JPH0555545A - 量子素子の製造方法 - Google Patents

量子素子の製造方法

Info

Publication number
JPH0555545A
JPH0555545A JP3215204A JP21520491A JPH0555545A JP H0555545 A JPH0555545 A JP H0555545A JP 3215204 A JP3215204 A JP 3215204A JP 21520491 A JP21520491 A JP 21520491A JP H0555545 A JPH0555545 A JP H0555545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantum
film
silicon
polycrystalline silicon
silicon film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3215204A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Okada
健治 岡田
Yasuaki Terui
康明 照井
Juro Yasui
十郎 安井
Yoshihiko Hirai
義彦 平井
Masaaki Niwa
正昭 丹羽
Atsuo Wada
敦夫 和田
Tadashi Morimoto
廉 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3215204A priority Critical patent/JPH0555545A/ja
Priority to US07/934,953 priority patent/US5244828A/en
Publication of JPH0555545A publication Critical patent/JPH0555545A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02488—Insulating materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02441—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/0245—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02598—Microstructure monocrystalline
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02603—Nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02689—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using particle beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02691—Scanning of a beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1203—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body the substrate comprising an insulating body on a semiconductor body, e.g. SOI
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/122—Single quantum well structures
    • H01L29/125—Quantum wire structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/122—Single quantum well structures
    • H01L29/127—Quantum box structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66439—Unipolar field-effect transistors with a one- or zero-dimensional channel, e.g. quantum wire FET, in-plane gate transistor [IPG], single electron transistor [SET], striped channel transistor, Coulomb blockade transistor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/962—Quantum dots and lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 量子細線及び絶縁膜を介してこれらに挾まれ
た量子ドットよりなる量子素子の製造方法を提供する。 【構成】 シリコン基板１、シリコン酸化膜２、単結晶
シリコン３上に、所定の形状を有するレジスト４を形成
する。単結晶シリコン３のエッチングを行ない、量子ド
ット５を形成する。熱酸化を行ない、量子ドット５の周
辺に酸化膜６を形成する。多結晶シリコン膜７を堆積
し、エッチバックを行なう。レーザービーム８により、
多結晶シリコン膜７の所定の領域を単結晶化し、単結晶
化シリコン９を得る。最後に、多結晶シリコン膜７およ
び単結晶化シリコン９を所定の形状にエッチングを行な
い、量子細線１０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は量子素子の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの進歩により、高
集積化、デザインルールの微細化が進んでいる。このよ
うな微細化の進行により、従来のトランジスタ構造とは
異なる、新たな素子構造の開発の必要性が高まってい
る。このような新規素子として量子効果を利用したデバ
イスが検討されてきている。（電子情報通信学会誌Vol.
72,No12,pp1387〜1391,1989年12月参照）量子効果を引
き起こすためには電子の波長程度のオーダーの寸法を持
つドットもしくは細線の形成技術が必要とされる。
【０００３】本発明のような構造をもつ量子素子につい
ては現在提案されておらず、ここでは全く新しい構造の
