專利名稱：：等離子體摻入方法和等離子體摻入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及等離子體摻入方法、用于該等離子體摻入方法的等離子體摻入設(shè)備、以及使用該等離子體摻入方法形成的硅基板。具體而言，本發(fā)明涉及執(zhí)行將雜質(zhì)摻入例如半導(dǎo)體基板等的固體樣品的表面的等離子體摻入的方法。
背景技術(shù)：
：作為用于將雜質(zhì)摻入固體樣品的表面的方法，已知存在等離子體摻入(PD)方法，該等離子體摻入方法將雜質(zhì)電離并以低能量將電離的雜質(zhì)摻入固體(例如，見專利文獻1)。同時，在摻入雜質(zhì)的方法中，離子注入方法目前使用最為廣泛。從非專利文獻1顯見，等離子體摻入方法在ITRS2003中也被描述為下一代離子注入技術(shù)。等離子體摻入方法不同于離子注入方法?，F(xiàn)在將詳細描述離子注入和等離子體摻入之間的技術(shù)差異。在離子注入方法中，使用具有下述配置的設(shè)備。該設(shè)備包括離子源，由氣體產(chǎn)生等離子體；分析磁體，執(zhí)行質(zhì)量分離從而選擇從該離子源提取的離子中的期望離子；電極，加速該期望離子；以及處理腔，將該加速的期望離子注入到硅基板。在離子注入中，為了將雜質(zhì)注入至淺的位置，優(yōu)選地將從該離子源提取離子的能量以及加速能量設(shè)置為低的能量。然而，當(dāng)提取能量設(shè)置為低的能量時，將被提取的離子的數(shù)目減少。此外，當(dāng)加速能量設(shè)置為低的能量時，當(dāng)離子束從離子源傳輸?shù)骄瑫r，束直徑由于離子之間的排斥力而加寬。因此，離子束會碰撞到束線路(beamline)的內(nèi)壁，且因此大量離子將損失。為此，注入工藝的產(chǎn)量將降低。例如，當(dāng)B+離子被注入時，如果加速能量為2keV以下時，產(chǎn)量開始降低。隨后，如果加速能量為0.5keV以下，束傳輸本身變得困難。此外，即使加速能量降j氐到0.5keV,B離子可以注入到約20nm的深度。亦即，對于形成具有更薄厚度的延展電極的情形，產(chǎn)率會顯著降低。相反，在等離子體摻入方法中，使用具有下述配置的設(shè)備。該設(shè)備包括在其中可布置有硅基板的圓柱形真空容器內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生等離子體的等離子體發(fā)生源、其上布置有硅基板的偏置電極、以及調(diào)整該偏置電極的電勢的偏置電源。亦即，該設(shè)備具有這樣的配置，其中未設(shè)有分析i茲體和加速電極，這不同于離子注入中使用的設(shè)備。用做等離子體源和晶片支架的偏置電極設(shè)于真空容器內(nèi)。隨后，離子被將產(chǎn)生于該等離子體和該晶片之間的電勢所加速和引導(dǎo)。采用這種配置，由于可以直接使用低能等離子體，與離子注入相比，大量的低能離子可以輻射到晶片上。亦即，劑量率相當(dāng)高。因此，在低能B離子注入中，可以保持高的產(chǎn)量。隨著等離子體摻入方法的應(yīng)用，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)展出一種形成具有非常小的厚度和低電阻的源極至漏極(source-to-drain)延展電極的工藝技術(shù)。該新的工藝技術(shù)已知為具有特定效果的工藝技術(shù)(非專利文獻2)。在該方法中，從氣體導(dǎo)入口引入的摻入材料氣體例如B2H6被具有微波波導(dǎo)和電磁體的等離子體發(fā)生單元等離子體化。隨后，等離子體中的硼離子被高頻電源供應(yīng)到樣品表面。隨著半導(dǎo)體器件的尺寸減小以及高的集成度，雜質(zhì)摻入?yún)^(qū)域中的特性非常重要。其中，劑量(雜質(zhì)摻入數(shù)量)決定低電阻，低電阻是確定元件特性的一個重要要素。因此，劑量的控制非常重要。如果使用等離子體摻入方法，則可以看出，可以形成具有非常小的厚度和低電阻的源極至漏極延展電極。然而，尚未發(fā)展出用于控制元件特性的劑量控制方法。迄今為止，通過改變等離子體摻入時間來改變劑量的方法已經(jīng)得到測試，但是該方法未獲得足夠的控制精確度且因此不實用。這種情形下，發(fā)明人已經(jīng)建議下述方法，該方法通過盡可能大地稀釋對人體有著重大危險的有毒B2H6來提高安全性，可以穩(wěn)定地產(chǎn)生和保持等離子體而不降低摻入效率，且可以容易地執(zhí)行摻入劑劑量的控制。在這種方法中，使用具有低電離能的He氣體來稀釋作為包含待摻入雜質(zhì)的材料的B2H6氣體，且隨后B2H6被釋放(專利文獻2)。在該方法中，已經(jīng)建議B2H6的濃度優(yōu)選小于0.05%。