JPH08162403A

JPH08162403A - 有機物マスクのアッシング方法

Info

Publication number: JPH08162403A
Application number: JP6330180A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Takemura; 保彦竹村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】イオンを加速してドーピングをおこなう方法
に関し、フォトレジストをマスクとして選択的に硼素の
ドーピングをおこなった後のフォトレジストのマスクを
除去する方法を提供する。【構成】フォトレジストをマスクとして、イオンドー
ピング法、イオン注入法等の加速したイオンを用いたド
ーピングをおこなった後、フォトレジストをＣｌＦ₃等
のフッ化ハロゲン雰囲気に放置することにより、フォト
レジストをフッ化せしめてアッシングし、同時に、ドー
ピングでフォトレジスト中に導入された硼素をもフッ化
硼素（ＢＦ₃等）として、ガス化・除去せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等を作
製する際のドーピング工程において、マスクとして使用
されたフォトレジスト等の有機物マスクをアッシングす
ることにより、除去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（Ｂ
₂Ｈ₆）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】いずれの方法を採用しても、加速電圧に応
じて、不純物の注入される深さが決定される。その場
合、イオン種が選択されているイオン注入法においては
深さがかなり厳密に設定できるのに対し、イオンドーピ
ング法では、イオン種の質量／電荷比が様々であるの
で、ドーピング深さはかなりの広がりを有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路を作製
する上では、全面的にＮ型やＰ型の不純物イオンを注入
するばかりでなく、選択的に特定の領域に不純物を注入
する必要がある。そのような場合には、通常、フォトレ
ジスト等の有機材料を用いてマスクを形成し、加速され
たイオンがその下の半導体中に注入されないようにして
いた。次の工程に移る際には当然のことながら、この有
機物マスクを除去することが必要であった。通常は、こ
の工程は酸素プラズマによって、酸化すること（この方
法を酸素アッシング、もしくは酸素灰化という）によっ
てなされていた。

【０００６】しかしながら、不純物の種類によっては、
酸素アッシングが適さない場合もあった。すなわち、ド
ーピングの際に有機物マスクに注入された不純物が酸素
アッシングによって除去できず、残査として残存するこ
とがしばしば観察された。シリコン半導体のドーピング
に用いられる不純物としては、燐、砒素、硼素、アンチ
モン等が知られているが、このうち、硼素は酸素アッシ
ングでも十分に除去できないことが知られていた。本発
明はこの問題を解決するためになされたもので、硼素を
ドーピングした後の有機物マスクのアッシング方法に関
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、有機
物マスクを用いて、硼素のドーピングをおこなった後、
フッ化ハロゲンの雰囲気に放置することにより、有機物
マスクをアッシ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。

【０００８】すなわち、本発明の第１は、（１）基板上にフォトレジスト等の有機物によってマス
クを形成する工程（２）硼素を含むイオンを加速して基板に照射する工程（３）フッ化ハロゲンを有する雰囲気に有機物マスクを
放置することにより、該有機物マスクをアッシングする
工程を有する。

【０００９】また、本発明の第２は、（１）基板上に複数の半導体領域を形成する工程（２）前記半導体領域の少なくとも１つの半導体領域上
に有機物マスクを形成し、また、少なくとも１つの半導
体領域上には前記マスクを形成しない工程と、（３）硼素を含むイオンを加速して基板に照射する工程
と、（４）フッ化ハロゲンを有する雰囲気に有機物マスクを
放置することにより、該有機物マスクをアッシングする
工程と、を有する。

【００１０】また、本発明の第３は、（１）基板上に酸化珪素を主成分とする被膜によって被
覆された複数の半導体領域を形成する工程（２）前記半導体領域の少なくとも１つの半導体領域上
に有機物マスクを形成する工程（３）硼素を含むイオンを加速して基板に照射する工程（４）フッ化ハロゲンを有する雰囲気に有機物マスクを
放置することにより、該有機物マスクをアッシングする
工程を有するここで、上記工程（１）において、マスクの形成されて
いない半導体領域表面には酸化珪素を主成分とする被膜
が形成しておく。

