JPH0555141A - Creation of semiconductor quantum microline - Google Patents

Creation of semiconductor quantum microline

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JPH0555141A
JPH0555141A JP21837891A JP21837891A JPH0555141A JP H0555141 A JPH0555141 A JP H0555141A JP 21837891 A JP21837891 A JP 21837891A JP 21837891 A JP21837891 A JP 21837891A JP H0555141 A JPH0555141 A JP H0555141A
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衛 桑垣
Toshiaki Tsuchiya
敏章 土屋
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Abstract

PURPOSE:To produce a semiconductor quantum microline surrounded by a flat side wall with the improved crystallinity and geometrical reproducibility of the quantum microline and without process damages by forming a quantum microline by employing a crystal orientation anisotropic etching process twice. CONSTITUTION:A mask material layer 4 is deposited on a crystal silicon layer 3, and a strip-shaped window is created in the region where a quantum microline is to be produced according to conventional techniques. The crystal silicon 3 defined in the window is removed by etching. In this etching process, the silicon is etched while its crystal orientation different from that of the top surface thereof is exposed. The mask material layer 4 is then removed. The structure is subjected to crystal orientation anisotropic etching again, so that another (111) is created in such a shape as to meet with the previously produced (111), whereby there is obtained a triangle pole, two surfaces of which are made up of the (111) surfaces. Accordingly there is created a quantum microline having a narrow when the thickness of the crystalline silicon layer 3 is significantly reduced. Also, a quantum microline surrounded by the flat side wall is obtained with the improved reproduciblility and without damaging the processed surfaces of the microline.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超高速の一次元伝導ト
ランジスタ或いは量子干渉を利用した高変換効率の非線
形素子等に用いられる半導体量子細線の形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a semiconductor quantum wire used in a high-speed one-dimensional conduction transistor or a nonlinear element having high conversion efficiency utilizing quantum interference.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子を一次元の半導体量子細線に閉じ込
めると、電子散乱を抑制することができ、大きな電子移
動度を得ることができる。そのため、従来の電界効果ト
ランジスタに量子細線を導入して、高いトランスコンダ
クタンスを得ようとする試みがなされている。これまで
に報告されている量子細線の一例の構成を図9に示す。
すなわち、従来の製造法では、まず、p型基板30上に酸
化膜32を形成し、ゲート電極材33を堆積した後、電子ビ
ーム露光技術とプラズマを利用したエッチング技術とを
用い、n型反転層31を利用した量子細線を形成してい
た。
2. Description of the Related Art When electrons are confined in a one-dimensional semiconductor quantum wire, electron scattering can be suppressed and a high electron mobility can be obtained. Therefore, an attempt has been made to obtain a high transconductance by introducing a quantum wire into a conventional field effect transistor. FIG. 9 shows the configuration of an example of a quantum wire reported so far.
That is, in the conventional manufacturing method, first, the oxide film 32 is formed on the p-type substrate 30, the gate electrode material 33 is deposited, and then the n-type inversion is performed by using the electron beam exposure technique and the etching technique using plasma. A quantum wire using the layer 31 was formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
量子細線形成方法には下記のような欠点があり、量子細
線を利用したデバイスの特性を劣化させるという問題が
あった。すなわち、(1)電子ビーム露光を用いているた
めに、露光時のゆらぎ等が細線の形状に影響を与え、細
線形成の再現性が悪いこと、(2) 細線形成時にプラズマ
を利用したエッチングを用いているため、加工面が損傷
されやすいこと、(3) プラズマを利用したエッチングに
よる加工面は平坦度が悪く、キャリアの散乱を生じるこ
となどの問題があった。
However, the conventional method for forming a quantum wire has the following drawbacks and has a problem that the characteristics of a device using the quantum wire are deteriorated. That is, (1) since electron beam exposure is used, fluctuations during exposure affect the shape of the thin line, and the reproducibility of thin line formation is poor. (2) Etching using plasma during thin line formation Since it is used, the processed surface is easily damaged, and (3) the processed surface by etching using plasma has poor flatness, which causes carrier scattering.

