JPS63232333A - Treatment of extra-fine surface - Google Patents

Treatment of extra-fine surface

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JPS63232333A
JPS63232333A JP6377387A JP6377387A JPS63232333A JP S63232333 A JPS63232333 A JP S63232333A JP 6377387 A JP6377387 A JP 6377387A JP 6377387 A JP6377387 A JP 6377387A JP S63232333 A JPS63232333 A JP S63232333A
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JP
Japan
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surface treatment
substrate
treatment method
reaction gas
ultra
Prior art date
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Application number
JP6377387A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanji Tsujii
辻井 完次
Shigeyuki Hosoki
茂行 細木
Shigeru Nishimatsu
西松 茂
Keizo Suzuki
敬三 鈴木
Yusuke Yajima
裕介 矢島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate forming an extra-fine pattern by a method wherein a conductive probe needle is made to approach the neighborhood of the electrode of a substrate to be treated and a tunnel current is applied between the substrate and the needle. CONSTITUTION:A conductive probe needle 5 is made to approach the neighborhood of the electrode on the surface of an Si substrate 2 to be treated in a reactive gas atmosphere and a tunnel current is applied between the substrate 2 and the needle 5. The most intense tunnel current is applied between the most protruding atoms in the tip of the probe needle 5 and the closest atoms in the surface of the substrate 2. Therefore, electrons are preferentially implanted into the parts of the substrate 2 surface to which the tunnel current is applied. With this constitution, extra-fine etching pattern and deposition pattern can be drawn.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板などのドライエツチングやデポジシ
ョンを行なう表面処理方法に係り、特に。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a surface treatment method for dry etching and deposition of semiconductor substrates, and more particularly.

オングストローム乃至はナノメータ領域の超微細表面処
理に好適な方法に関する。
This invention relates to a method suitable for ultrafine surface treatment in the angstrom or nanometer range.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体基板のドライエツチングやデポジション法
として光励起プロセスの研究・開発が盛んである。この
ような研究を通じてエツチング反応やデポジション反応
には電子が重要な役割りを果たしていることが明らかと
なっている。例えば、塩素ガスを紫外線解離してラジカ
ルを発生し、シリコン基板をドライエツチングする場合
、n型ではエツチング反応が進行するが、無添加やP型
シリコンでは基板面にバンド間遷移を誘起する為の光照
射が無い限りエツチングされない、この@象は、n型で
は電子が多く存在しているのに対し°C5無添加やP型
シリコンでは光照射により初めて正孔−電子対が形成さ
れる為と考えられている。そして、半導体基板表面では
吸着した塩素原子に電子が移動してCQ−が形成され、
最終的には5iCAxとして揮散してエツチング反応が
進行すると考えられている。このような研究例は、〔社
〕日本分光学会第22回夏期セミナー講演要旨集46ペ
ージに記述されている。
In recent years, research and development of optical excitation processes as dry etching and deposition methods for semiconductor substrates has been active. Through such research, it has become clear that electrons play an important role in etching reactions and deposition reactions. For example, when dry etching a silicon substrate by dissociating chlorine gas with ultraviolet light to generate radicals, the etching reaction progresses with n-type silicon, but with additive-free or p-type silicon, an interband transition is induced on the substrate surface. This @ phenomenon, which does not etch unless there is light irradiation, is due to the fact that in n-type silicon, there are many electrons, whereas in °C5 additive-free or P-type silicon, hole-electron pairs are formed only after light irradiation. It is considered. Then, on the semiconductor substrate surface, electrons move to the adsorbed chlorine atoms to form CQ-,
It is thought that the etching reaction will eventually volatilize as 5iCAx. Examples of such research are described on page 46 of the Abstracts of the 22nd Summer Seminar of the Spectroscopic Society of Japan.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、半導体の高集積化が進展し、光の波長と
同程度の細かいパターンをエツチングやデポジションす
る必要性が高まっている折、光励起による表面処理の加
工限界が最大の問題となっている。
However, as semiconductors become more highly integrated and the need to etch and deposit patterns as fine as the wavelength of light increases, the processing limitations of surface treatment using optical excitation have become the biggest problem.

したがって本発明の目的は、上述の光励起による表面処
理では困難なサブミクロンレベル以下のエツチングやデ
ポジションを行ない得る超微細パターンの表面処理方法
を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for surface treatment of ultra-fine patterns that can perform etching and deposition at submicron level or less, which is difficult to achieve with the above-mentioned surface treatment using optical excitation.

本発明の他の目的は1反応室を超高真空下に排気するこ
となく電子を被処理基板に注入し上記超微細パターンの
形成を可能にする表面処理方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a surface treatment method that enables the formation of the ultra-fine pattern described above by injecting electrons into a substrate to be processed without evacuating one reaction chamber to an ultra-high vacuum.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的は、反応ガス雰囲気中で被処理基板表面の極
近傍に導電性探針を接近させ、上記被処理基板と探針と
の間にトンネル電流を流すことにより達成される。
The above object is achieved by bringing a conductive probe very close to the surface of a substrate to be processed in a reactive gas atmosphere and causing a tunnel current to flow between the substrate to be processed and the probe.

〔作用〕[Effect]

トンネル電流は、探針先端の最も飛び出した原子と基板
面の最も近い原子との間で強く流れる。
A tunnel current flows strongly between the most protruding atom at the tip of the probe and the nearest atom on the substrate surface.

トンネル電流の流れた基板表面上では、電子が優先的に
注入される。その結果1反応ガスが局所的に活性化され
、超微細なエツチングパターンやデポジションパターン
を描くことができる。
Electrons are preferentially injected onto the substrate surface through which the tunnel current flows. As a result, one reactive gas is locally activated, making it possible to draw ultra-fine etching patterns and deposition patterns.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する1図に
於て1は反応室、2は被処理基板、3はハロゲン元素を
含有するエツチングガス導入管、4は排気管、5は導電
性探針、6はトンネル電流の増幅器及び表示装置である
。エツチングガスを? 行なう場合、圧1!jクチュエータ(図では省略)の働
らきで、被処理基板2と導電性探針5との距離をll1
11程度に接近させる。探針5と被処理基板2との間に
加えるバイアス電圧を1mV〜数Vとして、両者の間に
トンネル電流が流れる状態にする1次にエツチングガス
導入管3よりエツチングガスを導入すると1−ンネル電
流が流れる微小空間領域ではエツチングガスが活性化さ
れ被処理基板をエツチングする。尚上述の説明では、ト
ンネル電流を流しながらエツチングガスを導入するプロ
セス手順をのべたが、その手順に限る必要はない。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 1. In FIG. 1, 1 is a reaction chamber, 2 is a substrate to be processed, 3 is an etching gas introduction pipe containing a halogen element, 4 is an exhaust pipe, and 5 is a The conductive probe 6 is a tunnel current amplifier and display device. Etching gas? If you do it, pressure 1! By the action of the actuator (not shown), the distance between the substrate 2 to be processed and the conductive probe 5 is
Bring it close to about 11. A bias voltage of 1 mV to several V is applied between the probe 5 and the substrate 2 to be processed, so that a tunnel current flows between the two. Etching gas is introduced from the primary etching gas introduction tube 3, resulting in a 1-channel etching process. The etching gas is activated in the micro-space region where the current flows and etches the substrate to be processed. In the above description, the process procedure is described in which the etching gas is introduced while a tunnel current is flowing, but the process is not limited to this procedure.

例えば、第2の手順としてエツチングガスを反応室1に
導入し、続いて反応室1を排気したのち導電性探針5を
被処理基板2に接近してトンネル電流を流す状態にして
もよい。この場合、被処理基板2に吸着したエツチング
ガスが活性化されエツチング反応が進行する。
For example, as a second step, an etching gas may be introduced into the reaction chamber 1, and then, after the reaction chamber 1 is evacuated, the conductive probe 5 may be brought close to the substrate 2 to be processed to cause a tunnel current to flow therethrough. In this case, the etching gas adsorbed on the substrate 2 to be processed is activated and the etching reaction progresses.

また、第3の手順として、エツチングガスを反応室1に
導入し、続いて該ガスの供給並びに排気を停止して静的
な状態で探針5を被処理基板2に接近させてトンネル電
流を流す方式でもよい、探針5と被処理基板2との間に
トンネル電流が流れる状態にするには1両者の間隙を約
1+gm程度に保持する必要がある。その為、実験系の
震動を除く手段は必要であるが、それと同時にエツチン
グガスを反応室に流入してプロセスを進行させる場合に
於ても静的な状態でトンネル電流を流す必要がある。こ
のような観点から、上記三つの手順の中では、手順2又
は手順3がより適している。
In addition, as a third step, an etching gas is introduced into the reaction chamber 1, and then the supply and exhaust of the gas are stopped, and the probe 5 is brought close to the substrate 2 to be processed in a static state to generate a tunnel current. In order to cause a tunnel current to flow between the probe 5 and the substrate 2 to be processed, it is necessary to maintain a gap of about 1+gm between the probe 5 and the substrate 2 to be processed. Therefore, it is necessary to have a means to remove vibrations from the experimental system, but at the same time, even when the etching gas is flowed into the reaction chamber to proceed with the process, it is necessary to flow a tunnel current in a static state. From this point of view, among the above three procedures, procedure 2 or procedure 3 is more suitable.

第2図は本発明の第2の実施例であり、エツチングガス
の活性化を行なう光励起手段を追加した点に特徴がある
。図に於て7は光源、8は光ビーム、9及び10は反応
室1に設けられた光透過窓である。この方式は被処理基
板2がP型乃至は無添加のシリコン、またエツチングガ
スが塩素であるような系に於てエツチング速度を早める
手段として有効である。この系に於ては例えば光源7に
はXeCQエキシマレーザ−のように塩素ガスの吸収バ
ンド域の光を放射する光源が用いられる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, which is characterized by the addition of optical excitation means for activating the etching gas. In the figure, 7 is a light source, 8 is a light beam, and 9 and 10 are light transmission windows provided in the reaction chamber 1. This method is effective as a means for increasing the etching rate in a system where the substrate 2 to be processed is P-type or additive-free silicon, and the etching gas is chlorine. In this system, for example, a light source such as a XeCQ excimer laser that emits light in the absorption band region of chlorine gas is used as the light source 7.

第2図に示すように、光ビーム8は基板面の極近傍を水
平に通過させ、基板面を直接照射しない条件が必要であ
る。その為、光源7としてはレーザーが適している。基
板面に光が当たると、その部分で正孔−電子対が形成さ
れエツチング反応が進行する為である。したがって、超
微小部のエツチングを行なうには光ビーム8は探針5で
反射されて基板面に反射光が当たるような条件も望まし
くない。
As shown in FIG. 2, the light beam 8 must be passed horizontally very close to the substrate surface and must not directly illuminate the substrate surface. Therefore, a laser is suitable as the light source 7. This is because when light hits the surface of the substrate, hole-electron pairs are formed in that area and the etching reaction progresses. Therefore, in order to perform etching of ultra-fine parts, conditions in which the light beam 8 is reflected by the probe 5 and the reflected light hits the substrate surface are also undesirable.

この系では塩素ガスは被処理基板2の近傍で光励起反応
により活性化される。一方、被処理基板2と探針5との
間にはトンネル電流が流れ、流れた微小領域に吸着乃至
は接近した塩素ラジカルに電子が移動する。その結果、
オングストロームオーダー乃至はナノメーターオーダー
の微小部のエツチング反応が進行する。第2図の実施例
では、光源7からの光照射により多量の塩素ラジカルが
形成されるので第1図の実施例よりエツチング速度が大
幅に向上する。
In this system, chlorine gas is activated near the substrate 2 to be processed by a photoexcitation reaction. On the other hand, a tunnel current flows between the substrate 2 to be processed and the probe 5, and electrons move to chlorine radicals that are adsorbed or approached in the minute region where the tunnel current flows. the result,
The etching reaction progresses in minute areas on the order of angstroms or nanometers. In the embodiment shown in FIG. 2, a large amount of chlorine radicals are formed by the light irradiation from the light source 7, so that the etching rate is significantly improved compared to the embodiment shown in FIG.

第3図は本発明の第3の実施例であり、エツチングガス
の活性化のために放電手段を利用した点に特徴がある。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, which is characterized in that a discharge means is used to activate the etching gas.

第3図に於て11は放電部であり、マイクロ波放電や高
周波放電などを利用できる。
In FIG. 3, numeral 11 is a discharge section, which can utilize microwave discharge, high frequency discharge, etc.

エツチングガス、例えば塩素ガスは放電部11で活性化
されたのちエツチングガス導入管3に設けられたイオン
コレクター12を通過して反応室1に導入される。一方
、被処理基板2と探針5との間にはトンネル電流が流れ
ることから、第2図の実施例と同様にオングストローム
オーダー乃至はナノメーターオーダーの微小部のエツチ
ング反応が進行する。第3図の実施例では、放電部11
で多量の塩素ラジカルが形成され、反応室1に導入され
るので第2図の実施例と同様、エツチング速度の向上策
として有効である。
Etching gas, for example chlorine gas, is activated in discharge section 11 and then passed through ion collector 12 provided in etching gas introduction tube 3 and introduced into reaction chamber 1 . On the other hand, since a tunnel current flows between the substrate 2 to be processed and the probe 5, the etching reaction of minute parts on the angstrom order or nanometer order progresses as in the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG.
Since a large amount of chlorine radicals are formed and introduced into the reaction chamber 1, this method is effective as a measure for improving the etching rate, similar to the embodiment shown in FIG.

尚、本発明に近い例としてマツコード(M、A。Incidentally, pine cord (M, A) is an example close to the present invention.

Mccord )らの論文がある(ジャーナル・オブ・
バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー、84
巻、第1号、86ページ、1986年度;J、Vac、
Sci。
There is a paper by McCord et al. (Journal of
Vacuum Science and Technology, 84
Volume, No. 1, Page 86, 1986; J, Vac,
Sci.

Technol、B4 (1) 、 86.  (19
86) −)第1図から第3図の実施例では反応室1内
に探針5を設置したが、°この系では被処理基板2のエ
ツチングと共に探針5自身がエツチングされる。
Technol, B4 (1), 86. (19
86) -) In the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, the probe 5 was installed in the reaction chamber 1, but in this system, the probe 5 itself is etched together with the substrate 2 to be processed.

それを抑える為には、エツチングガスの導入室とトンネ
ル電流を流す加工室(探針設置室)とを分離する方式が
適している。その場合、エツチングガスの導入室に於て
被処理基板2上にエツチングガスを吸着させ、続いて該
被処理基板2を加工室に搬送したのちトンネル電流を流
す操作を行なえば良い。但しこの場合は、被処理基板2
表面の1〜2R子層の超薄層がエツチングされることに
なる。
In order to suppress this, it is suitable to separate the etching gas introduction chamber from the processing chamber (probe installation chamber) in which the tunnel current flows. In this case, the etching gas may be adsorbed onto the substrate 2 to be processed in the etching gas introduction chamber, and then the substrate 2 to be processed may be transferred to the processing chamber, and then a tunnel current may be applied. However, in this case, the substrate to be processed 2
An ultra-thin layer of 1-2R layers on the surface will be etched.

また、第2図の実施例で示したX e CQエキシマレ
ーザ−のように光源7にパルス光源を利用する場合、繰
り返し周波数、更にはパルス幅に応じてエツチングガス
が活性化される。したがって。
Furthermore, when a pulsed light source is used as the light source 7, such as the X e CQ excimer laser shown in the embodiment of FIG. 2, the etching gas is activated in accordance with the repetition frequency and furthermore the pulse width. therefore.

被処理基板2のエツチングを効率的に行なうには、光ビ
ーム8の照射と同期して、被処理基板2と探針5との間
にトンネル電流を流せばよい。トンネル電流の同期させ
る手段としては、印加電圧をコントロールする方法と被
処理基板2とを探針5との間の距離を変動させる方法が
ある。
In order to efficiently etch the substrate 2 to be processed, a tunnel current may be caused to flow between the substrate 2 and the probe 5 in synchronization with the irradiation of the light beam 8. As means for synchronizing the tunnel current, there are a method of controlling the applied voltage and a method of varying the distance between the substrate 2 to be processed and the probe 5.

上述した説明は全て超微細ドライエツチング方法に係る
が、上記実施例の説明で示した装置構成及び工程をほと
んど変更°することなく超微細領域に膜形成デポジショ
ンを行なう方法にも適用することができる。その場合、
反応室に導入するガスとして膜形成の為のガス(例えば
シラン系ガス、有機金属化合物ガス、金属カルボニルガ
ス、高分子膜形成の為の有機モノマーガス等)を利用す
れば良い。
Although the above explanation is all related to the ultra-fine dry etching method, it can also be applied to a method for depositing a film in an ultra-fine area without almost changing the apparatus configuration and steps shown in the description of the above embodiments. can. In that case,
As the gas introduced into the reaction chamber, a gas for forming a film (for example, a silane gas, an organic metal compound gas, a metal carbonyl gas, an organic monomer gas for forming a polymer film, etc.) may be used.

尚、本発明では、導電性探針をエツチングガス雰囲気中
に晒すことから腐食されやすく、それに伴い探針を頻繁
に取り換えねばならないという問題点が生じる。しかし
ながらこの問題点は、導電性探針を耐腐食性材料で形成
することにより大幅に軽減することができる。このよう
な耐腐食性材料としては、金、白金、タンタル、チタン
、ニオブ、ジルコニウム、ニッケル、タングステン、モ
リブデン、及び前記金からモリブデンに至る金属の内い
づれかの成分を含有する合金、鉄をベースとする複硼化
物系の硬質焼結合金、乃至は、導電性高分子材料を含む
いわゆる合成金属などの材料が適している。
However, in the present invention, since the conductive probe is exposed to an etching gas atmosphere, it is easily corroded, and accordingly, there arises a problem that the probe must be replaced frequently. However, this problem can be significantly alleviated by forming the conductive probe from a corrosion-resistant material. Such corrosion-resistant materials include gold, platinum, tantalum, titanium, niobium, zirconium, nickel, tungsten, molybdenum, alloys containing any of the above metals from gold to molybdenum, and iron-based materials. Materials such as complex boride-based hard sintered alloys or so-called synthetic metals containing conductive polymer materials are suitable.

本発明に使用する導電性探針は、このような耐腐食性材
料で探針全体を構成しても良いが、エツチングガスと接
触する表面層のみを耐腐食性材料でコーティングする形
態でも良い。後者の場合、耐腐食性材料でコーティング
された内部の材質はエツチングガスと接触すると腐食さ
れやすい導電性材料やガラスなどの非導電性材料で形成
することができる。
The entire conductive probe used in the present invention may be made of such a corrosion-resistant material, but it may also be in a form in which only the surface layer that comes into contact with the etching gas is coated with a corrosion-resistant material. In the latter case, the interior material coated with a corrosion-resistant material can be formed from a conductive material or a non-conductive material such as glass, which is susceptible to corrosion when in contact with the etching gas.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、トンネル電流の流れる超微小部領域(
オングストローム領域乃至ナノメータ領域)のドライエ
ツチングやデポジションを行なうことができる。また、
通常の電子線利用装置を実現する上で不可欠となる超高
真空用排気設備を導入する必要で無いという効果がある
According to the present invention, an ultra-small region (
Dry etching and deposition in the angstrom range to nanometer range can be performed. Also,
This has the advantage that there is no need to introduce ultra-high vacuum exhaust equipment, which is essential for realizing ordinary electron beam utilization equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例を示す装置の概略構成図、
第2図は本発明の第2実施例を示す装置の概略構成図、
第3図は本発明の第3実施例を示す装置の概略構成図で
ある。 1・・・反応室、2・・・被処理基板、3・・・エツチ
ングガス導入管、4・・・排気管、5・・・探針、6・
・・増幅器及び表示装置、7・・・光源、8・・・光ビ
ーム、9.10・・・光透過窓、11・・・放電部、1
2・・・イオンコレクタ。 脣 1m
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus showing a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an apparatus showing a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an apparatus showing a third embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reaction chamber, 2... Substrate to be processed, 3... Etching gas introduction pipe, 4... Exhaust pipe, 5... Probe, 6...
...Amplifier and display device, 7...Light source, 8...Light beam, 9.10...Light transmission window, 11...Discharge part, 1
2...Ion collector. Length 1m

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被処理基板を内包する反応室に反応ガスを導入する
工程と、上記被処理基板の極近傍に導電性探針を接近さ
せる工程と、上記反応ガスを活性化させるため上記被処
理基板と上記導電性探針との間にトンネル電流を流す工
程とを備えてなることを特徴とする超微細表面処理方法
。 2、上記反応ガスとしてハロゲン元素を含有するガスを
使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
超微細表面処理方法。 3、上記被処理基板として半導体基板を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載の超
微細表面処理方法。 4、上記反応ガスとして塩素原子含有ガスを用いること
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の超微細表面処
理方法。 5、上記被処理基板としてP型あるいは無添加のシリコ
ンを用いることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の超微細表面処理方法。 6、上記反応ガスの活性化工程としてさらに光照射工程
を付加した事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
超微細表面処理方法。 7、上記光照射手段としてレーザーを用いることを特徴
とする特許請求の範囲第6項記載の超微細表面処理方法
。 8、上記光照射手段から発する光ビームを上記被処理基
板面に平行に通過させることを特徴とする特許請求の範
囲第6項あるいは第7項記載の超微細表面処理方法。 9、上記光照射手段から発する光ビームがパルス状であ
り、上記パルスと同期して前記トンネル電流を流すこと
を特徴とする特許請求の範囲第6項乃至第8項のいずれ
か1つに記載の超微細表面処理方法。 10、上記反応ガスの活性化工程としてさらに放電工程
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
超微細表面処理方法。 11、上記反応ガス活性化の為の放電部を上記反応室の
外に設け、上記放電で活性化した反応ガスを上記反応室
に導入することを特徴とする特許請求の範囲第10項記
載の超微細表面処理方法。 12、上記放電部と上記反応室間に荷電粒子の補促手段
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第10項ある
いは第11項記載の超微細表面処理方法。 13、上記反応ガスを上記反応室に導入する工程と、上
記反応ガスを排気する工程とを実施したのち上記トンネ
ル電流を流す工程を設けた事を特徴とする特許請求の範
囲第1項乃至第5項記載の超微細表面方法。 14、上記反応ガスを上記被処理基板上に吸着させる室
と上記トンネル電流を流すことにより上記被処理基板と
上記反応ガスとの反応を誘起する加工室とを分離したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第5項のいず
れか1つに記載の超微細表面処理方法。 15、上記反応ガスを上記反応室に導入後、上記反応ガ
スの導入と排気とを停止し、静的な状態で上記トンネル
電流を流すことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第9項のいずれか1つに記載の超微細表面処理方法。 16、上記導電性探針として、金、白金、タンタル、チ
タン、ニオブ、ジルコニウム、ニッケル、タングステン
、モリブデン、及び上記金からモリブデンに至る金属の
内、いづれかの成分を含有する合金、鉄をベースとする
複硼化物系の硬質焼結合金、乃至は、導電性高分子材料
を含むいわゆる合成金属からなる群から選ばれた耐腐食
性材料からなる探針を使用することを特徴とする特許請
求の範囲第1項乃至第15項のいずれか1つに記載の超
微細表面処理方法。 17、上記導電性探針として上記耐腐食性材料を表面に
コーティングした探針を使用することを特徴とする特許
請求の範囲第16項記載の超微細表面処理方法。
[Claims] 1. A step of introducing a reaction gas into a reaction chamber containing a substrate to be processed, a step of bringing a conductive probe close to the substrate to be processed, and activating the reaction gas. An ultra-fine surface treatment method comprising the step of flowing a tunnel current between the substrate to be treated and the conductive probe. 2. The ultrafine surface treatment method according to claim 1, wherein a gas containing a halogen element is used as the reaction gas. 3. The ultrafine surface treatment method according to claim 1 or 2, characterized in that a semiconductor substrate is used as the substrate to be treated. 4. The ultrafine surface treatment method according to claim 2, wherein a chlorine atom-containing gas is used as the reaction gas. 5. The ultrafine surface treatment method according to claim 3, wherein P-type or additive-free silicon is used as the substrate to be treated. 6. The ultrafine surface treatment method according to claim 1, further comprising a light irradiation step as the reaction gas activation step. 7. The ultra-fine surface treatment method according to claim 6, characterized in that a laser is used as the light irradiation means. 8. The ultra-fine surface treatment method according to claim 6 or 7, characterized in that the light beam emitted from the light irradiation means is passed parallel to the surface of the substrate to be processed. 9. The light beam emitted from the light irradiation means is pulsed, and the tunneling current is caused to flow in synchronization with the pulse, according to any one of claims 6 to 8. ultra-fine surface treatment method. 10. The ultrafine surface treatment method according to claim 1, characterized in that a discharge step is further used as the step of activating the reaction gas. 11. A discharge unit for activating the reaction gas is provided outside the reaction chamber, and the reaction gas activated by the discharge is introduced into the reaction chamber. Ultra-fine surface treatment method. 12. The ultrafine surface treatment method according to claim 10 or 11, characterized in that charged particle supplementation means is provided between the discharge section and the reaction chamber. 13. Claims 1 to 1, characterized in that a step of flowing the tunneling current is provided after the step of introducing the reaction gas into the reaction chamber and the step of exhausting the reaction gas. Ultrafine surface method according to item 5. 14. A patent claim characterized in that a chamber in which the reaction gas is adsorbed onto the substrate to be processed is separated from a processing chamber in which a reaction between the substrate to be processed and the reaction gas is induced by flowing the tunnel current. The ultrafine surface treatment method according to any one of items 1 to 5. 15. After introducing the reaction gas into the reaction chamber, the introduction and exhaust of the reaction gas are stopped, and the tunnel current is allowed to flow in a static state. The ultra-fine surface treatment method according to any one of the above. 16. The conductive probe may be made of gold, platinum, tantalum, titanium, niobium, zirconium, nickel, tungsten, molybdenum, an alloy containing any of the above metals from gold to molybdenum, or an iron-based material. A probe made of a corrosion-resistant material selected from the group consisting of a complex boride-based hard sintered alloy or a so-called synthetic metal containing a conductive polymer material is used. The method for ultrafine surface treatment according to any one of items 1 to 15. 17. The ultra-fine surface treatment method according to claim 16, wherein a probe whose surface is coated with the corrosion-resistant material is used as the conductive probe.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02230730A (en) * 1989-03-03 1990-09-13 Nec Corp Etching method
JPH0594976A (en) * 1991-03-08 1993-04-16 Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk Micro-processing method of semiconductor
US5304535A (en) * 1990-10-29 1994-04-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Etching of nanoscale structures on high temperature superconductors

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