非晶性および結晶性シリコン製品
ナノクラスタ源であって、冷却凝集チャンバと、ターゲットをスパッタすべく構成されたマグネトロンであって、前記ターゲットのスパッタされた原子が前記冷却凝集チャンバ内に受けられるように、前記冷却凝集チャンバに接続されたマグネトロンと、前記冷却凝集チャンバに接続された真空源と、前記冷却凝集チャンバに接続された少なくとも１の凝集希ガス源と、前記冷却凝集チャンバに接続された水素ガス源とを具える。有利なことに、前記水素ガスがターゲットと、凝集チャンバの冷却された内面を覆うシリコンフィルムの酸化を防止し、形成されたナノクラスタの表面張力が低減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にプラズマナノクラスタ製品に関し、より具体的には、マグネトロンプラズマに水素ガスを添加することにより改良した半導体の、金属または金属酸化物ナノクラスタ製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去十年間、ナノクラスタの研究は活発な話題であった。ナノクラスタが呈する新規な電子的、光学的、化学的、および磁気的特性のため、大きな学究的および興行的な関心が生じた。この分野の現在の研究は、エネルギッシュとソフトランディングの双方のクラスタにより、双方基礎的な研究から応用的なフィルム形成まで及ぶ。次の１０年では、ナノクラスタはナノデバイス、光学データストレージ、磁気データストレージ、および、新素材の開発に用いられるであろう。
【０００３】
シリコンナノクラスタは、光電子工学への応用可能性のため、有意な関心を集めている。ナノ長スケールにおいて、量子の閉じ込めは電子構造に重要な役割を果たし、これについてサイズの作用として材料の特性変化を理解する研究が行われている。Ｓｉで表されるシリコンの変化を理解するのに特に重きが置かれており、これは大多数のマイクロ電子デバイスの基本的な構成要素である。
【０００４】
一般に望ましいナノクラスタ、特にＳｉナノクラスタは、所望の位相、サイズ、形状、および汚染レベルで用意する開発方法に負担があった。ナノクラスタ源は工業規格的に、以下の一部または全部に合致することが望ましい。
・大きなスケールの製品への互換性
・Ｓｉベースのマイクロ製造技術の互換性
・並行処理
・妥当な堆積率
・ナノクラスタの製造、抽出、および堆積の制御
・ナノクラスタのサイズと密度双方の制御
・堆積したナノクラスタの形状の制御
・安定性、反復性、横方向の高解像度と均一性
【０００５】
多くのナノ粒子製造方法が知られており、１９９０年代初頭にドイツのＦｒｅｉｂｕｒｇ大学のＨ．Ｈａｂｅｒｌａｎｄ教授が最初に設計した真空ナノクラスタ堆積システムに有意な利点が見られる。このような真空システムは、特にナノクラスタの堆積用に設計されており、限定しないが、ともにイギリスのオックスフォードシャーのＯｘｆｏｒｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｍａｎｔｉｓ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｔｄ．を含む多くのソースから市場で入手可能である。これらの市場入手可能なシステムは、以下に列挙する数多くの重要な利点を示す。
・真空ナノクラスタ源は、シリコンベースのマイクロ製造技術と内在的に互換可能なシリコン技術ベースのマイクロ電子デバイス製造と統合可能である。
・真空ナノクラスタ源は、入力エネルギに対するクラスタ形成の高収量を提供する。
・ナノクラスタのサイズは、スパッタリングレート、ガス圧、およびソース量中の粒子の滞留時間のいずれかまたは全部を調整することにより制御できる。
・質量分析技術と着地速度制御によるナノクラスタのサイズ選択は、特にマグネトロンスパッタリングの後にガス凝集に応答して、８０％までが陰極を帯びたナノクラスタを生成する。
・広範囲のクラスタサイズ選択。
【０００６】
原則として、ナノクラスタ真空堆積システムの重要な部分はナノクラスタ源であり、好ましくはマグネトロン放出による。このマグネトロン放出は、スパッタリングとして知られるプロセスにおいて、数百ｅＶの運動エネルギで緩衝ガスのイオンによるターゲットの衝撃の結果として所望のターゲット材料の原子を提供する。ターゲット材料の原子は、冷却凝集領域へと導かれ、ここで一般的にはアルゴンまたはアルゴンとヘリウムの組み合わせでなる緩衝希ガスがスパッタされた材料の原子が出口開口へと移動するガスの過飽和状況を提供する。希ガスという用語は、非常に低い化学的活性度を示す１８Ａ（８Ａ）族元素を規定する。希ガスは非常に少ない安定化合物を形成するため、希ガスの語はしばしば不活性ガスと同義で用いられる。
【０００７】
スパッタされた材料原子の過飽和ガス中で生じる複合プロセスは、限定しないが、同種核形成（homogenous nucleation）、核成長および蒸発、合体および凝固を含み、固定のサイズ分配のスパッタ材料のナノクラスタの集合の凝集となる。所定のマグネトロンの構成と出力におけるナノクラスタの凝集は、用いられる希ガスの種類、冷却凝集ゾーンの温度および温度プロファイル、およびマグネトロンと出口開口間の距離に基づいて調整可能である。
【０００８】
残念ながら、市場で入手可能な真空ナノクラスタ堆積システムを用いたＳｉナノクラスタの生成は、限定的な成功を示した。これは主に、冷却凝集ゾーンでの表面酸化とシリコンの帯電の結果と見られる。ナノクラスタの生成は経時により早く低下し、固定のプロセスパラメータで商業的に実行可能な期間維持することができなかった。
【発明の概要】
【０００９】
したがって、本発明の主な目的は、従来技術のナノクラスタ製造、特に気相凝縮によるシリコンナノクラスタ製造の欠点の少なくともいくつかを解消することである。これは、真空環境に用いるナノクラスタ源に追加の凝集ガスとして水素を添加する特定の実施例により実現する。水素を用いるとシリコンターゲットと、反応器の壁に堆積したシリコン層との双方の酸化が低減し、生成されるシリコンナノクラスタの表面張力を低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成および成長が促進される。
【００１０】
特定の実施例において、凝集ガス全体の流量の１％未満を構成する水素ガスが導入される。特定の実施例では、凝集ガス全体の流量の１％以上を構成する水素ガスが導入され、結晶性シリコンナノクラスタが得られる。水素ガスは、凝集ガス全体の流量の５％を超えないことが好ましい。例示的な実施例において、水素ガスは水素分子として導入される。
【００１１】
本発明のさらなる特徴や利点が、以下の図面や説明により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の多様な実施例を理解し、これをどのように実施するかを示すために、単に例示するために添付図面を参照するが、全体にわたり同じ番号は対応する要素またはセクションに割り当てられる。