【００１１】本発明の第１乃至第３においては、フッ化
ハロゲン雰囲気において、アッシングすべき部分に紫外
光を照射するとより効果的に反応が進行する。また、雰
囲気にプラズマを発生せしめてもよい。また、上記本発
明の第２および第３の工程（１）における半導体領域と
は、絶縁性基板上に形成された被膜状の半導体領域を
も、半導体基板上に形成され、フィールド絶縁物によっ
て画定された半導体領域をも意味する。

【００１２】

【作用】フッ化ハロゲンはフッ化力が極めて強く、有機
物もＨＦ、ＣＦ₄等の気体に分解される。また、硼素も
フッ化されて、ＢＦ₃という気体となる。このため、硼
素のドーピングの後の有機物マスクを構成する元素全て
を気化することができ、有機物マスクのアッシングには
極めて好ましい。

【００１３】紫外光を照射することやプラズマの発生は
フッ化ハロゲンを励起して、より反応性を高める上で効
果的である。なお、フッ化ハロゲンは珪素と化合し、Ｓ
ｉＦ₄という気体となるので、アッシング時に珪素が露
出してあると、珪素がエッチングされるので、珪素は酸
化珪素等で被覆されていることが好ましい。酸化珪素や
窒化珪素はフッ化ハロゲンとの反応性が小さく、特に酸
化珪素はフッ化ハロゲンとほとんど反応しない。

【００１４】本発明は、従来の酸素アッシングに比較す
ると、絶縁性の基板上の有機物マスクのアッシングで有
利である。というのは、従来の酸素アッシングでは半導
体基板等の導電性基板は、一方の電極となるため、基板
表面上方にシース領域が形成され、直接、プラズマが触
れることは少なかったが、絶縁性基板では、シース領域
が形成される保証はなく、プラズマが基板上の素子に直
接、悪影響を及ぼすことがあった。特に、硼素ドーピン
グ後の有機物マスクは酸素プラズマではアッシングしに
くいのでプラズマ密度が高くなりがちで、素子に対する
ダメージも大きかった。

【００１５】これに対し、本発明は基本的には非プラズ
マプロセスとすることも可能なので、プラズマによるダ
メージは基板の導電性に関係せず、絶縁性基板でも、素
子にダメージを与えることなく、アッシングが可能であ
る。また、従来の酸素アッシング法では、プラズマを発
生させる必要から、電極等が必要な上、空間が制限され
て、量産性に問題があった。典型的には１枚の処理に１
０分以上の時間が必要であった。これに対し、本発明の
基本プロセスでは、プラズマを発生させる必要はなく、
狭い空間に何枚もの基板を並べて、フッ化ハロゲンを流
すだけで、処理がおこなえるので、１枚当たりの所要時
間は１分程度にまで短縮され、量産性が格段に向上す
る。

【００１６】

【実施例】

〔実施例１〕本実施例を図１を用いて説明する。本実
施例はＣＭＯＳ回路を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によ
って作製する例である。ガラス基板（例えば、コーニン
グ７０５９）１０１上に厚さ２００〜２０００Åの下地
酸化珪素膜１０２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５５０〜６
５０℃、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。

【００１７】そして、この結晶化した珪素膜をエッチン
グして、Ｎチャネル型ＴＦＴ用領域１０３とＰチャネル
型ＴＦＴ用領域１０４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
１０５を体積し、さらに、アルミニウム、タンタル、ク
ロム、タングステン、モリブテン、多結晶珪素およびそ
れらの合金や多層配線等の材料によってゲイト電極１０
６、１０７を形成した。（図１（Ａ））

【００１８】その後、Ｎチャネル型ＴＦＴ用領域１０３
にのみフォトレジストのマスク１０８を形成し、イオン
ドーピング法を用いて、硼素のドーピングをおこなっ
た。硼素の加速電圧は２０〜７５ｋｅＶ、典型的には６
５ｋｅＶ、ドーズ量は１×１０¹⁵原子／ｃｍ²とした。
このドーピング工程によって、Ｐ型領域１０９が形成さ
れた。（図１（Ｂ））

