JP7635690B2 - 六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
開示の技術は、六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法に関する。
六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）を含む膜を備えたデバイスの製造方向に関する技術として、以下の技術が知られている。例えば、基板の上に、グラフェンと、六方晶窒化ホウ素を含むスペーサ層とを交互に複数積層することにより受光層を形成する工程を有する光検出素子の製造方法が知られている。
グラフェンは、炭素原子が六角形のハニカム格子状に配置された１原子分の厚さを有するシート状の材料である。グラフェンは、バルクと比較して電子移動度が非常に高いといった特長を有することから、高周波デバイス、透明導電膜、フレキシブルデバイス及び光センサへの応用が研究されている。
一方、六方晶窒化ホウ素（以下、ｈ－ＢＮと称する）は、グラフェンと同様の格子構造を有するシート状の材料である。グラフェンがバンドギャップを持たないのに対して、ｈ－ＢＮは比較的大きなバンドギャップを持つ絶縁体である。グラフェンとｈ－ＢＮとを組み合わせることで様々な応用が期待されている。
ｈ－ＢＮ膜は、例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）により第１の基板上に形成される。ｈ－ＢＮ膜を含むデバイスを製造する場合、第１の基板上に形成されたｈ－ＢＮ膜は、第１の基板とは別の第２の基板に転写され、所望の形状にパターニングされる。第２の基板に転写されたｈ－ＢＮ膜は、第２の基板に対する密着性が低い。従って、ｈ－ＢＮ膜のパターニングをウェットエッチングによって行うと、ｈ－ＢＮ膜と第２の基板との間にエッチング液が侵入しやすく、ｈ－ＢＮ膜を所望の形状にパターニングすることは困難である。
また、パターニングされたｈ－ＢＮ膜には、必要に応じて電極が接続される。例えばｈ－ＢＮ膜を受光層として使用する赤外線センサにおいては、パターニングされたｈ－ＢＮ膜の両端部に電極として機能する導電膜が接続される。ｈ－ＢＮ膜と導電膜との接触状態を良好にするために、ｈ－ＢＮ膜の導電膜と接触する部分となる端部は、基板に対して傾斜した傾斜面を有するようにパターニングされることが好ましい。
開示の技術は、上記した点に鑑みてなされたものであり、基板上に転写されたｈ－ＢＮを含む膜の加工を適切に行うことを目的とする。
開示の技術に係る六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法は、下記の工程を含む。基板上に前記膜を転写する工程と、前記膜を部分的に覆うレジストマスクを前記膜上に形成する工程と、酸素プラズマによるドライエッチング処理により、前記膜を前記レジストマスクと共に等方的にエッチングする工程と、を含む。前記ドライエッチング処理において、前記レジストマスクのエッチングレートＥ１は、前記膜のエッチングレートＥ２よりも高い。前記レジストマスクのエッチングレートＥ１と前記膜のエッチングレートＥ２との比Ｅ１／Ｅ２をＲとしたとき、前記レジストマスクは、前記膜の厚さのＲ倍以上の厚さを有して形成される。
開示の技術によれば、基板上に転写されたｈ－ＢＮを含む膜の加工を適切に行うことが可能となる。
以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は省略する。
