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JP6750351B2 - Cluster ion beam generation method and cluster ion beam irradiation method using the same - Google Patents

Cluster ion beam generation method and cluster ion beam irradiation method using the same Download PDF

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JP6750351B2 JP2016133588A JP2016133588A JP6750351B2 JP 6750351 B2 JP6750351 B2 JP 6750351B2 JP 2016133588 A JP2016133588 A JP 2016133588A JP 2016133588 A JP2016133588 A JP 2016133588A JP 6750351 B2 JP6750351 B2 JP 6750351B2
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Description

本発明は、クラスターイオンビーム生成方法およびそれを用いたクラスターイオンビーム照射方法に関する。 The present invention relates to a cluster ion beam generation method and a cluster ion beam irradiation method using the same.

クラスターイオンビームは、複数(通常2〜2000個程度、数百〜数千個となることもある)の原子または分子が互いに結合しイオン化した塊状の集団を、固体表面に衝突させる表面加工技術に用いられる。近年、半導体デバイス、磁性・誘電体デバイス、光学デバイスなど、種々のデバイスへのナノ加工プロセスにおいて、クラスターイオンビーム技術を応用することが着目されている。 The cluster ion beam is a surface processing technology for colliding a solid mass with a plurality of (usually about 2 to 2000, sometimes several hundred to several thousand) atoms or molecules bound to each other and ionized to a solid surface. Used. In recent years, attention has been focused on the application of the cluster ion beam technology in nanofabrication processes for various devices such as semiconductor devices, magnetic/dielectric devices, and optical devices.

クラスターイオンビームの生成方法の基本原理を、図1を用いて模式的に説明する。まず原料1を供給し、電子衝撃法により、原料1に電子を衝突させて原料1の結合を解離させ、イオン化したクラスターイオン2を得る。クラスターイオン2を生成する際、単原子イオン4および多原子イオン6が形成されることが通常である。また、不安定な多原子イオン6はさらに解離することもある。次に、所望のクラスターサイズのクラスターイオン2を選別するため、生成したイオンの質量分離を行う。そして、選別されたクラスターイオン2を、所定の加速電圧により引き出し、クラスターイオンビームの形態とする。こうして得られたクラスターイオンビームを、ターゲットTの表面に衝突させて、表面加工することができる。なお、常温常圧環境下で、原料1は気体、液体および固体のいずれであってもよく、装置内で原料1に電子を衝突させる直前では、原料1がガス化している。 The basic principle of the cluster ion beam generation method will be schematically described with reference to FIG. First, the raw material 1 is supplied, and electrons are made to collide with the raw material 1 by an electron impact method to dissociate the bond of the raw material 1 to obtain ionized cluster ions 2. When the cluster ions 2 are generated, monoatomic ions 4 and polyatomic ions 6 are usually formed. Further, the unstable polyatomic ion 6 may be further dissociated. Next, in order to select cluster ions 2 having a desired cluster size, mass separation of generated ions is performed. Then, the selected cluster ions 2 are extracted with a predetermined acceleration voltage to form a cluster ion beam. The surface of the target T can be processed by colliding the thus obtained cluster ion beam with the surface of the target T. The raw material 1 may be any of gas, liquid and solid under a normal temperature and normal pressure environment, and the raw material 1 is gasified immediately before the collision of electrons with the raw material 1 in the apparatus.

なお、本明細書において、「クラスターイオン」とは、上述のイオン化した塊状の集団を意味し、「クラスターイオンビーム」とは、当該クラスターイオンを真空中で加速および集束して得られる、束状に並進するビームを意味するものとする。また、「クラスターサイズ」とは、1つのクラスターを構成する原子または分子の個数を意味する。 In addition, in the present specification, the “cluster ion” means the above-mentioned ionized lump-shaped group, and the “cluster ion beam” means a bundle-like shape obtained by accelerating and focusing the cluster ion in a vacuum. Shall mean a beam that translates to. Further, the “cluster size” means the number of atoms or molecules forming one cluster.

ここで、本願出願人は、特許文献1において、半導体ウェーハにクラスターイオンを照射して、該半導体ウェーハの表面に、前記クラスターイオンの構成元素が固溶した改質層を形成するクラスターイオンビーム照射工程と、前記半導体ウェーハの改質層上にエピタキシャル層を形成する工程と、を有する半導体エピタキシャルウェーハの製造方法を提案している。 Here, the applicant of the present application discloses, in Patent Document 1, a cluster ion beam irradiation for irradiating a semiconductor wafer with cluster ions to form a modified layer in which the constituent elements of the cluster ions are solid-solved on the surface of the semiconductor wafer. A method for manufacturing a semiconductor epitaxial wafer is proposed, which comprises steps and a step of forming an epitaxial layer on the modified layer of the semiconductor wafer.

特許文献1に記載の技術では、半導体ウェーハの表面にクラスターイオンを照射するため、モノマーイオン注入技術によって形成されるイオン注入領域に比べて、クラスターイオンの構成元素が局所的かつ高濃度に析出した領域を形成することができる。そのため、特許文献1に記載の技術により、従来に比べて極めて優れたゲッタリング能力を有する半導体エピタキシャルウェーハを得ることができ、重金属汚染を抑制することができる。 In the technique described in Patent Document 1, since the surface of the semiconductor wafer is irradiated with cluster ions, the constituent elements of the cluster ions are locally and highly concentrated as compared with the ion implantation region formed by the monomer ion implantation technique. Regions can be formed. Therefore, according to the technique described in Patent Document 1, it is possible to obtain a semiconductor epitaxial wafer having an extremely excellent gettering ability as compared with the related art, and it is possible to suppress heavy metal contamination.

