JPH06302513A - 単結晶シリコン量子細線の製造方法 - Google Patents
単結晶シリコン量子細線の製造方法Info
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- JPH06302513A JPH06302513A JP8992793A JP8992793A JPH06302513A JP H06302513 A JPH06302513 A JP H06302513A JP 8992793 A JP8992793 A JP 8992793A JP 8992793 A JP8992793 A JP 8992793A JP H06302513 A JPH06302513 A JP H06302513A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一度のフォトリソグラフィー工程の後、エッ
チング工程と酸化工程のみにより構成される単結晶シリ
コン量子細線の製造方法。 【効果】 特に微細なパターンを形成する必要のないマ
スク形成の際にフォトリソグラフィー工程があるのみ
で、その後の工程においては、エッチングと酸化工程に
よってのみ微細な量子細線を形成している。このため、
微細なフォトリソグラフィー技術を用いることがないの
で、再現性よく均一な単結晶シリコンによる量子細線を
得ることができる。
チング工程と酸化工程のみにより構成される単結晶シリ
コン量子細線の製造方法。 【効果】 特に微細なパターンを形成する必要のないマ
スク形成の際にフォトリソグラフィー工程があるのみ
で、その後の工程においては、エッチングと酸化工程に
よってのみ微細な量子細線を形成している。このため、
微細なフォトリソグラフィー技術を用いることがないの
で、再現性よく均一な単結晶シリコンによる量子細線を
得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、量子効果デバイス、発
光デバイスおよびシリコン電子銃等に用いて好適な、単
結晶シリコン量子細線の製造方法に関するものである。
光デバイスおよびシリコン電子銃等に用いて好適な、単
結晶シリコン量子細線の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコン（Ｓｉ）基板を利用した
量子細線の製造方法として、第３９回応用物理学関係連
合講演会予稿集Ｎｏ．２， ３１Ｐ−ＮＣ−３， 第５
８１頁（１９９２）に断面が三角形のシリコン量子細線
の製造方法が開示されている。
量子細線の製造方法として、第３９回応用物理学関係連
合講演会予稿集Ｎｏ．２， ３１Ｐ−ＮＣ−３， 第５
８１頁（１９９２）に断面が三角形のシリコン量子細線
の製造方法が開示されている。
【０００３】この方法は、まず図５ａに示すように、
（１００）シリコン基板１０１上にＳｉＯ2 のマスク１
０２を形成し、次に図５ｂに示すようにシリコン基板を
ＲＩＥにより垂直にエッチングする。そして図５ｃに示
すように、エッチングにより形成した垂直部分１０３を
ＫＯＨ水溶液により異方性エッチングして（１１１）面
を露出させ垂直部分１０３の一部が括れた状態にする。
その後、垂直部分１０３の括れた部分がＳｉＯ2 膜１０
４に変わるまでシリコン基板を熱酸化して、基板上部に
シリコンの量子細線１０５を形成している。
（１００）シリコン基板１０１上にＳｉＯ2 のマスク１
０２を形成し、次に図５ｂに示すようにシリコン基板を
ＲＩＥにより垂直にエッチングする。そして図５ｃに示
すように、エッチングにより形成した垂直部分１０３を
ＫＯＨ水溶液により異方性エッチングして（１１１）面
を露出させ垂直部分１０３の一部が括れた状態にする。
その後、垂直部分１０３の括れた部分がＳｉＯ2 膜１０
４に変わるまでシリコン基板を熱酸化して、基板上部に
シリコンの量子細線１０５を形成している。
【０００４】しかしながら上述の方法では、シリコン基
板１０１上にマスク１０２として形成するＳｉＯ2 のパ
ターニングの際、高精度のフォトリソグラフィー技術を
必要とし、また、このマスク１０２によりＲＩＥによっ
てシリコン垂直部分１０３を形成するにおいても、特別
な微細加工技術が必要となり、均一に再現生よく量産す
るためには、多大な労力を要し、生産性がわるいといっ
た問題がある。
板１０１上にマスク１０２として形成するＳｉＯ2 のパ
ターニングの際、高精度のフォトリソグラフィー技術を
必要とし、また、このマスク１０２によりＲＩＥによっ
てシリコン垂直部分１０３を形成するにおいても、特別
な微細加工技術が必要となり、均一に再現生よく量産す
るためには、多大な労力を要し、生産性がわるいといっ
