JP3420080B2 - 半導体装置の製造装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造装置及びその製造方法Info
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- JP3420080B2 JP3420080B2 JP29124298A JP29124298A JP3420080B2 JP 3420080 B2 JP3420080 B2 JP 3420080B2 JP 29124298 A JP29124298 A JP 29124298A JP 29124298 A JP29124298 A JP 29124298A JP 3420080 B2 JP3420080 B2 JP 3420080B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造装
置及びその製造方法に関し、特に半導体装置を微細化す
るための製造装置に関する。
置及びその製造方法に関し、特に半導体装置を微細化す
るための製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の微細化、特にＭＯＳ
−ＦＥＴ［Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）の微細化は、トランジスタの集積度の向上及び
動作速度の向上を図る上で、大きく寄与している。
−ＦＥＴ［Ｍｅｔａｌ ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）の微細化は、トランジスタの集積度の向上及び
動作速度の向上を図る上で、大きく寄与している。
【０００３】トランジスタの動作速度はソース／ドレイ
ン間のキャリア移動時間で決まるため、ＭＯＳ−ＦＥＴ
の微細化によるゲート長の縮小によって、トランジスタ
の動作速度が増大する。
ン間のキャリア移動時間で決まるため、ＭＯＳ−ＦＥＴ
の微細化によるゲート長の縮小によって、トランジスタ
の動作速度が増大する。
【０００４】このゲート長の縮小に伴う問題としては短
チャネル効果があり（ＦＥＴの動作をゲート電圧のみで
制御することが困難になる現象）、これを解決するため
の手段としてはソース／ドレイン領域の接合深さを浅く
するという方法がある。
チャネル効果があり（ＦＥＴの動作をゲート電圧のみで
制御することが困難になる現象）、これを解決するため
の手段としてはソース／ドレイン領域の接合深さを浅く
するという方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置の製造装置では、ゲート長の縮小に伴う短チャネル
効果を解決するために、ソース／ドレイン領域の接合深
さを浅くするという方法がとられている。
装置の製造装置では、ゲート長の縮小に伴う短チャネル
効果を解決するために、ソース／ドレイン領域の接合深
さを浅くするという方法がとられている。
【０００６】この接合深さを浅くするという方法におい
て、ゲート長０．１μｍ程度の微細ＭＯＳ−ＦＥＴでは
５０ｎｍ以下の極浅接合が必要となるが、このような浅
い接合ではイオン注入工程で導入される有機物汚染が接
合深さや接合リーク電流等に大きく影響する。このた
め、イオン注入時の有機物汚染を従来より大幅に低減す
ることが必要となる。
て、ゲート長０．１μｍ程度の微細ＭＯＳ−ＦＥＴでは
５０ｎｍ以下の極浅接合が必要となるが、このような浅
い接合ではイオン注入工程で導入される有機物汚染が接
合深さや接合リーク電流等に大きく影響する。このた
め、イオン注入時の有機物汚染を従来より大幅に低減す
ることが必要となる。
【０００７】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、イオン注入時の有機物汚染を低減することができ
る半導体装置の製造装置及びその製造方法を提供するこ
とにある。
消し、イオン注入時の有機物汚染を低減することができ
る半導体装置の製造装置及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の製造装置は、チャンバ内に収納された処理基板の表面
に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ及びＢの
いずれかのイオンを注入するイオン注入工程に使用され
る半導体装置の製造装置であって、前記イオン注入工程
において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオン
注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記酸素が供給された状態で前記処理
基板の表面に紫外線を照射する照射手段とを備えてい
る。
の製造装置は、チャンバ内に収納された処理基板の表面
に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ及びＢの
いずれかのイオンを注入するイオン注入工程に使用され
る半導体装置の製造装置であって、前記イオン注入工程
