Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2586401B2 - Metal atom pattern forming method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2586401B2 - Metal atom pattern forming method - Google Patents

Metal atom pattern forming method

Info

Publication number
JP2586401B2
JP2586401B2 JP6116393A JP11639394A JP2586401B2 JP 2586401 B2 JP2586401 B2 JP 2586401B2 JP 6116393 A JP6116393 A JP 6116393A JP 11639394 A JP11639394 A JP 11639394A JP 2586401 B2 JP2586401 B2 JP 2586401B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
halogen
atom
pattern
atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6116393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07321036A (en
Inventor
雅和 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP6116393A priority Critical patent/JP2586401B2/en
Publication of JPH07321036A publication Critical patent/JPH07321036A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2586401B2 publication Critical patent/JP2586401B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属単原子吸着層からな
金属原子パターンを半導体基板表面に形成する方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal atom pattern formed of a metal single atom adsorption layer on the surface of a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化に伴なって例えば金
属パターンの幅も極めて狭くなり、目的によっては原子
サイズの幅を有する金属パターンも要求されている。こ
のような目的を達成するための1つの方法として、本発
明者は先に出願した特開平3−207862号公報(特
願平2−3095)において、走査型トンネル顕微鏡
(Scanning Tunneling Micro
scope;STM)を用いた1つの方法を提案した。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor devices, for example, the width of a metal pattern has become extremely narrow. For some purposes, a metal pattern having a width of an atomic size is also required. As one method for achieving such an object, the inventor of the present invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-207862 (Japanese Patent Application No. 2-3095) previously filed by the present inventors discloses a scanning tunneling microscope.
Scope (STM) was proposed.

【0003】金属原子パターンの形成工程の断面模式図
である図3を参照すると、上記公開公報記載の金属原子
パターン形成方法は、次のようになっている。
Referring to FIG. 3, which is a schematic cross-sectional view of a step of forming a metal atom pattern, the method of forming a metal atom pattern described in the above-mentioned publication is as follows.

【0004】まず、STM(図示せず)を内包する真空
容器(図示せず)内に置かれた基板201表面が、10
-8Pa台の超高真空中で清浄化される。その後、所定の
超高真空(10-8Paより低い真空度)のもとで、ハロ
ゲンイオン213と金属イオン222とが結合してなる
ハロゲン化金属ガス231が、真空容器内に導入され
る。このとき、このハロゲン化金属ガス231の一部は
基板201表面に吸着し、この基板201表面にハロゲ
ン化金属単分子吸着層235が形成される〔図3
(a)〕。
First, the surface of a substrate 201 placed in a vacuum vessel (not shown) containing an STM (not shown)
Purified in ultra-high vacuum of the order of -8 Pa. Thereafter, under a predetermined ultra-high vacuum (a degree of vacuum lower than 10 −8 Pa), a metal halide gas 231 formed by combining the halogen ions 213 and the metal ions 222 is introduced into the vacuum vessel. At this time, a part of the metal halide gas 231 is adsorbed on the surface of the substrate 201, and a metal halide single molecule adsorption layer 235 is formed on the surface of the substrate 201.
(A)].

