JPH0421982B2 - - Google Patents
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- JPH0421982B2 JPH0421982B2 JP59183886A JP18388684A JPH0421982B2 JP H0421982 B2 JPH0421982 B2 JP H0421982B2 JP 59183886 A JP59183886 A JP 59183886A JP 18388684 A JP18388684 A JP 18388684A JP H0421982 B2 JPH0421982 B2 JP H0421982B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/20—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation
- C30B31/22—Doping by irradiation with electromagnetic waves or by particle radiation by ion-implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体ウエーハの真空処理に関し、
特に、汚染物をイオン注入装置から除去するため
の新規な方法に関する。
特に、汚染物をイオン注入装置から除去するため
の新規な方法に関する。
イオン注入が、不純物を半導体ウエーハ中に導
入するための標準的技術になつている。イオンの
ビームが、イオン源内で発生して、加速度の変化
とともにターゲツトウエーハに向けられる。不純
物が、半導体物質の結晶格子中に不純物を埋め込
む手段として活性イオンの運動量を用いることに
よつて、半導体ウエーハの大部分の中に沈積
（deposit）される。代表的に、イオンビームは、
半導体ウエーハよりも小さい寸法を有し、そのた
め半導体ウエーハに対するイオンビームの運動を
必要とし、ウエーハ面の一様な適用範囲を得る。
相対的運動は、ウエーハの機械的運動によつて又
はイオンビームの偏向によつて或いはその両方に
よつて、達成可能である。更に、ウエーハは、１
度に１個（一連の処理）或いはバツチモード
（batch mode）でイオンビームに提供され得る。
あるバツチ装置で、25個までのウエーハが、イオ
ンビームに対して回転させられるデイスク上に取
り付けられる。少なくとも幾らかのオーバースキ
ヤン（overscan）が、一連の処理装置で必要と
されて、注入量の一様性を保証する。バツチ装置
で、イオンビームは、ターゲツトウエーハを含む
回転デイスクの環状部分に亘つて走査される。従
つて、不純物イオンは、ウエーハ上だけでなくウ
エーハ保持機構の上及びウエーハに隣接するイオ
ン注入チエンバの壁上にも沈積され又は注入され
る。時間につれて、これらの不純物沈積物は、実
質的に蓄積し得る。引続くイオン注入で、沈積物
は、イオンビームによつてスパツタ（sputter）
されてイオンビームにより生じた上昇温度のため
に気化される。スパツタされて気化した沈積物の
一部が、半導体ウエーハの表面へ運ばれてその表
面上に汚染物として現れる。
入するための標準的技術になつている。イオンの
ビームが、イオン源内で発生して、加速度の変化
とともにターゲツトウエーハに向けられる。不純
物が、半導体物質の結晶格子中に不純物を埋め込
む手段として活性イオンの運動量を用いることに
よつて、半導体ウエーハの大部分の中に沈積
（deposit）される。代表的に、イオンビームは、
半導体ウエーハよりも小さい寸法を有し、そのた
め半導体ウエーハに対するイオンビームの運動を
必要とし、ウエーハ面の一様な適用範囲を得る。
相対的運動は、ウエーハの機械的運動によつて又
はイオンビームの偏向によつて或いはその両方に
よつて、達成可能である。更に、ウエーハは、１
度に１個（一連の処理）或いはバツチモード
（batch mode）でイオンビームに提供され得る。
あるバツチ装置で、25個までのウエーハが、イオ
ンビームに対して回転させられるデイスク上に取
り付けられる。少なくとも幾らかのオーバースキ
ヤン（overscan）が、一連の処理装置で必要と
されて、注入量の一様性を保証する。バツチ装置
で、イオンビームは、ターゲツトウエーハを含む
回転デイスクの環状部分に亘つて走査される。従
つて、不純物イオンは、ウエーハ上だけでなくウ
エーハ保持機構の上及びウエーハに隣接するイオ
ン注入チエンバの壁上にも沈積され又は注入され
る。時間につれて、これらの不純物沈積物は、実
質的に蓄積し得る。引続くイオン注入で、沈積物
は、イオンビームによつてスパツタ（sputter）
されてイオンビームにより生じた上昇温度のため
に気化される。スパツタされて気化した沈積物の
一部が、半導体ウエーハの表面へ運ばれてその表
面上に汚染物として現れる。
