JPH0949071A - 真空処理室の洗浄方法および機構ならびにそれを用いる半導体製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄時の効率および被処理物の歩留りを向上
する真空処理室の洗浄方法および機構ならびにそれを用
いる半導体製造方法および装置を提供する。 【構成】 外気と密閉されかつウェハ１に処理を行う真
空処理室２と、真空処理室２に処理ガスを供給する処理
ガス供給手段１０と、真空処理室２に形成された異物３
と化学反応する洗浄ガスを真空処理室２に供給する洗浄
ガス供給手段４と、前記処理ガス、前記洗浄ガスまたは
真空を排気する排気手段５とから構成され、ウェハ１へ
の処理を行い、前記処理ガスを排気した後、真空処理室
２を大気開放せずにそのまま前記洗浄ガスを供給するこ
とにより、異物３と前記洗浄ガスとを化学反応させ、真
空処理室２に形成されたプラズマによって異物３の揮発
を促進し、前記洗浄ガスを真空処理室２外に排気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造技術におけ
る真空処理室の洗浄技術に関し、特に洗浄ガスによる化
学反応を利用した真空処理室の洗浄方法および機構なら
びにそれを用いる半導体製造方法および装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】真空処理室を用いた半導体製造装置、例え
ば、イオン打込み装置においては、被処理物である半導
体ウェハ（以降、単にウェハという）の処理回数が増え
ると、真空処理室の内壁や内部治具（ファラデー電極や
バイアス電極など）に異物が堆積する。

【０００４】したがって、真空処理室内は定期的に洗浄
が行われ、また、内部治具についても定期的に交換す
る。

【０００５】なお、イオン打込み装置については、株式
会社オーム社発行「超微細加工入門」１９８９年６月２
０日発行、古川静二郎、その他一名（著）、８９頁〜１
０３頁に記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術におけるイオン打込み装置の真空処理室の洗浄は、ウ
ェハへのイオン打込み終了後、一度大気開放して行うた
め、イオン打込み装置がウェハへ処理を行っていない時
間、すなわちダウンタイムが長く、効率が悪いという問
題がある。

【０００７】また、定期的に交換する部品が多いため、
その費用が多く掛かるという問題もある。

【０００８】さらに、真空処理室の洗浄の際、大気開放
することにより、ＡｓＨ₃(アルシンガス）などの有害な
気体が排気されることも問題とされる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、洗浄時の効率お
よび被処理物の歩留りを向上する真空処理室の洗浄方法
および機構ならびにそれを用いる半導体製造方法および
装置を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明による真空処理室の洗浄
方法は、前記真空処理室において被処理物の処理を行っ
た後、大気開放せずに前記真空処理室に洗浄ガスを供給
し、前記真空処理室に形成された異物と前記洗浄ガスと
を反応させ、前記洗浄ガスを排気することによって、前
記異物を除去するものである。

【００１３】さらに、本発明による真空処理室の洗浄方
法は、前記真空処理室に洗浄ガスを供給した後、前記真
空処理室にプラズマを形成し、前記真空処理室に形成さ
れた異物と前記洗浄ガスとを反応させ、前記プラズマに
よって、前記洗浄ガスの反応を促進し、前記洗浄ガスを
排気することによって、前記異物を除去するものであ
る。

【００１４】また、本発明による真空処理室の洗浄機構
は、外気と密閉されかつ被処理物に処理を行う真空処理
室と、前記真空処理室に処理ガスを供給する処理ガス供
給手段と、前記真空処理室に形成された異物と反応する
洗浄ガスを前記真空処理室に供給する洗浄ガス供給手段
と、前記処理ガス、前記洗浄ガスまたは真空を排気する
排気手段とを有し、前記被処理物の処理を行い、前記処
理ガスを排気した後、大気開放せずに前記真空処理室に
前記洗浄ガスが供給されるものである。

