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三次元微細加工方法及び三次元微細構造

シーズコード S110007209
掲載日 2011年12月21日
研究者
  • 金子 忠昭
  • 松田 一宏
技術名称 三次元微細加工方法及び三次元微細構造
技術概要 本発明では、基板の表面に形成されたIII-V族化合物層の表面、又はIII-V族化合物基板の表面に微細構造を形成する三次元微細加工方法において、以下の工程を行う。第1工程では、真空中でIII-V族化合物半導体基板1の表面に電子ビームを照射することにより、当該基板1の表面の自然酸化膜2を化学的に安定なIII族酸化物3に置換させ、改質マスク部3を周期的に形成する。第2工程では、真空中で前記基板1を昇温させることにより、改質マスク部3以外の部分の前記自然酸化膜2を脱離させて基板表面を露出させる。第3工程では、真空にV族原料を供給した環境下で前記基板1を所定温度で加熱することで、基板表面の露出部分からIII族原子を優先的に剥離させて改質マスク部3上をホッピングさせ、当該露出部分に窪み4を形成する。第4工程では、固体成長原料を用いた分子線エピタキシャル成長法を行うことで、窪み4の部分にIII-V族化合物半導体結晶5を選択成長させる。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
展開可能なシーズ これまでの電子ビームリソグラフィーで、MOCVD法を用いているものでは表面原子の拡散長が長くなり、高密度配列の基板上でのIII-V族化合物半導体の選択成長が十分にはできず、基板を高密度化することが困難である。また、ナノオーダーで結晶成長方向の各成長結晶膜厚を一定に揃えることはできない、などの問題があり基板を高密度化することが困難であった。本発明では、高密度かつ複雑な三次元微細構造を基板の表面に形成可能な三次元微細加工方法を提供する。ことを目的とする。
基板の表面に自然に形成されている自然酸化膜を除去することなく、この自然酸化膜に対して電子ビームを照射することで、化学的に安定なIII族酸化物に置換し、改質マスク部を形成できる。そして、この改質マスク部を周期的に形成した上で基板の露出表面を優先的に剥離することで、ネガ型パターンを精度良く作製できる。また、電子ビームの描画間隔を広くすれば優先的な剥離部分が浅くなり、描画間隔を狭くすれば深く剥離されるという特徴を有しているので、従来では不可能であった複雑かつ多様な形状を有する三次元微細構造を形成することができる。
用途利用分野 電子ビームリソグラフィー
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, 松田 一宏, . 三次元微細加工方法及び三次元微細構造. 特開2009-076795. 2009-04-09
  • H01L  21/302    
  • H01L  21/203    

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