JP3609131B2 - イオンドーピング装置のクリーニング方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体集積回路等を作製する際に使用されるドーピング装置のクリーニングする方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路等の作製において、半導体中にN型やP型の不純物領域を形成する場合に、N型やP型の導電型を呈せしめる不純物(N型不純物/P型不純物)のイオンを高い電圧で加速して、照射・注入する方法が知られている。特に、イオンの質量と電荷比を分離する方法はイオン注入法と呼ばれ、半導体集積回路を作製する際に、広く用いられている。
【0003】
それ以外にも、N/P型不純物を有するプラズマを発生させ、このプラズマ中のイオンを高い電圧によって加速し、半導体中に注入する方法が知られている。この方法は、イオンドーピング法もしくはプラズマドーピング法と呼ばれる。
例えば、P型不純物として硼素を注入する場合には、硼素化合物であるジボラン(B2 H6 )等の気体において、RF放電その他の方法によって、プラズマをを発生させ、これに高い電圧をかけて、硼素を有するイオンを引き出して、半導体中に照射する。
【0004】
一般に、前者は装置が複雑で高価であり、処理できる基板面積が小さいのに対し、後者では装置が簡単で安価であり、処理できる基板面積も大きいという特徴を有する。このため、大面積基板を処理する必要のあるアクティブマトリクス型液晶ディスプレー等の作製に用いられることが考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者の装置では、ドーピングする元素が装置(チャンバー)の内壁にも付着し、頻繁にチャンバー内壁をクリーニングすることが求められていた。特に、微量の不純物ドーピングによって弱いN型やP型のドーピングをおこなおうとする場合には、チャンバー内壁に付着した異種の導電型不純物によって半導体素子の特性が大きく影響され、実質的に微量ドーピングを再現性良くおこなうには、チャンバーをこまめにクリーニングする必要があった。
【0006】
クリーニングはウェットエッチングによっておこなわれていた。そのため、クリーニングの度にチャンバーが大気開放され、十分な真空度まで排気するのに非常に長い時間がかかった。ドーピング装置であるので、チャンバーの内壁に大気成分の元素が付着していると、ドーピングの際にそれらが混入することとなるので、完全に脱ガスをおこなう必要がある。このため、装置の稼働率が低下することが問題となっていた。
【0007】
以上のことから、チャンバーを大気開放する必要の無いドライプロセスによるクリーニング(ドライ・クリーニング)が必要とされた。これまでのドライ・クリーニングは、チャンバー内にプラズマを発生させることによりスパッタもしくは化学反応により、内壁に付着した元素を除去する方法が採用されているが、その場合には、プラズマの広がりや、ドーピング装置自体のプラズマの発生する部分が限られているため、チャンバーの隅まで十分にクリーニングできないこととが問題であった。
【0008】
図1は一般的なイオンドーピング装置の概略図を示す。チャンバー1の形状は様々なものが可能であり、図に示すような円筒形以外のものでもよい。チャンバーにはドーピングに用いるガス、例えば、図に示すようなジボラン(B2 H6 )やフォスフィン(PH3 )を供給するための配管を接続し、また、チャンバー内を排気するための手段も設ける。ジボランやフォスフィンは水素等で希釈して用いることが一般的である。チャンバー内は大きく3つの領域に分けられる。すなわち、プラズマソース、イオン加速領域、イオン照射領域である。
【0009】
チャンバー上方のプラズマソース3では、RF放電その他の方法でプラズマを発生させる。そして、そこで生じたイオンをプラズマソース下のイオン加速領域で加速する。加速されたイオンはイオン照射領域の試料台2上の試料に照射され、不純物がドーピングされる。
【0010】
イオン加速領域には、図中に示すように複数のスリット状の電極を設け、これに電圧をかけることによって、イオンを引き出し、また、加速する。電極4と5はイオンを引き出すためのもので、これは、電源8によって制御される。電極5と7の間には電源9によって高い電圧がかけられ、この間でイオンが加速される。必要に応じては電源10によって電極6に逆電圧をかけ、イオンを減速することも可能である。