量子素子を提案するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は量子細線での
電子散乱の少ない量子素子を、容易に形成することので
きるできる製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、絶縁膜上に形成された単結晶シリコン基板上
にシリコンよりなる量子ドットを形成する第１の工程
と、前記量子ドットの周辺を酸化する第２の工程と、こ
れに多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多
結晶シリコン膜を所定の形状にエッチングする第４の工
程と、前記多結晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化す
る第５の工程を含む量子素子の製造方法である。
【０００６】また、絶縁膜上に形成された単結晶シリコ
ン基板上にシリコンよりなる量子ドットを形成する第１
の工程と、前記量子ドットの周辺を酸化する第２の工程
と、これに多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、
前記多結晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化する第４
の工程と、前記多結晶シリコン膜および前記単結晶化さ
れた多結晶シリコン膜を所定の形状にエッチングする第
５の工程を含む量子素子の製造方法である。
【０００７】また、絶縁膜上に形成された単結晶シリコ
ン基板上にシリコンよりなる量子細線を形成する第１の
工程と、量子細線の周辺を酸化する第２の工程と、これ
に多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多結
晶シリコン膜、前記酸化膜、前記量子細線を所定の形状
にエッチングする第４の工程と、前記多結晶シリコン膜
の所定の部分を単結晶化する第５の工程を含む量子素子
の製造方法である。
【０００８】さらに、絶縁膜上に形成された単結晶シリ
コン基板上にシリコンよりなる量子細線を形成する第１
の工程と、前記量子細線の周辺を酸化する第２の工程
と、これに多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、
前記多結晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化する第４
の工程と、前記多結晶シリコン膜、前記酸化膜、前記量
子細線を所定の形状にエッチングする第５の工程を含む
量子素子の製造方法である。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成、すなわち多結晶シリコ
ンにレーザービームを照射することにより結晶欠陥の非
常に少ない、量子細線を形成することにより、量子細線
での電子散乱が少ない、量子素子の製造が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例の量子素子の製造方法に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１１】以下、図面を参照しながら量子素子の形成
プロセスの一例について説明する。図１は本発明の第１
の実施例における量子素子の製造方法を示すものであ
る。図１において、１はシリコン基板、２はシリコン酸
化膜、３は単結晶シリコン、４はレジスト、５は量子ド
ット、６は酸化膜、７は多結晶シリコン膜、８はレーザ
ービーム、９は単結晶シリコン、１０は量子細線であ
る。図１（ｈ）に示すように本発明による量子素子の構
成は、シリコン基板１上に形成したシリコン酸化膜２を
介して量子細線１０が形成され、そして量子細線と量子
細線の間には、シリコン酸化膜で覆われた量子ドット５
が形成されているというものである。この量子素子の動
作を説明すると、２つのシリコン酸化膜に挟まれた量子
ドットの幅が狭くなると、量子ドット５の量子細線の一
方向から流れてきた電子の中で、量子ドット５中の電子
とポテンシャルの合うものだけが酸化膜のポテンシャル
障壁を通り抜ける（共鳴トンネル効果）ので、この効果
をデバイスに応用するものである。
【００１２】以上のように構成された量子素子の製造方
法について、以下その製造方法について説明する。
【００１３】図１(a)においては、シリコン基板１、シ
リコン酸化膜２、単結晶シリコン３上に、所定の形状を
有するレジスト４が形成されている。図１(b)におい
て、単結晶シリコン３のエッチングを行ない、量子ドッ
ト５を形成する。図１(c)において、熱酸化を行ない、
量子ドット５の周辺に酸化膜６を形成する。図１(d),
(e)において多結晶シリコン膜７を堆積し、エッチバッ
クを行なう。図１(f),(g)において、レーザービーム８
により、多結晶シリコン膜７の所定の領域を単結晶化
し、単結晶化シリコン９を得る。図１(h)において多結
晶シリコン膜７および単結晶化シリコン９を所定の形状
にエッチングを行ない、量子細線１０を得る。
【００１４】本実施例においてはＣＶＤ法により多結晶
シリコン膜７を堆積するため、酸化膜６と多結晶シリコ
ン膜７との界面は、緻密でかつ、結晶欠陥を少なく作製
可能である。さらに、レーザービーム８により単結晶化
することにより、さらに結晶欠陥を減少させ、電子散乱
確率を低減することが可能である。また、酸化膜６に多
結晶シリコン膜７を堆積することによっても酸化膜６は
還元されず、トンネル酸化膜厚は変化せず、量子ドット
５毎の寸法バラツキは最小限に抑えられる。量子素子に
おいてはその寸法バラツキにより電子のバンド構造自体
が変化し、その動作特性に影響を及ぼす。したがって、
素子として利用する場合には寸法精度を高める必要があ
り、本発明により可能である。
【００１５】なお、本実施例において、多結晶シリコン
膜７を単結晶化させる方法としてレーザービームを照射
するレーザーアニール方法を用いたが、これに代えて電
子ビームを用いる方法やＦＩＢ（Focused Ion Beam）の
ようにイオンビームを利用する方法を用いることも可能
である。
【００１６】図２は本発明の第２の実施例における量子
素子の製造方法を示すものである。図２において、１は
シリコン基板、２はシリコン酸化膜、５は量子ドット、
６は酸化膜、７は多結晶シリコン膜、８はレーザービー
ム、９は単結晶化シリコン、１０は量子細線である。そ
の構成は第１の実施例と同じである。
【００１７】以下、図２を用いて量子素子の製造方法に
ついて、その製造方法について説明する。
【００１８】図２(a)においては、シリコン基板１、シ
リコン酸化膜２上に所定の形状を有する、単結晶シリコ
ンよりなる量子細線１０が形成されている。図２(b)に
