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KR20180111950A - Cluster ion beam generation method and cluster ion beam irradiation method using the same - Google Patents

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KR20180111950A
KR20180111950A KR1020187025839A KR20187025839A KR20180111950A KR 20180111950 A KR20180111950 A KR 20180111950A KR 1020187025839 A KR1020187025839 A KR 1020187025839A KR 20187025839 A KR20187025839 A KR 20187025839A KR 20180111950 A KR20180111950 A KR 20180111950A
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Abstract

클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 생성 방법을 제공한다.
본 발명의 클러스터 이온 빔 생성 방법은, 탄화수소계 화합물 원료로부터, 구성 원소에 탄소 및 수소를 가지는 클러스터 이온 빔을 생성하는 클러스터 이온 빔 생성 방법이며, 상기 탄화수소계 화합물 원료는, 측쇄(側鎖)를 구비하는 분기쇄(分岐鎖) 포화 탄화수소를 포함하며, 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자에 의해서만 분기되는 것을 특징으로 한다.A cluster ion beam generation method capable of increasing the beam current value of the cluster ion beam more than the conventional one.
A cluster ion beam generating method of the present invention is a cluster ion beam generating method for generating a cluster ion beam having carbon and hydrogen in constituent elements from a hydrocarbon-based compound raw material, wherein the hydrocarbon-based compound raw material has a side chain (Branched chain) saturated hydrocarbon, and the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom.

Description

클러스터 이온 빔 생성 방법 및 그것을 이용한 클러스터 이온 빔 조사 방법Cluster ion beam generation method and cluster ion beam irradiation method using the same

[0001] 본 발명은, 클러스터 이온 빔 생성 방법 및 그것을 이용한 클러스터 이온 빔 조사(照射) 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a cluster ion beam generating method and a cluster ion beam irradiation method using the same.

[0002] 클러스터 이온 빔은, 복수(통상 2∼2000개 정도, 수 백∼수 천개가 되는 경우도 있음)의 원자 또는 분자가 서로 결합하여 이온화된 덩어리 형상(塊狀)의 집단을, 고체 표면에 충돌시키는 표면 가공 기술에 이용된다. 최근, 반도체 디바이스, 자성(磁性)·유전체 디바이스, 광학 디바이스 등, 다양한 디바이스에 대한 나노 가공 프로세스에 있어서, 클러스터 이온 빔 기술을 응용하는 것이 주목받고 있다.A cluster ion beam includes a cluster of masses in which a plurality (usually about 2 to about 2000) of atoms or molecules of ions are bonded to each other to form an ionized mass, In the surface machining technique. BACKGROUND ART [0002] In recent years, application of a cluster ion beam technology has been attracting attention in a nano processing process for various devices such as semiconductor devices, magnetic / dielectric devices, and optical devices.

[0003] 클러스터 이온 빔의 생성 방법의 기본 원리를, 도 1을 이용하여 모식적으로 설명한다. 우선, 원료(1)를 공급하고, 전자충격법에 의해, 원료(1)에 전자를 충돌시켜서 원료(1)의 결합을 해리시켜, 이온화된 클러스터 이온(2)을 생성한다. 클러스터 이온(2)을 생성할 때, 단원자 이온(4) 및 다원자 이온(6)이 동시에 형성되는 것이 통상적이다. 또한, 불안정한 다원자 이온(6)이 더욱 해리하는 경우도 있다. 다음으로, 원하는 클러스터 사이즈의 클러스터 이온(2)을 선별하기 위해, 생성한 이온의 질량 분리를 행한다. 그리고, 해당 질량 분리에 의해 선별된 클러스터 이온(2)을, 소정의 가속 전압에 의해 추출하여, 클러스터 이온 빔의 형태로 한다. 이와 같이 하여 얻어진 클러스터 이온 빔을, 타깃(T)의 표면에 충돌시킴으로써, 타깃(T)을 표면 가공할 수 있다. 참고로, 상온상압(常溫常壓)의 환경하에서는, 원료(1)는 기체, 액체 및 고체 중 어느 것이어도 좋다. 장치 내에 있어서 원료(1)에 전자를 충돌시키기 직전에는, 원료(1)가 가스화되어 있다.[0003] The basic principle of a cluster ion beam generation method will be schematically described with reference to FIG. First, a raw material 1 is supplied and electrons are collided with the raw material 1 by an electronic impact method to dissociate the raw material 1 to generate ionized cluster ions 2. When generating the cluster ions 2, it is common that the mononuclear ions 4 and the polyatomic ions 6 are formed at the same time. In addition, the unstable polyatomic ions 6 may dissociate further. Next, in order to select the cluster ions 2 having a desired cluster size, mass separation of generated ions is performed. Then, the cluster ions 2 selected by the mass separation are extracted by a predetermined acceleration voltage to form cluster ion beams. The target T can be surface-processed by causing the cluster ion beam thus obtained to impinge on the surface of the target T. [ For reference, the raw material 1 may be any of gas, liquid, and solid under an environment of normal atmospheric pressure. Just before the electron collides with the raw material 1 in the apparatus, the raw material 1 is gasified.

[0004] 또한, 본 명세서에 있어서, 「클러스터 이온」이란, 상술한 이온화된 덩어리 형상의 집단을 의미하며, 「클러스터 이온 빔」이란, 해당 클러스터 이온을 진공 중에서 가속 및 집속(集束)하여 얻어지는, 다발 형상(束狀)으로 병진(竝進)하는 빔을 의미하는 것으로 한다. 또한, 「클러스터 사이즈」란, 1개의 클러스터를 구성하는 원자 또는 분자의 개수를 의미한다.In the present specification, the term "cluster ion" means a group of ionized masses as described above. The term "cluster ion beam" means a cluster ion beam obtained by accelerating and focusing (focusing) Quot; beam " means a beam that is translated in a bundle shape. The " cluster size " means the number of atoms or molecules constituting one cluster.

[0005] 여기서, 본원 출원인은, 특허 문헌 1에 있어서, 반도체 웨이퍼에 클러스터 이온을 조사하여, 해당 반도체 웨이퍼의 표면에, 상기 클러스터 이온의 구성 원소가 고용(固溶)된 개질층을 형성하는 클러스터 이온 빔 조사 공정과, 상기 반도체 웨이퍼의 개질층 상에 에피택셜층을 형성하는 공정을 가지는 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 제안한 바 있다.Here, the applicant of the present application has proposed in Patent Document 1 that a cluster ion which irradiates a cluster ion to a semiconductor wafer and forms a cluster on the surface of the semiconductor wafer forming a modified layer in which constituent elements of the cluster ion are solid- A method of manufacturing a semiconductor epitaxial wafer having an ion beam irradiation step and a step of forming an epitaxial layer on the modified layer of the semiconductor wafer.

[0006] 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 반도체 웨이퍼의 표면에 클러스터 이온을 조사하기 때문에, 모노머 이온 주입 기술에 의해 형성되는 이온 주입 영역에 비해, 클러스터 이온의 구성 원소가 국소적이며 고농도로 석출된 영역을 형성할 수 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 기술에 의해, 종래에 비해 매우 우수한 게터링 능력을 가지는 반도체 에피택셜 웨이퍼를 얻을 수 있고, 중금속 오염을 억제할 수 있다.In the technique described in Patent Document 1, since cluster ions are irradiated to the surface of a semiconductor wafer, the constituent elements of the cluster ions are localized and precipitated at a high concentration 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 prior art, and it is possible to suppress heavy metal contamination.