【0005】この状態でSTMの針202が基板201
表面の所望の位置に近ずけられる。針202の先端と基
板201表面との間隔は数オングストロームである。針
202が正になるように針202と基板201との間に
電圧が印加され、針202の先端と基板201表面との
間に極小電界203が形成される。この極小電界203
の影響下にあるハロゲン化金属単分子吸着層235はこ
の極小電界203により分解し、ガス化したハロゲンイ
オン212が脱離し、金属原子221が残置する〔図3
(b)〕。針202が所望の位置の範囲内を走査した
後、ハロゲン化金属ガス231の導入が停止され、真空
容器内に残留浮遊しているハロゲン化金属ガス231お
よびハロゲンイオン212が真空容器外に排気される。
さらに基板201が所定の温度に加熱され、基板201
表面に残置されたハロゲン化金属単分子吸着層235が
ガス化してハロゲン化金属ガスとなり、金属原子221
からなる金属原子パターンが形成される。
In this state, the STM needle 202 is
The desired position on the surface is approached. The distance between the tip of the needle 202 and the surface of the substrate 201 is several angstroms. A voltage is applied between the needle 202 and the substrate 201 so that the needle 202 becomes positive, and a minimal electric field 203 is formed between the tip of the needle 202 and the surface of the substrate 201. This minimal electric field 203
Is decomposed by this minimal electric field 203, gasified halogen ions 212 are desorbed, and metal atoms 221 remain [FIG.
(B)]. After the needle 202 scans within the range of the desired position, the introduction of the metal halide gas 231 is stopped, and the metal halide gas 231 and the halogen ions 212 remaining floating in the vacuum vessel are exhausted out of the vacuum vessel. You.
Further, the substrate 201 is heated to a predetermined temperature,
The metal halide monomolecular adsorption layer 235 remaining on the surface is gasified to become a metal halide gas, and the metal atoms 221
Is formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報記載の金
属原子パターン形成方法では、ハロゲン化金属単分子吸
着層の基板表面からの除去は基板の加熱により行なわれ
ている。ところが、この加熱により、金属原子パターン
を構成する金属原子の一部がガス化して基板から脱離
し、一部は温度ドリフトを起す。その結果、初期に形成
されていた(所望の形状を有する)金属原子パターンが
崩れやすくなり、所望の形状を有する金属原子パターン
の形成が困難になる。
In the metal atom pattern forming method described in the above publication, the removal of the metal halide monomolecular adsorption layer from the substrate surface is performed by heating the substrate. However, due to this heating, some of the metal atoms constituting the metal atom pattern are gasified and desorbed from the substrate, and some of them cause a temperature drift. As a result, the initially formed metal atom pattern (having a desired shape) tends to collapse, and it becomes difficult to form a metal atom pattern having a desired shape.

【0007】したがって本発明の目的は、金属原子1個
1個の高精度で,安定に,かつ極めて簡単な工程で金属
原子パターンを形成する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for forming a metal atom pattern with high precision, stability, and extremely simple steps for each metal atom.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の金属原子パター
ン形成方法は、所定の真空度のもとで所定の温度に保持
された半導体基板表面に、ハロゲン原子からなるハロゲ
ン単原子吸着層を形成する工程と、走査型トンネル顕微
鏡を用いた電界蒸発により上記ハロゲン単原子吸着層の
複数の所望の位置の上記ハロゲン原子を脱離させ、上記
半導体基板表面にハロゲン原子パターンを残置形成する
工程と、上記ハロゲン原子に対して上記半導体基板より
高い反応性を有する金属原子を半導体基板表面に蒸着
し、半導体基板表面の上記所望の位置にそれぞれ金属原
子を吸着させることによりそれぞれのこれらの所望の位
置へ金属原子の単原子吸着層からなる金属原子パターン
を形成し、上記ハロゲン原子パターンを構成する上記ハ
ロゲン原子とこの金属原子との反応によるハロゲン化金
属ガスの形成によりこの半導体基板表面からこのハロゲ
ン原子パターンを除去する工程とを有する。
According to the metal atom pattern forming method of the present invention, a halogen single atom adsorption layer comprising halogen atoms is formed on a surface of a semiconductor substrate maintained at a predetermined temperature under a predetermined degree of vacuum. Performing a step of desorbing the halogen atoms at a plurality of desired positions of the halogen single atom adsorption layer by electric field evaporation using a scanning tunneling microscope, and forming a halogen atom pattern on the surface of the semiconductor substrate. Metal atoms having a higher reactivity than the semiconductor substrate with respect to the halogen atoms are deposited on the surface of the semiconductor substrate, and the metal atoms are adsorbed at the desired positions on the semiconductor substrate surface, so that the metal atoms are moved to these desired positions. A metal atom pattern consisting of a monoatomic adsorption layer of metal atoms is formed. The formation of the metal halide gas by reaction with atoms and a step of removing the halogen atom pattern from the semiconductor substrate surface.

【0009】好ましくは、上記半導体基板がシリコン,
ゲルマニウム,シリコン−ゲルマニウム合金もしくは化
合物半導体からなる。さらに好ましくは、上記ハロゲン
原子が弗素,塩素もしくは臭素からなり、上記金属原子
がアルミニウム,コバルト,ニッケル,銅もしくは亜鉛
からなる。
Preferably, the semiconductor substrate is silicon,
It is made of germanium, silicon-germanium alloy or compound semiconductor. More preferably, the halogen atom comprises fluorine, chlorine or bromine, and the metal atom comprises aluminum, cobalt, nickel, copper or zinc.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】パターン形成装置の構成の模式図である図
1を参照すると、本発明の一実施例に用いられるSTM
を内蔵したパターン形成装置は、次のようになってい
る。
Referring to FIG. 1, which is a schematic view of the structure of a pattern forming apparatus, an STM used in an embodiment of the present invention is shown.
Is formed as follows.