おいては、熱酸化処理を行ない、量子細線１０の周辺に
酸化膜６を形成する。図２(c)において、熱酸化を行な
い、量子細線１０の周辺に酸化膜６を形成する。図２
(d)(e)において多結晶シリコン膜７を堆積、平坦化後、
レーザービーム８により、多結晶シリコンの所定の領域
を単結晶化する。図２(f)において、所定の細線形状に
エッチングし、量子ドット５および量子細線１０、酸化
膜６よりなる量子素子を得る。
【００１９】本実施例においてはＣＶＤ法により多結晶
シリコン膜７を堆積するため、酸化膜６と多結晶シリコ
ン膜７との界面は、緻密でかつ、結晶欠陥を少なく作製
可能である。さらに、レーザービーム８により単結晶化
することにより、量子細線の結晶欠陥を減少させ、電子
散乱確率を低減することが可能である。また、酸化膜６
に多結晶シリコン膜７を堆積することによっても酸化膜
６は還元されないから酸化膜厚は、変化せず、量子ドッ
ト５毎の寸法バラツキは最小限に抑えられる。量子素子
においてはその寸法バラツキにより電子のバンド構造自
体が変化し、その動作特性に影響を及ぼす。したがっ
て、素子として利用する場合には寸法精度を高める必要
があり、本発明により可能である。
【００２０】なお、本第２の実施例は第１の実施例と同
様に、多結晶シリコン膜７を単結晶化させる方法として
レーザービームを照射するレーザーアニール方法を用い
たが、これに代えて電子ビームを用いる方法やＦＩＢ
（FocusedIon Beam）のようにイオンビームを利用する
方法を用いることも可能である。
【００２１】第２の実施例で第１の実施例と異なる点は
多結晶シリコンをレーザビームで照射する方法が違う。
第１の実施例では多結晶シリコンを量子細線にしたいと
ころだけレーザを照射するのに対して、第２の実施例で
は多結晶シリコンを広範囲に渡って照射して単結晶化し
てから、エッチングして量子細線とするところである。
【００２２】従って、本実施例においては第１の実施例
よりも、素子を高密度に作製することが可能であり、ま
た、レーザービームによる単結晶化を複数素子にわたっ
て同時に行なうことが可能である点において優れてい
る。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、結晶欠陥の非常
に少ない量子細線を形成することにより、量子細線での
電子散乱が少なく、量子ドットの酸化膜厚さ変化の少な
いため特性のばらつきの小さい量子素子が得られ、その
実用効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における量子素子の製造
方法を示す工程図
【図２】本発明の第２の実施例における量子素子の製造
方法を示す工程斜視図
【符号の説明】
１ シリコン基板 ２ シリコン酸化膜 ３ 単結晶シリコン ４ レジスト ５ 量子ドット ６ 酸化膜 ７ 多結晶シリコン膜 ８ レーザービーム ９ 単結晶化シリコン １０ 量子細線 １１ アルミニウム系合金膜 １２ 細線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 義彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 丹羽 正昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 和田 敦夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森本 廉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁膜上に形成された単結晶シリコン基板
    上にシリコンよりなる量子ドットを形成する第１の工程
    と、前記量子ドットの周辺を酸化する第２の工程と、こ
    れに多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多
    結晶シリコン膜を所定の形状にエッチングする第４の工
    程と、前記多結晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化す
    る第５の工程を含むことを特徴とする量子素子の製造方
    法。
  2. 【請求項２】絶縁膜上に形成された単結晶シリコン基板
    上にシリコンよりなる量子ドットを形成する第１の工程
    と、前記量子ドットの周辺を酸化する第２の工程と、こ
    れに多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多
    結晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化する第４の工程
    と、前記多結晶シリコン膜および前記単結晶化された多
    結晶シリコン膜を所定の形状にエッチングする第５の工
    程を含むことを特徴とする量子素子の製造方法。
  3. 【請求項３】絶縁膜上に形成された単結晶シリコン基板
    上にシリコンよりなる量子細線を形成する第１の工程
    と、量子細線の周辺を酸化する第２の工程と、これに多
    結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多結晶シ
    リコン膜、前記酸化膜、前記量子細線を所定の形状にエ
    ッチングする第４の工程と、前記多結晶シリコン膜の所
    定の部分を単結晶化する第５の工程を含むことを特徴と
    する量子素子の製造方法。
  4. 【請求項４】絶縁膜上に形成された単結晶シリコン基板
    上にシリコンよりなる量子細線を形成する第１の工程
    と、前記量子細線の周辺を酸化する第２の工程と、これ
    に多結晶シリコン膜を堆積する第３の工程と、前記多結
    晶シリコン膜の所定の部分を単結晶化する第４の工程
    と、前記多結晶シリコン膜、前記酸化膜、前記量子細線
    を所定の形状にエッチングする第５の工程を含むことを
    特徴とする量子素子の製造方法。
  5. 【請求項５】多結晶シリコンの所定の部分を単結晶化す
    る方法としてレーザーアニール法を用いることを特徴と
    する請求項１、２、３または４いずれか１項記載の量子
    素子の製造方法。
JP3215204A 1991-08-27 1991-08-27 量子素子の製造方法 Pending JPH0555545A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3215204A JPH0555545A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 量子素子の製造方法
