| 研究課題/領域番号 |
06555096
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
横山 新 広島大学, 集積化システム研究センター, 教授 (80144880)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。製作したTOF測定装置の飛行時間測定分解能は20ナノ秒である。これをエネルギー分解能に換算すると、シリコン基板の表面で反射するヘリウムイオンを検出する場合、入射エネルギー30、10keVの時エネルギー分解能はそれぞれ4、0.8keVとなる。SSDの10keV(入射エネルギーに無関係)と比べると、低エネルギーほど高分解能が得られ、SSDとTOFを組み合わせることにより、広いエネルギー範囲で高分解能が得られる。TOF測定を行うためには、入射イオンビームをパルス状にする必要がある。高圧チョップ電源を用いて、約20ナノ秒のパルスビームを得た。しかし、短パルス化によって入射イオン数が減少するため、散乱イオン数も減少し、測定時間が長くなるという問題がある。ビーム電流を増加させ、測定時間を短縮することが課題である。
また、これまでのMEISシミュレータは、一種類の半導体層用のものであったが、新たに2層以上の構造に対するMEISシミュレータを開発した。
購入備品は、当初はシミュレーション用のコンピュータであった。しかし実験を進めた結果、より高清浄なシリコン表面を得る必要がでてきた。このため化学洗浄液の温度制御を行うために必要なクーラーと洗浄能力を高める超音波洗浄器を購入した。これらはコンピュータより優先度が高いと判断された。コンピュータにいては計算速度が遅く不便であるが、従来のものを使用した。
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