１５３に影響を与えずに容易にマスクをエッチングすることができる。なお、上記成長穴を有するマスクを用いないで棒状ワイヤを成長させてもよい。その場合は、上記ＩｎＮ膜１５２上に触媒金属（例えばＮｉ）の粒を分散させ、ＭＯＣＶＤにより触媒金属下に棒状ワイヤを成長させればよい。 Next, the mask is removed by etching. When the mask is made of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), it is easy to use a solution containing hydrofluoric acid (HF) without affecting the rod-shaped wire 153. The mask can be etched. Further, by dry etching using CF 4 or XeF 2 , the mask can be easily etched without affecting the rod-shaped wire 153. Note that the rod-shaped wire may be grown without using the mask having the growth hole. In that case, particles of catalyst metal (for example, Ni) may be dispersed on the InN film 152 and a rod-shaped wire may be grown under the catalyst metal by MOCVD.

次に、図１４Ｃに示すように、棒状ワイヤ１５３がＩｎＮ膜１５２から分離しない程度に、上記ＩｎＮ膜１５２を選択的にエッチングする。このＩｎＮ膜１５２の選択エッチングとしては、バンドギャップ選択性の光電気化学エッチング(Ｂand-gap-selective photoelectrochemical etching)を採用可能である。   Next, as shown in FIG. 14C, the InN film 152 is selectively etched so that the rod-like wire 153 is not separated from the InN film 152. As the selective etching of the InN film 152, band gap selective photoelectrochemical etching (Band-gap-selective photoelectrochemical etching) can be employed.

次に、図１４Ｄに示すように、ＩｎＮ膜１５２から棒状ワイヤ１５３を切り離して分離する。この分離の方法としては、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)溶液中に基板１５１を浸し、超音波(例えば数１０ＫＨz)を用いて基板１５１を基板平面に沿って振動させる。この超音波振動により、ＩｎＮ膜１５２上に立設する棒状ワイヤ１５３を基板１５１側に折り曲げるように棒状ワイヤ１５３に対して応力が働いて、図１４Ｃに示すように、サファイア基板１５１と棒状ワイヤ１５３がサファイア基板１５１,ＩｎＮ膜１５２から切り離される。なお、この第１３実施形態では、ＩＰＡ溶液中で超音波を用いたが、純水、エタノール、メタノール、あるいはＩＰＡ水溶液中で超音波を用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 14D, the rod-shaped wire 153 is separated from the InN film 152 and separated. As the separation method, the substrate 151 is immersed in an isopropyl alcohol (IPA) solution, and the substrate 151 is vibrated along the substrate plane using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz). Due to this ultrasonic vibration, stress is applied to the rod-like wire 153 so that the rod-like wire 153 standing on the InN film 152 is bent toward the substrate 151, and as shown in FIG. 14C, the sapphire substrate 151 and the rod-like wire 153. Are separated from the sapphire substrate 151 and the InN film 152. In the thirteenth embodiment, ultrasonic waves are used in the IPA solution. However, ultrasonic waves may be used in pure water, ethanol, methanol, or an IPA aqueous solution.

なお、図１４Ｃに示している基板１５１,ＩｎＮ膜１５２上に立設する棒状ワイヤ１５３を別の基板(図示せず)に擦り合わせることによって棒状ワイヤ１５３をＩｎＮ膜１５２から切り離してもよい。また、ＩｎＮ膜１５２上に立設されている複数の棒状ワイヤ１５３の棒状ワイヤ１５３間に別の物質(例えば、ポリマーあるいはエラストマー) を満たして、この別の物質ごと複数の棒状ワイヤ１５３を基板１５１から剥ぎ取ってもよい。この場合、上記切り離し工程で棒状ワイヤ１５３を分離する際、棒状ワイヤ１５３が上記別の物質によって保護されているので、棒状ワイヤへのダメージを低減できる。   Note that the rod-shaped wire 153 may be separated from the InN film 152 by rubbing the rod-shaped wire 153 standing on the substrate 151 and the InN film 152 shown in FIG. 14C with another substrate (not shown). In addition, another material (for example, polymer or elastomer) is filled between the rod-like wires 153 of the plurality of rod-like wires 153 standing on the InN film 152, and the plurality of rod-like wires 153 are attached to the substrate 151 together with the other substances. It may be peeled off. In this case, when the rod-shaped wire 153 is separated in the detaching step, the rod-shaped wire 153 is protected by the another substance, so that damage to the rod-shaped wire can be reduced.

この実施形態によれば、棒状ワイヤ１５３の材質がＩｎＮ膜１５２の材質と異なっているので、ＩｎＮ膜１５２の選択エッチングが可能になり、棒状ワイヤ１５３とＩｎＮ膜１５２との界面で棒状ワイヤ１５３とＩｎＮ膜１５２とを切り離すことができる。つまり、ＩｎＮ膜１５２から棒状ワイヤ１５３を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ１５３の長さばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the material of the rod-shaped wire 153 is different from the material of the InN film 152, the InN film 152 can be selectively etched, and the rod-shaped wire 153 is connected to the rod-shaped wire 153 and the InN film 152 at the interface. The InN film 152 can be separated. That is, the position at which the rod-shaped wire 153 is separated from the InN film 152 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 153 to be manufactured can be reduced.

