TWI385717B - Plasma doping method and plasma processing device - Google Patents
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Description
本發明有關於將雜質導入到半導體基板等之固體試料之表面之電漿摻雜方法,及對試料進行電漿處理用之電漿裝置。
將雜質導入到固體試料之表面之技術,習知之電漿摻雜法是使雜質離子化,以低能量導入到固體中(例如,參照專利文獻1)。圖9表示使用被記載在上述專利文獻1之成為先前技術之雜質導入方法之電漿摻雜法之電裝處理裝置之概略構造。在圖9中,在真空容器1內,設有試料電極6,用來裝載由矽基板構成之試料9。設有氣體供給裝置2用來將包含有所希望之元素之摻雜原料氣體,例如B2
H6
供給到真空容器1內,和設有泵3用來使真空容器1內之內部減壓,可以使真空容器1內保持指定之壓力。利用微波導波管41,經由作為介電質窗之石英板42,使微波放射到真空容器1內。利用該微波與電磁鐵43所形成之直流磁場之相互作用,用來在真空容器1內形成有磁場微波電漿(電子回旋加速器共鳴電漿)44。在試料電極6,經由電容器45連接有高頻率電源10,而可以控制試料電極6之電位。另外,從氣體供給裝置2供給之氣體,自氣體吹出口46被導入到真空容器1內,從排氣口11被排氣到泵3。
在以此方式構成之電漿處理裝置中,從氣體吹出口46導入之摻雜原料氣體,例如B2
H6
,被由微波導波管41和電磁鐵43構成之電漿產生手段電漿化,電漿44中之硼離子被高頻率電源10導入到試料9之表面。
依照此種方式,在導入有雜質之試料9之上形成金屬佈線層之後,在指定之氧化環境中,於金屬佈線層之上形成薄的氧化膜,然後,當利用CVD裝置等在試料9上形成閘電極時,獲得例如MOS電晶體。
另外一方面,在一般之電漿處理裝置之領域,習知者設有閘快門(例如,參照專利文獻2)。圖10表示被記載在上述專利文獻2之先前技術之乾式蝕刻裝置之概略構造。在圖10中,在經由真空容器1之貫穿閘(閘通路)51將試料搬運到真空容器1內之後,在將試料裝載在真空容器1內之試料電極6之後,在真空容器1內對試料進行電漿處理。在作為真空容器之反應室1內,對作為試料之半導體晶圓進行處理時,於反應室1內設有蓋子52,覆蓋反應室1之閘通路51之開口之反應室側開口部,用來防止上述反應產生物附著在閘通路51。蓋子52具有遮蔽板53和用來安裝該遮蔽板53之台座54。遮蔽板53沿著反應室1之內壁1b形成,和以覆蓋在反應室側開口部之全部之方式,成為帶狀之薄板,其具有幅度尺寸大於反應室側開口部之幅度尺寸。另外,符號55為預備室,56為閘閥,57為搬運臂,58為驅動裝置。(圖中有※之構成元件,在此處將其說明省略)
[專利文獻1]美國專利4912065號說明書[專利文獻2]日本專利特開平10-199957號公報
但是在先前技術之方式中,會有雜質之導入量(劑量)之試料面內均一性不良之問題。因為氣體吹出口46為非等向性配置,所以在接近氣體吹出口46之部份之劑量較大,相反地在遠離氣體吹出口46之部份之劑量較小。另外,由於圖中未顯示之貫穿閘之影響會使劑量發生變動。
因此試著使用專利文獻2所示之電漿處理裝置之電漿摻雜,但是利用閘快門之驅動會發生粒子。
本發明係針對上述問題所完成,其目的是提供使導入到試料表面之雜質濃度具有均一性優良之電漿摻雜方法,和可以均一進行試料之電漿處理之電漿處理裝置。
