JPH02159028A - プラズマによる固体表面付着物の除去方法 - Google Patents
プラズマによる固体表面付着物の除去方法Info
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- JPH02159028A JPH02159028A JP31403588A JP31403588A JPH02159028A JP H02159028 A JPH02159028 A JP H02159028A JP 31403588 A JP31403588 A JP 31403588A JP 31403588 A JP31403588 A JP 31403588A JP H02159028 A JPH02159028 A JP H02159028A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置の製造工程の内、不純物の導入に関
わるもので、特にプラズマを用いた不純物導入分野に利
用できる。
わるもので、特にプラズマを用いた不純物導入分野に利
用できる。
従来の技術
キャパシターを形成する場合、シリコン基板に不純物を
導入し基板濃度をコントロールする。この場合に、不純
物を含むガスのプラズマに曝して不純物を基板内に導入
する事がある。プラズマで不純物を導入すると、第４図
の様に表面が最も高濃度になる。これはプラズマによる
ドーピングの特徴である。この高濃度層は時にＩ Ｘ
１０２１ｃ、−３台になる事もある。
導入し基板濃度をコントロールする。この場合に、不純
物を含むガスのプラズマに曝して不純物を基板内に導入
する事がある。プラズマで不純物を導入すると、第４図
の様に表面が最も高濃度になる。これはプラズマによる
ドーピングの特徴である。この高濃度層は時にＩ Ｘ
１０２１ｃ、−３台になる事もある。
発明が解決しようとする課題
プラズマを用いてシリコン基板にドーピングを行うと、
所望の不純物濃度にする為には、表面の濃度が必ず高濃
度になる。この高濃度に不純物を含むシリコンを酸化し
て、ＭＯＳキャパシターの酸化膜として用いる。この場
合、Ｓｉ０２中の不純物濃度が高い為、Ｓｉ０２を介し
たリーク電流が増大し、又耐圧の初期劣化や長時間をか
けた劣化の特性も悪化する。
所望の不純物濃度にする為には、表面の濃度が必ず高濃
度になる。この高濃度に不純物を含むシリコンを酸化し
て、ＭＯＳキャパシターの酸化膜として用いる。この場
合、Ｓｉ０２中の不純物濃度が高い為、Ｓｉ０２を介し
たリーク電流が増大し、又耐圧の初期劣化や長時間をか
けた劣化の特性も悪化する。
課題を解決するた１４段
本発明は、水素原子又は水素分子を含むガスのプラズマ
に曝すことにより基板表面の高濃度層を除去するもので
ある。
に曝すことにより基板表面の高濃度層を除去するもので
ある。
作用
運動エネルギーを持った水素イオン又はラジカルにより
、Ｓｉ表面のＢ、Ｐ、Ａｓ及びＳｉが還元され、ＢＭ、
ＰＨ，ＡｓＨ，ＳｉＨ等の複合体となって、結果的にＳ
ｉ表面の高濃度層が除去される。
、Ｓｉ表面のＢ、Ｐ、Ａｓ及びＳｉが還元され、ＢＭ、
ＰＨ，ＡｓＨ，ＳｉＨ等の複合体となって、結果的にＳ
ｉ表面の高濃度層が除去される。
実施例
（実施例１〉
まず、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を用いてシリコンに不純物
を導入する場合の、本発明の一実施例について第１図を
参照しながら説明する。
を導入する場合の、本発明の一実施例について第１図を
参照しながら説明する。
シリコン基板２をジボランのプラズマ中に置くと前記シ
リコン基板の一部よりなるシリコン表面２ａにホウ素（
Ｂｏｒｏｎ）が導入されドープ層４が形成される。この
場合所望の濃度のドープ層４の、更に表面側にドープ層
４より高濃度の超高濃度層６が形成される。この超高濃
度層６を除去する為に、水素原子又は水素分子を含むプ
ラズマ８に前記シリコン基板２を曝す。このプラズマ８
に曝す事により表面の超高濃度層６を還元除去する（同
図（ｂ））。又除去される量の時間依存性、所謂エツチ
ングレートは不純物濃度に依存する為、エツチングレー
トも表面２ａから奥に向かって指数関数的に減じ、除去
量の制御は容易である。この様にして、所望の濃度を有
するドープ層４のみを残してゲート電極１０．ゲート酸
化膜１２１層キャパシターを形成する（同図（Ｃ））。
リコン基板の一部よりなるシリコン表面２ａにホウ素（
Ｂｏｒｏｎ）が導入されドープ層４が形成される。この
場合所望の濃度のドープ層４の、更に表面側にドープ層
４より高濃度の超高濃度層６が形成される。この超高濃
度層６を除去する為に、水素原子又は水素分子を含むプ
ラズマ８に前記シリコン基板２を曝す。このプラズマ８
に曝す事により表面の超高濃度層６を還元除去する（同
図（ｂ））。又除去される量の時間依存性、所謂エツチ
ングレートは不純物濃度に依存する為、エツチングレー
トも表面２ａから奥に向かって指数関数的に減じ、除去