LSI及びVLSI回路の製造で、回路を構成する
個々のデバイスは、非常に小さくて慎重に制御さ
れた処理を必要とする。注入された不純物の注入
量は、適切な動作パラメータを保証すべくしつか
り制御されねばならない。更に、そのような小さ
いデバイス上の少量の汚染物さえもが、回路の劣
化又は破壊を引き起こし得る。従つて、前述した
イオン注入チエンバの壁及び他の成分上の沈積物
の問題は、重大となつている。その問題は、種々
のイオンが注入装置内で異なる回数で駆動される
という事実によつて作られる。従つて、沈積物
は、幾つかの異なる種を含むことができ、一般
に、注入されるべき種と同じではない。
個々のデバイスは、非常に小さくて慎重に制御さ
れた処理を必要とする。注入された不純物の注入
量は、適切な動作パラメータを保証すべくしつか
り制御されねばならない。更に、そのような小さ
いデバイス上の少量の汚染物さえもが、回路の劣
化又は破壊を引き起こし得る。従つて、前述した
イオン注入チエンバの壁及び他の成分上の沈積物
の問題は、重大となつている。その問題は、種々
のイオンが注入装置内で異なる回数で駆動される
という事実によつて作られる。従つて、沈積物
は、幾つかの異なる種を含むことができ、一般
に、注入されるべき種と同じではない。
多数の技術が、イオン注入装置内の汚染の問題
を軽減すべく進展している。使用者の中には、イ
オン注入装置を１つのイオン種のみの駆動に制限
する者がいる。しかしながら、この技術は、幾つ
かの高価なイオン注入装置を幾つかの種を駆動す
るために必要とし、生産適応性を制限する。取り
外し可能な真空チエンバライナーもまた、利用さ
れている。しかしながら、ライナーは高価であつ
て、取替えは時間を消費する工程である。更に他
の技術が、沈積物を除去するためにチエンバの物
理的洗浄を含んでいる。機械的洗浄及び溶剤クリ
ーニングが、用いられている。沈積物は有毒であ
ると思われるので、いずれの方法も、時間を浪費
し、安全性の問題を示す。イオンビームスパツタ
リングが、沈積物を除去するのに用いられてい
る。沈積物は除去されるよりむしろ真空チエンバ
のまわりに広がるので、この技術は、効果的では
ない。
を軽減すべく進展している。使用者の中には、イ
オン注入装置を１つのイオン種のみの駆動に制限
する者がいる。しかしながら、この技術は、幾つ
かの高価なイオン注入装置を幾つかの種を駆動す
るために必要とし、生産適応性を制限する。取り
外し可能な真空チエンバライナーもまた、利用さ
れている。しかしながら、ライナーは高価であつ
て、取替えは時間を消費する工程である。更に他
の技術が、沈積物を除去するためにチエンバの物
理的洗浄を含んでいる。機械的洗浄及び溶剤クリ
ーニングが、用いられている。沈積物は有毒であ
ると思われるので、いずれの方法も、時間を浪費
し、安全性の問題を示す。イオンビームスパツタ
リングが、沈積物を除去するのに用いられてい
る。沈積物は除去されるよりむしろ真空チエンバ
のまわりに広がるので、この技術は、効果的では
ない。
本発明の全体的目的は、真空処理チエンバ内の
汚染を減少させるための新規な方法を提供するこ
とである。
汚染を減少させるための新規な方法を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、処理チエンバの部品の取
外し又は分解を必要としない、真空処理チエンバ
から汚染物を除去するための方法を提供すること
である。
外し又は分解を必要としない、真空処理チエンバ
から汚染物を除去するための方法を提供すること
である。
本発明の他の目的は、短時間で真空処理チエン
バから汚染物を除去するための方法を提供するこ
とである。
バから汚染物を除去するための方法を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、操作人員の安全性が危険
にさらされない、真空処理チエンバから汚染物を
除去するための方法を提供することである。
にさらされない、真空処理チエンバから汚染物を
除去するための方法を提供することである。
本発明に従つて、これらの及び他の目的及び利
点が、真空処理チエンバから汚染物を除去するた
めの方法で達成される。その方法は、リン汚染物
と反応してその汚染物よりも揮発性のある化合物
を形成すべく水蒸気を真空処理チエンバ内に導入
し、その揮発性の化合物を真空処理チエンバから
除去する工程から成る。本発明を適用する真空処
理チエンバの一例としては、イオン注入チエンバ
がある。そのガスは、リンと反応してホスフイン
ガス又は他の高い蒸気圧のリン含有物質を形成す
る。除去技術は、真空ポンプを用いる排気であ
る。
点が、真空処理チエンバから汚染物を除去するた
めの方法で達成される。その方法は、リン汚染物
と反応してその汚染物よりも揮発性のある化合物
を形成すべく水蒸気を真空処理チエンバ内に導入
し、その揮発性の化合物を真空処理チエンバから
除去する工程から成る。本発明を適用する真空処