【0004】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、量子細線の結晶性、形状の再現性を
高め、加工損傷を起すことのない、平坦な側壁に囲まれ
た半導体量子細線を形成する方法を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, to enhance the reproducibility of the crystallinity and shape of the quantum wire, and to surround it with a flat side wall that does not cause processing damage. Another object of the present invention is to provide a method for forming a semiconductor quantum wire.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の量子
細線形成方法とすることによって達成することができ
る。すなわち、第1の方法は、絶縁層上に第1の結晶方
位面を上面とする結晶半導体層を形成する工程と、上記
結晶半導体層上にストライプ状の第1の窓を有するマス
ク材層を形成する工程と、上記第1の窓内の結晶半導体
層を除去することにより、上記絶縁層を上方に露出さ
せ、かつ、側面の一部が第2の結晶方位面で構成されて
いる逆台形の形状を有する第2の窓を形成する工程と、
上記マスク材層を除去する工程と、上記マスク材層を除
去した領域の結晶半導体層を、第2の結晶方位面が露出
する形状で除去する工程とからなり、側面が第2の結晶
方位面により囲まれた半導体量子細線を形成する方法で
あり、第2の方法は、絶縁層上に第1の結晶方位面を上
面とする結晶半導体層を形成する工程と、上記結晶半導
体層上に第1の窓を有するマスク材層を形成する工程
と、上記第1の窓内の上記結晶半導体層を除去すること
により、上記絶縁層を上方に露出させ、かつ側面の一部
が第2の結晶方位面で構成されている逆台形の形状を有
する第2の窓を形成する工程と、少なくとも上記第2の
窓の側壁に側壁保護層を形成する工程と、上記マスク材
層を除去した領域の上記結晶半導体層を、第2の結晶方
位面が露出する形状で除去する工程とからなり、側面が
第2の結晶方位面により囲まれた半導体量子細線を形成
する方法であり、第3の方法は、絶縁層上に第1の結晶
方位面を上面とする結晶半導体層を形成する工程と、上
記結晶半導体層上に、第1の窓を有するマスク材層を形
成する工程と、上記第1の窓内の結晶半導体層を除去す
ることにより、上記絶縁層を上方に露出させ、かつ、側
面の一部が第2の結晶方位面で構成されている逆台形の
形状を有する第2の窓を形成する工程と、少なくとも、
上記第2の窓の側壁に側壁保護膜を形成する工程と、上
記マスク材層を除去する工程と、上記マスク材層を除去
した領域の結晶半導体層を、第2の結晶方位面が露出す
る形状で除去する工程とからなり、側面が第2の結晶方
位面により囲まれた半導体量子細線を形成する方法であ
り、第4の方法は、絶縁層上に第1の結晶方位面を上面
とする結晶半導体層を形成する工程と、上記結晶半導体
層上に第1のマスク材層を形成する工程と、上記マスク
材層上に第1の窓を有する第2のマスク材層を形成する
工程と、上記第1の窓の側壁に第1の側壁膜を形成する
ことにより、上記第1の窓よりも小さな第2の窓を形成
する工程と、上記第2の窓の側壁に第2の側壁膜を形成
することにより、上記第2の窓よりも小さな第3の窓を
形成する工程と、少なくとも、上記第1の側壁膜を除去
することにより、上記第2の側壁膜を孤立させ、上記第
1のマスク材層の一部を上面に露出させる工程と、上面
に露出した上記第1のマスク材層を除去し、上記結晶半
導体層の一部を露出させる第4の窓を形成する工程と、
上記第4の窓内で上面に露出した結晶半導体層を除去す
ることにより、上記絶縁層を上方に露出させ、かつ、側
面の一部が第2の結晶方位面で構成される逆台形の形状
を有する第5の窓を形成する工程と、上記第1のマスク
材層を除去する工程と、上記マスク材層を除去した領域
の結晶半導体層を第2の結晶方位面が露出する形状で除
去する工程とからなり、側面が第2の結晶方位面により
囲まれた半導体量子細線を形成する方法であり、第5の
方法は、絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする結晶
半導体層を形成する工程と、上記結晶半導体層上に第1
のパターンを有するマスク材層を形成する工程と、上記
第1のマスク材層に覆われていない領域の結晶半導体層
を除去することにより、上記絶縁層を上方に露出させ、
かつ、側面の一部が第2の結晶方位面で構成され、上記
第1のパターンとほぼ同じ形状を有する結晶半導体層を
形成する工程と、上記第2のパターンを有するマスク材
層を形成する工程と、上記第2のパターンを有するマス
ク材で覆われていない領域の上記結晶半導体層を第2の
結晶方位面が露出する形状で除去する工程とからなり、
側面が第2の結晶方位面により囲まれた半導体量子細
線、及び該半導体量子細線に連結し、かつ、上記第2の
パターンとほぼ同じ形状を有する結晶半導体層を形成す
るという方法である。
The above object can be achieved by the following quantum wire forming method. That is, the first method is a step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer, and a mask material layer having a stripe-shaped first window on the crystal semiconductor layer. An inverted trapezoid in which the insulating layer is exposed upward by forming and removing the crystalline semiconductor layer in the first window, and a part of the side surface is formed by the second crystal orientation plane. Forming a second window having the shape of
The method includes the step of removing the mask material layer and the step of removing the crystalline semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed in a shape in which the second crystal orientation plane is exposed, and the side surface has the second crystal orientation plane. A second method is a method of forming a semiconductor quantum wire surrounded by, and a second method is a step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer, and a second step on the crystal semiconductor layer. A step of forming a mask material layer having a first window, and removing the crystalline semiconductor layer in the first window to expose the insulating layer upward and a part of a side surface of the second crystal. A step of forming a second window having an inverted trapezoidal shape composed of azimuth planes, a step of forming a side wall protective layer on at least a side wall of the second window, and a step of removing the mask material layer The crystalline semiconductor layer has a shape in which the second crystal orientation plane is exposed. A third step of forming a semiconductor quantum wire whose side surface is surrounded by a second crystal orientation plane, and a third method is a crystal having the first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer. A step of forming a semiconductor layer, a step of forming a mask material layer having a first window on the crystalline semiconductor layer, and a step of removing the crystalline semiconductor layer in the first window to remove the insulating layer. Forming a second window exposed upward and having an inverted trapezoidal shape in which a part of the side surface is formed of the second crystal orientation plane; and
The step of forming a side wall protective film on the side wall of the second window, the step of removing the mask material layer, and the crystal semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed expose the second crystal orientation plane. A step of removing the semiconductor crystal in the form of a semiconductor quantum wire whose side surface is surrounded by the second crystal orientation plane, and the fourth method is to form the first crystal orientation plane on the insulating layer as the top surface. Forming a crystalline semiconductor layer, forming a first mask material layer on the crystalline semiconductor layer, and forming a second mask material layer having a first window on the mask material layer. And a step of forming a second sidewall smaller than the first window by forming a first sidewall film on the sidewall of the first window, and a second sidewall on the sidewall of the second window. Forming a side wall film to form a third window smaller than the second window; Even if the first side wall film is removed, the second side wall film is isolated to expose a part of the first mask material layer on the upper surface, and the first side film exposed on the upper surface is removed. Removing the mask material layer to form a fourth window exposing a part of the crystalline semiconductor layer,
By removing the crystalline semiconductor layer exposed on the upper surface in the fourth window, the insulating layer is exposed upward and a part of the side surface is formed into an inverted trapezoidal shape. Forming a fifth window, the step of removing the first mask material layer, and the removal of the crystalline semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed in a shape in which the second crystal orientation plane is exposed. And a step of forming a semiconductor quantum wire whose side surface is surrounded by a second crystal orientation plane. A fifth method is a crystal semiconductor having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer. Forming a layer, and forming a first layer on the crystalline semiconductor layer.
A step of forming a mask material layer having a pattern of, and removing the crystalline semiconductor layer in a region not covered by the first mask material layer, thereby exposing the insulating layer upward,
In addition, a step of forming a crystalline semiconductor layer having a second crystal orientation plane partially formed on the side surface and having substantially the same shape as the first pattern, and a mask material layer having the second pattern are formed. And a step of removing the crystalline semiconductor layer in a region not covered with the mask material having the second pattern in a shape in which the second crystal orientation plane is exposed,
This is a method of forming a semiconductor quantum wire whose side surface is surrounded by a second crystal orientation plane, and a crystal semiconductor layer which is connected to the semiconductor quantum wire and has a shape substantially the same as that of the second pattern.