【００１５】さらに、本発明による真空処理室の洗浄機
構は、前記真空処理室と絶縁された洗浄電極と、前記洗
浄電極と接続された高周波電源とを有し、前記高周波電
源によって前記洗浄電極に高周波を印加することによ
り、前記真空処理室にプラズマが形成されるものであ
る。

【００１６】なお、本発明による真空処理室の洗浄機構
は、プラズマの形成箇所または形成密度を制御するプラ
ズマ制御磁石が前記真空処理室に取り付けられているも
のである。

【００１７】また、本発明による半導体製造方法は、前
記真空処理室の洗浄機構を用いるものであり、真空処理
室に設置された試料台に酸化膜が形成された被処理物を
載置し、前記真空処理室のイオン源に処理ガスを供給
し、前記イオン源に電圧を印加することにより、前記処
理ガスをイオン化した後、イオンビームとして取り出
し、前記イオンビームを前記被処理物に照射することに
より、前記被処理物の処理を行った後、大気開放せずに
前記真空処理室に洗浄ガスを供給し、前記真空処理室に
形成された異物と前記洗浄ガスとを反応させ、前記洗浄
ガスを排気することによって、前記異物を除去するもの
である。

【００１８】ここで、本発明による半導体製造装置は、
前記真空処理室の洗浄機構を用いたものであり、前記被
処理物の処理を行い、前記処理ガスを排気した後、大気
開放せずに前記真空処理室の洗浄が行われるものであ
る。

【００１９】さらに、本発明による半導体製造装置は、
イオン源によって生成されたイオンビームを被処理物に
照射するイオン打込み装置であり、前記イオンビームの
２次電子漏れを防止するバイアス電極と前記イオンビー
ムの電流量を検出するファラデー電極とが前記真空処理
室に設置され、かつ前記バイアス電極と前記ファラデー
電極との配置距離を調節する電極駆動手段が設けられて
いるものである。

【００２０】

【作用】上記した手段によれば、真空処理室の洗浄機構
が、外気と密閉されかつ被処理物に処理を行う真空処理
室と、真空処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、真空処理室に形成された異物と反応する洗浄ガス
を真空処理室に供給する洗浄ガス供給手段と、処理ガ
ス、洗浄ガスまたは真空を排気する排気手段とを有し、
前記被処理物の処理を行い、前記処理ガスを排気した
後、大気開放せずに真空処理室に洗浄ガスが供給される
ことにより、被処理物の処理を行った後、大気開放せず
に真空処理室の洗浄を行うことができる。

【００２１】これにより、真空処理室の洗浄時の効率を
向上することができる。

【００２２】さらに、大気開放せずに真空処理室の洗浄
を行うことができるため、真空処理室の洗浄の際に、有
害な気体が排気されることを防止できる。

【００２３】また、真空処理室の洗浄機構は、前記真空
処理室にプラズマを形成するものであることにより、前
記プラズマによって、真空処理室に形成された異物と洗
浄ガスとの反応を促進することができる。

【００２４】さらに、真空処理室の洗浄機構は、プラズ
マの形成箇所または形成密度を制御するプラズマ制御磁
石が真空処理室に取り付けられていることにより、プラ
ズマを所定箇所に形成したり、あるいはその形成密度を
変えることができる。

【００２５】なお、半導体製造装置が前記真空処理室の
洗浄機構を用いたものであり、処理ガスを供給して被処
理物の処理を行った後、大気開放せずに真空処理室の洗
浄を行うものであることにより、前記半導体製造装置の
ダウンタイムを減少することができる。

【００２６】さらに、半導体製造装置がイオン打込み装
置であり、バイアス電極とファラデー電極との配置距離
を調節する電極駆動手段が設けられ、真空処理室を洗浄
する際には両者の配置距離を広げることにより、プラズ
マをバイアス電極およびファラデー電極などの内部治具
の周囲に回り込ませることができる。