た問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、シ
リコンによる量子細線を再現性よく製造するための単結
晶シリコン量子細線の製造方法を提供することを目的と
したものである。
リコンによる量子細線を再現性よく製造するための単結
晶シリコン量子細線の製造方法を提供することを目的と
したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は、面方位
（１００）単結晶シリコン基板上にマスク材を成膜し、
その一部を除去する工程と、該マスク材の一部を除去し
た部分のシリコン基板を異方性エッチングにより、（１
１１）面を含むシリコン面を露出する工程と、前記シリ
コン基板を熱酸化し、該異方性エッチングにより露出し
た（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形成する工
程と、前記マスク材を除去し、前記マスク材を除去した
部分を垂直に掘り下げる工程と、前記シリコン基板を熱
酸化し、該垂直に掘り下げる工程により露出したシリコ
ン面に酸化膜を形成する工程と、反応性イオンエッチン
グにより、前記シリコン基板水平面上の酸化膜を除去す
る工程と、該シリコン基板水平面上の酸化膜を除去する
工程により酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程と、
該酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程により露出し
た垂直なシリコン面を異方性エッチングする工程と、前
記シリコン基板を熱酸化する工程とを具備することを特
徴とする単結晶シリコン量子細線の製造方法により達成
される。
（１００）単結晶シリコン基板上にマスク材を成膜し、
その一部を除去する工程と、該マスク材の一部を除去し
た部分のシリコン基板を異方性エッチングにより、（１
１１）面を含むシリコン面を露出する工程と、前記シリ
コン基板を熱酸化し、該異方性エッチングにより露出し
た（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形成する工
程と、前記マスク材を除去し、前記マスク材を除去した
部分を垂直に掘り下げる工程と、前記シリコン基板を熱
酸化し、該垂直に掘り下げる工程により露出したシリコ
ン面に酸化膜を形成する工程と、反応性イオンエッチン
グにより、前記シリコン基板水平面上の酸化膜を除去す
る工程と、該シリコン基板水平面上の酸化膜を除去する
工程により酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程と、
該酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程により露出し
た垂直なシリコン面を異方性エッチングする工程と、前
記シリコン基板を熱酸化する工程とを具備することを特
徴とする単結晶シリコン量子細線の製造方法により達成
される。
【０００７】また、上記諸目的は、面方位（１００）単
結晶シリコン基板上にマスク材を成膜し、その一部を除
去する工程と、該マスク材の一部を除去した部分を垂直
に掘り下げる工程と、前記シリコン基板を熱酸化して、
該垂直に掘り下げる工程により露出したシリコン面に酸
化膜を形成する工程と、前記マスク材を除去し、前記マ
スク材を除去した部分を異方性エッチングして、（１１
１）面を含むシリコン面を露出する工程と、前記シリコ
ン基板を熱酸化し、該異方性エッチングにより露出した
（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形成する工程
と、反応性イオンエッチングにより、前記酸化膜のシリ
コン基板水平面上の部分を除去する工程と、該シリコン
基板水平面上の酸化膜を除去する工程により酸化膜を除
去した部分を掘り下げる工程と、該酸化膜を除去した部
分を掘り下げる工程により露出した垂直なシリコン面を
異方性エッチングする工程と、前記シリコン基板を熱酸
化する工程とを具備することを特徴とする単結晶シリコ
ン量子細線の製造方法により達成される。
結晶シリコン基板上にマスク材を成膜し、その一部を除
去する工程と、該マスク材の一部を除去した部分を垂直
に掘り下げる工程と、前記シリコン基板を熱酸化して、
該垂直に掘り下げる工程により露出したシリコン面に酸
化膜を形成する工程と、前記マスク材を除去し、前記マ
スク材を除去した部分を異方性エッチングして、（１１
１）面を含むシリコン面を露出する工程と、前記シリコ
ン基板を熱酸化し、該異方性エッチングにより露出した
（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形成する工程