【0006】[0006]

【作用】上記本発明の半導体量子細線の形成方法は、2
度の結晶面異方性エッチングを用いて量子細線を形成す
る方法であるため、加工面に損傷を受けることがなく、
再現性よく、しかも平坦な側壁に囲まれた量子細線を形
成することができる。
The method of forming a semiconductor quantum wire according to the present invention has two steps.
Since it is a method of forming quantum wires using anisotropic crystal plane etching, the processed surface is not damaged,
A quantum wire can be formed with good reproducibility and surrounded by flat sidewalls.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の半導体量子細線の形成方法に
ついて、実施例によって具体的に説明する。なお、本実
施例においては材料としてシリコンを用いた場合につい
て説明するが、他の材料、例えばガリウムひ素等を用い
た場合にも全く同様の効果が得られる。
EXAMPLES The method of forming a semiconductor quantum wire of the present invention will be specifically described below with reference to examples. In this embodiment, the case where silicon is used as the material will be described, but the same effect can be obtained when other materials such as gallium arsenide are used.

【0008】[0008]

【実施例1】本発明の半導体量子細線の形成方法の一実
施例を図1によって説明する。
[Embodiment 1] An embodiment of a method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention will be described with reference to FIG.

【0009】まず、図1(a)に示すように、絶縁膜2上
に上面が(100)面である結晶シリコン層3を有するシリ
コン基板1を準備する。これはいわゆるSOI基板(Silico
n on Insulator基板)であるが、シリコン基板1がない
場合でも本発明の効果には何等影響はない。
First, as shown in FIG. 1A, a silicon substrate 1 having a crystalline silicon layer 3 whose upper surface is a (100) surface on an insulating film 2 is prepared. This is a so-called SOI substrate (Silico
However, even if the silicon substrate 1 is not provided, the effect of the present invention is not affected at all.

【0010】次に、結晶シリコン層3上にマスク材層4
を堆積し、将来量子細線を形成する領域にストライプ状
の窓を形成して断面構造図1(b)の試料を得る。マスク
材として本実施例の場合にはシリコン窒化膜を用いた
が、その他にシリコン酸化膜、高濃度ボロン添加シリコ
ン等、次のエッチング工程において窓領域以外の結晶シ
リコン層のエッチングを防止できるものであれば何でも
良い。
Next, the mask material layer 4 is formed on the crystalline silicon layer 3.
Is deposited, and a stripe-shaped window is formed in a region where a quantum wire will be formed in the future to obtain a sample having a cross-sectional structure of FIG. 1 (b). Although a silicon nitride film was used as the mask material in the present embodiment, other materials such as a silicon oxide film and high-concentration boron-added silicon can be used to prevent etching of the crystalline silicon layer other than the window region in the next etching step. Anything is fine.

【0011】次に、上記窓内の結晶シリコン層3をエッ
チングによって除去する。このエッチング工程では、上
面とは異なる結晶面方位を露出させながら結晶シリコン
をエッチングするいわゆる結晶面異方性エッチングを用
いる。エッチング液として本実施例の場合には水酸化カ
リウム水溶液を用いたが、この場合、(111)面のエッチ
ング速度は(100)面のエッチング速度に比べて格段に遅
いため、図1(c)に示すように、(111)面が露出する形状
でエッチングが進行する。この他、エッチング液として
は、上記水酸化カリウム液の他に、水酸化ナトリウム
液、ヒドラジン液、エチレンジアミンとパイロカテコー
ルとの混合液、硝酸銅を添加した弗化アンモニウム等結
晶面による異方性エッチングが可能なものであれば、本
発明の効果を余すところなく発揮することができる。ま
た、半導体としてガリウムひ素を用いた場合は、臭素‐
メタノール溶液を用いると良い。このようなエッチング
液を用いた場合、シリコン酸化膜のエッチング速度が遅
いため、エッチングは絶縁層2に達した段階で停止し、
図1(c)に示した形状となる。
Next, the crystalline silicon layer 3 in the window is removed by etching. In this etching step, so-called crystal plane anisotropic etching is used in which crystalline silicon is etched while exposing a crystal plane orientation different from the top surface. In the case of the present embodiment, an aqueous solution of potassium hydroxide was used as the etching solution. In this case, the etching rate of the (111) plane is much slower than the etching rate of the (100) plane. As shown in, the etching proceeds in a shape in which the (111) plane is exposed. In addition, as the etching solution, in addition to the above potassium hydroxide solution, sodium hydroxide solution, hydrazine solution, a mixed solution of ethylenediamine and pyrocatechol, and anisotropic etching with a crystal plane such as ammonium fluoride to which copper nitrate is added. If it is possible, the effects of the present invention can be fully exhibited. When gallium arsenide is used as the semiconductor, bromine-
It is advisable to use a methanol solution. When such an etchant is used, the etching rate of the silicon oxide film is slow, so the etching stops when the insulating layer 2 is reached,
It has the shape shown in FIG.

【0012】次に、マスク材層4を除去して、図1(d)
に示す形状が得られる。
Next, the mask material layer 4 is removed, and the mask material layer 4 shown in FIG.
The shape shown in is obtained.

【0013】次いで、再度、結晶面異方性エッチングを
行う。この場合、先に形成した(111)に相対する形状で
別の(111)が形成され、図1(e)の形状、すなわち二つの
面が(111)面により構成された三角柱を得ることができ
る。
Next, the crystal plane anisotropic etching is performed again. In this case, another (111) is formed in a shape opposite to the previously formed (111), and it is possible to obtain the shape of FIG. 1 (e), that is, a triangular prism whose two faces are composed of (111) faces. it can.

【0014】ここで、結晶シリコン層3の厚さをdnmと
した場合、上記三角柱の底面の幅はほぼ 2d・tan(35.3
°)nmとなる。従って、結晶シリコン層3の厚さを極め
て薄くした場合、幅の狭い量子細線を形成することがで
きる。
Here, when the thickness of the crystalline silicon layer 3 is set to dnm, the width of the bottom surface of the triangular prism is approximately 2d · tan (35.3
°) nm. Therefore, when the thickness of the crystalline silicon layer 3 is made extremely thin, a narrow quantum wire can be formed.

【0015】本発明の形成工程においては、細線の加工
は溶液エッチングによっているために、プラズマ加工に
よる場合のような損傷を生じることがない。さらに、加
工面は自己整合的に決まり、平坦性、再現性に優れてい
る。
In the forming process of the present invention, since the fine line is processed by solution etching, there is no damage as in the case of plasma processing. Furthermore, the machined surface is determined in a self-aligned manner and has excellent flatness and reproducibility.

