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超微細電子デバイス製作プロセスに望まれる、低損傷マスクレス3次元微細加工技術を開発することを目的として研究を行った。加工システムの開発に開しては、減速電界レンズ系を設計し、これに基づいて低エネルギー集束イオンビーム加工システムを開発した。この装置によって100eVのビームエネルギーにおいて100pAの集束イオンビームが得られ、金属メッシュ像の観測から、サブミクロン径に集束されているものと考えられる結果を得た。これはシミュレーションの結果と対応しており、ほぼ期待どおりの集束特性が得られたものと考えられる。3次元マスクレスプロセス技術の開発に関しては、W膜のマスクレス形成、イオンビーム支援エッチングおよび自然酸化膜をマスクとして利用するその場エッチングプロセスについて調べ新しい知見を得た。GaAs自然酸化膜を用いたエッチング法では、GaAsのエッチング深さのエネルギー依存性がイオン照射増速エッチングおよび照射されたGaによるエッチングの抑制効果によって決まる事を示唆する結果を得た。これは加工条件によって最適のイオン種を選ぶ必要がある事を示しており、種々の集束イオンビームが得られる本装置の有用性を示す結果である。加工層の損傷の評価は、ショットキー接合の特性評価およびDLTS法によって行った。この結果、1KeV以下の低エネルギーGaイオン照射によって少なくとも7種の深い準位が誘起される事、100eVでは、ショットキー接合の理想因子(n値)は1に近く、低エネルギービームを用いる事により、損傷プロセスが期待できる事を明らかにする事ができた。
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