JPH09237926A - 微細パタ−ンの作製方法 - Google Patents
微細パタ−ンの作製方法Info
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- JPH09237926A JPH09237926A JP7240698A JP24069895A JPH09237926A JP H09237926 A JPH09237926 A JP H09237926A JP 7240698 A JP7240698 A JP 7240698A JP 24069895 A JP24069895 A JP 24069895A JP H09237926 A JPH09237926 A JP H09237926A
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- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己組織化分子を用いて微細なパターンを形
成すること。 【解決手段】 ＧａＡｓよりなるエピタキシャル層１１
とＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓよりなるエピタキシャル層１２
との積層体１を、オクタデカンチオールを溶解したエタ
ノール溶液中で劈開する。劈開した面におけるエピタキ
シャル層１１の（１１０）面にオクタデカンチノール分
子３が選択的に吸着され、この積層体１を純エタノール
で洗浄することによりエピタキシャル層１１の厚さに対
応したオクタデカンチノール分子３のラインが得られ
る。この他ＧａＡｓの（１００）面をエッチングしてＶ
溝を形成すると、このＶ溝に選択的にＡｌx Ｇａ(1-x)
Ａｓ層が成長するのでこの上にステアリン酸誘導体分子
を選択的に吸着させてラインを得ることもできる。
成すること。 【解決手段】 ＧａＡｓよりなるエピタキシャル層１１
とＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓよりなるエピタキシャル層１２
との積層体１を、オクタデカンチオールを溶解したエタ
ノール溶液中で劈開する。劈開した面におけるエピタキ
シャル層１１の（１１０）面にオクタデカンチノール分
子３が選択的に吸着され、この積層体１を純エタノール
で洗浄することによりエピタキシャル層１１の厚さに対
応したオクタデカンチノール分子３のラインが得られ
る。この他ＧａＡｓの（１００）面をエッチングしてＶ
溝を形成すると、このＶ溝に選択的にＡｌx Ｇａ(1-x)
Ａｓ層が成長するのでこの上にステアリン酸誘導体分子
を選択的に吸着させてラインを得ることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自己組織化分子を
用いて微細パタ−ンを作製する方法に関する。
用いて微細パタ−ンを作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己組織化（Ｓｅｌｆ Ａｓｓｅｍｂｌ
ｅｄ）分子膜やラングミュア・プロジェット（ＬＢ：Ｌ
ａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｇｅｔｔ）膜のような、有機分
子集合の組織に関しては、過去１０年以上にわたって、
広汎な研究が行われてきた。最近になって、自己組織化
（以下「ＳＡ」という）薄膜はいくつかの好ましい特性
のために、多くの注目を集めてきた。たとえば、ＳＡシ
ステムはその本質から、熱力学的に最小またはその近傍
にある。このため、きわめて欠陥の少ない、高い秩序性
をもつＳＡ薄膜を、自己組織的に形成するようなシステ
ムが得られる。その上、損傷を受けたＳＡ薄膜は、適当
な環境に戻すと、自己修復することが可能である。ＳＡ
薄膜のもう一つの利点は、調整が容易で、膜形成が低コ
ストでできる点である。
ｅｄ）分子膜やラングミュア・プロジェット（ＬＢ：Ｌ
ａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｇｅｔｔ）膜のような、有機分
子集合の組織に関しては、過去１０年以上にわたって、
広汎な研究が行われてきた。最近になって、自己組織化
（以下「ＳＡ」という）薄膜はいくつかの好ましい特性
のために、多くの注目を集めてきた。たとえば、ＳＡシ
ステムはその本質から、熱力学的に最小またはその近傍
にある。このため、きわめて欠陥の少ない、高い秩序性
をもつＳＡ薄膜を、自己組織的に形成するようなシステ
ムが得られる。その上、損傷を受けたＳＡ薄膜は、適当
な環境に戻すと、自己修復することが可能である。ＳＡ
薄膜のもう一つの利点は、調整が容易で、膜形成が低コ
ストでできる点である。
【０００３】ＳＡ分子はいろいろな表面に結合すること
ができる。たとえば金属（Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰ
ｔ）、酸化物（Ａｌ2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 ）、半導体
（ＧａＡｓ）などをあげることができる。ホスト物質と
の結合は、ＳＡ分子の化学組成に依存する。ＳＡ分子そ
のものはヘッドグループとエンドグループの２グループ
に分類することができる。ＳＡ分子の一例としてはＣＨ
3 （ＣＨ2 ）17ＳＨを挙げることができ、この場合例え
ばＧａＳｉ層に対してはＳ−Ｈがヘッドグループ、ＣＨ
3 （ＣＨ2 ）17がエンドグループとなる。
ができる。たとえば金属（Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰ
ｔ）、酸化物（Ａｌ2 Ｏ3 およびＳｉＯ2 ）、半導体
（ＧａＡｓ）などをあげることができる。ホスト物質と
の結合は、ＳＡ分子の化学組成に依存する。ＳＡ分子そ
のものはヘッドグループとエンドグループの２グループ
に分類することができる。ＳＡ分子の一例としてはＣＨ
3 （ＣＨ2 ）17ＳＨを挙げることができ、この場合例え
ばＧａＳｉ層に対してはＳ−Ｈがヘッドグループ、ＣＨ
3 （ＣＨ2 ）17がエンドグループとなる。
【０００４】ヘッドグループは特定の物質に対して強い
親和性をもち（たとえばチオール基ヘッドグループなら
Ａｕに対して）、したがって、ヘッドグループは化学吸
着過程により直ちにホスト物質と結合する。ヘッドグル
ープは化学的に基板と結合しているが、おそらく吸着さ
れた分子にはいくらかの易動度が残されている。ＳＡ分
子に表面易動度があることは、走査型プローブ顕微鏡に
よる、「結晶」領域や規則的な分子配列の観測により支
持される。
親和性をもち（たとえばチオール基ヘッドグループなら
Ａｕに対して）、したがって、ヘッドグループは化学吸
着過程により直ちにホスト物質と結合する。ヘッドグル
ープは化学的に基板と結合しているが、おそらく吸着さ
れた分子にはいくらかの易動度が残されている。ＳＡ分
子に表面易動度があることは、走査型プローブ顕微鏡に
よる、「結晶」領域や規則的な分子配列の観測により支
持される。
【０００５】エンドグループはアルキルグループとテー
ルグループの２つのサブグループに分けられる。アルキ
ルまたはアルキル誘導体グループは、ＳＡ分子の主部を
なすものである。この分子主部の長さは、アルキル鎖
（ＣｎＨ２ｎ＋１）の単位数を変えることにより、容易
に調節することができる。テールグループは分子の端を
終端させるために用いられる。簡単なＳＡ分子の場合