【0016】また、上記三角柱の長さは図1(b)の窓の
長さで決まるため、窓の長さを変えることによって、自
由に決めることができる。
Since the length of the triangular prism is determined by the length of the window shown in FIG. 1 (b), it can be freely determined by changing the length of the window.

【0017】なお、本実施例の方法では図1(b)のスト
ライプ状の窓の「辺」に沿って長方形の細線が形成される
が、不要な細線は、従来のリソグラフィ技術、エッチン
グ技術によって除去すればよい。
In the method of this embodiment, rectangular thin lines are formed along the "sides" of the striped window shown in FIG. 1 (b), but unnecessary thin lines are formed by the conventional lithography technique and etching technique. Just remove it.

【0018】[0018]

【実施例2】本発明の量子細線の形成方法の他の実施例
について図2によって説明する。ここでは、断面図のみ
によって説明する。
[Embodiment 2] Another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG. Here, only the cross-sectional view will be described.

【0019】実施例1は図1(b)のストライプ状の窓の
「辺」に沿って長方形の細線を形成する場合の例である
が、本実施例は一本の量子細線を形成する場合の例であ
る。
Although Example 1 is an example in which a rectangular thin line is formed along the “side” of the striped window of FIG. 1 (b), this Example is a case where one quantum thin line is formed. Is an example of.

【0020】まず、絶縁膜2上に上面が(100)面である
結晶シリコン層3を有する基板1を準備し、図2(a)に
示すように、結晶シリコン層を島状に加工する。次い
で、図2(b)の形状でマスク材層4を形成する。本実施
例の場合、マスク材としてはシリコン窒化膜を用いた。
最後に、図1(c)〜(e)と同様の工程を経て、図2(c)に
示す形状の量子細線を得ることができた。
First, a substrate 1 having a crystalline silicon layer 3 whose upper surface is a (100) plane on an insulating film 2 is prepared, and the crystalline silicon layer is processed into an island shape as shown in FIG. 2 (a). Next, the mask material layer 4 is formed in the shape shown in FIG. In this example, a silicon nitride film was used as the mask material.
Finally, through the steps similar to those in FIGS. 1C to 1E, the quantum wire having the shape shown in FIG. 2C could be obtained.

【0021】[0021]

【実施例3】本発明の量子細線の形成方法のさらに他の
実施例について図3によって説明する。
[Embodiment 3] Still another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG.

【0022】まず実施例1の場合と同様にして図1(d)
の形状を得た後、窓の側壁のみに側壁保護膜13を形成し
て図3(a)の形状を得る。本実施例では側壁保護膜とし
てシリコン酸化膜を用いたが、シリコン窒化膜を用いて
もよい。この形状はシリコン酸化膜を基板全面に堆積
し、公知の方向性エッチングを行うことによって得られ
る。この形状は、また、図1(d)の形状を得た後、結晶
シリコン層を酸化し方向性エッチングを行うことによっ
ても得られる。さらに、図1(d)の形状を得た後、結晶
シリコン層の酸化を行うことによっても、ほぼ同様な形
状を得ることができる。この場合、側壁面である(111)
結晶面は上面である(100)面より酸化速度が速いため、
側壁面には上面よりも厚い酸化膜が形成される。例え
ば、900℃において酸素雰囲気中で300分間の酸化を行っ
た場合、(111)面には約70nmの酸化膜が形成されるのに
対して、(100)面上の酸化膜の厚さは約45nmである。従
って、等方的なエッチングを行った場合においても、側
壁面の酸化膜を残す形状で、上面の結晶面を露出させる
ことが可能である。
First, as in the case of the first embodiment, FIG.
Then, the side wall protective film 13 is formed only on the side wall of the window to obtain the shape shown in FIG. Although the silicon oxide film is used as the sidewall protection film in this embodiment, a silicon nitride film may be used. This shape is obtained by depositing a silicon oxide film on the entire surface of the substrate and performing known directional etching. This shape can also be obtained by, after obtaining the shape of FIG. 1D, oxidizing the crystalline silicon layer and performing directional etching. Further, after obtaining the shape shown in FIG. 1D, the crystalline silicon layer may be oxidized to obtain a substantially similar shape. In this case, it is the side wall surface (111)
Since the crystal plane has a higher oxidation rate than the upper surface (100) plane,
An oxide film thicker than the upper surface is formed on the side wall surface. For example, when oxidation is performed in an oxygen atmosphere at 900 ° C. for 300 minutes, an oxide film of about 70 nm is formed on the (111) plane, while the thickness of the oxide film on the (100) plane is It is about 45 nm. Therefore, even when the isotropic etching is performed, it is possible to expose the upper crystal face with a shape in which the oxide film on the side wall surface is left.

【0023】次に、2回目の結晶異方性エッチングを行
うことにより、図3(b)の形状を得る。さらに、側壁保
護膜13を除去することによって、図1(e)とほぼ同じ形
状の量子細線を得ることができる。
Next, the second anisotropic crystal etching is performed to obtain the shape shown in FIG. 3 (b). Further, by removing the side wall protective film 13, a quantum wire having substantially the same shape as that of FIG. 1 (e) can be obtained.

【0024】本実施例の方法では、側壁保護膜13の導入
によって、2回目の結晶異方性エッチングによる最初に
露出した(111)面の目減りを低減することができる。
In the method of this embodiment, by introducing the side wall protective film 13, it is possible to reduce the loss of the (111) plane which was exposed first due to the second crystal anisotropic etching.

【0025】なお、本実施例の方法は実施例1への応用
例であるが、実施例2にも応用できる。
The method of this embodiment is an example applied to the first embodiment, but can be applied to the second embodiment.

【0026】[0026]

【実施例4】本発明の量子細線の形成方法のさらに他の
実施例について、図4によって説明する。
[Embodiment 4] Still another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG.

【0027】まず、実施例1の場合と同様にして図1
(c)の形状を得た後、窓の側壁のみに側壁保護膜13を形
成し、マスク材層4を除去することにより図4(a)の形
状を得る。本実施例では側壁保護膜13としてシリコン酸
化膜を用いたが、シリコン窒化膜を用いてもよい。この
形状は、シリコン酸化膜を基板全面に堆積し、公知の方
向性エッチングを行うことによって得られる。
First, as in the case of the first embodiment, FIG.
After obtaining the shape of (c), the side wall protective film 13 is formed only on the side wall of the window, and the mask material layer 4 is removed to obtain the shape of FIG. Although the silicon oxide film is used as the sidewall protection film 13 in this embodiment, a silicon nitride film may be used. This shape can be obtained by depositing a silicon oxide film on the entire surface of the substrate and performing known directional etching.