また、本願出願人は、特許文献2において、高いゲッタリング能力を有し、かつ、エピタキシャル欠陥の発生を抑制した半導体エピタキシャルウェーハの製造方法を提供するため、次の半導体エピタキシャルウェーハの製造方法も提案している。すなわち、特許文献2に開示されている半導体エピタキシャルウェーハの製造方法では、半導体ウェーハの表面にクラスターイオンを照射して、該半導体ウェーハの表面部に、前記クラスターイオンの構成元素が固溶した改質層を形成するクラスターイオンビーム照射工程と、前記半導体ウェーハの改質層上にエピタキシャル層を形成する工程と、を有し、前記クラスターイオンビーム照射工程は、前記改質層における厚み方向の一部がアモルファス層となり、かつ、該アモルファス層の前記半導体ウェーハ表面側の表面の平均深さが前記半導体ウェーハ表面から20nm以上となるように行う。 In addition, the applicant of the present application proposes the following method for manufacturing a semiconductor epitaxial wafer in Patent Document 2 in order to provide a method for manufacturing a semiconductor epitaxial wafer having high gettering ability and suppressing generation of epitaxial defects. doing. That is, in the method for manufacturing a semiconductor epitaxial wafer disclosed in Patent Document 2, the surface of a semiconductor wafer is irradiated with cluster ions, and the surface portion of the semiconductor wafer is modified so that the constituent elements of the cluster ions form a solid solution. A cluster ion beam irradiation step of forming a layer, and a step of forming an epitaxial layer on the modified layer of the semiconductor wafer, wherein the cluster ion beam irradiation step is a part of the modified layer in the thickness direction. Is an amorphous layer, and the average depth of the surface of the amorphous layer on the semiconductor wafer surface side is 20 nm or more from the semiconductor wafer surface.

国際公開第2012/157162号International Publication No. 2012/157162 特開2015−130402号公報JP, 2005-130402, A

ここで、特許文献1,2に開示されるクラスターイオンビーム照射工程を行うには、ドーズ量やビーム電流値、半導体ウェーハのウェーハ径にも依存するものの、半導体ウェーハ1枚に対してクラスターイオンビーム照射を行うのに多大な時間を要していた。そのため、クラスターイオンビーム照射を工程に含んで半導体エピタキシャルウェーハを大量生産するためには、スループットの改善が望まれる。 Here, in order to perform the cluster ion beam irradiation process disclosed in Patent Documents 1 and 2, although it depends on the dose amount, the beam current value, and the wafer diameter of the semiconductor wafer, the cluster ion beam is applied to one semiconductor wafer. It took a lot of time to perform irradiation. Therefore, in order to mass-produce semiconductor epitaxial wafers by including cluster ion beam irradiation in the process, improvement in throughput is desired.

クラスターイオンビーム照射工程において、ドーズ量が同じであれば、クラスターイオンビームのビーム電流値が大きいほど、照射時間を短くすることができる。例えば特許文献2では、その実施例において、シクロヘキサンよりCクラスターを生成しており、そのビーム電流値は400μAであることが開示されている。スループットを改善するため、本発明者はビーム電流値を増大させることを新たな課題として認識した。 In the cluster ion beam irradiation step, if the dose amount is the same, the irradiation time can be shortened as the beam current value of the cluster ion beam increases. For example, Patent Document 2 discloses that C 3 H 5 clusters are generated from cyclohexane in the example, and the beam current value thereof is 400 μA. In order to improve the throughput, the present inventor has recognized that increasing the beam current value is a new problem.

そこで本発明は、上記課題に鑑み、クラスターイオンビームのビーム電流値を従来よりも増大することのできるクラスターイオンビーム生成方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このクラスターイオンビーム生成方法を用いたクラスターイオンビーム照射方法および半導体エピタキシャルウェーハの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a cluster ion beam generation method capable of increasing the beam current value of the cluster ion beam as compared with the conventional method. A further object of the present invention is to provide a cluster ion beam irradiation method and a semiconductor epitaxial wafer manufacturing method using this cluster ion beam generation method.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した。本発明者が鋭意検討したところ、イオン源における原料の分解条件を変更することで、ビーム電流値をある程度増大できることは確認されたものの、その増大には限界があった。そこで本発明者は、原料に着目し、特に、炭化水素系化合物原料の分子構造に着目した。構成元素に炭素および水素を含むクラスターイオンのビームを生成する場合、炭化水素系化合物原料として所定構造の分岐鎖飽和炭化水素を用いることで、従来に比べてクラスターイオンビームの電流値を大幅に改善できることを本発明者は知見し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。 The present inventor has diligently studied to solve the above problems. As a result of intensive studies by the present inventors, it was confirmed that the beam current value could be increased to some extent by changing the decomposition condition of the raw material in the ion source, but there was a limit to the increase. Therefore, the present inventor paid attention to the raw material, and particularly to the molecular structure of the hydrocarbon compound raw material. When generating a beam of cluster ions containing carbon and hydrogen as constituent elements, the current value of the cluster ion beam is greatly improved by using a branched chain saturated hydrocarbon of a specified structure as a hydrocarbon compound material. The present inventor has found out that this can be done, and has completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

(1)炭化水素系化合物原料から、構成元素に炭素および水素を有するクラスターイオンビームを生成するクラスターイオンビーム生成方法であって、前記炭化水素系化合物原料は、側鎖を備える分岐鎖飽和炭化水素を含み、前記分岐鎖飽和炭化水素は第3級炭素原子によってのみ分岐することを特徴とするクラスターイオンビーム生成方法。 (1) A cluster ion beam producing method for producing a cluster ion beam having carbon and hydrogen as constituent elements from a hydrocarbon compound raw material, wherein the hydrocarbon compound raw material is a branched chain saturated hydrocarbon having side chains. The method for producing a cluster ion beam according to claim 1, wherein the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom.

(2)前記分岐鎖飽和炭化水素は前記第3級炭素原子を1つのみ有する、前記(1)に記載のクラスターイオンビーム生成方法。 (2) The cluster ion beam generation method according to (1), wherein the branched chain saturated hydrocarbon has only one of the tertiary carbon atoms.

(3)前記分岐鎖飽和炭化水素は前記第3級炭素原子を2または3以上有し、前記2または3以上の前記第3級炭素原子は、いずれも1または2以上の第2級炭素原子を介して結合する、前記(1)に記載のクラスターイオンビーム生成方法。 (3) The branched chain saturated hydrocarbon has 2 or 3 or more of the tertiary carbon atoms, and the 2 or 3 or more of the tertiary carbon atoms are all 1 or 2 or more of the secondary carbon atoms. The method for producing a cluster ion beam according to the above (1), wherein the cluster ion beam is coupled via

(4)前記分岐鎖飽和炭化水素は前記第3級炭素原子を2つ有する、前記(3)に記載のクラスターイオンビーム生成方法。 (4) The cluster ion beam generation method according to (3), wherein the branched chain saturated hydrocarbon has two tertiary carbon atoms.