本發明之電漿摻雜方法,在經由真空容器之貫穿閘將試料搬運到真空容器內之後,將試料裝載在真空容器內之試料電極,從試料之面對面,以大致等向性朝向試料一邊吹出氣體,一邊對真空容器內進行排氣,將真空容器內控制成為指定之壓力,同時在真空容器內產生電漿,使電漿中之雜質離子衝撞在試料之表面,用來將雜質離子導入到試料之表面,其特徵在於:當產生電漿時,閘快門覆蓋在貫穿閘。
利用此種構造,可以實現被導入到試料表面之雜質濃度均一性優良之電漿摻雜方法。
在本發明之電漿摻雜方法中,最好在使貫穿閘開口之開放位置和在使貫穿閘覆蓋之閉合位置之間,將可移動之閘快門配置在開放位置,並將試料裝載在上述試料電極,當產生電漿時,使用驅動裝置將上述閘快門驅動成為閉合位置,而覆蓋上述貫穿閘,並對電漿源供給高頻率電力,而在真空容器內產生電漿。利用此種構造,可以確保被導入到試料表面之雜質濃度之均一性,可以實施高速之電漿摻雜。
本發明之電漿摻雜方法,係使用具備有馬達、密著在上述閘快門之旋轉體、和傳動部之驅動裝置,藉由將上述馬達之旋轉運動傳動到旋轉體,而使上述閘快門驅動成為閉合位置,並覆蓋上述貫穿閘而進行電漿摻雜。另外,本發明之電漿摻雜方法,是在試料為矽構成之半導體基板之情況時特別有用之電漿摻雜方法。另外,在試料為矽構成之半導體基板,而在雜質為砷、磷、硼、鋁或銻之情況時特別有用。
利用此種構造可以製造超微細之矽半導體裝置。
本發明之電漿處理裝置,具備有:真空容器;試料電極;氣體供給裝置,用來將氣體供給到真空容器內;氣體吹出口,面對試料電極,被等向性地配置;排氣裝置,用來對真空容器內進行排氣;壓力控制裝置,用來控制真空容器內之壓力;和試料電極用電源,用來對試料電極供給電力;其特徵在於:具備有閘快門,其在真空容器設有貫穿閘,具有驅動裝置而可以在使貫穿閘開口之開放位置和在使貫穿閘覆蓋之閉合位置之間移動;而上述驅動裝置具備有:馬達;旋轉體,密著在上述閘快門上;和傳動部,用來將馬達之旋轉運動傳動到旋轉體。
利用此種構造,可以實現均一進行試料之電漿處理裝置。特別是可以均一進行電漿摻雜處理。
在本發明之電漿處理裝置中,最好使閘快門成為圓筒狀。利用此種構造,可以均一地處理圓形之試料。
另外,最好使真空容器成為圓筒狀。利用此種構造,可以均一地處理圓形之試料。
另外,最好在閘快門之內側,具備有被固定在真空容器之圓筒狀之內室。利用此種構造,可以提高裝置之濕式維護性。
另外,最好使內室之最下部位於閘快門之最下部之下。利用此種構造可以提高裝置之濕式維護性。
另外,最好使內室之最下部位於試料電極之上面之下。利用此種構造,可以提高裝置之濕式維護性。
另外,最好使驅動裝置具備有:馬達;旋轉體,密著在閘快門上;和傳動部,用來將馬達之旋轉運動傳動到旋轉體。利用此種構造,可以平滑地進行閘快門之驅動。
另外,最好使旋轉體成為具有彈性之樹脂製品。利用此種構造,可以抑制閘快門之旋轉造成粒子之發生。
另外,最好使內室經由使突出到圓筒之外側之突緣部裝載在真空容器之上面,用來固定在真空容器。利用此種構造,可以抑制閘快門之旋轉造成粒子之發生。
另外,最好使內室和閘快門利用圓筒狀之軸承單元連結。利用此種構造,可以平滑地進行閘快門之旋轉。
另外,最好在上下2個位置具備有圓筒狀之軸承單元。利用此種構造,可以抑制閘快門之旋轉造成粒子之發生。
另外,最好使突出到閘快門之圓筒內側之凸部內周,嵌合在設於內室之圓筒外側之凹部,在凸部和凹部之間設有軸承單元,凸部之內徑小於內室之圓筒之外形。利用此種構造,可以抑制閘快門之旋轉造成粒子之發生。
下面參照圖式用來說明本發明之實施形態。
下面參照圖1至圖3用來說明本發明之實施形態1。