は、メチル基（ＣＨ３）がよく使用される。ただし同じ
ＳＡ分子であっても、ホスト物質によってヘッドグルー
プとエンドグループとは異なってくる。
ルグループの２つのサブグループに分けられる。アルキ
ルまたはアルキル誘導体グループは、ＳＡ分子の主部を
なすものである。この分子主部の長さは、アルキル鎖
（ＣｎＨ２ｎ＋１）の単位数を変えることにより、容易
に調節することができる。テールグループは分子の端を
終端させるために用いられる。簡単なＳＡ分子の場合
は、メチル基（ＣＨ３）がよく使用される。ただし同じ
ＳＡ分子であっても、ホスト物質によってヘッドグルー
プとエンドグループとは異なってくる。
【０００６】ＳＡ薄膜の応用としては、パッシベーショ
ン層、リソグラフィー用のレジスト材料および将来の電
子デバイスの機能素子が予想される。電子デバイスにＳ
Ａ薄膜を適用する技術の一例としては、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ３２（１９９３）の第５８２
９頁〜５８３９頁に記載されているように、ＳＡ薄膜を
フォトレジストとして使用することが挙げられる。ＳＡ
薄膜は単分子膜といった薄いものでしかも欠陥の少ない
膜を作製できるので波長を短くして焦点深度を向上させ
ることができ、今後デバイスのパターンが微細化してい
くことから、フォトレジストとして有効なものである。
ン層、リソグラフィー用のレジスト材料および将来の電
子デバイスの機能素子が予想される。電子デバイスにＳ
Ａ薄膜を適用する技術の一例としては、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ３２（１９９３）の第５８２
９頁〜５８３９頁に記載されているように、ＳＡ薄膜を
フォトレジストとして使用することが挙げられる。ＳＡ
薄膜は単分子膜といった薄いものでしかも欠陥の少ない
膜を作製できるので波長を短くして焦点深度を向上させ
ることができ、今後デバイスのパターンが微細化してい
くことから、フォトレジストとして有効なものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところでＳＡ薄膜は既
述のようにいくつかの利点があり、電子デバイスをはじ
め種々の分野への応用が検討されているが、その適用技
術については遅れているのが現状である。例えばＳＡ薄
膜をフォトレジストに適用しても、従来の露光プロセス
に頼っているため、パターンの微細化は露光装置側に寄
与するところが多く、パターンの線幅を小さくするとい
ってもかなり限界がある。
述のようにいくつかの利点があり、電子デバイスをはじ
め種々の分野への応用が検討されているが、その適用技
術については遅れているのが現状である。例えばＳＡ薄
膜をフォトレジストに適用しても、従来の露光プロセス
に頼っているため、パターンの微細化は露光装置側に寄
与するところが多く、パターンの線幅を小さくするとい
ってもかなり限界がある。
【０００８】一方電子デバイスの高集積化が増々進み、
既存のリソグラフィー技術も含めてパターンの微細化を
達成できる技術の確立が望まれている。そして微細パタ
ーンのデバイスの開発に並行して、そうしたデバイスを
設計するにあたり、微細な例えば１〜２０ｎｍといった
ナノメータレベルのラインの電子物性を前もって明らか
にしておくことが必要である。ラインがこのように細く
なると、量子力学的現象が顕著になり、巨視的寸法から
予測した物性を直接推測することができない。従ってナ
ノメータレベルのラインを作製する技術はこうした点か
らも必要であるが、現状の技術では作製が困難である。
既存のリソグラフィー技術も含めてパターンの微細化を
達成できる技術の確立が望まれている。そして微細パタ
ーンのデバイスの開発に並行して、そうしたデバイスを
設計するにあたり、微細な例えば１〜２０ｎｍといった
ナノメータレベルのラインの電子物性を前もって明らか
にしておくことが必要である。ラインがこのように細く
なると、量子力学的現象が顕著になり、巨視的寸法から
予測した物性を直接推測することができない。従ってナ
ノメータレベルのラインを作製する技術はこうした点か
らも必要であるが、現状の技術では作製が困難である。
【０００９】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、微細なパターンを作成するこ
とのできる微細パターンの作製方法を提供することにあ
る。
ものであり、その目的は、微細なパターンを作成するこ
とのできる微細パターンの作製方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の微細パターンの
作成方法は、自己組織化分子の化学吸着性が互いに異な
り、互いに隣接する面を、非酸化雰囲気内で被処理体に
形成する第１工程と、次いで自己組織化分子が分子状態
で流動している雰囲気内に前記互いに隣接する面を置
き、これにより自己組織化分子を被処理体に化学吸着さ
せる工程と、その後前記被処理体を洗浄して当該被処理
体に付着した過剰な自己組織化分子を除去し、自己組織
化分子のパタ−ンを得る第２工程と、を含むことを特徴
とする。
作成方法は、自己組織化分子の化学吸着性が互いに異な
り、互いに隣接する面を、非酸化雰囲気内で被処理体に
形成する第１工程と、次いで自己組織化分子が分子状態
で流動している雰囲気内に前記互いに隣接する面を置
き、これにより自己組織化分子を被処理体に化学吸着さ
せる工程と、その後前記被処理体を洗浄して当該被処理
体に付着した過剰な自己組織化分子を除去し、自己組織
化分子のパタ−ンを得る第２工程と、を含むことを特徴
とする。
【００１１】ここでＳＡ分子の化学吸着性が互に異なる
とは、あるＳＡ分子については一方の面に化学吸着し、
他方の面には吸着しないということ、及び例えば２種類
のＳＡ分子の一方が一方の面にのみ、他方が他方の面に
のみ化学吸着するということを含んでいる。第１工程に
おける非酸化雰囲気とは、例えばエタノールなどの溶液
中、真空雰囲気及び不活性ガス雰囲気などが挙げられ
る。
とは、あるＳＡ分子については一方の面に化学吸着し、
他方の面には吸着しないということ、及び例えば２種類
のＳＡ分子の一方が一方の面にのみ、他方が他方の面に
のみ化学吸着するということを含んでいる。第１工程に
おける非酸化雰囲気とは、例えばエタノールなどの溶液
中、真空雰囲気及び不活性ガス雰囲気などが挙げられ
る。
【００１２】第１工程において互に隣接する面を形成す
る一例としては、例えばШ−Ｖ族の化合物の結晶に、別
のШ−Ｖ族の化合物のエピタキシャル層を形成すること
が挙げられる。Ш−Ｖ族化合物が互に異なるとは、化合
物の成分が互に異なるということであり、例えばＧａＡ
ｓ、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ、ＧａＳｂは互に異なる化合
物である。ただし例えばII−IV族化合物同士で互に異な
る化合物であってもよい。
る一例としては、例えばШ−Ｖ族の化合物の結晶に、別
のШ−Ｖ族の化合物のエピタキシャル層を形成すること
が挙げられる。Ш−Ｖ族化合物が互に異なるとは、化合
物の成分が互に異なるということであり、例えばＧａＡ
ｓ、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ、ＧａＳｂは互に異なる化合
物である。ただし例えばII−IV族化合物同士で互に異な
る化合物であってもよい。