本実施形態に係る六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法は、基板上に六方晶窒化ホウ素を含む膜（以下、加工対象膜と称する）を転写する転写工程を含む。また、本実施形態に係る製造方法は、加工対象膜を部分的に覆うレジストマスクを加工対象膜上に形成するレジストマスク形成工程を含む。また、本実施形態に係る製造方法は、酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜をレジストマスクと共に等方的にエッチングするエッチング工程を含む。また、本実施形態に係る製造方法は、ドライエッチング処理の後、加工対象膜の端部に接する導電膜を形成する導電膜形成工程を含む。以下において、上記の各工程の詳細について説明する。以下の説明においては、六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの一例である赤外線センサを製造する場合を例示する。
（転写工程）
本実施形態に係る加工対象膜５０（図４Ｃ参照）は、六方晶窒化ホウ素を含む層２０Ａ、２０Ｂと、グラフェンを含む層３０と、を有する。以下において、六方晶窒化ホウ素を含む層２０Ａ、２０Ｂを、それぞれｈ－ＢＮ層２０Ａ、２０Ｂと称し、グラフェンを含む層３０をグラフェン層３０と称する。グラフェン層３０は、ｈ－ＢＮ層２０Ａとｈ－ＢＮ層２０Ｂとの間に挟まれている。転写工程は、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、グラフェン層３０及びｈ－ＢＮ層２０Ｂを、これらの各層の形成に用いた基板から別の基板へ転写する工程を含む。
本実施形態に係る加工対象膜５０（図４Ｃ参照）は、六方晶窒化ホウ素を含む層２０Ａ、２０Ｂと、グラフェンを含む層３０と、を有する。以下において、六方晶窒化ホウ素を含む層２０Ａ、２０Ｂを、それぞれｈ－ＢＮ層２０Ａ、２０Ｂと称し、グラフェンを含む層３０をグラフェン層３０と称する。グラフェン層３０は、ｈ－ＢＮ層２０Ａとｈ－ＢＮ層２０Ｂとの間に挟まれている。転写工程は、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、グラフェン層３０及びｈ－ＢＮ層２０Ｂを、これらの各層の形成に用いた基板から別の基板へ転写する工程を含む。
初めに、ｈ－ＢＮ層２０Ａを転写する工程について説明する。シリコン基板１１Ａの表面に熱酸化膜（ＳｉＯ２）１２Ａが設けられた基板１０Ａを用意する（図１Ａ）。なお、基板１０Ａとしてサファイア基板を用いることも可能である。
次に、スパッタ法を用いて、基板１０Ａ（熱酸化膜１２Ａ）上に六方晶窒化ホウ素を堆積させることで、基板１０Ａ上に厚さ３ｎｍ程度のｈ－ＢＮ層２０Ａを形成する（図１Ｂ）。本スパッタ処理において、ターゲットとして六方晶窒化ホウ素の焼結体を用いることができる。基板温度は例えば２５℃以上１０００℃以下が好ましく、典型的には５００℃程度である。スパッタ法によって形成されるｈ－ＢＮ層２０Ａは、ｃ軸方向の積層構造が乱れた乱層構造（多結晶構造）を有する。
なお、図１Ｃに示すように、ｈ－ＢＮ層２０Ａは、基板１０Ａ上に形成された触媒金属膜１５Ａ上に形成されてもよい。触媒金属膜１５Ａは、例えばスパッタ法又は電子ビーム法を用いて、厚さ５０ｎｍの鉄を堆積させることで形成することができる。触媒金属膜１５Ａの材料として、コバルト又はニッケルを用いることも可能である。ｈ－ＢＮ層２０Ａを触媒金属膜１５Ａ上に形成することで、より高品質なｈ－ＢＮ層２０Ａを形成することが可能である。
ｈ－ＢＮ層２０Ａの形成は、スパッタ法に限らずＣＶＤ（chemical vapor deposition）法を用いて形成することも可能である。ＣＶＤにおける材料ガスとしてジボラン及びアンモニアを含む混合ガスを用いることが可能である。また、材料ガスとしてボラジン及びアンモニアボランを含む混合ガスを用いることも可能である。処理温度は例えば１１００℃である。ｈ－ＢＮ層２０Ａを、ＣＶＤ法を用いて形成する場合、触媒金属膜１５Ａの膜厚は、１００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下が更に好ましく、典型的には１０００ｎｍ程度である。ｈ－ＢＮ層２０ＡをＣＶＤ法によって形成することで、スパッタ法を用いる場合と比較して、ｃ軸方向の積層構造の乱れが抑制されたより高品質なｈ－ＢＮ層２０Ａを得ることができる。