理チエンバの一例としては、イオン注入チエンバ
がある。そのガスは、リンと反応してホスフイン
ガス又は他の高い蒸気圧のリン含有物質を形成す
る。除去技術は、真空ポンプを用いる排気であ
る。
本発明を実施するための、汚染物を真空処理チ
エンバから除去するための装置は、リン汚染物と
反応してより揮発性のある化合物を形成するよう
に水蒸気を真空チエンバ内に導入するための手段
及びその揮発性化合物を真空チエンバから除去す
るための手段を含む。
エンバから除去するための装置は、リン汚染物と
反応してより揮発性のある化合物を形成するよう
に水蒸気を真空チエンバ内に導入するための手段
及びその揮発性化合物を真空チエンバから除去す
るための手段を含む。
本発明の方法の実施に利用されるイオン注入装
置が、第１図で概略的に図示されている。その装
置は、イオン源１０、イオン源１０へ所望のドー
パント種のガスを供給するイオン源電力及びガス
供給装置１２、高圧電源１４並びに運動量分析器
１６を含む。イオンビーム２０が、イオン源１０
内で発生させられて所望のポテンシヤルまで加速
させられる。イオンビーム２０は、磁石組立体２
４を通過する。磁石組立体２４は、走査磁石２６
及び角度補正磁石２８，３０を含む。走査磁石２
６は既定の角度偏位だけビーム２０を走査し、角
度補正磁石２８，３０は走査されたビーム２０を
最初のビームの方向に平行な方向へ偏向させる。
磁石組立体２４の効果は、角度の変化なしにイオ
ンビーム２０の移行又は走査を生じることであ
る。磁石組立体２４は、電源３２，３４によつて
付勢されて走査イオンビーム３６又は走査イオン
ビーム３８を形成する。ニユートラルトラツプ４
０が、イオンビーム２０の中性部分を集める。二
端装置（dual end station）が、回転デイスク組
立体４２，４４及び制御パネル４６を含む。半導
体ウエーハ４８が、手動で又は自動ウエーハ積載
装置によつて回転デイスク５０上に取り付けられ
る。第１図で、デイスク組立体４２は閉じた位置
又は注入位置で示され、一方デイスク組立体４４
は開いた位置又はウエーハ交換位置で示される。
ウエーハが取り付けられるデイスク組立体４２，
４４の環状領域は、それぞれイオンビーム３６，
３８によつて走査される。しかしながら、デイス
ク組立体４２，４４の１つだけが、１度に走査さ
れる。代表的に、回転デイスク組立体４２，４４
の１つがイオンビームによつて走査される一方、
ウエーハは他のデイスク組立体で取り換えられ
る。イオン源１０とウエーハ４８との間のビーム
ライン全体は、高真空で維持される。第１図で示
し前述した装置の例が、マサチユーセツツ州グロ
スターのバリアン／エクストリオンデビジヨンに
よつて製造販売されるモデル８０−１０イオン注
入装置である。
置が、第１図で概略的に図示されている。その装
置は、イオン源１０、イオン源１０へ所望のドー
パント種のガスを供給するイオン源電力及びガス
供給装置１２、高圧電源１４並びに運動量分析器
１６を含む。イオンビーム２０が、イオン源１０
内で発生させられて所望のポテンシヤルまで加速
させられる。イオンビーム２０は、磁石組立体２
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及び角度補正磁石２８，３０を含む。走査磁石２
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度補正磁石２８，３０は走査されたビーム２０を
最初のビームの方向に平行な方向へ偏向させる。
磁石組立体２４の効果は、角度の変化なしにイオ
ンビーム２０の移行又は走査を生じることであ
る。磁石組立体２４は、電源３２，３４によつて
付勢されて走査イオンビーム３６又は走査イオン
ビーム３８を形成する。ニユートラルトラツプ４
０が、イオンビーム２０の中性部分を集める。二
端装置（dual end station）が、回転デイスク組
立体４２，４４及び制御パネル４６を含む。半導
体ウエーハ４８が、手動で又は自動ウエーハ積載
装置によつて回転デイスク５０上に取り付けられ
る。第１図で、デイスク組立体４２は閉じた位置
又は注入位置で示され、一方デイスク組立体４４
は開いた位置又はウエーハ交換位置で示される。
ウエーハが取り付けられるデイスク組立体４２，
４４の環状領域は、それぞれイオンビーム３６，
３８によつて走査される。しかしながら、デイス
ク組立体４２，４４の１つだけが、１度に走査さ
れる。代表的に、回転デイスク組立体４２，４４
の１つがイオンビームによつて走査される一方、
ウエーハは他のデイスク組立体で取り換えられ
る。イオン源１０とウエーハ４８との間のビーム
ライン全体は、高真空で維持される。第１図で示
し前述した装置の例が、マサチユーセツツ州グロ
スターのバリアン／エクストリオンデビジヨンに
よつて製造販売されるモデル８０−１０イオン注
入装置である。
第２図を参照すれば、二端装置の１つ及び第１
図の装置のビームラインの隣接部の簡略図が示さ
