極限イオンビ-ムプロセス技術の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02044092
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 難波 進 大阪大学, 極限物質研究センター・センター長 教授 (70029370)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HABERGER Kar フラアンホーファー固体工学研究所, 部長 ; RYSSEL Heine フラウンホーファー集積回路研究所, 所長 ; 木野村 淳 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90225011) ; 弓場 愛彦 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (30144447) ; 蒲生 健次 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (70029445) ; 高井 幹夫 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (90142306)
• Keywords: イオン / イオンビ-ムプロセス / プロセスモデリング / イオン注入 / SIMOX

Research Abstract

1.日本側研究者がドイツの相手研究所へ出張し、双方のこれまでの研究実績に関し情報交換し、ドイツで実施されているイオンビ-ムプロセス技術の研究方法について実地に検討を行った。同時に、ドイツからも研究者を招へいし、日本側でこれまで開発した超高真空その場プロセスが可能な集束イオンビ-ム、超高真空エッチング・薄膜堆積・分析装置等を用いて、実際の共同実験研究を行い、低損傷イオンビ-ムプロセスにおける残留欠陥の挙動を明かにした。
2.高エネルギ-イオン注入プロセスの実験を日本側で行い、相手側のプロセスモデリングと比較検討し、モデル修正の有無について検討した。この結果、高エネルギ-イオン注入プロセスについては、ドイツ側のモデルが日本側の実験結果と良く一致しており、このモデルが有効であることを明かにした。
3.SOI構造へのイオンビ-ムプロセスの応用として、SIMOX技術を日独で実験し、局所SIMOXプロセスにおけるストレス生成、消滅を明らかにした。
さらに、高エネルギ-イオンビ-ムプロセスを半導体以外の材料であるセラミック磁性体、ステンレス薄膜等の局所改質に応用する試みを行い、数百ナノメ-トルの領域でのイオンビ-ム磁気改質技術の可能性を示し、その基礎を確立した。
4.集束イオンビ-ムプロセスについては、非集束イオンビ-ムプロセスとのプロセス過程の差を明かにし、従来のモデリングの適用範囲と局所プロセスに対するモデルの必要性を明かにした。ビ-ム分析技術に関しては、世界で初めて非破壊3次元分析(トモグラフィ-)技術を確立し、相手側にて用意された3次元デバイスの定量評価を行うことができた。

Research Products

• [Publications] H.Sanda: "Local Control of Magnetic Property in Stainless Steel Surface by Ion and Laser Beams" Japan.J.Appl.Phys.29. 2303-2306 (1990)
• [Publications] Y.Horino: "Microbeam Line of MeV Heavy Ions for Materials Modification and InーSitu Analysis" Japan.J.Appl.Phys.29. 2680-2683 (1990)
• [Publications] Y.F.Lu: "Etching Rate Control by MeV O^+ Implantation for LaserーChemical Reaction of Ferrite" Japan.J.Appl.Phys.29. 2260-2264 (1990)
• [Publications] Y.F.Lu: "Modification of Surface Magnetic Property in MnーZn Ferrite by MeV Ion Implantation" Appl.Phys.Lett.
• [Publications] Y.Agawa: "Influence of Current Ripple on Secondary Electron and RBS Mapping Images" Japan.J.Appl.Phys.29. L1011-L1014 (1990)
• [Publications] H.Sanda: "Localized Modification of Magnetic Property in 304 Stainless Steel Foil by MeV Ion Beam" Appl.Phys.A50. 573-576 (1990)
• [Publications] M.Takai: "Effect of Deposition Temperature of AsーImplanted PolyーSiーOnーInsurator on Grain Size and Residual Stress" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] K.Kato: "Raman Measurement of Local SOI Structure by SIMOX" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] A.Kinomura: "Channeling Contrast Analysis of Local Defect Distributions Formed by Maskless IonーImplantation" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] Y.Agawa: "500 keV Ion Accelerator with Two Types of Ion Source" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] M.Takai: "Oblique Ion Implantation into NonーPlanar Targets" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] Y.F.Lu: "Control of Etching Behavior of MnーZn Ferrite in LaserーChemical Reaction by MeV Ion Beam Modification" Nucl.Instr.and Methods.
• [Publications] H.Sayama: "Carrier Concentration Profile by High Energy Boron Ion Implantation into Silicon" Nucl.Instr.and Methods B.
• [Publications] H.Sanda: "MeV IonーBeam Induced Localized Enhancement of Magnetic Property in Stainless Steel Foil" Nucl.Instr.and Methods B.
• [Publications] Y.Horino: "A Focused MeV Heavy Ion Beam Line for Materials Modification and Micro Analysis" Nucl.Instr.and Methods B.