【0011】
さて、図から明らかなように、通常のイオンドーピング装置ではプラズマを発生させる領域はプラズマソース3に限られており、とてもチャンバー内壁全体にプラズマを行き渡らせることは不可能である。しかしながら、ドーピング不純物のイオンはドーピング領域まで達するように設計されている。しかも、イオンの流れには指向性が少ないので、途中の内壁や電極に付着する可能性は非常に高い。そして、このように付着した不純物は別のドーピングの際に、イオンでたたき出されて、再度、試料に注入されることとなる。
【0012】
このため、プラズマによるドライ・クリーニングは一時的なもので、定期的にウェットエッチングによるクリーニングが必要であった。
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、プラズマを用いないで、チャンバー内のドライ・クリーニング、特に、硼素のドライ・クリーニングをおこなう方法を提供する。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、ドーピング後に、チャンバー内にフッ化ハロゲンを導入することにより、不純物、特に硼素をエッチングすることを特徴とする。フッ化ハロゲンとしては、ClF、ClF3 、BrF、BrF3 、IF、IF3 の少なくとも1つを用いることが好ましい。特に、ClF、ClF3 はフッ化作用が強く、硼素は常温でBF3 となり、気化して除去される。ClF、ClF3 を構成する塩素、フッ素は除去しやすい元素で、また、半導体素子の特性を悪化させることが少ない。
【0014】
本発明を実施するには、図1に示すように、イオンドーピング装置のチャンバーにフッ化ハロゲンガスを導入する手段を設ければよい。フッ化ハロゲンは、窒素やアルゴン等で希釈して用いるとよい。また、必要によっては、フッ化ハロゲンを除害する装置を設ければよい。なお、フッ化ハロゲンはフッ化作用が強力であるので、チャンバー内壁は石英のように、フッ化ハロゲンに対して安定な材料を用いることが好ましい。また、チャンバーや試料台には、アルミニウムのように、フッ化ハロゲンと作用して、表面に安定な不動体を形成する材料を用いてもよい。
【0015】
【作用】
フッ化ハロゲンはフッ化力が極めて強く、硼素はフッ化されて、BF3 という気体となる。温度を100℃以上に高めるとより反応性が向上する。本発明人の研究の結果、燐もしくは砒素と硼素が混在した汚れに関しても、硼素のみならず、燐や砒素もクリーニングできることを確認したが、これが、燐や砒素がフッ化されて蒸発するためであるのか、その他の理由のためであるのかは未確認である。
【0016】
本発明を用いれば、プラズマを用いないので、チャンバー内全体にわたって均一にクリーニングできる。また、本発明は、チャンバーにフッ化ハロゲンを導入するだけで実施できるので、極めて簡便であり、当然、エッチングに際しては、大気開放の必要がない。そのため、設備の稼働率をおとさずにクリーニングできる。好ましくは、ドーピングの度ごとにクリーニングをおこなうとよい。
【0017】
例えば、CMOS回路を作製するためには燐や砒素のようなN型不純物と、P型不純物である硼素とをドーピングする必要がある。これらのドーピングはそれぞれ別の装置でおこなってもよいが、設備の効率を高めるためには1台の装置でおこなう方が経済的である。
このようなドーピングにおいては、全面にN型不純物をドーピングしたのち、フォトレジスト等でマスクして、選択的に硼素をドーピングする方法が採用される。あるいは、逆に選択的に硼素をドーピングしてから、全面にN型不純物をドーピングしてもよい。
【0018】
この場合には、硼素のドーピングされる領域には、必ず、N型不純物がドーピングされる。しかしながら、N型不純物のドーピングされる領域に硼素がドーピングされるとは限らない。
すなわち、N型不純物のドーピングに際しては、チャンバー内部に微量でも硼素が存在することは好ましくない。逆に、硼素のドーピングに際して、チャンバー内部に微量のN型不純物が存在することは問題ではない。なぜなら、硼素のドーピングされる領域には相当量のN型不純物が注入されているからである。