【００１９】ドーピング終了後、基板を石英チャンバー
に設置し、チャンバー内にＣｌＦ₃と窒素の混合気体を
流し、フォトレジストのマスク１０８をアッシングし
た。本実施例では、全圧を１〜１００ｔｏｒｒ、例え
ば、６ｔｏｒｒ、常温で、ＣｌＦ₃と窒素の流量は、と
もに５００ｓｃｃｍ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。

【００２０】次に、ドライエッチング法によって酸化珪
素膜１０５のエッチングをおこなった。そして、再び、
イオンドーピング法によって、今度は燐のドーピングを
おこなった。燐の加速電圧は１０〜４０ｋｅＶ、典型的
には２０ｋｅＶ、ドーズ量は４×１０¹⁴原子／ｃｍ²と
した。このドーピング工程においては、Ｎチャネル型Ｔ
ＦＴ用領域だけでなくＰチャネル型ＴＦＴ用領域にも同
量の燐が注入されるが、Ｐ型領域１０９にはそれを打ち
消すだけの硼素が既に注入されているので、Ｐ型領域の
導電型はＰ型のままである。このようにして、Ｎ型領域
１１０が形成された。（図１（Ｃ））

【００２１】そして、熱アニール法もしくはレーザーア
ニール等の光アニール法によって、ドーピングされた不
純物の活性化をおこなった。ゲイト電極材料として、ア
ルミニウムのごとき耐熱性の低い金属を用いる場合に
は、レーザーアニール法を採用するとよい。不純物の活
性化の終了後、層間絶縁膜１１１を形成し、これにコン
タクトホールと金属配線・電極１１２を形成した。以上
の工程を経ることによってＮチャネル型およびＰチャネ
ル型のＴＦＴを有する半導体集積回路が完成された。
（図１（Ｄ））

【００２２】本実施例のＴＦＴは極めて基本的な構造で
あるが、例えば、特開平５−２６７６６７、同６−２９
１３１５等に示されるようにゲイト電極を陽極酸化する
ことによって、ソース／ドレインとゲイト電極を離した
オフセットゲイト構造としてもよい。

【００２３】〔実施例２〕図２に本実施例を示す。本
実施例もＣＭＯＳ回路を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上に実施例１と同様に下
地酸化膜２０２、島状珪素半導体領域、ゲイト絶縁膜と
して機能する酸化珪素膜２０３を形成し、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。ドーズ量は５×
１０¹²原子／ｃｍ²とした。（図２（Ａ））

【００２４】その後、Ｎチャネル型ＴＦＴの領域をフォ
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。ドーズ量は１×１０¹⁵原子／ｃｍ²、加速電圧は６
５ｋＶ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））

【００２５】そして、基板を石英チャンバー内に設置
し、これに、ＣｌＦ₃とアルゴン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、アルゴンの
流量は１００ｓｃｃｍとした。また、基板には、水銀ラ
ンプによって紫外線を照射した。このようにして、フォ
トレジストのマスク２０８をアッシングした。本実施例
では、紫外線照射の有無によるアッシングの所要時間を
調べたが、紫外線照射のある場合は、無い場合に比較し
て、１／２〜１／３の時間でよかった。

【００２６】その後、プラズマＣＶＤ法によって厚さ４
０００〜８０００Å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））

【００２７】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２
１０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））

【００２８】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）２
１４が残された。

【００２９】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））

【００３０】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Ｃ
ＭＯＳ回路が完成された。（図２（Ｆ））

【００３１】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。

【００３２】〔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１７３７）３０
１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ＬＰＣＶ
Ｄ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。

【００３３】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６−２４
４１０３、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。

【００３４】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３
０４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。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（Ｎ₂Ｏ）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。

【００３５】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。

【００３６】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））

【００３７】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）３０
８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。

