(57)【要約】【課題】  シリンダー状のアルミニウム部分及び細孔の形状を任意に制御することを可能とした、新規なナノ構造体及びその製造方法を提供することである。【解決手段】  ナノ構造体であって、  柱状の第１の部材と該第１の部材を取り囲む第２の部材とを備え、  該第２の部材として該第１の部材と共晶を形成する材料を少なくとも１種類以上含有しており、  該柱状の第１の部材が括れ部分又は膨らみ部分を有していることを特徴とするナノ構造体。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ構造体であって、
柱状の第１の部材と該第１の部材を取り囲む第２の部材とを備え、
該第２の部材として該第１の部材と共晶を形成する材料を少なくとも１種類以上含有しており、
該柱状の第１の部材が括れ部分又は膨らみ部分を有していることを特徴とするナノ構造体。
【請求項２】
前記第２の部材が、シリコン、ゲルマニウム及びシリコンとゲルマニウムのいずれかを含有する請求項１に記載のナノ構造体。
【請求項３】
前記第１の部材がアルミニウムを含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のナノ構造体。
【請求項４】
前記第２の部材が、非晶質の材料を含有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のナノ構造体。
【請求項５】
前記ナノ構造体から第１の部材を除去し孔を形成させた、孔を有している請求項１〜４のいずれかに記載のナノ構造体。
【請求項６】
前記孔の平均直径が１ｎｍ〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載のナノ構造体。
【請求項７】
ナノ構造体の製造方法であって、
共晶を形成する材料で基板上に成膜する工程を備え、該工程において成膜速度を変化させることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項８】
前記成膜速度が１５０ｎｍ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項７に記載のナノ構造体の製造方法。
【請求項９】
前記成膜する工程に、スパッタリング法を用いることを特徴とする請求項７又は８に記載のナノ構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記共晶を形成する材料が、アルミニウムとシリコン、アルミニウムとゲルマニウム、アルミニウムとシリコンとゲルマニウムのいずれかであることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のナノ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンの隔壁により各々分断されており、且つ膜面に対して垂直に形成されたアルミニウム部分を有するナノ構造体とその製造方法に関する。また、前記シリンダー状のアルミニウムを溶解して形成される微細な細孔を有するナノ構造体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細加工技術の目覚しい進歩により、多くの分野においてナノテクノロジーに対する関心が高まっており、例えば量子細線や量子ドット等といったナノスケールの構造を有する高機能性材料の研究が精力的に行われている。
【０００３】
従来、こうしたナノスケールの構造を有したナノ構造体を作製する手法としては、主にフォトリソグラフィーや電子線露光、Ｘ線露光等の主に半導体プロセスで使用される人工的なナノ構造技術が用いられてきた。しかし現在の技術では、これらの半導体プロセスにより数１０ｎｍ以下といったスケールの極めて微細な構造を大面積に簡易に形成することは、歩留まりやスループットの悪さから現実的な手法ではないと考えられている。そこで、現在の半導体プロセスを上回る微細な構造を、大面積に簡易に形成する手法として、自然に形成される手法、すなわち物質の自己組織化現象を利用した手法が有力であると考えられている。