【0019】
したがって、このような場合には、硼素のドーピングが終了する度に、チャンバーのクリーニングをおこなうとよい。例えば、最初の基板でN型不純物のドーピングと硼素のドーピングが終了したのち、本発明のドライ・クリーニングをおこない、チャンバー内の硼素を除去してから、次の基板のN型不純物のドーピングと硼素のドーピングをおこなうとよい。あるいは、最初の基板で、硼素のドーピングをおこなった後に、チャンバーをクリーニングして、最初の基板のN型不純物のドーピングと次の基板の硼素のドーピングをおこなってもよい。
【0020】
本発明においては、硼素は確実にチャンバー内壁からエッチングされるので、このような順序でドーピングをおこなうと、N型不純物のドーピングの際には、硼素は存在しない。もっとも、硼素のドーピングの際には、チャンバー内部にはN型不純物が存在するが、硼素のドーピングされる領域には既に相当量のN型不純物が注入されているので、チャンバー内部に存在する微量のN型不純物は無視できる。
このような手段は、特に弱いN型領域を有するデバイス(例えば、LDD型MOSトランジスタ)を作製する場合には有効である。
【0021】
また、フッ化ハロゲンによって、フォトレジスト等の有機物がフッ化・気化できることに着目すれば、以下のような、発展的な使用も可能である。すなわち、最初、硼素をドーピングする部分のみを露出したフォトレジストのマスクを有する基板にイオンドーピング装置で硼素をドーピングする。その後、イオンドーピング装置のチャンバーのクリーニングをおこなうために、チャンバー内にフッ化ハロゲンガスを導入するのであるが、その際には、硼素のドーピングの終了した基板もチャンバー内に残しておく。その結果、基板上のフォトレジストのマスクも同時に除去できる。
【0022】
その後、N型不純物のドーピングをおこなえば、N型不純物は基板全面にドーピングされることとなる。その際には、基板が試料台上に存在する必要はなく、また、ドーピング装置が枚葉処理(1枚1枚しか処理できない)方式のものであっても、チャンバー内には複数の基板が存在してもよい。例えば、ドーピング工程で10枚の基板を処理する場合には、硼素のドーピングを10枚の基板について1枚1枚おこなった後、これらの基板を同一チャンバーの別の場所にストックしておく。そして、チャンバーのクリーニングをおこなった(同時に基板上のフォトレジストのマスクも除去される)後に、再び、基板の1枚1枚にN型不純物のドーピングをおこなってもよい。
【0023】
このような方式を採用すれば、基板を外部に取り出す手間が省け、かつ、フォトレジストの除去とイオンドーピング装置のチャンバーのクリーニングが同時におこなえるので量産性が向上し、経済的である。
【0024】
【実施例】
〔実施例1〕 図2に本実施例を示す。本実施例はCMOS回路を薄膜トランジスタ(TFT)によって構成した例である。図2の左側にはNチャネル型TFTの、右側にはPチャネル型TFTの作製工程断面図を示す。まず、基板(コーニング1737)201上に厚さ200〜2000Åの下地酸化珪素膜202をスパッタリング法やプラズマCVD法によって形成した。さらに、LPCVD法やプラズマCVD法、スパッタリング法等の方法によって、非晶質珪素膜を300〜1500Å堆積し、これを550〜650℃、4〜48時間の窒素中、もしくは真空中の加熱によって結晶化させた。
【0025】
そして、この結晶化した珪素膜をエッチングして、TFT領域(活性層)を形成した。そして、ゲイト酸化膜として機能する厚さ500〜1500Åの酸化珪素膜203を堆積し、多結晶珪素膜(厚さ5000Å)によるゲイト電極204、205を形成した。そして、ゲイト電極をマスクとするイオンドーピング法によって燐の注入をおこない、低濃度のN型不純物領域206、207を形成した。イオンドーピング装置は図1に示したものを用いた。ドーズ量は5×1012原子/cm2 とした。(図2(A))
【0026】
その後、Nチャネル型TFTの領域(左側)をフォトレジスト208でマスクし、この状態で、イオンドーピング法によって高濃度の硼素のドーピングをおこなった。ドーピング装置は、先の低濃度のN型不純物領域206、207を形成した際に用いたものと同じものを用いた。ドーズ量は1×1015原子/cm2 、加速電圧は65kVとした。この結果、先の燐のドーピングによって、弱いN型となった不純物領域207は強いP型に反転し、P型不純物領域209となった。(図2(B))