【0012】10-8Pa台の超高真空に排気できる真空
容器1内には、STMが設けられている。このSTM
は、主に針102,圧電素子2およびステージ3から構
成されている。ステージ3には半導体基板であるシリコ
ン基板101が載置され、このステージ3は所定の温度
に冷却,加熱することができる。針102は白金−イリ
ジウム(Pt−Ir)を機械研磨したものが用いられ、
この針102は圧電素子2に接続されている。針102
のステージ3(シリコン基板101)に対する(3次元
的な相対的)位置は、真空容器1の外部に設けられた電
気制御系4による圧電素子2の3次元的な移動により行
なわれる。針102とシリコン基板101(ステージ
3)との間の電圧の印加も、この電気制御系4を介して
行なわれる。なお、半導体基板はシリコンに限定される
ものではなく、ゲルマニウム,シリコン−ゲルマニウム
合金あるいは化合物半導体であってもよい。
An STM is provided in a vacuum vessel 1 that can be evacuated to an ultra-high vacuum of the order of 10 −8 Pa. This STM
Is mainly composed of a needle 102, a piezoelectric element 2 and a stage 3. A silicon substrate 101, which is a semiconductor substrate, is mounted on the stage 3, and the stage 3 can be cooled and heated to a predetermined temperature. The needle 102 is made by mechanically polishing platinum-iridium (Pt-Ir).
This needle 102 is connected to the piezoelectric element 2. Needle 102
The position (relative to three dimensions) with respect to the stage 3 (silicon substrate 101) is performed by three-dimensional movement of the piezoelectric element 2 by an electric control system 4 provided outside the vacuum vessel 1. The application of a voltage between the needle 102 and the silicon substrate 101 (stage 3) is also performed via the electric control system 4. The semiconductor substrate is not limited to silicon, and may be germanium, a silicon-germanium alloy, or a compound semiconductor.

【0013】上記真空容器1には、バルブ6を介して、
ハロゲンガスである塩素ガスが導入される。この塩素ガ
スの導入は、ガス収納室6内に収納された液体塩素7か
ら行なわれる。真空容器1に導入されるハロゲンガスと
しては塩素ガスに限定されるものではなく、弗素ガスあ
るいは臭素ガスでもよい。真空容器1に弗素ガスが導入
される場合には、上記ガス収納室6内には液体塩素7の
代りに液体弗素が収納されでいる。真空容器1に臭素ガ
スが導入される場合には、上記ガス収納室6の代りに加
熱手段を有する容器が用いられ、この容器の中には常温
常圧で液相をなす臭素が収納されている。また、上記真
空容器1に接続された蒸着装置8により、シリコン基板
101へアルミニウムが蒸着される。シリコン基板10
1に蒸着される金属はアルミニウムに限定されるもので
はなく、ハロゲン原子に対するその金属原子の反応性が
ハロゲン原子に対する(シリコン基板等の)半導体基板
の反応性より高ければよいことから、コバルト,ニッケ
ル,銅あるいは亜鉛でもよい。
The above-described vacuum vessel 1 is connected to the vacuum vessel 1 through a valve 6.
A chlorine gas, which is a halogen gas, is introduced. The introduction of the chlorine gas is performed from the liquid chlorine 7 stored in the gas storage chamber 6. The halogen gas introduced into the vacuum vessel 1 is not limited to chlorine gas, but may be fluorine gas or bromine gas. When fluorine gas is introduced into the vacuum vessel 1, liquid fluorine is stored in the gas storage chamber 6 instead of liquid chlorine 7. When bromine gas is introduced into the vacuum container 1, a container having a heating means is used instead of the gas storage chamber 6, and bromine which forms a liquid phase at normal temperature and normal pressure is stored in this container. I have. Aluminum is vapor-deposited on the silicon substrate 101 by the vapor deposition device 8 connected to the vacuum vessel 1. Silicon substrate 10
The metal deposited on 1 is not limited to aluminum, but it is sufficient that the reactivity of the metal atom to the halogen atom is higher than the reactivity of the semiconductor substrate (such as a silicon substrate) to the halogen atom. , Copper or zinc.