(5)前記2つの前記第3級炭素原子が、1つの第2級炭素原子を介して結合する、前記(4)に記載のクラスターイオンビーム生成方法。 (5) The cluster ion beam generation method according to (4), wherein the two tertiary carbon atoms are bonded via one secondary carbon atom.

(6)前記(1)〜(5)のいずれかに記載のクラスターイオンビーム生成方法を用いて生成したクラスターイオンビームを、半導体ウェーハの表面に照射することを特徴とするクラスターイオンビーム照射方法。 (6) A cluster ion beam irradiation method, which comprises irradiating a surface of a semiconductor wafer with a cluster ion beam generated by using the cluster ion beam generation method according to any one of (1) to (5) above.

本発明によれば、クラスターイオンビームのビーム電流値を従来よりも増大することのできるクラスターイオンビーム生成方法を提供することができる。さらに、本発明は、ビーム電流値を従来よりも増大することのできるクラスターイオンビーム照射方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cluster ion beam generation method capable of increasing the beam current value of a cluster ion beam as compared with the conventional method. Further, the present invention can provide a cluster ion beam irradiation method capable of increasing the beam current value as compared with the conventional method.

クラスターイオンビーム生成の基本原理を説明するための摸式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the basic principle of cluster ion beam generation. 本発明の一実施形態によるクラスターイオンビーム照射方法を用いた半導体エピタキシャルウェーハ100の製造方法を説明する摸式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor epitaxial wafer 100 using a cluster ion beam irradiation method according to an embodiment of the present invention.

(クラスターイオンビーム生成方法)
本発明の一実施形態によるクラスターイオンビーム生成方法は、炭化水素系化合物原料から、構成元素に炭素および水素を有するクラスターイオンのビームを生成するクラスターイオンビーム生成方法である。ここで、炭化水素系化合物原料は、側鎖を備える分岐鎖飽和炭化水素を含み、この分岐鎖飽和炭化水素は第3級炭素原子によってのみ分岐する。なお、炭化水素系化合物原料中に不可避の不純物は含まれ得る。
(Cluster ion beam generation method)
A cluster ion beam generation method according to one embodiment of the present invention is a cluster ion beam generation method for generating a beam of cluster ions having carbon and hydrogen as constituent elements from a hydrocarbon-based compound raw material. Here, the hydrocarbon compound raw material contains a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain, and the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by the tertiary carbon atom. Inevitable impurities may be contained in the hydrocarbon compound raw material.

クラスターイオンビーム生成方法の基本原理は、図1を用いて既述のとおりである。すなわち、まず、原料1を供給し、電子衝撃法により、原料1に電子を衝突させて原料1の結合を解離させ、イオン化したクラスターイオン2を得る。次いで、生成したイオンの質量分離を行ってクラスターイオン2を選別し、当該クラスターイオン2を所定の加速電圧により引き出し、クラスターイオンビームの形態とすることで、クラスターイオンビームを生成することができる。こうして得られたクラスターイオンビームを、任意のターゲットTの表面に対して照射することができる。このような原理を用いたクラスターイオン注入装置として、例えば日新イオン機器株式会社製のCLARIS(登録商標)を用いることができる。 The basic principle of the cluster ion beam generation method is as described above with reference to FIG. That is, first, the raw material 1 is supplied, and electrons are made to collide with the raw material 1 by an electron impact method to dissociate the bond of the raw material 1 to obtain ionized cluster ions 2. Then, mass separation of the generated ions is performed to select the cluster ions 2, and the cluster ions 2 are extracted by a predetermined acceleration voltage to form a cluster ion beam, whereby a cluster ion beam can be generated. The surface of the target T can be irradiated with the cluster ion beam thus obtained. As a cluster ion implanter using such a principle, for example, CLARIS (registered trademark) manufactured by Nissin Ion Equipment Co., Ltd. can be used.

本実施形態では、原料1として上述の炭化水素系化合物原料ガスを用いる。得られるクラスターイオンビームを構成するクラスターイオン2の構成元素は炭素および水素を有し、特に、クラスターイオン2の構成元素を炭素および水素のみから構成することができる。 In this embodiment, the above-mentioned hydrocarbon compound raw material gas is used as the raw material 1. The constituent elements of the cluster ions 2 forming the obtained cluster ion beam have carbon and hydrogen, and in particular, the constituent elements of the cluster ions 2 can be composed only of carbon and hydrogen.

本実施形態で用いる炭化水素系化合物原料について、以下、より詳細に説明する。炭化水素系化合物原料は、側鎖を備える分岐鎖飽和炭化水素であり、前記分岐鎖飽和炭化水素は第3級炭素原子によってのみ分岐することが肝要である。このような分岐鎖飽和炭化水素は、下記式(I)により表すことができる。
ここで、上記式(I)において、第3級炭素原子に結合するR、RおよびRは、いずれも、炭素数を1または2以上とする独立した直鎖状または分岐アルキル基である。R、RおよびRは全て同じアルキル基であってもよいし、いずれか2つが同じアルキル基であってもよいし、全て異なっていてもよい。なお、ここで言う「直鎖状」とは、炭素数が1以上3以下の、分岐が生じない場合も含むものであり、以下、同様の意味で「直鎖状」と言う。
The hydrocarbon compound raw material used in this embodiment will be described in more detail below. The hydrocarbon compound raw material is a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain, and it is important that the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom. Such a branched chain saturated hydrocarbon can be represented by the following formula (I).
Here, in the above formula (I), R 1 , R 2 and R 3 which are bonded to the tertiary carbon atom are all independent linear or branched alkyl groups having 1 or 2 or more carbon atoms. is there. R 1 , R 2 and R 3 may all be the same alkyl group, or any two of them may be the same alkyl group, or they may all be different. The term "straight-chain" as used herein includes a case where the number of carbon atoms is 1 or more and 3 or less and no branching occurs, and is hereinafter referred to as "straight-chain" in the same meaning.