US07/934,953 US5244828A (en) 1991-08-27 1992-08-25 Method of fabricating a quantum device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3215204A JPH0555545A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 量子素子の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0555545A true JPH0555545A (ja) 1993-03-05

Family

ID=16668419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3215204A Pending JPH0555545A (ja) 1991-08-27 1991-08-27 量子素子の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5244828A (ja)
JP (1) JPH0555545A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0617472A2 (en) * 1993-03-25 1994-09-28 International Business Machines Corporation Semiconductor light emitting/detecting devices
US5902103A (en) * 1995-12-29 1999-05-11 Kokusai Electric Co., Ltd. Vertical furnace of a semiconductor manufacturing apparatus and a boat cover thereof
US7070855B2 (en) 2002-03-15 2006-07-04 Canon Kabushiki Kaisha Porous material and production process thereof
US7074480B2 (en) 2002-03-15 2006-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Porous body and method of manufacturing the same
US7081303B2 (en) 2002-03-15 2006-07-25 Canon Kabushiki Kaisha Function device and method for manufacturing the same, perpendicular magnetic recording medium, magnetic recording/reproduction apparatus and information processing apparatus
CN1311525C (zh) * 2003-07-28 2007-04-18 英特尔公司 制造超窄沟道半导体器件的方法
US7282268B2 (en) 2002-02-12 2007-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Structure, method of manufacturing the same, and device using the same
US7387967B2 (en) 2002-12-13 2008-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Columnar structured material and method of manufacturing the same
US8227300B2 (en) 2009-03-18 2012-07-24 International Business Machines Corporation Semiconductor switching circuit employing quantum dot structures
US8242542B2 (en) 2009-02-24 2012-08-14 International Business Machines Corporation Semiconductor switching device employing a quantum dot structure

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694059A (en) * 1991-12-24 1997-12-02 Hitachi Ltd. Buffer of fine connection structure for connecting an atom level circuit and a general semiconductor circuit
JP2554433B2 (ja) * 1992-12-24 1996-11-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 半導体装置およびその製造方法
US5962863A (en) * 1993-09-09 1999-10-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laterally disposed nanostructures of silicon on an insulating substrate
DE69433696T2 (de) * 1993-11-02 2004-08-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Halbleiterbauelement mit einem Aggregat von Mikro-Nadeln aus Halbleitermaterial
EP0661733A2 (en) * 1993-12-21 1995-07-05 International Business Machines Corporation One dimensional silicon quantum wire devices and the method of manufacture thereof
US5489539A (en) * 1994-01-10 1996-02-06 Hughes Aircraft Company Method of making quantum well structure with self-aligned gate