【００１３】
詳細な図面を参照するにあたり、図示する特定例は本発明の好適な実施例を図示する目的のみで例示するものであり、本発明の原理と概念面を最も有用で理解しやすい説明と信じるものを提供したと理解されたい。これに関し、必要以上に本発明のより詳細な構成を示す試みは行わず、図面に関する説明により、当業者であれば本発明の多様な形態が実施できるかは明らかである。
【００１４】
【図１】図１は、特定の実施例にかかる真空ナノクラスタ源の断面の高レベルな概略図である。
【図２】図２は、特定の実施例にかかる非晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。
【図３】図３は、特定の実施例にかかる結晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。
【図４】図４は、図１の真空ナノクラスタ源により図２の方法で堆積した非晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示す。
【図５】図５は、図１の真空ナノクラスタ源により図３の方法で堆積した主に結晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１以上の実施例を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明や図面の描写にある要素の構成や配置の詳細の適用に限定されないことを理解されたい。本発明は、多様な方法で実施または実現される他の実施例にも適用可能である。また、本書で用いる用語や語句は、説明目的であって限定と解してはならないことを理解されたい。
【００１６】
図１は、特定の実施例にかかる真空ナノクラスタ源の断面の高レベルな概略図であり、凝集ゾーン１５を構成する冷却凝集チャンバ１０と、ターゲット３０が上に配置されたマグネトロン２０と、出口開口４０と、複数の真空源５０と、複数の凝集希ガス源６０と、水素ガス源７０と、複数の一連のフローコントローラ８０と、冷却源９０と、イオン光学チャンバ１００と、堆積チャンバ１１０とを具える。一実施例では、ターゲット３０はシリコンウェハで構成される。一実施例では、水素ガス源７０は、水素分子ガスである。
【００１７】
マグネトロン２０は、冷却凝集チャンバ１０内の所定位置に固定として示しているが、任意の態様に限定する意味ではない。一実施例では、マグネトロン２０の位置は調整可能であり、特にマグネトロン２０と出口開口４０の距離が調整可能である。
【００１８】
冷却凝集チャンバ１０は、冷却源９０に接続されている。冷却源９０は、凝集ゾーン１５をナノクラスタ凝集に適した所定温度に維持するよう構成されている。一実施例では、凝集ゾーン１５の温度は約３００°Ｋであり、特定の実施例では液体窒素が冷却源９０により供給される。
【００１９】
複数の一連のフローコントローラ８０はそれぞれ、凝集ゾーン１５に接続されている。複数の凝集希ガス源６０の各々は、複数の一連のフローコントローラ８０の各々に接続されている。水素ガス源７０は、複数の一連のフローコントローラ８０の各々に接続されている。これにより、凝集希ガス源６０の各々は、凝集希ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を解してマグネトロン２０に供給するよう構成されている。一実施例では、少なくとも１の凝集希ガス、好ましくはアルゴンが、マグネトロン２０に対する所定の位置に直接供給され、冷却源９０がさらにマグネトロン２０に接続されている。さらなる実施例（図示せず）では、この所定の位置は調整可能である。追加の凝集希ガス（図示せず）がマグネトロン２０に対する別の位置、あるいは凝集チャンバ１０内の位置に個別に供給されてもよい。別の実施例（図示せず）では、凝集希ガス源６０が、マグネトロン２０に供給される前に凝集希ガスを混合するよう構成されてもよい。
【００２０】
水素ガス源７０は、水素ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を介してマグネトロン２０に対する所定位置に直接供給するよう構成されている。さらなる実施例（図示せず）では、この所定の位置は調整可能である。別の実施例（図示せず）では、水素ガス源７０は、水素ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を介して、１またはそれ以上のマグネトロン２０と冷却凝集チャンバ１０に供給するよう構成される。一連のフローコントローラ８０は、凝集希ガス源６０の各々と水素ガス源７０からのガス流を所定の値に制御可能である。
【００２１】
イオン光学チャンバ１００は、出口開口４０に接続されており、さらに各真空源５０に接続されている。体積チャンバ１１０はイオン光学チャンバ１００に接続され、さらに各真空源５０に接続されている。
【００２２】
運用時、図２、３に関して以下にさらに説明するように、体積される材料がマグネトロン２０のターゲット３０として用いられる。真空源５０は、凝集ゾーン１５のベース圧力を、スパッタリングプロセスの開始前に、好適には約１０−６トールに維持可能である。１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲の使用圧力が、凝集ゾーン１５を通って流れる凝集希ガス６０と水素ガス７０の入口／出口バランスとして提供される。所望の開始使用圧力が確立したら、マグネトロン２０が２００ｅＶより大きな運動エネルギに加速されたガスイオンでターゲット３０を衝撃可能となる。衝撃するガスイオンに応じて、ターゲット３０の原子がスパッタされ、凝集希ガス源６０からの凝集希ガスと水素ガス源７０からの水素ガスにより、出口開口４０の方へ流される。ターゲット３０のスパッタされた原子は、ターゲット３０から出口開口４０へ移動中に、これらの衝突、冷却、および凝集プロセスの結果としてナノクラスタを形成する。
【００２３】
ターゲット３０がシリコンウェハで構成される非限定的な実施例では、ターゲット３０と、スパッタされたシリコンの体積フィルムでカバーされた冷却凝集チャンバ１０の内面との双方の酸化により生成された従来技術の酸化シリコンは、水素ガス源７０からの水素の添加により低減する。さらに、水素ガスの点火は、生成されたシリコンナノクラスタの表面張力を低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成が促進されると考えられる。
【００２４】
図２は、特定の実施例にかかる非晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。ステージ１０００では、冷却凝集チャンバ内のベース圧力が、好ましくは１ｘ１０−６トールに確立される。マグネトロンの位置がセットされ、関連するガス出口の位置が任意にセットされる。マグネトロンの動作用電流が決定されセットされる。