【0028】次に、2回目の結晶面異方性エッチングを
行うことにより、図4(b)の形状を得る。さらに、側壁
保護膜13を除去することにより、図1(e)とほぼ同じ形
状の量子細線を得ることができる。
Next, a second crystal plane anisotropic etching is performed to obtain the shape shown in FIG. 4 (b). Further, by removing the side wall protective film 13, a quantum wire having substantially the same shape as that of FIG. 1 (e) can be obtained.

【0029】本実施例の方法を用い側壁保護膜を導入す
ることによって、最初に露出した(111)面の2回目の結
晶面異方性エッチングによる目減りを低減することがで
きる。
By introducing the sidewall protective film by using the method of this embodiment, it is possible to reduce the loss of the first exposed (111) plane due to the second crystal plane anisotropic etching.

【0030】なお、本実施例の形成方法は、実施例1の
応用例であるが、実施例2にも応用することができる。
Although the forming method of this embodiment is an application example of the first embodiment, it can also be applied to the second embodiment.

【0031】[0031]

【実施例5】本発明の量子細線の形成方法のさらに他の
実施例について図5を用いて説明する。本実施例はマス
ク材層4として耐酸化性材料であるシリコン窒化膜を用
いた場合の例である。
[Embodiment 5] Still another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which a silicon nitride film which is an oxidation resistant material is used as the mask material layer 4.

【0032】まず図1(c)の形状を得た後、結晶シリコ
ン層の酸化を行う。この場合、半導体3の上面は耐酸化
性材料で覆われているため酸化されず、側面のみが酸化
されるため、図5の形状のようにシリコン酸化膜で構成
された側壁保護膜13を得る。
First, after obtaining the shape shown in FIG. 1C, the crystalline silicon layer is oxidized. In this case, since the upper surface of the semiconductor 3 is covered with the oxidation resistant material, it is not oxidized and only the side surface is oxidized, so that the side wall protective film 13 formed of a silicon oxide film is obtained as in the shape of FIG. ..

【0033】次に、マスク材層の除去工程、2回目の結
晶面異方性エッチング工程、側壁保護膜13の除去工程を
経ることにより、図1(e)とほぼ同じ形状の量子細線を
得ることができる。
Next, a mask material layer removing step, a second crystal plane anisotropic etching step, and a sidewall protecting film 13 removing step are performed to obtain quantum wires having substantially the same shape as in FIG. 1 (e). be able to.

【0034】本実施例の工程では、側壁保護膜13の導入
により、実施例3と同様に、2回目の結晶面異方性エッ
チングによる最初に露出した(111)面の目減りを低減す
ることができる。
In the process of this embodiment, the introduction of the side wall protective film 13 can reduce the loss of the first exposed (111) surface due to the second anisotropic crystal plane etching, as in the third embodiment. it can.

【0035】[0035]

【実施例6】本発明の量子細線の形成方法のさらに他の
実施例について図6によって説明する。実施例1では1
個のストライプ状の窓に対して2本の細線を形成する場
合について説明したが、本実施例では、量子細線を多数
本形成する場合について説明する。
[Embodiment 6] Still another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG. 1 in Example 1
Although the case where two thin wires are formed for each stripe-shaped window has been described, this embodiment describes the case where a large number of quantum wires are formed.

【0036】まず、絶縁膜2上に上面が(100)面である
結晶シリコン層3を有する基板1を準備し、第1のマス
ク材層4を形成後、図6(a)に示す窓を有する第2のマ
スク材層10を形成する。本実施例の場合、第1のマスク
材としてシリコン窒化膜を、第2のマスク材としては多
結晶シリコンを用いた。
First, a substrate 1 having a crystalline silicon layer 3 whose upper surface is a (100) surface on an insulating film 2 is prepared, and after forming a first mask material layer 4, a window shown in FIG. The second mask material layer 10 having is formed. In this example, a silicon nitride film was used as the first mask material and polycrystalline silicon was used as the second mask material.

【0037】次に、図6(b)に示すように、窓内の側壁
にのみシリコン酸化膜11(第1の側壁膜)を形成する。こ
の形状は、まずシリコン酸化膜を一様に堆積した後、公
知の方向性エッチングを行うことによって得られる。
Next, as shown in FIG. 6B, a silicon oxide film 11 (first side wall film) is formed only on the side wall inside the window. This shape can be obtained by first uniformly depositing a silicon oxide film and then performing known directional etching.

【0038】次に、図6(c)に示すように、窓内の側壁
にのみ多結晶シリコン膜12(第2の側壁膜)を形成する。
この形状は、まず多結晶シリコン膜を一様に堆積した
後、公知の方向性エッチングを行うことによって得られ
る。
Next, as shown in FIG. 6C, a polycrystalline silicon film 12 (second side wall film) is formed only on the side wall in the window.
This shape is obtained by first uniformly depositing a polycrystalline silicon film and then performing known directional etching.

【0039】次に、シリコン酸化膜11とその下の第1の
マスク材層を除去して、図6(d)に示すような形状を得
る。
Next, the silicon oxide film 11 and the first mask material layer thereunder are removed to obtain a shape as shown in FIG. 6 (d).

【0040】次に、図1(c)の工程を経ることにより、
図6(e)に示す形状を得ることができる。本実施例の場
合、多結晶シリコン膜10、12もエッチングされるが、エ
ッチングされない材料を用いた場合においても、本発明
の効果には何等影響はない。
Next, by going through the process of FIG. 1 (c),
The shape shown in FIG. 6E can be obtained. In the present embodiment, the polycrystalline silicon films 10 and 12 are also etched, but even if a material that is not etched is used, the effect of the present invention is not affected at all.

【0041】次に、実施例3〜5の場合のように側壁保
護膜の形成、シリコン窒化膜の除去、結晶面異方性エッ
チング、側壁保護膜の除去を行うことによって図6(f)
に示すような量子細線を得ることができる。
Next, as in the case of Examples 3 to 5, the sidewall protective film is formed, the silicon nitride film is removed, the crystal plane anisotropic etching is performed, and the sidewall protective film is removed.
A quantum wire as shown in can be obtained.