[0007] 또한, 본원 출원인은, 특허 문헌 2에 있어서, 높은 게터링 능력을 가지며, 또한, 에피택셜 결함의 발생을 억제한 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 제공하기 위해, 다음의 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법도 제안한 바 있다. 즉, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법에서는, 반도체 웨이퍼의 표면에 클러스터 이온을 조사하여, 해당 반도체 웨이퍼의 표면부에, 상기 클러스터 이온의 구성 원소가 고용된 개질층을 형성하는 클러스터 이온 빔 조사 공정과, 상기 반도체 웨이퍼의 개질층 상에 에피택셜층을 형성하는 공정을 가지며, 상기 클러스터 이온 빔 조사 공정은, 상기 개질층에 있어서의 두께 방향의 일부가 아몰퍼스(amorphous)층이 되고, 또한, 해당 아몰퍼스층의 상기 반도체 웨이퍼 표면측의 표면의 평균 깊이가 상기 반도체 웨이퍼 표면으로부터 20nm 이상이 되도록 행한다.In order to provide a method of manufacturing a semiconductor epitaxial wafer having a high gettering capability and suppressing the occurrence of epitaxial defects, the applicant of the present application has proposed the following semiconductor epitaxial wafer Have also been proposed. That is, in the method of manufacturing a semiconductor epitaxial wafer disclosed in Patent Document 2, the surface of a semiconductor wafer is irradiated with cluster ions, and a modified layer in which constituent elements of the cluster ions are dissolved is formed on the surface portion of the semiconductor wafer And a step of forming an epitaxial layer on the modified layer of the semiconductor wafer, wherein the cluster ion beam irradiating step is a step of irradiating a portion of the modified layer in the thickness direction with 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 surface of the semiconductor wafer.

[0008] 1. 국제 공개 제2012/157162호1. International Publication No. 2012/157162 2. 일본 특허공개 제2015-130402호 공보2. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-130402

[0009] 여기서, 특허 문헌 1 및 2에 개시된 클러스터 이온 빔 조사 공정을 행하는 데 있어서는, 조사하는 클러스터 이온의 도스량이나 빔 전류치, 반도체 웨이퍼의 웨이퍼 직경에도 의존하지만, 반도체 웨이퍼 1장에 대해 클러스터 이온 빔 조사를 행하는 데 많은 시간을 필요로 하고 있었다. 이 때문에, 클러스터 이온 빔 조사 공정으로서 포함하는 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 이용하여 반도체 에피택셜 웨이퍼를 대량생산하기 위해서는, 처리량(throughput)의 개선이 요망된다.Here, in performing the cluster ion beam irradiation process disclosed in Patent Documents 1 and 2, although dose dependency of the cluster ions to be irradiated, beam current value, and wafer diameter of the semiconductor wafer are also dependent on, It takes a lot of time to carry out the beam irradiation. Therefore, in order to mass-produce semiconductor epitaxial wafers using the manufacturing method of semiconductor epitaxial wafers included in the cluster ion beam irradiation process, improvement in throughput is desired.

[0010] 클러스터 이온 빔 조사 공정에 있어서, 도스량이 동일하다면, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치가 클수록, 조사 시간을 짧게 할 수 있다. 예컨대, 특허 문헌 2에서는, 그 실시예에 있어서, 시클로헥산으로부터 C3H5 클러스터를 생성하고 있으며, 그 빔 전류치는 400μA인 것이 개시되어 있다. 반도체 에피택셜 웨이퍼 제조의 처리량을 개선하기 위해, 본 발명자는 빔 전류치를 증대시키는 것을 새로운 과제로서 인식하였다.In the cluster ion beam irradiation process, if the doses are the same, the irradiation time can be shortened as the beam current value of the cluster ion beam is larger. For example, in Patent Document 2, it is disclosed that a C 3 H 5 cluster is formed from cyclohexane in the examples, and the beam current value thereof is 400 μA. In order to improve the throughput of semiconductor epitaxial wafer fabrication, the present inventors have recognized that increasing the beam current value is a new challenge.

[0011] 따라서 본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가, 본 발명은, 상기 클러스터 이온 빔 생성 방법을 이용한 클러스터 이온 빔 조사 방법 및 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cluster ion beam generation method capable of increasing the beam current value of a cluster ion beam more than ever. Furthermore, the present invention aims to provide a cluster ion beam irradiation method and a semiconductor epitaxial wafer manufacturing method using the cluster ion beam generating method.

[0012] 본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해 열심히 검토하였다. 본 발명자가 열심히 검토한 바, 이온원(源)에 있어서의 원료의 분해 조건을 변경함으로써, 빔 전류치를 어느 정도 증대시킬 수 있음은 확인되었지만, 그 증대에는 한계가 있었다. 따라서 본 발명자는, 이온원에 있어서의 원료에 주목하였고, 특히, 탄화수소계 화합물 원료의 분자 구조에 주목하였다. 구성 원소에 탄소 및 수소를 포함하는 클러스터 이온의 빔을 생성하는 경우, 탄화수소계 화합물 원료로서 소정 구조의 분기쇄(分岐鎖) 포화 탄화수소를 이용함으로써, 종래에 비해 클러스터 이온 빔의 전류치를 큰 폭으로 개선할 수 있음을 본 발명자는 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지 구성은 이하에 기재한 바와 같다.[0012] The present inventors have studied diligently to solve the above problems. The present inventors have conducted extensive studies, and it has been confirmed that the beam current value can be increased to some extent by changing the decomposition conditions of the raw material in the ion source. Therefore, the present inventors paid attention to a raw material in an ion source, and in particular paid attention to the molecular structure of a hydrocarbon compound raw material. In the case of generating a beam of cluster ions containing carbon and hydrogen in a constituent element, by using a branched chain saturated hydrocarbon having a predetermined structure as a hydrocarbon-based compound raw material, the current value of the cluster ion beam is made larger The present inventors have found out that the present invention has been completed. That is, the constitution of the present invention is as follows.

[0013] (1) 탄화수소계 화합물 원료로부터, 구성 원소에 탄소 및 수소를 가지는 클러스터 이온의 빔을 생성하는 클러스터 이온 빔 생성 방법으로서, 상기 탄화수소계 화합물 원료는, 측쇄를 구비하는 분기쇄 포화 탄화수소를 포함하며, 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자에 의해서만 분기되는 것을 특징으로 하는 클러스터 이온 빔 생성 방법.(1) A cluster ion beam generating method for generating a cluster ion beam having carbon and hydrogen in a constituent element from a hydrocarbon-based compound raw material, wherein the hydrocarbon-based compound raw material comprises a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain Wherein the branched chain saturated hydrocarbons are branched only by tertiary carbon atoms.

[0014] (2) 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 1개만 가지는, 상기 (1)에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법.(2) The cluster ion beam generating method according to (1), wherein the branched chain saturated hydrocarbon has only one tertiary carbon atom.

[0015] (3) 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 2 또는 3 이상 가지며, 상기 2 또는 3 이상의 상기 제3급 탄소 원자는, 모두 1 또는 2 이상의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는, 상기 (1)에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법. (3) The branched-chain saturated hydrocarbon has 2 or more of the tertiary carbon atoms and 2 or 3 or more of the tertiary carbon atoms are all bonded through one or more secondary carbon atoms (1). ≪ / RTI >

[0016] (4) 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 2개 가지는, 상기 (3)에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법.(4) The cluster ion beam generating method according to (3), wherein the branched chain saturated hydrocarbon has two tertiary carbon atoms.