と、反応性イオンエッチングにより、前記酸化膜のシリ
コン基板水平面上の部分を除去する工程と、該シリコン
基板水平面上の酸化膜を除去する工程により酸化膜を除
去した部分を掘り下げる工程と、該酸化膜を除去した部
分を掘り下げる工程により露出した垂直なシリコン面を
異方性エッチングする工程と、前記シリコン基板を熱酸
化する工程とを具備することを特徴とする単結晶シリコ
ン量子細線の製造方法により達成される。
【０００８】
【作用】上述のように構成された本発明の単結晶シリコ
ン量子細線の製造方法は、フォトリソグラフィーを用い
てパターニングを行う工程は、初めのマスクを成膜し、
その一部を除去する工程のみで、しかもこのマスクパタ
ーニングの工程は、特に微細なパターンを形成する必要
のないものである。
ン量子細線の製造方法は、フォトリソグラフィーを用い
てパターニングを行う工程は、初めのマスクを成膜し、
その一部を除去する工程のみで、しかもこのマスクパタ
ーニングの工程は、特に微細なパターンを形成する必要
のないものである。
【０００９】また、シリコン面水平面上の酸化膜を除去
するにおいては、フォトリソグラフィーなどのパターニ
ング技術を用いることなく、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）のみで行うものである。これは、ＲＩＥの特
性である垂直方向にのみエッチングが進行する異方性を
利用したもので、垂直な面に形成された酸化膜は垂直方
向から見た場合、その厚さは水平面上の厚さと比較して
非常に大きなものであり、また、（１１１）面に熱酸化
によって形成された酸化膜は、他の面方位に形成される
酸化膜の厚さより厚く形成される。このため、ＲＩＥを
利用してエッチングすることにより、酸化膜のうち、最
も薄い水平面上の酸化膜のみがエッチングされるもので
ある。
するにおいては、フォトリソグラフィーなどのパターニ
ング技術を用いることなく、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）のみで行うものである。これは、ＲＩＥの特
性である垂直方向にのみエッチングが進行する異方性を
利用したもので、垂直な面に形成された酸化膜は垂直方
向から見た場合、その厚さは水平面上の厚さと比較して
非常に大きなものであり、また、（１１１）面に熱酸化
によって形成された酸化膜は、他の面方位に形成される
酸化膜の厚さより厚く形成される。このため、ＲＩＥを
利用してエッチングすることにより、酸化膜のうち、最
も薄い水平面上の酸化膜のみがエッチングされるもので
ある。
【００１０】そして、最終工程の熱酸化により、量子細
線としての寸法の制御を行うことにより、再現性よく均
一な量子細線を製造する。
線としての寸法の制御を行うことにより、再現性よく均
一な量子細線を製造する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を添付した図面を参照して、実
施例により説明する。なお、同一機能の部材には同じ付
号を付した。
施例により説明する。なお、同一機能の部材には同じ付
号を付した。
【００１２】まず、図１ａに示すように、（１００）シ
リコン基板１にマスク材となるシリコン窒化膜を成膜
し、このシリコン窒化膜の一部をフォトリソグラフィー
によりパターニングして除去してマスク２を形成する。
このとき、マスクの１辺が（１１０）方向に沿った方向
となるように、パターニングする。
リコン基板１にマスク材となるシリコン窒化膜を成膜
し、このシリコン窒化膜の一部をフォトリソグラフィー
によりパターニングして除去してマスク２を形成する。
このとき、マスクの１辺が（１１０）方向に沿った方向
となるように、パターニングする。
【００１３】次に、図１ｂに示すように、ＫＯＨ水溶液
などの異方性エッチング液に浸漬し、シリコン基板１を
異方性エッチングして、（１１１）面１０を含むシリコ
ン面を露出する。異方性エッチング液としては、ＫＯＨ
水溶液の他に、ヒドラジン水溶液やエチレンジアミンピ
ロカテコール液を用いることが可能であり、特に金属で
あるカリウム（Ｋ）を嫌う場合には、これらのエッチン
グ液が有効であるが、本実施例では、ＫＯＨ水溶液が、
（１１１）面のみをエッチングせず他の方位の面をエッ
チングする異方性の選択性に優れているため、ＫＯＨ水
溶液を用いた。
などの異方性エッチング液に浸漬し、シリコン基板１を
異方性エッチングして、（１１１）面１０を含むシリコ
ン面を露出する。異方性エッチング液としては、ＫＯＨ
水溶液の他に、ヒドラジン水溶液やエチレンジアミンピ
ロカテコール液を用いることが可能であり、特に金属で
あるカリウム（Ｋ）を嫌う場合には、これらのエッチン
グ液が有効であるが、本実施例では、ＫＯＨ水溶液が、