當(dāng)濃度低時，例如約0.05%,盡管未報導(dǎo)該劑量容易控制，通過改變時間同時保持氣體濃度不變來改變劑量。亦即，當(dāng)B2H6氣體濃度低時，相對于時間的改變而言的劑量的改變是小的，因此劑量容易控制。這里，存在這樣的進步，即，劑量的控制精確度增加。然而，在通過在真空容器內(nèi)產(chǎn)生等離子體并使等離子體內(nèi)的雜質(zhì)離子碰撞樣品表面而在樣品表面內(nèi)形成雜質(zhì)摻入層的等離子體摻入方法中，每次等離子體輻射到硅基板上時，該劑量改變，即使是在相同的等離子體條件下，且再現(xiàn)性降低。這是因為，即使等離子體在真空容器內(nèi)產(chǎn)生從而將離子注入到硅基板內(nèi)，真空容器內(nèi)的狀態(tài)每次相應(yīng)地改變。因此，難以具有良好再現(xiàn)性地調(diào)整劑量。此外，由于真空容器內(nèi)的狀態(tài)每次均改變，難以均勻地保持硅基板的面內(nèi)劑量。通過調(diào)整可能的參數(shù)或該設(shè)備的形狀可以使劑量變得均勻，但是無法重復(fù)地再現(xiàn)該均勻的劑量。專利文獻l:美國專利No.4912065(說明書)專利文獻2:JP-A-2004-179592專利文獻3:日本專利No.3340318非專利文南欠1:ColumnofShallowJunctionIonDopingofFigure30ofFrontEndProcessinInternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors2001Edition(ITRS2001)非專利文獻2:Y.Sasaki,etal.，Symp.onVLSITech.pi80(2004)非專利文南大3:B.Mizunoetal.,PlasmaDopingintotheside-wallofasub-0.5|imwidthTrench,Ext.Abs.ofInternationalConferenceonSSDM,p.317(1987)非專利文南史4:B.Mizunoetal.,PlasmaDopingforsilicon,SurfaceCoatingtech.,85,51(1996)非專利文南史5:B.Mizunoetal.,PlasmaDopingofBoronforFabricatingtheSurfaceChannelSub-quartermicronPMOSFET,Symp.VLSITech,p.66(1996)
發(fā)明內(nèi)容<本發(fā)明解決的問題>如前所述，已知真空容器內(nèi)的狀態(tài)每次都變化，但是發(fā)生該變化的原因不清楚。各種研究的結(jié)果為，發(fā)明人注意到膜形成于作為等離子體腔的真空容器的內(nèi)壁上且膜的狀態(tài)變化。具體而言，如果等離子體摻入處理使用B2H6氣體和氦氣的混合氣體等離子體來重復(fù)，則膜的顏色濃度和膜的形成區(qū)域改變。亦即，發(fā)明人已經(jīng)注意到膜的厚度變得更大且膜的形成區(qū)域增大。從這個角度出發(fā)最終完成本發(fā)明。發(fā)明人已經(jīng)假設(shè)，當(dāng)固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜受到等離子體中的離子攻擊(濺射)時，樣品表面的等離子體濃度改變，或者該變化是通過膜厚度或者膜的形成區(qū)域而改變。此外，發(fā)明人已經(jīng)假設(shè)，該改變依賴于單位體積的膜內(nèi)包含的雜質(zhì)的濃度。<解決問題的手段>根據(jù)發(fā)明人的實驗結(jié)果，從固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜摻入到硅基板表面的雜質(zhì)的劑量每次均變化?？紤]到上述問題而完成了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種等離子體摻入方法，其可以使從膜到硅基板的劑量每次都是均勻的，即使該等離子體處理重復(fù)。本發(fā)明基于與迄今為止的等離子體摻入的常識相反的技術(shù)思想來進行劑量控制和面內(nèi)均勻性。根據(jù)已知的等離子體摻入的常識，雜質(zhì)是從等離子體中的離子、氣體、自由基摻入的，且材料是從連接到真空容器的氣管作為氣體被供應(yīng)。亦即，氣體中包含的雜質(zhì)的數(shù)量、氣體濃度或壓力、氣體混合比例等決定摻入半導(dǎo)體基板表面的雜質(zhì)的數(shù)量。因此，經(jīng)過設(shè)計，使得等離子體濃度或氣流和壓力分布在半導(dǎo)體基板的表面上是均勻的。