れる。回転デイスク組立体４２は、ウエーハ６２
を上に取り付けた回転デイスク６０を含む。回転
デイスク６０は、モータ６４によつて駆動され
る。ハウジング７０が、注入チエンバ７２及びフ
アラデーチエンバ７３を画成する。フアラデーチ
エンバ７３は、ゲートバルブ７６によつてビーム
ライン７４から隔てられ得る。フアラデーユニツ
ト７８が、イオンビーム３６の経路内に位置づけ
られてターゲツトへ射出されたイオン注入量を測
定する。真空ポンプ８０が、遮断パルプ８２を通
じてフアラデーチエンバ７３へ連結される。真空
ポンプ８４が、遮断バルブ８６を通じてビームラ
イン７４へ連結される。ゲートバルブ７６は、デ
イスク組立体４２がウエーハを交換するために開
いているとき、二端装置をビームライン７４から
遮断する性能を備えている。ウエーハの交換後、
デイスク組立体４２は注入チエンバ７２を気密
し、注入チエンバ７２及びフアラデーチエンバ７
３は機械ポンプ粗引きサイクルの後ポンプ８０に
よつて真空排気される。次に、ゲートバルブ７６
は開かれ、イオンビーム３６は回転デイスク６０
の上に取り付けられたウエーハ６２に注入する。
図の装置のビームラインの隣接部の簡略図が示さ
れる。回転デイスク組立体４２は、ウエーハ６２
を上に取り付けた回転デイスク６０を含む。回転
デイスク６０は、モータ６４によつて駆動され
る。ハウジング７０が、注入チエンバ７２及びフ
アラデーチエンバ７３を画成する。フアラデーチ
エンバ７３は、ゲートバルブ７６によつてビーム
ライン７４から隔てられ得る。フアラデーユニツ
ト７８が、イオンビーム３６の経路内に位置づけ
られてターゲツトへ射出されたイオン注入量を測
定する。真空ポンプ８０が、遮断パルプ８２を通
じてフアラデーチエンバ７３へ連結される。真空
ポンプ８４が、遮断バルブ８６を通じてビームラ
イン７４へ連結される。ゲートバルブ７６は、デ
イスク組立体４２がウエーハを交換するために開
いているとき、二端装置をビームライン７４から
遮断する性能を備えている。ウエーハの交換後、
デイスク組立体４２は注入チエンバ７２を気密
し、注入チエンバ７２及びフアラデーチエンバ７
３は機械ポンプ粗引きサイクルの後ポンプ８０に
よつて真空排気される。次に、ゲートバルブ７６
は開かれ、イオンビーム３６は回転デイスク６０
の上に取り付けられたウエーハ６２に注入する。
イオンビーム３６は、ウエーハ６２の走査中、
回転デイスク６０の環状領域及びフアラデーユニ
ツト７８の一部の上に衝突する。次に、これらの
面上の沈積物は、ハウジング７０の壁及び装置の
他の種々の要素の上にスパツタされて再び沈積さ
せられ得る。結果として、イオンビーム物質の沈
積物は、これらの要素の上に蓄積する。引続くイ
オン注入で、沈積物は、イオンビームによつてス
パツタされ、イオンビームにより発生した上昇温
度のために気化する。スパツタされ気化した沈積
物の一部は、ウエーハの表面へ運ばれる。沈積物
が注入されるべきイオンと異なる種であるとき、
ウエーハの汚染が生じる。沈積物が同じ種である
としても、その沈積物は、総注入量及び接合部の
深度に悪影響を及ぼすであろう。フアラデーユニ
ツト７８は装置の主要構造から熱を絶縁しており
比較的高温に達するので、フアラデーユニツト７
８は、特定の汚染源である。従つて、沈積物は、
フアラデーユニツト７８の表面からより容易に気
化される。
回転デイスク６０の環状領域及びフアラデーユニ
ツト７８の一部の上に衝突する。次に、これらの
面上の沈積物は、ハウジング７０の壁及び装置の
他の種々の要素の上にスパツタされて再び沈積さ
せられ得る。結果として、イオンビーム物質の沈
積物は、これらの要素の上に蓄積する。引続くイ
オン注入で、沈積物は、イオンビームによつてス
パツタされ、イオンビームにより発生した上昇温
度のために気化する。スパツタされ気化した沈積
物の一部は、ウエーハの表面へ運ばれる。沈積物
が注入されるべきイオンと異なる種であるとき、
ウエーハの汚染が生じる。沈積物が同じ種である
としても、その沈積物は、総注入量及び接合部の
深度に悪影響を及ぼすであろう。フアラデーユニ
ツト７８は装置の主要構造から熱を絶縁しており
比較的高温に達するので、フアラデーユニツト７
８は、特定の汚染源である。従つて、沈積物は、
フアラデーユニツト７８の表面からより容易に気
化される。
本発明に従つて、ガス源９０又はガスを形成す
べく揮発可能な他の物質が、遮断バルブ９２を通
してビームライン７４に連結される。沈積物を除
去するために、ガスが沈積物と反応して揮発性化
合物を形成すべく選択され、そのガスは、ガス源
９０からビームライン７４内に導入される。ガス
がビームライン７４、フアラデーチエンバ７３及
び注入チエンバ７２全体に亘つて拡散して沈積物
と反応するのに十分な時間の後、揮発性反応化合
物は、真空ポンプ８０，８４によつて除去され
る。変形的には、揮発性反応化合物は、不活性雰
囲気とフラツシング（flushing）することによつ