なお、本実施形態で用いる分岐鎖飽和炭化水素は、常圧常圧環境下で気体、液体および固体のいずれであってもよく、真空下(例えば、10−2Pa以下)のチャンバ内で原料を電子と衝突させる直前において、分岐鎖飽和炭化水素がガス化していればよい。すなわち、原料をチャンバ内に導入して電子と衝突させる際、液体の原料を気化させてチャンバ内に供給してもよいし、別の装置内で固体の原料を真空中で加熱気化させてチャンバ内に導入してもよいし、気体の原料ガスそのものをチャンバ内に供給するようにしてもよい。このような分岐鎖飽和炭化水素の炭素数として、4以上16以下を例示することができる。また、分岐鎖飽和炭化水素の炭素数を5以上とすることが好ましく、6以上とすることがより好ましい。一方、分岐鎖飽和炭化水素の炭素数を10以下とすることが好ましく、8以下とすることがより好ましく、7以下とすることが特に好ましい。そのため、R、RおよびRの合計炭素数は3以上15以下とすることができる。また、これらR、RおよびRの合計炭素数を4以上とすることが好ましく、5以上とすることがより好ましい。一方、これらR、RおよびRの合計炭素数を9以下とすることが好ましく、7以下とすることがより好ましく、6以下とすることが特に好ましい。 The branched chain saturated hydrocarbon used in the present embodiment may be any of gas, liquid and solid under normal pressure and normal pressure environment, and is a raw material in a chamber under vacuum (for example, 10 −2 Pa or less). It suffices that the branched chain saturated hydrocarbon is gasified immediately before the collision with the electron. That is, when the raw material is introduced into the chamber and collided with the electrons, the liquid raw material may be vaporized and supplied into the chamber, or the solid raw material may be heated and vaporized in a vacuum in another apparatus to form the chamber. The gas may be introduced into the chamber, or the raw material gas itself may be supplied into the chamber. The number of carbon atoms of such a branched chain saturated hydrocarbon can be, for example, 4 or more and 16 or less. The branched chain saturated hydrocarbon preferably has 5 or more carbon atoms, more preferably 6 or more carbon atoms. On the other hand, the branched chain saturated hydrocarbon preferably has 10 or less carbon atoms, more preferably 8 or less carbon atoms, and particularly preferably 7 or less carbon atoms. Therefore, the total carbon number of R 1 , R 2 and R 3 can be 3 or more and 15 or less. The total number of carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 is preferably 4 or more, more preferably 5 or more. On the other hand, the total carbon number of R 1 , R 2 and R 3 is preferably 9 or less, more preferably 7 or less, and particularly preferably 6 or less.

なお、上記式(I)におけるR、RおよびRの炭素数は、既述の合計炭素数を満足すれば、それぞれ独立して、1以上であり、2以上とすることができ、3以上とすることができる。同様に、既述の合計炭素数を満足しつつ、R、RおよびRの炭素数は、それぞれ独立して、4以下とすることができ、3以下とすることができ、2以下とすることができる。R、RおよびRの炭素数は全て同じであってもよいし、いずれか2つの炭素数を同じとすることもできるし、全て異なっていてもよい。 The carbon numbers of R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (I) are each independently 1 or more, and can be 2 or more, as long as the total number of carbons described above is satisfied. It can be 3 or more. Similarly, while satisfying the above-mentioned total carbon number, the carbon numbers of R 1 , R 2 and R 3 can be independently 4 or less, 3 or less, and 2 or less. Can be The carbon numbers of R 1 , R 2 and R 3 may all be the same, or any two of them may have the same carbon number, or they may all be different.

ここで、本発明者が鋭意検討したところ、炭化水素系化合物原料からクラスターイオンビームを生成するとき、ビーム電流値を従来よりも大幅に増大させるためには、イオン源における原料の分解条件の調整だけでは限界があった。ここで、飽和炭化水素(アルカン)において、第3級炭素原子とアルキル基との間の結合は、乖離の際に生成するラジカルが安定であるため、第1級炭素原子または第2級炭素原子と、アルキル基との間の結合に比べて結合解離エネルギーが小さい。そのため、電子衝撃法により上記式(I)で表される分岐鎖飽和炭化水素に電子が衝突するとき、第3級炭素原子と、その結合先のアルキル基との間の結合において優先的に乖離が生じ、ラジカル及びイオンが生成されやすい。そのため、クラスターイオンビームの生成効率を高めることができると本発明者は考えた。そこで、本発明者はこの点に着目し、上記式(I)で表される分岐鎖飽和炭化水素を炭化水素系化合物原料として用いることで、生成するクラスターイオンビームのビーム電流値を従来に比べて大幅に増大できることを知見し、その効果を実験的に明らかにした。 Here, as a result of diligent studies by the present inventor, when a cluster ion beam is generated from a hydrocarbon-based compound raw material, in order to significantly increase the beam current value as compared with the conventional method, adjustment of the raw material decomposition condition in the ion source is performed. There was a limit alone. Here, in the saturated hydrocarbon (alkane), the bond between the tertiary carbon atom and the alkyl group is a primary carbon atom or a secondary carbon atom because the radical generated at the time of dissociation is stable. And the bond dissociation energy is smaller than the bond between the alkyl group and the alkyl group. Therefore, when an electron collides with a branched chain saturated hydrocarbon represented by the above formula (I) by the electron impact method, the bond between the tertiary carbon atom and the alkyl group to which it bonds is preferentially dissociated. Occurs, and radicals and ions are easily generated. Therefore, the present inventor considered that the generation efficiency of the cluster ion beam can be increased. Therefore, the present inventor pays attention to this point, and uses the branched chain saturated hydrocarbon represented by the above formula (I) as a hydrocarbon compound raw material, so that the beam current value of the generated cluster ion beam is compared with the conventional one. We found that it can be significantly increased, and experimentally clarified its effect.

このように、本実施形態に従う分岐鎖飽和炭化水素を炭化水素系化合物原料に用いることで、クラスターイオンビームのビーム電流値を、従来に比べて大幅に増大させることができる。本実施形態により、炭化水素系のクラスターイオンビームにおいて、得られるビーム電流値を1000μA以上とすることができ、1200μAとすることができ、1500μA以上とすることができ、1800μA以上とすることができ、さらには、2000μA以上とすることができる。 As described above, by using the branched chain saturated hydrocarbon according to the present embodiment as the hydrocarbon compound raw material, the beam current value of the cluster ion beam can be significantly increased as compared with the conventional one. According to the present embodiment, in the hydrocarbon-based cluster ion beam, the beam current value obtained can be 1000 μA or more, 1200 μA, 1500 μA or more, and 1800 μA or more. Further, it can be 2000 μA or more.