（１１１）面のみをエッチングせず他の方位の面をエッ
チングする異方性の選択性に優れているため、ＫＯＨ水
溶液を用いた。
【００１４】次に、図１ｃに示すように、シリコン基板
１を熱酸化することにより、露出させたシリコン面に酸
化膜３を形成する。このとき酸化膜３の膜厚は、（１１
１）面１０に形成される酸化膜部分の方が、水平面上で
ある（１００）面に形成される酸化膜部分より厚くな
る。
１を熱酸化することにより、露出させたシリコン面に酸
化膜３を形成する。このとき酸化膜３の膜厚は、（１１
１）面１０に形成される酸化膜部分の方が、水平面上で
ある（１００）面に形成される酸化膜部分より厚くな
る。
【００１５】次に、図１ｄに示すように、マスク２をＣ
ＤＥ等により選択的に除去し、マスク２を除去した部分
のシリコン面をシリコンエッチング条件のＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）により、掘り下げる。このとき、
ＲＩＥにより掘り下げる量ｄは、前記（１１１）面１０
を露出させたときのエッチング量をｒとすると、ｄ≧２
ｒとなるように制御する。
ＤＥ等により選択的に除去し、マスク２を除去した部分
のシリコン面をシリコンエッチング条件のＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）により、掘り下げる。このとき、
ＲＩＥにより掘り下げる量ｄは、前記（１１１）面１０
を露出させたときのエッチング量をｒとすると、ｄ≧２
ｒとなるように制御する。
【００１６】次に、図１ｅに示すように、熱酸化によっ
て、ＲＩＥにより掘り下げることにより露出したシリコ
ン面に酸化膜４を形成する。このとき、熱酸化により、
先に形成した酸化膜３の膜厚も増えることになる。
て、ＲＩＥにより掘り下げることにより露出したシリコ
ン面に酸化膜４を形成する。このとき、熱酸化により、
先に形成した酸化膜３の膜厚も増えることになる。
【００１７】次に、図１ｆに示すように、ＳｉＯ2 エッ
チング条件によるＲＩＥにより、酸化膜３と酸化膜４の
シリコン水平面上の酸化膜３ｂおよび４ｂを除去する。
このとき、水平面上の酸化膜のみをＲＩＥにより除去す
るのは、ＲＩＥの特性である垂直方向にのみエッチング
が進行する異方性を利用したもので、垂直な面に形成さ
れた酸化膜４ａは垂直方向から見た場合、その厚さは水
平面上の厚さと比較して非常に大きなものであり、ま
た、（１１１）面に熱酸化によって形成された酸化膜３
ａ部分は、（１００）面方位に形成される酸化膜３ｂ部
分の厚さより厚く形成される。このため、酸化膜厚とし
ては、垂直方向から見た場合、すなわち、ＲＩＥエッチ
ングの進行方向から見た場合は４ａ＞３ａ＞３ｂ＞４ｂ
（図１ｅ参照）となっており、ＲＩＥでエッチングする
ことにより、酸化膜のうち、水平面上の酸化膜３ｂ部分
がエッチングされた時点で，エッチングを停止すること
により、水平面上の酸化膜３ｂおよび４ｂ部分が除去さ
れる。
チング条件によるＲＩＥにより、酸化膜３と酸化膜４の
シリコン水平面上の酸化膜３ｂおよび４ｂを除去する。
このとき、水平面上の酸化膜のみをＲＩＥにより除去す
るのは、ＲＩＥの特性である垂直方向にのみエッチング
が進行する異方性を利用したもので、垂直な面に形成さ
れた酸化膜４ａは垂直方向から見た場合、その厚さは水
平面上の厚さと比較して非常に大きなものであり、ま
た、（１１１）面に熱酸化によって形成された酸化膜３
ａ部分は、（１００）面方位に形成される酸化膜３ｂ部
分の厚さより厚く形成される。このため、酸化膜厚とし
ては、垂直方向から見た場合、すなわち、ＲＩＥエッチ
ングの進行方向から見た場合は４ａ＞３ａ＞３ｂ＞４ｂ
（図１ｅ参照）となっており、ＲＩＥでエッチングする
ことにより、酸化膜のうち、水平面上の酸化膜３ｂ部分
がエッチングされた時点で，エッチングを停止すること
により、水平面上の酸化膜３ｂおよび４ｂ部分が除去さ
れる。
【００１８】次に、図２ｇに示すように、酸化膜３ｂお
よび４ｂを除去した部分のシリコン面をシリコンエッチ
ング条件によるＲＩＥでエッチングして掘り下げる。
よび４ｂを除去した部分のシリコン面をシリコンエッチ
ング条件によるＲＩＥでエッチングして掘り下げる。
【００１９】次に、図２ｈに示すように、ＲＩＥにより
露出したシリコン面をＫＯＨ水溶液等の異方性エッチン
グによりエッチングする。このとき、エッチングは、
（１１１）面が露出した時点でほぼ停止する。また、多
少過剰にエッチングされても、量子細線６となる部分は
酸化膜により保持されて、分離してしまうようなことは
ない。なお、異方性エッチング液については、上述した
とうりである。
露出したシリコン面をＫＯＨ水溶液等の異方性エッチン