て除去され得る。フラツシングするために用いら
れる反応性ガス又は不活性ガスは、揮発性化合物
の除去の速度を増加するために加熱され得る。沈
積物とガスの反応によつて形成される一又は複数
の化合物は、沈積物よりも揮発性であり、好適に
は実質的に沈積物よりも揮発性であるべきであ
る。ガスをビームライン７４内に導入する処理は
ガスが沈積物と反応するのを可能にし、次にビー
ムライン７４、フアラデーチエンバ７３及び注入
チエンバ７２の真空排気又はフラツシングは、沈
積物が除去されるのを確実にするために数回繰り
返され得る。本発明に関連した例として、ガス
は、沈積物と反応して非常に高い融点を有する物
質、すなわち、低い揮発性の非常に安定な物質を
形成すべく選択される。事実上、沈積物は、汚染
を防止するために安定化される。
べく揮発可能な他の物質が、遮断バルブ９２を通
してビームライン７４に連結される。沈積物を除
去するために、ガスが沈積物と反応して揮発性化
合物を形成すべく選択され、そのガスは、ガス源
９０からビームライン７４内に導入される。ガス
がビームライン７４、フアラデーチエンバ７３及
び注入チエンバ７２全体に亘つて拡散して沈積物
と反応するのに十分な時間の後、揮発性反応化合
物は、真空ポンプ８０，８４によつて除去され
る。変形的には、揮発性反応化合物は、不活性雰
囲気とフラツシング（flushing）することによつ
て除去され得る。フラツシングするために用いら
れる反応性ガス又は不活性ガスは、揮発性化合物
の除去の速度を増加するために加熱され得る。沈
積物とガスの反応によつて形成される一又は複数
の化合物は、沈積物よりも揮発性であり、好適に
は実質的に沈積物よりも揮発性であるべきであ
る。ガスをビームライン７４内に導入する処理は
ガスが沈積物と反応するのを可能にし、次にビー
ムライン７４、フアラデーチエンバ７３及び注入
チエンバ７２の真空排気又はフラツシングは、沈
積物が除去されるのを確実にするために数回繰り
返され得る。本発明に関連した例として、ガス
は、沈積物と反応して非常に高い融点を有する物
質、すなわち、低い揮発性の非常に安定な物質を
形成すべく選択される。事実上、沈積物は、汚染
を防止するために安定化される。
本発明に従う処理の一例で、不純物沈積物は、
リンイオンを用いるウエーハのイオン注入中に沈
積されているリンである。装置が他のイオン種、
例えばヒ素をウエーハに注入するように変更させ
られるとき、リン沈積物は、ヒ素を注入されるべ
きウエーハ６２を汚染すると思われる。本発明に
従う洗浄処理がヒ素を用いるウエーハ６２の注入
より前に行なわれるとき、汚染の問題は、顕著に
減少されることが、わかつている。リン沈積物の
場合に、水蒸気が、ガス源９０からビームライン
７４内に導入される。ビームライン７４、フアラ
デーチエンバ７３及び注入チエンバ７２は、
50Tprrと500Tprrとの間の範囲の圧力、好適には
150Tprrと200Tprrとの間の範囲の圧力で維持され
る。脱イオン水が、ニードルバルブであり得るバ
ルブ９２を通して導入される。水蒸気は、ビーム
ライン７４、フアラデーチエンバ７３及び注入チ
エンバ７２内に150乃至200Tprrの間の範囲の圧力
のほぼ10分間残留可能である。水蒸気は、以下の
式に従つてリンと反応してホスフインガスを形成
する。
リンイオンを用いるウエーハのイオン注入中に沈
積されているリンである。装置が他のイオン種、
例えばヒ素をウエーハに注入するように変更させ
られるとき、リン沈積物は、ヒ素を注入されるべ
きウエーハ６２を汚染すると思われる。本発明に
従う洗浄処理がヒ素を用いるウエーハ６２の注入
より前に行なわれるとき、汚染の問題は、顕著に
減少されることが、わかつている。リン沈積物の
場合に、水蒸気が、ガス源９０からビームライン
７４内に導入される。ビームライン７４、フアラ
デーチエンバ７３及び注入チエンバ７２は、
50Tprrと500Tprrとの間の範囲の圧力、好適には
150Tprrと200Tprrとの間の範囲の圧力で維持され
る。脱イオン水が、ニードルバルブであり得るバ
ルブ９２を通して導入される。水蒸気は、ビーム
ライン７４、フアラデーチエンバ７３及び注入チ
エンバ７２内に150乃至200Tprrの間の範囲の圧力
のほぼ10分間残留可能である。水蒸気は、以下の
式に従つてリンと反応してホスフインガスを形成
する。
1/4P4＋3H2O＋3e -＝PH3＋3OH-
他の高い蒸気圧のリン含有物質もまた形成可能
であり、他の反応式が可能である。次に、真空ポ
ンプ８０，８４は、ホスフインガスを除去するた
めに100Tprr以下の圧力までビームライン７４、
フアラデーチエンバ７３及び注入チエンバ７２を
排気可能である。前述の処理は、数回繰り返され
てリン沈積物が除去されるのを確実にすることが
可能である。処理の最終任意工程として、ダミー
ウエーハが回転デイスク６０の上に配置可能であ
つて、アルゴンのイオンビーム３６がデイスク６