【0014】図1と金属原子パターンの形成工程の断面
模式図である図2とを併せて参照すると、上記一実施例
による金属原子パターン形成方法は、以下のようになっ
ている。
Referring to FIG. 1 and FIG. 2 which is a schematic cross-sectional view of the step of forming a metal atom pattern, the method of forming a metal atom pattern according to the above embodiment is as follows.

【0015】まず、シリコン基板101がステージ3に
載置され、真空容器1が10-8Pa台の超高真空に排気
される。この超高真空の状態でシリコン基板101が
(ステージ3を介して)1250℃程度に加熱され、シ
リコン基板101表面は(この加熱洗浄により)極めて
清浄な表面となる。シリコン基板101が常温程度まで
に冷却された後、真空容器1の真空度が10-7Pa台に
され、塩素ガスが数十秒間流される。これにより、シリ
コン基板101には塩素原子111からなるハロゲン単
原子吸着層115が形成される〔図2(a),図1〕。
First, the silicon substrate 101 is placed on the stage 3, and the vacuum vessel 1 is evacuated to an ultra-high vacuum of the order of 10 −8 Pa. In this ultrahigh vacuum state, the silicon substrate 101 is heated to about 1250 ° C. (via the stage 3), and the surface of the silicon substrate 101 becomes an extremely clean surface (by this heating and cleaning). After the silicon substrate 101 is cooled down to about room temperature, the degree of vacuum of the vacuum vessel 1 is set to the order of 10 −7 Pa, and chlorine gas is flowed for several tens of seconds. As a result, a halogen single atom adsorption layer 115 composed of chlorine atoms 111 is formed on the silicon substrate 101 [FIG. 2 (a), FIG. 1].

【0016】次に、電気制御系4を利用することによ
り、シリコン基板101に対して針102がプラス1V
程度に印加された状態で、圧電素子2を介して針102
がシリコン基板101表面の所望の位置に近ずけられ
る。シリコン基板101表面の所望の位置と針102と
の間隔が2nm程度になると、急激に(トンネル)電流
が流れ始める。この間隔でシリコン基板101に対して
針102がプラス6Vとなるパルス電圧が(電気制御系
4を利用して)印加される。このパルス電圧により、シ
リコン基板101表面の所望の位置と針102との間に
は極小電界103が形成される。この極小電界103に
より、シリコン基板101表面の所望の位置でのハロゲ
ン単原子吸着層115を構成する(概ね)1個の塩素原
子111が電界蒸発して1個の塩素イオン112となっ
てシリコン基板101表面から脱離し、この塩素イオン
112は排気される。(電気制御系4を利用して)針1
02がシリコン基板101表面をスキャンし、シリコン
基板101表面の目標とするそれぞれの所望の位置で上
記操作が繰り返される。この一連の操作により、それぞ
れの所望の位置での塩素原子111が脱離してなるハロ
ゲン原子パターン116が描画される〔図2(b),図
1〕。
Next, by using the electric control system 4, the needle 102 is
With the voltage applied to the needle 102, the needle 102
Is brought closer to a desired position on the surface of the silicon substrate 101. When the distance between the desired position on the surface of the silicon substrate 101 and the needle 102 is about 2 nm, a (tunnel) current starts to flow rapidly. At this interval, a pulse voltage at which the needle 102 becomes plus 6 V is applied to the silicon substrate 101 (using the electric control system 4). With this pulse voltage, a minimal electric field 103 is formed between a desired position on the surface of the silicon substrate 101 and the needle 102. Due to this minimal electric field 103, one chlorine atom 111 constituting the halogen single atom adsorption layer 115 at a desired position on the surface of the silicon substrate 101 is (approximately) subjected to electric field evaporation to form one chlorine ion 112 to form a silicon substrate 112. The chlorine ions 112 are desorbed from the surface 101 and are exhausted. Needle 1 (using electric control system 4)
02 scans the surface of the silicon substrate 101, and the above operation is repeated at each desired desired position on the surface of the silicon substrate 101. By this series of operations, a halogen atom pattern 116 formed by desorption of the chlorine atom 111 at each desired position is drawn (FIGS. 2B and 1).