【0027】
ドーピング装置から基板を取り出したのち、ドーピング装置のチャンバー内にClF3 と窒素の混合ガスを流した。本実施例では、チャンバー内圧力は5torr、温度は25℃、ClF3 の流量は200sccm、窒素の流量は100sccmとした。本実施例では、所定時間だけClF3 を供給した後、供給を停止し、窒素パージをおこなった。このようにして、ドーピング装置のチャンバーのクリーニングをおこなった。
【0028】
一方、この間に、基板上に形成されたフォトレジストのマスク208を剥離した。そして、プラズマCVD法によって厚さ4000〜8000Åの酸化珪素膜210を堆積した。酸化珪素膜210の厚さはゲイト電極・配線の高さによって最適な値が異なる。例えば、本実施例のごとく、ゲイト電極・配線の高さが5000Åの場合には、その1/2〜2倍の2500Å〜1μmが好ましい。本実施例では、5000Åとした。この成膜工程においては、平坦部での膜厚の均一性とともに、ステップカバレージが良好であることも要求される。その結果、ゲイト電極・配線の側面部の酸化珪素膜の厚さは、図2(C)に点線で示す分だけ厚くなっている。(図2(C))
【0029】
次に、公知のRIE法による異方性ドライエッチングをおこなうことによって、この酸化珪素膜210のエッチングをおこなった。このエッチングはゲイト絶縁膜203との境界までエッチングが達した時点で終了した。このようなエッチングの終点に関しては、例えば、ゲイト絶縁膜203のエッチングレートを、酸化珪素膜210のものに比較して小さくすることによって制御可能である。以上の工程によって、ゲイト電極・配線の側面には概略三角形状の絶縁物(サイドウォール)211、212が残った。(図2(D))
【0030】
その後、再び、イオンドーピング法によって、燐を導入した。このときのドーピング装置は、本発明のクリーニングが終了した状態である。この場合のドーズ量は、図2(A)の工程のドーズ量より1〜3桁多く、かつ、図2(B)の工程のドーズ量の1/10〜2/3が好ましい。本実施例では、最初の燐のドーピングのドーズ量の100倍の5×1014原子/cm2 とした。しかし、これは図2(B)の工程の硼素のドーズ量の半分である。加速電圧は80kVとした。この結果、高濃度の燐が導入された領域(ソース/ドレイン)213が形成され、また、サイドウォールの下部には低濃度不純物領域(LDD)214が残された。
【0031】
一方、Pチャネル型TFTの領域(図の右側)にも燐がドーピングされたのであるが、先にドーピングされた硼素の濃度が燐の2倍であるのでP型のままであった。Pチャネル型TFTのP型領域は見掛け上、サイドウォールの下の領域216とその外側(チャネル形成領域の反対側)の領域215の2種類存在するように思えるが、電気的特性の面からは両者には大した差が見られなかった。(図2(E))
【0032】
ドーピング工程の終了した後、600℃で熱アニールするとにより、不純物の活性化をおこなった。そして、全面に層間絶縁物217として、CVD法によって酸化珪素膜を厚さ3000Å形成し、TFTのソース/ドレインにコンタクトホールを形成し、アルミニウム配線・電極218を形成した。以上の工程によって、Nチャネル型およびPチャネル型TFTよりなるCMOS回路が完成された。(図2(F))
【0033】
本実施例では、ゲイト電極・配線にサイドウォールを設けることにより、LDD214を設け、Nチャネル型TFTのホットキャリヤ注入による劣化を低減することができた。しかし、LDDはソース/ドレインに対して直列に挿入された寄生抵抗であるので、動作速度が落ちてしまうという問題があった。したがって、モビリティーが小さく、ホットキャリヤによる劣化の少ないPチャネル型TFTでは、本実施例のようにLDDが存在しないほうが望ましい。
なお、ゲイト配線を2層目配線が横断する部分でもサイドウォールの存在によって段差が緩和され、断線はほとんど見られなかった。
【0034】
