JPH07202164A - 半導体微細構造の製作方法 - Google Patents
半導体微細構造の製作方法Info
- Publication number
- JPH07202164A JPH07202164A JP35045293A JP35045293A JPH07202164A JP H07202164 A JPH07202164 A JP H07202164A JP 35045293 A JP35045293 A JP 35045293A JP 35045293 A JP35045293 A JP 35045293A JP H07202164 A JPH07202164 A JP H07202164A
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- JP
- Japan
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- mask
- oxide film
- anodic oxide
- film
- porous anodic
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 １０ｎｍ以下のサイズで精度よく制御された
均一性のよい半導体微細構造の製作方法を提供する。 【構成】 半導体基板１面上にマスク３を形成する工程
（ｂ）と、該マスクを用いて選択成長あるいはエッチン
グを行う工程（ｃ），（ｄ）と、該選択成長あるいはエ
ッチング後に前記マスクを除去する工程と、前記マスク
を除去した後埋め込み成長を行う工程（ｅ）を有する半
導体微細構造の製作方法において、マスクを多孔質陽極
酸化膜で構成する。
均一性のよい半導体微細構造の製作方法を提供する。 【構成】 半導体基板１面上にマスク３を形成する工程
（ｂ）と、該マスクを用いて選択成長あるいはエッチン
グを行う工程（ｃ），（ｄ）と、該選択成長あるいはエ
ッチング後に前記マスクを除去する工程と、前記マスク
を除去した後埋め込み成長を行う工程（ｅ）を有する半
導体微細構造の製作方法において、マスクを多孔質陽極
酸化膜で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、量子井戸箱などの半導
体微細構造の製作方法に関する。
体微細構造の製作方法に関する。
【０００２】
【従来技術】最近、量子細線、量子井戸箱などの半導体
微細構造を伝導デバイス、半導体レーザの活性層に利用
することが注目されている。特に、量子井戸箱を半導体
レーザ素子の活性層に用いると、最大利得が増すと共
に、温度上昇に伴う利得の低下を防止することができ
る。従って、このような半導体レーザ素子では、しきい
値電流を著しく低減できると共に、その温度依存性を殆
ど零にできることが予測されている。このような利点を
得るには、量子井戸箱のサイズが１０ｎｍ程度以下であ
り、かつ、その不均一性が十分に小さくなければならな
い。従来、量子井戸箱は電子ビームリソグラフィとイオ
ンミリングを用いる方法、あるいは光干渉露光と化学エ
ッチングを用いるなどの方法で製作され、数１０ｎｍ程
度のサイズが実現している。
微細構造を伝導デバイス、半導体レーザの活性層に利用
することが注目されている。特に、量子井戸箱を半導体
レーザ素子の活性層に用いると、最大利得が増すと共
に、温度上昇に伴う利得の低下を防止することができ
る。従って、このような半導体レーザ素子では、しきい
値電流を著しく低減できると共に、その温度依存性を殆
ど零にできることが予測されている。このような利点を
得るには、量子井戸箱のサイズが１０ｎｍ程度以下であ
り、かつ、その不均一性が十分に小さくなければならな
い。従来、量子井戸箱は電子ビームリソグラフィとイオ
ンミリングを用いる方法、あるいは光干渉露光と化学エ
ッチングを用いるなどの方法で製作され、数１０ｎｍ程
度のサイズが実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
量子井戸箱の製作方法には以下のような問題があり、１
０ｎｍ程度以下の均一なサイズの量子井戸箱は実現して
いない。即ち、 １）電子ビームリソグラフィに用いるマスクに、１０ｎ
ｍ程度以下の微細な窓を開けることが困難である。ま
た、電子ビームリソグラフィには２次電子による加工限
界がある。 ２）従来の方法では、ビーム掃引によりマスクの窓開け
を行っていたため、マスクのスループットに問題があ
り、マスクの量産が困難であった。
量子井戸箱の製作方法には以下のような問題があり、１
０ｎｍ程度以下の均一なサイズの量子井戸箱は実現して
いない。即ち、 １）電子ビームリソグラフィに用いるマスクに、１０ｎ
ｍ程度以下の微細な窓を開けることが困難である。ま
た、電子ビームリソグラフィには２次電子による加工限
界がある。 ２）従来の方法では、ビーム掃引によりマスクの窓開け
を行っていたため、マスクのスループットに問題があ
り、マスクの量産が困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した半導体微細構造の製作方法を提供するもので、半
導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マスクを用
いて選択成長を行う工程と、該選択成長後に前記マスク
を除去する工程と、前記マスクを除去した後埋め込み成
長を行う工程を有する半導体微細構造の製作方法におい
て、マスクは多孔質陽極酸化膜からなることを第１発明
とし、半導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マ
スクを用いてエッチングを行う工程と、該エッチング後
に前記マスクを除去する工程と、前記マスクを除去した
後埋め込み成長を行う工程を有する半導体微細構造の製
作方法において、マスクは多孔質陽極酸化膜からなるこ