[0017] (5) 상기 2개의 상기 제3급 탄소 원자가, 1개의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는, 상기 (4)에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법.(5) The cluster ion beam generating method according to (4), wherein the two tertiary carbon atoms are bonded through one secondary carbon atom.

[0018] (6) 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법을 이용하여 생성한 클러스터 이온 빔을, 반도체 웨이퍼의 표면에 조사하는 것을 특징으로 하는 클러스터 이온 빔 조사 방법.(6) A cluster ion beam irradiation method characterized by irradiating the surface of a semiconductor wafer with a cluster ion beam generated by the cluster ion beam generating method according to any one of (1) to (5) .

[0019] 본 발명에 의하면, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 생성 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 조사 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a cluster ion beam generating method capable of increasing the beam current value of the cluster ion beam more than the conventional one. Further, the present invention can provide a cluster ion beam irradiation method capable of increasing the beam current value as compared with the conventional one.

[0020] 도 1은, 클러스터 이온 빔 생성의 기본 원리를 설명하기 위한 모식 도이다.
도 2의 (a), (b), (c)는, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 클러스터 이온 빔 조사 방법을 이용한 반도체 에피택셜 웨이퍼(100)의 제조 방법을 설명하는 모식 단면도이다.[0020] FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the basic principle of cluster ion beam generation.
2 (a), 2 (b) and 2 (c) are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor epitaxial wafer 100 using a cluster ion beam irradiation method according to one embodiment of the present invention.

[0021] (클러스터 이온 빔 생성 방법)(Cluster Ion Beam Generation Method)

본 발명의 하나의 실시형태에 따른 클러스터 이온 빔 생성 방법은, 탄화수소계 화합물 원료로부터, 구성 원소에 탄소 및 수소를 가지는 클러스터 이온의 빔을 생성하는 클러스터 이온 빔 생성 방법이다. 여기서, 탄화수소계 화합물 원료는, 측쇄를 구비하는 분기쇄 포화 탄화수소를 포함하며, 이 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자에 의해서만 분기된다. 참고로, 탄화수소계 화합물 원료 중에 불가피한 불순물은 포함될 수 있다.A cluster ion beam generating method according to one embodiment of the present invention is a cluster ion beam generating method for generating a beam of cluster ions having carbon and hydrogen in constituent elements from a hydrocarbon-based compound raw material. Here, the hydrocarbon-based compound raw material includes a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain, and the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom. For reference, unavoidable impurities may be contained in the hydrocarbon-based compound raw material.

[0022] 클러스터 이온 빔 생성 방법의 기본 원리는, 도 1을 이용하여 이미 설명한 바대로이다. 즉, 우선, 원료(1)를 공급하고, 전자충격법에 의해, 원료(1)에 전자를 충돌시켜서 원료(1)의 결합을 해리시켜, 이온화된 클러스터 이온(2)을 생성한다. 이어서, 생성된 이온의 질량 분리를 행하여 클러스터 이온(2)을 선별하고, 해당 클러스터 이온(2)을 소정의 가속 전압에 의해 추출하여, 클러스터 이온 빔의 형태로 한다. 이와 같이 하여, 클러스터 이온 빔을 생성할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 클러스터 이온 빔을, 임의의 타깃(T)의 표면에 대해 조사할 수 있다. 이러한 원리를 이용한 클러스터 이온 주입 장치로서, 예컨대, 일신 이온 기기 주식회사(NISSIN ION EQUIPMENT CO. LTD.)에서 제조한 CLARIS(등록상표)를 이용할 수 있다.[0022] The basic principle of the cluster ion beam generating method is as described above with reference to FIG. That is, first, the raw material 1 is supplied and electrons are collided with the raw material 1 by an electronic impact method to dissociate the raw material 1 to generate ionized cluster ions 2. Subsequently, mass ions are separated from the generated ions to select cluster ions 2, and the cluster ions 2 are extracted by a predetermined acceleration voltage to form cluster ion beams. In this manner, a cluster ion beam can be generated. The cluster ion beam thus obtained can be irradiated to the surface of an arbitrary target (T). As a cluster ion implantation apparatus using this principle, for example, CLARIS (registered trademark) manufactured by NISSIN ION EQUIPMENT CO. LTD. Can be used.

[0023] 본 실시형태에서는, 원료(1)로서 상술한 탄화수소계 화합물 원료 가스를 이용한다. 얻어지는 클러스터 이온 빔을 구성하는 클러스터 이온(2)의 구성 원소는 탄소 및 수소를 가지며, 특히, 클러스터 이온(2)의 구성 원소를 탄소 및 수소만으로 구성할 수 있다.In the present embodiment, the above-described hydrocarbon-based compound source gas is used as the raw material (1). The constituent elements of the cluster ions 2 constituting the obtained cluster ion beam have carbon and hydrogen, and in particular, constituent elements of the cluster ions 2 can be composed only of carbon and hydrogen.

[0024] 본 실시형태에서 이용하는 탄화수소계 화합물 원료에 대해, 이하에서는, 보다 상세하게 설명한다. 탄화수소계 화합물 원료는, 측쇄를 구비하는 분기쇄 포화 탄화수소이며, 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자에 의해서만 분기되는 것이 중요하다. 이와 같은 분기쇄 포화 탄화수소는, 하기 식 (I)에 의해 나타낼 수 있다.The hydrocarbon-based compound raw material used in the present embodiment will be described in more detail below. It is important that the hydrocarbon compound raw material is a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain, and the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom. Such branched-chain saturated hydrocarbons can be represented by the following formula (I).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
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여기서, 상기 식 (I)에 있어서, 제3급 탄소 원자에 결합하는 R1, R2 및 R3는, 모두, 탄소수(數)를 1 또는 2 이상으로 하는 독립된 직쇄상(直鎖狀) 또는 분기 알킬기이다. R1, R2 및 R3는 모두 동일한 알킬기여도 되고, 어느 2개가 동일한 알킬기여도 되며, 모두 상이해도 된다. 또한, 여기서 말하는 「직쇄상」이란, 탄소수가 1 이상 3 이하인, 분기가 생길 수 없는 탄화수소인 경우도 포함하는 것이며, 이하에서는, 동일한 의미로 「직쇄상」이라고 한다.Here, in the formula (I), R 1 , R 2 and R 3 bonded to the tertiary carbon atom are all independent straight-chain or branched alkyl groups having 1 or more carbon atoms Branched alkyl group. R 1 , R 2 and R 3 may all be the same alkyl group, any two of which may be the same alkyl group, all of which may be different. The term " straight chain " as used herein includes the case where the hydrocarbon has a carbon number of not less than 1 and not more than 3, and is hereinafter referred to as " linear " in the same sense.