また、この実施形態によれば、基板１５１上に形成したＩｎＮ膜１５２上に棒状ワイヤ１５３を形成したので、基板１５１が選択エッチングの困難な材料で作製されていても、棒状ワイヤ１５３の切り離し位置を制御できる。また、この実施形態によれば、基板１５１と棒状ワイヤ１５３が同じ材料で作製されている場合でも、基板１５１上に形成されたＩｎＮ膜１５２と棒状ワイヤ１５３とが異なる材料で作製されていれば、棒状ワイヤ１５３の切り離し位置を制御可能になる。   Further, according to this embodiment, since the rod-shaped wire 153 is formed on the InN film 152 formed on the substrate 151, the separation position of the rod-shaped wire 153 is obtained even if the substrate 151 is made of a material that is difficult to selectively etch. Can be controlled. Further, according to this embodiment, even if the substrate 151 and the rod-shaped wire 153 are made of the same material, the InN film 152 and the rod-shaped wire 153 formed on the substrate 151 are made of different materials. The cutting position of the rod-like wire 153 can be controlled.

なお、この実施形態では、一例として、棒状ワイヤ１５３の直径を１μｍ、長さを１０μｍとしているがこの寸法に限るものでなく、直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the rod-like wire 153 is 1 μm and the length is 10 μm. However, the diameter is not limited to this, and the diameter may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. . The length can be from 100 nm to 200 μm, more preferably from 1 μm to 50 μm.

また、上記実施形態では、ＩｎＮ膜１５２の選択エッチングの後に、超音波等によって棒状ワイヤ１５３をＩｎＮ膜１５２から分離したが、上記選択エッチングのみによって、棒状ワイヤ１５３をＩｎＮ膜１５２から切り離しても良い。この場合、棒状ワイヤ１５３にダメージをほとんど与えずに、ＩｎＮ膜１５２から棒状ワイヤ１５３を切り離すことができる。   In the above embodiment, the rod-shaped wire 153 is separated from the InN film 152 by ultrasonic waves or the like after the selective etching of the InN film 152. However, the rod-shaped wire 153 may be separated from the InN film 152 only by the selective etching. . In this case, the rod-shaped wire 153 can be separated from the InN film 152 with little damage to the rod-shaped wire 153.

(第１４の実施の形態)
図１５Ａ〜図１５Ｆは、この発明の第１４実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Fourteenth embodiment)
15A to 15F are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a fourteenth embodiment of the present invention.

この第１４実施形態は、図１５Ａに示すように、まず、サファイア基板１６１上に第１の膜としてのＩｎＮ膜１６２をデポジションによって形成する。このサファイア基板１６１とＩｎＮ膜１６２とが基板部材を構成している。次に、図１５Ｂに示すように、前述の第１３実施形態で説明したのと同様にして、上記ＩｎＮ膜１６２上にｎ型ＧａＮ棒状コア１６３を形成する。   In the fourteenth embodiment, as shown in FIG. 15A, first, an InN film 162 as a first film is formed on a sapphire substrate 161 by deposition. The sapphire substrate 161 and the InN film 162 constitute a substrate member. Next, as shown in FIG. 15B, an n-type GaN rod-shaped core 163 is formed on the InN film 162 in the same manner as described in the thirteenth embodiment.

次に、図１５Ｃに示すように、上記第１の膜としてのＩｎＮ膜１６２の表面および上記ｎ型ＧａＮ棒状コア１６３の表面を覆うように、第２の膜としてのｐ型ＧａＮ膜１６４を形成する。ＭＯＣＶＤ装置を用いて、形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp２Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧａＮ膜１６４を成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 15C, a p-type GaN film 164 as a second film is formed so as to cover the surface of the InN film 162 as the first film and the surface of the n-type GaN rod-shaped core 163. To do. Using a MOCVD apparatus, the formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used to supply p-type impurities. By using it, the p-type GaN film 164 having magnesium (Mg) as an impurity can be grown.

次に、図１５Ｄに示すように、ドライエッチングにより、棒状コア１６３の両端間の側面を覆う部分のｐ型ＧａＮ膜１６４Ａを残すと共にＩｎＮ膜１６２と反対側の棒状コア１６３の端面を覆う部分のｐ型ＧａＮ膜１６４を除去する。また、上記ドライエッチングにより、棒状コア１６３の側面を覆う部分以外のＩｎＮ膜１６２上のｐ型ＧａＮ膜１６４を除去して、ＩｎＮ膜１６２を露出させる。なお、このドライエッチングの際、棒状コア１６３の側面を覆う部分のｐ型ＧａＮ膜１６４も一部エッチングされる可能性があるが、棒状コア１６３の側面には上記棒状コア１６３の側面を覆うようにｐ型ＧａＮ膜１６４Ａが残存する。また、上記ドライエッチングにより、上記ｐ型ＧａＮ膜１６４Ａよりも外径方向に延在している部分のｐ型ＧａＮ膜１６４は除去される。   Next, as shown in FIG. 15D, by dry etching, a portion of the p-type GaN film 164A that covers the side surfaces between both ends of the rod-shaped core 163 is left and a portion that covers the end surface of the rod-shaped core 163 opposite to the InN film 162 is removed. The p-type GaN film 164 is removed. Further, the p-type GaN film 164 on the InN film 162 other than the portion covering the side surface of the rod-shaped core 163 is removed by the dry etching, so that the InN film 162 is exposed. In this dry etching, the p-type GaN film 164 that covers the side surface of the rod-shaped core 163 may be partially etched, but the side surface of the rod-shaped core 163 covers the side surface of the rod-shaped core 163. The p-type GaN film 164A remains. Further, the p-type GaN film 164 extending in the outer diameter direction than the p-type GaN film 164A is removed by the dry etching.