〔実施例3〕 本実施例を図3を用いて説明する。本実施例もCMOS回路をTFTを用いて構成した例である。まず、基板(コーニング7059)301上に下地酸化膜302として厚さ2000Åの酸化珪素膜を形成した。そして、プラズマCVD法やLPCVD法によって非晶質もしくは結晶性の珪素膜を300〜1500Å、好ましくは500〜1000Å形成した。結晶性珪素膜を得るには、非晶質珪素膜を形成した後、レーザーもしくはそれと同等な強光を照射する(光アニール)か、500℃以上の温度で長時間の熱アニールをおこなえばよい。
【0035】
熱アニールによって結晶化させたのち、光アニールをおこなって、さらに結晶性を高めてもよい。また、熱アニールによる結晶化の際に、特開平6−244103、同6−244104に記述されているように、ニッケル等の珪素の結晶化を促進させる元素(触媒元素)を添加してもよい。
【0036】
次に、珪素膜をエッチングして、Nチャネル型TFT用領域303、Pチャネル型TFT用領域304を形成した。さらに、酸素雰囲気中でのスパッタ法によって、厚さ500〜2000Åの酸化珪素のゲイト絶縁膜305を形成した。ゲイト絶縁膜の形成方法としては、プラズマCVD法を用いてもよい。
【0037】
本発明においてはゲイト絶縁膜は耐圧が十分に高いことが好ましい。これは、後の陽極酸化工程の際に、ゲイト電極とシリコン活性層の間に高い電界が印加されるためである。したがって、プラズマCVD法によって得られる酸化珪素膜によってゲイト絶縁膜を形成する場合には、原料ガスとして、一酸化二窒素(N2 O)もしくは酸素(O2 )とモンシラン(SiH4 )を用いることが好ましかった。
【0038】
その後、厚さ2000Å〜5μm、好ましくは2000〜6000Åのアルミニウム膜(0.1〜0.5重量%のスカンジウムを含有する)をスパッタ法によって基板全面に成膜した。そして、その表面を陽極酸化することにより、厚さ100〜300Åの酸化アルミニウム膜(図示せず)を形成した。酸化アルミニウム膜の存在により、フォトレジストとの密着性が良く、また、フォトレジストからの電流のリークを抑制することにより、後の陽極酸化工程において、多孔質陽極酸化物を側面のみに形成するうえで有効であった。
【0039】
そして、フォトレジスト(例えば、東京応化製、OFPR800/30cp)をスピンコート法によって形成した。これをパターニング、エッチングして、ゲイト電極308、309を形成した。エッチングに用いたフォトレジストのマスク306、307はそのまま残した。(図3(A))
【0040】
次に、フォトレジストのマスクを付けたままゲイト電極(Nチャネル型TFT用ゲイト電極)308のみに電流を通じ、多孔質陽極酸化をおこない、ゲイト電極308の側面に多孔質陽極酸化物310を形成した。陽極酸化は、3〜20%のクエン酸もしくはショウ酸、燐酸、クロム酸、硫酸等の酸性水溶液を用いておこない、10〜30Vの一定電流をゲイト電極に印加すればよい。本実施例ではpH=0.9〜1.0のシュウ酸溶液(30℃)中で電圧を10Vとし、20〜80分、陽極酸化した。陽極酸化物の厚さは陽極酸化時間によって制御した。このような酸性溶液において陽極酸化をおこなうと多孔質の陽極酸化物が生成する。本実施例では多孔質陽極酸化物の厚さは3000〜10000Å、例えば、5000Åとした。
【0041】
一方、電流を通じなかったゲイト電極309(Pチャネル型TFT用ゲイト電極)には、陽極酸化物は形成されなかった。(図3(B))
さらに、フォトレジストのマスク306、307を剥離し、酒石酸のアンモニア溶液(pH=6.9〜7.1)に基板を浸し、ゲイト電極308、309に電流を流して、バリヤ型の陽極酸化をおこなった。陽極酸化の条件は特開平5−267667に示される条件を使用した。この結果、ゲイト電極の側面と上面に緻密なバリヤ型陽極酸化物被膜311、312が厚さ1200Å形成された。(図3(C))
【0042】
このようにほぼ中性の溶液での陽極酸化によって得られる陽極酸化物は緻密で硬く、耐圧も高い。耐圧は陽極酸化時に印加した最高電圧の70%以上である。このような陽極酸化物はバリヤ型陽極酸化物と呼ばれる。
そして、Nチャネル型TFTを形成する領域をフォトレジストのマスク313によって被覆し、イオンドーピング法によって、硼素を注入した。加速電圧は65kV、ドーズ量は1×1015原子/cm2 とした。(図3(D))
【0043】
