極限イオンビ-ムプロセス技術の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044092
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高井 幹夫 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (90142306)
• 研究分担者: KARL Haberge フラウンホーファー固体工学研究所, 部長 ; HEINER Rysse 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) ; 難波 進 長崎総合科学大学, 工学部, 教授 (70029370)
• キーワード: イオン / イオンビ-ムプロセス / 集束イオンビ-ム / SIMOX / 高エネルギ-イオン注入 / プロセスモデリング / ビ-ム分析 / トモグラフィ-

研究概要

1.日本側研究者がドイツの相手研究所へ出張し、双方の前年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再検討を行った。同時に、ドイツからも研究者を招へいし、日本側で前年に行っ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・分析装置等を用いた共同実験研究を検討した。
2.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。また、シリサイドプロセスについてドイツ側でプロセスを行い、日本側でその評価とプロセスの最適化を行った。
3.高エネルギ-イオン注入プロセスの実験を引き続き日本側で行い、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らかにした。
4.ビ-ム分析技術に関しては、前年度に開発した世界で初めての非破壊3次元分析(トモグラフィ-)技術を用い、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。
さらに、現有技術の限界を明らかにし、将来の1ギガビットメモリ-に対応できるビ-ム分析技術の開発を始め、最終ビ-ム径が50nmの超高分解能分析装置の基本設計を完成した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Agawa: "500 keV Ion Accelerator with Two Types of Ion Source" Nucl.Instr.and Methods. B55. 502-505 (1991)
• [文献書誌] M.Takai: "Oblique Ion Implantation into Non-Planar Targets" Nucl.Instr.and Methods. B59/60. 1120-1123 (1991)
• [文献書誌] Y.F.Lu: "Control of Etching Behavior of Mn-Zn Ferrite in Laser-Chemical Reaction by MeV Ion Beam Modification" Nucl.Instr.and Methods. B59/60. 861-864 (1991)
• [文献書誌] H.Sayama: "Carrier Concentration Profile by High Energy Boron Ion Implantation into Silicon" Nucl.Instr.and Methods B. B59/60. 1094-1097 (1991)
• [文献書誌] H.Sanda: "MeV Ion-Beam Induced Localized Enhancement of Magnetic Property in Stainless Steel Foil" Nucl.Instr.and Methods B. B59/60. 778-780 (1991)
• [文献書誌] Y.Horino: "A Focused MeV Heavy Ion Beam Line for Materials Modification and Micro Analysis" Nucl.Instr.and Methods B. B59/60. 139-144 (1991)
• [文献書誌] M.Takai: "High Energy Ion Microprobe and Its Application" Oyo Buturi. 60. 652-662 (1991)
• [文献書誌] A.Kinomura: "Three-Dimensional RBS Analysis of Buried Layers Formed by Masked Nickel-Implantation in Silicon" Japan.J.Appl.Phys.31. 105-109 (1992)
• [文献書誌] M.Takai: "Nuclear Microprobe Application in Semiconductor Process Developments" Scanning Microscopy.
• [文献書誌] M.Takai: "Lateral Growth of Cobalt Silicide Observed by MeV Helium Ion Microprobe" Nucl.Instr.and Methods.
• [文献書誌] A.Kinomura: "Medium Energy Ion Scattering Using Toroidal Analyzer Combined with Microbeam Line" Nucl.Instr.and Methods.
• [文献書誌] Y.Katayama: "High Speed Date Processing for Three-Dimentional Analysis by Micro-RBS" Nucl.Instr.and Methods.
• [文献書誌] Y.Horino: "Microanalysis of Masklessly MeV-Ion-Implanted Area by MeV Heavy Ion Microprobe" Nucl.Instr.and Methods.
• [文献書誌] M.Takai: "Formation of High Energy Microbeam and Its Application to Microelectronics" Intern.J.PIXE.