此外，通過調(diào)整將供應(yīng)的氣體中包含的雜質(zhì)的濃度從而調(diào)整等離子體中包含的雜質(zhì)的濃度，或者通過調(diào)整等離子體的輻射時間，由此來進行劑量的調(diào)整。相反，作為本發(fā)明的前提，已經(jīng)注意到從氣管作為氣體供應(yīng)、隨后被等離子體化、且隨后摻入半導(dǎo)體基板表面的雜質(zhì)的比例僅僅是等離子體摻入所摻入的雜質(zhì)的總量的15%至30%。該數(shù)值與已知的常識是相反的。在相關(guān)技術(shù)中，工藝和整個設(shè)備的設(shè)計是基于來自氣體等離子體的劑量為主要因素的思想。此外，在本發(fā)明中，對于對應(yīng)于剩余85%至70%的該主要因素，表觀上存在下述現(xiàn)象。亦即，在重復(fù)執(zhí)行等離子體摻入時，形成為固定于真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜暴露于等離子體且被濺射。隨后，之前摻入該膜的雜質(zhì)再次釋放到等離子體內(nèi)，且釋放的等離子體被摻入半導(dǎo)體基板的表面。發(fā)明人認(rèn)為，更精確地確定這些因素相對于劑量的比例需要進一步研究，且依賴于等離子體摻入的條件，但是重要的是減少相關(guān)技術(shù)中視為主要因素的來自等離子體的劑量的比例。如相關(guān)技術(shù)中所考慮，即使等離子體的參數(shù)被調(diào)整，但可以看出，無法穩(wěn)定地控制劑量，穩(wěn)定地保持重復(fù)均勻性，以及進行具有良好再現(xiàn)性的工藝。亦即，為了控制劑量，穩(wěn)定地保持重復(fù)均勻性，以及進行具有良好再現(xiàn)性的工藝，需要控制作為主要因素的來自包含雜質(zhì)的膜的劑量并保證穩(wěn)定性。亦即，需要調(diào)整固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜。根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種等離子體摻入方法，其將樣品置于真空容器內(nèi)的樣品電極上，在真空容器內(nèi)產(chǎn)生等離子體，且使等離子體內(nèi)的雜質(zhì)離子碰撞及樣品表面，從而在樣品表面內(nèi)形成雜質(zhì)摻入層。該等離子體摻入方法包括準(zhǔn)備真空容器的維護步驟，該真空容器具有形成于其內(nèi)壁上的包含雜質(zhì)的膜，使得當(dāng)固定到該真空容器的內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜受到等離子體中的離子攻擊時，通過賊射而摻入該樣品表面的雜質(zhì)的數(shù)量不改變，即使包含該雜質(zhì)離子的等離子體在該真空容器內(nèi)反復(fù)地產(chǎn)生；將該樣品安裝于樣品電極上的步驟；以及輻射包含該雜質(zhì)離子的等離子體從而將雜質(zhì)離子注入到該樣品中，及通過固定到該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜的濺射而將該雜質(zhì)4參入樣品的步驟。依據(jù)這種配置，該膜形成于該真空容器的內(nèi)壁上，使得從該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜通過濺射而摻入樣品的雜質(zhì)的數(shù)量不改變，且隨后進行等離子體摻入。因此，可以具有良好再現(xiàn)性地穩(wěn)定地執(zhí)行雜質(zhì)摻入。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該維護步驟可包括，在形成包含雜質(zhì)的膜之前，除去固定到該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜的子步驟。采用這種配置，附著到真空容器的內(nèi)壁的該雜質(zhì)一旦被除去之后，該包含雜質(zhì)的膜依據(jù)條件而再次形成。因此，可靠性可以改善。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該樣品可以是硅基板，且固定到該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜可以形成為使得，當(dāng)該雜質(zhì)的劑量在±10%的容差內(nèi)處于相同水平時，即使包含雜質(zhì)離子的等離子體反復(fù)地在該真空容器內(nèi)產(chǎn)生，該劑量在硅基板的表面內(nèi)是均勻的。采用這種配置，可以高精度地進行該控制。