【００２５】
ステージ１０１０では、１以上の凝集希ガスが提供される。任意で、この１以上の凝集希ガスはアルゴンである。特定の実施例では、希ガスのアルゴンとヘリウムの双方が供給される。
【００２６】
ステージ１０２０では、水素ガスが提供される。任意で、供給される水素ガスは水素分子ガスである。任意で、供給される水素ガスの量と、凝集希ガスの量は、水素ガスの量が供給されるガスの合計、すなわち供給される水素ガスと供給される凝集希ガスの合計の流量の１％未満となるように、一連のフローコントローラ８０の各々を介して制御される。
【００２７】
ステージ１０３０では、ターゲット３０のようなターゲットがスパッタされる。任意で、このターゲットはシリコンウェハである。任意で、このターゲットは、好ましくは水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギの供給された凝集希ガスのイオンをターゲットに衝撃することによりスパッタされる。有利なことに、上述のように、水素ガスを用いるとシリコンウェハターゲットの酸化が低減される。
【００２８】
ステージ１０４０では、ステージ１０３０でターゲットからスパッタされた原子が、好ましくは冷却凝集チャンバ１０の凝集ゾーン１５を通って、ステージ１０１０の凝集希ガスとステージ１０２０の水素ガスの混合体により流される。ステージ１０５０では、凝集ゾーン１５における使用圧力が維持される。任意で、使用圧力は１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲である。
【００２９】
ステージ１０６０では、ステージ１０４０−１０５０に関して説明したように、スパッタされた原子が凝集ゾーン１５内でナノクラスタへと凝集し、ナノクラスタが生成される。任意で、ステージ１０２０のガス比率に応じて、シリコンターゲットの場合、主に非晶シリコンのナノクラスタが生成される。一実施例では、９５％以上が非晶シリコンのナノクラスタが、堆積チャンバ１１０内に配置された基板に複数層堆積するのに十分なほど連続生成される。
【００３０】
ステージ１０００−１０５０の作業条件、特にステージ１０５０の使用圧力と、ステージ１０２０の凝集希ガス流および水素ガス流と、ステージ１０００のマグネトロンの位置および電流とを維持すると、好適に所望のサイズ分布のナノクラスタの連続生成が達成される。
【００３１】
図４は、図１の真空ナノクラスタ源により図２の方法で堆積した非晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示し、ｘ軸が探査光（proving light）のラマンシフトをｃｍ−１で表し、ｙ軸が任意のユニットにおける拡散光シグナル強度を表す。非晶シリコンでは一般に、約５２５ｃｍ−１までの広範な強度の拡散が示され、ピークの概略中心は約４８０ｃｍ−１である。
【００３２】
図３は、特定の実施例にかかる結晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。ステージ２０００では、冷却凝集チャンバのベース圧力が、好ましくは約１０−６トールに確立される。マグネトロンの位置がセットされ、関連するガス出口の位置が任意でセットされる。マグネトロン動作用の電流が決定されセットされる。
【００３３】
ステージ２０１０では、１以上の凝集希ガスが提供される。任意で、１以上の凝集希ガスはアルゴンである。特定の実施例では、希ガスのアルゴンとヘリウムの双方が提供される。
【００３４】
ステージ２０２０では、水素ガスが提供される。任意で、供給される水素ガスは水素分子ガスである。任意で、供給される水素ガスの量と、凝集希ガスの量は、水素ガスの量が供給されるガスの合計、すなわち供給される水素ガスと供給される凝集希ガスの合計の流量の１％より多くなるように、一連のフローコントローラ８０の各々を介して制御される。さらに任意で、供給される水素ガスの量は、供給されるガスの全体の流量の１％以上５％未満である。
【００３５】
ステージ２０３０では、ターゲット３０のようなターゲットがスパッタされる。任意で、このターゲットはシリコンウェハである。任意で、このターゲットは、好ましくは水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギの供給された凝集希ガスのイオンをターゲットに衝撃することによりスパッタされる。有利なことに、上述のように、水素ガスを用いるとシリコンウェハターゲットの酸化が低減される。
【００３６】
ステージ２０４０では、ステージ２０３０でターゲットからスパッタされた原子が、好ましくは冷却凝集チャンバ１０の凝集ゾーン１５を通って、ステージ２０１０の凝集希ガスとステージ２０２０の水素ガスの混合体により流される。ステージ２０５０では、凝集ゾーン１５における使用圧力が維持される。任意で、使用圧力は１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲である。
【００３７】
ステージ２０６０では、ステージ２０４０−２０５０に関して説明したように、スパッタされた原子が凝集ゾーン１５内でナノクラスタへと凝集し、ナノクラスタが生成される。任意で、ステージ２０２０のガス比率に応じて、シリコンターゲットの場合、主に結晶シリコンのナノクラスタが生成される。一実施例では、９５％以上が結晶シリコンのナノクラスタが、堆積チャンバ１１０内に配置された基板に複数層堆積するのに十分なほど連続生成される。
【００３８】
ステージ２０００−２０５０の作業条件、特にステージ２０５０の使用圧力と、ステージ２０２０の凝集希ガス流および水素ガス流と、ステージ２０００のマグネトロンの位置および電流とを維持すると、好適に所望のサイズ分布のナノクラスタの連続生成が達成される。
【００３９】
図５は、図１の真空ナノクラスタ源により図３の方法で堆積した結晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示し、ｘ軸が探査光（probing light）のラマンシフトをｃｍ−１で表し、ｙ軸が任意のユニットにおける拡散光シグナル強度を表す。約５２０ｃｍ−１の急峻なピーク強度が示され、主に結晶シリコンナノクラスタが堆積していることを示している。
【００４０】
このように、いくつかの実施例は、高真空と両立しうる環境で用いられるナノクラスタ源への付加的な凝集ガスとして水素を添加可能である。水素を用いるとシリコンの酸化が低減され、生成されたシリコンナノクラスタの表面張力が低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成と成長が促進される。
【００４１】
本発明のいくつかの特徴が、明確のため、個別の実施例の文脈で説明されているが、これらは単一の実施例において組み合わせられてもよい。反対に、本発明の多くの特徴が、簡潔のために、単一の実施例について説明されているが、これらは個別または任意の適切なサブコンビネーションとして提供されてもよい。