圖1表示本發明之實施形態1所使用之作為電漿處理裝置的電漿摻雜裝置之剖面圖。在圖1中,從氣體供給裝置2一邊將指定之氣體導入真空容器1內,一邊利用作為排氣裝置之輪機分子泵3進行排氣,利用調壓閥4可以將真空容器1內保持在指定之壓力。利用高頻率電源5將13.56MHz之高頻率電力,供給到被設在與試料電極6面對之介電質窗7附近的線圈8(在圖1中顯示線圈之剖面部),可以在真空容器1內產生感應耦合型電漿。在試料電極6上,裝載作為試料之矽基板9。另外,設有高頻率電源10用來將高頻率電力供給到試料電極6,亦即具有作為電壓源之功能,以作為試料之基板9對電漿成為負電位之方式,控制試料電極6之電位。依照此種方式,使電漿中之離子朝向試料之表面加速及衝撞,可以將雜質導入到試料之表面。另外,從氣體供給裝置2供給之氣體,係從排氣口11朝向泵3排氣。輪機分子泵3和排氣口11被配置在試料電極6之正下,另外,調壓閥4是升降閥,其位於試料電極6之正下,且輪機分子泵3之正上。試料電極6成為裝載基板9之大致正方形之台座,各邊被支柱12固定在真空容器1,故其被合計4根之支柱12固定在真空容器1。
利用被設在氣體供給裝置2內之流量控制裝置(質量流控制器),將包含雜質原料氣體之流量控制在指定之值。一般說來,使用經氦稀釋雜質原料氣體之氣體,例如,以氦(He)將乙硼烷(B2
H6
)稀釋成為0.5%之氣體,作為雜質原料氣體,利用第1質量流控制器對其進行流量控制。另外,利用第2質量流控制器進行氦之流量控制,被第1和第2質量流控制器控制流量之氣體,在氣體供給裝置2內混合後,經由配管(氣體導入路徑)13導引到氣體主路徑14,更經由與氣體主路徑14相通之多個孔洞,自氣體吹出口15將混合氣體導引到真空容器1內。多個氣體吹出口15從試料9之面對面將氣體朝向試料9吹出。
圖2是從圖1之下側看介電質窗7之俯視圖。由該圖可以明白,氣體吹出口15為對介電質窗7之中心成大致對稱,並以大致等向性朝向試料吹出氣體之構造。亦即,多個氣體吹出口15被配置成大致等向性。
在圖1中,真空容器1大致為圓筒狀。在真空容器1設有貫穿閘16,並設有被固定在真空容器1之圓筒狀之內室17。內室17使突出到圓筒之外側之突緣部裝載在真空容器1之上面,用來固定在真空容器1。另外,設有圓筒狀之閘快門(gate shutter)18可以在使貫穿閘16開口之開放位置和使貫穿閘覆蓋之閉合位置之間移動。上述移動為旋轉運動,利用驅動裝置19驅動。內室17被配置在閘快門18之內側。內室17和閘快門18利用圓筒狀之軸承單元20連結。
另外,內室17之最下部位於閘快門18之最下部之下,內室17之最下部位於試料電極6之上面之下。
圖3是剖面圖,用來詳細地表示驅動裝置19之構造。在圖3中,內室17和閘快門18利用圓筒狀之軸承單元20連結。軸承單元20之詳細部份在圖中加以省略,由內筒、外筒、軸承構成,構建成內筒被固定在內室17,外筒被固定在閘快門18、內室17和閘快門18之相對位置可以與同軸運動有關地任意變化。在閘快門18之外周,密著具有彈性之樹脂製品(例如,維通(Viton)、加路略等之耐藥品性優良之樹脂)之旋轉體21。旋轉體21被固定在軸22,在軸22之中央附近固定有小齒輪23。另外設有與小齒輪23連結之大齒輪24,經由軸25、梯形齒輪26連結到馬達軸27。當馬達28動作時,其旋轉運動通過由馬達軸27、梯形齒輪26、軸25、大齒輪24、小齒輪23、和軸22構成之傳動部,傳動到旋轉體21、內室17和閘快門18之相對位置有關於同軸運動,可以任意變化。
首先,在使閘快門18位於開放位置之狀態,經由真空容器1之貫穿閘16將試料9搬運到真空容器1內。其次,將試料9裝載在真空容器1內之試料電極6。其次,以閘快門18覆蓋貫穿閘16。亦即,驅動該驅動裝置19,使閘快門18對內室17進行同軸狀之旋轉,用來移動到閉合位置。然後,從試料9之面對面朝向試料9,大致等向地一邊吹出氣體,一邊對真空容器1內進行排氣,控制真空容器1內成為指定之壓力,同時在真空容器1內產生電漿,使電漿中之雜質離子衝撞在試料9之表面,用來將雜質離子導入到試料9之表面。亦即,將試料電極6之溫度保持為25℃,分別以5sccm、100sccm將被He稀釋之B2