ドーピング終了後、基板をドーピング装置チャンバーに残したまま、1torrの圧力において、ClF3 を流した。ClF3 の流量は500sccmとした。また、基板は100℃に加熱した。このようにして、フォトレジストのマスク313をアッシング(灰化)したが、基板が加熱されていたために、反応が活発で、常温の場合に比較して、アッシング時間が1/3〜1/5と大幅に短縮できた。また、同時にドーピング装置のチャンバー内壁に付着していた硼素をも除去できた。
【0044】
次に、ドーピング装置から基板を取り出し、ドライエッチング装置に移した。そして、ゲイト電極の周囲のバリヤ型陽極酸化物311、312および多孔質陽極酸化物310をマスクとしてドライエッチング法によって酸化珪素膜305をエッチングした。多孔質陽極酸化物310の下の酸化珪素膜はエッチングされずに残った。
【0045】
さらに、燐酸、酢酸、硝酸の混合溶液(アルミ混酸)を用いて多孔質陽極酸化物のみをエッチングした。アルミ混酸はアルミニウムや多孔質陽極酸化物はエッチングするが、バリヤ型陽極酸化物被膜311、312はほとんどエッチングしない。本実施例では、ゲイト電極の周囲はバリヤ型陽極酸化物被膜で覆われているので、この工程でゲイト電極308、309には何ら変化がなかった。
【0046】
その後、蓋谷、基板をイオンドーピング装置に戻し、Nチャネル型TFTの珪素領域303に燐を導入した。ここでは、ドーピングは2段階に分けておこなった。まず、10〜30keVの比較的低い加速電圧で5×1014原子/cm2 の比較的高いドーズ量で燐イオンを注入した。この際には、加速電圧が低いため、イオンの侵入深さが浅く、シリコンが露出している領域315を中心として燐が注入された。なお、この際、P型領域314にも燐がドーピングされるが、既にそれを打ち消すだけの硼素がドーピングされているので、P型領域314はP型のままである。
【0047】
次に、60〜95keVの比較的高い加速電圧で1×1012〜1×1014原子/cm2 の比較的低いドーズ量で燐イオンを注入した。この際には、加速電圧が高いため、イオンが深くまで侵入し、ゲイト絶縁膜で覆われている領域316にも燐が注入された。
この結果、高濃度の燐がドーピングされた領域315と低濃度の燐がドーピングされた領域(すなわちLDD)316が形成された。(図3(E))
【0048】
ドーピングされた不純物の活性化はレーザーを用いておこなった。レーザーとしては、KrFエキシマーレーザー(波長248nm、パルス幅20nsec)を用いた。レーザーのエネルギー密度は200〜400mJ/cm2 、好ましくは250〜300mJ/cm2 とした。この結果、N型およびP型領域が活性化された。特に、N型領域315、P型領域314のシート抵抗は200〜800Ω/□であった。
【0049】
その後、全面に層間絶縁物316として、プラズマCVD法によって酸化珪素膜を厚さ3000〜6000Å形成した。これは、窒化珪素膜あるいは酸化珪素膜と窒化珪素膜の多層膜であってもよい。そして、層間絶縁物316にコンタクトホールを形成し、チタンの電極・配線317を形成した。(図3(F))
【0050】
【発明の効果】
本発明によって、半導体集積回路作製に用いるイオンドーピング装置のクリーニングが実に簡便におこなえるようになった。そのため、得られる半導体素子も異種元素による汚染が減少し、好ましい特性のものが、高い歩留りで得られるようになった。本発明によってもたらされる効果は上述の通りである。実施例では、TFTを中心に説明したが、通常の半導体集積回路においても同様な効果が期待できることは明らかであろう。このように本発明は工業上、有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いるイオンドーピング装置の概略を示す。
【図2】実施例1によるTFTの作製工程断面図を示す。
【図3】実施例2によるTFTの作製工程断面図を示す。
【符号の説明】
1 イオンドーピング装置のチャンバー
2 試料台
3 プラズマソース
4〜7 電極
8〜10 電源
Claims (12)
- イオンドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着したP型不純物又はN型不純物を含む化合物を除去すると共に半導体膜上のフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- P型不純物又はN型不純物を有するプラズマを高電圧で加速することによって前記P型不純物又はN型不純物のイオンを半導体膜中に注入するドーピング装置において、