【００４２】
他に定義しない限り、本書で用いる技術的および化学的な用語は同じ意味を有し、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者によって共通に理解される。本書で説明したものと類似または同等の方法を、本発明の実践または試験で用いることができ、適切な方法が本書に記載されている。
【００４３】
本書記載のすべての公開文献、特許出願、特許、他の文献は、その全体が参照により本書に組み込まれる。矛盾が生じた場合は、この特許明細書が、定義を含み、優先される。さらに、実体物、方法、および実施例は説明目的のみであって限定と解してはならない。
【００４４】
当業者であれば、本発明は本書記載の具体的に示したものに限定されないことを理解するであろう。むしろ本発明の範囲は添付のクレームにより規定され、上述した多様な特徴のコンビネーションおよびサブコンビネーションと同様にそのバリエーションや変更例を、上記説明を読むことにより当業者は実現しうるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にプラズマナノクラスタ製品に関し、より具体的には、マグネトロンプラズマに水素ガスを添加することにより改良した半導体の、金属または金属酸化物ナノクラスタ製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去十年間、ナノクラスタの研究は活発な話題であった。ナノクラスタが呈する新規な電子的、光学的、化学的、および磁気的特性のため、大きな学究的および興行的な関心が生じた。この分野の現在の研究は、エネルギッシュとソフトランディングの双方のクラスタにより、双方基礎的な研究から応用的なフィルム形成まで及ぶ。次の１０年では、ナノクラスタはナノデバイス、光学データストレージ、磁気データストレージ、および、新素材の開発に用いられるであろう。
【０００３】
シリコンナノクラスタは、光電子工学への応用可能性のため、有意な関心を集めている。ナノ長スケールにおいて、量子の閉じ込めは電子構造に重要な役割を果たし、これについてサイズの作用として材料の特性変化を理解する研究が行われている。Ｓｉで表されるシリコンの変化を理解するのに特に重きが置かれており、これは大多数のマイクロ電子デバイスの基本的な構成要素である。
【０００４】
一般に望ましいナノクラスタ、特にＳｉナノクラスタは、所望の位相、サイズ、形状、および汚染レベルで用意する開発方法に負担があった。ナノクラスタ源は工業規格的に、以下の一部または全部に合致することが望ましい。
・大きなスケールの製品への互換性
・Ｓｉベースのマイクロ製造技術の互換性
・並行処理
・妥当な堆積率
・ナノクラスタの製造、抽出、および堆積の制御
・ナノクラスタのサイズと密度双方の制御
・堆積したナノクラスタの形状の制御
・安定性、反復性、横方向の高解像度と均一性
【０００５】
多くのナノ粒子製造方法が知られており、１９９０年代初頭にドイツのＦｒｅｉｂｕｒｇ大学のＨ．Ｈａｂｅｒｌａｎｄ教授が最初に設計した真空ナノクラスタ堆積システムに有意な利点が見られる。このような真空システムは、特にナノクラスタの堆積用に設計されており、限定しないが、ともにイギリスのオックスフォードシャーのＯｘｆｏｒｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｍａｎｔｉｓ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｔｄ．を含む多くのソースから市場で入手可能である。これらの市場入手可能なシステムは、以下に列挙する数多くの重要な利点を示す。
・真空ナノクラスタ源は、シリコンベースのマイクロ製造技術と内在的に互換可能なシリコン技術ベースのマイクロ電子デバイス製造と統合可能である。
・真空ナノクラスタ源は、入力エネルギに対するクラスタ形成の高収量を提供する。
・ナノクラスタのサイズは、スパッタリングレート、ガス圧、およびソース量中の粒子の滞留時間のいずれかまたは全部を調整することにより制御できる。
・質量分析技術と着地速度制御によるナノクラスタのサイズ選択は、特にマグネトロンスパッタリングの後にガス凝集に応答して、８０％までが陰極を帯びたナノクラスタを生成する。
・広範囲のクラスタサイズ選択。
【０００６】
原則として、ナノクラスタ真空堆積システムの重要な部分はナノクラスタ源であり、好ましくはマグネトロン放出による。このマグネトロン放出は、スパッタリングとして知られるプロセスにおいて、数百ｅＶの運動エネルギで緩衝ガスのイオンによるターゲットの衝撃の結果として所望のターゲット材料の原子を提供する。ターゲット材料の原子は、冷却凝集領域へと導かれ、ここで一般的にはアルゴンまたはアルゴンとヘリウムの組み合わせでなる緩衝希ガスがスパッタされた材料の原子が出口開口へと移動するガスの過飽和状況を提供する。希ガスという用語は、非常に低い化学的活性度を示す１８Ａ（８Ａ）族元素を規定する。希ガスは非常に少ない安定化合物を形成するため、希ガスの語はしばしば不活性ガスと同義で用いられる。
【０００７】
スパッタされた材料原子の過飽和ガス中で生じる複合プロセスは、限定しないが、同種核形成（homogenous nucleation）、核成長および蒸発、合体および凝固を含み、固定のサイズ分配のスパッタ材料のナノクラスタの集合の凝集となる。所定のマグネトロンの構成と出力におけるナノクラスタの凝集は、用いられる希ガスの種類、冷却凝集ゾーンの温度および温度プロファイル、およびマグネトロンと出口開口間の距離に基づいて調整可能である。
【０００８】
残念ながら、市場で入手可能な真空ナノクラスタ堆積システムを用いたＳｉナノクラスタの生成は、限定的な成功を示した。これは主に、冷却凝集ゾーンでの表面酸化とシリコンの帯電の結果と見られる。ナノクラスタの生成は経時により早く低下し、固定のプロセスパラメータで商業的に実行可能な期間維持することができなかった。
【発明の概要】
【０００９】
したがって、本発明の主な目的は、従来技術のナノクラスタ製造、特に気相凝縮によるシリコンナノクラスタ製造の欠点の少なくともいくつかを解消することである。これは、真空環境に用いるナノクラスタ源に追加の凝集ガスとして水素を添加する特定の実施例により実現する。水素を用いるとシリコンターゲットと、反応器の壁に堆積したシリコン層との双方の酸化が低減し、生成されるシリコンナノクラスタの表面張力を低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成および成長が促進される。
【００１０】