【０００４】
自己組織化現象を利用したナノ構造体の作製手法として、例えばアルミニウムの陽極酸化やシリコンの陽極化成が挙げられる。
【０００５】
アルミニウムの陽極酸化では、アルミニウム基板を硫酸、シュウ酸、リン酸等の酸性電解液中で陽極酸化することで、多孔質陽極酸化皮膜を得ることができる（非特許文献１参照）。この多孔質陽極酸化皮膜の特徴は、孔径が数ｎｍ〜数１００ｎｍの極めて微細な円柱状細孔が、アルミナの隔壁により数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの間隔で分断され、平行に配列するという特異的な幾何学的構造を有することにある。この円柱状の細孔は、高いアスペクト比を有し、深さ及び断面の径の一様性にも優れている。また、多孔質陽極酸化皮膜の構造は陽極酸化の条件を変えることにより、ある程度の制御が可能である。例えば、陽極酸化電圧で細孔間隔を、陽極酸化時間で細孔の深さを、リン酸等を利用して隔壁のアルミナをエッチング処理することにより細孔径をある程度制御可能であることが知られている。
【０００６】
シリコンの陽極化成では、ｐ型シリコン基板を陽極としてフッ酸水溶液中で電圧印加すると、多孔質シリコンが形成される（非特許文献２参照）。この多孔質シリコンには孔径１ｎｍ〜数１０ｎｍの無数の細孔が存在し、陽極化成の条件によって、孔径や細孔の形状及び密度を変化させることが可能である。
【０００７】
これらのような微細な細孔中に、金属や半導体等を充填させることで、磁気記録媒体、磁気センサ、ＥＬ発光素子、エレクトロクロミック素子、光学素子、太陽電池、ガスセンサ等の様々なナノデバイスへの応用が期待されている。
【非特許文献１】Ｒ．Ｃ．Ｆｕｒｎｅａｕｘ，Ｗ．Ｒ．Ｒｉｇｂｙ＆  Ａ．Ｐ．Ｄａｖｉｄｏｓｏｎ  “ＮＡＴＵＲＥ”  Ｖｏｌ．３３７  Ｐ１４７（１９８９）
【非特許文献２】Ｄ．Ｒ．Ｔｕｒｎｅｒ：Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０５，Ｐ４０２（１９８５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、自己組織化現象を利用したナノ構造体の研究は数多く行われているものの、陽極酸化アルミナにおいては細孔間隔が１０ｎｍを下回ると、細孔が基板に対して垂直に形成されず、この結果隣接する細孔との隔壁が保たれずに、全ての細孔を隔壁によって独立に形成することは極めて困難である。また、シリコンの陽極化成では、基板が限定されてしまい、更に形成される細孔は枝分かれする傾向が強い。
【０００９】
これらに鑑みて、本発明者らは、よりサイズが小さく、且つ制御性の良い新規なナノ構造体の作製方法を検討していた。その結果、アルミニウムシリコンゲルマニウムＡｌy（ＳｉxＧｅ1-x）1-y（０≦ｘ≦１，０．３≦ｙ≦０．８）混合膜を非平衡状態で成膜すると、図１に示すように、基板１０に対して垂直に成長したシリンダー状のアルミニウム部分１２と、それを取り囲むシリコンゲルマニウムによるマトリックス状の隔壁１３に組成分離した膜が形成されることを見出した。また、隔壁１３により互いに分断されたシリンダー状のアルミニウム１２部分を陽極酸化又はエッチングすることで孔径、細孔間隔ともに陽極酸化アルミナを上回る極めて微細な細孔を有するナノ構造体を提供できることも見出した。更に、これらの微細なシリンダー状のアルミニウム部分及び細孔の、孔径と間隔はアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜の組成比に依存することも見出した。ここに、間隔とは、隣接するシリンダー状のアルミニウム部分又は細孔の中心間の距離を意味する。
【００１０】
しかしながら上記の新規なナノ構造体で形成されるシリンダー状のアルミニウム部分及び細孔の形状は底部から上部まで一様な直径、孔径を有する円柱状に限定されており、形状を任意に制御することが可能となれば新規なナノ構造体の汎用性はより広がるものと考えられる。例えば細孔の形状を変化させることで細孔内に充填した材料の物性を制御し、機能性材料としての特性を向上させるといったことも可能となる。