H6
氣體,和He氣體供給到真空容器1內,使真空容器1內之壓力一邊保持為0.5Pa,一邊對線圈8供給1300W之高頻率電力,用來使真空容器1內產生電漿,同時對試料電極6供給250W之高頻率電力,用來使電漿中之硼離子衝撞在基板9之表面,可以將硼導入到基板9之表面附近處。這時,被導入到基板9之表面附近處之硼濃度(劑量)之面內均一性為良好之±0.95%。當從真空容器1搬出試料9時,再度驅動該驅動裝置19,使閘快門18對內室17進行同軸狀之旋轉,用來移動到開放位置。
為著進行比較,使閘快門18位於開放位置,利用同樣之條件進行處理,結果是劑量之面內均一性變劣。在內室17和閘快門18之濕式維護不久後,在接近貫穿閘16之側之劑量較多(±1.8%),在處理數百片之後,在接近貫穿閘16側之劑量變少(±3.4%)。另外,在處理數千片之後,在接近貫穿閘16側之劑量再度地成為較多(±2.8%)。
考察獲得此種結果之原因。在濕式維護不久後,在內室17和閘快門18之內壁面,未存在有硼系之堆積物。另外一方面,因為貫穿閘16之內壁面遠離電漿,所以硼系之堆積物之堆積,當與其他部份比較時,進行的更加緩慢。因此,從氣相失去之硼系原子團之每單位時間之量,在接近貫穿閘16之側,比其他部份少。因此,在接近貫穿閘16側,電漿中之硼系原子團之濃度變大,成為劑量變大之結果。
其次,考察處理數百片之後。在此階段,在內室17和閘快門18之內壁面,堆積相當之硼系之堆積物。在遠離貫穿閘16側,如前述般,硼系之堆積物更高速地堆積下去。隨著堆積物之增加,因為硼系原子團之吸著機率降低,所以在遠離貫穿閘16側,堆積量會先達到飽合。此時,遠離貫穿閘16側,因為硼系原子團大多成為未吸著之狀態,所以電漿中之硼系原子團之濃度,在遠離貫穿閘16側變高,成為劑量變大之結果。
其次,考察處理數千片之後。在此階段,在內室17和閘快門18之內壁面,更亦在貫穿閘16之內壁面堆積有相當之硼系之堆積物,成為飽和狀態。亦即,在曝露到真空容器1內之電漿之部份,硼系原子團之吸著機率在任一場所均變低。另外一方面,貫穿閘16之內壁面,當與其他部份比較時,因為曝露到電漿表面之表面積變大,所以從堆積物脫離所產生之硼系原子團,在接近貫穿閘16側變多,成為劑量變大之結果。
在本實施形態中,經由使閘快門18移動到閉合位置可以消除上述之劑量之不均一。
在實施形態1中,使閘快門18成為圓筒狀者。利用此種構造,可以對圓形之試料進行均一之處理。另外,使真空容器1成為圓筒狀者。
利用此種構造,可以對圓形之試料9進行均一之處理。另外,在閘快門18之內側,具備有被固定在真空容器1之圓筒狀之內室17。利用此種構造,可以提高裝置之濕維護性。另外,內室17之最下部成為位於閘快門18之最下部之下。
利用此種構造,閘快門18因為在進行電漿處理時只在接近內室17之開口部之部份堆積該堆積物,所以可以提高裝置之濕式維護性。
另外,內室17之最下部位於試料電極6之上面之下。電漿主要地產生在試料電極6之上面以上,所以堆積物亦在試料電極6之上面以上堆積的較多。因此,利用此種構造可以提高裝置之濕式維護性。
另外,將驅動裝置19構建成具備有:馬達28;旋轉體21,密著在閘快門18;和傳動部,用來將馬達28之旋轉運動傳動到旋轉體21。利用此種構造,可以順利地進行閘快門18之驅動。另外,旋轉體21使用具有彈性之樹脂製品。利用此種構造,可以抑制由於閘快門18之旋轉所造成粒子之發生。欲使粒子更進一步減少之情況時,可以使用磁鐵耦合環等。
另外,內室17構建成經由將突出到圓筒之外側之突緣部裝載在真空容器1之上面,用來固定在真空容器1。