【００２７】また、被処理物に処理を行う際には両者の
配置距離を縮めることにより、２次電子漏れを防止する
ことができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２９】図１は本発明による半導体製造装置の一実
施例であるイオン打込み装置の構造の一例を示す部分構
成概念図、図２は本発明による真空処理室の洗浄機構の
構造の一実施例を示す部分構成概念図、図３は本発明の
半導体製造方法による被処理物の処理後の状態の一実施
例を示す部分拡大断面図である。

【００３０】なお、本実施例では半導体製造装置の一例
としてイオン打込み装置を取り上げて説明する。

【００３１】まず、本実施例の真空処理室の洗浄機構の
構成について説明すると、外気と密閉されかつ被処理物
であるウェハ１に処理を行う真空処理室２と、真空処理
室２に処理ガスを供給する処理ガス供給手段１０と、真
空処理室２に形成された異物３と化学反応する洗浄ガス
を真空処理室２に供給する洗浄ガス供給手段４と、前記
処理ガス、前記洗浄ガスまたは真空を排気する排気手段
５とから構成され、ウェハ１への処理を行い、前記処理
ガスを排気した後、真空処理室２を大気開放せずにその
まま真空処理室２に前記洗浄ガスを供給して真空処理室
２の洗浄を行うものである。

【００３２】なお、排気手段５は真空ポンプなどによる
ものであり、真空処理室２は排気手段５によって、１０
^-4Ｐａ程度まで真空排気することができる。

【００３３】ここで、洗浄ガス供給手段４には、真空処
理室２に供給する洗浄ガスの流量を調節するストップバ
ルブ４ａとその流量を計測するマスフロメータ４ｂとが
設置され、前記洗浄ガスの供給量を制御している。

【００３４】また、本実施例の真空処理室２の洗浄機構
は、絶縁部材６ａを介して真空処理室２と絶縁された洗
浄電極６と、洗浄電極６と接続された高周波発振器であ
る高周波電源７とを有するものであり、高周波電源７に
よって洗浄電極６に高周波を印加することにより、真空
処理室２にプラズマ８を形成するものである。

【００３５】さらに、本実施例の真空処理室２には、プ
ラズマ８の形成箇所または形成密度を制御するプラズマ
制御磁石９，９ａ，９ｂ，９ｃが取り付けられている。

【００３６】次に、本実施例の半導体製造装置の構成に
ついて説明すると、前記半導体製造装置は、前記真空処
理室２の洗浄機構を用いたイオン打込み装置であり、前
記処理ガスを供給してウェハ１の処理を行い、前記処理
ガスを排気した後、大気開放せずに真空処理室２内の洗
浄を行うものである。

【００３７】ここで、処理ガス供給手段１０には、供給
する処理ガスの流量を調節するストップバルブ１０ａと
その流量を計測するマスフロメータ１０ｂとが設置さ
れ、前記処理ガスの供給量を制御している。

【００３８】なお、前記処理ガスはイオンソースチャン
バ１１内へ供給される。ここで、イオンソースチャンバ
１１内には電子を供給するイオン源であるフィラメント
１２が設置され、さらにその外部にはイオンソース用磁
石１３が設置されている。

【００３９】また、イオンソースチャンバ１１の開口部
付近には、引出し加速電極１４が設置されている。この
引出し加速電極１４は、イオン化した処理ガスをイオン
ビームとしてイオンソースチャンバ１１から取り出し、
前記イオンビームを加速させるものである。

【００４０】さらに、真空処理室２には、前記イオンビ
ームをウェハ１に照射する際に、前記イオンビームを選
択するビーム分析磁石１５と前記イオンビームを走査す
るビーム走査磁石１６とが設けられている。

【００４１】なお、前記イオン打込み装置の真空処理室
２は、ゲートバルブ１７によって３つの部屋に分けられ
ており、その１つがウェハ１に処理を行うイオン打込み
室２ａである。また、それぞれの部屋には洗浄電極６と
洗浄ガス供給手段４と排気手段５とが設けられている。