量の制御は容易である。この様にして、所望の濃度を有
するドープ層４のみを残してゲート電極１０．ゲート酸
化膜１２１層キャパシターを形成する（同図（Ｃ））。
尚ジボランＢ２Ｈ６の替わりにＢＦ３等、又ホウ素だけ
でな（、Ｐ．Ａｓを含むガスで工程を行なっても同様の
効果が得られる。
でな（、Ｐ．Ａｓを含むガスで工程を行なっても同様の
効果が得られる。
（実施例２）
第２図に示すようにプラズマによるドーピングはトレン
チキャパシターの側壁ドープにも用いられる。この場合
も実施例１と同様にトレンチ側壁等に超高濃度層６が形
成される。この層６は水素系のプラズマ８に曝す事によ
り除去され、そこにＭＯＳ型のキャパシターを形成する
。
チキャパシターの側壁ドープにも用いられる。この場合
も実施例１と同様にトレンチ側壁等に超高濃度層６が形
成される。この層６は水素系のプラズマ８に曝す事によ
り除去され、そこにＭＯＳ型のキャパシターを形成する
。
（実施例３）
さらに、第３図はレジストを用いた写真食刻法による選
択的な開口部を有する基板を用いた実施例を説明する為
の図である。基板２上にレジスト１６によって区切られ
た開口部１８から、実施例１と同様にホウ素がドープさ
れると、ドープ層４と共に極表面には超高濃度層６が形
成される。この超高濃度層６を除去する為には実施例１
と同様、水素系ガスのプラズマに曝せば良い。ただし、
レジストの機能を保持したまま処理する為には、レジス
トに損傷を与えないプラズマの条件が必要である。この
為には、例えば、プラズマを発生させる、チェンバー内
の真空度を、５ＸＩＯ−２ｔｏｒｒよりも高真空にする
か、放電形式として、マイクロ波と磁場を用いた所謂Ｅ
ＣＲ放電を用いれば良い。この様にして、レジスト１６
の機能性を保持して高濃度層６を除去ずれば、ひきつづ
き、レジスト１６をマスク材料として、基板２又はドー
プ層４に各種加工を施す事ができる。
択的な開口部を有する基板を用いた実施例を説明する為
の図である。基板２上にレジスト１６によって区切られ
た開口部１８から、実施例１と同様にホウ素がドープさ
れると、ドープ層４と共に極表面には超高濃度層６が形
成される。この超高濃度層６を除去する為には実施例１
と同様、水素系ガスのプラズマに曝せば良い。ただし、
レジストの機能を保持したまま処理する為には、レジス
トに損傷を与えないプラズマの条件が必要である。この
為には、例えば、プラズマを発生させる、チェンバー内
の真空度を、５ＸＩＯ−２ｔｏｒｒよりも高真空にする
か、放電形式として、マイクロ波と磁場を用いた所謂Ｅ
ＣＲ放電を用いれば良い。この様にして、レジスト１６
の機能性を保持して高濃度層６を除去ずれば、ひきつづ
き、レジスト１６をマスク材料として、基板２又はドー
プ層４に各種加工を施す事ができる。
発明の効果
プラズマドーピングによって形成されるＳｉ表面の超高
濃度層を水素系のプラズマで除去する事により、超高濃
度の不純物が与える悪影響を取り除き、構成能の半導体
装置製造に寄与する。
濃度層を水素系のプラズマで除去する事により、超高濃
度の不純物が与える悪影響を取り除き、構成能の半導体
装置製造に寄与する。
第１図から第３図は本発明の３つの実施例を説明するた
めの各々の工程断面図、第４図は従来の処理による基板
表面からの深さ方向への不純物分布図である。 ２・・・・・・シリコン基板、２ａ・・・・・・シリコ
ン表面、４・・・・・・ドープ層、６・・・・・・超高
濃度層、８・・・・・・プラズマ、１０・・・・・・ゲ
ート電極、１２・・・・・・ゲート酸化膜、１４・・・
・・・周辺分離用酸化膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１５第 図
めの各々の工程断面図、第４図は従来の処理による基板
表面からの深さ方向への不純物分布図である。 ２・・・・・・シリコン基板、２ａ・・・・・・シリコ
ン表面、４・・・・・・ドープ層、６・・・・・・超高
濃度層、８・・・・・・プラズマ、１０・・・・・・ゲ
ート電極、１２・・・・・・ゲート酸化膜、１４・・・
・・・周辺分離用酸化膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１５第 図
Claims (3)
- （１）固体基板表面近傍に所定のガスプラズマにより不
純物ドーピングを行った結果前記基板の表面に形成され
る超高濃度層（１０＾２＾１ｃｍ＾−＾３以上）を、機
能性ガスのプラズマを用いて除去する事を特徴とするプ
ラズマによる固体表面付着物の除去方法。 - （２）固体基板としてシリコン基板を用い、プラズマに
よるドーピング時にホウ素、リン又はヒ素を含むガスプ
ラズマを用いた場合、前記シリコン基板表面に形成され
る複合体（Ｓｉ−Ｂ、Ｓｉ−Ｐ、Ｓｉ−Ａｓ等）を、水
素を含むガスのプラズマを用いて除去する事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のプラズマによる固体表