【００１１】
本発明は、上記の課題を鑑みて、シリンダー状のアルミニウム部分及び細孔の形状を任意に制御することを可能とした、上記の新規なナノ構造体及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、ナノ構造体であって、
柱状の第１の部材と該第１の部材を取り囲む第２の部材とを備え、
該第２の部材として該第１の部材と共晶を形成する材料を少なくとも１種類以上含有しており、
該柱状の第１の部材が括れ部分又は膨らみ部分を有していることを特徴とするナノ構造体が提供される。
【００１３】
本発明によれば、前記第２の部材が、シリコン、ゲルマニウム及びシリコンとゲルマニウムのナノ構造体である。
【００１４】
本発明によれば、前記第１の部材がアルミニウムを含有しているナノ構造体である。
【００１５】
本発明によれば、前記第２の部材が、非晶質の材料を含有しているナノ構造体である。
本発明によれば、前記ナノ構造体から第１の部材を除去し孔を形成させた、孔を有しているナノ構造体である。
本発明によれば、前記孔の平均直径が１ｎｍ〜３０ｎｍであるナノ構造体である。
また、本発明に従って、ナノ構造体の製造方法であって、
共晶を形成する材料で基板上に成膜する工程を備え、該工程において成膜速度を変化させることを特徴とするナノ構造体の製造方法が提供される。
【００１６】
本発明によれば、前記成膜速度が１５０ｎｍ／ｍｉｎ以下であるナノ構造体の製造方法である。
【００１７】
本発明によれば、前記成膜する工程に、スパッタリング法を用いるナノ構造体の製造方法である。
【００１８】
本発明によれば、前記共晶を形成する材料が、アルミニウムとシリコン、アルミニウムとゲルマニウム、アルミニウムとシリコンとゲルマニウムのいずれかであるのナノ構造体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によりアルミニウムを主成分とするシリンダー部分がシリコンゲルマニウムを主成分とするマトリックス領域に囲まれて存在するナノ構造体において、アルミニウムを主成分とするシリンダーの形状に１箇所以上の括れや膨らみを持たせる等、シリンダーの形状を任意に変化させることが可能となる。また、前記のシリンダーの形状と同じ形状の細孔を形成することも可能となる。
【００２０】
本発明によるナノ構造体により、様々な形状を有するナノスケールのシリンダー状アルミニウムを提供することが可能となり、アルミニウムによる量子井戸や量子細線、単電子デバイス等多岐にわたって応用することができる。またアルミニウムを除去して形成した細孔に金属材料を充填して、上記のように応用することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明における実施形態の詳細について述べる。
【００２２】
＜ナノ構造体の製造方法＞
本発明によるナノ構造体の製造方法について、アルミニウムシリコン混合膜を使用した場合について以下に述べる。
【００２３】
アルミニウムシリコン混合膜を非平衡状態で成膜すると、アルミニウムとシリコンが組成分離した状態で成長し、図１に示すようにシリンダー状のアルミニウム１２部分がシリコンの隔壁１３により分断された構造体が形成される。但し、シリンダー状のアルミニウム１２部分にはシリコンが、シリコンの隔壁１３部分にはアルミニウムがそれぞれ僅かに混入していても構わない。
【００２４】
また、図１のような組成分離した構造を有するアルミニウムシリコン混合膜を得るには、膜中のシリコンの割合は２０ａｔｏｍｉｃ％〜７０ａｔｏｍｉｃ％とする必要がある。ここに、ａｔｏｍｉｃ％とは、膜中に含有される原子の割合のことであり、例えばＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光分析法）等で定量的に分析して求めることが可能である。
【００２５】