【００４２】ここで、真空処理室２のイオン打込み室２
ａには、前記イオンビームの２次電子漏れを防止するバ
イアス電極１８と前記イオンビームの電流量を検出する
ファラデー電極１９とが設置され、かつバイアス電極１
８とファラデー電極１９との配置距離を調節する電極駆
動手段２０が設けられている。

【００４３】なお、本実施例の電極駆動手段２０は、例
えば、ベローズ（蛇腹）などを介して真空処理室２に密
閉して取り付けられたシリンダである。

【００４４】つまり、ファラデー電極１９が連結部材２
１を介して前記シリンダのロッドと接続されている。さ
らに、連結部材２１は、ベアリング２２によって支持さ
れている。

【００４５】次に、本実施例の真空処理室の洗浄方法に
ついてその概略を説明する。

【００４６】まず、真空処理室２において被処理物であ
るウェハ１の処理を処理ガスなどによって行い、前記処
理ガスを排気した後、大気開放せずに真空処理室２に洗
浄ガスを供給し、続いて、真空処理室２に形成された異
物３と前記洗浄ガスとを化学反応させる。

【００４７】その後、前記洗浄ガスを排気することによ
って、異物３を除去する。

【００４８】なお、真空処理室２に前記洗浄ガスを供給
した後、真空処理室２にプラズマ８を形成し、異物３と
前記洗浄ガスとを化学反応させ、さらに、プラズマ８に
よって、前記洗浄ガスの化学反応を促進させてもよい。

【００４９】また、真空処理室２にプラズマ制御磁石
９，９ａ，９ｂ，９ｃを取り付け、プラズマ制御磁石
９，９ａ，９ｂ，９ｃが形成する磁場によって、プラズ
マ８の形成箇所または形成密度を制御することもでき
る。

【００５０】次に、本実施例の半導体製造方法について
説明する。なお、前記半導体製造方法は、前記真空処理
室２の洗浄機構を用いるイオン打込み方法である。

【００５１】まず、真空処理室２のイオン打込み室２ａ
に設置された試料台２３にゲート酸化膜１ａが形成され
たウェハ１を載置し、各々のゲートバルブ１７を開いた
状態にする。

【００５２】その後、処理ガス供給手段１０によって真
空処理室２のイオンソースチャンバ１１内に、ＡｓＨ
₃(アルシン）、ＰＨ₃(フォスフィン）、ＢＦ₃(三フッ化
ホウ素）などの処理ガスを供給する。

【００５３】ここで、イオンソースチャンバ１１内のイ
オン源であるフィラメント１２とイオンソースチャンバ
１１との間に数十Ｖの電圧を印加する。

【００５４】さらに、イオンソース用磁石１３が形成す
る磁場の作用によって、イオンソースチャンバ１１内に
供給された前記処理ガスをイオン化する。

【００５５】その後、引出し加速電極１４によって、イ
オンソースチャンバ１１内からイオン化した処理ガスを
イオンビームとして取り出す。

【００５６】続いて、前記イオンビーム中の所定のビー
ムをビーム分析磁石１５によって選択し、さらに、ビー
ム走査磁石１６によって走査する。

【００５７】これにより、前記イオンビームをウェハ１
に照射し、ウェハ１への不純物２４の打込み処理を複数
回繰り返して行う。

【００５８】なお、ウェハ１に不純物２４を打込む際
に、真空処理室２のイオン打込み室２ａにおけるバイア
ス電極１８とファラデー電極１９との配置距離を電極駆
動手段２０によって狭くしておく。

【００５９】これにより、打込み量の計測誤差を少なく
することができる。

【００６０】ここで、図３に、不純物２４を複数回繰り
返して打ち込んだ後のウェハ１の状態を示す。図３に示
すように、ウェハ１上において、ゲート電極１ｂを挟ん
で形成されたゲート酸化膜１ａや、ウェハ１上にソース
電極を形成するソース領域１ｃ、またはドレイン電極を
形成するドレイン領域１ｄに不純物２４が注入されてい
る。