図１Ｃに示すように、ｈ－ＢＮ層２０Ａが触媒金属膜１５Ａ上に形成される場合、ｈ－ＢＮ層２０Ａは基板１０Ａとは別の基板に転写される。この場合、ｈ－ＢＮ層２０Ａの表面にＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）等の樹脂材料からなるレジスト４０Ａを形成する（図２Ａ）。
次に、触媒金属膜１５Ａを例えば塩酸を用いて溶解することで、ｈ－ＢＮ層２０Ａを基板１０Ａから剥離する。ｈ－ＢＮ層２０Ａはレジスト４０Ａによって支持される（図２Ｂ）。
次に、ｈ－ＢＮ層２０Ａの形成に用いた基板１０Ａとは別の基板１０Ｂの表面に、レジスト４０Ａによって支持されたｈ－ＢＮ層２０Ａを密着させる（図２Ｃ）。これにより、ｈ－ＢＮ層２０Ａは、基板１０Ｂ上に転写される。基板１０Ｂは、ｈ－ＢＮ層２０Ａの形成に用いた基板１０Ａと同様の、シリコン基板１１Ｂの表面に熱酸化膜（ＳｉＯ２）１２Ｂが設けられた熱酸化膜付きシリコン基板であってもよい。その後、有機溶剤を用いてレジスト４０Ａを除去する（図２Ｄ）。
以上の各処理によってｈ－ＢＮ層２０Ａを転写する工程が完了する。なお、図１Ｂに示すように、基板１０Ａ上に、触媒金属膜を介することなくｈ－ＢＮ層２０Ａを形成する場合、ｈ－ＢＮ層２０Ａの別の基板への転写は不要となる。
次に、グラフェン層３０を転写する工程について説明する。シリコン基板１１Ｃの表面に熱酸化膜１２Ｃが設けられた基板１０Ｃを用意する（図３Ａ）。なお、基板１０Ｃとしてサファイア基板を用いることも可能である。
次に、スパッタ法又は電子ビーム蒸着法を用いて、基板１０Ｃ（熱酸化膜１２Ｃ）上に鉄を堆積させることで、基板１０Ｃ上に触媒金属膜１５Ｂを形成する（図３Ｂ）。触媒金属膜１５Ｂの膜厚は、１００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下が更に好ましく、典型的には１０００ｎｍ程度である。触媒金属膜１５Ｂの材料として、コバルト又はニッケルを用いることも可能である。
次に、ＣＶＤ法により、触媒金属膜１５Ｂ上にグラフェン層３０を形成する（図３Ｃ）。ＣＶＤにおける材料ガスとして、メタン、水素及びアルゴンを含む混合ガスを用いることが可能である。また、メタンに代えてアセチレン、エチレン及びその他のアルコール類を用いることも可能である。処理温度は例えば１０００℃である。
次に、グラフェン層３０の表面にＰＭＭＡ等の樹脂材料からなるレジスト４０Ｂを形成する（図３Ｄ）。次に、触媒金属膜１５Ｂを例えば塩酸を用いて溶解することで、グラフェン層３０をシリコン基板１１Ｃから剥離する。グラフェン層３０はレジスト４０Ｂによって支持される（図３Ｅ）。
次に、先に基板１０Ｂ上に転写したｈ－ＢＮ層２０Ａの表面に、レジスト４０Ｂによって支持されたグラフェン層３０を密着させる（図３Ｆ）。これにより、グラフェン層３０は、ｈ－ＢＮ層２０Ａの表面に積層された状態で基板１０Ｂ上に転写される。その後、有機溶剤を用いてレジスト４０Ｂを除去する（図３Ｇ）。以上の各処理によってグラフェン層３０を転写する工程が完了する。なお、ＣＶＤ法を用いてグラフェン層３０を形成する場合を例示したが、スパッタ法を用いてグラフェン層３０を形成することも可能である。しかしながら、スパッタ法によって形成されるグラフェン層は、ＣＶＤ法を用いて形成されるグラフェン層と比較して品質が低く、電子デバイスへの適用には不向きであることが多い。
次に、ｈ－ＢＮ層２０Ｂを転写する工程について説明する。ｈ－ＢＮ層２０Ａについて図２Ｂに示す状態に至るまでの各処理と同様の処理によって、レジスト４０Ｃによって支持されたｈ－ＢＮ層２０Ｂを形成する（図４Ａ）。
次に、基板１０Ｂ上に転写したグラフェン層３０の表面に、レジスト４０Ｃによって支持されたｈ－ＢＮ層２０Ｂを密着させる（図４Ｂ）。これにより、ｈ－ＢＮ層２０Ｂは、グラフェン層３０の表面に積層された状態で基板１０Ｂ上に転写される。その後、有機溶剤を用いてレジスト４０Ｃを除去する（図４Ｃ）。以上の各処理によってｈ－ＢＮ層２０Ｂを転写する工程が完了し、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、グラフェン層３０及びｈ－ＢＮ層２０Ｂがこの順で積層された加工対象膜５０が基板１０Ｂ上に形成される。
