JPH01140788A - パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターン形成方法に係り、特にサブミクロン
オーダの領域の無秩序化に用いて好適なパターン形成方
法に関する。

〔従来の技術〕

従来、超格子構造の微細領域の無秩序化には、集束イオ
ンビームあるいは、レーザビームが使用されていた。集
束イオンビームに関しては、昭和６１年度電子通信学会
光・電波部門全国大会講演論文集２０６において論じら
れている。さらに、レーザビームに関しては、アプライ
ド・フィジックス・レター、４９巻（１９８６年）第１
４４７頁から１４４９頁（Ａｐｐｌ　、　Ｐｈｙｓ、　
Ｌｅｔ　ｔ、　ｖｏｗ、　４９（１９８６）　ｐｐ　１
４４７−ｐｐ１４４９）において論じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術のうち、集束イオンビームを用いる方法で
は、イオン打込み後の熱処理による拡散による広がシの
ために、サブミクロンオーダーの領域を選択的に無秩序
化することができなかった。

また、レーザビームを用いる方法では、レーザビームを
１μｍ程度にしか絞ることができないために、同じくサ
ブミクロンオーダーの領域を選択的に無秩序化すること
ができなかった。

本発明の目的は、超格子構造のうち、サブミクロンオー
ダーの領域を選択的に無秩序化することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、高出力レーザを光源として用いたマスク露
光法、あるいは干渉露光法によシ、達成される。

〔作用〕

超格子構造に、高出力光を照射すると、熱による溶解、
再結晶化により、無秩序化が生じる。この無秩序化をサ
ブミクロンオーダーの領域で選択的に生じさせる九めに
は、光の干渉を利用すればよい。すなわち、光の干渉に
より生じる明暗のパターンを、超格子構造に照射するこ
とにより、周期がサブミクロンオーダーの回折格子パタ
ーン状に、超格子構造を無秩序化することができる。光
の干渉ヲ生じ１せる方法として、マスク露光法と干渉露
光法がある。

マスク無光法の原理を、第２図により説明する。

今、回折格子パターンの周期をＡ、入射光１２の波長を
λ、入射角を０１、回折角を０２とすると、λ ｓｉａθｔ＋ｓｉｍθ２＝ｍ− の関係がある。

λ ここでｍは整数である。ここで、０（−；（２となるよ
うに、入射光１２０波長と回折格子パターンの周期ヲ選
ぶことによｐ、第２図に示すように。

回折光として、−次回折光１４だけを生じさせることが
できる。このＬつな最伸では、透過光１３と一次回折光
１４とが互いに干渉することにより、ホトマスク下に明
暗パターンが生じる。このような原理にもとづき、回折
格子パターンを有するホトマスク１１下に、超格子構造
を有する基板上置き、高出力レーザ光を斜め方向から入
射することにより、回折格子パターン状に超格子構造を
無秩序化することができる。

次に干渉露光法の原理を、第３図により説明する。レー
ザ光１５をビームスグリツタ−１６で２光束に分けた後
、それぞれヲミラー１７で反射さセ、レンズ１８．ピン
ホール１９ルンズ２０により平行光に広げる。その後、
２光束を干渉させることにより、干渉じまの＃Ｊ＃パタ
ーンを試料台２１上に得ることができる。超格子構造を
有する基板を試料台２１上にセットし、レーザ光を照射
することにより１回折格子パターン状に超格子構造を無
秩序化することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図により説明する。

ｎｍａａｈｓ基板ｌ上に、分子線エピタキシャル成長法
（ＭＢＥ法）によりｎ盟ＡｔＧａＡｓバッフ７１脅２．
ｎ型ＡｔＧａＡＳクラッド層３．アンドープ多重量子井
戸活性層４．ｐＷＡｔＧａＡｓ光ガイド層５．ｐ屋多重
量子井戸光ガイド層６を順次成長した。次に、周期が２
６０ｎｍの回折格子パター　・ンを有するホトマスク下
に、上記基板を設置し、ＫｒＦエキシマ−レーザー光（
発振波長２４８ｎｍンを垂直方向に対して３０度の角度
で照射することにより、周期が２６０ｎｍの回折格子パ
ターン状に、ｐ型多重量子井戸光ガイド層６を無秩序化
した。その上に、ｐ型ＡｔＧａＡｓクラッド層７．ｐ型
ＱａＡ８キャップ層８を成長した。ｎ電極９．　　ｐ電
極１０を形成した後、ヘキ開し、レーザ構造を得た。こ
のレーザは、安定な縦単一モード選択性を示し九。

上記実施例では、マスク露光法にょシ、多重量子井戸構
造の無秩序化を行なったが、干渉露光法による無秩序化
によっても、同様の効果を得ることができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、超格子構造のサブミクロンオーダーの
領域を選択的に無秩序化することができるため、容易に
所望の微細なパターンを形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例の縦断面図、第２図は、本発
明の詳細な説明図、第３図は、本発明の詳細な説明図で
ある。 １・・・ｎ型ＱａＡｓ基板、２−ｎ型ＡｔＧａＡｓバッ
ファ層、３・・・ｎｆｉＡｔＱａＡｓクラッド層、４・
・・アンドープ多重量子井戸活性層、５・・・ｐ凰Ａｔ
ＧａＡｓ光ガイド層、６・・・ｐ型多重量子井戸光ガイ
ド層、７　・・・ｐ製ＡｔＧａＡｓクラッド層１８−１
）ｆｉＧａＡｓキャップ層、９・・・ｎ電極、１０・・
・ｐ電極、１１・・・　゛回折格子パターンを有するホ
トマスク、１２・・・入射光、１３・・・透過光、１４
・・・−次回折光、１５・・・レーザｉ、１６・・・ビ
ームスプリッタ−１１７・・・ミラー、１８・・・レン
ズ、１９・・・ピンホール、２０・・・レンズ、２１・
・・試料台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光による干渉縞を超格子構造に照射すること
   により、上記干渉縞に対応して上記超格子構造の一部を
   無秩序化することを特徴とするパターン形成方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成方法に
   おいて、前記干渉縞はホトマスクを用いたマスク露光法
   により形成することを特徴とするパターン形成方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成方法に
   おいて、前記干渉縞は前記レーザ光を２光束に分けた後
   合波させる干渉露光法により形成することを特徴とする
   パターン形成方法。