【0017】なお、シリコン基板101表面と針102
との間隔が2nm程度でシリコン基板101に対して針
102がプラス1V程度に印加されたときにもそれに応
じた極小電界が形成されるが、この場合には塩素原子1
11の電界蒸発,シリコン基板101表面からの脱離は
起らない。一方、上記パルス電圧の印加に際して、例え
ば8V程度のパルス電圧を印加すると、極小電界が所望
の位置から大きく広がり、所望の位置の1個の塩素原子
を中心にして複数個の塩素原子が1回の操作でシリコン
基板表面から脱離することになり、原子レベルでの精度
を有するパターンの形成が困難になる。
The surface of the silicon substrate 101 and the needle 102
When the needle 102 is applied to the silicon substrate 101 at about plus 1 V at an interval of about 2 nm, a minimal electric field corresponding thereto is formed. In this case, the chlorine atom 1
No electric field evaporation and desorption from the surface of the silicon substrate 101 occur. On the other hand, when a pulse voltage of, for example, about 8 V is applied at the time of applying the pulse voltage, the minimal electric field greatly spreads from a desired position, and a plurality of chlorine atoms are applied once around one chlorine atom at the desired position. By the operation described above, it is desorbed from the surface of the silicon substrate, and it becomes difficult to form a pattern having an atomic level accuracy.

【0018】続いて、蒸着装置8を利用して、上記ハロ
ゲン原子パターン116を有するシリコン基板101表
面に、アルミニウム原子121が蒸着される。シリコン
基板101表面は、概ね1原子層からなるアルミニウム
原子121により覆われる〔図2(c),図1〕。アル
ミニウムの電気陰性度はシリコンの電気陰性度より大き
く、塩素とアルミニウムとの電気陰性度の差は塩素とシ
リコンとの電気陰性度の差より大きい。このため、塩素
原子111からなるハロゲン原子パターン116表面に
直接にアルミニウム原子121が蒸着すると、その部分
では塩素原子111およびアルミニウム原子121がそ
れぞれイオン化して、塩素イオン113(但し、この塩
素イオン113は概ね3個の塩素イオンからなるのを模
式的に表現してある)とアルミニウムイオン122とか
らなるハロゲン化金属ガス131となり、シリコン基板
101表面から脱離して排気される。この結果、上記ハ
ロゲン原子パターン116がセルフリフトオフされるこ
とになり、ハロゲン原子パターン116の形成されてい
なかった部分のシリコン基板101表面には1層のアル
ミニウム原子121からなる金属原子パターン125が
形成される〔図2(d),図1〕。
Subsequently, aluminum atoms 121 are deposited on the surface of the silicon substrate 101 having the halogen atom pattern 116 by using the vapor deposition device 8. The surface of the silicon substrate 101 is covered with aluminum atoms 121 substantially consisting of one atomic layer [FIG. 2 (c), FIG. 1]. The electronegativity of aluminum is greater than the electronegativity of silicon, and the difference in electronegativity between chlorine and aluminum is greater than the difference in electronegativity between chlorine and silicon. For this reason, when aluminum atoms 121 are vapor-deposited directly on the surface of the halogen atom pattern 116 composed of chlorine atoms 111, the chlorine atoms 111 and the aluminum atoms 121 are ionized at those portions, and chlorine ions 113 (however, the chlorine ions 113 A metal halide gas 131 composed of approximately three chlorine ions and aluminum ions 122 is desorbed from the surface of the silicon substrate 101 and exhausted. As a result, the halogen atom pattern 116 is self-lifted off, and a metal atom pattern 125 composed of a single layer of aluminum atoms 121 is formed on the surface of the silicon substrate 101 where the halogen atom pattern 116 was not formed. [FIG. 2 (d), FIG. 1].

【0019】このように本実施例によれば、簡単な工程
により、1個1個の原子の精度で金属原子パターン12
5を形成することができる。さらに、本実施例による金
属原子パターン125の形成過程では高温処理を必要と
しないためこの金属原子パターン125が変形,崩壊す
るこがなく、本実施例での金属原子パターンの形成には
不安定性要因が存在しないことになる。
As described above, according to the present embodiment, the metal atom pattern 12 can be formed with a simple process with the accuracy of each atom.
5 can be formed. Further, since high-temperature treatment is not required in the process of forming the metal atom pattern 125 according to the present embodiment, the metal atom pattern 125 is not deformed or collapsed. Will not exist.