更に、シリンダー状のアルミニウムの直径及びシリンダー間の間隔は、膜の組成により概ね直径２ｎｍ〜１０ｎｍ、間隔は１５ｎｍ以下の範囲で変化する。
【００２６】
上記のアルミニウムシリコン混合膜の成膜プロセスは、基板上に非平衡状態での成膜が可能なプロセスであれば特に限定はされず、例えばスパッタリング法等でよい。スパッタリング法においては、アルミニウムターゲット及びシリコンターゲットの同時スパッタリング、或いはアルミニウムとシリコンを焼成して形成した混合ターゲットによるスパッタリング、又はアルミニウムターゲット上にシリコンチップを配置したスパッタリング等幾つかの手法が考えられるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２７】
図１のように形成されたナノ構造体を陽極酸化或いはエッチングすることで、シリンダー状のアルミニウム部分を溶解して、図２に示すような細孔２１を有したナノ構造体を形成することが可能となる。
【００２８】
図１のように組成分離したアルミニウムシリコン混合膜は、基板表面でのアルミニウム原子及びシリコン原子の表面拡散により形成される。すなわち、成膜プロセスにおいて、基板上に到達したアルミニウムとシリコンの各原子が、基板上を数ｎｍ〜数１０ｎｍ移動（拡散）して、熱力学的に安定なサイトに落ち着く際に、アルミニウムシリコンが固相において共晶合金であるが故、同種の原子同士が凝集して、アルミニウムとシリコンの界面を少なくする方向へと拡散が進むために図１で示した組成分離した構造を有する膜が形成される。
【００２９】
このようなアルミニウムシリコン混合膜の形成メカニズムを考慮すると、基板上におけるアルミニウム及びシリコン原子の拡散距離を制御することにより、アルミニウムシリンダーの直径及び間隔を変化させることが可能である。すなわち、成膜レートを低下させて拡散距離を長くすることにより、アルミニウムシリンダーの直径及び間隔が大きくなり、一方、成膜レートを上昇させて拡散距離を短くすることにより、アルミニウムシリンダーの直径及び間隔を小さくすることが可能であると見出した。また、成膜レートが１５０ｎｍ／ｍｉｎを超えるとアルミニウムシリンダーが形成されないことも分かった。
【００３０】
本発明において本発明者らは、異なる成膜レートによるアルミニウムシリコン混合膜を積層させることで、形成されるアルミニウムシリンダーの直径が連続的に変化したナノ構造体の提供を可能とした。
【００３１】
図３は本発明によるナノ構造体の一例を示したものである。基板３０上のアルミニウムシリコン混合膜３１は、アルミニウムシリンダーの直径が大きくなる条件で成膜した第一層アルミニウムシリコン混合膜３２と、その上にアルミニウムシリンダーの直径が小さくなる条件で成膜した第二層アルミニウムシリコン混合膜３３と、更にその上にアルミニウムシリンダーの直径が大きくなる条件で成膜した第三層アルミニウムシリコン混合膜３４から成っている。
【００３２】
第二層アルミニウムシリコン混合膜３３における成長初期段階では、第一層アルミニウムシリコン混合膜３２の影響を受けて、アルミニウム部分３６が第一層と第二層で連続的に接合するように成長する。第二層アルミニウムシリコン混合膜３３が成長するに従って、アルミニウム部分３６の直径は小さくなり、ある程度の膜厚に成長すると第二層アルミニウムシリコン混合膜３３の成膜条件に従った直径に収束する。また第三層アルミニウムシリコン混合膜３４でも同様に、成長初期段階では第二層アルミニウムシリコン混合膜の影響を受けたアルミニウム部分３６が成長するが、ある程度の膜厚に成長すると、第三層アルミニウムシリコン混合膜３４の成膜条件に従った直径を有するアルミニウム部分３６となる。
【００３３】
また、上記のように各層を積層させるのではなく、成膜レートを徐々に変化させることによっても同様の構造が得られる。例えばスパッタリング法の場合、投入電力を徐々に減少或いは増加させることで、成膜を維持した状態で直径を変化させることも可能である。
【００３４】