０へ適用されてその表面を清掃しガス放出
（outgas）することができる。
であり、他の反応式が可能である。次に、真空ポ
ンプ８０，８４は、ホスフインガスを除去するた
めに100Tprr以下の圧力までビームライン７４、
フアラデーチエンバ７３及び注入チエンバ７２を
排気可能である。前述の処理は、数回繰り返され
てリン沈積物が除去されるのを確実にすることが
可能である。処理の最終任意工程として、ダミー
ウエーハが回転デイスク６０の上に配置可能であ
つて、アルゴンのイオンビーム３６がデイスク６
０へ適用されてその表面を清掃しガス放出
（outgas）することができる。
不純物沈積物を真空チエンバから除去するため
の処理のパラメータは、真空チエンバの大きさ、
沈積物の強度（severity）及び要求される清潔度
のような多数の因子に依存することが、理解され
るであろう。浄化ガスの圧力は、凝縮を回避する
のに十分な程低く保たれなければならないが、所
望の反応が合理的速度で起こるのに十分な程高く
なければならない。必要ならば、上昇温度は、反
応速度を増大させるために用いられ得る。浄化ガ
スが真空チエンバ内で凝縮するならば、ガスの除
去は、より困難になる。時間は、反応速度及び沈
積物の量に依存する。種々のガスが、種々の型の
沈積物と反応させるのに利用できる。基準は、ガ
スが沈積物と反応して沈着物よりも揮発性のある
化合物を形成し、従つて、真空装置によつて除去
可能であるということである。好適には、反応化
合物は、沈積物より顕著に揮発性であるべきであ
る。前述した本発明に関連した例ではガスは、沈
積物と反応して非常に高い融点を有する物質を形
成するように選択可能である。
の処理のパラメータは、真空チエンバの大きさ、
沈積物の強度（severity）及び要求される清潔度
のような多数の因子に依存することが、理解され
るであろう。浄化ガスの圧力は、凝縮を回避する
のに十分な程低く保たれなければならないが、所
望の反応が合理的速度で起こるのに十分な程高く
なければならない。必要ならば、上昇温度は、反
応速度を増大させるために用いられ得る。浄化ガ
スが真空チエンバ内で凝縮するならば、ガスの除
去は、より困難になる。時間は、反応速度及び沈
積物の量に依存する。種々のガスが、種々の型の
沈積物と反応させるのに利用できる。基準は、ガ
スが沈積物と反応して沈着物よりも揮発性のある
化合物を形成し、従つて、真空装置によつて除去
可能であるということである。好適には、反応化
合物は、沈積物より顕著に揮発性であるべきであ
る。前述した本発明に関連した例ではガスは、沈
積物と反応して非常に高い融点を有する物質を形
成するように選択可能である。
現在考えられる本発明の好適実施例を示し且つ
説明しているが、特許請求の範囲によつて限定さ
れる本発明の範囲を外れることなく、種々の変形
及び修正がなされ得ることは、当業者にとつて明
白であろう。
説明しているが、特許請求の範囲によつて限定さ
れる本発明の範囲を外れることなく、種々の変形
及び修正がなされ得ることは、当業者にとつて明
白であろう。
第１図は、本発明の方法の実施に利用可能であ
るバツチイオン注入装置の概略図である。第２図
は、本発明の方法を実施する第１図のイオン注入
装置の一部の簡略化した断面図である。 〔主要符号の説明〕、１０……イオン源、１２
……イオン源電力及びガス供給装置、１４……高
圧電源、１６……運動量分析器、２０……イオン
ビーム、２４……磁石組立体、２６……走査磁
石、２８，３０……角度補正磁石、３２，３４…
…電源、３６，３８……走査イオンビーム、４０
……ニユートラルトラツプ、４２，４４……デイ
スク組立体、４６……制御パネル、４８，６２…
…半導体ウエーハ、５０，６０……回転デイス
ク、６４……モータ、７０……ハウジング、７２
……注入チエンバ、７３……フアラデーチエン
バ、７４……ビームライン、７６……ゲートバル
ブ、７８……フアラデーユニツト、８０，８４…
…真空ポンプ、８２，９２……遮断バルブ、９０
……ガス源。
るバツチイオン注入装置の概略図である。第２図
は、本発明の方法を実施する第１図のイオン注入
装置の一部の簡略化した断面図である。 〔主要符号の説明〕、１０……イオン源、１２
……イオン源電力及びガス供給装置、１４……高
圧電源、１６……運動量分析器、２０……イオン
ビーム、２４……磁石組立体、２６……走査磁
石、２８，３０……角度補正磁石、３２，３４…
…電源、３６，３８……走査イオンビーム、４０
……ニユートラルトラツプ、４２，４４……デイ
スク組立体、４６……制御パネル、４８，６２…
…半導体ウエーハ、５０，６０……回転デイス
ク、６４……モータ、７０……ハウジング、７２
……注入チエンバ、７３……フアラデーチエン
バ、７４……ビームライン、７６……ゲートバル
ブ、７８……フアラデーユニツト、８０，８４…
…真空ポンプ、８２，９２……遮断バルブ、９０