[0025] 또한, 본 실시형태에서 이용하는 분기쇄 포화 탄화수소는, 상온상압의 환경하에서 기체, 액체 및 고체 중 어느 것이어도 되며, 진공하(예컨대, 10-2Pa 이하)의 챔버 내에서 원료를 전자와 충돌시키기 직전에 있어서, 분기쇄 포화 탄화수소가 가스화되어 있으면 된다. 즉, 원료를 챔버 내에 도입하여 전자와 충돌시킬 때, 액체 원료를 기화시켜 챔버 내에 공급해도 되고, 다른 장치 내에서 고체 원료를 진공 중에서 가열 기화시켜서 챔버 내로 도입해도 되고, 기체 원료 가스 그 자체를 챔버 내에 공급하도록 해도 된다. 이러한 분기쇄 포화 탄화수소의 탄소수로서, 4 이상 16 이하를 예시할 수 있다. 또한, 분기쇄 포화 탄화수소의 탄소수를 5 이상으로 하는 것이 바람직하며, 6 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 분기쇄 포화 탄화수소의 탄소수를 10 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 7 이하로 하는 것이 특히 바람직하다. 이 때문에, R1, R2 및 R3의 합계 탄소수는 3 이상 15 이하로 할 수 있다. 또한, 이들 R1, R2 및 R3의 합계 탄소수를 4 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 이들 R1, R2 및 R3의 합계 탄소수를 9 이하로 하는 것이 바람직하고, 7 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 6 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.The branched chain saturated hydrocarbon used in the present embodiment may be any of gas, liquid and solid under an ambient temperature and normal pressure environment, and may be used as a raw material in a chamber under vacuum (for example, 10 -2 Pa or less) It is sufficient that the branched chain saturated hydrocarbon is gasified just before collision with the gas. 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. Alternatively, the solid raw material may be introduced into the chamber by heating in a vacuum in the vacuum chamber, . The number of carbon atoms of such a branched chain saturated hydrocarbon may be 4 or more and 16 or less. The number of carbon atoms of the branched chain saturated hydrocarbon is preferably 5 or more, more preferably 6 or more. On the other hand, the number of carbon atoms of the branched chain saturated hydrocarbon is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and particularly preferably 7 or less. Therefore, the total carbon number of R 1 , R 2 and R 3 may be 3 or more and 15 or less. The total carbon number 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 these R 1 , R 2 and R 3 is preferably 9 or less, more preferably 7 or less, and particularly preferably 6 or less.

[0026] 또한, 상기 식 (I)에 있어서의 R1, R2 및 R3의 탄소수는, 이미 기술한 합계 탄소수를 만족하면, 각각 독립하여, 1 이상이며, 2 이상으로 할 수 있고, 3 이상으로 할 수 있다. 마찬가지로, 이미 기술한 합계 탄소수를 만족하면서, R1, R2 및 R3의 탄소수는, 각각 독립하여, 4 이하로 할 수 있고, 3 이하로 할 수 있으며, 2 이하로 할 수 있다. R1, R2 및 R3의 탄소수는 모두 동일해도 되고, 어느 2개의 탄소수를 동일하게 할 수도 있으며, 모두 상이해도 된다.The number of carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) may be independently 1 or more and 2 or more if they satisfy the above-described total carbon number, and 3 Or more. Likewise, the number of carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 may independently be 4 or less, and may be 3 or less, and may be 2 or less, while satisfying the total carbon number as described above. The carbon atoms of R 1 , R 2 and R 3 may all be the same or any two carbon numbers may be the same or different.

[0027] 그런데, 본 발명자가 열심히 검토한 바, 탄화수소계 화합물 원료로부터 클러스터 이온 빔을 생성할 때, 빔 전류치를 종래보다 큰 폭으로 증대시키기 위해서는, 이온원에 있어서의 원료의 분해 조건을 조정하는 것만으로는 한계가 있었다. 그런데, 포화 탄화수소(알칸)에 있어서, 제3급 탄소 원자와 알킬기 간의 결합은, 괴리(乖離) 시에 생성하는 라디칼(radical)이 안정적이기 때문에, 제1급 탄소 원자 또는 제2급 탄소 원자와 알킬기 간의 결합에 비해 결합 해리 에너지가 작다. 이 때문에, 전자충격법에 의해 상기 식 (I)로 나타내어지는 분기쇄 포화 탄화수소에 전자가 충돌할 때, 제3급 탄소 원자와 그 결합처의 알킬기 간의 결합에 있어서 우선적으로 괴리가 생겨, 라디칼 및 이온이 생성되기 쉽다. 이 때문에, 클러스터 이온 빔의 생성 효율을 높일 수 있다고, 본 발명자는 생각하였다. 따라서, 본 발명자는 이 점에 주목하여, 상기 식 (I)로 나타내어지는 분기쇄 포화 탄화수소를 탄화수소계 화합물 원료로서 이용함으로써, 생성하는 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 종래에 비해 큰 폭으로 증대시킬 수 있음을 알아내고, 그 효과를 실험적으로 분명히 하였다.[0027] However, the present inventors have conducted intensive studies. It has been found that, in order to increase the beam current value to a larger extent than in the prior art when generating the cluster ion beam from the hydrocarbon-based compound raw material, There was a limit to just that. In the case of saturated hydrocarbons (alkanes), the bond between the tertiary carbon atom and the alkyl group is a bond between a primary carbon atom or a secondary carbon atom and a secondary carbon atom because the radical generated during divergence is stable. Bond dissociation energy is smaller than that between alkyl groups. Therefore, when electrons collide with the branched-chain saturated hydrocarbon represented by the formula (I) by the electron impact method, preference is given to a bond between a tertiary carbon atom and an alkyl group at a bonding site thereof, Ions are likely to be generated. Therefore, the present inventors have thought that the generation efficiency of the cluster ion beam can be increased. Therefore, the present inventors paid attention to this point and found that by using the branched-chain saturated hydrocarbon represented by the formula (I) as the hydrocarbon-based compound raw material, the beam current value of the generated cluster ion beam can be increased to a large extent , And experimentally clarified the effect.

[0028] 이와 같이, 본 실시형태에 따른 분기쇄 포화 탄화수소를 탄화수소계 화합물 원료에 이용함으로써, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를, 종래에 비해 큰 폭으로 증대시킬 수 있다. 본 실시형태에 의해, 탄화수소계의 클러스터 이온 빔에 있어서, 얻어지는 빔 전류치를 1000μA 이상으로 할 수 있고, 1200μA로 할 수 있고, 1500μA 이상으로 할 수 있고, 1800μA 이상으로 할 수 있으며, 나아가서는, 2000μA 이상으로 할 수 있다.As described above, by using the branched-chain saturated hydrocarbon according to the present embodiment for the hydrocarbon-based compound raw material, the beam current value of the cluster ion beam can be increased to a large extent as compared with the conventional one. According to the present embodiment, the beam current value of the hydrocarbon-based cluster ion beam can be set to 1000 μA or more, 1200 μA or more, 1500 μA or more, 1800 μA or more, Or more.

[0029] 여기서, 상기 식 (I)로 나타내어지는 분기쇄 포화 탄화수소는, 제3급 탄소 원자를 1개만 가지는 것이 바람직하다. 즉, 식 (I)에 있어서의 R1, R2 및 R3는 모두 직쇄상의 포화 알킬기로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, R1을 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 중 어느 하나로 하고, R2 및 R3를 메틸기 또는 에틸기 중 어느 하나로 할 수 있다.It is preferable that the branched chain saturated hydrocarbon represented by the formula (I) has only one tertiary carbon atom. That is, it is preferable that all of R 1 , R 2 and R 3 in the formula (I) are straight chain saturated alkyl groups. For example, R 1 may be any one of a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group, and R 2 and R 3 may be any one of a methyl group and an ethyl group.

[0030] 이러한 분기쇄 포화 탄화수소로서, 2-메틸프로판, 2-메틸부탄, 2-메틸펜탄, 2-메틸헥산, 2-메틸헵탄 등을 예시할 수 있다. 이들 분기쇄 포화 탄화수소를 탄화수소계 화합물 원료에 이용함으로써, 보다 확실하게 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 증대시킬 수 있다.As such branched-chain saturated hydrocarbons, 2-methylpropane, 2-methylbutane, 2-methylpentane, 2-methylhexane, 2-methylheptane and the like can be given. By using these branched-chain saturated hydrocarbons for the hydrocarbon-based compound raw material, the beam current value of the cluster ion beam can be increased more reliably.