更に、アルミニウムに対するシリコンの組成比が異なるターゲットから成膜したアルミニウムシリコン混合膜においても、上記「発明が解決しようとする課題」で述べたとおり直径、間隔を制御することが可能なことから、組成比の異なるアルミニウムシリコン混合膜を積層させることでも図３と同様なナノ構造体を形成することも可能である。
【００３５】
また上記の名の講じたアルミニウムシリンダーの断面形状が円形ではない場合の直径とは、シリンダーの断面形状において最も距離の離れた二点間の距離を表すものとする。
【００３６】
上記のような手法により、シリンダー状のみならず例えば図３で示した括れを有した形状のナノ構造体を提供することが可能となる。また、本発明によるナノ構造体は図３に示した括れを有するものに限定されるものではなく、各層の成膜条件や組成の組み合わせにより実現するあらゆる形状のものが含まれる。
【００３７】
以下に本発明における実施例を挙げる。
【実施例１】
【００３８】
本実施例はアルミニウムシリコン混合膜におけるアルミニウムシリンダー部分の直径を、連続的に変化させて形成することに関する。特に、成膜レートの変化により形成したことに関する。
【００３９】
アルミニウムシリコン混合膜はＲＦ電源を用いたマグネトロンスパッタリング法により成膜した。使用したターゲットはアルミニウムとシリコンを焼成して形成した直径４インチ（５０．８ｍｍ）の混合ターゲットであり、ターゲットから成膜されたアルミニウムシリコン混合膜の組成比をＩＣＰにより定量分析したところ、膜中のシリコンの割合は４４ａｔｏｍｉｃ％であった。
【００４０】
まずＳｉ（１００）基板上に、投入電力ＲＦ１ｋＷ、アルゴンガス圧０．１Ｐａ、室温にて５分間成膜を行い、その後放電を維持したまま投入電力のみをＲＦ１００Ｗまで低下させた。引き続き、ＲＦ１００Ｗでの放電を９０分間保持して成膜を行い、再び放電を維持したまま投入電力のみをＲＦ１ｋＷまで上昇させた。引き続きＲＦ１ｋＷでの放電を５分間保持して成膜を行った後に投入電力を切り成膜を終了した。
【００４１】
試料の平面及び断面をＦＥ−ＳＥＭ（電界放出走査型電子顕微鏡）で観測したところ、平面像から図４に示すような状態で試料表面に直径３ｎｍのアルミニウム部分４０がシリコンによる隔壁４１に囲まれて存在していることを確認した。
【００４２】
図５は断面像を模式的に示した図である。成膜されたアルミニウムシリコン混合膜５０は３５０ｎｍの膜厚を有しており、アルミニウム部分５２が基板５１に対して垂直にシリンダー状に形成されていることが確認された。また、試料表面に近い部分及び基板表面に近い部分の断面形状から、アルミニウム部分５２の直径は３ｎｍであった。これに対して試料中ほど、すなわち基板表面から１７０ｎｍ付近での断面形状は、試料表面及び基板表面近くとは明らかに異なっており、アルミニウム部分の直径は１０ｎｍであり、全体的にアルミニウム部分５２の一部が膨れた構造が形成されていた。
【００４３】
また、それぞれのＲＦ出力におけるアルミニウムシリコン混合膜の成膜レートを確認するため、Ｓｉ基板上に一定時間成膜した後に膜厚をＦＥ−ＳＥＭで観測したところ、ＲＦ１ｋＷにおいて２０ｎｍ／ｍｉｎ、ＲＦ１００Ｗにおいて１．５ｎｍ／ｍｉｎであった。
【００４４】
成膜レートが高くなるとスパッタ粒子の堆積速度が早くなり、スパッタ粒子が表面拡散できる時間が低下する。つまり成膜レートの高い試料ではスパッタ粒子の十分な表面拡散が行われないので、成膜レートの低い場合よりもシリコンマトリックス中のアルミニウム部分の直径は小さくなると考えられる。上記を踏まえると、本実施例で観測された図５に示したようなアルミニウムシリンダーの形状は、成膜レートの低いＲＦ１００Ｗで成膜した部分の直径が大きくなるのに対して、成膜レートの高いＲＦ１ｋＷで成膜した部分の直径が小さくなるために形成されたものと考えられる。
【００４５】