……ガス源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空チエンバからリン汚染物を除去するため
の方法であつて、 前記リン汚染物と反応させ、前記リン汚染物よ
りも揮発性のある化合物を生成するために、前記
真空チエンバ内に水蒸気を導入する工程と、 前記真空チエンバから前記揮発性化合物を除去
する工程と、 から成る方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された方法であ
つて、 前記揮発性化合物を除去する工程が前記チエン
バを真空排気する工程を含む、ところの方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載された方法であ
つて、 前記水蒸気は、150から200Torrの圧力で前記
真空チエンバ内に導入される、ところの方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載された方法であ
つて、 前記水蒸気は、50から500Torrの圧力で前記真
空チエンバ内に導入される、ところの方法。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載された方法であ
つて、 前記真空チエンバが、半導体ウエーハの中に不
純物ドーパントをイオン注入するためのイオン注
入チエンバである、ところの方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US534950 | 1983-09-22 | ||
| US06/534,950 US4512812A (en) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | Method for reducing phosphorous contamination in a vacuum processing chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077340A JPS6077340A (ja) | 1985-05-01 |
| JPH0421982B2 true JPH0421982B2 (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=24132189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183886A Granted JPS6077340A (ja) | 1983-09-22 | 1984-09-04 | 真空処理チェンバ内の汚染を減少させるための方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4512812A (ja) |
| JP (1) | JPS6077340A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2664025B2 (ja) * | 1987-06-10 | 1997-10-15 | 日本電信電話株式会社 | 電子ビーム装置のクリーニング方法 |
| US5115576A (en) * | 1989-10-27 | 1992-05-26 | Semifab Incorporated | Vapor device and method for drying articles such as semiconductor wafers with substances such as isopropyl alcohol |
| US4977688A (en) * | 1989-10-27 | 1990-12-18 | Semifab Incorporated | Vapor device and method for drying articles such as semiconductor wafers with substances such as isopropyl alcohol |
| DE69420474T2 (de) * | 1993-06-30 | 2000-05-18 | Applied Materials Inc | Verfahren zum Spülen und Auspumpen einer Vakuumkammer bis Ultra-Hoch-Vakuum |
| GB2325561B (en) * | 1997-05-20 | 2001-10-17 | Applied Materials Inc | Apparatus for and methods of implanting desired chemical species in semiconductor substrates |
| JP4088362B2 (ja) * | 1997-12-16 | 2008-05-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン注入装置のクリーニング方法 |