【００３８】一方、電流を通じなかったゲイト電極３０
９（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３０８、３０９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３０５、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５−２
６７６６７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３
１１、３１２が厚さ１２００Å形成された。（図３
（Ｃ））

【００３９】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６５
ｋＶ、ドーズ量は１×１０¹⁵原子／ｃｍ²とした。（図
３（Ｄ））

【００４０】ドーピング終了後、基板を石英管に置き、
１ｔｏｒｒの圧力において、ＣｌＦ₃を流した。ＣｌＦ
₃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。

【００４１】次に、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３０
５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。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。

【００４２】その後、イオンドーピング法によって、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５×１０
¹⁴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。

【００４３】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））

【００４４】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２０ｎｓｅ
ｃ）を用いた。レーザーのエネルギー密度は２００〜４
００ｍＪ／ｃｍ²、好ましくは２５０〜３００ｍＪ／ｃ
ｍ²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。

【００４５】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））

【００４６】

【発明の効果】本発明によって、半導体集積回路作製の
際の硼素のドーピング工程における、有機物マスクのア
ッシングを効果的におこなうことができた。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】実施例１によるＴＦＴの作製工程断面図を示
す。

【図２】実施例２によるＴＦＴの作製工程断面図を示
す。

【図３】実施例３によるＴＦＴの作製工程断面図を示
す。

【符号の説明】

１０１基板１０２下地酸化珪素膜１０３、１０４ＴＦＴ用珪素領域１０５ゲイト絶縁膜１０６、１０７ゲイト電極１０８フォトレジストのマスク１０９Ｐ型領域１１０Ｎ型領域１１１層間絶縁物１１２電極・配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）基板上に有機物によってマスクを
形成する工程と、（２）硼素を含むイオンを加速して基
板に照射する工程と、（３）フッ化ハロゲンを有する雰
囲気に有機物マスクを放置することにより、該有機物マ
スクをアッシングする工程と、を有することを特徴とす
る有機物マスクのアッシング方法。
【請求項２】（１）基板上に複数の半導体領域を形成
する工程と、（２）前記半導体領域の少なくとも１つの
半導体領域上に有機物マスクを形成し、また、少なくと
も１つの半導体領域上には前記マスクを形成しない工程
と、（３）硼素を含むイオンを加速して基板に照射する
工程と、（４）フッ化ハロゲンを有する雰囲気に有機物
マスクを放置することにより、該有機物マスクをアッシ
ングする工程と、を有し、上記工程（２）において、マスクの形成されていない半
導体領域表面には酸化珪素を主成分とする被膜が形成さ
れていることを特徴とする有機物マスクのアッシング方
法。
【請求項３】（１）基板上に酸化珪素を主成分とする
被膜によって被覆された複数の半導体領域を形成する工
程と、（２）前記半導体領域の少なくとも１つの半導体
領域上に有機物マスクを形成する工程と、（３）硼素を
含むイオンを加速して基板に照射する工程と、（４）フ
ッ化ハロゲンを有する雰囲気に有機物マスクを放置する
ことにより、該有機物マスクをアッシングする工程と、
を有することを特徴とする有機物マスクのアッシング方
法。
【請求項４】請求項１または２または３において、前
記有機物マスクはフォトレジストであることを特徴とす
る有機物マスクのアッシング方法。
【請求項５】請求項１または２または３において、フ
ッ化ハロゲンはＣｌＦ、ＣｌＦ₃、ＢｒＦ、ＢｒＦ₃、
ＩＦ、ＩＦ₃の少なくとも１つであることを特徴とする
有機物マスクのアッシング方法。
【請求項６】請求項１または２または３において、基
板が絶縁性であることを特徴とする有機物マスクのアッ
シング方法。
【請求項７】請求項１の工程（２）、もしくは請求項
２または３の工程（３）において、ジボランを有するプ
ラズマ中のイオンを加速して照射することによってなさ
れることを特徴とする有機物マスクのアッシング方法。
【請求項８】請求項１の工程（３）、もしくは請求項
２または３の工程（４）において、基板に紫外光を照射
することを特徴とする有機物マスクのアッシング方法。