【００６１】その後、真空処理室２を大気開放せずにそ
のまま洗浄する。

【００６２】まず、排気手段５によって真空処理室２内
の処理ガスを排気した後、洗浄ガス供給手段４によって
ＣＦ₄(四フッ化炭素）などの洗浄ガスを真空処理室２に
供給する。

【００６３】さらに、高周波電源７によって洗浄電極６
に１３.5ＭＨz 程度の高周波を印加し、プラズマ８を形
成する。

【００６４】この時、真空処理室２にプラズマ制御磁石
９，９ａ，９ｂ，９ｃを設置することにより、またはビ
ーム分析磁石１５やビーム走査磁石１６を使用すること
により、プラズマ８を所望の箇所に形成することができ
る。

【００６５】つまり、本実施例においては、洗浄電極６
と真空処理室２との間、さらに洗浄電極６とバイアス電
極１８およびファラデー電極１９との間にプラズマ８を
形成したいため、図２に示す４箇所にプラズマ制御磁石
９，９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ設置する。

【００６６】その後、真空処理室２に形成されたＰＯ
₃(三酸化リン）などの異物３と前記洗浄ガスとを化学反
応させる。

【００６７】ここで、真空処理室２にプラズマ８が形成
されていることにより、異物３を揮発し、前記化学反応
を促進させることができる。

【００６８】なお、真空処理室２の洗浄を行う際に、真
空処理室２のイオン打込み室２ａにおけるバイアス電極
１８とファラデー電極１９との配置距離をシリンダなど
の電極駆動手段２０によって広くしておく。

【００６９】これにより、プラズマ８がバイアス電極１
８やファラデー電極１９などの内部治具の周囲に回り込
むため、真空処理室２内の洗浄効果を向上させることが
できる。

【００７０】その後、排気手段５によって前記洗浄ガス
を真空処理室２外へ排気することにより、真空処理室２
内の異物３を除去する。

【００７１】これによって、真空処理室２の洗浄を終了
する。

【００７２】なお、真空処理室２の洗浄を行う際に、真
空処理室２をゲートバルブ１７によって３つの部屋に分
け、各々の部屋にプラズマ８を形成する洗浄電極６を設
置することにより、真空処理室２を前記各々の部屋毎に
洗浄することもできる。

【００７３】つまり、ウェハ１に到達できずにその通り
路である前記各々の部屋などに付着したイオンを洗浄す
ることもできる。

【００７４】次に、本実施例の真空処理室の洗浄方法お
よび機構ならびにそれを用いる半導体製造方法および装
置によれば、以下のような作用効果が得られる。

【００７５】すなわち、真空処理室２の洗浄機構が、外
気と密閉されかつ被処理物であるウェハ１に処理を行う
真空処理室２と、真空処理室２に処理ガスを供給する処
理ガス供給手段１０と、真空処理室２に形成された異物
３と化学反応する洗浄ガスを真空処理室２に供給する洗
浄ガス供給手段４と、前記処理ガス、前記洗浄ガスまた
は真空を排気する排気手段５とを有し、ウェハ１の処理
を行い、前記処理ガスを排気した後、大気開放せずに真
空処理室２に洗浄ガスが供給されることにより、ウェハ
１の処理を行った後、大気開放せずに真空処理室２の洗
浄を行うことができる。

【００７６】これにより、真空処理室２の洗浄時の効率
を向上することができる。

【００７７】さらに、大気開放せずに真空処理室２の洗
浄を行うことができるため、真空処理室２の洗浄の際
に、有害な気体が排気されることを防止でき、その結
果、安全性を向上することができる。

【００７８】また、真空処理室２の洗浄機構は、真空処
理室２にプラズマ８を形成するものであることにより、
プラズマ８によって、異物３と洗浄ガスとの化学反応を
促進することができる。これにより、真空処理室２の洗
浄効果を向上することができる。

【００７９】その結果、真空処理室２内の前記内部治具
などの部品交換を頻繁に行う必要がなくなるため、洗浄
の際に掛かっていた部品交換の費用を低減することがで
きる。