とを第２発明とするものである。
決した半導体微細構造の製作方法を提供するもので、半
導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マスクを用
いて選択成長を行う工程と、該選択成長後に前記マスク
を除去する工程と、前記マスクを除去した後埋め込み成
長を行う工程を有する半導体微細構造の製作方法におい
て、マスクは多孔質陽極酸化膜からなることを第１発明
とし、半導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マ
スクを用いてエッチングを行う工程と、該エッチング後
に前記マスクを除去する工程と、前記マスクを除去した
後埋め込み成長を行う工程を有する半導体微細構造の製
作方法において、マスクは多孔質陽極酸化膜からなるこ
とを第２発明とするものである。
【０００５】
【作用】アルミニウムなどの陽極酸化膜は、電解液によ
る溶解作用の程度により、緻密な部分と多孔質部分から
なる。多孔質部分は、それを構成する単位組織であるセ
ルが蜂の巣状集積したものである。セル内の孔の内径と
間隔はともに、電解液の種類、陽極酸化の条件を変える
ことにより、〜１０ｎｍのオーダで任意に、かつ、精度
良く制御することができる。本発明は、このような多孔
質陽極酸化膜を選択成長やエッチングのマスクに用たも
ので、そうすることにより、半導体微細構造を所望の大
きさと間隔で精度よく形成することができる。
る溶解作用の程度により、緻密な部分と多孔質部分から
なる。多孔質部分は、それを構成する単位組織であるセ
ルが蜂の巣状集積したものである。セル内の孔の内径と
間隔はともに、電解液の種類、陽極酸化の条件を変える
ことにより、〜１０ｎｍのオーダで任意に、かつ、精度
良く制御することができる。本発明は、このような多孔
質陽極酸化膜を選択成長やエッチングのマスクに用たも
ので、そうすることにより、半導体微細構造を所望の大
きさと間隔で精度よく形成することができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。 実施例１ 図１は、本発明にかかる半導体微細構造の製作方法の一
実施例の製作工程説明図である。その工程は以下の通り
である。即ち、 １）ＩｎＰ基板１上にＡｌ膜２を形成する（図１
（ａ））。 ２）Ａｌ膜２を陽極酸化法により表面を酸化し、多孔質
陽極酸化膜３を形成する（図１（ｂ））。 ３）多孔質陽極酸化膜３をマスクとして、アルゴンスパ
ッタ法によりＡｌ膜２にＩｎＰ基板１に達する窓４を開
ける（図１（ｃ））。 ４）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３をマスクと
して有機金属分子線エピタキシ法によりＧａＩｎＡｓＰ
層５の選択成長を行う（図１（ｄ））。 ５）選択成長後、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３からな
るマスクを除去し、ＧａＩｎＡｓＰ層５をＩｎＰ層６に
より埋め込む（図１（ｅ））。 上記の工程により、ＧａＩｎＡｓＰからなる量子井戸箱
をＩｎＰ中に形成することができる。
を詳細に説明する。 実施例１ 図１は、本発明にかかる半導体微細構造の製作方法の一
実施例の製作工程説明図である。その工程は以下の通り
である。即ち、 １）ＩｎＰ基板１上にＡｌ膜２を形成する（図１
（ａ））。 ２）Ａｌ膜２を陽極酸化法により表面を酸化し、多孔質
陽極酸化膜３を形成する（図１（ｂ））。 ３）多孔質陽極酸化膜３をマスクとして、アルゴンスパ
ッタ法によりＡｌ膜２にＩｎＰ基板１に達する窓４を開
ける（図１（ｃ））。 ４）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３をマスクと
して有機金属分子線エピタキシ法によりＧａＩｎＡｓＰ
層５の選択成長を行う（図１（ｄ））。 ５）選択成長後、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３からな
るマスクを除去し、ＧａＩｎＡｓＰ層５をＩｎＰ層６に
より埋め込む（図１（ｅ））。 上記の工程により、ＧａＩｎＡｓＰからなる量子井戸箱
をＩｎＰ中に形成することができる。
【０００７】実施例２ 図２は、本発明にかかる半導体微細構造の製作方法の他
の実施例の製作工程説明図である。その工程は以下の通
りである。即ち、 １）実施例１と同じく、ＩｎＰ基板１上にＡｌ膜２を形
成する（図２（ａ））。 ２）Ａｌ膜２を陽極酸化法により酸化し、多孔質陽極酸
化膜３を形成する（図２（ｂ））。 ３）多孔質陽極酸化膜３をマスクとして、アルゴンスパ
ッタ法によりＡｌ膜２に窓４を開ける（図２（ｃ））。 ４）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３をマスクと
して、ＩｎＰ基板１をエッチングして孔７を形成する
（図２（ｄ））。 ５）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３からなるマ
スクを除去し、孔７をＧａＩｎＡｓＰ層８で埋め込み、
さらに表面をＩｎＰ層９で覆う。 上記の工程により、実施例１と同様のＧａＩｎＡｓＰか
らなる量子井戸箱をＩｎＰ中に形成することができた。
なお、上記実施例では、Ａｌの多孔質陽極酸化膜を用い
たが、Ｍｇ、Ｓｉ、ＧａＡｓ系半導体、あるいはＩｎＰ
系半導体などの多孔質陽極酸化膜を用いてもよい。ま
た、ＩｎＰ基板を例にとって説明したが、ＧａＡｓ系を
はじめＳｉ、Ｇｅのウェハ、あるいはエピタキシャル積
層基板を用いてもよい。また、孔に埋め込み選択成長さ
せる材質は、ＩｎＰ系だけでなく、ＧａＡｓ系をはじめ
ＳｉやＧｅの単結晶の単独あるいはその組み合わせを使
用してもよい。さらに、アルゴンスパッタ法により、多
孔質陽極酸化膜をマスクとしてＡｌ膜に窓を開けたが、
エッチング手段として湿式エッチングやドライエッチン