【0042】本実施例では6本の細線を形成した例を示
したが、側壁への酸化シリコン膜 (第1の側壁膜)と多
結晶シリコン膜(第2の側壁膜)の形成を繰り返すことに
よって、さらに多くの細線を形成することができる。
In this embodiment, an example in which six thin lines are formed is shown, but the formation of the silicon oxide film (first side wall film) and the polycrystalline silicon film (second side wall film) on the side wall is repeated. By this, more thin lines can be formed.

【0043】また、細線と細線との間隔は、側壁に形成
した酸化シリコン膜と多結晶シリコン膜の厚さによって
決定され、両者の厚さを薄くすることによって、間隔を
極めて薄くすることが可能である。
Further, the interval between the thin lines is determined by the thickness of the silicon oxide film and the polycrystalline silicon film formed on the side wall, and the interval can be made extremely thin by reducing the thickness of both. Is.

【0044】[0044]

【実施例7】本発明量子細線の形成方法を応用して半導
体量子細線を1本形成し、電界効果トランジスタに応用
した例を図7によって説明する。
Seventh Embodiment An example in which one semiconductor quantum wire is formed by applying the quantum wire forming method of the present invention and applied to a field effect transistor will be described with reference to FIG.

【0045】まず、実施例2の形成工程によって量子細
線3を形成した後、量子細線を構成する結晶シリコン表
面を酸化し、次にソース、ドレイン電極を形成する領域
の酸化膜を除去し、さらに、ソース電極20、ドレイン電
極21及びゲート電極22を形成することによって、図7に
示す電界効果トランジスタを得ることができる。
First, after forming the quantum wires 3 by the forming process of Example 2, the surface of the crystalline silicon forming the quantum wires is oxidized, and then the oxide film in the regions for forming the source and drain electrodes is removed. The field effect transistor shown in FIG. 7 can be obtained by forming the source electrode 20, the drain electrode 21, and the gate electrode 22.

【0046】本発明の形成方法による、損傷のない、結
晶性の良い半導体量子細線をチャンネル領域に用いるこ
とができるので、高いトランスコンダクタンスを有する
電界効果トランジスタを得ることができる。
According to the forming method of the present invention, since a semiconductor quantum wire having no damage and good crystallinity can be used in the channel region, a field effect transistor having high transconductance can be obtained.

【0047】[0047]

【実施例8】本発明の量子細線の形成方法のさらに他の
実施例について図8によって説明する。なお、図8の
(a)〜(f)各図において、上図は所定領域を上面から見た
図を、下図は上図の一点鎖線における断面を示した図で
ある。
[Embodiment 8] Still another embodiment of the method for forming quantum wires of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in FIG.
In each of (a) to (f), the upper diagram is a diagram of the predetermined region seen from the upper surface, and the lower diagram is a diagram showing a cross section taken along one-dot chain line of the upper diagram.

【0048】まず、絶縁膜2上に上面が(100)面である
結晶シリコン層3を有する基板1を準備し、図8(a)に
示すように、結晶シリコン層を島状に加工する。
First, the substrate 1 having the crystalline silicon layer 3 whose upper surface is the (100) plane on the insulating film 2 is prepared, and the crystalline silicon layer is processed into an island shape as shown in FIG. 8A.

【0049】次に、図8(b)の形状でマスク材層4を形
成する。本実施例の場合、マスク材としてはシリコン窒
化膜を用いた。
Next, the mask material layer 4 is formed in the shape shown in FIG. In this example, a silicon nitride film was used as the mask material.

【0050】次に、1回目の結晶面異方性エッチングを
行うことにより、図8(c)の形状を得る。
Next, the first crystal plane anisotropic etching is performed to obtain the shape shown in FIG. 8 (c).

【0051】次に、実施例3〜5の場合と同様にして側
壁保護膜13を形成後図8(d)の形状のマスク材層4’を
形成する。本実施例においては、側壁保護膜13としてシ
リコン酸化膜、マスク材としてシリコン窒化膜を用い
た。また、本実施例ではマスク材層4を除去した後新た
にマスク材層4’を形成したが、マスク材層4の一部を
除去することによっても目的の形状を得ることができ
る。
Next, as in the case of Examples 3 to 5, after forming the side wall protective film 13, a mask material layer 4'having the shape shown in FIG. 8D is formed. In this embodiment, a silicon oxide film is used as the sidewall protection film 13 and a silicon nitride film is used as the mask material. Further, in the present embodiment, the mask material layer 4 is removed and then a new mask material layer 4 ′ is formed, but the target shape can be obtained by removing a part of the mask material layer 4.

【0052】次に、2回目の結晶面異方性エッチングを
行うことにより図8(e)の形状を得る。
Next, a second crystal plane anisotropic etching is performed to obtain the shape shown in FIG. 8 (e).

【0053】最後に、側壁保護膜13とマスク材層4’と
を除去することによって、図8(f)に示すように、結晶
半導体で構成された量子細線とそれに連結するパッド部
35とを得ることができる。
Finally, by removing the sidewall protection film 13 and the mask material layer 4 ', as shown in FIG. 8 (f), the quantum wire made of a crystalline semiconductor and the pad portion connected to the quantum wire are formed.
You can get 35 and.

【0054】本実施例の形状は、例えば図7のように、
半導体量子細線を用いた電界効果トランジスタに応用し
た場合、非常に有効である。すなわち、実施例5の場合
と同様に、結晶シリコン表面を酸化した後、量子細線部
にゲート電極を形成し、ソース、ドレインを形成する領
域のパッド部の酸化膜を除去してソース領域、ドレイン
領域を形成することにより、一次元伝導トランジスタを
得る。この場合、実施例5の場合と異なり、ソース領
域、ドレイン領域を大きなパッド部に形成することがで
きるので、コンタクト抵抗を低減することができる。従
って、さらに高性能な電界効果トランジスタを形成する
ことができる。
The shape of this embodiment is, for example, as shown in FIG.
It is very effective when applied to a field effect transistor using a semiconductor quantum wire. That is, as in the case of Example 5, after oxidizing the crystalline silicon surface, a gate electrode is formed in the quantum wire portion, and the oxide film of the pad portion in the region where the source and drain are formed is removed to remove the source region and the drain. A one-dimensional conduction transistor is obtained by forming the region. In this case, unlike the case of the fifth embodiment, since the source region and the drain region can be formed in the large pad portion, the contact resistance can be reduced. Therefore, a field effect transistor with higher performance can be formed.