グによりエッチングする。このとき、エッチングは、
（１１１）面が露出した時点でほぼ停止する。また、多
少過剰にエッチングされても、量子細線６となる部分は
酸化膜により保持されて、分離してしまうようなことは
ない。なお、異方性エッチング液については、上述した
とうりである。
【００２０】次に、図２ｉに示すように、熱酸化して、
酸化膜５を形成することにより、量子細線部部分６の寸
法を制御することにより、所望する量子細線を形成す
る。
酸化膜５を形成することにより、量子細線部部分６の寸
法を制御することにより、所望する量子細線を形成す
る。
【００２１】実施例２ まず、図３ａに示すように、（１００）シリコン基板１
にマスク材となるシリコン窒化膜を成膜し、このシリコ
ン窒化膜の一部をフォトリソグラフィーによりパターニ
ングして除去してマスク２を形成する。このとき、マス
クの１辺が（１１０）方向に沿った方向となるように、
パターニングする。
にマスク材となるシリコン窒化膜を成膜し、このシリコ
ン窒化膜の一部をフォトリソグラフィーによりパターニ
ングして除去してマスク２を形成する。このとき、マス
クの１辺が（１１０）方向に沿った方向となるように、
パターニングする。
【００２２】次に、図３ｂに示すように、マスク２開口
部のシリコン面をシリコンエッチング条件のＲＩＥによ
り、掘り下げる。
部のシリコン面をシリコンエッチング条件のＲＩＥによ
り、掘り下げる。
【００２３】次に、図３ｃに示すように、熱酸化によっ
て、ＲＩＥにより掘り下げることにより露出したシリコ
ン面に酸化膜４を形成する。
て、ＲＩＥにより掘り下げることにより露出したシリコ
ン面に酸化膜４を形成する。
【００２４】次に、図３ｄに示すように、マスク２をＣ
ＤＥ等により選択的に除去する。
ＤＥ等により選択的に除去する。
【００２５】次に、図３ｅに示すように、ＣＤＥにより
マスク２を除去した部分のシリコン面をＫＯＨ水溶液等
により異方性エッチングして、（１１１）面１０を含む
シリコン面を露出する。なお、異方性エッチング液につ
いては、実施例１と同様にＫＯＨ以外のエッチング液を
用いても良い。
マスク２を除去した部分のシリコン面をＫＯＨ水溶液等
により異方性エッチングして、（１１１）面１０を含む
シリコン面を露出する。なお、異方性エッチング液につ
いては、実施例１と同様にＫＯＨ以外のエッチング液を
用いても良い。
【００２６】次に、図３ｆに示すように、熱酸化によっ
て、（１１１）面１０を含むシリコン面に酸化膜３を形
成する。このとき酸化膜３の膜厚は、（１１１）面１０
に形成される酸化膜部分の方が、水平面上である（１０
０）面に形成される酸化膜部分より厚くなる。
て、（１１１）面１０を含むシリコン面に酸化膜３を形
成する。このとき酸化膜３の膜厚は、（１１１）面１０
に形成される酸化膜部分の方が、水平面上である（１０
０）面に形成される酸化膜部分より厚くなる。
【００２７】次に、図４ｇに示すように、ＳｉＯ2 エッ
チング条件によるＲＩＥにより、酸化膜３のシリコン水
平面上の酸化膜３ｂを除去する。このとき、水平面上の
酸化膜のみをＲＩＥにより除去するのは、実施例１と同
様に、ＲＩＥの特性である垂直方向にのみエッチングが
進行する異方性を利用したものであり、実施例２におい
ても、各部の酸化膜厚は、垂直方向から見た場合、すな
わち、ＲＩＥエッチングの進行方向から見た場合は４ａ
＞３ａ＞３ｂ＞４ｂ（図３ｆ参照）となっており、ＲＩ
Ｅでエッチングすることにより、酸化膜のうち、水平面
上の酸化膜３ｂ部分がエッチングされた時点で，エッチ
ングを停止することにより、水平面上の酸化膜３ｂ部分
が除去される。
チング条件によるＲＩＥにより、酸化膜３のシリコン水
平面上の酸化膜３ｂを除去する。このとき、水平面上の
酸化膜のみをＲＩＥにより除去するのは、実施例１と同
様に、ＲＩＥの特性である垂直方向にのみエッチングが
進行する異方性を利用したものであり、実施例２におい
ても、各部の酸化膜厚は、垂直方向から見た場合、すな
わち、ＲＩＥエッチングの進行方向から見た場合は４ａ
＞３ａ＞３ｂ＞４ｂ（図３ｆ参照）となっており、ＲＩ
Ｅでエッチングすることにより、酸化膜のうち、水平面
上の酸化膜３ｂ部分がエッチングされた時点で，エッチ
ングを停止することにより、水平面上の酸化膜３ｂ部分
が除去される。
【００２８】次に、図４ｈに示すように、酸化膜３ｂ部
分を除去した部分のシリコン面をシリコンエッチング条
件によるＲＩＥでエッチングして掘り下げる。
分を除去した部分のシリコン面をシリコンエッチング条
件によるＲＩＥでエッチングして掘り下げる。
【００２９】次に、図４ｉに示すように、ＲＩＥにより
露出したシリコン面をＫＯＨ水溶液等の異方性エッチン
グによりエッチングする。このとき、異方性エッチング