更に、図５で示したようにアルミニウム部分の直径変化は連続的であったことから、ＲＦ出力を変更しても、アルミニウムシリコン混合膜成長初期段階においては直下のアルミニウムシリコン混合膜の形状を反映する傾向がある。すなわち、ＲＦ１ｋＷからＲＦ１００Ｗに出力を低下させた直後に形成されるアルミニウムシリコン混合膜は、ＲＦ１ｋＷで成膜された直径の小さなアルミニウム部分が存在するアルミニウムシリコン混合膜と同様のものが形成されるが、成膜を進めるに従ってアルミニウム部分の直径は徐々に大きくなっていくものと考えられる。
【００４６】
また、作製した試料の結晶構造をＸ線回折により分析したところ、アルミニウム部分は結晶質、シリコンは非晶質であることが分かった。
【００４７】
以上のように、本実施例より成膜レートを変化させることで、アルミニウムシリコン混合膜におけるアルミニウムシリンダー部分の直径を、連続的に変化させて形成することが可能であると確認できた。
【実施例２】
【００４８】
本実施例はアルミニウムシリコン混合膜におけるアルミニウムシリンダー部分の直径を、連続的に変化させて形成することに関する。特に、アルミニウムシリコン混合膜の組成比を変化させることにより形成したものに関する。
【００４９】
実施例１と同様にＲＦ電源を用いたマグネトロンスパッタリング法によりアルミニウムシリコン混合膜の成膜を行った。使用したターゲットはアルミニウムとシリコンを焼成して形成した直径４インチ（５０．８ｍｍ）の混合ターゲットであり、アルミニウムとシリコンの組成比が異なるターゲットを二種類用意した。ターゲットから成膜されたアルミニウムシリコン混合膜の組成比をＩＣＰにより定量分析したところ、膜中のシリコンの割合はそれぞれ５０ａｔｏｍｉｃ％（ターゲットＡ）、４０ａｔｏｍｉｃ％（ターゲットＢ）であった。
【００５０】
まずＳｉ（１００）基板上に、ターゲットＢを用いて投入電力ＲＦ１５０Ｗ、アルゴンガス圧０．１Ｐａ、室温にて６０分間成膜を行った。引き続きターゲットＢへの投入電力を切った後、ターゲットＡを用いて投入電力ＲＦ１５０Ｗ、アルゴンガス圧０．１Ｐａ、室温にて６０分間成膜を行った。成膜終了後、試料を取り出し、表面及び断面形状をＦＥ−ＳＥＭで観測した。
【００５１】
試料表面においては、図４と同様にアルミニウム部分がシリコンによる隔壁によって囲まれている状態であり、アルミニウム部分の直径は２ｎｍであった。
【００５２】
試料断面を観察したときの模式図を図６に示す。基板６０上に成膜されたアルミニウムシリコン混合膜６１の膜厚は３００ｎｍであり、シリコンによる隔壁６２により分断されたアルミニウム部分６３が観測された。また、基板６０から１５０ｎｍはターゲットＢによるアルミニウムシリコン混合膜６４であり、アルミニウム部分６３の直径は１０ｎｍとほぼ一定であった。それに対して、その上に位置するターゲットＡによるアルミニウムシリコン混合膜６５では、基板表面に近づくに従って直径が小さくなり、成長初期段階では１０ｎｍあった直径が２ｎｍになっていた。
【００５３】
以上のように、本実施例においてアルミニウムシリコン混合膜の組成比を変化させることでも、実施例１と同様にアルミニウムシリコン混合膜におけるアルミニウムシリンダー部分の直径を、連続的に変化させて形成することが可能であると確認できた。
【実施例３】
【００５４】
本実施例は、実施例１或いは実施例２のように作製したナノ構造体から、孔径が連続的に変化した細孔を有するナノ構造体を形成することに関する。
【００５５】
実施例１で使用したターゲットを用いてＳｉ（１００）基板上にＲＦ電源を用いたマグネトロンスパッタリング法によりアルミニウムシリコン混合膜を成膜した。本実施例では、実施例１と同様に投入電力により成膜レートを変化させた成膜を行った。
【００５６】
まず、投入電力ＲＦ１００Ｗ、アルゴンガス圧０．１Ｐａ、室温にて９０分間成膜を行い、その後放電を維持したまま投入電力のみをＲＦ１ｋＷまで上昇させた。引き続き、ＲＦ１ｋＷでの放電を５分間保持して成膜を行い、再び放電を維持したまま投入電力のみをＲＦ１００Ｗまで低下させた。引き続きＲＦ１００Ｗでの放電を９０分間保持して成膜を行った後に投入電力を切り成膜を終了した。
【００５７】