において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオン
注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記酸素が供給された状態で前記処理
基板の表面に紫外線を照射する照射手段とを備えてい
る。
【０００９】本発明による他の半導体装置の製造装置
は、真空状態に保たれたチャンバ内に収納された処理基
板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ
及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン注入工程に
使用される半導体装置の製造装置であって、前記イオン
注入工程において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオン
のイオン注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する供給
手段と、前記供給手段から前記酸素が供給された状態で
前記処理基板の表面に紫外線を照射して前記酸素と前記
処理基板の表面の有機物との結合を促進させる照射手段
とを備えている。
は、真空状態に保たれたチャンバ内に収納された処理基
板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ
及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン注入工程に
使用される半導体装置の製造装置であって、前記イオン
注入工程において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオン
のイオン注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する供給
手段と、前記供給手段から前記酸素が供給された状態で
前記処理基板の表面に紫外線を照射して前記酸素と前記
処理基板の表面の有機物との結合を促進させる照射手段
とを備えている。
【００１０】本発明による半導体装置の製造方法は、チ
ャンバ内に収納された処理基板の表面に、ソース、ドレ
イン注入層形成のため、Ａｓ及びＢのいずれかのイオン
を注入するイオン注入工程を含む半導体装置の製造方法
であって、前記イオン注入工程において、前記Ａｓ及び
Ｂのいずれかのイオンのイオン注入時に前記チャンバ内
に酸素を供給するとともに、前記処理基板の表面に紫外
線を照射するようにしている。
ャンバ内に収納された処理基板の表面に、ソース、ドレ
イン注入層形成のため、Ａｓ及びＢのいずれかのイオン
を注入するイオン注入工程を含む半導体装置の製造方法
であって、前記イオン注入工程において、前記Ａｓ及び
Ｂのいずれかのイオンのイオン注入時に前記チャンバ内
に酸素を供給するとともに、前記処理基板の表面に紫外
線を照射するようにしている。
【００１１】本発明による他の半導体装置の製造方法
は、真空状態に保たれたチャンバ内に収納された処理基
板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ
及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン注入工程を
含む半導体装置の製造方法であって、前記イオン注入工
程において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオ
ン注入時に前記チャンバ内に酸素を供給すると同時に前
記処理基板の表面に紫外線を照射して前記酸素と前記処
理基板の表面の有機物との結合を促進させるようにして
いる。
は、真空状態に保たれたチャンバ内に収納された処理基
板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ
及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン注入工程を
含む半導体装置の製造方法であって、前記イオン注入工
程において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオ
ン注入時に前記チャンバ内に酸素を供給すると同時に前
記処理基板の表面に紫外線を照射して前記酸素と前記処
理基板の表面の有機物との結合を促進させるようにして
いる。
【００１２】すなわち、本発明の半導体装置の製造装置
は、イオン注入工程における基板表面への有機物汚染の
低減を目的とし、イオン注入プロセスにおいて、注入チ
ャンバ内に酸素ガスを供給すると同時に、基板表面に真
空紫外線を照射している。
は、イオン注入工程における基板表面への有機物汚染の
低減を目的とし、イオン注入プロセスにおいて、注入チ
ャンバ内に酸素ガスを供給すると同時に、基板表面に真
空紫外線を照射している。
【００１３】より具体的には、この方法を実現するため
の装置として本発明の半導体装置は、１×１０-5から１
×１０-6Ｔｏｒｒの分圧で注入チャンバ内に酸素を供給
するシステムと、真空紫外線を基板表面に照射するシス
