平均クラスタ・イオン速度ｖ、平均クラスタ・イオン質量ｍ、平均クラスタ・イオン・エネルギーＥ、平均クラスタ・イオン電荷状態ｑ、電荷当たりの平均クラスタ・イオン質量（ｍ／ｑ）ａｖｅｒａｇｅ及び電荷当たりの平均エネルギー（Ｅ／ｑ）ａｖｅｒａｇｅを含むクラスタ・イオン・ビーム（３０６）におけるクラスタの特性を測定／制御するための方法と装置（３００）が開示されている。測定値は、ガスクラスタ・イオン・ビーム照射によるワークピースの最適処理にとって極めて重要なガスクラスタ・イオン・ビームの特性を監視しかつ制御するためにガスクラスタ・イオン・ビームのプロセス・システムにおいて使用される。
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【解決課題】ガスクラスタイオンビームを用いて、半導体基板内に一つ以上のドープ領域を形成する方法、およびそれによって形成した半導体接合部を提供する。
【解決手段】表面を備えた半導体基板を保持するための基板保持部に減圧環境を維持し、減圧環境内に半導体基板を保持し、加圧ガス混合物から形成したガスクラスタイオンビームを前記減圧環境に提供し、前記ガス混合物が不活性ガスと少なくとも一つのドーパント原子種を含み、ガスクラスタイオンビームを加速し、該ガスクラスタイオンビームを半導体基板の表面の一つ以上の部分に照射し、基板内に一つ以上のドープした半導体領域を形成するステップを有する方法とした。 （もっと読む）

損傷された半導体皮膜３０８を再結晶化させるための、及び／または低減されたドーパント拡散により半導体皮膜３０８内のドーパントを活性化させるためのガスクラスタ・イオンビーム１２８によるプロセス方法及び本方法によって形成される半導体デバイス。本方法は、例えば結晶性の復元及び／または浅接合を形成するための浅いドーパント・イオン・インプランテーション後のドーパント種の電気的活性化に有効である。本方法の一実施形態では、ガス・クラスタ内へ組み込まれるドーパント原子が半導体３０２の浅いドーピングを生成し、同時的なドーパント原子の電気的活性化及び半導体の再結晶化をもたらす。
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集積回路内の金属（３０４）の相互接続の製造工程および品質を改善するために、ガスクラスタ・イオンビーム（ＧＣＩＢ）（１２８）によって集積回路相互接続構造の溝やビア内の材料を取り除いたり再配分したりする方法が開示されている。この工程では、構造の入口の領域での不要な「ネックイン」を広げ、構造の頚部または底部等のより厚い領域から側壁に、バリア金属（３０８）を再堆積させたり、スパッタリングによって構造の底部の余分で不要な材料の一部を取り除く。ＧＣＩＢ処理は、バリア金属堆積後で銅シード層（３１０）／銅（３１２）電気メッキ前に適用することも、銅シード層（３１０）の形成後で電気メッキ前に適用することもできる。この方法は、既知の相互接続堆積技術の有用性を、次世代以降の集積回路まで拡張できる。
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ガスクラスタイオンビーム処理のためのシステム（３５０）と方法は改良ビームと対象物中和機器（１２２）を利用することで達成される。大きなＧＣＩＢ電流運搬はＧＣＩＢの空間荷電の低エネルギー電子中和によって提供される。電流が大きくなるほどＧＣＩＢのガス量は増大する。高ガス運搬量にも拘わらず通気型ファラデーカップビーム測定システム（３０２）はビーム量測定精度を維持する。
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ガスクラスターイオンビーム処理を用いた多孔質超低ｋ値（ＵＬＫ）絶縁体材料内に二重ダマシン構造を形成する方法に関して開示する。これらの方法においては二重ダマシンＵＬＫ処理中におけるハードマスク層を最小にし、最終的なＵＬＫ二重ダマシン構造内には、ハードマスク層が存在しない。ガスクラスターイオンビームのエッチング処理、緻密化処理、孔のシーリング処理、アッシング処理の各方法が記載されており、該方法は、材料の除去と同時にＵＬＫインターフェースの緻密化を進行させる。緻密なインターフェースとハードマスクがない新規なＵＬＫ二重ダマシン構造が含まれている。 （もっと読む）

ガスクラスターイオンビーム（ＧＣＩＢ）中のガスクラスターイオンエネルギー分布を修飾して、対象物を処理するための改良された装置および方法に関する。減圧環境下で、ビームに加圧領域を通過させることにより、高エネルギーガスクラスターイオンを発生させるものである。 （もっと読む）

イオナイザーからガスジェット発生器に向かうイオンの後方抽出を防止するため、シールド用コンダクターと、別個のコンポーネント電気バイアスを利用することでイオナイザーの近辺で発生する過渡現象の頻度を減少させて高電流ガスクラスターイオンビームシステムのビーム安定性を向上させる装置と方法。 （もっと読む）

歪み誘導原子を含む加速したガスクラスタを用いて、一つ以上の基板面を照射し、半導体基板内にこのような原子を全体的または局所的またはその両方に導入し、さらにドーパント原子やＣを選択的に導入する方法および装置が記述されている。半導体基板や誘電体基板内に導入したり、その上に堆積させた半導体薄膜を形成する処理も記述されている。このような薄膜も、同様にドープしたり歪ませたりできる。
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