エピタキシャル弗化物による超微細加工技術の研究

氟化物外延超微加工技术研究

• 批准号: 07227206
• 负责人: 筒井 一生
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07227206/
• 关键词: フッ化物; 電子ビーム; 量子ドット; 自然形成; 表面改質; 位置制御; 無機レジスト; ガリウム

本研究は、電子線照射に敏感なエピタキシャル弗化物を利用し、量子ナノ構造形成のための新しい微細加工技術の提案とその実証を目的として行った。具体的には、弗化物表面の局部的改質による自然形成ナノ構造の形成、および無機レジストプロセスの検討の2つのテーマで進めてた。まず、第1のテーマでは、エピタキシャルCaF_2薄膜の表面を集束電子ビームでパターン描画し、局部的に表面状態を改質し、これによって自然形成的に作られる金属ガリウムの微小ドロップレットをビーム照射中心に誘導して形成位置を制御する技術を原理的に完全実証した。直線上に露光して領域では、露光の中心線に沿って直径15nm程度のドロップレットを中心線からの距離のゆらぎが使用したビーム径(約100nm)より明らかに小さい±10nm程度で配列できた。その機構として、露光部のガリウム吸着に対する表面ポテンシャルが下がりその極小位置にガリウムが凝集するモデルを提案した。さらに、スポット状の露光パターンの周期的露光によって、露光中心に一つづつ直径約25nmのドロップレットを形成することに成功し、この方法で自然形成のガリウムドロップレットの位置を2次元的に制御できることを実証した。第2の無機レジストプロセスでは、まず、10nm以下のエピタキシャルCaF_2の極薄層に対する露光-現象特性を把握し、現像後のレジストパターンを用いてGaAs基板をCH_4/H_2系反応性イオンエッチング法でエッチング加工するプロセスと連結して、その特性を検討した。その結果、CaF_2層のエッチング量に合わせて初期の厚さを制御し、適当な露光量を組み合わせることにより、ネガ・ポジ両特性を使い分けられることを実験的に明らかにした。

The purpose of this study is to propose a new micro-fabrication technology using electron beam irradiation-sensitive nanomaterials and to form a quantum structure. Specific には, partial modification of the surface of the chemical substance, による naturally forms the shape of the nana structure成、および无organレジストプロセスの検検の2つのテーマで入めてた.まず, 1st のテーマでは, エピタキシャルCaF_2 film surface を collection Beam electron drawing, local surface state modification, modificationってNaturally formed にられるmetal ガリウムのtiny ドロップレットをビームThe principle of irradiation center induction and formation position control technology has been fully proven. The straight line is the area of the exposed light, the center line of the exposed light is along the edge, and the diameter is about 15nm. The center line is the center line of the light. The diameter of the distance (approximately 100nm) is a small diameter of ±10nm.そのMechanism として, exposed part のガリウムsuction に対するsurface ポテンシャルが下がりその extremely small position にガリウムがagglutination するモデルをproposal した.さらに, スポットshaped の光パターンのcyclic exposed light によって, exposed center に一つづつ diameter about 25nm のドロップレットを-shaped The success of the success and the method of the natural formation of the natural position of the 2-dimensional control system. The 2nd inorganic レジストプロセスでは, まず, 10nm or less のエピタキシャルCaF_2's extremely thin layer is exposed to light - the phenomenon characteristics are grasped, and the phenomenon after the phenomenon is revealed CH_4/H_2 series reactive GaAs substrate used for パターンをング法でエッチングprocessingするプロセスとconnectionして、そのcharacteristicsを検した.その result, CaF_2 layer of のエッチングに合わせてInitial stage の thick さをcontrol し, appropriate な exposure light amount を groupみ合わせることにより, ネガ・ポジ両characteristics い分けられることを実験’s に明らかにした.

项目成果

K. Kawasaki, K. Uejima and K. Tsutsui: "“Site control of metal dropret formation on CaF_2 surface using a focused electron beam"" Jpn. J. of Appl. Phys.34 part-1. 6846-6852 (1995)

K. Kawasaki、K. Uejima 和 K. Tsutsui：“使用聚焦电子束对 CaF_2 表面上的金属液滴形成进行位点控制”，Jpn. Phys.34 第 1 部分 (1995)。

S. M. Hwang, K. Miyasato, K. Kawasaki and K. Tsutsui: "“Effect of Electron beam exposure condition on the surface modification of CuF_2(III)for hetercepituxy of GaAs/CaF_2 structure"" Jpn. J. of Appl. Phys.35 part-1(出版予定). (1996)

S. M. Hwang、K. Miyasato、K. Kawasaki 和 K. Tsutsui：“电子束曝光条件对 GaAs/CaF_2 异质结构的 CuF_2(III) 表面改性的影响”Jpn. J. of Appl. Phys. 35 第 1 部分（待出版）（1996 年）。

A. Izumi, T. Hirai, K. Tsutsui and N. S. Sokolov: "“Study of band offsets in CdF_2/CaF_2/Si(III) heterostructure using X-ray photoelectron spectroscopy"" Appl. Phys. Lett.67. 2794-2797 (1995)

A. Izumi、T. Hirai、K. Tsutsui 和 N. S. Sokolov：“使用 X 射线光电子能谱研究 CdF_2/CaF_2/Si(III) 异质结构中的带偏移”Appl. 2794-2797。 (1995)