利用此種構造,可以抑制由於閘快門18之旋轉所造成粒子之發生。
亦即,在閘快門18和內室17與軸承單元20之接觸部,和閘快門18與旋轉體21之接觸部所發生之粒子,落下到內室17之最下部之下,不會被突出到內室17之圓筒之外側之突緣部遮蔽,而轉入到試料9側。
此種效果在電漿摻雜處理時是特別顯著之現象。在乾式蝕刻時,堆積在真空容器和內室等之堆積物,主要的為蝕刻反應產生物,依照其堆積量使電漿中之蝕刻劑(擔任蝕刻反應之原子團種)之濃度進行變化係變得少。另外,乾式蝕刻亦有另外說法,在電漿CVD中,供給到真空容器內之氣體之擔任CVD反應之主體任務之反應性氣體之比率,為大約10%以上,通常為至少3%以上。
在此種情況,依照堆積在真空容器和內室等之堆積物之堆積量,變化電漿中之反應種之濃度,很少會使處理之均一性之劣化。亦即,以電漿摻雜之方式,不使用惰性氣體,而是對反應達到自主性功能之反應性氣體(乙硼烷、膦、胂等)之比率在未滿10%,特別是未滿3%之情況,本發明特別有效。
下面參照圖4用來說明本發明之實施形態2。
圖4表示本發明之實施形態2所使用之電漿摻雜裝置之剖面圖。在圖4中,基本之構造與圖1所示之實施形態1相同,但是其不同部份是在上下2個位置具備有圓筒狀之軸承單元20。利用此種構造,因為可以提高閘快門18對內室17之成為同軸狀之旋轉運動之精確度,所以閘快門18之內壁和內室17之外壁互相接觸之可能性變成極低,可以抑制粒子之發生。
下面參照圖5用來說明本發明之實施形態3。
圖5表示本發明之實施形態3所使用之電漿摻雜裝置之內室17和閘快門18之鏈結部之擴大剖面圖。在圖5中,突出到閘快門18之圓筒內側的凸部29內周,嵌合在被設於內室17之圓筒外側的凹部30,在凸部29和凹部30之間設有軸承單元20,構建成凸部29之內徑小於內室17之圓筒的外形。利用此種構造,可以抑制由於閘快門18之旋轉造成之粒子之發生。亦即,由於閘快門18之旋轉,在閘快門18和內室17與軸承單元20之接觸部發生之粒子,其大部份滯留在被設於內室17之圓筒之外側之凹部30,使在內室17和閘快門18之間落下到下方之粒子激減。
下面參照圖6至圖8用來說明本發明之實施形態4。
圖6表示本發明之實施形態4所使用之電漿摻雜裝置之剖面圖。在圖6中,其基本構造與圖1所示之實施形態1相同,但是其不同部份是真空容器1不是圓筒狀,作為排氣裝置之泵3設在貫穿閘16之相反側,在內室17設有內室底部。
在此種構造中,在遠離貫穿閘16之側(接近泵3之側),因為更快速地進行氣體排氣,所以在沒有閘快門18之情況,或在閘快門位於開放位置之狀態進行電漿處理之情況,會出現劑量比實施形態1更顯著地不均一。亦即,在此種構造中,經由使閘快門18在閉合位置進行電漿處理,可以使均一性之改善效果成為特別者。
圖7是立體圖,用來表示內室17和閘快門18之構造。在圖7中,內室17被構建成大致圓筒狀,在與貫穿閘對應之位置設有閘開口部31,另外,在與電漿觀察用之窗對應之位置設有窗開口部32。內室底部33是蓋子,用來抑制對真空容器之底部堆積該堆積物。排氣開口部34是用來對真空容器內進行排氣之開口部。
在閘快門18,於貫穿閘之對應位置設有閘開口部35,另外,在與電漿觀察用之窗對應之位置設有窗開口部36。圖7表示在開放位置時之配置。當移動到閉合位置時,成為圖8方式之配置。
在上述之本發明之實施形態中,只不過表示本發明之適用範圍中之真空容器之形狀,電漿源之方式和配置等有關之各個種變化中之一部份之實例。在本發明之適用時,除了此處之實例外,包含各種之變化。
例如,線圈8亦可以成為平面狀,或是亦可以使用螺旋形波電漿源、磁中性迴環電漿源、有磁場微波電漿源(電子回旋加速器共鳴電漿源),亦可以使用平行平板型電漿源。