【００８０】また、真空処理室２の洗浄機構には、プラ
ズマ８の形成箇所または形成密度を制御するプラズマ制
御磁石９，９ａ，９ｂ，９ｃが設置されていることによ
り、プラズマ８を所定箇所に形成したり、あるいはその
形成密度を変えることができる。

【００８１】これにより、真空処理室２内の所望箇所を
洗浄することができる。

【００８２】また、本実施例の半導体製造装置が、前記
真空処理室２の洗浄機構を用いたものであり、処理ガス
を供給してウェハ１の処理を行い、前記処理ガスを排気
した後、大気開放せずに真空処理室２内の洗浄を行うも
のであることにより、前記半導体製造装置のダウンタイ
ムを減少することができ、その結果、半導体製造装置の
稼動時間を大幅に延ばすことができる。

【００８３】さらに、前記半導体製造装置がイオン打込
み装置であり、バイアス電極１８とファラデー電極１９
との配置距離を調節する電極駆動手段２０が設けられ、
真空処理室２を洗浄する際には両者の配置距離を広げる
ことにより、プラズマ８をバイアス電極１８やファラデ
ー電極１９などの内部治具の周囲に回り込ませることが
でき、その結果、前記内部治具の洗浄効果を向上させる
ことができる。

【００８４】また、ウェハ１に処理を行う際には両者の
配置距離を縮めることにより、２次電子漏れを防止する
ことができる。これにより、イオン打ち込み量の計測誤
差を低減することができる。

【００８５】なお、前記半導体製造装置は、前記内部治
具の洗浄効果を向上させることができ、かつイオン打ち
込み量の計測誤差を低減することができるため、ウェハ
１の歩留りを向上させることができる。

【００８６】その結果、真空処理室２の洗浄時の効率を
向上することと合わせることにより、ウェハ１（製品）
の原価低減を図ることができる。

【００８７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００８８】例えば、前記実施例で説明した真空処理室
の電極駆動手段は、シリンダを用いたものであったが、
モータ駆動を用いた電極駆動手段であってもよい。

【００８９】また、前記実施例で説明した真空処理室の
洗浄方法は、被処理物の処理数に係わらず、１つの被処
理物の処理が終了した後でも、また、複数個の被処理物
の処理が終了した後でも前記真空処理室を洗浄すること
ができるものである。

【００９０】さらに、前記実施例で説明した排気手段
は、真空ポンプなどによる１系統のものであったが、処
理ガスにクライオポンプ、洗浄ガスにターボ分子ポンプ
などを用いて、２系統に分けたものであってもよい。

【００９１】これにより、処理ガスと洗浄ガスとが混ざ
ることを防止できるため、安全性をさらに向上すること
ができる。

【００９２】また、前記実施例による半導体製造装置で
は、イオン打込み装置を一例として説明したが、前記半
導体製造装置は、真空処理室を用いるものであれば、エ
ッチング装置やＣＶＤ装置などであってもよい。

【００９３】なお、前記実施例の真空処理室の洗浄機構
によれば、真空処理室にアルゴンガスなどの不活性ガス
を供給し、前記アルゴンガスによるイオンビームを利用
して、真空処理室内の異物付着箇所に前記イオンビーム
を照射することにより、前記異物をスパッタして叩き落
とす洗浄も行うことができる。

【００９４】つまり、アルゴンガスによるイオンビーム
の照射位置を制御することにより、真空処理室内の異物
付着箇所に前記イオンビームを照射し、前記異物をスパ
ッタして叩き落とすことによって、真空処理室内を洗浄
するものである。

【００９５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００９６】（１）．真空処理室の洗浄機構が、外気と
密閉されかつ被処理物に処理を行う真空処理室と、真空
処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、真空
処理室に形成された異物と反応する洗浄ガスを真空処理
室に供給する洗浄ガス供給手段と、処理ガス、洗浄ガス
または真空を排気する排気手段とを有し、前記被処理物
の処理を行った後、大気開放せずに真空処理室に洗浄ガ
スが供給されることにより、被処理物の処理を行った
後、大気開放せずに真空処理室の洗浄を行うことができ
る。これにより、真空処理室の洗浄時の効率を向上する
ことができる。