このドライエッチングでは、上記ｐ型ＧａＮ膜１６４Ａと棒状コア１６３とで覆われていない領域のＩｎＮ膜１６２も或る深さだけ除去される。この場合、ドライエッチングのＲＩＥ(反応性イオンエッチング)にＳiＣl４を用いることにより、容易にＧａＮに異方性を持ってエッチングすることができる。 In this dry etching, the InN film 162 in a region not covered with the p-type GaN film 164A and the rod-shaped core 163 is also removed by a certain depth. In this case, GaN can be easily etched with anisotropy by using SiCl 4 for dry etching RIE (reactive ion etching).

次に、図１５Ｅに示すように、上記ｐ型ＧａＮ膜１６４Ａと棒状コア１６３とで構成される棒状ワイヤ１６６がＩｎＮ膜１６２から分離しない程度に、上記ＩｎＮ膜１６２を選択的にエッチングする。このＩｎＮ膜１６２の選択エッチングとしては、バンドギャップ選択性の光電気化学エッチング(Ｂand-gap-selective photoelectrochemical etching)を採用可能である。   Next, as shown in FIG. 15E, the InN film 162 is selectively etched to such an extent that the rod-shaped wire 166 composed of the p-type GaN film 164A and the rod-shaped core 163 is not separated from the InN film 162. As the selective etching of the InN film 162, band-gap selective photoelectrochemical etching (Band-gap-selective photoelectrochemical etching) can be employed.

次に、図１５Ｆに示すように、ＩｎＮ膜１６２から棒状ワイヤ１６６を切り離して分離する。この分離の方法としては、前述の第１３実施形態で説明したように、超音波を用いる方法、別の基板に擦り合せる方法、別の物質ごと剥ぎ取る方法等を採用できる。   Next, as shown in FIG. 15F, the rod-shaped wire 166 is separated from the InN film 162 and separated. As the separation method, as described in the thirteenth embodiment, a method using ultrasonic waves, a method of rubbing against another substrate, a method of peeling off another substance, and the like can be employed.

この実施形態によれば、棒状ワイヤ１６６の材質がＩｎＮ膜１６２の材質と異なっているので、ＩｎＮ膜１６２の選択エッチングが可能になり、棒状ワイヤ１６６とＩｎＮ膜１６２との界面で棒状ワイヤ１６６とＩｎＮ膜１６２とを切り離すことができる。つまり、ＩｎＮ膜１６２から棒状ワイヤ１６６を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ１６６の長さばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the material of the rod-shaped wire 166 is different from the material of the InN film 162, the InN film 162 can be selectively etched, and the rod-shaped wire 166 is connected to the interface between the rod-shaped wire 166 and the InN film 162. The InN film 162 can be separated. That is, the position at which the bar-shaped wire 166 is separated from the InN film 162 can be controlled, and the length variation of the bar-shaped wire 166 to be manufactured can be reduced.

また、この実施形態によれば、基板１６１上に形成したＩｎＮ膜１６２上に棒状ワイヤ１６６を形成したので、基板１６１が選択エッチングの困難な材料で作製されていても、棒状ワイヤ１６６の切り離し位置を制御できる。また、この実施形態によれば、基板１６１と棒状ワイヤ１６６が同じ材料で作製されている場合でも、基板１６１上に形成されたＩｎＮ膜１６２と棒状ワイヤ１６６とが異なる材料で作製されていれば、棒状ワイヤ１６６の切り離し位置を制御可能になる。   Further, according to this embodiment, since the rod-shaped wire 166 is formed on the InN film 162 formed on the substrate 161, even if the substrate 161 is made of a material that is difficult to selectively etch, the separation position of the rod-shaped wire 166 Can be controlled. Further, according to this embodiment, even when the substrate 161 and the rod-shaped wire 166 are made of the same material, the InN film 162 formed on the substrate 161 and the rod-shaped wire 166 are made of different materials. The cutting position of the rod-shaped wire 166 can be controlled.

また、この実施形態によれば、棒状ワイヤ１６６がｎ型ＧａＮ棒状コア１６３とｐ型ＧａＮ膜１６４Ａとで構成されているので、ＰＮ接合ダイオード、ショットキーダイオードを作製できる。   Further, according to this embodiment, since the rod-shaped wire 166 is composed of the n-type GaN rod-shaped core 163 and the p-type GaN film 164A, a PN junction diode and a Schottky diode can be manufactured.

なお、この実施形態では、一例として、ｎ型ＧａＮ棒状コア１６３の直径を１μｍ、ｐ型ＧａＮ膜１６４Ａの厚さを１００ｎｍ、棒状ワイヤ１６６の長さを１０μｍとしているが、棒状コア１６３の直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、ｐ型ＧａＮ膜１６４Ａの厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、棒状ワイヤ１６６の長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the n-type GaN rod-shaped core 163 is 1 μm, the thickness of the p-type GaN film 164A is 100 nm, and the length of the rod-shaped wire 166 is 10 μm. The thickness may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. Further, the thickness of the p-type GaN film 164A may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. Further, the length of the rod-shaped wire 166 can be 100 nm to 200 μm, more preferably 1 μm to 50 μm.

また、上記実施形態では、ＩｎＮ膜１６２の選択エッチングの後に、超音波等によって棒状ワイヤ１６６をＩｎＮ膜１６２から分離したが、上記選択エッチングのみによって、棒状ワイヤ１６６をＩｎＮ膜１６２から切り離しても良い。この場合、棒状ワイヤ１６６にダメージをほとんど与えずに、ＩｎＮ膜１６２から棒状ワイヤ１６６を切り離すことができる。   In the above embodiment, the rod-shaped wire 166 is separated from the InN film 162 by ultrasonic waves or the like after the selective etching of the InN film 162. However, the rod-shaped wire 166 may be separated from the InN film 162 only by the selective etching. . In this case, the rod-shaped wire 166 can be separated from the InN film 162 with little damage to the rod-shaped wire 166.