【００１３】この場合例えばエピタキシャル層の側面及
びこれに続く前記結晶の結晶面が前記互に隣接する面に
相当する。また他の例としては、互に異なるエピタキシ
ャル層の積層体を積層方向に劈開して積層面（ＳＡ分子
の化学吸着性が互に異なる面）を露出させることが挙げ
られる。このような工程を非酸化雰囲気で行うのは、上
述の互に隣接する面の表面に酸化膜を成長させないため
である。
びこれに続く前記結晶の結晶面が前記互に隣接する面に
相当する。また他の例としては、互に異なるエピタキシ
ャル層の積層体を積層方向に劈開して積層面（ＳＡ分子
の化学吸着性が互に異なる面）を露出させることが挙げ
られる。このような工程を非酸化雰囲気で行うのは、上
述の互に隣接する面の表面に酸化膜を成長させないため
である。
【００１４】また第１工程において、ある結晶体にエピ
タキシャル層を形成する場合、単に結晶表面にエピタキ
シャル層を形成し、その積層体を劈開してもよいが、請
求項４に記載した方法を利用しても良い。即ち先ず結晶
体を切削して表面の結晶面とは異なる他の結晶面を切削
面に形成する。具体的には例えばШ−Ｖ族化合物の結晶
の（１００）結晶面にエッチングによりＶ溝を形成する
と、（１１１）結晶面が露出する。また前記化合物（０
０１）結晶面に段部を形成すると段面（切削面）に（１
００）結晶面が露出する。これら結晶体に例えば別のШ
−Ｖ族化合物のエピタキシャル層を得るために分子線エ
ピタキシ処理を行うと、切削面に選択的エピテキシャル
層が成長する。このようにエピタキシャル層が切削面に
形成され、もとの結晶面上には成長しない理由は、結晶
面の表面エネルギーが異なることに起因すると考えられ
る。なお結晶面にＶ溝を形成した場合には、Ｖ溝の底部
で優先的に行われる。
タキシャル層を形成する場合、単に結晶表面にエピタキ
シャル層を形成し、その積層体を劈開してもよいが、請
求項４に記載した方法を利用しても良い。即ち先ず結晶
体を切削して表面の結晶面とは異なる他の結晶面を切削
面に形成する。具体的には例えばШ−Ｖ族化合物の結晶
の（１００）結晶面にエッチングによりＶ溝を形成する
と、（１１１）結晶面が露出する。また前記化合物（０
０１）結晶面に段部を形成すると段面（切削面）に（１
００）結晶面が露出する。これら結晶体に例えば別のШ
−Ｖ族化合物のエピタキシャル層を得るために分子線エ
ピタキシ処理を行うと、切削面に選択的エピテキシャル
層が成長する。このようにエピタキシャル層が切削面に
形成され、もとの結晶面上には成長しない理由は、結晶
面の表面エネルギーが異なることに起因すると考えられ
る。なお結晶面にＶ溝を形成した場合には、Ｖ溝の底部
で優先的に行われる。
【００１５】こうして被処理体にＳＡ分子の化学吸着性
の互に異なる面を形成し、例えばこれら面の一方の面に
あるＳＡ分子を化学吸着させることによりＳＡ分子群の
パターンが形成される。このパターンの線幅は例えばエ
ピタキシャル層の厚さに対応し、エピタキシャル層の厚
さは例えば分子線エピタキシャル技術により１原子層レ
ベルまで制御できるので、結局パターン線幅を１原子層
レベルの大きさまで正確に制御できることになる。
の互に異なる面を形成し、例えばこれら面の一方の面に
あるＳＡ分子を化学吸着させることによりＳＡ分子群の
パターンが形成される。このパターンの線幅は例えばエ
ピタキシャル層の厚さに対応し、エピタキシャル層の厚
さは例えば分子線エピタキシャル技術により１原子層レ
ベルまで制御できるので、結局パターン線幅を１原子層
レベルの大きさまで正確に制御できることになる。
【００１６】ＳＡ分子を被処理体に吸着させる工程は、
本発明の第２工程に相当するが、この工程においてＳＡ
分子が分子状態で流動している雰囲気とは、例えばＳＡ
分子群よりなる固体を溶かした溶液中やＳＡ分子が存在
する気体例えばＳＡ分子群の溶液の蒸気などが相当す
る。更に第３工程において被処理体を洗浄する方法とし
ては、被処理体をエタノール溶液で洗浄し、過剰なＳＡ
分子を洗浄する方法などが挙げられる。
本発明の第２工程に相当するが、この工程においてＳＡ
分子が分子状態で流動している雰囲気とは、例えばＳＡ
分子群よりなる固体を溶かした溶液中やＳＡ分子が存在
する気体例えばＳＡ分子群の溶液の蒸気などが相当す
る。更に第３工程において被処理体を洗浄する方法とし
ては、被処理体をエタノール溶液で洗浄し、過剰なＳＡ
分子を洗浄する方法などが挙げられる。
【００１７】
（実施の形態１）先ず被処理体として、例えばШ−Ｖ族
化合物あるいはII−IV族化合物であって、互に異なる化
合物の積層体を形成する。この積層体は、例えばＧａＡ
ｓよりなる第１の層とＡｌx Ｇａ1-x Ａｓよりなる第２
の層とを交互に積層して構成され、例えば分子線エピタ
キシ技術（ＭＢＥ）を用いて表面が（１００）の結晶面
であるＧａＡｓ基板上にエピタキシャル層を形成してい
くことによって作製される。積層体としては、ＩｎＡｓ
よりなる第１の層とＩｎＰあるいはＧａＰよりなる第２
の層とを積層したものであってもよいが、ここに例示し
たものに限られない。
化合物あるいはII−IV族化合物であって、互に異なる化
合物の積層体を形成する。この積層体は、例えばＧａＡ
ｓよりなる第１の層とＡｌx Ｇａ1-x Ａｓよりなる第２
の層とを交互に積層して構成され、例えば分子線エピタ
キシ技術（ＭＢＥ）を用いて表面が（１００）の結晶面
であるＧａＡｓ基板上にエピタキシャル層を形成してい
くことによって作製される。積層体としては、ＩｎＡｓ
よりなる第１の層とＩｎＰあるいはＧａＰよりなる第２
の層とを積層したものであってもよいが、ここに例示し
たものに限られない。
【００１８】そして前記積層体（被処理体）をＳＡ分子
を含む有機溶媒の中でその場で劈開する。劈開する目的
は、積層体の積層面を露出させ、ＳＡ分子が化学吸着す
る前に酸化物が形成されないようにすることである。Ｓ
Ａ分子はヘッドグループにより特定の結晶構造に吸着さ
れる。例えばＧａＡｓを積層体として用いる場合、ＳＡ
分子としてはオクタデカンチオール（以下「ＯＤＴ」と
いう）または同様な誘導体がＳＡＭ分子として用いられ
る。
を含む有機溶媒の中でその場で劈開する。劈開する目的
は、積層体の積層面を露出させ、ＳＡ分子が化学吸着す
る前に酸化物が形成されないようにすることである。Ｓ
Ａ分子はヘッドグループにより特定の結晶構造に吸着さ
れる。例えばＧａＡｓを積層体として用いる場合、ＳＡ
分子としてはオクタデカンチオール（以下「ＯＤＴ」と
いう）または同様な誘導体がＳＡＭ分子として用いられ
る。
【００１９】図１は、上述のように表面が（１００）の
結晶面であるＧａＡｓ基板上にＧａＡｓよりなる第１の
層１１とＡｌx Ｇ(1-x) Ａｓ（ｘ＝０．１〜１．０）よ
りなる第２の層１２とを交互に積層した積層体１（これ
は量子井戸ヘテロ構造である）を、容器２内の溶液中２
１にて劈開している様子を示す図である。溶液２１は、
ＳＡ分子であるＯＤＴを濃度１ｍＭ（ミリモル／リット
ル）となるようにエタノール溶液に溶かしたものであ
る。この実施の形態では、前記積層体１を溶液２１中に
て劈開し、これにより（１１０）面を露出させ、数時間
そのまま浸漬して劈開した面にＯＤＴ分子を化学吸着さ
せる。
結晶面であるＧａＡｓ基板上にＧａＡｓよりなる第１の
層１１とＡｌx Ｇ(1-x) Ａｓ（ｘ＝０．１〜１．０）よ
りなる第２の層１２とを交互に積層した積層体１（これ
は量子井戸ヘテロ構造である）を、容器２内の溶液中２
