JP2012517120A - 多重のノズルのガスクラスターイオンビームのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
に沿った圧力−距離の積分によって特徴付けられることがあるが、ここで距離(又は圧力セルチャンバー350の長さ)は、経路の長さ(d)によって指し示される。圧力−距離の積分の値が、(圧力及び/又は経路の長さ(d)を増加させることによってかのいずれかで)増加させられるとき、ビームのエネルギー分布は、広げられると共に、ピークのエネルギーは、減少させられる。圧力−距離の積分の値が、(圧力及び/又は経路の長さ(d)を減少させることによってかのいずれかで)減少させられるとき、ビームのエネルギー分布は、狭くされると共に、ピークのエネルギーは、増加させられる。圧力セルの設計のさらなる詳細は、METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVED PROCESSING WITH A GAS−CLUSTER ION BEAMと題された米国特許第7,060,989号から決定されることがある。
Claims (45)
- ガスクラスターイオンビーム(GCIB)システムのためのノズル及びスキマー組み立て品であって、
ガススキマー、
ガスクラスタービームを形成すると共に放出するための少なくとも二つのノズルのセット、前記少なくとも二つのノズルのセットが前記少なくとも二つのノズルのセットから放出された前記ガスクラスタービームを単一のガスクラスタービームへと少なくとも部分的に合体させるために及び前記単一のガスクラスタービームを前記ガススキマーへと向けるために相互の近接近で配置されたものであること、
ノズルの第一のサブセットとの流体連結における第一のガス供給装置、前記ノズルの第一のサブセットが前記少なくとも二つのノズルのセットからの少なくとも一つのノズルを具備するものであること、並びに、
ノズルの第二のサブセットとの流体連結における第二のガス供給装置、前記ノズルの第二のサブセットが前記ノズルの第一のサブセットと比べて異なるものであると共に前記少なくとも二つのノズルのセットからの少なくとも一つのノズルを具備するものであること、
を具備する、ノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス供給装置は、第一のガス混合物を供給するために構成されたものであると共に、
前記第二のガス供給装置は、第二のガス混合物を供給するために構成されたものであると共に、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、異なるものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、不適合性のものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物の少なくとも一つは、自燃性のものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一の及び第二のガス混合物は、各々、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、O2、CO、CO2、N2、NO、NO2、N2O、NH3、NF3、B2H6、GeH4、Ge2H6、GeH2Cl2、GeCl3H、メチルゲルマン、ジメチルゲルマン、トリメチルゲルマン、テトラメチルゲルマン、エチルゲルマン、ジエチルゲルマン、トリエチルゲルマン、テトラエチルゲルマン、GeCl4、GeF4、BF3、AsH3、AsF5、PH3、PF3、PCl3、又はPF5、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシラン、及びCxHy、ここでx≧1及びy≧4であるもの、からなる群より選択された少なくとも一つのガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物は、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシランからなる群より選択された少なくとも一つのSiを含有するガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項5のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第二のガス混合物は、O2、CO、CO2、NO、NO2、N2Oからなる群より選択された少なくとも一つの酸素を含有するガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項6のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物は、SiH4及びHeを具備すると共に、
前記第二のガス混合物は、O2を具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記ガススキマーは、円形の、楕円形の、又は卵形の断面を有する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記ガススキマーは、ローブ形の断面を有すると共に、
ローブの数が前記少なくとも二つのノズルのセットにおけるノズルの数に等しいものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品であって、
前記少なくとも二つのノズルのセットからの一つのノズルへ機械的に結合させられた少なくとも一つのマニピュレーターをさらに具備すると共に、
前記少なくとも一つのマニピュレーターが前記少なくとも二つのノズルのセットからの他のノズルと独立に前記ガススキマーに関して前記結合させられたノズルを位置決めするように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品であって、
前記少なくとも二つのノズルのセットにおける各々のノズルへ機械的に結合させられたマニピュレーターをさらに含むと共に、
前記マニピュレーターが前記ガススキマーに関して集合的に前記少なくとも二つのノズルのセットを位置決めするように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス供給装置及び前記第二のガス供給装置は、前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物のよどみ圧力を独立に制御するように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項1のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス供給装置及び前記第二のガス供給装置は、各々、前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物の温度を独立に制御するための温度制御システムをさらに具備する、ノズル及びスキマー組み立て品。 - GCIBで基体を照射するためのガスクラスターイオンビーム(GCIB)で処理するシステムであって、
請求項1−13のいずれかのノズル及びスキマー組み立て品、