【００９７】（２）．真空処理室を大気開放せずに洗浄
することができるため、真空処理室の洗浄の際に、有害
な気体が排気されることを防止でき、その結果、安全性
を向上することができる。

【００９８】（３）．真空処理室の洗浄機構は、前記真
空処理室にプラズマを形成するものであることにより、
前記プラズマによって、真空処理室に形成された異物と
洗浄ガスとの反応を促進することができる。これによ
り、真空処理室の洗浄効果を向上することができる。

【００９９】その結果、真空処理室内の内部治具などの
部品交換を頻繁に行う必要がなくなるため、洗浄の際に
掛かっていた部品交換の費用を低減することができる。

【０１００】（４）．真空処理室の洗浄機構は、プラズ
マの形成箇所または形成密度を制御するプラズマ制御磁
石が真空処理室に取り付けられていることにより、プラ
ズマを所定箇所に形成したり、あるいはその形成密度を
変えることができる。

【０１０１】これにより、真空処理室内の所望箇所を洗
浄することができる。

【０１０２】（５）．半導体製造装置が前記真空処理室
の洗浄機構を用いたものであり、処理ガスを供給して被
処理物の処理を行った後、大気開放せずに真空処理室の
洗浄を行うものであることにより、前記半導体製造装置
のダウンタイムを減少することができ、その結果、半導
体製造装置の稼動時間を大幅に延ばすことができる。

【０１０３】（６）．前記半導体製造装置がイオン打込
み装置であり、バイアス電極とファラデー電極との配置
距離を調節する電極駆動手段が設けられ、真空処理室を
洗浄する際には両者の配置距離を広げることにより、プ
ラズマを内部治具の周囲に回り込ませることができ、そ
の結果、内部治具の洗浄効果を向上させることができ
る。さらに、被処理物に処理を行う際には両者の配置距
離を縮めることにより、２次電子漏れを防止することが
できる。これにより、イオン打ち込み量の計測誤差を低
減することができる。

【０１０４】（７）．前記半導体製造装置は前記内部治
具の洗浄効果を向上させることができ、かつイオン打ち
込み量の計測誤差を低減することができるため、被処理
物の歩留りを向上させることができる。

【０１０５】その結果、真空処理室の洗浄時の効率を向
上することと合わせることにより、被処理物（製品）の
原価低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体製造装置の一実施例である
イオン打込み装置の構造の一例を示す部分構成概念図で
ある。

【図２】本発明による真空処理室の洗浄機構の構造の一
実施例を示す部分構成概念図である。

【図３】本発明の半導体製造方法による被処理物の処理
後の状態の一実施例を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ウェハ（被処理物） １ａ ゲート酸化膜 １ｂ ゲート電極 １ｃ ソース領域 １ｄ ドレイン領域 ２ 真空処理室 ２ａ イオン打込み室 ３ 異物 ４ 洗浄ガス供給手段 ４ａ ストップバルブ ４ｂ マスフロメータ ５ 排気手段 ６ 洗浄電極 ６ａ 絶縁部材 ７ 高周波電源 ８ プラズマ ９ プラズマ制御磁石 ９ａ プラズマ制御磁石 ９ｂ プラズマ制御磁石 ９ｃ プラズマ制御磁石 １０ 処理ガス供給手段 １０ａ ストップバルブ １０ｂ マスフロメータ １１ イオンソースチャンバ １２ フィラメント（イオン源） １３ イオンソース用磁石 １４ 引出し加速電極 １５ ビーム分析磁石 １６ ビーム走査磁石 １７ ゲートバルブ １８ バイアス電極 １９ ファラデー電極 ２０ 電極駆動手段 ２１ 連結部材 ２２ ベアリング ２３ 試料台 ２４ 不純物