１にて劈開している様子を示す図である。溶液２１は、
ＳＡ分子であるＯＤＴを濃度１ｍＭ（ミリモル／リット
ル）となるようにエタノール溶液に溶かしたものであ
る。この実施の形態では、前記積層体１を溶液２１中に
て劈開し、これにより（１１０）面を露出させ、数時間
そのまま浸漬して劈開した面にＯＤＴ分子を化学吸着さ
せる。
【００２０】積層体１の劈開は、積層体１の表面に例え
ば２ヶ所にマークを付しておき、そのマークを結ぶライ
ンに沿ってカッターで切断することにより行われる。Ｏ
ＤＴとしては粉体状のものを用いてもよいし、液晶状の
ものを用いてもよい。ＯＤＴを吸着するときの溶液の温
度は室温でもよいし加熱してもよい。溶媒はエタノール
溶液以外の有機溶媒を用いてもよいし、純水であっても
よい。そして劈開した面に酸化物が成長してＳＡ層の形
成を妨げるのを避けるために溶液を脱気することが望ま
しい。
ば２ヶ所にマークを付しておき、そのマークを結ぶライ
ンに沿ってカッターで切断することにより行われる。Ｏ
ＤＴとしては粉体状のものを用いてもよいし、液晶状の
ものを用いてもよい。ＯＤＴを吸着するときの溶液の温
度は室温でもよいし加熱してもよい。溶媒はエタノール
溶液以外の有機溶媒を用いてもよいし、純水であっても
よい。そして劈開した面に酸化物が成長してＳＡ層の形
成を妨げるのを避けるために溶液を脱気することが望ま
しい。
【００２１】積層体１を前記溶液中に例えば数時間浸漬
した後、積層体１を溶液中から取り出し、純エタノール
で洗浄して、表面に付着した過剰なＯＤＴ分子を除去す
る。この例では図２に示すように、劈開した面において
ＯＤＴ分子はＧａＡｓ層（第１の層１１）の１１０面に
のみ吸着した。従って第１の層１１の厚さに対応した線
幅のパターン（ライン）がＯＤＴ分子により得られ、ラ
インの間隔はＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（第２の層１２）の
厚さに対応することになる。このようにＯＤＴ分子が第
２の層１２に吸着しない理由は、第２の層１２の表面に
ＯＤＴ分子が吸着される前に、溶液中に微量に存在する
酸素が先に吸着されるからであるが、結果的にはＯＤＴ
分子が第１の層１１に選択的に吸着されることになる。
した後、積層体１を溶液中から取り出し、純エタノール
で洗浄して、表面に付着した過剰なＯＤＴ分子を除去す
る。この例では図２に示すように、劈開した面において
ＯＤＴ分子はＧａＡｓ層（第１の層１１）の１１０面に
のみ吸着した。従って第１の層１１の厚さに対応した線
幅のパターン（ライン）がＯＤＴ分子により得られ、ラ
インの間隔はＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ層（第２の層１２）の
厚さに対応することになる。このようにＯＤＴ分子が第
２の層１２に吸着しない理由は、第２の層１２の表面に
ＯＤＴ分子が吸着される前に、溶液中に微量に存在する
酸素が先に吸着されるからであるが、結果的にはＯＤＴ
分子が第１の層１１に選択的に吸着されることになる。
【００２２】図３はＯＤＴ分子の吸着の様子を示す図で
あり、ＯＤＴ分子のヘッドグループである、−Ｓ−Ｈの
Ｈが外れてＡｓに結合する。また第１の層１１をＩｎＡ
ｓ層とし、第２の層ＩｎＰ層あるいはＧａＰ層として同
様の実験を行ったが、ＯＤＴ分子は、ＩｎＡｓ層には吸
着されるが、ＩｎＰ層あるいはＧａＰ層には吸着されな
かった。
あり、ＯＤＴ分子のヘッドグループである、−Ｓ−Ｈの
Ｈが外れてＡｓに結合する。また第１の層１１をＩｎＡ
ｓ層とし、第２の層ＩｎＰ層あるいはＧａＰ層として同
様の実験を行ったが、ＯＤＴ分子は、ＩｎＡｓ層には吸
着されるが、ＩｎＰ層あるいはＧａＰ層には吸着されな
かった。
【００２３】このような実施の形態によれば、ＯＤＴ分
子により形成されるラインの幅はエピタキシャル層の厚
さに対応し、エピタキシャル層の厚さは１分子層レベル
まで正確に制御できるので、結局任意の幅例えば０．０
０１μｍ〜１μｍの線幅のラインを高精度に作製でき、
例えば１分子層レベルの幅ラインも作製できる。また吸
着させたい分子の基板材料への自己選択吸着現象を利用
しているので、作製が容易である。なおこの方法では原
理的には１原子層レベルの線幅のラインを得ることがで
きるが、ラインの直線性を良くするためには、エピタキ
シャル層を３分子以上の配列構造とすることが望まし
い。本発明者は、ＧａＡｓ／Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ
の積層体を、１ｍＭのＯＤＴエタノール溶液中で劈開
し、純エタノールで洗浄した表面を、原子力顕微鏡及び
摩擦力顕微鏡にて同時に観察したところ、約１．２ｎｍ
高さを有するＧａＡｓの層厚に対応した線が５本観察さ
れた。図４は摩擦力顕微鏡像を示す説明図である。これ
らの線表面は他の基板面とは摩擦力が異なり、確かにＯ
ＤＴの分子が１層並んだナノメータの線幅を持つワイヤ
ー（ライン）が形成されていることが分かる。
子により形成されるラインの幅はエピタキシャル層の厚
さに対応し、エピタキシャル層の厚さは１分子層レベル
まで正確に制御できるので、結局任意の幅例えば０．０
０１μｍ〜１μｍの線幅のラインを高精度に作製でき、
例えば１分子層レベルの幅ラインも作製できる。また吸
着させたい分子の基板材料への自己選択吸着現象を利用
しているので、作製が容易である。なおこの方法では原
理的には１原子層レベルの線幅のラインを得ることがで
きるが、ラインの直線性を良くするためには、エピタキ
シャル層を３分子以上の配列構造とすることが望まし
い。本発明者は、ＧａＡｓ／Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ
の積層体を、１ｍＭのＯＤＴエタノール溶液中で劈開
し、純エタノールで洗浄した表面を、原子力顕微鏡及び
摩擦力顕微鏡にて同時に観察したところ、約１．２ｎｍ
高さを有するＧａＡｓの層厚に対応した線が５本観察さ
れた。図４は摩擦力顕微鏡像を示す説明図である。これ
らの線表面は他の基板面とは摩擦力が異なり、確かにＯ
ＤＴの分子が１層並んだナノメータの線幅を持つワイヤ
ー（ライン）が形成されていることが分かる。
【００２４】こうしてナノメータオーダの線幅をもつラ
インを得た後、これらラインについて容易に電気特性を
調べることができる。例えば図５に示すように被処理体
におけるライン４１が形成された面に例えば金よりなる
金属コンタクトパッド４Ａ、４Ｂを蒸着させる。金属蒸
着は、必要でない個所をマスクして抵抗加熱や電子ビー
ム加熱による真空蒸着法により行うことができる。そし
てパッド間に直流電圧や交流電圧、高周波パルス電圧な
どを印加することにより電圧−電流特性や高周波特性な
どを調べることができる。このようにナノメータオーダ
のラインの電気的特性を調べておくことは、将来超微細
パターンの電子デバイスを設計する上で非常に有効であ
る。更にまた上述のラインが形成された積層体をスライ
スし、そのスライス体を基板に貼着して将来のデバイス
の中間工程体として用いることもできる （実施の形態２）ＳＡ分子の異なる複数の溶液を用意
し、−の溶液中で既述のような積層体を劈開してＳＡ分
子を吸着させ、当該積層体を洗浄後に別の溶液中に浸漬
して他のＳＡ分子を吸着させ、こうしたプロセスを順次
行うことにより、互に異なるＳＡ薄膜のラインを形成す
ることができる。
インを得た後、これらラインについて容易に電気特性を
調べることができる。例えば図５に示すように被処理体