テムとを具備している。
の装置として本発明の半導体装置は、１×１０-5から１
×１０-6Ｔｏｒｒの分圧で注入チャンバ内に酸素を供給
するシステムと、真空紫外線を基板表面に照射するシス
テムとを具備している。
【００１４】これによって、イオン注入時の基板表面へ
の有機物汚染を低減することが可能となり、その結果、
半導体装置の接合深さ制御性の改善や接合リーク電流の
低減等を図ることが可能となる。
の有機物汚染を低減することが可能となり、その結果、
半導体装置の接合深さ制御性の改善や接合リーク電流の
低減等を図ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る半導体装置の製造装置の部分構成を示す図である。図
においては、本発明の一実施例による半導体装置の製造
装置の本発明の一実施例にかかわる部分のみを図示して
いる。
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る半導体装置の製造装置の部分構成を示す図である。図
においては、本発明の一実施例による半導体装置の製造
装置の本発明の一実施例にかかわる部分のみを図示して
いる。
【００１６】つまり、本発明の一実施例による半導体装
置の製造装置ではディスク１上に搭載された複数の処理
基板２にイオンビーム３を照射する工程において、ディ
スク１が収納されてチャンバ（図示せず）内に酸素５を
供給するとともに、ディスク１上の処理基板２に真空紫
外線４を照射している。尚、ディスク１は図示せぬ駆動
系によって、矢印Ａの方向に上下動されるとともに、矢
印Ｂの方向に回転されるよう構成されている。
置の製造装置ではディスク１上に搭載された複数の処理
基板２にイオンビーム３を照射する工程において、ディ
スク１が収納されてチャンバ（図示せず）内に酸素５を
供給するとともに、ディスク１上の処理基板２に真空紫
外線４を照射している。尚、ディスク１は図示せぬ駆動
系によって、矢印Ａの方向に上下動されるとともに、矢
印Ｂの方向に回転されるよう構成されている。
【００１７】図２は図１のイオン注入工程を行うための
バッチ式のイオン注入機の構成を示す図である。図にお
いて、イオン注入機はディスク１上の複数枚の処理基板
２をまとめて処理するものであり、イオンソース１１
と、質量分析システム１２と、ビームライン１３と、試
料室用真空ポンプ１４と、試料室１５とを備えている。
また、試料室１５内には図１に示すディスク１が収納さ
れている。尚、図２には図示していないが、イオン注入
機には酸素導入機構及び真空紫外線照射機構が取り付け
られており、酸素導入機構及び真空紫外線照射機構とし
ては公知の技術を用いて実現可能であるので、特に説明
しない。
バッチ式のイオン注入機の構成を示す図である。図にお
いて、イオン注入機はディスク１上の複数枚の処理基板
２をまとめて処理するものであり、イオンソース１１
と、質量分析システム１２と、ビームライン１３と、試
料室用真空ポンプ１４と、試料室１５とを備えている。
また、試料室１５内には図１に示すディスク１が収納さ
れている。尚、図２には図示していないが、イオン注入
機には酸素導入機構及び真空紫外線照射機構が取り付け
られており、酸素導入機構及び真空紫外線照射機構とし
ては公知の技術を用いて実現可能であるので、特に説明
しない。
【００１８】このイオン注入機において、処理基板２は
ディスク１上に搭載され、ディスク１の回転に伴って矢
印Ｂの方向に回転すると同時に、ディスク１の回転軸が
上下移動に伴って矢印Ａの方向に上下動する。
ディスク１上に搭載され、ディスク１の回転に伴って矢
印Ｂの方向に回転すると同時に、ディスク１の回転軸が
上下移動に伴って矢印Ａの方向に上下動する。
【００１９】ディスク１によって回転される処理基板２
はディスク１上部の位置でイオンビーム３に曝されるこ
とでイオン注入される。また、ディスク１が収容された
チャンバ（試料室１５）内には酸素５が供給されると同
時に、ディスク１下部に真空紫外線４が照射される。
はディスク１上部の位置でイオンビーム３に曝されるこ
とでイオン注入される。また、ディスク１が収容された
チャンバ（試料室１５）内には酸素５が供給されると同
時に、ディスク１下部に真空紫外線４が照射される。
【００２０】すなわち、回転するディスク１に搭載され
た処理基板２はディスク１上部でイオンが注入され、デ
ィスク１下部で真空紫外線４の照射によって、チャンバ
内に供給された酸素５と処理基板２の表面の有機物との
結合が促進されるので、処理基板２の表面の有機物が除
去される。
た処理基板２はディスク１上部でイオンが注入され、デ
ィスク１下部で真空紫外線４の照射によって、チャンバ
内に供給された酸素５と処理基板２の表面の有機物との
結合が促進されるので、処理基板２の表面の有機物が除
去される。
【００２１】図３は本発明の一実施例によるイオン注入
機における処理動作を示す概念図であり、図４は本発明
の一実施例によるイオン注入機で処理されたＭＯＳ−Ｆ
ＥＴの断面構造を示す図である。
機における処理動作を示す概念図であり、図４は本発明
の一実施例によるイオン注入機で処理されたＭＯＳ−Ｆ
ＥＴの断面構造を示す図である。