グを利用してもよい。
の実施例の製作工程説明図である。その工程は以下の通
りである。即ち、 １）実施例１と同じく、ＩｎＰ基板１上にＡｌ膜２を形
成する（図２（ａ））。 ２）Ａｌ膜２を陽極酸化法により酸化し、多孔質陽極酸
化膜３を形成する（図２（ｂ））。 ３）多孔質陽極酸化膜３をマスクとして、アルゴンスパ
ッタ法によりＡｌ膜２に窓４を開ける（図２（ｃ））。 ４）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３をマスクと
して、ＩｎＰ基板１をエッチングして孔７を形成する
（図２（ｄ））。 ５）次いで、Ａｌ膜２、多孔質陽極酸化膜３からなるマ
スクを除去し、孔７をＧａＩｎＡｓＰ層８で埋め込み、
さらに表面をＩｎＰ層９で覆う。 上記の工程により、実施例１と同様のＧａＩｎＡｓＰか
らなる量子井戸箱をＩｎＰ中に形成することができた。
なお、上記実施例では、Ａｌの多孔質陽極酸化膜を用い
たが、Ｍｇ、Ｓｉ、ＧａＡｓ系半導体、あるいはＩｎＰ
系半導体などの多孔質陽極酸化膜を用いてもよい。ま
た、ＩｎＰ基板を例にとって説明したが、ＧａＡｓ系を
はじめＳｉ、Ｇｅのウェハ、あるいはエピタキシャル積
層基板を用いてもよい。また、孔に埋め込み選択成長さ
せる材質は、ＩｎＰ系だけでなく、ＧａＡｓ系をはじめ
ＳｉやＧｅの単結晶の単独あるいはその組み合わせを使
用してもよい。さらに、アルゴンスパッタ法により、多
孔質陽極酸化膜をマスクとしてＡｌ膜に窓を開けたが、
エッチング手段として湿式エッチングやドライエッチン
グを利用してもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マスクを用
いて選択成長あるいはエッチングを行う工程と、該選択
成長あるいはエッチング後に前記マスクを除去する工程
と、前記マスクを除去した後埋め込み成長を行う工程を
有する半導体微細構造の製作方法において、マスクは多
孔質陽極酸化膜からなるため、１０ｎｍ以下のサイズで
精度よく制御された均一性のよい半導体微細構造を製作
することができるという優れた効果がある。
導体基板面上にマスクを形成する工程と、該マスクを用
いて選択成長あるいはエッチングを行う工程と、該選択
成長あるいはエッチング後に前記マスクを除去する工程
と、前記マスクを除去した後埋め込み成長を行う工程を
有する半導体微細構造の製作方法において、マスクは多
孔質陽極酸化膜からなるため、１０ｎｍ以下のサイズで
精度よく制御された均一性のよい半導体微細構造を製作
することができるという優れた効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る半導体微細構
造の製作方法の一実施例の製作工程説明図である。
造の製作方法の一実施例の製作工程説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る半導体微細構
造の製作方法の他の実施例の製作工程説明図である。
造の製作方法の他の実施例の製作工程説明図である。
１ ＩｎＰ基板 ２ Ａｌ膜 ３ 多孔質陽極酸化膜 ４ 窓 ５、８ ＧａＩｎＡｓＰ層 ６、９ ＩｎＰ層 ７ 孔
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 Ｈ０１Ｓ 3/18
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板面上にマスクを形成する工程
と、該マスクを用いて選択成長を行う工程と、該選択成
長後に前記マスクを除去する工程と、前記マスクを除去
した後埋め込み成長を行う工程を有する半導体微細構造
の製作方法において、マスクは多孔質陽極酸化膜からな
ることを特徴とする半導体微細構造の製作方法。 - 【請求項２】 半導体基板面上にマスクを形成する工程
と、該マスクを用いてエッチングを行う工程と、該エッ
チング後に前記マスクを除去する工程と、前記マスクを
除去した後埋め込み成長を行う工程を有する半導体微細
構造の製作方法において、マスクは多孔質陽極酸化膜か
らなることを特徴とする半導体微細構造の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35045293A JPH07202164A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体微細構造の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35045293A JPH07202164A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体微細構造の製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202164A true JPH07202164A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18410594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35045293A Pending JPH07202164A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体微細構造の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202164A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121075A (en) * | 1997-05-30 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fabrication of two-dimensionally arrayed quantum device |