前記ガススキマーの下流に位置決めされた及びGCIBを形成するために前記ガスクラスタービームをイオン化するように構成されたイオナイザー、並びに、
前記GCIBで照射されるための基体を受けるための基体のホルダー
を具備する、システム。 - ガスクラスターイオンビーム(GCIB)で基体を照射するために請求項14のGCIBで処理するシステムを使用するための方法であって、
前記基体のホルダーへと前記GCIBで照射されるための基体をロードすること、
前記単一のガスクラスタービームを形成するために前記第一のガス供給装置から少なくとも前記ノズルの第一のサブセットを通じて第一のガス混合物を流動させること及び前記第二のガス供給装置から少なくとも前記ノズルの第二のサブセットを通じて第二のガス混合物を流動させること、前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物が異なるものであること、
前記ガススキマーを通じて及びその次に前記GCIBを形成するために前記単一のガスクラスタービームをイオン化するための前記イオナイザーを通じて前記単一のガスクラスタービームを向けること、
前記GCIBを加速すること、並びに、
それにおいて層をドープする、成長させる、堆積させる、又は変更するために前記GCIBで前記基体の少なくとも一つの領域を照射すること
を具備する、方法。 - 請求項15の方法において、
前記基体は、前記基体の少なくとも一つの領域における層を成長させる又は堆積させることによって浅いトレンチの絶縁(STI)の構造を形成するために前記GCIBで照射される、方法。 - 請求項16の方法であって、
前記STIの構造をアニールすること
をさらに具有する、方法。 - 請求項16の方法であって、
メモリーデバイスにおいて前記STIの構造を使用すること
をさらに具備する、方法。 - ガスクラスターイオンビーム(GCIB)システムのためのノズル及びスキマー組み立て品であって、
ガススキマー、
少なくともノズルの第一のサブセット及び前記ノズルの第一のサブセットと比べて異なるノズルの第二のサブセットを具備する少なくとも二つのノズルのセット、前記ノズルの第一の及び第二のサブセットが各々前記少なくとも二つのノズルのセットからの前記少なくとも二つのノズルの少なくとも一つを具備するものであること、並びに、各々のノズルがビームの軸を有するガスクラスタービームを形成すると共に放出するために構成されたものであること、前記少なくとも二つのノズルのセットが交差するガスクラスタービームのセットを形成するために単一の交差する点に向かって各々のビームの軸を収束させるために及び前記ガススキマーへと前記交差するガスクラスタービームを向けるために角度が付けられたものであること、並びに、
前記ノズルの第一のサブセット及び前記ノズルの第二のサブセットとの流体連結における少なくとも一つのガス供給装置を具備する、ノズル及びスキマー組み立て品において、
前記少なくとも一つのガス供給装置は、前記ノズルの第一のサブセットへ第一のガス混合物を供給するように構成された第一のガス供給装置及び自由選択で第二のガス混合物を供給するように構成された第二のガス供給装置を含むと共に、
前記ノズルの第二のサブセットは、前記第一のガス混合物又は前記第二のガス混合物のいずれかの供給を受けるように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項19のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物は、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、O2、CO、CO2、N2、NO、NO2、N2O、NH3、NF3、B2H6、GeH4、Ge2H6、GeH2Cl2、GeCl3H、メチルゲルマン、ジメチルゲルマン、トリメチルゲルマン、テトラメチルゲルマン、エチルゲルマン、ジエチルゲルマン、トリエチルゲルマン、テトラエチルゲルマン、GeCl4、GeF4、BF3、AsH3、AsF5、PH3、PF3、PCl3、又はPF5、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシラン、及びCxHy、ここでx≧1及びy≧4であるものからなる群より選択された少なくとも一つのガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項19のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記少なくとも一つのガス供給装置は、前記ノズルの第二のサブセットとの流体連結における前記第二のガス供給装置を含むと共に、
前記第二のガス供給装置は、前記第一のガス混合物と比べて同じ又は異なる組成を有する前記第二のガス混合物を供給するように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項21のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、同じものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項22のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、O2、CO、CO2、N2、NO、NO2、N2O、NH3、NF3、B2H6、GeH4、Ge2H6、GeH2Cl2、GeCl3H、メチルゲルマン、ジメチルゲルマン、トリメチルゲルマン、テトラメチルゲルマン、エチルゲルマン、ジエチルゲルマン、トリエチルゲルマン、テトラエチルゲルマン、GeCl4、GeF4、BF3、AsH3、AsF5、PH3、PF3、PCl3、又はPF5、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシラン、及びCxHy、ここでx≧1及びy≧4であるものからなる群より選択された少なくとも一つのガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項21のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、異なるものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項24のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物は、不適合性のものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項24のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物の少なくとも一つは、自燃性のものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項24のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一の及び第二のガス混合物は、各々、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、O2、CO、CO2、N2、NO、NO2、N2O、NH3、NF3、B2H6、GeH4、Ge2H6、GeH2Cl2、GeCl3H、メチルゲルマン、ジメチルゲルマン、トリメチルゲルマン、テトラメチルゲルマン、エチルゲルマン、ジエチルゲルマン、トリエチルゲルマン、テトラエチルゲルマン、GeCl4、GeF4、BF3、AsH3、AsF5、PH3、PF3、PCl3、又はPF5、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシラン、及びCxHy、ここでx≧1及びy≧4であるもの、からなる群より選択された少なくとも一つのガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項24のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物は、SiH4、Si2H6、C4H12Si、C3H10Si、H3C−SiH3、H3C−SiH2−CH3、(CH3)3−SiH、(CH3)4−Si、SiH2Cl2、SiCl3H、SiCl4、SiF4、アルキルシラン、アルカンシラン、アルケンシラン、アルキンシランからなる群より選択された少なくとも一つのSiを含有するガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項28のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第二のガス混合物は、O2、CO、CO2、NO、NO2、N2Oからなる群より選択された少なくとも一つの酸素を含有するガス、並びに、He、Ne、Ar、Kr、Xe、及びRnからなる群より選択された自由選択の希釈ガスを具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項29のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス混合物は、SiH4及びHeを具備すると共に、
前記第二のガス混合物は、O2を具備する、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項19のノズル組み立て品において、
前記ガススキマーは、円形の、楕円形の、又は卵形の断面を有する、
ノズル組み立て品。 - 請求項19のノズル組み立て品において、
前記ガススキマーは、ローブ形の断面を有すると共に、
ローブの数が前記少なくとも二つのノズルのセットにおけるノズルの数に等しいものである、
ノズル組み立て品。 - 請求項19のノズル組み立て品であって、
前記少なくとも二つのノズルのセットからの一つのノズルへ機械的に結合させられた少なくとも一つのマニピュレーターをさらに具備すると共に、
前記少なくとも一つのマニピュレーターが前記少なくとも二つのノズルのセットからの他のノズルと独立に前記ガススキマーに関して前記結合させられたノズルを位置決めするように構成されたものである、
ノズル組み立て品。 - 請求項19のノズル及びスキマー組み立て品であって、
前記少なくとも二つのノズルのセットにおける各々のノズルへ機械的に結合させられたマニピュレーターをさらに含むと共に、
前記マニピュレーターが前記ガススキマーに関して集合的に前記少なくとも二つのノズルのセットを位置決めするように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項21のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス供給装置及び前記第二のガス供給装置は、前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物のよどみ圧力を独立に制御するように構成されたものである、
ノズル及びスキマー組み立て品。 - 請求項21のノズル及びスキマー組み立て品において、
前記第一のガス供給装置及び前記第二のガス供給装置は、各々、前記第一のガス混合物及び前記第二のガス混合物の温度を独立に制御するための温度制御システムをさらに具備する、ノズル及びスキマー組み立て品。 - GCIBで基体を照射するためのガスクラスターイオンビーム(GCIB)で処理するシステムであって、
請求項19−36のいずれかのノズル及びスキマー組み立て品、
前記ガススキマーの下流に位置決めされた及びGCIBを形成するために前記交差するガスクラスタービームをイオン化するように構成されたイオナイザー、並びに、
前記GCIBで照射されるための基体を受けるための基体のホルダー
を具備する、システム。 - 請求項37のGCIBで処理するシステムにおいて、
前記少なくとも二つのノズルのセットは、前記少なくとも二つのノズルのセット及び前記ガススキマーの間に位置させられた単一の交差する点に向かって各々のビームの軸を収束させるために角度が付けられたものである、
GCIBで処理するシステム。 - 請求項37のGCIBで処理するシステムにおいて、
前記少なくとも二つのノズルのセットは、前記ガススキマーの入力及び出力の間に位置させられた単一の交差する点に向かって各々のビームの軸を収束させるために角度が付けられたものである、
GCIBで処理するシステム。 - 請求項37のGCIBで処理するシステムにおいて、
前記少なくとも二つのノズルのセットは、前記ガススキマーの下流及び前記イオナイザーの上流の間に位置させられた単一の交差する点に向かって各々のビームの軸を収束させるために角度が付けられたものである、
GCIBで処理するシステム。 - 請求項37のGCIBで処理するシステムにおいて、
前記少なくとも二つのノズルのセットは、前記イオナイザーの内側に位置させられた単一の交差する点に向かって各々のビームの軸を収束させるために角度が付けられたものである、
GCIBで処理するシステム。 - ガスクラスターイオンビーム(GCIB)で基体を照射するために請求項37−41のいずれかのGCIBで処理するシステムを使用するための方法であって、
前記基体のホルダーへと前記GCIBで照射されるための基体をロードすること、
前記交差するガスクラスタービームを形成するために前記第一のガス供給装置から前記ノズルの第一のサブセットを通じて第一のガス混合物を流動させること及び前記第二のガス供給装置から前記第二のガス混合物又は前記第一のガス供給装置から前記ノズルの第二のサブセットを通じて前記第一のガス混合物のいずれかを流動させること、
前記ガススキマーを通じて及びその次に前記GCIBを形成するために前記交差するガスクラスタービームをイオン化するための前記イオナイザーを通じて前記交差するガスクラスタービームを向けること、
前記GCIBを加速すること、並びに、
それにおいて層をドープする、成長させる、堆積させる、又は変更するために前記GCIBで前記基体の少なくとも一つの領域を照射すること
を具備する、方法。 - 請求項42の方法において、
前記基体は、前記基体の少なくとも一つの領域における層を成長させる又は堆積させることによって浅いトレンチの絶縁(STI)の構造を形成するために前記GCIBで照射される、方法。 - 請求項42の方法であって、
前記STIの構造をアニールすること
をさらに具有する、方法。 - 請求項42の方法であって、
メモリーデバイスにおいて前記STIの構造を使用すること
をさらに具備する、方法。
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