| DE10008829B4 (de) * | 2000-02-25 | 2005-06-23 | Steag Rtp Systems Gmbh | Verfahren zum Entfernen von adsorbierten Molekülen aus einer Kammer |
| US6408860B1 (en) * | 2000-09-21 | 2002-06-25 | Trw Inc. | Method for cleaning phosphorus from an MBE chamber |
| US6559462B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-05-06 | International Business Machines Corporation | Method to reduce downtime while implanting GeF4 |
| US20080223409A1 (en) * | 2003-12-12 | 2008-09-18 | Horsky Thomas N | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
| US20080073559A1 (en) * | 2003-12-12 | 2008-03-27 | Horsky Thomas N | Controlling the flow of vapors sublimated from solids |
| US7820981B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-10-26 | Semequip, Inc. | Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation |
| US20050260354A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | In-situ process chamber preparation methods for plasma ion implantation systems |
| WO2009039382A1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Semequip. Inc. | Method for extending equipment uptime in ion implantation |
| CN102047376A (zh) * | 2008-05-30 | 2011-05-04 | 艾克塞利斯科技公司 | 注入硼烷时在半导体基片上的粒子控制 |
| CN102044425B (zh) * | 2009-10-23 | 2012-09-26 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 多晶硅栅的沉积方法 |
| JP6296529B2 (ja) * | 2013-01-22 | 2018-03-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | イオン注入装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615956A (en) * | 1969-03-27 | 1971-10-26 | Signetics Corp | Gas plasma vapor etching process |
| US4138306A (en) * | 1976-08-31 | 1979-02-06 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Apparatus for the treatment of semiconductors |
| NL7906996A (nl) * | 1979-09-20 | 1981-03-24 | Philips Nv | Werkwijze voor het reinigen van een reaktor. |
-
1983
- 1983-09-22 US US06/534,950 patent/US4512812A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-09-04 JP JP59183886A patent/JPS6077340A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077340A (ja) | 1985-05-01 |
| US4512812A (en) | 1985-04-23 |
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