(第１５の実施の形態)
図１６Ａ〜図１６Ｆは、この発明の第１５実施形態の棒状ワイヤの製造方法を示す工程図である。 (Fifteenth embodiment)
16A to 16F are process diagrams showing a method for manufacturing a rod-shaped wire according to a fifteenth embodiment of the present invention.

この第１５実施形態は、図１６Ａに示すように、まず、サファイア基板１７１上に第１の膜としてのＩｎＮ膜１７２をデポジションによって形成する。このサファイア基板１７１とＩｎＮ膜１７２とが基板部材を構成している。次に、図１６Ｂに示すように、前述の第１３実施形態で説明したのと同様にして、上記ＩｎＮ膜１７２上にｎ型ＧａＮ棒状コア１７３を形成する。   In the fifteenth embodiment, as shown in FIG. 16A, first, an InN film 172 as a first film is formed on a sapphire substrate 171 by deposition. The sapphire substrate 171 and the InN film 172 constitute a substrate member. Next, as shown in FIG. 16B, an n-type GaN rod-shaped core 173 is formed on the InN film 172 in the same manner as described in the thirteenth embodiment.

次に、図１６Ｃに示すように、上記第１の膜としてのＩｎＮ膜１７２の表面および上記ｎ型ＧａＮ棒状コア１７３の表面を覆うように、量子井戸層１７４を形成する。次に、上記量子井戸層１７４を覆うように、ｐ型ＧａＮ膜１７５を形成する。ＭＯＣＶＤ装置を用いて、形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ３)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp２Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧａＮ膜１７５を成長させることができる。 Next, as shown in FIG. 16C, a quantum well layer 174 is formed so as to cover the surface of the InN film 172 as the first film and the surface of the n-type GaN rod-shaped core 173. Next, a p-type GaN film 175 is formed so as to cover the quantum well layer 174. Using a MOCVD apparatus, the formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used to supply p-type impurities. By using it, the p-type GaN film 175 having magnesium (Mg) as an impurity can be grown.

次に、図１６Ｄに示すように、ドライエッチングにより、棒状コア１７３の両端間の側面を覆う部分の量子井戸層１７４Ａ,ｐ型ＧａＮ膜１７５Ａを残すと共に基板１７１と反対側の棒状コア１７３の端面を覆う部分の量子井戸層１７４,ｐ型ＧａＮ膜１７５を除去する。また、上記ドライエッチングにより、棒状コア１７３の側面を覆う部分以外のＩｎＮ膜１７２上の量子井戸層１７４,ｐ型ＧａＮ膜１７５を除去して、ＩｎＮ膜１７２を露出させる。なお、このドライエッチングの際、棒状コア１７３の側面を覆う部分のｐ型ＧａＮ膜１７５Ａも一部エッチングされる可能性があるが、棒状コア１７３の側面には上記棒状コア１７３の側面を覆うようにｐ型ＧａＮ膜１７５Ａが残存する。   Next, as shown in FIG. 16D, by dry etching, the quantum well layer 174A and the p-type GaN film 175A that cover the side surfaces between both ends of the rod-shaped core 173 are left, and the end surface of the rod-shaped core 173 opposite to the substrate 171 is left. The portions of the quantum well layer 174 and the p-type GaN film 175 that cover the surface are removed. Further, by the dry etching, the quantum well layer 174 and the p-type GaN film 175 on the InN film 172 other than the portion covering the side surface of the rod-shaped core 173 are removed, and the InN film 172 is exposed. In this dry etching, the p-type GaN film 175A that covers the side surface of the rod-shaped core 173 may be partially etched, but the side surface of the rod-shaped core 173 covers the side surface of the rod-shaped core 173. The p-type GaN film 175A remains on the surface.

次に、図１６Ｅに示すように、上記量子井戸層１７４Ａ,ｐ型ＧａＮ膜１７５Ａと棒状コア１７３とで構成される棒状ワイヤ１７７がＩｎＮ膜１７２から分離しない程度に、上記ＩｎＮ膜１７２を選択的にエッチングする。このＩｎＮ膜１７２の選択エッチングとしては、バンドギャップ選択性の光電気化学エッチング(Ｂand-gap-selective photoelectrochemical etching)を採用可能である。     Next, as shown in FIG. 16E, the InN film 172 is selectively removed to such an extent that the rod-shaped wire 177 composed of the quantum well layer 174A, the p-type GaN film 175A, and the rod-shaped core 173 is not separated from the InN film 172. Etch into. As the selective etching of the InN film 172, band-gap selective photoelectrochemical etching (Band-gap-selective photoelectrochemical etching) can be employed.

次に、図１６Ｆに示すように、ＩｎＮ膜１７２から棒状ワイヤ１７７を切り離して分離する。この分離の方法としては、前述の第１３実施形態で説明したように、超音波を用いる方法、別の基板に擦り合せる方法、別の物質ごと剥ぎ取る方法等を採用できる。   Next, as shown in FIG. 16F, the rod-shaped wire 177 is separated from the InN film 172 and separated. As the separation method, as described in the thirteenth embodiment, a method using ultrasonic waves, a method of rubbing against another substrate, a method of peeling off another substance, and the like can be employed.