依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法可進一步包括調(diào)整該真空容器的內(nèi)壁的形狀使得將附著到該真空容器內(nèi)壁的雜質(zhì)的數(shù)量具有期望值的步驟。例如，該真空容器的內(nèi)壁的形狀調(diào)整為使得，當(dāng)該膜的形成完成時，從包含雜質(zhì)離子的等離子體摻入的雜質(zhì)的分布以及通過從固定到該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜賊射而摻入的雜質(zhì)的分布的總分布在該硅基板的表面內(nèi)是均勻的。重要且更優(yōu)選的是進行調(diào)整使得，當(dāng)該膜的形成完成時該濃度變得均勻。如此，可以具有良好再現(xiàn)性地實現(xiàn)均勻的等離子體摻入。當(dāng)該真空容器的內(nèi)壁的形狀調(diào)整為使得，在膜形成之前或者在膜正在形成時該雜質(zhì)的劑量分布變得均勻，因為在重復(fù)等離子體4參入時，該真空容器的內(nèi)壁的狀態(tài)即膜的狀態(tài)改變，難以再現(xiàn)均勻性。依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法可進一步包括調(diào)整氣體供應(yīng)方法使得將附著到該真空容器的內(nèi)壁的雜質(zhì)的數(shù)量具有期望值的步驟。例如，具有暗色的，即具有大的厚度的包含雜質(zhì)的膜可能形成于氣體噴口附近。為此，劑量在靠近氣體噴口的部分內(nèi)變大，且在遠離該氣體噴口的部分內(nèi)變小。因此，通過調(diào)整氣體噴口和半導(dǎo)體基板，可以改善劑量的面內(nèi)均勻性。例如，通過相對于該氣體噴口來移動例如轉(zhuǎn)動該半導(dǎo)體基板，由此可以改善面內(nèi)均勻性。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該維護步驟可包括下述子步驟，即，在等離子體摻入設(shè)備中提供真空容器，其中從該真空容器除去該包含雜質(zhì)的膜，以及隨后在該真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)離子的等離子體從而形成包含該雜質(zhì)離子的膜。依據(jù)該配置，可以具有良好控制性地獲得高精確的雜質(zhì)分布圖(profile)而不使用特殊的裝置。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，包含該雜質(zhì)離子的膜的形成步驟可在單獨提供的等離子體摻入設(shè)備中提供該真空容器從而形成膜，其中在該維護步驟中從該真空容器除去該包含雜質(zhì)的膜，以及可在該真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)離子的等離子體從而形成包含雜質(zhì)的膜。依據(jù)該配置，使用附加的裝置來執(zhí)行期望的控制，且因此可以具有良好控制性地獲得高精確的雜質(zhì)分布圖。依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體#^入方法可進一步包括通過從固定到該真空容器的內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜濺射同時測量和管理該真空容器的內(nèi)壁的溫度而將雜質(zhì)摻入該樣品的步驟。采用這種配置，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從包含雜質(zhì)的膜摻入該半導(dǎo)體基板的雜質(zhì)的數(shù)量隨該真空容器的內(nèi)壁的溫度而改變。因此，為了保持雜質(zhì)數(shù)量恒定，優(yōu)選地保持該真空容器的內(nèi)壁的溫度恒定。此外，為了將從該膜摻入的雜質(zhì)的數(shù)量設(shè)置為期望值，優(yōu)選地將該真空容器的內(nèi)壁的溫度調(diào)整為期望溫度。此外，在本發(fā)明中，虛擬腔(dummychamber)可置于該真空容器內(nèi)以覆蓋該內(nèi)壁，且膜可以形成于該真空容器的內(nèi)壁上。在真空設(shè)備中，許多情形下該虛擬腔稱為內(nèi)腔。在本發(fā)明中，已經(jīng)描述了在該真空容器的內(nèi)壁上形成該膜，對該內(nèi)壁的形狀的研究，或?qū)囟鹊墓芾怼Ｈ欢?，對于該?nèi)腔，通過相同的研究可獲得同樣的效果。因此，該內(nèi)腔仍落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，該內(nèi)腔并不具有保持真空狀態(tài)的功能，而是可以筒單地被拆卸，容易清洗，且作為消費品。