【0055】なお、本実施例の場合には2個のパッド部
を形成した例を示したが、マスク材層4’の形状を変え
ることにより、パッドの数、形状は自由に変えることが
可能である。
In the case of this embodiment, an example in which two pad portions are formed is shown, but the number and shape of pads can be freely changed by changing the shape of the mask material layer 4 '. Is.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上述べてきたように、半導体量子細線
の形成方法を本発明構成の方法とすることによって、従
来技術の有していた課題を解決して、量子細線の結晶
性、形状の再現性を高め、加工損傷を起すことのない、
平坦な側壁に囲まれた量子細線を形成する方法を提供す
ることができた。また、本発明の形成方法を用いること
によって、従来のプレーナ型電界効果トランジスタと比
較して、高いトランスコンダクタンスの一次元伝導電界
効果トランジスタを得ることができた。
As described above, by using the method of forming a semiconductor quantum wire as the method of the present invention, the problems of the prior art can be solved, and the crystallinity and shape of the quantum wire can be improved. It improves reproducibility and does not cause processing damage.
A method of forming a quantum wire surrounded by flat sidewalls could be provided. Further, by using the forming method of the present invention, a one-dimensional conduction field effect transistor having high transconductance can be obtained as compared with the conventional planar type field effect transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明半導体量子細線の形成方法の一実施例の
手順を示す要部断面構成図。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of essential parts showing the procedure of an embodiment of a method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図2】本発明半導体量子細線の形成方法の他の実施例
の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of main parts showing the procedure of another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図3】本発明半導体量子細線の形成方法のさらに他の
実施例の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of essential parts showing the procedure of still another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図4】本発明半導体量子細線の形成方法のさらに他の
実施例の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of a main part showing the procedure of still another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図5】本発明半導体量子細線の形成方法のさらに他の
実施例の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the essential part showing the procedure of still another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図6】本発明半導体量子細線の形成方法のさらに他の
実施例の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a main part showing the procedure of still another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire according to the present invention.

【図7】本発明量子細線の形成方法を応用して半導体量
子細線を一本形成し、電界効果トランジスタに応用した
例を示す断面構成図。
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram showing an example in which one semiconductor quantum wire is formed by applying the quantum wire forming method of the present invention and applied to a field effect transistor.

【図8】本発明半導体量子細線の形成方法のさらに他の
実施例の手順を示す要部断面構成図。
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of a main part showing the procedure of still another embodiment of the method for forming a semiconductor quantum wire of the present invention.