[0031] 한편, 상기 식 (I)로 나타내어지는 분기쇄 포화 탄화수소는, 제3급 탄소 원자를 2 또는 3 이상 가지며, 이들 2 또는 3 이상의 제3급 탄소 원자는, 모두 1 또는 2 이상의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는 것도 바람직하다. 특히, 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자를 2개 가지는 것이 바람직하다. 후자의 분기쇄 포화 탄화수소는, 하기 식 (II)에 의해 나타낼 수 있다.On the other hand, the branched-chain saturated hydrocarbon represented by the formula (I) has two or more tertiary carbon atoms and two or three or more tertiary carbon atoms, It is also preferable to bond through a carbon atom. In particular, it is preferable that the branched-chain saturated hydrocarbon has two tertiary carbon atoms. The latter branched chain saturated hydrocarbon can be represented by the following formula (II).

[화학식 2](2)

Figure pct00002
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여기서, 상기 식 (II)에 있어서, 제3급 탄소 원자에 결합하는 R4는 직쇄상의 포화 알킬렌기이며, R5, R6, R7 및 R8은, 모두 직쇄상의 포화 알킬기이다.In the 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 straight-chain saturated alkyl groups.

[0032] 이미 기술한 바와 같이, 제3급 탄소가 있는 경우, 탄소 라디칼이 생성되기 쉬워진다. 그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 제3급 탄소끼리 결합하고 있는 경우, 결합 해리 에너지가 너무 작아서, 전자 충돌에 의해 이온화가 폭발적으로 발생되어 버려, 제어가 곤란해지는 경우가 있음이 확인되었다. 이러한 경우, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는, 오히려 작아져 버리는 경우가 있다. 따라서, 본 실시형태에서 이용하는 분기쇄 포화 탄화수소에 있어서, 제3급 탄소 원자가 2 또는 3 이상 있는 경우에는, 이들 2 또는 3 이상의 제3급 탄소 원자는, 모두 1 또는 2 이상의 제2급 탄소 원자를 통해 결합한 것을 이용하는 것이 바람직하다.As described above, when tertiary carbon is present, carbon radicals are easily produced. However, according to the study of the present inventors, it has been confirmed that when tertiary carbons are bonded to each other, the bond dissociation energy is too small, so that ionization is explosively generated by electron collision, which makes control difficult. In such a case, the beam current value of the cluster ion beam may be rather small. Therefore, in the branched chain saturated hydrocarbon used in the present embodiment, when there are two or three tertiary carbon atoms, these two or three or more tertiary carbon atoms may be substituted by one or two or more secondary carbon atoms It is preferable to use the one bonded through.

[0033] 여기서, 식 (II)에 의해 나타내어지는 분기쇄 포화 탄화수소의 탄소수도, 하한이 7인 것 이외에는, 식 (I)의 분기쇄 포화 탄화수소의 탄소수와 동일하다. 이 때문에, R4, R5, R6, R7 및 R8의 합계 탄소수는 5 이상 14 이하로 할 수 있다. 또한, 이들 R4, R5, R6, R7 및 R8의 합계 탄소수를 5 이상으로 하는 것이 바람직하고, 6 이상으로 하는 것이 바람직하며, 7 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 R4, R5, R6, R7 및 R8의 합계 탄소수를 9 이하로 하는 것이 바람직하고, 8 이하로 하는 것이 바람직하며, 7 이하로 하는 것이 바람직하다.The number of carbon atoms of the branched chain saturated hydrocarbon represented by the formula (II) is the same as the number of carbon atoms 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 may be 5 or more and 14 or less. The total carbon number of these R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, and more preferably 7 or more. On the other hand, the total carbon number of these R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 is preferably 9 or less, more preferably 8 or less, and more preferably 7 or less.

[0034] 그리고, 상기 식 (II)에 있어서의 R4, R5, R6, R7 및 R8의 탄소수는, 이미 기술한 합계 탄소수를 만족하면서, 각각 독립하여, 1 이상이며, 2 이상으로 할 수 있고, 3 이상으로 할 수 있다. 마찬가지로, 이미 기술한 합계 탄소수를 만족하면서, R4, R5, R6, R7 및 R8의 탄소수는, 각각 독립하여, 4 이하로 할 수 있고, 3 이하로 할 수 있으며, 2 이하로 할 수 있다. R4, R5, R6, R7 및 R8의 탄소수는 모두 동일해도 되고, 어느 2개, 3개 또는 4개의 탄소수를 동일하게 할 수도 있고, 모두 상이해도 된다.The number of carbon atoms of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 in the formula (II) is 1 or more, independently from each other, while satisfying the above-described total carbon number , And can be set to 3 or more. Likewise, the number of carbon atoms of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may independently be 4 or less, satisfying the total carbon number as described above, and may be 3 or less, can do. The carbon atoms of R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may all be the same or any two, three or four carbon atoms may be the same or different.

[0035] 이와 같은 분기쇄 포화 탄화수소로서, 2,4-디메틸펜탄, 2,4-디메틸헥산, 2,4-디메틸헵탄, 2,5-디메틸헥산, 2,5-디메틸헵탄 등을 예시할 수 있다. 이들 분기쇄 포화 탄화수소를 탄화수소계 화합물 원료 가스에 이용함으로써, 보다 확실하게 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 증대시킬 수 있다.Examples of such branched-chain saturated hydrocarbons include 2,4-dimethylpentane, 2,4-dimethylhexane, 2,4-dimethylheptane, 2,5-dimethylhexane and 2,5-dimethylheptane. have. By using these branched-chain saturated hydrocarbons for the hydrocarbon-based compound source gas, the beam current value of the cluster ion beam can be increased more reliably.

[0036] 또한, 상기 식 (II)의 분기쇄 포화 탄화수소를 이용하는 경우, 2개의 제3급 탄소 원자가, 1개의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는 것이 바람직하다. 즉, 식 (II)에 있어서의 R4가, 메틸렌기인 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 식 (II)에 따른 분기쇄 포화 탄화수소로서, 2,4-디메틸펜탄, 2,4-디메틸헥산, 2,4-디메틸헵탄을 이용할 수 있다. 이러한 분기쇄 포화 탄화수소를 탄화수소계 화합물 원료 가스에 이용함으로써, 보다 확실하게 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 증대시킬 수 있다.When the branched chain saturated hydrocarbon of formula (II) is used, it is preferable that two tertiary carbon atoms are bonded through one secondary carbon atom. That is, it is preferable that R 4 in the formula (II) is a methylene group. For example, 2,4-dimethylpentane, 2,4-dimethylhexane, 2,4-dimethylheptane can be used as the branched chain saturated hydrocarbon according to the formula (II). By using such branched-chain saturated hydrocarbons in the hydrocarbon-based compound material gas, the beam current value of the cluster ion beam can be more reliably increased.

[0037] 또한, 클러스터 이온은 결합 양식에 따라 다양한 종류의 클러스터가 존재하며, 예컨대 이하의 문헌에 기재된 바와 같은 공지의 방법으로 생성할 수 있다.The cluster ions have various kinds of clusters depending on the binding mode, and they can be produced by a known method as described in the following literatures.

(1) 하전입자 빔 공학： 이시카와 쥰조： ISBN978-4-339-00734-3： 코로나사(CORONA PUBLISHING CO., LTD.)(1) Charge transfer beam engineering: Ishikawa Hazuki: ISBN978-4-339-00734-3: CORONA PUBLISHING CO., LTD.