US5482890A (en) * 1994-10-14 1996-01-09 National Science Council Method of fabricating quantum dot structures
GB9506735D0 (en) * 1995-03-31 1995-05-24 Univ Dundee Light emitters and detectors
US5888852A (en) * 1996-03-01 1999-03-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for forming semiconductor microstructure, semiconductor device fabricated using this method, method for fabricating resonance tunneling device, and resonance tunnel device fabricated by this method
US5976957A (en) * 1996-10-28 1999-11-02 Sony Corporation Method of making silicon quantum wires on a substrate
US6692031B2 (en) 1998-12-31 2004-02-17 Mcgrew Stephen P. Quantum dot security device and method
JP3748726B2 (ja) * 1999-01-28 2006-02-22 シャープ株式会社 量子細線の製造方法
US6214653B1 (en) * 1999-06-04 2001-04-10 International Business Machines Corporation Method for fabricating complementary metal oxide semiconductor (CMOS) devices on a mixed bulk and silicon-on-insulator (SOI) substrate
DE10044040A1 (de) * 2000-08-30 2002-03-14 Univ Berlin Tech Verfahren zur Verbesserung der Effizienz von epitaktisch hergestellten Quantenpunkt-Halbleiterbauelementen mit einer oder mehreren Quantenpunktschichten
US6774560B1 (en) 2000-09-19 2004-08-10 The Regents Of The University Of California Material system for tailorable white light emission and method for making thereof
US20060051508A1 (en) * 2000-12-28 2006-03-09 Ilan Gavish Focused ion beam deposition
US6638580B2 (en) * 2000-12-29 2003-10-28 Intel Corporation Apparatus and a method for forming an alloy layer over a substrate using an ion beam
US6492261B2 (en) * 2000-12-30 2002-12-10 Intel Corporation Focused ion beam metal deposition
US7381658B2 (en) * 2005-07-05 2008-06-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Encapsulation of nano-dimensional structures by oxidation
US8835941B2 (en) * 2006-02-09 2014-09-16 Qd Vision, Inc. Displays including semiconductor nanocrystals and methods of making same
WO2007143197A2 (en) 2006-06-02 2007-12-13 Qd Vision, Inc. Light-emitting devices and displays with improved performance
WO2008085210A2 (en) 2006-09-12 2008-07-17 Qd Vision, Inc. Electroluminescent display useful for displaying a predetermined pattern
KR20080080833A (ko) * 2007-03-02 2008-09-05 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼의 제조 방법
KR101995371B1 (ko) 2008-04-03 2019-07-02 삼성 리서치 아메리카 인코포레이티드 양자점들을 포함하는 발광 소자
US9525148B2 (en) 2008-04-03 2016-12-20 Qd Vision, Inc. Device including quantum dots
CN110137254B (zh) * 2019-04-30 2021-07-09 中国科学技术大学 半导体栅极电控量子点及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865923A (en) * 1986-10-09 1989-09-12 Amoco Corporation Selective intermixing of layered structures composed of thin solid films
US5106764A (en) * 1989-04-10 1992-04-21 At&T Bell Laboratories Device fabrication

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0617472A3 (en) * 1993-03-25 1994-12-21 Ibm Semiconductor light transmitter / light detectors.