特定の実施例において、凝集ガス全体の流量の１％未満を構成する水素ガスが導入される。特定の実施例では、凝集ガス全体の流量の１％以上を構成する水素ガスが導入され、結晶性シリコンナノクラスタが得られる。水素ガスは、凝集ガス全体の流量の５％を超えないことが好ましい。例示的な実施例において、水素ガスは水素分子として導入される。
【００１１】
本発明のさらなる特徴や利点が、以下の図面や説明により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の多様な実施例を理解し、これをどのように実施するかを示すために、単に例示するために添付図面を参照するが、全体にわたり同じ番号は対応する要素またはセクションに割り当てられる。
【００１３】
詳細な図面を参照するにあたり、図示する特定例は本発明の好適な実施例を図示する目的のみで例示するものであり、本発明の原理と概念面を最も有用で理解しやすい説明と信じるものを提供したと理解されたい。これに関し、必要以上に本発明のより詳細な構成を示す試みは行わず、図面に関する説明により、当業者であれば本発明の多様な形態が実施できるかは明らかである。
【００１４】
【図１】図１は、特定の実施例にかかる真空ナノクラスタ源の断面の高レベルな概略図である。
【図２】図２は、特定の実施例にかかる非晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。
【図３】図３は、特定の実施例にかかる結晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。
【図４】図４は、図１の真空ナノクラスタ源により図２の方法で堆積した非晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示す。
【図５】図５は、図１の真空ナノクラスタ源により図３の方法で堆積した主に結晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１以上の実施例を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明や図面の描写にある要素の構成や配置の詳細の適用に限定されないことを理解されたい。本発明は、多様な方法で実施または実現される他の実施例にも適用可能である。また、本書で用いる用語や語句は、説明目的であって限定と解してはならないことを理解されたい。
【００１６】
図１は、特定の実施例にかかる真空ナノクラスタ源の断面の高レベルな概略図であり、凝集ゾーン１５を構成する冷却凝集チャンバ１０と、ターゲット３０が上に配置されたマグネトロン２０と、出口開口４０と、複数の真空源５０と、複数の凝集希ガス源６０と、水素ガス源７０と、複数の一連のフローコントローラ８０と、冷却源９０と、イオン光学チャンバ１００と、堆積チャンバ１１０とを具える。一実施例では、ターゲット３０はシリコンウェハで構成される。一実施例では、水素ガス源７０は、水素分子ガスである。
【００１７】
マグネトロン２０は、冷却凝集チャンバ１０内の所定位置に固定として示しているが、任意の態様に限定する意味ではない。一実施例では、マグネトロン２０の位置は調整可能であり、特にマグネトロン２０と出口開口４０の距離が調整可能である。
【００１８】
冷却凝集チャンバ１０は、冷却源９０に接続されている。冷却源９０は、凝集ゾーン１５をナノクラスタ凝集に適した所定温度に維持するよう構成されている。一実施例では、凝集ゾーン１５の温度は約３００°Ｋであり、特定の実施例では液体窒素が冷却源９０により供給される。
【００１９】
複数の一連のフローコントローラ８０はそれぞれ、凝集ゾーン１５に接続されている。複数の凝集希ガス源６０の各々は、複数の一連のフローコントローラ８０の各々に接続されている。水素ガス源７０は、複数の一連のフローコントローラ８０の各々に接続されている。これにより、凝集希ガス源６０の各々は、凝集希ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を解してマグネトロン２０に供給するよう構成されている。一実施例では、少なくとも１の凝集希ガス、好ましくはアルゴンが、マグネトロン２０に対する所定の位置に直接供給され、冷却源９０がさらにマグネトロン２０に接続されている。さらなる実施例（図示せず）では、この所定の位置は調整可能である。追加の凝集希ガス（図示せず）がマグネトロン２０に対する別の位置、あるいは凝集チャンバ１０内の位置に個別に供給されてもよい。別の実施例（図示せず）では、凝集希ガス源６０が、マグネトロン２０に供給される前に凝集希ガスを混合するよう構成されてもよい。
【００２０】
水素ガス源７０は、水素ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を介してマグネトロン２０に対する所定位置に直接供給するよう構成されている。さらなる実施例（図示せず）では、この所定の位置は調整可能である。別の実施例（図示せず）では、水素ガス源７０は、水素ガス成分を、一連のフローコントローラ８０の各々を介して、１またはそれ以上のマグネトロン２０と冷却凝集チャンバ１０に供給するよう構成される。一連のフローコントローラ８０は、凝集希ガス源６０の各々と水素ガス源７０からのガス流を所定の値に制御可能である。
【００２１】
イオン光学チャンバ１００は、出口開口４０に接続されており、さらに各真空源５０に接続されている。体積チャンバ１１０はイオン光学チャンバ１００に接続され、さらに各真空源５０に接続されている。
【００２２】
運用時、図２、３に関して以下にさらに説明するように、体積される材料がマグネトロン２０のターゲット３０として用いられる。真空源５０は、凝集ゾーン１５のベース圧力を、スパッタリングプロセスの開始前に、好適には約１０−６トールに維持可能である。１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲の使用圧力が、凝集ゾーン１５を通って流れる凝集希ガス６０と水素ガス７０の入口／出口バランスとして提供される。所望の開始使用圧力が確立したら、マグネトロン２０が２００ｅＶより大きな運動エネルギに加速されたガスイオンでターゲット３０を衝撃可能となる。衝撃するガスイオンに応じて、ターゲット３０の原子がスパッタされ、凝集希ガス源６０からの凝集希ガスと水素ガス源７０からの水素ガスにより、出口開口４０の方へ流される。ターゲット３０のスパッタされた原子は、ターゲット３０から出口開口４０へ移動中に、これらの衝突、冷却、および凝集プロセスの結果としてナノクラスタを形成する。
【００２３】
ターゲット３０がシリコンウェハで構成される非限定的な実施例では、ターゲット３０と、スパッタされたシリコンの体積フィルムでカバーされた冷却凝集チャンバ１０の内面との双方の酸化により生成された従来技術の酸化シリコンは、水素ガス源７０からの水素の添加により低減する。さらに、水素ガスの点火は、生成されたシリコンナノクラスタの表面張力を低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成が促進されると考えられる。