ここで、上記式(I)で表される分岐鎖飽和炭化水素は、第3級炭素原子を1つのみ有することが好ましい。すなわち、式(I)におけるR、RおよびRはいずれも直鎖状の飽和アルキル基とすることが好ましい。例えば、Rをメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基のいずれかとし、RおよびRをメチル基またはエチル基のいずれかとすることができる。 Here, the branched chain saturated hydrocarbon represented by the above formula (I) preferably has only one tertiary carbon atom. That is, R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) are all preferably linear saturated alkyl groups. For example, R 1 can be a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an n-butyl group, and R 2 and R 3 can be either a methyl group or an ethyl group.

このような分岐鎖飽和炭化水素として、2−メチルプロパン、2−メチルブタン、2−メチルペンタン、2−メチルヘキサン、2−メチルヘプタン、などを例示することができる。これらの分岐鎖飽和炭化水素を炭化水素系化合物原料に用いることで、より確実にクラスターイオンビームのビーム電流値を増大させることができる。 Examples of such branched chain saturated hydrocarbons include 2-methylpropane, 2-methylbutane, 2-methylpentane, 2-methylhexane, and 2-methylheptane. By using these branched chain saturated hydrocarbons as the hydrocarbon compound raw material, the beam current value of the cluster ion beam can be increased more reliably.

また、上記式(I)で表される分岐鎖飽和炭化水素は、第3級炭素原子を2または3以上有し、これら2または3以上の第3級炭素原子は、いずれも1または2以上の第2級炭素原子を介して結合することが好ましい。特に、この分岐鎖飽和炭化水素は第3級炭素原子を2つ有することが好ましい。後者の分岐鎖飽和炭化水素は、下記式(II)により表すことができる。
ここで、上記式(II)において、第3級炭素原子に結合するRは直鎖状の飽和アルキレン基であり、R、R、RおよびRは、いずれも直鎖状の飽和アルキル基である。
The branched chain saturated hydrocarbon represented by the above formula (I) has 2 or 3 or more tertiary carbon atoms, and these 2 or 3 or more tertiary carbon atoms are all 1 or 2 or more. It is preferable to bond via the secondary carbon atom of. In particular, the branched chain saturated hydrocarbon preferably has two tertiary carbon atoms. The latter branched chain saturated hydrocarbon can be represented by the following formula (II).
Here, in the above formula (II), R 4 bonded to the tertiary carbon atom is a linear saturated alkylene group, and R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are all linear. It is a saturated alkyl group.

既述のとおり、第3級炭素がある場合、炭素ラジカルが生成されやすくなる。しかしながら、本発明者の検討によると、第3級炭素どうしが結合している場合、結合解離エネルギーが小さすぎて、電子衝突によりイオン化が爆発的に発生してしまい、制御が困難となる場合があることが確認された。このような場合、クラスターイオンビームのビーム電流値は、かえって小さくなってしまうことがある。そこで、本実施形態で用いる分岐鎖飽和炭化水素において、第3級炭素原子が2または3以上ある場合には、これら2または3以上の第3級炭素原子は、いずれも1または2以上の第2級炭素原子を介して結合したものを用いることが好ましい。 As described above, when there are tertiary carbons, carbon radicals are easily generated. However, according to the study by the present inventor, when the tertiary carbons are bonded to each other, the bond dissociation energy is too small, and ionization explosively occurs due to electron collision, which may make control difficult. It was confirmed that there is. In such a case, the beam current value of the cluster ion beam may be rather reduced. Therefore, in the branched chain saturated hydrocarbon used in the present embodiment, when there are 2 or 3 or more tertiary carbon atoms, these 2 or 3 or more tertiary carbon atoms are all 1 or 2 or more primary carbon atoms. It is preferable to use those bonded via a secondary carbon atom.

ここで、式(II)により表される分岐鎖飽和炭化水素の炭素数も、下限が7であること以外は、式(I)の分岐鎖飽和炭化水素の炭素数と同様である。そのため、R、R、R、RおよびRの合計炭素数は5以上14以下とすることができる。また、これらR、R、R、RおよびRの合計炭素数を5以上とすることが好ましく、6以上とすることが好ましく、7以上とすることが好ましい。一方、これらR、R、R、RおよびRの合計炭素数を9以下とすることが好ましく、8以下とすることが好ましく、7以下とすることが好ましい。 Here, the carbon number of the branched chain saturated hydrocarbon represented by the formula (II) is also the same as the carbon number of the branched chain saturated hydrocarbon of the formula (I) except that the lower limit is 7. Therefore, the total carbon number of R 4 , R 5 , R 6 , R 7, and R 8 can be 5 or more and 14 or less. In addition, the total carbon number of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, and even more preferably 7 or more. On the other hand, the total carbon number of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is preferably 9 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 7 or less.

そして、上記式(II)におけるR、R、R、RおよびRの炭素数は、既述の合計炭素数を満足しつつ、それぞれ独立して、1以上であり、2以上とすることができ、3以上とすることができる。同様に、既述の合計炭素数を満足しつつ、R、R、R、RおよびRの炭素数は、それぞれ独立して、4以下とすることができ、3以下とすることができ、2以下とすることができる。R、R、R、RおよびRの炭素数は全て同じであってもよいし、いずれか2つ、3つまたは4つの炭素数を同じとすることもできるし、全て異なっていてもよい。 The carbon number of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 in the above formula (II) is independently 1 or more and 2 or more while satisfying the above-mentioned total carbon number. It can be set to 3 or more. Similarly, the carbon number of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 can be independently set to 4 or less and 3 or less while satisfying the above-mentioned total carbon number. It can be set to 2 or less. The carbon numbers of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may all be the same, or any two, three or four carbon numbers may be the same or they may all be different. May be.