(2) 전자·이온 빔 공학： 전기 학회： ISBN4-88686-217-9： 옴사(Ohmsha, Ltd.)(2) Electron and ion beam engineering: Institute of Electrical Engineers: ISBN4-88686-217-9: Ohmsha, Ltd.

(3) 클러스터 이온 빔 기초와 응용： ISBN4-526-05765-7： 일간공업신문사(NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD.)(3) Cluster ion beam foundation and application: ISBN4-526-05765-7: NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD.

또한, 일반적으로, 양전하의 클러스터 이온의 발생에는 닐슨형 이온원 혹은 카우프만형 이온원이 이용되며, 음전하의 클러스터 이온의 발생에는 체적생성법을 이용한 대전류 음이온원이 이용된다.Generally, a Nielsen-type ion source or a Kaufman type ion source is used for generation of positive-charged cluster ions, and a large-current negative ion source using a volume generation method is used for generation of negative-charged cluster ions.

[0038] 또한, 생성된 클러스터 이온의, 탄소 1 원자당의 가속 전압은, 0 keV/atom 초과 50 keV/atom 이하로 하며, 바람직하게는 40 keV/atom 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 클러스터 사이즈는, 탄화수소계 화합물 원료를 구성하는 분기쇄 포화 탄화수소에도 의존하지만, 2∼50개 이하로 할 수 있다.The accelerating voltage per one atom of carbon of the generated cluster ions is more than 0 keV / atom and not more than 50 keV / atom, preferably not more than 40 keV / atom. The cluster size depends on the branched chain saturated hydrocarbon constituting the hydrocarbon-based compound raw material, but may be 2 to 50 or less.

[0039] 또한, 가속 전압의 조정에는, (1) 정전 가속, (2) 고주파 가속의 두 가지 방법이 일반적으로 이용된다. 전자의 방법으로서는, 복수의 전극을 등간격으로 늘어놓고, 이들 사이에 동일한 전압을 인가(印加)하여, 축 방향으로 등가속 전계를 만드는 방법이 있다. 후자의 방법으로서는, 이온을 직선 형상으로 달리게 하면서 고주파를 이용하여 가속하는 선형 라이낙법이 있다. 또한, 클러스터 이온 빔의 클러스터 사이즈 및 빔 전류치의 조정은, 진공 용기의 압력(도입할 가스의 유량) 및 이온화할 때의 필라멘트에 인가하는 전압 등을 조정함으로써 행할 수 있다. 또한, 클러스터 사이즈는, 사중극(四重極) 고주파 전계나 단수렴(單收束) 선형(扇形) 자장을 이용한 질량분리법을 이용하여 행하는 것이 가능하다.Two methods of (1) electrostatic acceleration and (2) high-frequency acceleration are generally used for adjusting the acceleration voltage. As a former method, there is a method in which a plurality of electrodes are arranged at regular intervals and an identical voltage is applied between them to generate an equivalent high-speed electric field in the axial direction. As the latter method, there is a linear lycalization method in which ions are accelerated using a high frequency while linearly running. The cluster size and the beam current value of the cluster ion beam can be adjusted by adjusting the pressure of the vacuum container (the flow rate of the gas to be introduced) and the voltage to be applied to the filament at the time of ionization. The cluster size can be performed by using a mass separation method using a quadruple high frequency electric field or a single convergent linear sector.

[0040] 이하에서는, 도 2의 (a), (b), (c)(이하에서는, 도 2의 (a)∼(c)라 함)를 참조하면서, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 클러스터 이온 빔 조사 방법을 설명한다. 또한, 동일한 구성 요소에는 원칙적으로 동일한 참조 번호를 붙이며, 그 설명은 생략한다. 또한, 도 2의 (a)∼(c)에서는 설명의 편의상, 실제의 두께 비율과는 달리, 반도체 웨이퍼(10)에 대해 에피택셜층(20)의 두께를 과장하여 나타내고 있다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C (hereinafter, referred to as "FIGS. 2A to 2C"), a cluster according to another embodiment of the present invention The ion beam irradiation method will be described. In addition, the same constituents are denoted by the same reference numerals in principle, and a description thereof will be omitted. 2 (a) to 2 (c), the thickness of the epitaxial layer 20 is exaggerated relative to the semiconductor wafer 10, unlike the actual thickness ratio, for convenience of explanation.

[0041] (클러스터 이온 빔 조사 방법)(Cluster ion beam irradiation method)

도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 클러스터 이온 빔 조사 방법은, 상기 클러스터 이온 빔 생성 방법의 실시형태를 이용하여 생성한 클러스터 이온 빔(C)을, 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10A)에 조사한다. 본 실시형태에서는, 빔 전류치가 종래보다 증대된 클러스터 이온 빔 조사를 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 종래 기술과 동일한 도스량의 클러스터 이온을 조사하는 것이라면, 종래 기술에 비해 조사 시간을 짧게 할 수 있다.2 (a), a cluster ion beam irradiation method according to one embodiment of the present invention is a method of irradiating a cluster ion beam C generated using the above-described embodiment of the cluster ion beam generating method, And irradiates the surface 10A of the wafer 10. In the present embodiment, it is possible to perform the cluster ion beam irradiation in which the beam current value is increased as compared with the conventional one. Therefore, the irradiation time can be shortened as compared with the prior art, if the cluster ions of the same dose amount as those of the conventional art are irradiated.

[0042] 또한, 반도체 웨이퍼(10)로서는, 예컨대 실리콘, 화합물 반도체(GaAs, GaN, SiC)로 이루어지며, 표면에 에피택셜층을 가지지 않는 벌크의 단결정 웨이퍼를 들 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼(10)는, 초크랄스키법(CZ법)이나 부유 대역 용융법(FZ법)에 의해 육성된 단결정 실리콘 잉곳을 실톱 등으로 슬라이스한 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있다. 또한, 실리콘 웨이퍼에는, 탄소 및/또는 질소를 첨가해도 된다. 또한, 임의의 불순물 도펀트를 첨가하여, n형 또는 p형으로 해도 된다. 또한, 반도체 웨이퍼(10)로서는, 벌크 반도체 웨이퍼 표면에 반도체 에피택셜층이 형성된 에피택셜 반도체 웨이퍼를 이용할 수도 있다.As the semiconductor wafer 10, for example, a bulk monocrystalline wafer made of silicon or a compound semiconductor (GaAs, GaN, SiC) and having no epitaxial layer on its surface can be mentioned. The semiconductor wafer 10 may be a silicon wafer obtained by slicing a single crystal silicon ingot grown by the Czochralski method (CZ method) or the floating band melting method (FZ method) with a saw or the like. Further, carbon and / or nitrogen may be added to the silicon wafer. Further, an arbitrary impurity dopant may be added to form an n-type or a p-type. As the semiconductor wafer 10, an epitaxial semiconductor wafer having a semiconductor epitaxial layer formed on the bulk semiconductor wafer surface may be used.

[0043] 또한, 클러스터 이온의 도스량은, 빔 전류치 및 이온 조사 시간을 제어함으로써 조정할 수 있다. 클러스터 이온의 탄소의 도스량을, 예컨대 1×1013∼1×1016 atoms/cm2로 할 수 있다. 그리고, 이미 기술한 바와 같이, 빔 전류치를 1000μA 이상으로 할 수 있고, 1200μA 이상으로 할 수 있고, 1500μA 이상으로 할 수 있고, 1800μA 이상으로 할 수 있으며, 나아가서는, 2000μA 이상으로 할 수 있다.The dose of the cluster ions can be adjusted by controlling the beam current value and the ion irradiation time. The dose of carbon ions in the cluster ions can be set to, for example, 1 × 10 13 to 1 × 10 16 atoms / cm 2 . As described above, the beam current value can be set to 1000 mu A or more, 1200 mu A or more, 1500 muA or more, 1800 mu A or more, and 2000 muA or more.