この実施形態によれば、棒状ワイヤ１７７の材質がＩｎＮ膜１７２の材質と異なっているので、ＩｎＮ膜１７２の選択エッチングが可能になり、棒状ワイヤ１７７とＩｎＮ膜１７２との界面で棒状ワイヤ１７７とＩｎＮ膜１７２とを切り離すことができる。つまり、ＩｎＮ膜１７２から棒状ワイヤ１７７を切り離す位置を制御可能となり、作製する棒状ワイヤ１７７の長さばらつきを小さくすることができる。   According to this embodiment, since the material of the rod-shaped wire 177 is different from the material of the InN film 172, the InN film 172 can be selectively etched, and the rod-shaped wire 177 is connected to the interface between the rod-shaped wire 177 and the InN film 172. The InN film 172 can be separated. That is, the position at which the rod-shaped wire 177 is separated from the InN film 172 can be controlled, and the length variation of the rod-shaped wire 177 to be manufactured can be reduced.

また、この実施形態によれば、基板１７１上に形成したＩｎＮ膜１７２上に棒状ワイヤ１７７を形成したので、基板１７１が選択エッチングの困難な材料で作製されていても、棒状ワイヤ１７７の切り離し位置を制御できる。また、この実施形態によれば、基板１７１と棒状ワイヤ１７７が同じ材料で作製されている場合でも、基板１７１上に形成されたＩｎＮ膜１７２と棒状ワイヤ１７７とが異なる材料で作製されていれば、棒状ワイヤ１７７の切り離し位置を制御可能になる。   Further, according to this embodiment, since the rod-shaped wire 177 is formed on the InN film 172 formed on the substrate 171, even if the substrate 171 is made of a material that is difficult to be selectively etched, the separation position of the rod-shaped wire 177 Can be controlled. Further, according to this embodiment, even if the substrate 171 and the rod-shaped wire 177 are made of the same material, the InN film 172 and the rod-shaped wire 177 formed on the substrate 171 are made of different materials. The separation position of the rod-shaped wire 177 can be controlled.

また、この実施形態によれば、棒状ワイヤ１７７がｎ型ＧａＮ棒状コア１７３とｐ型ＧａＮ膜１７５Ａと量子井戸層１７４Ａとで構成されているので、量子井戸層１７４Ａを有するＰＮ接合ダイオード,ショットキーダイオードを作製できる。   Further, according to this embodiment, since the rod-shaped wire 177 is composed of the n-type GaN rod-shaped core 173, the p-type GaN film 175A, and the quantum well layer 174A, the PN junction diode having the quantum well layer 174A, the Schottky A diode can be fabricated.

なお、この実施形態では、一例として、ｎ型ＧａＮ棒状コア１７３の直径を１μｍ、量子井戸層１７４Ａの厚さを１０ｎｍ、ｐ型ＧａＮ膜１７５Ａの厚さを１００ｎｍ、棒状ワイヤ１７７の長さを１０μｍとしているが、棒状コア１７３の直径が１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、量子井戸層１７４Ａの厚さが１ｎｍから１００ｎｍ、より好ましくは２ｎｍから２０ｎｍとすることもできる。また、ｐ型ＧａＮ膜１７５Ａの厚さが１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また、棒状ワイヤ１７７の長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることができる。   In this embodiment, as an example, the diameter of the n-type GaN rod-shaped core 173 is 1 μm, the thickness of the quantum well layer 174A is 10 nm, the thickness of the p-type GaN film 175A is 100 nm, and the length of the rod-shaped wire 177 is 10 μm. However, the diameter of the rod-shaped core 173 may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. In addition, the thickness of the quantum well layer 174A can be 1 nm to 100 nm, more preferably 2 nm to 20 nm. Further, the thickness of the p-type GaN film 175A can be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. The length of the rod-shaped wire 177 can be set to 100 nm to 200 μm, more preferably 1 μm to 50 μm.

また、上記実施形態では、ＩｎＮ膜１７２の選択エッチングの後に、超音波等によって棒状ワイヤ１７７をＩｎＮ膜１７２から分離したが、上記選択エッチングのみによって、棒状ワイヤ１７７をＩｎＮ膜１７２から切り離しても良い。この場合、棒状ワイヤ１７７にダメージをほとんど与えずに、ＩｎＮ膜１７２から棒状ワイヤ１７７を切り離すことができる。   In the above embodiment, the rod-shaped wire 177 is separated from the InN film 172 by ultrasonic waves or the like after the selective etching of the InN film 172. However, the rod-shaped wire 177 may be separated from the InN film 172 only by the selective etching. . In this case, the rod-shaped wire 177 can be separated from the InN film 172 with little damage to the rod-shaped wire 177.

尚、上記第１〜第１５実施形態では、上記基板の材質をＳｉまたはサファイアとし、棒状ワイヤの材質をＧａＮとしたが、上記基板の材質としては、Ｓｉの他にＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ等を採用できる。また、上記基板の材質としては、半導体の他に絶縁物、導電体等の各種材料を採用できる。また、棒状ワイヤの材質としては、ＧａＮの他にＧaＡs,ＡlＧaＡs,ＧaＡsＰ,ＩnＧaＮ,ＡlＧaＮ,ＧaＰ,ＺnＳe,ＡlＧaＩnＰなどを母材とする半導体を採用できる。また、上記棒状ワイヤの材質としては、Ｗ、Ａｌなどの金属を採用できる。また、上記第１〜第１５実施形態では、一例として、棒状ワイヤの直径を１０ｎｍから５μｍ、より好ましくは１００ｎｍから２μｍとすることもできる。また長さが１００ｎｍから２００μｍ、より好ましくは１μｍから５０μｍとすることもできる。 In the first to fifteenth embodiments, the substrate is made of Si or sapphire, and the rod-like wire is made of GaN. However, the substrate is made of SiO 2 , SiC, ZnO or the like in addition to Si. Can be adopted. In addition to the semiconductor, various materials such as an insulator and a conductor can be used as the material for the substrate. Further, as the material of the rod-shaped wire, in addition to GaN, a semiconductor whose base material is GaAs, AlGaAs, GaAsP, InGaN, AlGaN, GaP, ZnSe, AlGaInP or the like can be adopted. Moreover, as a material of the said rod-shaped wire, metals, such as W and Al, are employable. In the first to fifteenth embodiments, as an example, the diameter of the rod-shaped wire may be 10 nm to 5 μm, more preferably 100 nm to 2 μm. Further, the length may be 100 nm to 200 μm, more preferably 1 μm to 50 μm.