【0020】なお、上記一実施例ではハロゲン原子パタ
ーンが塩素原子から構成されているが、このハロゲン原
子パターンを弗素原子あるいは臭素原子から構成する場
合、以下のように、ハロゲン単原子吸着層の形成から金
属原子パターンの形成までの間のシリコン基板(ステー
ジ)の温度を保持することが好ましい。ハロゲン原子パ
ターンが弗素原子からなる場合、弗素は塩素より化学的
に活性であるため、シリコン基板(ステージ)は−10
0℃程度に冷却しておくことが好ましい。それに対して
ハロゲン原子パターンが臭素原子からなる場合、臭素は
塩素より化学的に不活性であるため、シリコン基板(ス
テージ)は所定の温度に加熱しておくことが好ましい。
In the above embodiment, the halogen atom pattern is composed of chlorine atoms. However, when the halogen atom pattern is composed of fluorine atoms or bromine atoms, the formation of a halogen single atom adsorption layer is performed as follows. It is preferable to maintain the temperature of the silicon substrate (stage) from the time until the formation of the metal atom pattern. If the halogen atom pattern is composed of fluorine atoms, the silicon substrate (stage) is -10 because fluorine is more chemically active than chlorine.
It is preferable to cool to about 0 ° C. On the other hand, when the halogen atom pattern is composed of bromine atoms, the silicon substrate (stage) is preferably heated to a predetermined temperature because bromine is chemically more inert than chlorine.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明の金属原子パ
ターン形成方法によれば、金属原子1個1個の高精度
で,安定に,かつ極めて簡単な工程で金属原子パターン
を形成することが容易である。
As described above, according to the metal atom pattern forming method of the present invention, it is possible to form a metal atom pattern with high precision, stability and extremely simple steps for each metal atom. Easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に用いるパターン形成装置の
構成の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of a configuration of a pattern forming apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】上記一実施例の形成工程の断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a forming process of the embodiment.

【図3】従来の金属原子パターンの形成工程の断面模式
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional step of forming a metal atom pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空容器 2 圧電素子 3 ステージ 4 電気制御系 5 ガス収納室 6 バルブ 7 液体塩素 8 蒸着装置 101 シリコン基板 102,202 針 103,203 極小電界 111 塩素原子 112,113 塩素イオン 115 ハロゲン単原子吸着層 116 ハロゲン原子パターン 121 アルミニウム原子 122 アルミニウムイオン 125 金属原子パターン 131,231 ハロゲン化金属イオン 201 基板 212,213 ハロゲンイオン 221 金属原子 222 金属イオン 235 ハロゲン化金属単分子吸着層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Piezoelectric element 3 Stage 4 Electric control system 5 Gas storage room 6 Valve 7 Liquid chlorine 8 Evaporation apparatus 101 Silicon substrate 102, 202 Needle 103, 203 Minimal electric field 111 Chlorine atom 112, 113 Chloride ion 115 Halogen single atom adsorption layer 116 Halogen atom pattern 121 Aluminum atom 122 Aluminum ion 125 Metal atom pattern 131,231 Halogen metal ion 201 Substrate 212,213 Halogen ion 221 Metal atom 222 Metal ion 235 Halogen metal monolayer adsorption layer