（レジストマスク形成工程）
転写工程が完了した後、レジストマスク形成工程が行われる。レジストマスク形成工程は、加工対象膜５０を部分的に覆うレジストマスク６０（図５Ｂ参照）を加工対象膜５０上に形成する工程である。レジストマスク６０は、後述するエッチング工程において、加工対象膜５０を所望の形状にパターニングするために用いられる。
転写工程が完了した後、レジストマスク形成工程が行われる。レジストマスク形成工程は、加工対象膜５０を部分的に覆うレジストマスク６０（図５Ｂ参照）を加工対象膜５０上に形成する工程である。レジストマスク６０は、後述するエッチング工程において、加工対象膜５０を所望の形状にパターニングするために用いられる。
例えばスピンコート法により、加工対象膜５０の表面にＰＭＭＡ等の樹脂材料からなるレジスト材６０Ａを塗布する（図５Ａ）。ここで、後述するエッチング工程におけるレジストマスク６０のエッチングレートＥ１と、加工対象膜５０のエッチングレートＥ２の比Ｅ１／Ｅ２をＲとしたとき、レジストマスク６０は、加工対象膜５０の厚さのＲ倍以上の厚さを有するように形成される。これにより、後述するエッチング工程において、レジストマスク６０が消失してしまうことを回避することができる。レジストマスク６０の膜厚は、レジスト材６０Ａの塗布厚によって調整される。レジスト材６０Ａの塗布厚は、スピンコートにおける回転数によって制御することが可能である。
レジスト材６０Ａの塗布後、プリベイク、露光、現像及びポストベイクの各処理を行うことで、レジスト材６０Ａを所望の形状にパターニングする。これにより、加工対象膜５０を部分的に覆うレジストマスク６０が形成される（図５Ｂ）。レジストマスク６０は、その端部に基板１０Ｂの主面に対して傾斜した傾斜面６１を有していることが好ましく、傾斜面６１の傾斜角は緩やかであることが好ましい。傾斜角は、例えばポストベイクにおけるベイク温度を比較的低くすることで小さくすることができる。
（エッチング工程）
レジストマスク形成工程が完了した後、エッチング工程が行われる。エッチング工程は、酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜５０をレジストマスク６０と共に等方的にエッチングする工程である。ドライエッチング処理は、例えば既存のプラズマリアクターを用いて行うことが可能である。プラズマリアクターは、ステージをグランドに接続し、対向する上部電極を高周波電源に接続するダイレクトプラズマ方式を用いるものを適用することができる。この方式によればＲＩＥ（Reactive Ion Etching）方式と異なり、ステージ側にはバイアス電圧が掛からず、処理対象物にイオン入射が殆ど無い為、プラズマ雰囲気全体に処理対象物が暴露される。これにより、プラズマ雰囲気に曝されている面全体が等方的にエッチングされる。酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜５０がエッチングされ、レジストマスク６０のパターンに応じた形状にパターニングされる。
レジストマスク形成工程が完了した後、エッチング工程が行われる。エッチング工程は、酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜５０をレジストマスク６０と共に等方的にエッチングする工程である。ドライエッチング処理は、例えば既存のプラズマリアクターを用いて行うことが可能である。プラズマリアクターは、ステージをグランドに接続し、対向する上部電極を高周波電源に接続するダイレクトプラズマ方式を用いるものを適用することができる。この方式によればＲＩＥ（Reactive Ion Etching）方式と異なり、ステージ側にはバイアス電圧が掛からず、処理対象物にイオン入射が殆ど無い為、プラズマ雰囲気全体に処理対象物が暴露される。これにより、プラズマ雰囲気に曝されている面全体が等方的にエッチングされる。酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜５０がエッチングされ、レジストマスク６０のパターンに応じた形状にパターニングされる。