【００２４】
図２は、特定の実施例にかかる非晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。ステージ１０００では、冷却凝集チャンバ内のベース圧力が、好ましくは１ｘ１０−６トールに確立される。マグネトロンの位置がセットされ、関連するガス出口の位置が任意にセットされる。マグネトロンの動作用電流が決定されセットされる。
【００２５】
ステージ１０１０では、１以上の凝集希ガスが提供される。任意で、この１以上の凝集希ガスはアルゴンである。特定の実施例では、希ガスのアルゴンとヘリウムの双方が供給される。
【００２６】
ステージ１０２０では、水素ガスが提供される。任意で、供給される水素ガスは水素分子ガスである。任意で、供給される水素ガスの量と、凝集希ガスの量は、水素ガスの量が供給されるガスの合計、すなわち供給される水素ガスと供給される凝集希ガスの合計の流量の１％未満となるように、一連のフローコントローラ８０の各々を介して制御される。
【００２７】
ステージ１０３０では、ターゲット３０のようなターゲットがスパッタされる。任意で、このターゲットはシリコンウェハである。任意で、このターゲットは、好ましくは水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギの供給された凝集希ガスのイオンをターゲットに衝撃することによりスパッタされる。有利なことに、上述のように、水素ガスを用いるとシリコンウェハターゲットの酸化が低減される。
【００２８】
ステージ１０４０では、ステージ１０３０でターゲットからスパッタされた原子が、好ましくは冷却凝集チャンバ１０の凝集ゾーン１５を通って、ステージ１０１０の凝集希ガスとステージ１０２０の水素ガスの混合体により流される。ステージ１０５０では、凝集ゾーン１５における使用圧力が維持される。任意で、使用圧力は１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲である。
【００２９】
ステージ１０６０では、ステージ１０４０−１０５０に関して説明したように、スパッタされた原子が凝集ゾーン１５内でナノクラスタへと凝集し、ナノクラスタが生成される。任意で、ステージ１０２０のガス比率に応じて、シリコンターゲットの場合、主に非晶シリコンのナノクラスタが生成される。一実施例では、９５％以上が非晶シリコンのナノクラスタが、堆積チャンバ１１０内に配置された基板に複数層堆積するのに十分なほど連続生成される。
【００３０】
ステージ１０００−１０５０の作業条件、特にステージ１０５０の使用圧力と、ステージ１０２０の凝集希ガス流および水素ガス流と、ステージ１０００のマグネトロンの位置および電流とを維持すると、好適に所望のサイズ分布のナノクラスタの連続生成が達成される。
【００３１】
図４は、図１の真空ナノクラスタ源により図２の方法で堆積した非晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示し、ｘ軸が探査光（proving light）のラマンシフトをｃｍ−１で表し、ｙ軸が任意のユニットにおける拡散光シグナル強度を表す。非晶シリコンでは一般に、約５２５ｃｍ−１までの広範な強度の拡散が示され、ピークの概略中心は約４８０ｃｍ−１である。
【００３２】
図３は、特定の実施例にかかる結晶シリコンナノクラスタを製造するための図１の真空ナノクラスタ源で実施可能な方法の高レベルのフローチャートである。ステージ２０００では、冷却凝集チャンバのベース圧力が、好ましくは約１０−６トールに確立される。マグネトロンの位置がセットされ、関連するガス出口の位置が任意でセットされる。マグネトロン動作用の電流が決定されセットされる。
【００３３】
ステージ２０１０では、１以上の凝集希ガスが提供される。任意で、１以上の凝集希ガスはアルゴンである。特定の実施例では、希ガスのアルゴンとヘリウムの双方が提供される。
【００３４】
ステージ２０２０では、水素ガスが提供される。任意で、供給される水素ガスは水素分子ガスである。任意で、供給される水素ガスの量と、凝集希ガスの量は、水素ガスの量が供給されるガスの合計、すなわち供給される水素ガスと供給される凝集希ガスの合計の流量の１％より多くなるように、一連のフローコントローラ８０の各々を介して制御される。さらに任意で、供給される水素ガスの量は、供給されるガスの全体の流量の１％以上５％未満である。
【００３５】
ステージ２０３０では、ターゲット３０のようなターゲットがスパッタされる。任意で、このターゲットはシリコンウェハである。任意で、このターゲットは、好ましくは水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギの供給された凝集希ガスのイオンをターゲットに衝撃することによりスパッタされる。有利なことに、上述のように、水素ガスを用いるとシリコンウェハターゲットの酸化が低減される。
【００３６】
ステージ２０４０では、ステージ２０３０でターゲットからスパッタされた原子が、好ましくは冷却凝集チャンバ１０の凝集ゾーン１５を通って、ステージ２０１０の凝集希ガスとステージ２０２０の水素ガスの混合体により流される。ステージ２０５０では、凝集ゾーン１５における使用圧力が維持される。任意で、使用圧力は１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールの範囲である。
【００３７】
ステージ２０６０では、ステージ２０４０−２０５０に関して説明したように、スパッタされた原子が凝集ゾーン１５内でナノクラスタへと凝集し、ナノクラスタが生成される。任意で、ステージ２０２０のガス比率に応じて、シリコンターゲットの場合、主に結晶シリコンのナノクラスタが生成される。一実施例では、９５％以上が結晶シリコンのナノクラスタが、堆積チャンバ１１０内に配置された基板に複数層堆積するのに十分なほど連続生成される。
【００３８】
ステージ２０００−２０５０の作業条件、特にステージ２０５０の使用圧力と、ステージ２０２０の凝集希ガス流および水素ガス流と、ステージ２０００のマグネトロンの位置および電流とを維持すると、好適に所望のサイズ分布のナノクラスタの連続生成が達成される。
【００３９】
図５は、図１の真空ナノクラスタ源により図３の方法で堆積した結晶シリコンナノクラスタのラマンスペクトルを示し、ｘ軸が探査光（probing light）のラマンシフトをｃｍ−１で表し、ｙ軸が任意のユニットにおける拡散光シグナル強度を表す。約５２０ｃｍ−１の急峻なピーク強度が示され、主に結晶シリコンナノクラスタが堆積していることを示している。
【００４０】
このように、いくつかの実施例は、高真空と両立しうる環境で用いられるナノクラスタ源への付加的な凝集ガスとして水素を添加可能である。水素を用いるとシリコンの酸化が低減され、生成されたシリコンナノクラスタの表面張力が低減し、これによりシリコンナノクラスタの連続的な核形成と成長が促進される。