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の真空度のもとで所定の温度に保持
された半導体基板表面に、ハロゲン原子からなるハロゲ
ン単原子吸着層を形成する工程と、 走査型トンネル顕微鏡を用いた電界蒸発により前記ハロ
ゲン単原子吸着層の複数の所望の位置の前記ハロゲン原
子を脱離させ、前記半導体基板表面にハロゲン原子パタ
ーンを残置形成する工程と、 前記ハロゲン原子に対して前記半導体基板より高い反応
性を有する金属原子を該半導体基板表面に蒸着し、該半
導体基板表面の前記所望の位置にそれぞれ該金属原子を
吸着させることによりそれぞれの該所望の位置へ該金属
原子の単原子吸着層からなる金属原子パターンを形成
し、前記ハロゲン原子パターンを構成する前記ハロゲン
原子と該金属原子との反応によるハロゲン化金属ガスの
形成により該半導体基板表面から該ハロゲン原子パター
ンを除去する工程とを有することを特徴とする金属原子
パターン形成方法。
A step of forming a halogen single atom adsorption layer made of halogen atoms on a surface of a semiconductor substrate kept at a predetermined temperature under a predetermined degree of vacuum, and by performing field evaporation using a scanning tunneling microscope. A step of desorbing the halogen atoms at a plurality of desired positions of the halogen single atom adsorption layer and leaving a halogen atom pattern on the surface of the semiconductor substrate, and having a higher reactivity with respect to the halogen atoms than the semiconductor substrate. A metal atom comprising a monoatomic adsorption layer of the metal atom at each of the desired positions by depositing metal atoms having the metal atoms on the surface of the semiconductor substrate and adsorbing the metal atoms at the desired positions on the surface of the semiconductor substrate. Forming a pattern, and forming a metal halide gas by the reaction of the halogen atoms and the metal atoms constituting the halogen atom pattern. Metal atom pattern forming method characterized in that the surface of the semiconductor substrate and a step of removing the halogen atom pattern.
【請求項2】 前記半導体基板が、シリコン,ゲルマニ
ウム,シリコン−ゲルマニウム合金もしくは化合物半導
体からなることを特徴とする請求項1記載の金属原子パ
ターン形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is made of silicon, germanium, a silicon-germanium alloy, or a compound semiconductor.
【請求項3】 前記ハロゲン原子が弗素,塩素もしくは
臭素からなり、前記金属原子がアルミニウム,コバル
ト,ニッケル,銅もしくは亜鉛からなることを特徴とす
る請求項1あるいは請求項2記載の金属原子パターン形
成方法。
3. The metal atom pattern formation according to claim 1, wherein said halogen atom is made of fluorine, chlorine or bromine, and said metal atom is made of aluminum, cobalt, nickel, copper or zinc. Method.
JP6116393A 1994-05-30 1994-05-30 Metal atom pattern forming method Expired - Lifetime JP2586401B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6116393A JP2586401B2 (en) 1994-05-30 1994-05-30 Metal atom pattern forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6116393A JP2586401B2 (en) 1994-05-30 1994-05-30 Metal atom pattern forming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07321036A JPH07321036A (en) 1995-12-08
JP2586401B2 true JP2586401B2 (en) 1997-02-26

Family

ID=14685927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6116393A Expired - Lifetime JP2586401B2 (en) 1994-05-30 1994-05-30 Metal atom pattern forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2586401B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001322100A (en) * 2000-05-12 2001-11-20 Nec Corp Method of forming nano-scale pattern

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07321036A (en) 1995-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8309440B2 (en) Method and apparatus for cleaning a substrate surface
WO1989011553A1 (en) Selective area nucleation and growth method for metal chemical vapor deposition using focused ion beams
TW201608605A (en) Modification processing method and manufacturing method of semiconductor device
TW201201276A (en) Plasma etching method, plasma etching apparatus and computer-readable storage medium
JPH07235526A (en) Method for forming uneven polysilicon and polycrystalline silicon film
JPH10340857A (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus
JP2022533388A (en) In-situ atomic layer deposition process
JPH1064847A (en) Tungsten material film forming method, susceptor and film forming apparatus
JP2679433B2 (en) Method for forming polycrystalline silicon film
JPH08293483A (en) Flattening method of solid surface by gas cluster ion beam
TWI899256B (en) Method for reducing lateral film formation in area selective deposition
JP2586401B2 (en) Metal atom pattern forming method
RU2152108C1 (en) Method for manufacturing of semiconductor instrument
US5880012A (en) Method for making semiconductor nanometer-scale wire using an atomic force microscope
JP3186077B2 (en) Method of forming polycrystalline silicon film
JPH10270434A (en) Method for cleaning semiconductor wafer and method for forming oxide film
JP2666572B2 (en) Method for forming polycrystalline silicon film
JP4803513B2 (en) Ion beam micromachining method
US11527407B2 (en) Vapor deposition of carbon-based films
JP2024530712A (en) Selective patterning by molecular layer deposition
JPH07177761A (en) Micromachine manufacturing method
JP2820113B2 (en) Atomic mask and pattern forming method using the same
JPH08213322A (en) Ion bombardment enhanced reflow
JP2694625B2 (en) Method for etching compound semiconductor substrate and method for manufacturing the same
JPH0551300A (en) Monoatomic deposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19961008