１、３１、４１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１５１、１６１、１７１ 基板
２、５、３２、４５、６４、７６、８６、９６、１５３、１６６、１７７ 棒状ワイヤ
３２ 第１の棒状ワイヤ部
３３ 第２の棒状ワイヤ部
４２、７２、９２、１１２ 膜
４３ 棒状部分
６３、１３２ 半導体膜
１１３、１２２、１３３ 半導体コア
７５、９５ 半導体層
９６、１０５、１１６、１２６、１３７ 発光素子
８２、９３ マスク
８２Ａ、９３Ａ 穴
６２、７３、８３、９４ 棒状コア
８３Ａ 露出部分
８５ 第２の膜
８５Ａ、９５Ａ、１０３Ａ、１０４Ａ、１１４Ａ、１１５Ａ シェル
１０３ 第１の半導体膜
１０４、１１５ 導電膜
１１４ 第２の半導体膜
１２３、１３４、１７４ 量子井戸層
１２４ 半導体シェル層
１２５、１３６ 導電膜層
１３５ 半導体シェル層
１５２、１６２、１７２ ＩｎＮ膜
１６４、１７５ ｐ型ＧａＮ膜 1, 31, 41, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131, 151, 161, 171 Substrate 2, 5, 32, 45, 64, 76, 86, 96, 153, 166, 177 Bar shape Wire 32 First rod-shaped wire portion 33 Second rod-shaped wire portions 42, 72, 92, 112 Film 43 Rod-shaped portions 63, 132 Semiconductor films 113, 122, 133 Semiconductor core 75, 95 Semiconductor layers 96, 105, 116, 126 137 Light emitting element 82, 93 Mask 82A, 93A Hole 62, 73, 83, 94 Bar-shaped core 83A Exposed portion 85 Second film 85A, 95A, 103A, 104A, 114A, 115A Shell 103 First semiconductor film 104, 115 Conductive film 114 Second semiconductor film 123, 134, 174 Quantum well layer 124 Semiconductor shell layer 125, 136 Conductive film layer 135 Semiconductor shell layers 152, 162, 172 InN films 164, 175 p-type GaN films

Claims (26)