【００４１】
本発明のいくつかの特徴が、明確のため、個別の実施例の文脈で説明されているが、これらは単一の実施例において組み合わせられてもよい。反対に、本発明の多くの特徴が、簡潔のために、単一の実施例について説明されているが、これらは個別または任意の適切なサブコンビネーションとして提供されてもよい。
【００４２】
他に定義しない限り、本書で用いる技術的および化学的な用語は同じ意味を有し、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者によって共通に理解される。本書で説明したものと類似または同等の方法を、本発明の実践または試験で用いることができ、適切な方法が本書に記載されている。
【００４３】
本書記載のすべての公開文献、特許出願、特許、他の文献は、その全体が参照により本書に組み込まれる。矛盾が生じた場合は、この特許明細書が、定義を含み、優先される。さらに、実体物、方法、および実施例は説明目的のみであって限定と解してはならない。
【００４４】
当業者であれば、本発明は本書記載の具体的に示したものに限定されないことを理解するであろう。むしろ本発明の範囲は添付のクレームにより規定され、上述した多様な特徴のコンビネーションおよびサブコンビネーションと同様にそのバリエーションや変更例を、上記説明を読むことにより当業者は実現しうるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノクラスタ源であって、
冷却凝集チャンバと、
ターゲットをスパッタすべく構成されたマグネトロンであって、前記ターゲットのスパッタされた原子が前記冷却凝集チャンバ内に受けられるように、前記冷却凝集チャンバに接続されたマグネトロンと、
前記冷却凝集チャンバに接続された真空源と、
前記冷却凝集チャンバに接続された少なくとも１の凝集希ガス源と、
前記冷却凝集チャンバに接続された水素ガス源とを具えることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項２】
請求項１に記載のナノクラスタ源において、前記マグネトロンが前記冷却凝集チャンバ内に配置されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項３】
請求項１に記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が前記マグネトロンに接続されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記ターゲットがシリコンウェハであることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記真空源は、約１ｘ１０−６トール以下のベース圧力と、１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールまでの範囲の使用圧力を前記冷却凝集チャンバ内に提供するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源は、水素分子源であることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％未満の水素ガスを供給するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項８】
請求項７に記載のナノクラスタ源において、前記ナノクラスタ源は、概ね非晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項９】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％より多い水素ガスを供給するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１０】
請求項９に記載のナノクラスタ源において、前記ナノクラスタ源は、概ね結晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％−５％の水素ガスを供給するよう構成され、前記ナノクラスタ源は概ね結晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１２】
ナノクラスタ生成方法であって、
ターゲットをスパッタするステップと、
１以上の凝集希ガスを提供するステップと、
水素ガスを提供するステップと、
前記提供された１以上の凝集ガスと水素ガスにより、前記スパッタされたターゲットの原子を凝集ゾーンを通して流すステップと、
前記凝集ゾーンの使用圧力を維持するステップとを具え、
前記スパッタされた原子が、前記凝集ゾーン内で凝集してナノクラスタが生成されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、前記スパッタするステップが、
前記供給された水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギに加速された前記１以上の凝集希ガスのイオンを前記ターゲットに衝撃するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３の方法において、前記ターゲットがシリコンウェハであることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３の方法において、前記維持される使用圧力は、１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールまでの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、水素分子ガスであることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％未満であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７の方法において、前記生成されるナノクラスタは、概ね非晶シリコンナノクラスタであることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％より多いことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％−５％であることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１８の方法において、前記生成されるナノクラスタは、概ね結晶シリコンナノクラスタであることを特徴とする方法。
【請求項１】
ナノクラスタ源であって、
冷却凝集チャンバと、