【００２２】図４において、Ｓｉ基板２１に素子分離、
Ｎウェル及びＰウェルを形成した後、酸化膜及びポリＳ
ｉ膜の成長とパターニングとを行い、ゲート電極２５を
形成する。その後、ＰＭＯＳもしくはＮＭＯＳ領域の一
方をフォトレジスト２７によってマスクし、マスクされ
ていない領域（ソース／ドレイン注入層２６）にソース
／ドレイン形成のためのイオン注入２３を行う。
Ｎウェル及びＰウェルを形成した後、酸化膜及びポリＳ
ｉ膜の成長とパターニングとを行い、ゲート電極２５を
形成する。その後、ＰＭＯＳもしくはＮＭＯＳ領域の一
方をフォトレジスト２７によってマスクし、マスクされ
ていない領域（ソース／ドレイン注入層２６）にソース
／ドレイン形成のためのイオン注入２３を行う。
【００２３】その際、従来のイオン注入機では注入機内
部の部材、もしくは基板上のレジストマスクから発生す
る有機物によって基板表面が炭素汚染される。本発明の
一実施例ではイオン注入時にイオン注入機の試料室１５
内に酸素５を導入し、かつ真空紫外線４を照射すること
で、この炭素汚染を低減する。
部の部材、もしくは基板上のレジストマスクから発生す
る有機物によって基板表面が炭素汚染される。本発明の
一実施例ではイオン注入時にイオン注入機の試料室１５
内に酸素５を導入し、かつ真空紫外線４を照射すること
で、この炭素汚染を低減する。
【００２４】つまり、イオン注入機の試料室１５内に酸
素５を導入し（酸素供給２２）、かつ真空紫外線４を照
射することで（真空紫外線照射２４）、処理基板２（Ｓ
ｉ基板２１）の真空紫外線４が照射された領域では処理
基板２の表面の汚染炭素と導入された酸素との化合物Ｃ
Ｏの発生、つまり汚染炭素と酸素との結合が促進されて
炭素汚染が低減される。
素５を導入し（酸素供給２２）、かつ真空紫外線４を照
射することで（真空紫外線照射２４）、処理基板２（Ｓ
ｉ基板２１）の真空紫外線４が照射された領域では処理
基板２の表面の汚染炭素と導入された酸素との化合物Ｃ
Ｏの発生、つまり汚染炭素と酸素との結合が促進されて
炭素汚染が低減される。
【００２５】図５は本発明の一実施例によって導入され
た酸素の分圧と炭素濃度との関係を示す図であり、図６
は本発明の一実施例によって導入された酸素の分圧と接
合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を示す図であ
り、図７は本発明の一実施例による接合リーク電流と従
来の接合リーク電流とを示す図である。
た酸素の分圧と炭素濃度との関係を示す図であり、図６
は本発明の一実施例によって導入された酸素の分圧と接
合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を示す図であ
り、図７は本発明の一実施例による接合リーク電流と従
来の接合リーク電流とを示す図である。
【００２６】図５はフォトレジストで基板表面の５０％
をマスクした処理基板２（Ｓｉ基板２１）にＡｓ（ヒ
素）イオンを２０ｋｅＶのエネルギで１×１０15／ｃｍ
2 のドーズで注入した場合について、イオン注入機内の
酸素分圧とイオン注入後に処理基板２の表面に残留する
炭素量との関係を示すものである。
をマスクした処理基板２（Ｓｉ基板２１）にＡｓ（ヒ
素）イオンを２０ｋｅＶのエネルギで１×１０15／ｃｍ
2 のドーズで注入した場合について、イオン注入機内の
酸素分圧とイオン注入後に処理基板２の表面に残留する
炭素量との関係を示すものである。
【００２７】イオン注入時に酸素分圧が１×１０-4Ｔｏ
ｒｒ程度になるまで酸素５を供給すると、残留炭素濃度
の低減効果が見られる。さらに、酸素５の供給と同時
に、処理基板２の表面に真空紫外線４を照射すると、残
留炭素濃度の低減効果がさらに改善され、処理基板２の
表面の残留炭素濃度がほぼ２桁減少することが確認され
ている。
ｒｒ程度になるまで酸素５を供給すると、残留炭素濃度
の低減効果が見られる。さらに、酸素５の供給と同時
に、処理基板２の表面に真空紫外線４を照射すると、残
留炭素濃度の低減効果がさらに改善され、処理基板２の
表面の残留炭素濃度がほぼ２桁減少することが確認され
ている。
【００２８】また、真空紫外線４を照射した場合には供
給する酸素量も低減することができ、１×１０-6Ｔｏｒ
ｒの分圧で効果的に残留炭素濃度を低減することができ
る。真空紫外線４の照射中の真空度が悪化すると、注入
ドーズ量の変動等の注入プロセスそのものに悪影響を及
ぼすので、できるだけ導入する酸素量は少ない方が望ま
しく、この点からも真空紫外線４の照射の効果が認めら
れる。
給する酸素量も低減することができ、１×１０-6Ｔｏｒ
ｒの分圧で効果的に残留炭素濃度を低減することができ
る。真空紫外線４の照射中の真空度が悪化すると、注入
ドーズ量の変動等の注入プロセスそのものに悪影響を及
ぼすので、できるだけ導入する酸素量は少ない方が望ま
しく、この点からも真空紫外線４の照射の効果が認めら
れる。
【００２９】この処理基板２の表面の残留炭素濃度の低
減効果はＰＭＯＳのソース／ドレイン形成のためのＢ
（ホウ素）注入においても同様の効果が確認されてい
る。この炭素汚染のデバイスへの影響を調べるために、