は、（１１１）面が露出した時点でほぼ停止する。ま
た、多少過剰にエッチングされても、量子細線６となる
部分は酸化膜により保持されて、分離してしまうような
ことはない。なお、異方性エッチング液については、上
述したとおりである。
露出したシリコン面をＫＯＨ水溶液等の異方性エッチン
グによりエッチングする。このとき、異方性エッチング
は、（１１１）面が露出した時点でほぼ停止する。ま
た、多少過剰にエッチングされても、量子細線６となる
部分は酸化膜により保持されて、分離してしまうような
ことはない。なお、異方性エッチング液については、上
述したとおりである。
【００３０】次に、図４ｊに示すように、熱酸化して、
酸化膜５を形成することにより、量子細線部部分６の寸
法を制御することにより、所望する量子細線を形成す
る。
酸化膜５を形成することにより、量子細線部部分６の寸
法を制御することにより、所望する量子細線を形成す
る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の単結晶シ
リコン量子細線の製造方法によれば、初めのマスクを成
膜し、その一部を除去する工程のみで、しかもこのマス
クパターニングの工程は、特に微細なパターンを形成す
る必要のないものである。そして、その後の工程におい
ては、エッチングと酸化工程によってのみ微細な量子細
線を形成している。このため、微細なフォトリソグラフ
ィー技術を用いることがないので、再現性よく均一な単
結晶シリコンによる量子細線を得ることができる。
リコン量子細線の製造方法によれば、初めのマスクを成
膜し、その一部を除去する工程のみで、しかもこのマス
クパターニングの工程は、特に微細なパターンを形成す
る必要のないものである。そして、その後の工程におい
ては、エッチングと酸化工程によってのみ微細な量子細
線を形成している。このため、微細なフォトリソグラフ
ィー技術を用いることがないので、再現性よく均一な単
結晶シリコンによる量子細線を得ることができる。
【図１】 本発明の単結晶シリコン量子細線の製造方法
による実施例１の方法を説明するための図面である。
による実施例１の方法を説明するための図面である。
【図２】 図１に続く本発明の単結晶シリコン量子細線
の製造方法による実施例１の方法を説明するための図面
である。
の製造方法による実施例１の方法を説明するための図面
である。
【図３】 本発明の単結晶シリコン量子細線の製造方法
による実施例２の方法を説明するための図面である。
による実施例２の方法を説明するための図面である。
【図４】 図３に続く本発明の単結晶シリコン量子細線
の製造方法による実施例２の方法を説明するための図面
である。
の製造方法による実施例２の方法を説明するための図面
である。
【図５】 従来の単結晶シリコン量子細線の製造方法を
説明するための図面である。
説明するための図面である。
１…単結晶シリコン基板、 ２…マス
ク、３、４、５…酸化膜、 ３ａ…
（１１１）面部分の酸化膜、４ａ…垂直な面部分の酸化
膜、 ３ｂ、４ｂ…水平面部分の酸化膜、６
…量子細線。
ク、３、４、５…酸化膜、 ３ａ…
（１１１）面部分の酸化膜、４ａ…垂直な面部分の酸化
膜、 ３ｂ、４ｂ…水平面部分の酸化膜、６
…量子細線。
Claims (2)
- 【請求項１】 面方位（１００）単結晶シリコン基板上
にマスク材を成膜し、その一部を除去する工程と、 該マスク材の一部を除去した部分のシリコン基板を異方
性エッチングにより、（１１１）面を含むシリコン面を
露出する工程と、 前記シリコン基板を熱酸化し、該異方性エッチングによ
り露出した（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形
成する工程と、 前記マスク材を除去し、前記マスク材を除去した部分を
垂直に掘り下げる工程と、 前記シリコン基板を熱酸化し、該垂直に掘り下げる工程
により露出したシリコン面に酸化膜を形成する工程と、 反応性イオンエッチングにより、前記シリコン基板水平
面上の酸化膜を除去する工程と、 該シリコン基板水平面上の酸化膜を除去する工程により
酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程と、 該酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程により露出し
た垂直なシリコン面を異方性エッチングする工程と、 前記シリコン基板を熱酸化する工程とを具備することを
特徴とする単結晶シリコン量子細線の製造方法。 - 【請求項２】 面方位（１００）単結晶シリコン基板上
にマスク材を成膜し、その一部を除去する工程と、 該マスク材の一部を除去した部分を垂直に掘り下げる工
程と、 前記シリコン基板を熱酸化して、該垂直に掘り下げる工