図６Ａ～６Ｃは、本エッチング工程において加工対象膜５０がエッチングされる様子を段階的に示す断面図である。本エッチング工程においては、加工対象膜５０のみならずレジストマスク６０も等方的にエッチングされる。図６Ａ～図６Ｃに示すように、レジストマスク６０は、加工対象膜５０のエッチングの進行に伴って、その厚さ方向及び幅方向の寸法が徐々に目減りする。酸素プラズマによるドライエッチング処理においては、樹脂材料を含むレジストマスク６０のエッチングレートＥ１は、例えば３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、２０Ｂを含む加工対象膜５０のエッチングレートＥ２は、例えば２ｎｍ／ｍｉｎである。なお、グラフェン層３０と、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、２０Ｂとのエッチングレートは同じである。本エッチング工程において、レジストマスク６０のエッチングレートＥ１は、加工対象膜５０のエッチングレートＥ２よりも高い。レジストマスク６０のエッチングレートＥ１と、加工対象膜５０のエッチングレートＥ２との比Ｒ（＝Ｅ１／Ｅ２）は、１６（＝３２／２）である。従って、先のレジストマスク形成工程において、レジストマスク６０は、加工対象膜５０の厚さの１６倍以上の厚さを有して形成される。
酸素プラズマによるドライエッチング処理により、加工対象膜５０をレジストマスク６０と共に等方的にエッチングすることで、加工対象膜５０の端部に、基板１０Ｂに対して傾斜した傾斜面５１が形成される（図６Ｃ）。すなわち、加工対象膜５０のエッチングの進行に伴ってレジストマスク６０の幅方向の寸法が徐々に目減りすることで、加工対象膜５０は、端部から中心側に向けて徐々に露出していく。その結果、加工対象膜５０の端部には、中心側に向けて膜厚が徐々に厚くなる傾斜面５１が形成される。また、ドライエッチング処理において酸素プラズマを用いることで、シリコンをエッチングする場合に一般的に用いられるフッ素ガスを用いる場合と比較して、加工対象膜５０のエッチングレートを極めて低くすることができる。レジストマスク６０の幅方向の寸法を目減りさせつつ、極めて低いエッチングレートで加工対象膜５０をエッチングすることで、傾斜面５１の傾斜角度を極めて緩やか（例えば１０°以下）にすることができる。また、レジストマスク６０の端部に傾斜面６１を形成することによって、傾斜面５１の傾斜角度を更に緩やかにすることができる。加工対象膜５０のエッチングが完了した後、レジストマスク６０は除去される（図６Ｄ）。
ここで、図７Ａ～図７Ｄは、レジストマスクの厚さがｈ－ＢＮ膜のパターニングに与える影響を調査するために行った実験の結果を示すＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像である。レジストマスクの膜厚は、レジスト材を塗布する際のスピンコート回転数によって制御した。図７Ａは、スピンコート回転数が１０００ｒｐｍの場合であり、図７Ｂは、スピンコート回転数が２０００ｒｐｍの場合であり、図７Ｃは、スピンコート回転数が３０００ｒｐｍの場合であり、図７Ｄは、スピンコート回転数が４０００ｒｐｍの場合である。なお、図７Ａ及び図７Ｂは、レジストマスクの右端近傍の画像であり、図７Ｃ及び図７Ｄは、レジストマスクの左端近傍の画像である。スピンコート回転数が高くなる程、レジストマスクの厚さは薄くなる。本実施形態に係る酸素プラズマを用いたドライエッチングによれば、いずれの回転数においても、ｈ－ＢＮ膜をレジストマスクに応じた適切な形状にパターニングすることができ、ｈ－ＢＮ膜の端部に傾斜角が緩やかな傾斜面を形成することができた。ｈ－ＢＮ膜の端部に形成される傾斜面の傾斜角度は、いずれの場合も約５°であった。以上の結果より、レジストマスク６０の厚さが加工対象膜５０のパターニングに与える影響は殆どないことが確認された。従って、レジストマスク６０の厚さを、加工対象膜５０の厚さのＲ倍以上として、エッチング処理中における消失を回避すれば足りるといえる。