このような分岐鎖飽和炭化水素として、2,4−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘプタン、2,5−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘプタンなどを例示することができる。これらの分岐鎖飽和炭化水素を炭化水素系化合物原料ガスに用いることで、より確実にクラスターイオンビームのビーム電流値を増大させることができる。 Examples of such branched chain saturated hydrocarbons include 2,4-dimethylpentane, 2,4-dimethylhexane, 2,4-dimethylheptane, 2,5-dimethylhexane and 2,5-dimethylheptane. it can. By using these branched chain saturated hydrocarbons as the hydrocarbon compound raw material gas, the beam current value of the cluster ion beam can be increased more reliably.

また、上記式(II)の分岐鎖飽和炭化水素を用いる場合、2つの第3級炭素原子が、1つの第2級炭素原子を介して結合することが好ましい。すなわち、式(II)におけるRが、メチレン基であることが好ましい。例えば、上記式(II)に従う分岐鎖飽和炭化水素として、2,4−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘプタンを用いることができる。このような分岐鎖飽和炭化水素を炭化水素系化合物原料ガスに用いることで、より確実にクラスターイオンビームのビーム電流値を増大させることができる。 Further, when the branched chain saturated hydrocarbon of the above formula (II) is used, it is preferable that two tertiary carbon atoms are bonded via one secondary carbon atom. That is, R 4 in formula (II) is preferably a methylene group. For example, as the branched chain saturated hydrocarbon according to the above formula (II), 2,4-dimethylpentane, 2,4-dimethylhexane and 2,4-dimethylheptane can be used. By using such a branched chain saturated hydrocarbon as the hydrocarbon compound raw material gas, the beam current value of the cluster ion beam can be increased more reliably.

なお、クラスターイオンは結合様式によって多種のクラスターが存在し、例えば以下の文献に記載されるような公知の方法で生成することができる。(1)荷電粒子ビーム工学:石川順三:ISBN978−4−339−00734−3:コロナ社、(2)電子・イオンビーム工学:電気学会:ISBN4−88686−217−9:オーム社、(3)クラスターイオンビーム基礎と応用:ISBN4−526−05765−7:日刊工業新聞社。また、一般的に、正電荷のクラスターイオンの発生にはニールセン型イオン源あるいはカウフマン型イオン源が用いられ、負電荷のクラスターイオンの発生には体積生成法を用いた大電流負イオン源が用いられる。 There are various types of cluster ions depending on the binding mode, and they can be generated by a known method as described in the following documents, for example. (1) Charged particle beam engineering: Junzo Ishikawa: ISBN978-4-339-00734-3: Corona, (2) Electron and ion beam engineering: Institute of Electrical Engineers: ISBN4-88686-217-9: Ohm, (3) ) Cluster ion beam basics and applications: ISBN4-526-05765-7: Nikkan Kogyo Shimbun. Generally, a Nielsen type ion source or Kaufman type ion source is used to generate positively charged cluster ions, and a large current negative ion source using a volume generation method is used to generate negatively charged cluster ions. To be

また、生成されたクラスターイオンの、炭素1原子あたりの加速電圧は、0keV/atom超え50keV/atom以下とし、好ましくは、40keV/atom以下とすることが望ましい。また、クラスターサイズは、炭化水素系化合物原料を構成する分岐鎖飽和炭化水素にもよるが、2〜50個以下とすることができる。 The acceleration voltage per carbon atom of the generated cluster ions is more than 0 keV/atom and 50 keV/atom or less, preferably 40 keV/atom or less. Further, the cluster size may be 2 to 50 or less, though it depends on the branched chain saturated hydrocarbon constituting the hydrocarbon compound raw material.

また、加速電圧の調整には、(1)静電加速、(2)高周波加速の2方法が一般的に用いられる。前者の方法としては、複数の電極を等間隔に並べ、それらの間に等しい電圧を印加して、軸方向に等加速電界を作る方法がある。後者の方法としては、イオンを直線状に走らせながら高周波を用いて加速する線形ライナック法がある。また、クラスターイオンビームのクラスターサイズおよびビーム電流値の調整は、真空容器の圧力(導入するガスの流量)およびイオン化する際のフィラメントへ印加する電圧などを調整することにより行うことができる。なお、クラスターサイズは、四重極高周波電界や単収束扇形磁場を用いた質量分離法を用いて行うことができる。 In addition, two methods of (1) electrostatic acceleration and (2) high frequency acceleration are generally used for adjusting the acceleration voltage. As the former method, there is a method in which a plurality of electrodes are arranged at equal intervals and an equal voltage is applied between them to create a uniform acceleration electric field in the axial direction. As the latter method, there is a linear linac method in which ions are linearly run and accelerated by using a high frequency. Further, the cluster size of the cluster ion beam and the beam current value can be adjusted by adjusting the pressure of the vacuum container (the flow rate of the gas to be introduced) and the voltage applied to the filament at the time of ionization. The cluster size can be determined by a mass separation method using a quadrupole high frequency electric field or a single converging sector magnetic field.

以下、図2を参照しつつ本発明の別の実施形態に従うクラスターイオンビーム照射方法説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。なお図2では説明の便宜上、実際の厚さの割合とは異なり、半導体ウェーハ10に対してエピタキシャル層20の厚さを誇張して示す。 Hereinafter, a cluster ion beam irradiation method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In principle, the same constituent elements will be given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Note that in FIG. 2, for convenience of description, the thickness of the epitaxial layer 20 is exaggerated with respect to the semiconductor wafer 10, unlike the actual ratio of the thickness.

(クラスターイオンビーム照射方法)
図2(A)に示すように、本発明の一実施形態によるクラスターイオンビーム照射方法は、上記クラスターイオンビーム生成方法の実施形態を用いて生成したクラスターイオンビームCを、半導体ウェーハ10の表面10Aに照射する。本実施形態では、ビーム電流値が従来よりも増大したクラスターイオンビーム照射を行うことができる。そのため、従来技術と同じドーズ量のクラスターイオンを照射するのであれば、従来技術に比べて照射時間を短くすることができる。
(Cluster ion beam irradiation method)
As shown in FIG. 2A, in the cluster ion beam irradiation method according to the embodiment of the present invention, the cluster ion beam C generated by using the embodiment of the cluster ion beam generation method is supplied to the surface 10A of the semiconductor wafer 10. Irradiate. In the present embodiment, it is possible to perform the cluster ion beam irradiation in which the beam current value is higher than in the conventional case. Therefore, if the same dose of cluster ions as the prior art is applied, the irradiation time can be shortened as compared with the prior art.