におけるライン４１が形成された面に例えば金よりなる
金属コンタクトパッド４Ａ、４Ｂを蒸着させる。金属蒸
着は、必要でない個所をマスクして抵抗加熱や電子ビー
ム加熱による真空蒸着法により行うことができる。そし
てパッド間に直流電圧や交流電圧、高周波パルス電圧な
どを印加することにより電圧−電流特性や高周波特性な
どを調べることができる。このようにナノメータオーダ
のラインの電気的特性を調べておくことは、将来超微細
パターンの電子デバイスを設計する上で非常に有効であ
る。更にまた上述のラインが形成された積層体をスライ
スし、そのスライス体を基板に貼着して将来のデバイス
の中間工程体として用いることもできる （実施の形態２）ＳＡ分子の異なる複数の溶液を用意
し、−の溶液中で既述のような積層体を劈開してＳＡ分
子を吸着させ、当該積層体を洗浄後に別の溶液中に浸漬
して他のＳＡ分子を吸着させ、こうしたプロセスを順次
行うことにより、互に異なるＳＡ薄膜のラインを形成す
ることができる。
【００２５】例えば実施の形態１と同じ方法で、ＧａＡ
ｓ層にのみＳＡＭ分子のラインを形成した後、今度は１
ｍＭのステアリン酸の誘導体であるＳＨ（ＣＨ2 ）15Ｃ
ＯＯＨ分子を含む１ｍＭのエタノール溶液に浸漬する。
これによって図６に示すように今まで化学吸着していな
かったＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ｘ＝０．１〜１．０）層に
ＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ分子を付着させることができ
る。
ｓ層にのみＳＡＭ分子のラインを形成した後、今度は１
ｍＭのステアリン酸の誘導体であるＳＨ（ＣＨ2 ）15Ｃ
ＯＯＨ分子を含む１ｍＭのエタノール溶液に浸漬する。
これによって図６に示すように今まで化学吸着していな
かったＡｌx Ｇａ1-x Ａｓ（ｘ＝０．１〜１．０）層に
ＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ分子を付着させることができ
る。
【００２６】ＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨがＡｌx Ｇａ
(1-x) Ａｓ層に吸着するメカニズムは、ＣＯＯＨがヘッ
ドグループとして作用しＡｌと結合するからである。Ｓ
Ｈ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨはＧａＡｓに対してはＳ−Ｈが
ヘッドグループとして作用し、Ａｓに吸着されるが、こ
の例ではＧａＡｓ層（第１の層１１）の上に既にＯＤＴ
３分子が吸着されているので、結果としてＳＨ（Ｃ
Ｈ2 ）15ＣＯＯＨ５は、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層（第２
の層１２）のみに吸着されることになる。
(1-x) Ａｓ層に吸着するメカニズムは、ＣＯＯＨがヘッ
ドグループとして作用しＡｌと結合するからである。Ｓ
Ｈ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨはＧａＡｓに対してはＳ−Ｈが
ヘッドグループとして作用し、Ａｓに吸着されるが、こ
の例ではＧａＡｓ層（第１の層１１）の上に既にＯＤＴ
３分子が吸着されているので、結果としてＳＨ（Ｃ
Ｈ2 ）15ＣＯＯＨ５は、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層（第２
の層１２）のみに吸着されることになる。
【００２７】このように異なるＳＡ分子膜のバンドを作
ると、ＳＡ分子によってエッチング速度が変わるような
レジストが得られる。このことはあるパターン部分につ
いてのみエッチングを行い、他のパターン部分はエッチ
ングを行わないといったプロセスを行うときに、エッチ
ングマスクとして用いることができる。更にまた異なる
ラインの並列群（図６に示すラインの並び）においてラ
イン群の一端のラインから他端のライン間の電子輸送特
性（ライン群の線幅方向の電子輸送特性）を体系的に調
べることができる利点がある。このような測定は、ライ
ン群の両側に金属コンタクトパッドを形成しておくこと
により行うことができる。 （実施の形態３）実施の形態１と同様の積層体を用い、
ＯＤＴの代りにＣＯＯＨ誘導体グループを持つ分子例え
ばＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ（ステアリン酸誘導体）を
１ｍＭ含むエタノール溶液中で劈開した。劈開面におい
ては第１の層１１（ＧａＡｓ層）及び第２の層に（Ａｌ
x Ｇａ(1-x) Ａｓ層）全面にＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ
分子が吸着した。ただし既述のようにＳＨ（ＣＨ2 ）15
ＣＯＯＨ分子はＧａＡｓ層に吸着するときにはＳ−Ｈが
ヘッドグループとなり、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層に吸着
するときにはＣＯＯＨがヘッドグループとなっている。
従ってエンドグループの配列についてはＧａＡｓ層に吸
着しているＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨについてのみＣＯ
ＯＨとなる。そこでＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨが吸着し
た積層体を１ＮのＡｇＮＯ3 溶液中に浸漬したところ、
ＣＯＯＨのＨがＡｇに置換し、ＧａＡｓ層に対応してい
る個所だけＡｇのラインが生成された。
ると、ＳＡ分子によってエッチング速度が変わるような
レジストが得られる。このことはあるパターン部分につ
いてのみエッチングを行い、他のパターン部分はエッチ
ングを行わないといったプロセスを行うときに、エッチ
ングマスクとして用いることができる。更にまた異なる
ラインの並列群（図６に示すラインの並び）においてラ
イン群の一端のラインから他端のライン間の電子輸送特
性（ライン群の線幅方向の電子輸送特性）を体系的に調
べることができる利点がある。このような測定は、ライ
ン群の両側に金属コンタクトパッドを形成しておくこと
により行うことができる。 （実施の形態３）実施の形態１と同様の積層体を用い、
ＯＤＴの代りにＣＯＯＨ誘導体グループを持つ分子例え
ばＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ（ステアリン酸誘導体）を
１ｍＭ含むエタノール溶液中で劈開した。劈開面におい
ては第１の層１１（ＧａＡｓ層）及び第２の層に（Ａｌ
x Ｇａ(1-x) Ａｓ層）全面にＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ
分子が吸着した。ただし既述のようにＳＨ（ＣＨ2 ）15
ＣＯＯＨ分子はＧａＡｓ層に吸着するときにはＳ−Ｈが
ヘッドグループとなり、Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層に吸着
するときにはＣＯＯＨがヘッドグループとなっている。
従ってエンドグループの配列についてはＧａＡｓ層に吸
着しているＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨについてのみＣＯ
ＯＨとなる。そこでＳＨ（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨが吸着し
た積層体を１ＮのＡｇＮＯ3 溶液中に浸漬したところ、
ＣＯＯＨのＨがＡｇに置換し、ＧａＡｓ層に対応してい
る個所だけＡｇのラインが生成された。
【００２８】このＡｇのラインは、物理的にはＡｇ原子
同士が接触していないが、電子が動ける状態にあり、こ
のため導電性を有している。ただしＡｇの代りに他の金
属原子を置換してもよく、この手法によればＧａＡｓ層
の厚さに対応した金属ラインを作製でき、例えばデバイ
スの配線として利用できる。図７はＧａＡｓ層にＳＨ
（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ分子５を吸着させてＣＯＯＨのＨ
を金属Ｍの原子６で置換した様子を示す図である。
同士が接触していないが、電子が動ける状態にあり、こ
のため導電性を有している。ただしＡｇの代りに他の金
属原子を置換してもよく、この手法によればＧａＡｓ層
の厚さに対応した金属ラインを作製でき、例えばデバイ
スの配線として利用できる。図７はＧａＡｓ層にＳＨ
（ＣＨ2 ）15ＣＯＯＨ分子５を吸着させてＣＯＯＨのＨ
を金属Ｍの原子６で置換した様子を示す図である。
【００２９】なお本発明では、ＯＤＴ分子やＳＨ（ＣＨ
2 ）15ＣＯＯＨ分子を基板に吸着させた後、熱、光、あ
るいは電子処理を行うことにより、ポリマー化して自己
組織化分子同士で架橋リンクを形成し、網目状の分子ワ
イヤを作製するようにしてもよい。 （実施の形態４）ナノメータオーダの表面パターンは例
えばШ−Ｖ族化合物の（１００）結晶面にも作製するこ
とができる。この方法について述べると、図８に示すよ
うに例えばＧａＡｓ基板６の（１００）結晶面に線状の
傷６１を付けておき、この基板６に対して真空処理室内
にてプラズマエッチングを行うと、傷６１を付けた部分
がエッチングされ、図８（ｂ）に示すように（１１１）
結晶面が露出するＶ溝６２が自然に形成される。
2 ）15ＣＯＯＨ分子を基板に吸着させた後、熱、光、あ
るいは電子処理を行うことにより、ポリマー化して自己
組織化分子同士で架橋リンクを形成し、網目状の分子ワ
イヤを作製するようにしてもよい。 （実施の形態４）ナノメータオーダの表面パターンは例
えばШ−Ｖ族化合物の（１００）結晶面にも作製するこ
とができる。この方法について述べると、図８に示すよ
うに例えばＧａＡｓ基板６の（１００）結晶面に線状の
傷６１を付けておき、この基板６に対して真空処理室内
にてプラズマエッチングを行うと、傷６１を付けた部分
がエッチングされ、図８（ｂ）に示すように（１１１）
結晶面が露出するＶ溝６２が自然に形成される。
【００３０】この場合ＧａＡｓの（１００）面方向のエ
ッチング速度は遅いので、マスクは不要であるが、マス
クを用いてもよい。続いて基板に対し、別のШ−Ｖ族化
合物のエピタキシャル再成長プロセスを行う。別のШ−
Ｖ族化合物としては、例えばＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓを用
いることができ、エピタキシャル再成長は図８（ｃ）に
示すように優先的にＶ溝６２の底部で行われる。図中６
３は再成長部分である。
ッチング速度は遅いので、マスクは不要であるが、マス
クを用いてもよい。続いて基板に対し、別のШ−Ｖ族化
合物のエピタキシャル再成長プロセスを行う。別のШ−
Ｖ族化合物としては、例えばＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓを用
いることができ、エピタキシャル再成長は図８（ｃ）に
示すように優先的にＶ溝６２の底部で行われる。図中６
３は再成長部分である。
【００３１】その後基板６を例えばステアリン酸誘導体
分子の分子流動雰囲気に置くことにより図８（ｄ）に示
すようにステアリン酸誘導体分子６４がＡｌx Ｇａ
(1-x) Ａｓのエピタキシャル再成長部分に選択的に付着
する。従ってエピタキシャル再成長部分の線幅は、例え
ば分子線エピタキシャル技術の処理時間をコントロール
することで調整できるので、例えばステアリン酸誘導体
分子よりなるナノメータオーダのラインを作製すること
ができる。
分子の分子流動雰囲気に置くことにより図８（ｄ）に示
すようにステアリン酸誘導体分子６４がＡｌx Ｇａ
(1-x) Ａｓのエピタキシャル再成長部分に選択的に付着
する。従ってエピタキシャル再成長部分の線幅は、例え
ば分子線エピタキシャル技術の処理時間をコントロール
することで調整できるので、例えばステアリン酸誘導体
分子よりなるナノメータオーダのラインを作製すること
ができる。
【００３２】このような一連のプロセスについては、例
えば一の真空処理室内で基板６に対してプラズマエッチ
ングを行い、次いで搬送手段により真空雰囲気を破らず
に別の真空処理室に搬送してエピタキシャル再成長処理
を行い、更にロードロック室を介して例えばＮ2 ガス雰
囲気の処理室に送り、この処理室内に設けられたＯＤＴ
エタノール溶液槽内に結晶６を浸漬してステアリン酸誘
導体の吸着処理を行うといった方法を採用できる。なお
プラズマエッチングとエピタキシャル再成長処理とは共
通の真空処理室で行ってもよいし、基板６のエッチング
工程は、エッチング溶液に浸漬することにより行っても
よい。 （実施の形態５）先ず例えば分子線エピタキシャル技術
により図９（ａ）に示すようにＧａＡｓ化合物のエピタ
キシャル層である第１の層（ＧａＡｓ層）８１の間にＡ
ｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ化合物のエピタキシャル層である第
２の層（Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層）８２を挟んでなる積
層体８を形成する。次いで実施の形態４で述べたと同様
にして第１の層８１をエッチングし、第２の層８２を露
出させる（図９（ｂ））。
えば一の真空処理室内で基板６に対してプラズマエッチ
ングを行い、次いで搬送手段により真空雰囲気を破らず
に別の真空処理室に搬送してエピタキシャル再成長処理
を行い、更にロードロック室を介して例えばＮ2 ガス雰
囲気の処理室に送り、この処理室内に設けられたＯＤＴ
エタノール溶液槽内に結晶６を浸漬してステアリン酸誘
導体の吸着処理を行うといった方法を採用できる。なお
プラズマエッチングとエピタキシャル再成長処理とは共
通の真空処理室で行ってもよいし、基板６のエッチング
工程は、エッチング溶液に浸漬することにより行っても
よい。 （実施の形態５）先ず例えば分子線エピタキシャル技術
により図９（ａ）に示すようにＧａＡｓ化合物のエピタ
キシャル層である第１の層（ＧａＡｓ層）８１の間にＡ
ｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ化合物のエピタキシャル層である第
２の層（Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層）８２を挟んでなる積
層体８を形成する。次いで実施の形態４で述べたと同様
にして第１の層８１をエッチングし、第２の層８２を露
出させる（図９（ｂ））。
【００３３】その後この積層体８を例えば１ｍＭ（ミリ
モル／リットル）のステアリン酸誘導体を含むエタノー
ル溶液中に所定時間浸漬し、これにより露出した第２の
層８２にステアリン酸誘導体分子が選択的に化学吸着