前記ドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着したP型不純物又はN型不純物を含む化合物を除去すると共に前記P型不純物又はN型不純物のイオンを半導体膜中に注入する際に用いるフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。 - P型不純物又はN型不純物を有するプラズマを高電圧で加速することによって前記P型不純物又はN型不純物のイオンを半導体膜中に注入するドーピング装置において、
前記ドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着したP型不純物又はN型不純物を除去すると共に前記P型不純物又はN型不純物のイオンを半導体膜中に注入する際に用いるフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、P型不純物は硼素であり、N型不純物は燐又は砒素であることを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- イオンドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着した硼素を含む化合物を除去すると共に半導体膜上のフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- 硼素を有するプラズマを高電圧で加速することによって前記硼素イオンを半導体膜中に注入するドーピング装置において、
前記ドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着した硼素を含む化合物を除去すると共に前記硼素イオンを半導体膜中に注入する際に用いるフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。 - 硼素を有するプラズマを高電圧で加速することによって前記硼素イオンを半導体膜中に注入するドーピング装置において、
前記ドーピング装置のチャンバー内にフッ化ハロゲンを有する気体を導入し、プラズマを用いずに、前記チャンバー内に付着した硼素を除去すると共に前記硼素イオンを半導体膜中に注入する際に用いるフォトレジストを除去することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。 - 請求項6又は請求項7において、前記硼素を有するプラズマはジボランを有する気体の放電によって得られることを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- 基板上に半導体膜を形成し、
前記半導体膜をエッチングして、第1の半導体領域及び第2の半導体領域を形成し、
前記第1の半導体領域上にフォトレジストマスクを形成し、イオンドーピング装置において、前記第2の半導体領域に硼素イオンを注入した後、
前記イオンドーピング装置のチャンバーにフッ化ハロゲンを有する気体を導入して、プラズマを用いずに、前記チャンバー内をクリーニングすると共に前記フッ化ハロゲンを用いて前記フォトレジストマスクを除去し、
前記クリーニングの後に、前記第1半導体領域及び第2の半導体領域に燐イオンを注入することを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一項において、前記フッ化ハロゲンを有する気体は、100℃以上に保たれていることを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- 請求項1乃至請求項10のいずれか一項において、前記フッ化ハロゲンを有する気体は窒素又はアルゴンを含むことを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
- 請求項1乃至請求項11のいずれか一項において、フッ化ハロゲンはClF、ClF3、BrF、BrF3、IF又はIF3であることを特徴とするイオンドーピング装置のクリーニング方法。
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