【図9】従来の形成方法により形成した量子細線の一例
を示す断面構成図。
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram showing an example of a quantum wire formed by a conventional forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…絶縁層、3…結晶性半導体層、4、
4'、10…マスク材層、11、12…側壁膜、13…側壁保護
膜、20…ソース電極、21…ドレイン電極、22…ゲート電
極、30…p型基板、31…n型反転層、32…酸化膜、33…
ゲート電極、34…量子細線、35…パッド部。
1 ... Substrate, 2 ... Insulating layer, 3 ... Crystalline semiconductor layer, 4,
4 ', 10 ... Mask material layer, 11, 12 ... Side wall film, 13 ... Side wall protective film, 20 ... Source electrode, 21 ... Drain electrode, 22 ... Gate electrode, 30 ... P-type substrate, 31 ... N-type inversion layer, 32 ... oxide film, 33 ...
Gate electrode, 34 ... Quantum wire, 35 ... Pad section.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする
結晶半導体層を形成する工程と、 上記結晶半導体層上に第1の窓を有するマスク材層を形
成する工程と、 上記第1の窓内の結晶半導体層を除去することにより、
上記絶縁層を上方に露出させ、かつ、側面の一部が第2
の結晶方位面で構成されている逆台形の形状を有する第
2の窓を形成する工程と、 上記マスク材層を除去する工程と、 上記マスク材層を除去した領域の結晶半導体層を、第2
の結晶方位面が露出する形状で除去する工程とからな
り、側面が第2の結晶方位面により囲まれた半導体量子
細線を形成することを特徴とする半導体量子細線の形成
方法。
1. A step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer, a step of forming a mask material layer having a first window on the crystal semiconductor layer, By removing the crystalline semiconductor layer in the first window,
The insulating layer is exposed upward, and a part of the side surface is the second side.
Forming a second window having an inverted trapezoidal shape composed of the crystal orientation planes, removing the mask material layer, and removing the mask material layer from the crystalline semiconductor layer in the region. Two
The method of forming a semiconductor quantum thin wire, comprising: removing the crystal orientation plane so that the crystal orientation plane is exposed, the side surface being surrounded by the second crystal orientation plane.
【請求項2】絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする
結晶半導体層を形成する工程と、 上記結晶半導体層上に第1の窓を有するマスク材層を形
成する工程と、 上記第1の窓内の上記結晶半導体層を除去することによ
り、上記絶縁層を上方に露出させ、かつ側面の一部が第
2の結晶方位面で構成されている逆台形の形状を有する
第2の窓を形成する工程と、 上記マスク材層を除去する工程と、 少なくとも上記第2の窓の側壁に側壁保護膜を形成する
工程と、 上記マスク材層を除去した領域の上記結晶半導体層を、
第2の結晶方位面が露出する形状で除去する工程とから
なり、側面が第2の結晶方位面により囲まれた半導体量
子細線を形成することを特徴とする半導体量子細線の形
成方法。
2. A step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer, a step of forming a mask material layer having a first window on the crystal semiconductor layer, By removing the crystalline semiconductor layer in the first window, the insulating layer is exposed upward, and a second side having an inverted trapezoidal shape in which a part of the side surface is formed by the second crystal orientation plane. The step of forming the window, the step of removing the mask material layer, the step of forming a sidewall protection film on at least the sidewall of the second window, and the step of removing the crystalline semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed. ,
A method of forming a semiconductor quantum wire, comprising the step of removing the second crystal orientation surface in an exposed shape, the side surface being surrounded by the second crystal orientation surface.
【請求項3】絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする
結晶半導体層を形成する工程と、 上記結晶半導体層上に、第1の窓を有するマスク材層を
形成する工程と、 上記第1の窓内の結晶半導体層を除去することにより、
上記絶縁層を上方に露出させ、かつ、側面の一部が第2
の結晶方位面で構成されている逆台形の形状を有する第
2の窓を形成する工程と、 少なくとも上記第2の窓の側壁に側壁保護膜を形成する
工程と、 上記マスク材層を除去する工程と、 上記マスク材層を除去した領域の結晶半導体層を、第2
の結晶方位面が露出する形状で除去する工程とからな
り、側面が第2の結晶方位面により囲まれた半導体量子
細線を形成することを特徴とする半導体量子細線の形成
方法。
3. A step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on the insulating layer, and a step of forming a mask material layer having a first window on the crystal semiconductor layer, By removing the crystalline semiconductor layer in the first window,
The insulating layer is exposed upward, and a part of the side surface is the second side.
Forming a second window having an inverted trapezoidal shape composed of the crystal orientation planes, forming a side wall protective film on at least the side wall of the second window, and removing the mask material layer. A step of forming the crystalline semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed,
The method of forming a semiconductor quantum thin wire, comprising: removing the crystal orientation plane so that the crystal orientation plane is exposed, the side surface being surrounded by the second crystal orientation plane.
【請求項4】絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする
結晶半導体層を形成する工程と、 上記結晶半導体層上に第1のマスク材層を形成する工程
と、 上記マスク材層上に第1の窓を有する第2のマスク材層
を形成する工程と、 上記第1の窓の側壁に第1の側壁膜を形成することによ
り、上記第1の窓よりも小さな第2の窓を形成する工程
と、 上記第2の窓の側壁に第2の側壁膜を形成することによ
り、上記第2の窓よりも小さな第3の窓を形成する工程
と、 少なくとも上記第1の側壁膜を除去することにより、上
記第2の側壁膜を孤立させ、上記第1のマスク材層の一
部を上面に露出させる工程と、 上面に露出した上記第1のマスク材層を除去し、上記結
晶半導体層の一部を露出させる第4の窓を形成する工程
と、 上記第4の窓内で上面に露出した結晶半導体層を除去す
ることにより、上記絶縁層を上方に露出させ、かつ、側
面の一部が第2の結晶方位面で構成される逆台形の形状
を有する第5の窓を形成する工程と、 上記第1のマスク材層を除去する工程と、 上記マスク材層を除去した領域の結晶半導体層を第2の
結晶方位面が露出する形状で除去する工程とからなり、
側面が第2の結晶方位面により囲まれた半導体量子細線
を形成することを特徴とする半導体量子細線の形成方
法。
4. A step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on an insulating layer, a step of forming a first mask material layer on the crystal semiconductor layer, and the mask material layer. Forming a second mask material layer having a first window thereon, and forming a first side wall film on the side wall of the first window to form a second mask layer smaller than the first window. Forming a window, forming a second sidewall film on a sidewall of the second window to form a third window smaller than the second window, and at least the first sidewall. Removing the film to isolate the second sidewall film and expose a part of the first mask material layer on the upper surface; and removing the first mask material layer exposed on the upper surface, Forming a fourth window exposing a part of the crystalline semiconductor layer, and an upper surface in the fourth window And removing the crystalline semiconductor layer exposed at the upper part to expose the insulating layer upward and form a fifth window having an inverted trapezoidal shape in which a part of the side surface is formed by the second crystal orientation plane. And a step of removing the first mask material layer, and a step of removing the crystalline semiconductor layer in the region where the mask material layer is removed in a shape in which the second crystal orientation plane is exposed,
A method of forming a semiconductor quantum wire, the side surface of which is surrounded by a second crystal orientation plane.
【請求項5】絶縁層上に第1の結晶方位面を上面とする
結晶半導体層を形成する工程と、 上記結晶半導体層上に第1のパターンを有するマスク材
層を形成する工程と、 上記第1のマスク材層に覆われていない領域の結晶半導
体層を除去することにより、上記絶縁層を上方に露出さ
せ、かつ、側面の一部が第2の結晶方位面で構成され、
上記第1のパターンとほぼ同じ形状を有する結晶半導体
層を形成する工程と、 上記第2のパターンを有するマスク材層を形成する工程
と、 上記第2のパターンを有するマスク材で覆われていない
領域の上記結晶半導体層を第2の結晶方位面が露出する
形状で除去する工程とからなり、側面が第2の結晶方位
面により囲まれた半導体量子細線、及び該半導体量子細
線に連結し、かつ、上記第2のパターンとほぼ同じ形状
を有する結晶半導体層を形成することを特徴とする結晶
半導体層の形成方法。
5. A step of forming a crystal semiconductor layer having a first crystal orientation plane as an upper surface on the insulating layer, a step of forming a mask material layer having a first pattern on the crystal semiconductor layer, By removing the crystalline semiconductor layer in the region not covered by the first mask material layer, the insulating layer is exposed upward and a part of the side surface is formed by the second crystal orientation plane.
Forming a crystalline semiconductor layer having substantially the same shape as the first pattern, forming a mask material layer having the second pattern, and covering with a mask material having the second pattern A step of removing the crystalline semiconductor layer in the region in a shape in which a second crystal orientation plane is exposed, and a semiconductor quantum wire whose side surface is surrounded by the second crystal orientation plane, and a semiconductor quantum wire connected to the semiconductor quantum wire, A method of forming a crystalline semiconductor layer, which comprises forming a crystalline semiconductor layer having a shape substantially the same as that of the second pattern.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07321100A (en) * 1994-05-16 1995-12-08 Korea Electron Telecommun Preparation of gallium arsenic substrate with high dense v type groove
US6294399B1 (en) 1999-01-29 2001-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha Quantum thin line producing method and semiconductor device
US10548681B2 (en) 2016-08-16 2020-02-04 Koh Young Technology Inc. Surgical robot system for stereotactic surgery and method for controlling stereotactic surgery robot
US11395707B2 (en) 2016-08-16 2022-07-26 Koh Young Technology Inc. Surgical robot for stereotactic surgery and method for controlling stereotactic surgery robot

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07321100A (en) * 1994-05-16 1995-12-08 Korea Electron Telecommun Preparation of gallium arsenic substrate with high dense v type groove
US6294399B1 (en) 1999-01-29 2001-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha Quantum thin line producing method and semiconductor device
US10548681B2 (en) 2016-08-16 2020-02-04 Koh Young Technology Inc. Surgical robot system for stereotactic surgery and method for controlling stereotactic surgery robot
US11179219B2 (en) 2016-08-16 2021-11-23 Koh Young Technology Inc. Surgical robot system for stereotactic surgery and method for controlling stereotactic surgery robot
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