[0044] (참고 실시형태： 반도체 에피택셜 웨이퍼의 제조 방법)(Reference Embodiment: Method of Manufacturing Semiconductor Epitaxial Wafer)

도 2의 (a) 내지 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 클러스터 이온 빔 생성 방법의 실시형태를 이용하여 생성한 클러스터 이온 빔(C)을 반도체 웨이퍼(10)의 표면(10A)에 조사하여(도 2의 (a)), 해당 반도체 웨이퍼(10)의 표면부에, 클러스터 이온의 구성 원소가 고용된 개질층(18)을 형성하는(도 2의 (b)) 클러스터 이온 빔 조사 공정과, 반도체 웨이퍼(10)의 개질층(18) 상에 에피택셜층(20)을 형성하는(도 2의 (c)) 에피택셜층 형성 공정을 포함함으로써, 반도체 에피택셜 웨이퍼(100)를 제조할 수 있다.The cluster ion beam C generated using the embodiment of the cluster ion beam generating method is irradiated onto the surface 10A of the semiconductor wafer 10 as shown in Figs. 2 (a) to 2 (c) 2 (a)), a cluster ion beam irradiation step (FIG. 2 (b)) in which a modified layer 18 in which the constituent elements of cluster ions are dissolved is formed on the surface portion of the semiconductor wafer 10, The semiconductor epitaxial wafer 100 can be manufactured by including an epitaxial layer forming step of forming the epitaxial layer 20 on the modified layer 18 of the semiconductor wafer 10 have.

[0045] 클러스터 이온 빔 조사 공정에 의해 형성되는 개질층(18)은, 반도체 웨이퍼(10)의 표면부에 있어서의 결정의 격자 간 위치 또는 치환 위치에 탄소가 고용되어 국소적으로 존재하는 영역이며, 강력한 게터링 사이트로서 작용할 수 있다.The modified layer 18 formed by the cluster ion beam irradiation process is a region in which carbon is solubilized locally at the interstitial position or substitution position of crystals in the surface portion of the semiconductor wafer 10 , And can act as a powerful gettering site.

[0046] 에피택셜층 형성 공정에 있어서, 개질층(18) 상에 형성하는 에피택셜층(20)으로서는, 실리콘 에피택셜층을 들 수 있으며, 일반적인 조건에 의해 형성할 수 있다. 예컨대, 수소를 캐리어 가스로 하여, 디클로로실란, 트리클로로실란 등의 소스 가스를 챔버 내에 도입하고, 사용하는 소스 가스에 의해서도 성장 온도는 달라지지만, 대략 1000∼1200℃ 온도 범위의 온도로 CVD법에 의해 반도체 웨이퍼(10) 상에 에피택셜 성장시킬 수 있다. 에피택셜층(20)의 두께는 1∼15μm의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.As the epitaxial layer 20 to be formed on the modified layer 18 in the epitaxial layer forming step, a silicon epitaxial layer can be exemplified and can be formed under ordinary conditions. For example, although hydrogen is used as a carrier gas and a source gas such as dichlorosilane or trichlorosilane is introduced into the chamber and the growth temperature varies depending on the source gas to be used, the CVD process is performed at a temperature in the range of about 1000 to 1200 占The semiconductor wafer 10 can be epitaxially grown. The thickness of the epitaxial layer 20 is preferably within a range of 1 to 15 mu m.

[0047] 본 실시형태에 따른 클러스터 이온 빔 조사 방법을 이용함으로써, 우수한 게터링 능력을 가지는 반도체 에피택셜 웨이퍼를 제조할 때의 처리량을 종래보다 개선할 수 있다.By using the cluster ion beam irradiation method according to the present embodiment, the throughput in manufacturing a semiconductor epitaxial wafer having an excellent gettering capability can be improved as compared with the conventional one.

실시예Example

[0048] 이하에서는, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠으나, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 전혀 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is by no means limited to the following Examples.

[0049] (발명예 1)(Inventive Example 1)

클러스터 이온 발생 장치(NISSIN ION EQUIPMENT CO. LTD. 제조, 모델 번호： CLARIS)를 이용하고, 2-메틸펜탄(C6H14)을 원료로서 이용하여, 클러스터 이온화된 C3H5의 클러스터 이온을 생성하였다. 얻어진 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는 2000μA였다.Using cluster ion generator (manufactured by NISSIN ION EQUIPMENT CO. LTD., Model number: CLARIS) and using 2-methylpentane (C 6 H 14 ) as a raw material, cluster ion of cluster ionized C 3 H 5 Respectively. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 2000 μA.

[0050] (발명예 2)(Inventive Example 2)

발명예 1에 있어서, 2-메틸펜탄 대신에, 2,4-디메틸펜탄(C7H16)을 원료로 이용한 것 이외에는, 발명예 1과 동일하게 하여, 클러스터 이온화된 C3H5의 클러스터 이온을 생성하였다. 얻어진 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는 1800μA였다.In the same manner as in Inventive Example 1, except that 2,4-dimethylpentane (C 7 H 16 ) was used as a raw material in place of 2-methylpentane in Inventive Example 1, a cluster ion of cluster ion C 3 H 5 Lt; / RTI > The beam current value of the obtained cluster ion beam was 1800 μA.

[0051] (종래예 1)(Conventional Example 1) [0051]

발명예 1에 있어서, 2-메틸펜탄 대신에, 시클로헥산(C6H12)을 원료로 이용한 것 이외에는, 발명예 1과 동일하게 하여, 클러스터 이온화된 C3H5의 클러스터 이온을 생성하였다. 얻어진 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는 800μA였다.Cluster ionized C 3 H 5 cluster ions were produced in the same manner as in Inventive Example 1 except that cyclohexane (C 6 H 12 ) was used as a raw material in place of 2-methylpentane in Inventive Example 1. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 800 μA.

[0052] (비교예 1)(Comparative Example 1) [0052]

발명예 1에 있어서, 2-메틸펜탄 대신에, 헥산(C6H14)을 원료로 이용한 것 이외에는, 발명예 1과 동일하게 하여, 클러스터 이온화된 C3H5의 클러스터 이온을 생성하였다. 얻어진 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는 800μA였다.Cluster ionized C 3 H 5 cluster ions were produced in the same manner as in Preparation Example 1 except that hexane (C 6 H 14 ) was used as a raw material in place of 2-methylpentane in Inventive Example 1. The beam current value of the obtained cluster ion beam was 800 μA.

[0053] (비교예 2)(Comparative Example 2) [0053]

발명예 1에 있어서, 2-메틸펜탄 대신에, 2,3-디메틸부탄(C6H14)을 원료로 이용한 것 이외에는, 발명예 1과 동일하게 하여, 클러스터 이온화된 C3H5의 클러스터 이온을 생성하였다. 얻어진 클러스터 이온 빔의 빔 전류치는 20μA였다.In the same manner as in Inventive Example 1, except that 2,3-dimethylbutane (C 6 H 14 ) was used as a raw material in place of 2-methylpentane in Inventive Example 1, cluster ions of cluster ionized C 3 H 5 Lt; / RTI > The beam current value of the obtained cluster ion beam was 20 μA.

[0054] 이상의, 발명예 1, 2, 종래예 1 및 비교예 1, 2의 결과를, 하기의 표 1에 기재한다.The results of Inventive Examples 1 and 2, Conventional Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.