但是,使用感應耦合型電漿源係與可在試料(電極)之面對面容易形成氣體吹出口有關,因而裝置構造上較理想。
另外,亦可以使用氦以外之惰性氣體,可以使用氖、氬、氪或氙(Xenon)中之至少一種之氣體。該等之惰性氣體之優點是對試料之不良影響比其他之氣體小。
另外,所示之實例是試料為由矽構成之半導體基板之情況,但是在處理其他之各種材質之試料時,亦可以適用本發明。但是,本發明在試料為由矽構成之半導體基板之情況時是特別有用之電漿摻雜方法。另外,在雜質為砷、磷、硼、鋁或銻之情況時特別有用。利用此種構造,可以製造超微細之矽半導體裝置。
另外,本發明之電漿處理裝置,不只是電漿摻雜,亦可以適用在乾式蝕刻或電漿CVD。
上述已詳細地和參照特定之實施態樣地說明本發明,但是在不脫離本發明之精神和範圍內可以施加各種之變更或修正,業者當可明白。
本申請案根據2005年3月30日申請之日本專利申請案,申請案號2005-099149,其內容被取入此處作為參考。
本發明之電漿摻雜方法和電漿處理裝置可以提供導入到試料表面之雜質濃度均一性優良之電漿摻雜方法,和均一進行試料之電漿處理之電漿處理裝置。因此,以半導體之雜質摻雜步驟為首,亦可以適用在使用液晶等之薄膜電晶體之製造和各種材料之表面改質等之用途。
1...真空容器
1b...內壁
2...氣體供給裝置
3...輪機分子泵
4...調壓閥
5...電漿源用高頻率電源
6...試料電極
7...介電質窗
8...線圈
9...基板
10...試料電極用高頻率電源
11...排氣口
12...支柱
13...氣體導入路徑
14...氣體主要路徑
15...氣體吹出口
16...貫穿閘
17...內室
18...閘快門
19...驅動裝置
20...軸承單元
21...旋轉體
22...軸
23...小齒輪
24...大齒輪
25...軸
26...梯形齒輪
27...馬達軸
28...馬達
29...凸部
30...凹部
31...閘開口部
32...窗開口部
33...內室底部
34...排氣開口部
35...閘開口部
36...窗開口部
41...微波導波管
42...石英板
43...電磁鐵
44...有磁場微波電漿
45...電容器
46...氣體吹出口
51...貫穿閘
52...蓋子
53...遮蔽板
54...台座
55...預備室
56...閘閥
57...搬運臂
58...驅動裝置
圖1是剖面圖,用來表示本發明之第1實施形態所使用之電漿摻雜室之構造。
圖2是俯視圖,用來表示本發明之第1實施形態之介電質窗之構造。
圖3是剖面圖,用來表示本發明之第1實施形態之驅動裝置之構造。
圖4是剖面圖,用來表示本發明之第2實施形態所使用電漿摻雜室之構造。
圖5是本發明之第3實施形態之內室和閘快門之鏈結部之剖面圖。
圖6是剖面圖,用來表示本發明之第4實施形態所使用之電漿摻雜室之構造。
圖7是本發明之第4實施形態所使用之內室和閘快門之立體圖。
圖8是本發明之第4實施形態所使用之內室和閘快門之立體圖。
圖9是剖面圖,用來表示先前技術例所使用之電漿摻雜裝置之構造。
圖10是剖面圖,用來表示先前技術例所使用之乾式蝕刻裝置之構造。
1...真空容器
2...氣體供給裝置
3...輪機分子泵
4...調壓閥
5...電漿源用高頻率電源
6...試料電極
7...介電質窗
8...線圈
9...基板
10...試料電極用高頻率電源
11...排氣口
12...支柱
13...氣體導入路徑
14...氣體主要路徑
15...氣體吹出口
16...貫穿閘
17...內室
18...閘快門
19...驅動裝置
20...軸承單元
Claims (15)
