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公開番号2024120200
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023026832
出願日2023-02-24
発明の名称酸化物膜のパターン形成方法
出願人国立大学法人金沢大学,株式会社エイ・エス・エイ・ピイ
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/306 20060101AFI20240829BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】加工時間を短縮しつつも微細なパターンを高精度に形成でき、歩留まりを高めることが可能な、酸化物膜のパターン形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の酸化物膜のパターン形成方法は、基板1の表面に潮解性を有する材料による犠牲層5を所望のパターンで形成する工程と、基板1の表面に酸化物膜7を堆積する工程と、犠牲層5を水に浸漬する工程と、基板1の表面に高圧水流を噴射して犠牲層5を除去し、表面に酸化物膜7を選択的に残存させる工程と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板の表面に潮解性を有する材料による犠牲層を所望のパターンで形成する工程と、
前記基板の表面に酸化物膜を堆積する工程と、
前記犠牲層を水に浸漬する工程と、
前記基板の表面に高圧水流を噴射して前記犠牲層を除去し、該表面に前記酸化物膜を選択的に残存させる工程と、
を有することを特徴とする酸化物膜のパターン形成方法。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記酸化物膜は、導電性を有する膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項３】
前記酸化物膜は、酸化ストロンチウムにより形成される膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項４】
前記犠牲層は、非晶質酸化物層である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項５】
前記非晶質酸化物層は非晶質酸化カルシウムにより形成される層である、
ことを特徴とする請求項４に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項６】
前記酸化物膜は、強誘電特性、圧電特性、高温超電導特性および半導体特性の少なくともいずれかを有する膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項７】
前記酸化物膜は、酸化ガリウム、チタン酸ジルコン酸鉛およびイットリウム系超伝導体のいずれかの材料により形成される膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。
【請求項８】
前記高圧水流を、５ＭＰａ～２０ＭＰａの圧力で噴射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の酸化物膜のパターン形成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物膜のパターン形成方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、強誘電体や圧電体、強磁性体、高温超伝導体、透明導電膜、ワイドギャップ半導体などの材料として、導電性、強誘電性、強磁性、高温超伝導性などを有する酸化物膜が用いられている。これらの酸化物膜は、化学反応しにくく融点が高いなど、化学耐性が高いため、反応性イオンエッチングやレジストリフトオフなどによるパターン形成が困難である。このためデバイスとして微細なパターンに加工するための技術開発が進められ、例えば、水リフトオフ法によって酸化物膜を所望のパターンに形成する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１には、所望のパターンのアモルファス酸化カルシウム（ａ－ＣａＯ）層を犠牲層（マスク）として用い、この上に酸化物膜を堆積した後、純水に浸漬して犠牲層を除去（リフトオフ）し、酸化物膜を選択的に残存させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－２６０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、犠牲層の除去（リフトオフ）に時間を要し、また、犠牲層の残渣も多い（除去が不十分である）ため歩留まりが悪い問題がある。このため、デバイスに適用し得る微細なパターン形成の技術としては、未だ確立したものとはいえず、研究開発の余地があった。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、加工時間を短縮しつつも微細なパターンを高精度に形成でき、歩留まりを高めることが可能な、酸化物膜のパターン形成方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板の表面に潮解性を有する材料による犠牲層を所望のパターンで形成する工程と、前記基板の表面に酸化物膜を堆積する工程と、前記犠牲層を水に浸漬する工程と、前記基板の表面に高圧水流を噴射して前記犠牲層を除去し、該表面に前記酸化物膜を選択的に残存させる工程と、を有することを特徴とする酸化物膜のパターン形成方法にかかるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、加工時間を短縮しつつも微細なパターンを高精度に形成でき、歩留まりを高めることが可能な、酸化物膜のパターン形成方法を提供できる、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態のパターン形成方法の一例を示すフロー図である。
本実施形態のパターン形成方法の一例を時系列で示す模式図である。
本実施形態のパターン形成方法の一例を時系列で示す模式図である。
本実施形態による酸化物膜のパターニング結果を示す図である。
従来方法による酸化物膜のパターニング結果を示す図である。
本実施形態による酸化物膜のパターニング結果を示す図である。
本実施形態により形成した酸化物膜のＡＦＭ観察結果を示す図である。
従来方法により形成した酸化物膜のＡＦＭ観察結果を示す図である。
（Ａ）本実施形態により形成した酸化物膜のＩ－Ｖ特性を示す図である。（Ｂ）本実施形態により形成した酸化物膜のＸＲＤの結果を示す図である。
本実施形態と従来方法を比較する表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である酸化物膜のパターン形成方法の一例を示すフロー図である。図１に示すように、本実施形態の酸化物膜のパターン形成方法は、犠牲層形成工程（ステップＳ０１）と、酸化物膜堆積工程（ステップＳ０３）と、犠牲層浸漬工程（ステップＳ０５）と、犠牲層除去工程（ステップＳ０７）を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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