Ｎ+ ／ＰもしくはＰ+ ／Ｎダイオードを作成し、接合深
さと接合リーク電流とを測定している。
減効果はＰＭＯＳのソース／ドレイン形成のためのＢ
（ホウ素）注入においても同様の効果が確認されてい
る。この炭素汚染のデバイスへの影響を調べるために、
Ｎ+ ／ＰもしくはＰ+ ／Ｎダイオードを作成し、接合深
さと接合リーク電流とを測定している。
【００３０】この場合、ＮＭＯＳのソース／ドレインに
相当するＮ+ ／Ｐダイオードは１×１０18／ｃｍ3 のボ
ロンドープ基板にＡｓを５ｋｅＶで５×１０14／ｃｍ2
のドーズで注入している。ＰＭＯＳに相当するＰ+ ／Ｎ
ダイオードは１×１０18／ｃｍ3 のリンドープ基板にＢ
を１ｋｅＶで５×１０14／ｃｍ2 のドーズで注入して作
成している。イオン注入後の活性化熱処理は１０００
℃、１０秒としている。
相当するＮ+ ／Ｐダイオードは１×１０18／ｃｍ3 のボ
ロンドープ基板にＡｓを５ｋｅＶで５×１０14／ｃｍ2
のドーズで注入している。ＰＭＯＳに相当するＰ+ ／Ｎ
ダイオードは１×１０18／ｃｍ3 のリンドープ基板にＢ
を１ｋｅＶで５×１０14／ｃｍ2 のドーズで注入して作
成している。イオン注入後の活性化熱処理は１０００
℃、１０秒としている。
【００３１】イオン注入時にチャンバに供給した酸素分
圧と接合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を図６に
示す。真空紫外線４は酸素５の供給と同時に照射してい
る。Ｎ+ ／Ｐダイオードについては接合深さの酸素供給
量の依存性は見られないのに対し、Ｐ+ ／Ｎダイオード
では顕著な差が見られ、酸素分圧を１×１０-6Ｔｏｒｒ
以上供給することで、接合深さのウェーハ面内ばらつき
が大幅に低減されることが確認されている。これは上記
の条件で酸素５を供給することで、処理基板２の表面の
残留炭素濃度を低減することができたためである。
圧と接合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を図６に
示す。真空紫外線４は酸素５の供給と同時に照射してい
る。Ｎ+ ／Ｐダイオードについては接合深さの酸素供給
量の依存性は見られないのに対し、Ｐ+ ／Ｎダイオード
では顕著な差が見られ、酸素分圧を１×１０-6Ｔｏｒｒ
以上供給することで、接合深さのウェーハ面内ばらつき
が大幅に低減されることが確認されている。これは上記
の条件で酸素５を供給することで、処理基板２の表面の
残留炭素濃度を低減することができたためである。
【００３２】注入Ｂイオンは注入欠陥によって活性化熱
処理時に拡散が増速されるが、炭素が存在すると、この
増速を抑制する働きがある。酸素分圧が低く、処理基板
２の表面に炭素が残留する条件でＢを注入した場合、Ｂ
と同時に炭素が不均一に処理基板２内に導入されるた
め、Ｂ拡散の増速率に差が生じ、ウェーハ面内で接合深
さにばらつきが発生したものと考えられる。
処理時に拡散が増速されるが、炭素が存在すると、この
増速を抑制する働きがある。酸素分圧が低く、処理基板
２の表面に炭素が残留する条件でＢを注入した場合、Ｂ
と同時に炭素が不均一に処理基板２内に導入されるた
め、Ｂ拡散の増速率に差が生じ、ウェーハ面内で接合深
さにばらつきが発生したものと考えられる。
【００３３】また、接合リークについては、Ｎ+ ／Ｐダ
イオードで差が見られる。酸素５を導入しない従来の場
合にはＡｓ注入によって表面炭素が基板中に深く導入さ
れ、この接合近傍の炭素の影響で接合リークにばらつき
が見られるが、酸素５を供給して真空紫外線４を照射す
る本発明の一実施例の場合には接合リーク電流が低減さ
れ、同時にばらつきも低減される。
イオードで差が見られる。酸素５を導入しない従来の場
合にはＡｓ注入によって表面炭素が基板中に深く導入さ
れ、この接合近傍の炭素の影響で接合リークにばらつき
が見られるが、酸素５を供給して真空紫外線４を照射す
る本発明の一実施例の場合には接合リーク電流が低減さ
れ、同時にばらつきも低減される。
【００３４】このように、処理基板２を搭載するディス
ク１が収納されたチャンバ内に酸素５を導入し、処理基
板２に真空紫外線４を照射することで、接合深さのウェ
ーハ面内ばらつきや接合リーク電流、及びそのばらつき
を低減することができる。これは酸素５の導入及び真空
紫外線４の照射によって、イオン注入時の炭素汚染が低
減されるためである。
ク１が収納されたチャンバ内に酸素５を導入し、処理基
板２に真空紫外線４を照射することで、接合深さのウェ
ーハ面内ばらつきや接合リーク電流、及びそのばらつき
を低減することができる。これは酸素５の導入及び真空
紫外線４の照射によって、イオン注入時の炭素汚染が低
減されるためである。
【００３５】これはイオン注入時にその場で炭素汚染を
除去することが重要である。例え、イオン注入プロセス
前に洗浄等で汚染炭素を除去した場合であっても、イオ
ン注入機材やウェーハ上のレジストマスク等が原因とな
って、イオン注入プロセス時に炭素汚染が発生する。し
たがって、本発明の一実施例の場合のようにイオン注入
しながら、その場で処理基板２の表面の炭素を除去する
ことが重要となる。
除去することが重要である。例え、イオン注入プロセス