基板部材上に棒状ワイヤを形成するワイヤ形成工程と、
上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離す切り離し工程と
を有し、
上記基板部材は、上記棒状ワイヤと境を接する部分が上記棒状ワイヤの材料とは異なる材料でできており、
上記切り離し工程は、
上記基板部材を選択的にエッチングする選択エッチングを含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 A wire forming step of forming a rod-shaped wire on the substrate member;
A separation step of separating the rod-shaped wire from the substrate member,
The substrate member is made of a material different from the material of the rod-shaped wire at a portion that contacts the rod-shaped wire.
The detaching step is
A method for producing a rod-shaped wire, comprising selective etching for selectively etching the substrate member. 請求項１に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記基板部材は、上記棒状ワイヤの材料とは異なる材料でできた基板であることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire of Claim 1,
The method for producing a rod-shaped wire, wherein the substrate member is a substrate made of a material different from the material of the rod-shaped wire. 請求項２に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
上記選択エッチングのみによって上記基板と上記棒状ワイヤとを切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire of Claim 2,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the substrate and the rod-shaped wire are separated only by the selective etching. 請求項２に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
上記選択エッチングを行った後、上記棒状ワイヤを上記基板から切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire of Claim 2,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the rod-shaped wire is separated from the substrate after performing the selective etching. 請求項１から４のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程で形成する上記棒状ワイヤは、
半導体コアと上記半導体コアの表面に形成された半導体層とを有することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 4,
The rod-shaped wire formed in the wire forming step is
A method for producing a rod-shaped wire comprising a semiconductor core and a semiconductor layer formed on a surface of the semiconductor core. 請求項１、２、４、５のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
ＩＰＡ溶液あるいは純水あるいはＩＰＡ水溶液中で上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, comprising separating the rod-shaped wire from the substrate member in an IPA solution, pure water or an IPA aqueous solution. 請求項１、２、４、５、６のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
超音波振動によって上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the method for producing a rod-shaped wire according to any one of claims 1, 2, 4, 5, and 6,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the rod-shaped wire is separated from the substrate member by ultrasonic vibration. 請求項１、２、４、５、６のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
上記棒状ワイヤを別の基板に擦り合わせて、上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the method for producing a rod-shaped wire according to any one of claims 1, 2, 4, 5, and 6,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the rod-shaped wire is rubbed against another substrate to separate the rod-shaped wire from the substrate member. 請求項１、２、４、５、６のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程では、上記棒状ワイヤを複数形成し、
上記切り離し工程では、
上記複数の棒状ワイヤの間を上記棒状ワイヤの材料とは別の物質で満たし、上記棒状ワイヤを上記別の物質ごと上記基板部材から剥ぎ取ることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the method for producing a rod-shaped wire according to any one of claims 1, 2, 4, 5, and 6,
In the wire forming step, a plurality of the rod-shaped wires are formed,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, characterized in that the space between the plurality of rod-shaped wires is filled with a substance different from the material of the rod-shaped wire, and the rod-shaped wire is peeled off from the substrate member together with the another substance. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程では、
基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の棒状ワイヤ部を形成し、上記第１の棒状ワイヤ部上に上記第１の棒状ワイヤ部の材料とは異なる材料でできた第２の棒状ワイヤ部を形成して、上記第１の棒状ワイヤ部と第２の棒状ワイヤ部とが構成する棒状ワイヤを形成することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
In the wire forming process,
A first rod-shaped wire portion made of a material different from the material of the substrate member is formed on the substrate member, and a material different from the material of the first rod-shaped wire portion can be formed on the first rod-shaped wire portion. A method for producing a rod-shaped wire, comprising: forming a second rod-shaped wire portion to form a rod-shaped wire constituted by the first rod-shaped wire portion and the second rod-shaped wire portion. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた膜を形成する工程と、
上記膜上に上記膜と同じ材料でできた棒状ワイヤを形成する工程と、
上記膜をエッチングして上記基板部材を露出させる工程と
を含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped wire made of the same material as the film on the film;
And a step of exposing the substrate member by etching the film. 請求項１１に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
上記選択エッチングによって上記基板部材と上記棒状ワイヤとを切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire of Claim 11,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the substrate member and the rod-shaped wire are separated by the selective etching. 請求項１１に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記切り離し工程では、
上記基板部材を選択的にエッチングする選択エッチングを行ってから、上記棒状ワイヤを上記基板部材から切り離すことを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire of Claim 11,
In the above separation process,
A method for producing a rod-shaped wire, comprising performing selective etching for selectively etching the substrate member, and then separating the rod-shaped wire from the substrate member. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程で上記基板部材上に形成した棒状ワイヤの表面および上記基板部材の表面に膜を形成する工程と、
上記膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記膜を残存させる工程とを有することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
Forming a film on the surface of the rod-shaped wire formed on the substrate member in the wire forming step and the surface of the substrate member;
Etching the film to expose the substrate member and leaving the film on the side surface of the rod-shaped wire. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第１の膜上に上記第１の膜の材料と同じ材料でできた棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアの表面に上記棒状コアとは異なる材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜を残存させる工程と
を含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a first film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped core made of the same material as the material of the first film on the first film;
Forming a second film made of a material different from that of the rod-shaped core on the surface of the rod-shaped core;
Etching the first film and the second film on the first film to expose the substrate member and leaving the second film on the side surface of the rod-shaped core. A method for producing a rod-shaped wire characterized by the following. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる材料でできた第１の膜を形成し、棒状コアを形成するための穴を上記第１の膜に形成する工程と、
上記穴に露出した上記基板部材上に上記基板部材とは異なる材料でできた上記棒状コアを形成する工程と、
上記第１の膜および上記棒状コアの表面にシェル用の第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜を残存させる工程とを含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a first film made of a material different from the material of the substrate member on the substrate member, and forming a hole in the first film for forming a rod-shaped core;
Forming the rod-shaped core made of a material different from the substrate member on the substrate member exposed in the hole;
Forming a second film for a shell on the surfaces of the first film and the rod-shaped core;
Etching the first film and the second film on the first film to expose the substrate member and leave the second film on the side surface of the rod-shaped core. A method for producing a rod-like wire. 請求項１６に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記第１の膜および棒状コアは半導体でできており、
上記第２の膜は、上記第１の膜とは異なる伝導性をもつ半導体でできていることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire according to claim 16,
The first film and the rod-shaped core are made of a semiconductor,
The method for producing a rod-shaped wire, wherein the second film is made of a semiconductor having conductivity different from that of the first film. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料で第１の膜を形成する工程と、
