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飛行時間測定法を用いた中速イオン散乱法の開発と半導体プロセス評価への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06555096
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関広島大学

研究代表者

横山 新  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)

研究分担者 桜田 勇蔵  日本真空技術(株), イオン機器部, 部長
宮崎 誠一  広島大学, 工学部, 助教授 (70190759)
廣瀬 全孝  広島大学, 工学部, 教授 (10034406)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1995年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1994年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード中速イオン散乱 / イオン注入装置 / 飛行時間測定 / 表面損傷 / 不純物分布 / 半導体検出器 / プラズマ損傷 / スペクトルシミュレーション / アルゴンプラズマ / コンタクトホール / アンチモンイオン注入
研究概要

本研究では、表面損傷評価、不純物分布評価が可能な中速イオン散乱(MEIS)装置を開発し、半導体プロセス評価を行うことを目的とする。
平成6年度は、半導体検出器(SSD)を用いて半導体表面のプラズマ損傷の評価を行った。また、実験スペクトルとシミュレーションスペクトルとの比較により解析を行う方法を開発した。
平成7年度はイオン注入装置に組み込める飛行時間(TOF)測定装置を設計・開発し、その性能をシミュレーション結果と比較した。また、MEISシミュレータの改良も行った。
平成8年度はTOF測定の実用化のために装置の改良を行った。
問題点は以下の2点であった。(1)パルスビームを得るために、高圧チョップ電圧(3kV)を印可し、ヘリウムイオンビームを偏向させると、ビームが加速管の軸からずれてしまうため、ビーム強度が低下すること(2)用いているSSD検出器では、高分解能測定に必要な30keV以下のイオンの検出がノイズのため不可能になることである。
これらの問題点を解決するために以下の2点の改良を行った。
(1)あらかじめチョップ方向と逆方向の高電圧(1.5kV)を印加することによりビームの軌道を加速管軸に一致するよう修正した。(2)検出器に低エネルギーイオン(2〜50keV)検出が可能なマルチチャネルプレート(MCP)を用いた。
平成9年度はイオン錯乱測定をTiシリサイド反応を評価に用い、Si基板中の不純物(Sb)がSiとTiシリサイドの界面およびTiシリサイドとその保護層であるTiN層との界面に偏析することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] 木地 剛: "Sbイオン注入Si表面のTiシリサイド反応の評価" 第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 2. 825-4aD4 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kiji and S.Yokoyama: "Evaluation of Titanium Silicide Growth on Antimony Ion Implanted Si" Extended Abstracts ; The Japan Society of Applied Physics (The 58th Autumn Meeting). No.2. 825 4aD4 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木地 剛: "Ar^+,Si^+イオン注入Si表面のTiシリサイド反応のイオン散乱による評価" 第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 2. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 出口忠義: "ラマン分光法によるイオン注入Sb析出評価" 第41回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集 第2分冊. 643-643 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 出口忠義: "イオン注入Sb析出過程のラマン散乱及び中エネルギーイオン散乱による評価" 第42回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集 第2分冊. 820-820 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 廣瀬全孝: "次世代ULSI製造のための表面反応プロセス(第1章分担)" サイエンスフォーラム, 21 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yokoyama: "Helium Ion Beam Induced Arsenic Atom Displacement Studied by Medium-Energy Ion Spectroscopy" Materials Research Society Symposium Proceedings. 123-128 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Z.J.Radzimski: "The Performance Study of Ion Implanter Based Medium Energy Ion Spectroscopy with Solid State Detector" Materials Research Society Symposium Proceedings. K3.11 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yokoyama: "Evaluation of Plasma-Induced Damage by Medium Energy Ion Scattering" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 2179-2183 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hashimoto: "Implanted Antimony Precipitation in Silicon Studied by Medium-Energy Ion Scattering" Japanese Journal of Applied Physics. 33. L1799-L1802 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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