ターゲットをスパッタすべく構成されたマグネトロンであって、前記ターゲットのスパッタされた原子が前記冷却凝集チャンバ内に受けられるように、前記冷却凝集チャンバに接続されたマグネトロンと、
前記冷却凝集チャンバに接続された真空源と、
前記冷却凝集チャンバに接続された少なくとも１の凝集希ガス源と、
前記冷却凝集チャンバに接続された水素ガス源とを具えることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項２】
請求項１に記載のナノクラスタ源において、前記マグネトロンが前記冷却凝集チャンバ内に配置されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項３】
請求項１に記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が前記マグネトロンに接続されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記ターゲットがシリコンウェハであることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記真空源は、約１ｘ１０−６トール以下のベース圧力と、１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールまでの範囲の使用圧力を前記冷却凝集チャンバ内に提供するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源は、水素分子源であることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％未満の水素ガスを供給するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項８】
請求項７に記載のナノクラスタ源において、前記ナノクラスタ源は、概ね非晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項９】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％より多い水素ガスを供給するよう構成されていることを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１０】
請求項９に記載のナノクラスタ源において、前記ナノクラスタ源は、概ね結晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれかに記載のナノクラスタ源において、前記水素ガス源が、前記少なくとも１の凝集希ガス源と前記水素ガス源により供給される凝集ガス全体の流量の１％−５％の水素ガスを供給するよう構成され、前記ナノクラスタ源は概ね結晶シリコンナノクラスタを生成することを特徴とするナノクラスタ源。
【請求項１２】
ナノクラスタ生成方法であって、
ターゲットをスパッタするステップと、
１以上の凝集希ガスを提供するステップと、
水素ガスを提供するステップと、
前記提供された１以上の凝集ガスと水素ガスにより、前記スパッタされたターゲットの原子を凝集ゾーンを通して流すステップと、
前記凝集ゾーンの使用圧力を維持するステップとを具え、
前記スパッタされた原子が、前記凝集ゾーン内で凝集してナノクラスタが生成されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、前記スパッタするステップが、
前記供給された水素ガスの存在下で、２００ｅＶより大きな運動エネルギに加速された前記１以上の凝集希ガスのイオンを前記ターゲットに衝撃するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３の方法において、前記ターゲットがシリコンウェハであることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３の方法において、前記維持される使用圧力は、１ｘ１０−１トールから５ｘ１０−１トールまでの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、水素分子ガスであることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％未満であることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７の方法において、前記生成されるナノクラスタは、概ね非晶シリコンナノクラスタであることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％より多いことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１２または１３の方法において、前記供給される水素ガスは、前記供給される１以上の凝集希ガスと前記水素ガスの合計の流量の１％−５％であることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１８の方法において、前記生成されるナノクラスタは、概ね結晶シリコンナノクラスタであることを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１２−５０８８２６（Ｐ２０１２−５０８８２６Ａ）
【公表日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４３８７７（Ｐ２０１１−５４３８７７）
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００９／００１０５５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５５５０５
【国際公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（５１１１１４９１１）ディー．シー．シリカ リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｄ．Ｃ．ＳＩＲＩＣＡ ＬＴＤ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００９／００１０５５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５５５０５
【国際公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（５１１１１４９１１）ディー．シー．シリカ リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｄ．Ｃ．ＳＩＲＩＣＡ ＬＴＤ．
【Ｆターム（参考）】
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