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物に処理を行う真空処理室の洗浄
   方法であって、 前記真空処理室において前記被処理物の処理を行った
   後、大気開放せずに前記真空処理室に洗浄ガスを供給
   し、 前記真空処理室に形成された異物と前記洗浄ガスとを反
   応させ、 前記洗浄ガスを排気することによって、前記異物を除去
   することを特徴とする真空処理室の洗浄方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の真空処理室の洗浄方法で
   あって、 前記真空処理室に前記洗浄ガスを供給した後、 前記真空処理室にプラズマを形成し、 前記真空処理室に形成された異物と前記洗浄ガスとを反
   応させ、 前記プラズマによって、前記洗浄ガスの反応を促進し、 前記洗浄ガスを排気することによって、前記異物を除去
   することを特徴とする真空処理室の洗浄方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の真空処理室の洗浄方法で
   あって、 前記真空処理室にプラズマ制御磁石を取り付け、 前記プラズマ制御磁石が形成する磁場によって、前記プ
   ラズマの形成箇所または形成密度を制御することを特徴
   とする真空処理室の洗浄方法。
4. 【請求項４】 外気と密閉され、かつ被処理物に処理を
   行う真空処理室と、 前記真空処理室に処理ガスを供給する処理ガス供給手段
   と、 前記真空処理室に形成された異物と反応する洗浄ガスを
   前記真空処理室に供給する洗浄ガス供給手段と、 前記処理ガス、前記洗浄ガスまたは真空を排気する排気
   手段とを有し、 前記被処理物の処理を行い、前記処理ガスを排気した
   後、大気開放せずに前記真空処理室に前記洗浄ガスが供
   給されることを特徴とする真空処理室の洗浄機構。
5. 【請求項５】 請求項４記載の真空処理室の洗浄機構で
   あって、 前記真空処理室と絶縁された洗浄電極と、 前記洗浄電極と接続された高周波電源とを有し、 前記高周波電源によって前記洗浄電極に高周波を印加す
   ることにより、前記真空処理室にプラズマが形成される
   ことを特徴とする真空処理室の洗浄機構。
6. 【請求項６】 請求項５記載の真空処理室の洗浄機構で
   あって、 前記プラズマの形成箇所または形成密度を制御するプラ
   ズマ制御磁石が前記真空処理室に取り付けられているこ
   とを特徴とする真空処理室の洗浄機構。
7. 【請求項７】 請求項４，５または６記載の真空処理室
   の洗浄機構を用いる半導体製造方法であって、 前記真空処理室に設置された試料台に酸化膜が形成され
   た被処理物を載置し、 前記真空処理室のイオン源に処理ガスを供給し、 前記イオン源に電圧を印加することにより、前記処理ガ
   スをイオン化した後、イオンビームとして取り出し、 前記イオンビームを前記被処理物に照射することによ
   り、前記被処理物の処理を行い、 前記処理ガスを排気した後、大気開放せずに前記真空処
   理室に洗浄ガスを供給し、 前記真空処理室に形成された異物と前記洗浄ガスとを反
   応させ、前記洗浄ガスを排気することによって、前記異
   物を除去することを特徴とする半導体製造方法。
8. 【請求項８】 請求項４，５または６記載の真空処理室
   の洗浄機構を用いた半導体製造装置であって、前記被処
   理物の処理を行い、前記処理ガスを排気した後、大気開
   放せずに前記真空処理室の洗浄が行われることを特徴と
   する半導体製造装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の半導体製造装置であっ
   て、 前記半導体製造装置がイオン源によって生成されたイオ
   ンビームを被処理物に照射するイオン打込み装置であ
   り、前記イオンビームの２次電子漏れを防止するバイア
   ス電極と前記イオンビームの電流量を検出するファラデ
   ー電極とが前記真空処理室に設置され、かつ前記バイア
   ス電極と前記ファラデー電極との配置距離を調節する電
   極駆動手段が設けられていることを特徴とする半導体製
   造装置。