- 一種電漿摻雜方法,係在經由真空容器之貫穿閘將試料搬運到真空容器內之後,將試料裝載在真空容器內之試料電極,從試料之面對面,以大致等向性(isotropic)朝向試料一邊吹出氣體,一邊對真空容器內進行排氣,將真空容器內控制成為指定之壓力,同時在真空容器內產生電漿,使電漿中之雜質離子衝撞在試料之表面,而將雜質離子導入到試料之表面的電漿摻雜方法;其特徵在於:當產生電漿時,以閘快門(gate shutter)覆蓋在貫穿閘。
- 如申請專利範圍第1項之電漿摻雜方法,其中,在使貫穿閘開口之開放位置和在使貫穿閘覆蓋之閉合位置之間,將可移動之閘快門配置在開放位置,並將試料裝載在上述試料電極,當產生電漿時,使用驅動裝置將上述閘快門驅動成為閉合位置,而覆蓋上述貫穿閘,並藉由對電漿源供給高頻率電力,而在真空容器內產生電漿。
- 如申請專利範圍第2項之電漿摻雜方法,其中,使用具備有馬達、密著在上述閘快門之旋轉體、和傳動部之驅動裝置,藉由將上述馬達之旋轉運動傳動到旋轉體,而使上述閘快門驅動成為閉合位置,並覆蓋上述貫穿閘。
- 如申請專利範圍第1項之電漿摻雜方法,其中, 上述試料為矽構成之半導體基板,上述雜質為砷、磷、硼、鋁或銻。
- 一種電漿處理裝置,係具備有:真空容器;試料電極;氣體供給裝置,用來將氣體供給到真空容器內;氣體吹出口,面對試料電極,被等向性地配置;排氣裝置,用來對真空容器內進行排氣;壓力控制裝置,用來控制真空容器內之壓力;和試料電極用電源,用來對試料電極供給電力的電漿處理裝置;其特徵在於:具備有閘快門,其在真空容器設有貫穿閘,具有驅動裝置而可以在使貫穿閘開口之開放位置和在使貫穿閘覆蓋之閉合位置之間移動,而驅動裝置具備有:馬達;旋轉體,密著在閘快門上;和傳動部,用來將馬達之旋轉運動傳動到旋轉體。
- 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置,其中,上述閘快門為圓筒狀。
- 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置,其中,上述真空容器為圓筒狀。
- 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置,其中,在上述閘快門之內側,具備有被固定在真空容器之圓筒狀之內室。
- 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置,其中,上述內室之最下部位於閘快門之最下部之下。
- 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置,其中,上述內室之最下部位於試料電極之上面之下。
- 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置,其中,上述旋轉體為具有彈性之樹脂製品。
- 如申請專利範圍第8項之電漿處理裝置,其中,上述內室經由使突出到圓筒之外側之突緣部裝載在真空容器之上面,而固定在真空容器。
- 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中,上述內室和上述閘快門利用圓筒狀之軸承單元而連結。
- 如申請專利範圍第13項之電漿處理裝置,其中,在上下2個位置具備有上述圓筒狀之軸承單元。
- 如申請專利範圍第13項之電漿處理裝置,其中,突出到上述閘快門之圓筒內側的凸部內周,嵌合在設於上述內室之圓筒外側的凹部,在凸部和凹部間設有上述軸承單元,凸部之內徑小於上述內室之圓筒的外形。
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