前に洗浄等で汚染炭素を除去した場合であっても、イオ
ン注入機材やウェーハ上のレジストマスク等が原因とな
って、イオン注入プロセス時に炭素汚染が発生する。し
たがって、本発明の一実施例の場合のようにイオン注入
しながら、その場で処理基板２の表面の炭素を除去する
ことが重要となる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ャンバ内に収納された処理基板の表面にイオンを注入す
るイオン注入工程においてチャンバ内に酸素を供給する
と同時に処理基板の表面に紫外線を照射することによっ
て、イオン注入時の有機物汚染を低減することができる
という効果がある。
ャンバ内に収納された処理基板の表面にイオンを注入す
るイオン注入工程においてチャンバ内に酸素を供給する
と同時に処理基板の表面に紫外線を照射することによっ
て、イオン注入時の有機物汚染を低減することができる
という効果がある。
【図１】本発明の一実施例による半導体装置の製造装置
の部分構成を示す図である。
の部分構成を示す図である。
【図２】図１のイオン注入工程を行うためのバッチ式の
イオン注入機の構成を示す図である。
イオン注入機の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるイオン注入機における
処理動作を示す概念図である。
処理動作を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施例によるイオン注入機で処理さ
れたＭＯＳ−ＦＥＴの断面構造を示す図である。
れたＭＯＳ−ＦＥＴの断面構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施例によって導入された酸素の分
圧と炭素濃度との関係を示す図である。
圧と炭素濃度との関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施例によって導入された酸素の分
圧と接合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を示す図
である。
圧と接合深さのウェーハ面内ばらつきとの関係を示す図
である。
【図７】本発明の一実施例による接合リーク電流と従来
の接合リーク電流とを示す図である。
の接合リーク電流とを示す図である。
１ ディスク
２ 処理基板
３ イオンビーム
４ 真空紫外線
５ 酸素
１１ イオンソース
１２ 質量分析システム
１３ ビームライン
１４ 試料室用真空ポンプ
１５ 試料室
２１ Ｓｉ基板
２２ 酸素供給
２３ イオン注入
２４ 真空紫外線照射
２５ ゲート電極
２６ ソース／ドレイン注入層
２７ フォトレジスト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−112441（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−304084（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−96716（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−162138（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−162183（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−99524（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−308856（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/265
H01L 21/265 603
H01J 37/317
Claims (8)
- 【請求項１】 チャンバ内に収納された処理基板の表面
に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ及びＢの
いずれかのイオンを注入するイオン注入工程に使用され
る半導体装置の製造装置であって、前記イオン注入工程
において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオン
注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記酸素が供給された状態で前記処理
基板の表面に紫外線を照射する照射手段とを有すること
を特徴とする半導体装置の製造装置。 - 【請求項２】 前記供給手段は、前記酸素を１×１０-5
から１×１０-6Ｔｏｒｒの分圧で前記チャンバ内に供給
するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の半導
体装置の製造装置。 - 【請求項３】 真空状態に保たれたチャンバ内に収納さ
れた処理基板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成の