EP0617472A2 (en) * 1993-03-25 1994-09-28 International Business Machines Corporation Semiconductor light emitting/detecting devices
US5902103A (en) * 1995-12-29 1999-05-11 Kokusai Electric Co., Ltd. Vertical furnace of a semiconductor manufacturing apparatus and a boat cover thereof
US7282268B2 (en) 2002-02-12 2007-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Structure, method of manufacturing the same, and device using the same
US7393458B2 (en) 2002-03-15 2008-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Porous material and production process thereof
US7070855B2 (en) 2002-03-15 2006-07-04 Canon Kabushiki Kaisha Porous material and production process thereof
US7074480B2 (en) 2002-03-15 2006-07-11 Canon Kabushiki Kaisha Porous body and method of manufacturing the same
US7081303B2 (en) 2002-03-15 2006-07-25 Canon Kabushiki Kaisha Function device and method for manufacturing the same, perpendicular magnetic recording medium, magnetic recording/reproduction apparatus and information processing apparatus
US7879734B2 (en) 2002-03-15 2011-02-01 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing porous body
US7387967B2 (en) 2002-12-13 2008-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Columnar structured material and method of manufacturing the same
US7892979B2 (en) 2002-12-13 2011-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Columnar structured material and method of manufacturing the same
CN1311525C (zh) * 2003-07-28 2007-04-18 英特尔公司 制造超窄沟道半导体器件的方法
US8242542B2 (en) 2009-02-24 2012-08-14 International Business Machines Corporation Semiconductor switching device employing a quantum dot structure
US8445967B2 (en) 2009-02-24 2013-05-21 International Business Machines Corporation Semiconductor switching device employing a quantum dot structure
US8227300B2 (en) 2009-03-18 2012-07-24 International Business Machines Corporation Semiconductor switching circuit employing quantum dot structures
US8624318B2 (en) 2009-03-18 2014-01-07 International Business Machines Corporation Semiconductor switching circuit employing quantum dot structures

Also Published As

Publication number Publication date
US5244828A (en) 1993-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0555545A (ja) 量子素子の製造方法
US4448632A (en) Method of fabricating semiconductor devices
US4551907A (en) Process for fabricating a semiconductor device
JPS59161014A (ja) 半導体薄膜結晶化方法
JPH06140321A (ja) 半導体薄膜の結晶化方法
JP2904090B2 (ja) 単一電子素子
JP4073197B2 (ja) 金属層を有する量子構造を備えたＳｉ系半導体デバイスおよびその製造方法
JPH07183485A (ja) 量子細線装置及び製造方法
JPH0595111A (ja) 量子素子およびその製造方法
JPH0555141A (ja) 半導体量子細線の形成方法
JP2745055B2 (ja) 単結晶半導体薄膜の製造方法
JP3329627B2 (ja) 半導体素子
JPS6362893B2 (ja)
JPH0440858B2 (ja)
JPH0555547A (ja) 量子素子の製造方法
JPH0575094A (ja) 量子素子の製造方法
JPS60189218A (ja) 半導体集積回路基体の製造方法
JPH09135017A (ja) 量子デバイスの製造方法
JPH0575105A (ja) 量子素子の製造方法
JPS60245146A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05275451A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH05136137A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS627114A (ja) ビ−ムアニ−ル方法
KR20010040112A (ko) 엑스-선 흡수 패턴에서 낮은 응력을 갖는 엑스-선 마스크
JPH03214774A (ja) 半導体装置