（導電膜形成工程）
エッチング工程が完了した後、導電膜形成工程が行われる。導電膜形成工程は、加工対象膜５０の端部に接する導電膜７０Ａ及び７０Ｂを形成する工程である（図８Ａ）。導電膜７０Ａはソース電極として機能し、導電膜７０Ｂはドレイン電極として機能する。シリコン基板１１Ｂはバックゲート電極として機能する。導電膜７０Ａ及び７０Ｂは、ゼーベック効果を生じ得る互いに異なる材料によって構成される。導電膜７０Ａの材料として、例えば、チタン、ハフニウム、ジルコニウム及びクロムを用いることが可能である。導電膜７０Ｂの材料として、例えば、白金、ニッケル、パラジウム及び金を用いることができる。導電膜７０Ａ及び７０Ｂのパターニングは、例えばリフトオフ法を用いて行うことができる。加工対象膜５０の端部に傾斜面５１が形成されることで、加工対象膜５０と、導電膜７０Ａ及び７０Ｂとの接触面積が大きくなり、接触状態を良好にすることができる。
エッチング工程が完了した後、導電膜形成工程が行われる。導電膜形成工程は、加工対象膜５０の端部に接する導電膜７０Ａ及び７０Ｂを形成する工程である（図８Ａ）。導電膜７０Ａはソース電極として機能し、導電膜７０Ｂはドレイン電極として機能する。シリコン基板１１Ｂはバックゲート電極として機能する。導電膜７０Ａ及び７０Ｂは、ゼーベック効果を生じ得る互いに異なる材料によって構成される。導電膜７０Ａの材料として、例えば、チタン、ハフニウム、ジルコニウム及びクロムを用いることが可能である。導電膜７０Ｂの材料として、例えば、白金、ニッケル、パラジウム及び金を用いることができる。導電膜７０Ａ及び７０Ｂのパターニングは、例えばリフトオフ法を用いて行うことができる。加工対象膜５０の端部に傾斜面５１が形成されることで、加工対象膜５０と、導電膜７０Ａ及び７０Ｂとの接触面積が大きくなり、接触状態を良好にすることができる。
導電膜７０Ａ、７０Ｂの形成後、必要に応じて加工対象膜５０の上面にトップゲート電極として機能する導電膜７０Ｃを更に形成してもよい（図８Ｂ）。以上の各工程を経ることにより、六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスである赤外線センサ１００が完成する。
以上のように、本実施形態に係る製造方法によれば、基板上に転写されたｈ－ＢＮを含む膜の加工を適切に行うことが可能となる。なお、本実施形態においては、加工対象膜５０として、ｈ－ＢＮ層２０Ａ、グラフェン層３０及びｈ－ＢＮ層２０Ｂがこの順で積層されたものを例示したが、この態様に限定されない。加工対象膜５０は、ｈ－ＢＮ層のみを含むものであってもよい。加工対象膜５０は、開示の技術における「六方晶窒化ホウ素を含む膜」の一例である。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法であって、
基板上に前記膜を転写する工程と、
前記膜を部分的に覆うレジストマスクを前記膜上に形成する工程と、
酸素プラズマによるドライエッチング処理により、前記膜を前記レジストマスクと共に等方的にエッチングする工程と、
を含み、
前記ドライエッチング処理において、前記レジストマスクのエッチングレートＥ１は、前記膜のエッチングレートＥ２よりも高く、
前記レジストマスクのエッチングレートＥ１と前記膜のエッチングレートＥ２との比Ｅ１／Ｅ２をＲとしたとき、前記レジストマスクは、前記膜の厚さのＲ倍以上の厚さを有して形成される
製造方法。
（付記１）
六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法であって、
基板上に前記膜を転写する工程と、
前記膜を部分的に覆うレジストマスクを前記膜上に形成する工程と、
酸素プラズマによるドライエッチング処理により、前記膜を前記レジストマスクと共に等方的にエッチングする工程と、