なお、半導体ウェーハ10としては、例えばシリコン、化合物半導体(GaAs、GaN、SiC)からなり、表面にエピタキシャル層を有しないバルクの単結晶ウェーハが挙げられる。また、半導体ウェーハ10は、チョクラルスキ法(CZ法)や浮遊帯域溶融法(FZ法)により育成された単結晶シリコンインゴットをワイヤーソー等でスライスしたシリコンウェーハを使用することができる。また、シリコンウェーハには、炭素および/または窒素を添加してもよい。また、任意の不純物ドーパントを添加して、n型またはp型としてもよい。また、半導体ウェーハ10としては、バルク半導体ウェーハ表面に半導体エピタキシャル層が形成されたエピタキシャル半導体ウェーハを用いることもできる。 The semiconductor wafer 10 is, for example, a bulk single crystal wafer made of silicon or compound semiconductor (GaAs, GaN, SiC) and having no epitaxial layer on the surface. As the semiconductor wafer 10, a silicon wafer obtained by slicing a single crystal silicon ingot grown by the Czochralski method (CZ method) or the floating zone melting method (FZ method) with a wire saw or the like can be used. Further, carbon and/or nitrogen may be added to the silicon wafer. In addition, an n-type or a p-type may be added by adding an arbitrary impurity dopant. Further, as the semiconductor wafer 10, it is also possible to use an epitaxial semiconductor wafer having a semiconductor epitaxial layer formed on the surface of a bulk semiconductor wafer.

なお、クラスターイオンのドーズ量は、ビーム電流値およびイオン照射時間を制御することにより調整することができる。クラスターイオンの炭素のドーズ量を、例えば1×1013〜1×1016atoms/cmとすることができる。そして、既述のとおり、ビーム電流値を1000μA以上とすることができ、1200μA以上とすることができ、1500μA以上とすることができ、1800μA以上とすることができ、さらには、2000μA以上とすることができる。 The dose amount of cluster ions can be adjusted by controlling the beam current value and the ion irradiation time. The carbon dose of the cluster ions can be set to, for example, 1×10 13 to 1×10 16 atoms/cm 2 . And, as described above, the beam current value can be 1000 μA or more, 1200 μA or more, 1500 μA or more, 1800 μA or more, and further 2000 μA or more. be able to.

(参考実施形態:半導体エピタキシャルウェーハの製造方法)
図2(A)〜(C)に示すように、上記クラスターイオンビーム生成方法の実施形態を用いて生成したクラスターイオンビームCを半導体ウェーハ10の表面10Aに照射して、該半導体ウェーハ10の表面部に、クラスターイオンの構成元素が固溶した改質層18を形成するクラスターイオンビーム照射工程と、半導体ウェーハ10の改質層18上にエピタキシャル層20を形成するエピタキシャル層形成工程と、を含むことで、半導体エピタキシャルウェーハ100を製造することができる。
(Reference Embodiment: Method for Manufacturing Semiconductor Epitaxial Wafer)
As shown in FIGS. 2A to 2C, the surface 10 A of the semiconductor wafer 10 is irradiated with the cluster ion beam C generated by using the embodiment of the cluster ion beam generation method described above, and the surface of the semiconductor wafer 10 is irradiated with the cluster ion beam C. Part includes a cluster ion beam irradiation step of forming a modified layer 18 in which constituent elements of cluster ions are solid-solved, and an epitaxial layer forming step of forming an epitaxial layer 20 on the modified layer 18 of the semiconductor wafer 10. As a result, the semiconductor epitaxial wafer 100 can be manufactured.

クラスターイオンビーム照射工程により形成される改質層18は、半導体ウェーハ10の表面部における結晶の格子間位置または置換位置に炭素が固溶して局所的に存在する領域であり、強力なゲッタリングサイトとして働くことができる。 The modified layer 18 formed by the cluster ion beam irradiation step is a region where carbon is locally present as a solid solution at the interstitial position or substitution position of the crystal on the surface portion of the semiconductor wafer 10, and strong gettering is performed. Can work as a site.

エピタキシャル層形成工程において、改質層18上に形成するエピタキシャル層20としては、シリコンエピタキシャル層が挙げられ、一般的な条件により形成することができる。例えば、水素をキャリアガスとして、ジクロロシラン、トリクロロシランなどのソースガスをチャンバ内に導入し、使用するソースガスによっても成長温度は異なるが、概ね1000〜1200℃温度範囲の温度でCVD法により半導体ウェーハ10上にエピタキシャル成長させることができる。エピタキシャル層20の厚さは1〜15μmの範囲内とすることが好ましい。 In the epitaxial layer forming step, the epitaxial layer 20 formed on the modified layer 18 may be a silicon epitaxial layer, and can be formed under general conditions. For example, hydrogen is used as a carrier gas, a source gas such as dichlorosilane or trichlorosilane is introduced into the chamber, and the growth temperature varies depending on the source gas used, but the semiconductor is formed by the CVD method at a temperature of about 1000 to 1200° C. It can be epitaxially grown on the wafer 10. The thickness of the epitaxial layer 20 is preferably within the range of 1 to 15 μm.

本実施形態に従うクラスターイオンビーム照射方法を用いることで、優れたゲッタリング能力を有する半導体エピタキシャルウェーハを製造する際のスループットを従来よりも改善することができる。 By using the cluster ion beam irradiation method according to the present embodiment, the throughput at the time of manufacturing a semiconductor epitaxial wafer having excellent gettering ability can be improved as compared with the conventional method.

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(発明例1)
クラスターイオン発生装置(日新イオン機器社製、型番:CLARIS)を用いて、2−メチルペンタン(C14)を原料として用い、クラスターイオン化したCのクラスターイオンを生成した。得られたクラスターイオンビームのビーム電流値は2000μAであった。
(Invention Example 1)
A cluster ion generator (manufactured by Nisshin Ion Equipment Co., Ltd., model number: CLARIS) was used to generate cluster ionized C 3 H 5 cluster ions using 2-methylpentane (C 6 H 14 ) as a raw material. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 2000 μA.

