JP6619228B2 - イオン注入における注入に誘導される損傷制御 - Google Patents
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Claims (21)
- イオン注入装置、走査システムおよびコントローラを備えており、
上記イオン注入装置は、ビーム密度を有しているスポットイオンビームを加工物に供給するように構成されており、上記加工物は、結晶構造を含んでおり;
上記走査システムは、上記スポットイオンビームと上記加工物とのうちの1つ以上を、1つ以上の軸に沿って他方に対して反復して走査するように構成されており;
上記コントローラは、上記加工物上の予め決められている位置が上記スポットイオンビームに曝されているときに、上記加工物の予め決められている局所的な高められた温度を達成するために注入に誘導される損傷蓄積の割合を制御するように構成されており、上記加工物の結晶構造の予め決められている局所的な無秩序が、予め決められている位置に形成されており、完全に非晶質化された膜が上記結晶構造内に作られ、明確に区別できる境界を挟んで無構造領域および結晶領域が作られ、上記コントローラは、上記スポットイオンビームの上記ビーム密度およびデューティサイクルの1つ以上を制御して、上記加工物上の上記予め決められている位置における上記加工物の上記局所的な高められた温度を達成するように構成されている、イオン注入システム。 - 上記デューティサイクルは、上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査することと関連付けられている全時間に対する、上記スポットイオンビームに上記加工物が曝されている時間の比と関連付けられている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記コントローラは、上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査する速度、上記スポットイオンビームに対する上記加工物の、走査中の曝露時間、ならびに上記加工物に関する走査の上記デューティサイクルおよび回数を制御するように構成されている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記コントローラは、反復走査の間に上記スポットイオンビームに上記加工物が曝されることを、上記走査システムの制御を介して選択的に防ぐようにさらに構成されている、請求項3に記載のイオン注入システム。
- 上記コントローラは、上記予め決められている位置における上記予め決められている局所的な高められた温度から上記加工物を、上記走査システムの制御を介して、冷却させるように構成されている、請求項4に記載のイオン注入システム。
- 上記走査システムは、上記スポットイオンビームについて上記加工物を走査するように構成されている加工物走査システムを備えている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記走査システムは、上記スポットイオンビームを高速走査軸に沿って走査するように構成されているビーム走査システムをさらに備えており、上記加工物走査システムは、上記加工物を低速走査軸に沿って走査するように構成されており、上記高速走査軸および低速走査軸は平行ではない、請求項6に記載のイオン注入システム。
- 上記加工物走査システムは、上記スポットイオンビームについて上記加工物を、高速走査軸および低速走査軸に沿って走査するように構成されており、上記高速走査軸および低速走査軸は平行ではない、請求項6に記載のイオン注入システム。
- 上記コントローラは、上記デューティサイクルの上記制御を介して、上記局所的な高められた温度を連続的な走査の間に低下させることによって、上記加工物上の上記予め決められている位置における上記局所的な高められた温度を制御するように構成されている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記加工物の上記結晶構造の上記予め決められている局所的な無秩序は、予め決められているアニール温度における上記加工物のアニーリングと関連付けられている、所望される上記加工物のアニール後の結晶構造と関連付けられている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 上記予め決められている局所的な高められた温度と関連付けられている上記コントローラにフィードバックを与えるように構成されている温度センサをさらに備えている、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 加工物の結晶構造の局所的な無秩序をイオン注入中に形成することにより、注入に誘導される損傷蓄積の割合を制御するための方法であって、
ビーム密度を有しているスポットイオンビームを加工物に供給すること;
上記スポットイオンビームと上記加工物とのうちの1つ以上を、1つ以上の軸において他方に対して繰り返し走査すること;ならびに
上記スポットイオンビームの上記ビーム密度およびデューティサイクルの1つ以上を制御することを介して、上記加工物が上記スポットイオンビームに曝されるときに、上記加工物の局所的な高められた温度を制御し、上記加工物の上記結晶構造の予め決められている局所的な無秩序が形成されることを包含しており、完全に非晶質化された膜が上記結晶構造内に作られ、明確に区別できる境界を挟んで無構造領域および結晶領域が作られる、方法。 - 上記デューティサイクルを制御することは、上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査することと関連付けられている全時間に対する、上記スポットイオンビームに上記加工物が曝される時間の比を制御することを包含している、請求項12に記載の方法。
- 上記デューティサイクルを制御することは、上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査する速度、ならびに上記スポットイオンビームに対する上記加工物の全曝露時間を制御することをさらに包含している、請求項13に記載の方法。
- 上記デューティサイクルを制御することは、連続的な走査の間に上記スポットイオンビームに上記加工物が曝されることを選択的に防ぐことを含んでいる、請求項12に記載の方法。
- 上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査することは、上記スポットイオンビームについて、上記加工物を低速走査軸に沿って走査することを含んでいる、請求項12に記載の方法。
- 上記スポットイオンビームと加工物とのうちの1つ以上を他方に対して走査することは、上記スポットイオンビームを高速走査軸に沿って走査することを含んでおり、上記高速走査軸および低速走査軸は平行ではない、請求項12に記載の方法。
- 上記スポットイオンビームは、当該スポットイオンビームの進行方向に沿って見られたときに、円形の断面およびほぼ楕円の断面の一方を含んでいる、請求項12に記載の方法。
- 上記デューティサイクルを制御することは、上記局所的な高められた温度を連続的な走査の間に低下させることによって、上記加工物の上記局所的な高められた温度を制御する、請求項12に記載の方法。
- 上記加工物の上記結晶構造の上記予め決められている局所的な無秩序は、予め決められているアニール温度における上記加工物のアニーリングと関連付けられている、所望される上記加工物のアニール後の結晶構造と関連付けられている、請求項12に記載の方法。
- 上記加工物の上記局所的な高められた温度を測定することをさらに包含しており、
上記スポットイオンビームの上記ビーム密度およびデューティサイクルの1つ以上を制御することは、上記測定された局所的な高められた温度に少なくとも部分的に、さらに基づいている、請求項12に記載の方法。
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