を含み、
前記ドライエッチング処理において、前記レジストマスクのエッチングレートＥ１は、前記膜のエッチングレートＥ２よりも高く、
前記レジストマスクのエッチングレートＥ１と前記膜のエッチングレートＥ２との比Ｅ１／Ｅ２をＲとしたとき、前記レジストマスクは、前記膜の厚さのＲ倍以上の厚さを有して形成される
製造方法。
（付記２）
前記ドライエッチング処理により前記膜の端部に前記基板に対して傾斜した傾斜面を形成する
付記１に記載の製造方法。
前記ドライエッチング処理により前記膜の端部に前記基板に対して傾斜した傾斜面を形成する
付記１に記載の製造方法。
（付記３）
前記基板に対して傾斜した傾斜面を端部に形成するように前記レジストマスクを形成する
付記１又は付記２に記載の製造方法。
前記基板に対して傾斜した傾斜面を端部に形成するように前記レジストマスクを形成する
付記１又は付記２に記載の製造方法。
（付記４）
前記ドライエッチング処理の後、前記膜の端部に接する導電膜を形成する工程を更に含む
付記１から付記３のいずれか１つに記載の製造方法。
前記ドライエッチング処理の後、前記膜の端部に接する導電膜を形成する工程を更に含む
付記１から付記３のいずれか１つに記載の製造方法。
（付記５）
前記膜は、六方晶窒化ホウ素を含む層及びグラフェンを含む層を有する
付記１から付記４のいずれか１つに記載の製造方法。
前記膜は、六方晶窒化ホウ素を含む層及びグラフェンを含む層を有する
付記１から付記４のいずれか１つに記載の製造方法。
（付記６）
前記レジストマスクは、前記膜の厚さの１６倍以上の厚さを有して形成される
付記１から付記５のいずれか１つに記載の製造方法。
前記レジストマスクは、前記膜の厚さの１６倍以上の厚さを有して形成される
付記１から付記５のいずれか１つに記載の製造方法。
（付記７）
前記膜は、グラフェンを含む層が六方晶窒化ホウ素を含む層の間に挟まれた積層膜である
付記１から付記６のいずれか１つに記載の製造方法。
前記膜は、グラフェンを含む層が六方晶窒化ホウ素を含む層の間に挟まれた積層膜である
付記１から付記６のいずれか１つに記載の製造方法。
１０Ｂ 基板
２０Ａ、２０Ｂ ｈ-ＢＮ層
３０ グラフェン層
５０ 加工対象膜
５１ 傾斜面
６０ レジストマスク
６１ 傾斜面
７０Ａ、７０Ｂ 導電膜
１００ 赤外線センサ
２０Ａ、２０Ｂ ｈ-ＢＮ層
３０ グラフェン層
５０ 加工対象膜
５１ 傾斜面
６０ レジストマスク
６１ 傾斜面
７０Ａ、７０Ｂ 導電膜
１００ 赤外線センサ
Claims (5)
- 六方晶窒化ホウ素を含む膜を備えたデバイスの製造方法であって、
基板上に前記膜を転写する工程と、
前記膜を部分的に覆うレジストマスクを前記膜上に形成する工程と、
酸素プラズマによるドライエッチング処理により、前記膜を前記レジストマスクと共に等方的にエッチングする工程と、
を含み、
前記ドライエッチング処理において、前記レジストマスクのエッチングレートＥ１は、前記膜のエッチングレートＥ２よりも高く、
前記レジストマスクのエッチングレートＥ１と前記膜のエッチングレートＥ２との比Ｅ１／Ｅ２が１６であり、前記レジストマスクは、前記膜の厚さの１６倍以上の厚さを有して形成される
製造方法。 - 前記ドライエッチング処理により前記膜の端部に前記基板に対して傾斜した傾斜面を形成する
請求項１に記載の製造方法。 - 前記基板に対して傾斜した傾斜面を端部に形成するように前記レジストマスクを形成する
請求項１又は請求項２に記載の製造方法。 - 前記ドライエッチング処理の後、前記膜の端部に接する導電膜を形成する工程を更に含む
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の製造方法。 - 前記膜は、六方晶窒化ホウ素を含む層及びグラフェンを含む層を有する
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の製造方法。
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