(発明例2)
発明例1において、2−メチルペンタンに替えて、2,4−ジメチルペンタン(C16)を原料に用いた以外は、発明例1と同様にして、クラスターイオン化したCのクラスターイオンを生成した。得られたクラスターイオンビームのビーム電流値は1800μAであった。
(Invention Example 2)
Inventive Example 1, cluster ionized C 3 H 5 clusters were obtained in the same manner as in Inventive Example 1 except that 2,4-dimethylpentane (C 7 H 16 ) was used as a raw material instead of 2-methylpentane. Generated ions. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 1800 μA.

(従来例1)
発明例1において、2−メチルペンタンに替えて、シクロヘキサン(C12)を原料に用いた以外は、発明例1と同様にして、クラスターイオン化したCのクラスターイオンを生成した。得られたクラスターイオンビームのビーム電流値は850μAであった。
(Conventional example 1)
Inventive Example 1 was repeated, except that cyclohexane (C 6 H 12 ) was used as a raw material instead of 2-methylpentane, to produce cluster ionized C 3 H 5 cluster ions in the same manner as in Inventive Example 1. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 850 μA.

(比較例1)
発明例1において、2−メチルペンタンに替えて、ヘキサン(C14)を原料に用いた以外は、発明例1と同様にして、クラスターイオン化したCのクラスターイオンを生成した。得られたクラスターイオンビームのビーム電流値は850μAであった。
(Comparative example 1)
Inventive Example 1 produced cluster ions of C 3 H 5 in the same manner as in Inventive Example 1 except that hexane (C 6 H 14 ) was used as a raw material instead of 2-methylpentane. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 850 μA.

(比較例2)
発明例1において、2−メチルペンタンに替えて、2,3−ジメチルブタン(C14)を原料に用いた以外は、発明例1と同様にして、クラスターイオン化したCのクラスターイオンを生成した。得られたクラスターイオンビームのビーム電流値は20μAであった。
(Comparative example 2)
Inventive Example 1, except that 2,3-dimethylbutane (C 6 H 14 ) was used as a raw material instead of 2-methylpentane, in the same manner as in Inventive Example 1, cluster ionized C 3 H 5 clusters. Generated ions. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 20 μA.

以上の、発明例1,2、従来例1および比較例1,2の結果を、下記表1に記す。 The results of Invention Examples 1 and 2, Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.

<評価>
発明例1,2では、従来例1により得られるビーム電流値の、倍以上のビーム電流値が得られることが確認できた。発明例1,2は、従来例1および比較例1と異なり、第3級炭素原子を含むために結合乖離が生じやすくなり、その結果、Cのクラスターイオンを取り出しやすくなったためだと考えられる。一方、比較例2には、第3級炭素原子が含まれるものの、放電が多く、クラスターイオンビームの形成が困難であったため、ビーム電流値は従来例1よりも小さかった。これは2,3−ジメチルブタン中央の第三級炭素間の結合が非常に弱くなっているため、クラスターイオンを生成する際の制御が困難なほど、イオン生成が爆発的に進んだためだと考えられる。
<Evaluation>
In Invention Examples 1 and 2, it was confirmed that the beam current value obtained was twice or more the beam current value obtained in Conventional Example 1. Inventive Examples 1 and 2 are different from Conventional Example 1 and Comparative Example 1 in that a bond dissociation is likely to occur due to the inclusion of a tertiary carbon atom, and as a result, the C 3 H 5 cluster ion is easily extracted. Conceivable. On the other hand, in Comparative Example 2, although the tertiary carbon atoms were contained, the discharge current was large and the formation of the cluster ion beam was difficult, so that the beam current value was smaller than that in Conventional Example 1. This is because the bond between the tertiary carbons in the center of 2,3-dimethylbutane is very weak, and the ion generation explosively progressed to such an extent that it was difficult to control when generating cluster ions. Conceivable.

本発明によれば、クラスターイオンビームのビーム電流値を従来よりも増大することのできるクラスターイオンビーム生成方法を提供することができる。さらに、本発明は、ビーム電流値を従来よりも増大することのできるクラスターイオンビーム照射方法を提供することができる。したがって、半導体産業において特に有用である。 According to the present invention, it is possible to provide a cluster ion beam generation method capable of increasing the beam current value of a cluster ion beam as compared with the conventional method. Further, the present invention can provide a cluster ion beam irradiation method capable of increasing the beam current value as compared with the conventional method. Therefore, it is particularly useful in the semiconductor industry.

1 原料
2 クラスターイオン
4 単原子イオン
6 多原子イオン
10 半導体ウェーハ
10A 半導体ウェーハの表面
18 改質層
20 エピタキシャル層
100 半導体エピタキシャルウェーハ
C クラスターイオンビーム
T ターゲット
1 Raw Material 2 Cluster Ion 4 Monoatomic Ion 6 Polyatomic Ion 10 Semiconductor Wafer 10A Semiconductor Wafer Surface 18 Modified Layer 20 Epitaxial Layer 100 Semiconductor Epitaxial Wafer C Cluster Ion Beam T Target

Claims (2)

炭化水素系化合物原料から、構成元素に炭素および水素を有するクラスターイオンのビームを生成するクラスターイオンビーム生成方法であって、
前記炭化水素系化合物原料は、2−メチルプロパン、2−メチルブタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン及び2,4−ジメチルペンタンからなる群より選ばれた1種以上の化合物であるクラスターイオンビーム生成方法。
A method for producing a cluster ion beam, which produces a beam of cluster ions having carbon and hydrogen as constituent elements from a hydrocarbon compound raw material,
The hydrocarbon compound raw material is selected from the group consisting of 2-methylpropane, 2-methylbutane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2-methylhexane, 3-methylhexane and 2,4-dimethylpentane. A method for producing a cluster ion beam , which is one or more compounds .
請求項に記載のクラスターイオンビーム生成方法を用いて生成したクラスターイオンビームを、半導体ウェーハの表面に照射することを特徴とするクラスターイオンビーム照射方法。
A cluster ion beam irradiation method, which comprises irradiating a surface of a semiconductor wafer with a cluster ion beam generated by using the cluster ion beam generation method according to claim 1 .
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