1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03555003
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
蒲生 健次 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (70029445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
弓場 愛彦 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (30144447)
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| Keywords | 集束イオンビ-ム加工 / 低損傷プロセス / 低エネルギイオンビ-ム / 減速電界レンズ系 / イオンビ-ムデポジション / イオンビ-ム支援エッチング / イオン照射誘起欠陥 |
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| Research Abstract |
1.加工システムの開発
プロセスガス導入機構、観察機能と集束性能および低エネルギ化が両立する減速電界レンズ系を設計した。これに基づいて試作したイオンビ-ム制御系を導入して、低エネルギ集束イオンビ-ム加工システムを開発した。Gaイオンを用いて、ビ-ム出力特性、安定性、集束特性を求め、15keVで1μm径のビ-ムが得られている。集束条件の最適化により0.1μmレベルの微細化が実現できるものと予測できる。
2.要素技術の開発と加工層の評価
Wのイオンビ-ムデポジションを行い、成膜速度、組成のイオン電流、エネルギ、ガス圧依存性を明らかにした。さらに成長時の界面組成をXPSで分析し、膜生成機構に関する知見を得た。
GaAsについてC12を反応ガスとするイオンビ-ム支援エッチングを行い、基礎特性を得た。表面反応の解析から、表面酸化層がエッチング特性を支配することを明らかにした。また集束ビ-ムで任意の形状に加工した酸化膜をマスクとする新しい選択エッチング技術を開発した。この方法はGaAsそのもののエッチング時には、イオン照射が無いため低損傷プロセスとして期待される。
イオンビ-ム照射欠陥の影響をGaAs/AlGaAsヘテロ構造の低温電気伝導特性から調べ、100eV以下では誘起欠陥の影響が著しく低減でき、また400℃程度の低温アニ-ルで完全に除去できることを示した。この結果、低エネルギイオンビ-ムの採用により、プロセスの低損傷化が計れる見通しが得られた。
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[Publications] K.Gamo: "Focused ion beam technology for optoelectronics" Materials Sci.and Eng.B9. 307-314 (1991)
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[Publications] Y.B.Koh,K.Gamo,S.Namba: "Characteristics of W films formed by ion beam assisted deposition" J.Vac.Sci.Technol.B9. 2648-2652 (1991)
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[Publications] Y.B.Koh,K.Gamo: "A study on the characteristics of low energy ion beam assisted deposition of Tungsten" Jpn.J.Appl.Phys.31. (1992)
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[Publications] T.Kosugi,T.Yamashiro,R.Aihara,K.Gamo,S.Namba: "In situ patterning of GaAs by focused ion beam" J.Vac.Sci.Technol.B9. 3099-3102 (1991)
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[Publications] T.Kosugi,T.Yamashiro,R.Aihara,K.Gamo,S.Namba: "The characteristics of ion beam induced spontaneous etching of GaAs by low-energy focused ion beam irradiation" Jpn.J.Appl.Phys.30. 3242-3245 (1991)
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[Publications] M.Yamazawa,T.Matsumoto,H.Taniguchi,T.Sakamoto,Y.Takagaki,Y.Yuba,S.Takaoka,K.Gamo,K.Murase,S.Namba: "Low-energy ion-beam irradiation effects on 2 dimensional electron gas in modulation doped AlGaAs/GaAs heterostructure" Jpn.J.Appl.Phys.30. 3261-3265 (1991)