| US6309554B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-10-30 | The University Of Tokyo | Method for producing needle diamond-type structure |
| US6350389B1 (en) | 1998-06-12 | 2002-02-26 | The University Of Tokyo | Method for producing porous diamond |
| WO2004055872A3 (en) * | 2002-12-13 | 2005-02-24 | Canon Kk | Columnar structured material and method of manufacturing the same |
| JP2006191074A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Samsung Corning Co Ltd | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP2008511985A (ja) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | ナノ構造体及びそれを製造する方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35045293A patent/JPH07202164A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121075A (en) * | 1997-05-30 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fabrication of two-dimensionally arrayed quantum device |
| US6287928B1 (en) | 1997-05-30 | 2001-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Two-dimensionally arrayed quantum device |
| US6319738B1 (en) | 1997-05-30 | 2001-11-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Two-dimensionally arrayed quantum device fabrication method |
| US6635494B2 (en) | 1997-05-30 | 2003-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming a two-dimensionally arrayed quantum device using a metalloprotein complex as a quantum-dot mask array |
| US7015139B2 (en) | 1997-05-30 | 2006-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Two-dimensionally arrayed quantum device |
| US6309554B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-10-30 | The University Of Tokyo | Method for producing needle diamond-type structure |
| US6350389B1 (en) | 1998-06-12 | 2002-02-26 | The University Of Tokyo | Method for producing porous diamond |
| WO2004055872A3 (en) * | 2002-12-13 | 2005-02-24 | Canon Kk | Columnar structured material and method of manufacturing the same |
| US7387967B2 (en) | 2002-12-13 | 2008-06-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Columnar structured material and method of manufacturing the same |
| US7892979B2 (en) | 2002-12-13 | 2011-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Columnar structured material and method of manufacturing the same |
| JP2008511985A (ja) * | 2004-08-31 | 2008-04-17 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | ナノ構造体及びそれを製造する方法 |
| JP2006191074A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Samsung Corning Co Ltd | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
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