[0055] [표 1][Table 1]

Figure pct00003
Figure pct00003

[0056] ＜평가＞≪ Evaluation >

발명예 1, 2에서는, 종래예 1에 의해 얻어지는 빔 전류치의, 배(倍) 이상의 빔 전류치가 얻어짐을 확인할 수 있었다. 발명예 1, 2는, 종래예 1 및 비교예 1과 달리, 제3급 탄소 원자를 포함하기 때문에 결합 괴리가 생기기 쉬워지며, 그 결과, C3H5의 클러스터 이온을 추출하기 쉬워졌기 때문이라고 생각된다. 한편, 비교예 2에는, 제3급 탄소 원자가 포함되지만, 방전이 많아, 클러스터 이온 빔의 형성이 곤란했기 때문에, 빔 전류치는 종래예 1보다 작았다. 이것은 2,3-디메틸부탄 중앙의 제3급 탄소 간의 결합이 매우 약해져 있기 때문에, 클러스터 이온을 생성할 때의 제어가 곤란할 정도로, 이온 생성이 폭발적으로 진행되었기 때문이라고 생각된다.It can be confirmed that in Examples 1 and 2, a beam current value twice or more of the beam current value obtained by Conventional Example 1 was obtained. Unlike Conventional Example 1 and Comparative Example 1, Inventive Examples 1 and 2 contain a tertiary carbon atom and thus tend to cause a disagreement, and as a result, it is easy to extract cluster ions of C 3 H 5 I think. On the other hand, in Comparative Example 2, the third-order carbon atom was included, but since the discharge was abundant and formation of the cluster ion beam was difficult, the beam current value was smaller than that of Conventional Example 1. This is presumably because the bond between the tertiary carbons in the center of 2,3-dimethylbutane is very weak, so that the generation of ions is so explosive that control at the time of generation of cluster ions is difficult.

산업상의 이용 가능성Industrial availability

[0057] 본 발명에 의하면, 클러스터 이온 빔의 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 생성 방법을 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명은, 빔 전류치를 종래보다 증대시킬 수 있는 클러스터 이온 빔 조사 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 반도체 산업에 있어서 특히 유용하다.According to the present invention, it is possible to provide a cluster ion beam generating method capable of increasing the beam current value of the cluster ion beam more than the conventional one. Furthermore, the present invention can provide a cluster ion beam irradiation method capable of increasing the beam current value as compared with the conventional one. Thus, it is particularly useful in the semiconductor industry.

[0058] 1 : 원료
2 : 클러스터 이온
4 : 단원자 이온
6 : 다원자 이온
10 : 반도체 웨이퍼
10A : 반도체 웨이퍼의 표면
18 : 개질층
20 : 에피택셜층
100 : 반도체 에피택셜 웨이퍼
C : 클러스터 이온 빔
T : 타깃1: raw material
2: Cluster ions
4: singlet ion
6: polyatomic ion
10: Semiconductor wafer
10A: Surface of a semiconductor wafer
18: modified layer
20: epitaxial layer
100: semiconductor epitaxial wafer
C: cluster ion beam
T: Target

Claims (6)

탄화수소계 화합물 원료로부터, 구성 원소에 탄소 및 수소를 가지는 클러스터 이온의 빔을 생성하는 클러스터 이온 빔 생성 방법으로서,
상기 탄화수소계 화합물 원료는, 측쇄를 구비하는 분기쇄 포화 탄화수소를 포함하며, 상기 분기쇄 포화 탄화수소는 제3급 탄소 원자에 의해서만 분기되는 것을 특징으로 하는 클러스터 이온 빔 생성 방법.A cluster ion beam generating method for generating a cluster ion beam having carbon and hydrogen in constituent elements from a hydrocarbon-based compound raw material,
Wherein the hydrocarbon compound raw material comprises a branched chain saturated hydrocarbon having a side chain and the branched chain saturated hydrocarbon is branched only by a tertiary carbon atom. 제1항에 있어서,
상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 1개만 가지는, 클러스터 이온 빔 생성 방법.The method according to claim 1,
Wherein the branched chain saturated hydrocarbon has only one tertiary carbon atom. 제1항에 있어서,
상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 2 또는 3 이상 가지며, 상기 2 또는 3 이상의 상기 제3급 탄소 원자는, 모두 1 또는 2 이상의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는, 클러스터 이온 빔 생성 방법. The method according to claim 1,
Wherein the branched chain saturated hydrocarbon has 2 or more of the tertiary carbon atoms and 2 or 3 or more of the tertiary carbon atoms are all bonded through one or more secondary carbon atoms, Generation method. 제3항에 있어서,
상기 분기쇄 포화 탄화수소는 상기 제3급 탄소 원자를 2개 가지는, 클러스터 이온 빔 생성 방법.The method of claim 3,
Wherein the branched chain saturated hydrocarbon has two tertiary carbon atoms. 제4항에 있어서,
상기 2개의 상기 제3급 탄소 원자가, 1개의 제2급 탄소 원자를 통해 결합하는, 클러스터 이온 빔 생성 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the two tertiary carbon atoms are bonded via one secondary carbon atom. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 클러스터 이온 빔 생성 방법을 이용하여 생성한 클러스터 이온 빔을, 반도체 웨이퍼의 표면에 조사하는 것을 특징으로 하는 클러스터 이온 빔 조사 방법.
A cluster ion beam irradiation method characterized by irradiating a cluster ion beam generated by the cluster ion beam generating method according to any one of claims 1 to 5 onto a surface of a semiconductor wafer.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6801682B2 (en) * 2018-02-27 2020-12-16 株式会社Sumco Manufacturing method of semiconductor epitaxial wafer and manufacturing method of semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196465A (en) * 1999-12-13 2006-07-27 Semequip Inc Ion implanted ion source, system, and method
JP2012157162A (en) 2011-01-26 2012-08-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Insulation circuit for power transmission and power converter
KR20140113293A (en) * 2013-03-15 2014-09-24 닛신 이온기기 가부시기가이샤 Ion source and method for producing magnetic field
KR20150130402A (en) 2013-03-13 2015-11-23 시텍 게엠베하 Temperature management in chlorination processes and systems related thereto
JP2016051729A (en) * 2014-08-28 2016-04-11 株式会社Sumco Semiconductor epitaxial wafer, manufacturing method thereof, and manufacturing method of solid-state imaging device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101455404B1 (en) * 2005-12-09 2014-10-27 세미이큅, 인코포레이티드 System and method for fabricating semiconductor devices by implantation of carbon clusters
US8304033B2 (en) * 2009-02-04 2012-11-06 Tel Epion Inc. Method of irradiating substrate with gas cluster ion beam formed from multiple gas nozzles
US8455060B2 (en) * 2009-02-19 2013-06-04 Tel Epion Inc. Method for depositing hydrogenated diamond-like carbon films using a gas cluster ion beam

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196465A (en) * 1999-12-13 2006-07-27 Semequip Inc Ion implanted ion source, system, and method
JP2012157162A (en) 2011-01-26 2012-08-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Insulation circuit for power transmission and power converter
KR20150130402A (en) 2013-03-13 2015-11-23 시텍 게엠베하 Temperature management in chlorination processes and systems related thereto
KR20140113293A (en) * 2013-03-15 2014-09-24 닛신 이온기기 가부시기가이샤 Ion source and method for producing magnetic field
JP2016051729A (en) * 2014-08-28 2016-04-11 株式会社Sumco Semiconductor epitaxial wafer, manufacturing method thereof, and manufacturing method of solid-state imaging device

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