し、以って図９（ｃ）に示すようにステアリン酸誘導体
分子８３よりなるラインが形成される。第２の層８２の
露出幅（線幅）は例えばプラズマエッチングの時間や印
加電力などのプロセス条件をコントロールすることによ
り調整できるので、ステアリン酸誘導体分子８３のライ
ンの線幅を調整することができる。 （実施の形態６）先ずШ−Ｖ族化合物例えばＧａＳｂ化
合物よりなる基板９を用い、その（００１）基板面を削
って図１０（ａ）の示すように階段状の構造（オフ基
板）を得る。次いでこの基板９に別のШ−Ｖ族化合物例
えばＧａＡｓ化合物のエピタキシャル層を成長させよう
とすると、図１０（ｂ）に示すように段面９１から優先
的にＧａＡｓ層９２のエピタキシャル成長が行われる。
その理由は段面９１は（１００）基板面であり、表面９
１と表面エネルギーが異なるためである。ただし段面９
１の高さは、表面エネルギーの差を大きくするために１
原子層よりも大きくすることが好ましい。その後この基
板９を例えば１ｍＭのステアリン酸誘導体を含むエタノ
ール溶液に浸漬して図１０（ｃ）に示すようにＧａＡｓ
層９２の（１１０）表面にステアリン酸誘導体分子９３
を吸着させる。
モル／リットル）のステアリン酸誘導体を含むエタノー
ル溶液中に所定時間浸漬し、これにより露出した第２の
層８２にステアリン酸誘導体分子が選択的に化学吸着
し、以って図９（ｃ）に示すようにステアリン酸誘導体
分子８３よりなるラインが形成される。第２の層８２の
露出幅（線幅）は例えばプラズマエッチングの時間や印
加電力などのプロセス条件をコントロールすることによ
り調整できるので、ステアリン酸誘導体分子８３のライ
ンの線幅を調整することができる。 （実施の形態６）先ずШ−Ｖ族化合物例えばＧａＳｂ化
合物よりなる基板９を用い、その（００１）基板面を削
って図１０（ａ）の示すように階段状の構造（オフ基
板）を得る。次いでこの基板９に別のШ−Ｖ族化合物例
えばＧａＡｓ化合物のエピタキシャル層を成長させよう
とすると、図１０（ｂ）に示すように段面９１から優先
的にＧａＡｓ層９２のエピタキシャル成長が行われる。
その理由は段面９１は（１００）基板面であり、表面９
１と表面エネルギーが異なるためである。ただし段面９
１の高さは、表面エネルギーの差を大きくするために１
原子層よりも大きくすることが好ましい。その後この基
板９を例えば１ｍＭのステアリン酸誘導体を含むエタノ
ール溶液に浸漬して図１０（ｃ）に示すようにＧａＡｓ
層９２の（１１０）表面にステアリン酸誘導体分子９３
を吸着させる。
【００３４】なお基板として化合物半導体を用いる場
合、ＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓ層を成長させてもよい
し、ＧａＡｓ基板上にＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層を成長
（この場合ＳＡ分子としてはＣＯＯＨ誘導体グループを
有する分子が使われる）させてもよい。またエピタキシ
ャル成長を行う方法は、分子線エピタキシャル技術に限
らず例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法を用いてもよい。そして被処理体にＳＡ分子
を吸着させる方法は、例えばステアリン酸誘導体やステ
アリン酸などの蒸気雰囲気に被処理体を置くようにして
もよい。
合、ＩｎＰ基板上にＧａＩｎＡｓ層を成長させてもよい
し、ＧａＡｓ基板上にＡｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層を成長
（この場合ＳＡ分子としてはＣＯＯＨ誘導体グループを
有する分子が使われる）させてもよい。またエピタキシ
ャル成長を行う方法は、分子線エピタキシャル技術に限
らず例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法を用いてもよい。そして被処理体にＳＡ分子
を吸着させる方法は、例えばステアリン酸誘導体やステ
アリン酸などの蒸気雰囲気に被処理体を置くようにして
もよい。
【００３５】以上において本発明方法で得られたライン
は、既述のようにラインの電気的特性の測定の実現化、
デバイスそのものへの応用、例えばチャネルとしての使
用、エッチマスクとしての利用の他、パターン領域の不
働態層としても利用できる。
は、既述のようにラインの電気的特性の測定の実現化、
デバイスそのものへの応用、例えばチャネルとしての使
用、エッチマスクとしての利用の他、パターン領域の不
働態層としても利用できる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によればＳＡ分子を用いて任意の
パターン例えばナノメータオーダのラインを作製するこ
とができ、例えばこのラインの電気的特性を計測するこ
とが可能となり、将来の超微細パターンの電子デバイス
の設計に役立つなど有効な方法である。
パターン例えばナノメータオーダのラインを作製するこ
とができ、例えばこのラインの電気的特性を計測するこ
とが可能となり、将来の超微細パターンの電子デバイス
の設計に役立つなど有効な方法である。
【図１】本発明の実施の形態１においてエピタキシャル
層の積層体を溶液中で劈開している様子を示す説明図で
ある。
層の積層体を溶液中で劈開している様子を示す説明図で
ある。
【図２】エピタキシャル層の劈開面にオクタデカンチオ
ール分子が選択的に吸着してパターンが形成された様子
を示す模式図である。
ール分子が選択的に吸着してパターンが形成された様子
を示す模式図である。
【図３】オクタデカンチオール分子がＧａＡｓ層に結合
される様子を示す模式図である。
される様子を示す模式図である。
【図４】実施の形態１で作製した後の半導体超格子構造
劈開面の摩擦力顕微鏡像を示す説明図である。
劈開面の摩擦力顕微鏡像を示す説明図である。
【図５】実施の形態１で作製したラインの両端に電極を
蒸着した表面を示す模式図である。
蒸着した表面を示す模式図である。
【図６】実施の形態３で得られた混合膜を示す概略図で
ある。
ある。
【図７】ステアリン酸誘導体を用いてラインを形成した
後、Ｈイオンと金属イオンとを置換した後の模式図であ
る。
後、Ｈイオンと金属イオンとを置換した後の模式図であ
る。
【図８】基板表面を選択的にエッチングし、得られたＶ
溝を利用して自己組織化分子を吸着させてラインを形成
する様子を示す工程図である。
溝を利用して自己組織化分子を吸着させてラインを形成
する様子を示す工程図である。
【図９】基板表面を選択的にエッチングし、露出した面
に自己組織化分子を吸着させてラインを形成する様子を
示す工程図である。
に自己組織化分子を吸着させてラインを形成する様子を
示す工程図である。
【図１０】基板表面に段部を形成し、この段部を利用し
て自己組織化分子を吸着させてラインを形成する様子を
示す工程図である。
て自己組織化分子を吸着させてラインを形成する様子を
示す工程図である。
１ 被処理体であるエピタキシャル層の積層体 １１ ＧａＡｓよりなる第１の層 １２ Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓよりなる第２の層 ２ 容器 ２１ オクタデカンチオールを溶解したエタノール溶
液 ３ オクタデカンチオール分子 ４Ａ、４Ｂ 電極 ５ ステアリン酸誘導体分子 ６ 金属原子 ７ ＧａＡｓ基板 ７２ Ｖ溝 ７３ Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層 ７４ ステアリン酸誘導体分子 ８ 積層体 ８１ ＧａＡｓ層 ８２ Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層 ８３ ステアリン酸誘導体分子 ９ ＧａＳｂ基板 ９１ 段面 ９２ ＧａＡｓ層 ９３ オクタデカンチオール分子
液 ３ オクタデカンチオール分子 ４Ａ、４Ｂ 電極 ５ ステアリン酸誘導体分子 ６ 金属原子 ７ ＧａＡｓ基板 ７２ Ｖ溝 ７３ Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層 ７４ ステアリン酸誘導体分子 ８ 積層体 ８１ ＧａＡｓ層 ８２ Ａｌx Ｇａ(1-x) Ａｓ層 ８３ ステアリン酸誘導体分子 ９ ＧａＳｂ基板 ９１ 段面 ９２ ＧａＡｓ層 ９３ オクタデカンチオール分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｍ (71)出願人 594182580 技術研究組合オングストロームテクノロジ 研究機構 東京都千代田区東神田２丁目５番12号 龍 角散ビル８階 (74)上記３名の代理人 弁理士 井上 俊夫 （外１名 ） (72)発明者 徳本 洋志 茨城県つくば市東１丁目１番４ 工業技術 院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 ラリ−．エイ．ナガハラ 茨城県つくば市東１丁目１番４ 工業技術 院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 大野 公隆 茨城県つくば市東１丁目１番４ 工業技術 院 産業技術融合領域研究所内 (72)発明者 果 尚志 茨城県つくば市東１丁目１番４ 工業技術 院 産業技術融合領域研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】 自己組織化分子の化学吸着性が互いに異
なり、互いに隣接する面を、非酸化雰囲気内で被処理体
に形成する第１工程と、 次いで自己組織化分子が分子状態で流動している雰囲気
内に前記互いに隣接する面を置き、これにより自己組織
化分子を被処理体に化学吸着させる第２工程と、 その後前記被処理体を洗浄して当該被処理体に付着した
過剰な自己組織化分子を除去し、自己組織化分子のパタ
−ンを得る第３工程と、 を含むことを特徴とする微細パタ−ンの作製方法。 - 【請求項２】 互いに異なる結晶体の互いに隣接する面
を、非酸化雰囲気内で被処理体に形成する第１工程と、 次いで自己組織化分子が分子状態で流動している雰囲気
内に前記被処理体を置く第２工程と、 その後前記被処理体を洗浄して当該被処理体に付着した
過剰な自己組織化分子を除去し、自己組織化分子のパタ
−ンを得る３工程と、 を含むことを特徴とする微細パタ−ンの作製方法。 - 【請求項３】 互いに異なる結晶体は、エピタキシャル
成長により得たものであることを特徴とする請求項２記
載の微細パタ−ンの作製方法。 - 【請求項４】 被処理体は、自己組織化分子の化学吸着
性が互いに異なる層の積層体であり、第１の工程は、前
記積層体を非酸化雰囲気内で壁開する工程であることを
特徴とする請求項１、２または３記載の微細なパタ−ン
の作製方法。 - 【請求項５】 第１工程は、被処理体である結晶体を切
削して表面の結晶面とは異なる他の結晶面を切削面に形
成する工程と、前記他の結晶面に当該結晶体と異なる成
分のエピタキシャル層を成長させる工程と、を含むこと
を特徴とする請求項２記載の微細パタ−ンの作製方法。 - 【請求項６】 第２工程で用いる自己組織化分子は、複
数種類であり、互いに隣接する化学吸着の異なる面に、
互いに異なる自己組織化分子を化学吸着させることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の微細パタ−ン
の作製方法。 - 【請求項７】 自己組織化分子が分子状態で流動してい
る雰囲気は、自己組織化分子群よりなる物質が溶解して
いる溶液中であることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５または６記載の微細パタ−ンの作製方法。 - 【請求項８】 自己組織化分子が分子状態で流動してい
る雰囲気は、自己組織化分子群よりなる気体雰囲気であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６
記載の微細パタ−ンの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240698A JPH09237926A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 微細パタ−ンの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240698A JPH09237926A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 微細パタ−ンの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237926A true JPH09237926A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=17063377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7240698A Pending JPH09237926A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 微細パタ−ンの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09237926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020507923A (ja) * | 2017-01-31 | 2020-03-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | パターニング応用のための選択的堆積スキーム |
| WO2022163825A1 (ja) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | セントラル硝子株式会社 | 基板、選択的膜堆積方法、有機物の堆積膜及び有機物 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7240698A patent/JPH09237926A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020507923A (ja) * | 2017-01-31 | 2020-03-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | パターニング応用のための選択的堆積スキーム |
| WO2022163825A1 (ja) * | 2021-02-01 | 2022-08-04 | セントラル硝子株式会社 | 基板、選択的膜堆積方法、有機物の堆積膜及び有機物 |
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