上記第１の材料とは異なる第２の材料で上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
棒状コアを形成するための穴を上記第２の膜に形成する工程と、
上記穴に露出した上記第１の膜上に上記第１の膜と同じ材料でできた上記棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアおよび上記第２の膜の表面に第３の材料でできた膜を形成する工程と、
上記第２の膜上の上記第３の材料でできた膜および上記第２の膜をエッチングして、上記第１の膜を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第３の材料でできた膜を残存させる工程と、
上記基板部材上の上記第１の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第３の材料でできた膜を残存させる工程と
を含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a first film with a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a second film on the surface of the first film with a second material different from the first material;
Forming a hole for forming a rod-shaped core in the second film;
Forming the rod-shaped core made of the same material as the first film on the first film exposed in the hole;
Forming a film made of a third material on the surfaces of the rod-shaped core and the second film;
The film made of the third material on the second film and the second film are etched to expose the first film and made of the third material on the side surface of the rod-shaped core. Leaving the membrane, and
Etching the first film on the substrate member to expose the substrate member and leaving a film made of the third material on the side surface of the rod-shaped core. A method for producing a rod-shaped wire. 請求項１８に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記第１の膜および棒状コアは半導体でできており、
上記第２の膜は上記第１の膜とは異なる材料でできた半導体でできており、
上記第３の材料でできた膜は、上記第１の膜とは異なる伝導性をもつ半導体でできていることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 The method for producing a rod-shaped wire according to claim 18,
The first film and the rod-shaped core are made of a semiconductor,
The second film is made of a semiconductor made of a material different from that of the first film,
A method for producing a rod-shaped wire, wherein the film made of the third material is made of a semiconductor having conductivity different from that of the first film. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた棒状のコアを形成する工程と、
上記棒状のコアの表面に第２の材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第２の材料でできた第１の膜の表面に第３の材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第１の膜および上記第１の膜上の上記第２の膜をエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第１の膜と上記第２の膜を残存させる工程とを含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a rod-shaped core made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a first film made of a second material on the surface of the rod-shaped core;
Forming a second film made of a third material on the surface of the first film made of the second material;
The first film and the second film on the first film are etched to expose the substrate member and leave the first film and the second film on the side surfaces of the rod-shaped core. A method for producing a rod-shaped wire comprising the steps of: 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた第１の膜を形成する工程と、
上記第１の膜上に上記第１の膜の材料と同じ材料でできた棒状コアを形成する工程と、
上記棒状コアの表面に第２の材料でできた第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜の表面に第３の材料でできた第３の膜を形成する工程と、
上記基板部材上の上記第１の膜および上記第２の膜,上記第３の膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記棒状コアの側面に上記第２の膜と上記第３の膜を残存させる工程と
を含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a first film made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a rod-shaped core made of the same material as the material of the first film on the first film;
Forming a second film made of a second material on the surface of the rod-shaped core;
Forming a third film made of a third material on the surface of the second film;
The first film, the second film, and the third film on the substrate member are etched to expose the substrate member, and the second film and the third film are formed on a side surface of the rod-shaped core. A method for producing a rod-shaped wire, comprising the step of: 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた半導体コアを形成する工程と、
上記半導体コアおよび上記基板部材の表面に量子井戸を形成する工程と、
上記量子井戸の表面に上記半導体コアとは異なる伝導性を持つ半導体膜を形成する工程と、
上記半導体膜の表面に導電性膜を形成する工程と、
上記導電性膜と上記半導体膜と上記量子井戸とをエッチングして、上記基板部材を露出させると共に上記半導体コアの側面に上記量子井戸と上記半導体膜と上記導電性膜を残存させる工程とを含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a semiconductor core made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming quantum wells on the surface of the semiconductor core and the substrate member;
Forming a semiconductor film having a conductivity different from that of the semiconductor core on the surface of the quantum well;
Forming a conductive film on the surface of the semiconductor film;
Etching the conductive film, the semiconductor film, and the quantum well to expose the substrate member and leaving the quantum well, the semiconductor film, and the conductive film on a side surface of the semiconductor core. A method for producing a rod-shaped wire characterized by being bent. 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記基板部材上に上記基板部材の材料とは異なる第１の材料でできた第１の半導体膜を形成する工程と、
上記第１の半導体膜上に上記第１の材料でできた半導体コアを形成する工程と、
上記半導体コアおよび上記第１の半導体膜の表面に量子井戸を形成する工程と、
上記量子井戸の表面に上記半導体コアとは異なる伝導性を持つ第２の半導体膜を形成する工程と、
上記第２の半導体膜の表面に導電性膜を形成する工程と、
上記導電性膜と上記第２の半導体膜と上記量子井戸と上記第１の半導体膜をエッチングして上記基板部材を露出させると共に上記半導体コアの側面に上記導電性膜と上記第２の半導体膜と上記量子井戸を残存させる工程と
を含んでいることを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
The wire forming step
Forming a first semiconductor film made of a first material different from the material of the substrate member on the substrate member;
Forming a semiconductor core made of the first material on the first semiconductor film;
Forming a quantum well on the surface of the semiconductor core and the first semiconductor film;
Forming a second semiconductor film having a conductivity different from that of the semiconductor core on the surface of the quantum well;
Forming a conductive film on the surface of the second semiconductor film;
The conductive film, the second semiconductor film, the quantum well, and the first semiconductor film are etched to expose the substrate member, and the conductive film and the second semiconductor film are formed on a side surface of the semiconductor core. And a step of leaving the quantum well. A method for producing a rod-shaped wire comprising the steps of: 請求項１から９のいずれか１つに記載の棒状ワイヤの作製方法において、
基板上に上記基板とは異なる材料でできた第１の膜を形成して上記第１の膜と上記基板とで構成される基板部材を作製する工程を有し、
上記ワイヤ形成工程では、上記基板部材の上記第１の膜上に上記第１の膜の材料とは異なる材料でできた上記棒状ワイヤを形成することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire as described in any one of Claim 1 to 9,
Forming a first film made of a material different from the substrate on the substrate to produce a substrate member composed of the first film and the substrate;
In the wire forming step, the rod-shaped wire made of a material different from the material of the first film is formed on the first film of the substrate member. 請求項２４に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記棒状ワイヤの表面および上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜をエッチングして上記第１の膜を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記第２の膜を残存させる工程とを有することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire according to claim 24,
The wire forming step
Forming a second film on the surface of the rod-shaped wire and the surface of the first film;
Etching the second film to expose the first film and leaving the second film on the side surface of the rod-shaped wire. 請求項２４に記載の棒状ワイヤの作製方法において、
上記ワイヤ形成工程は、
上記棒状ワイヤの表面および上記第１の膜の表面に第２の膜を形成する工程と、
上記第２の膜の表面に第３の膜を形成する工程と、
上記第２の膜と上記第３の膜をエッチングして上記第１の膜を露出させると共に上記棒状ワイヤの側面に上記第２の膜と上記第３の膜を残存させる工程とを有することを特徴とする棒状ワイヤの作製方法。 In the manufacturing method of the rod-shaped wire according to claim 24,
The wire forming step
Forming a second film on the surface of the rod-shaped wire and the surface of the first film;
Forming a third film on the surface of the second film;
Etching the second film and the third film to expose the first film and leaving the second film and the third film on the side surfaces of the rod-shaped wire. A method for producing a featured rod-shaped wire.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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