ため、Ａｓ及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン
注入工程に使用される半導体装置の製造装置であって、
前記イオン注入工程において、前記Ａｓ及びＢのいずれ
かのイオンのイオン注入時に前記チャンバ内に酸素を供
給する供給手段と、前記供給手段から前記酸素が供給さ
れた状態で前記処理基板の表面に紫外線を照射して前記
酸素と前記処理基板の表面の有機物との結合を促進させ
る照射手段とを有することを特徴とする半導体装置の製
造装置。 - 【請求項４】 前記供給手段は、前記酸素を１×１０-5
から１×１０-6Ｔｏｒｒの分圧で前記チャンバ内に供給
するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の半導
体装置の製造装置。 - 【請求項５】 チャンバ内に収納された処理基板の表面
に、ソース、ドレイン注入層形成のため、Ａｓ及びＢの
いずれかのイオンを注入するイオン注入工程を含む半導
体装置の製造方法であって、前記イオン注入工程におい
て、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイオンのイオン注入時
に前記チャンバ内に酸素を供給するとともに、前記処理
基板の表面に紫外線を照射するようにしたことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記酸素を１×１０-5から１×１０-6Ｔ
ｏｒｒの分圧で前記チャンバ内に供給するようにしたこ
とを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 真空状態に保たれたチャンバ内に収納さ
れた処理基板の表面に、ソース、ドレイン注入層形成の
ため、Ａｓ及びＢのいずれかのイオンを注入するイオン
注入工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記イ
オン注入工程において、前記Ａｓ及びＢのいずれかのイ
オンのイオン注入時に前記チャンバ内に酸素を供給する
と同時に前記処理基板の表面に紫外線を照射して前記酸
素と前記処理基板の表面の有機物との結合を促進させる
ようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記酸素を１×１０-5から１×１０-6Ｔ
ｏｒｒの分圧で前記チャンバ内に供給するようにしたこ
とを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29124298A JP3420080B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 半導体装置の製造装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29124298A JP3420080B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 半導体装置の製造装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124147A JP2000124147A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3420080B2 true JP3420080B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17766328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29124298A Expired - Fee Related JP3420080B2 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 半導体装置の製造装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420080B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511287B2 (en) * | 2005-09-21 | 2009-03-31 | Axcelis Technologies, Inc. | Systems and methods that mitigate contamination and modify surface characteristics during ion implantation processes through the introduction of gases |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP29124298A patent/JP3420080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000124147A (ja) | 2000-04-28 |
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