程により露出したシリコン面に酸化膜を形成する工程
と、 前記マスク材を除去し、前記マスク材を除去した部分を
異方性エッチングして、（１１１）面を含むシリコン面
を露出する工程と、 前記シリコン基板を熱酸化し、該異方性エッチングによ
り露出した（１１１）面を含むシリコン面に酸化膜を形
成する工程と、 反応性イオンエッチングにより、前記酸化膜のシリコン
基板水平面上の部分を除去する工程と、 該シリコン基板水平面上の酸化膜を除去する工程により
酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程と、 該酸化膜を除去した部分を掘り下げる工程により露出し
た垂直なシリコン面を異方性エッチングする工程と、 前記シリコン基板を熱酸化する工程とを具備することを
特徴とする単結晶シリコン量子細線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8992793A JPH06302513A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 単結晶シリコン量子細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8992793A JPH06302513A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 単結晶シリコン量子細線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302513A true JPH06302513A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13984340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8992793A Withdrawn JPH06302513A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 単結晶シリコン量子細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06302513A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100363829B1 (ko) * | 1999-02-10 | 2002-12-06 | 샤프 가부시키가이샤 | 양자 세선 제조 방법 및 양자 세선을 사용한 반도체 소자 |
| JP2007088482A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Korea Electronics Technology Inst | ナノワイヤ素子の製造方法 |
| US7297568B2 (en) * | 2002-06-03 | 2007-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Three-dimensional structural body composed of silicon fine wire, its manufacturing method, and device using same |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP8992793A patent/JPH06302513A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100363829B1 (ko) * | 1999-02-10 | 2002-12-06 | 샤프 가부시키가이샤 | 양자 세선 제조 방법 및 양자 세선을 사용한 반도체 소자 |
| US7297568B2 (en) * | 2002-06-03 | 2007-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Three-dimensional structural body composed of silicon fine wire, its manufacturing method, and device using same |
| JP2007088482A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Korea Electronics Technology Inst | ナノワイヤ素子の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |