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無機多層レジストのイオンビーム微細加工方法及びこの方法による半導体デバイス、量子デバイス、マイクロマシーンコンポーネント及び微細構造体

シーズコード S100002865
掲載日 2010年11月5日
研究者
  • 金子 忠昭
  • 浅岡 康
  • 佐野 直克
技術名称 無機多層レジストのイオンビーム微細加工方法及びこの方法による半導体デバイス、量子デバイス、マイクロマシーンコンポーネント及び微細構造体
技術概要 Si、SiCや、GaAsを含むGaIn1-xAs1-y基板X1表面に任意の厚みに形成されたAlやAlAsを含むGaAl1-xAs1-y等の無機材料Y層2、及びアモルファスSi層、GaAs層やInAs層を含むGaIn1-xAs1-y層等の無機材料Z層3を積層する。そして、この表面自然酸化膜4に向って所要波長のGaイオン5を照射して、表面自然酸化膜4にイオンを注入する。金属イオン5の注入により、表面自然酸化膜4のSiO、As等の酸化物は安定した酸化物であるSiO量子細線、量子箱、回折格子、マイクロマシンGa等の強制酸化膜Z´層6に置換される。そして、金属イオン5の注入量よって、Y層2に伝播する酸素の量又はZ層のスパッタリング量を制御でき、Y層2の表面にAl等の酸化膜Y´層7が形成される。これら化学的に安定な強制酸化膜Z´層6及び酸化膜Y´層7は量子細線、量子箱、回折格子、マイクロマシンドライエッチング時のマスクの役割を果たす。そして、表面を臭素化物により原子層一層単位でドライエッチングし、強制酸化膜Z´層6及び酸化膜Y´層7に置換された部分以外を除去する。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
  • 電子ビーム,イオンビーム
  • 薄膜一般
展開可能なシーズ 複雑で微細化された回路パターンを形成するためのドライエッチング用マスクを形成することなく、無機材料からなる多層基板表面に、量子デバイスに用いられる微細な2次元及び3次元の回路パターンを形成するイオンビーム微細加工方法を提供する。
自然酸化膜又は強制酸化膜Z´層からのOイオンの伝播及びZ層のスパッタリングによりY層に熱的にも化学的にも安定な酸化膜Y´層を生成させた後、基板X表面を反応性エッチングガスにより精度よくドライエッチングし、強制酸化膜Z´層及び酸化膜Y´層に置換した部分以外の表面酸化膜、Z層、Y層及び基板Xの一部を除去することにより、基板表面に形成されるパターンをポジ型、ネガ型の何れにも加工することができる。
用途利用分野 量子細線、量子箱、回折格子、マイクロマシン
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人関西学院, . 金子 忠昭, 浅岡 康, 佐野 直克, . 無機多層レジストのイオンビーム微細加工方法及びこの方法による半導体デバイス、量子デバイス、マイクロマシーンコンポーネント及び微細構造体. 特開2003-179032. 2003-06-27
  • H01L  21/3065   
  • B81C   1/00     

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