成膜後の試料をＦＥ−ＳＥＭで観測したところ、図７のような形状であった。基板７０上のアルミニウムシリコン混合膜７１は３５０ｎｍの膜厚を有しており、隔壁７２により分断されたアルミニウム部分７３は中ほどに括れを有した形状であった。試料表面に近い部分及び基板表面に近い部分でのアルミニウム部分７３の直径は１０ｎｍであり、試料中ほどにおいての直径は３ｎｍであった。
【００５８】
次に得られた試料に細孔を形成するため、５ｗｔ％リン酸水溶液を使用したウェットエッチングで、アルミニウム部分を溶解した。エッチングは２０℃の浴温にて１０時間行った。エッチング後の試料をＦＥ−ＳＥＭで観測したところ、図８に示すようにアルミニウム部分が溶解されて細孔８３が形成されていることを確認した。細孔８３の形状は、エッチング前のアルミニウムシリコン混合膜中に見られた中ほどに括れを有した形状と同様であった。
【００５９】
以上のように、本実施例により孔径が連続的に変化した細孔を形成することが可能であることが確認された。
【００６０】
また形成される細孔の形状は、アルミニウム部分を除去する以前のアルミニウムシリコン混合膜中に見られるアルミニウム部分の形状を反映するものである。このため細孔の形状は本実施例で示した形状に限定されるものではなく、例えば実施例１で形成したアルミニウムシリコン混合膜を使用した場合では、中ほどに膨らみを有した形状の細孔が形成されることも確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】アルミニウムシリコン混合膜の模式図である。
【図２】アルミニウムシリコン混合膜から形成された細孔の模式図である。
【図３】本発明の一例によるアルミニウムシリコン混合膜を用いたナノ構造体の模式図である。
【図４】アルミニウムシリコン混合膜表面の模式図である。
【図５】本発明の一例によるアルミニウムシリコン混合膜断面の模式図である。
【図６】本発明の別の一例によるアルミニウムシリコン混合膜断面の模式図である。
【図７】本発明の一例によるアルミニウムシリコン混合膜によるナノ構造体の模式図である。
【図８】本発明の一例によるアルミニウムシリコン混合膜から形成された細孔の模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  基板
１１  アルミニウムシリコン混合膜
１２  シリンダー状のアルミニウム
１３  隔壁
２０  基板
２１  細孔
２２  隔壁
３０  基板
３１  アルミニウムシリコン混合膜
３２  第一層アルミニウムシリコン混合膜
３３  第二層アルミニウムシリコン混合膜
３４  第三層アルミニウムシリコン混合膜
３５  シリコンの隔壁
３６  アルミニウム部分
４０  アルミニウム部分
４１  隔壁
５０  アルミニウムシリコン混合膜
５１  基板
５２  アルミニウム部分
５３  隔壁
５４  ＲＦ１ｋＷで成膜した部分
５５  ＲＦ１００Ｗで成膜した部分
５６  ＲＦ１ｋＷで成膜した部分
６０  基板
６１  アルミニウムシリコン混合膜
６２  隔壁
６３  アルミニウム部分
６４  ターゲットＢによるアルミニウムシリコン混合膜
６５  ターゲットＡによるアルミニウムシリコン混合膜
７０  基板
７１  アルミニウムシリコン混合膜
７２  隔壁
７３  アルミニウム部分
７４  ＲＦ１００Ｗで成膜した部分
７５  ＲＦ１ｋＷで成膜した部分
７６  ＲＦ１００Ｗで成膜した部分
８０  基板
８１  アルミニウムシリコン混合膜
８２  隔壁
８３  細孔
８４  ＲＦ１００Ｗで成膜した部分
８５  ＲＦ１ｋＷで成膜した部分
８６  ＲＦ１００Ｗで成膜した部分
【図１】
2005059133.tif 000003
【図２】
2005059133.tif 000004
【図３】
2005059133.tif 000005
【図４】
2005059133.tif 000006
【図５】
2005059133.tif 000007
【図６】
2005059133.tif 000008
【図７】
2005059133.tif 000009
【図８】
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