面付着物の除去方法。 - （３）固体基板として、レジストを用いた写真食刻法に
よる選択的な開口部を有する基板を用い、前記基板の開
口部表面近傍に、所定のガスプラズマにより不純物ドー
ピングを行う際に前記基板表面に形成される超高濃度層
を、機能性ガスのプラズマで除去するにあたり、前記機
能性ガスによるプラズマ処理時にレジストがその機能性
を失わない条件で行う事を特徴とするプラズマによる固
体表面付着物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31403588A JPH02159028A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | プラズマによる固体表面付着物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31403588A JPH02159028A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | プラズマによる固体表面付着物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159028A true JPH02159028A (ja) | 1990-06-19 |
Family
ID=18048429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31403588A Pending JPH02159028A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | プラズマによる固体表面付着物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02159028A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6921708B1 (en) * | 2000-04-13 | 2005-07-26 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuits having low resistivity contacts and the formation thereof using an in situ plasma doping and clean |
| JP2008504687A (ja) * | 2004-06-23 | 2008-02-14 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | プラズマ注入のためのエッチングおよび付着制御 |
| JP2012507866A (ja) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｐ３ｉチャンバにおける共形ドープの改善 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119527A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63181431A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP31403588A patent/JPH02159028A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119527A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS63181431A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6921708B1 (en) * | 2000-04-13 | 2005-07-26 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuits having low resistivity contacts and the formation thereof using an in situ plasma doping and clean |
| JP2008504687A (ja) * | 2004-06-23 | 2008-02-14 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | プラズマ注入のためのエッチングおよび付着制御 |
| JP2012507866A (ja) * | 2008-10-31 | 2012-03-29 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｐ３ｉチャンバにおける共形ドープの改善 |
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