因此，當(dāng)提供該內(nèi)腔時，期望的是僅該內(nèi)腔可以拆卸和清洗，而不是拆卸和清洗昂貴的真空容器。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該等離子體可以是包含硼的氣體的等離子體。依據(jù)該配置，硼膜可以形成于該真空容器的內(nèi)壁上。此外，配置使得當(dāng)固定到該真空容器的內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜受到等離子體中的離子攻擊時，通過賊射而摻入到該樣品表面內(nèi)的雜質(zhì)的數(shù)量不改變，即使包含雜質(zhì)離子的等離子體在該真空容器內(nèi)重復(fù)地產(chǎn)生。因此，與通過濺射的雜質(zhì)一起，可以具有良好控制性地獲得高精確的雜質(zhì)分布圖。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該包含硼的氣體可以是具有硼和氳的分子的氣體。該氣體可以使用BF3等，但是，由于F具有高的濺射速率，因此難以形成穩(wěn)定的膜。為了形成穩(wěn)定的膜，優(yōu)選使用具有低濺射速率的原子的氣體。此外，如果賊射速率高，硅基板的表面在該等離子體摻入處理期間會被切削(chipoff),無法根據(jù)設(shè)計來制造器件。此外，由于摻入有雜質(zhì)的硅基板的表面被切削，雜質(zhì)摻入本身無法具有良好控制性地執(zhí)行。由于氫具有比F低的賊射速率，如果使用具有硼和氫的分子的氣體，則可以具有良好控制性地獲得高精確的雜質(zhì)分布圖。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該包含硼的氣體可以是乙硼烷(B2H6)。依據(jù)該配置，B2H6工業(yè)上廉價，且填充在氣罐內(nèi)從而隨后在氣態(tài)下輸運和保存，這使得處理方便。此外，由于僅包含硼和氫，濺射速率低且因此可以具有良好控制性地獲得高精確的雜質(zhì)分布圖。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該等離子體可以是通過使用稀有氣體來稀釋具有硼和氫的分子的氣體而獲得的氣體的等離子體。依據(jù)該配置，如果包含硼的氣體的濃度過高，該膜容易分離。如果該膜分離，則會產(chǎn)生粒子而導(dǎo)致半導(dǎo)體制造良率降低，這引起不便。因此，如果氣體濃度通過使用不同氣體的稀釋而降低，則可以形成很少分離的膜。該稀釋氣體優(yōu)選使用具有化學(xué)穩(wěn)定性的稀有氣體。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該稀有氣體可以是原子量等于或小于氖的原子。在稀有氣體中，具有大的原子量的稀有氣體具有高的賊射速率，且因此難以形成穩(wěn)定的膜。此外，這會切削硅基板的表面。因此，優(yōu)選使用原子量小于氖的稀有氣體。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該稀有氣體可以是氦。具體而言，在稀有氣體中，氦的原子量最小和濺射速率最低。因此，容易形成穩(wěn)定的膜，且可以將硅基板的切削抑制至最低。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該等離子體可以是通過使用氦稀釋乙硼烷(B2H6)而獲得的氣體的等離子體。最優(yōu)選地，使用用氦稀釋的氣體，使得B2H6的氣體濃度降低。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，硼的注入深度可以在7.5nm至15.5nm的范圍內(nèi)。從實驗結(jié)果可以看出，如果使用對應(yīng)于硼的注入深度為7.5nm至15.5nm的范圍的注入能量，則包含硼的膜形成于該真空容器的內(nèi)壁上，使得薄層電阻飽和。此外可以看出，當(dāng)膜的形成完成時，獲得良好的面內(nèi)均勻性。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，硼的注入深度可以等于或小于10nm。在與等于或小于10nm的硼的注入深度相對應(yīng)的低能量條件下，很難獲得均勻性。然而，從實驗結(jié)果可以看出，依據(jù)本發(fā)明的方法，通過調(diào)整PD時間可以實現(xiàn)1.5%以下的均勻性。在依據(jù)本發(fā)明該方面的等離子體摻入方法中，該等離子體可以使用連續(xù)等離子體。依據(jù)該配置，使用連續(xù)等離子體通過調(diào)整PD時間可以實現(xiàn)1.5%以下的均勻性。一般而言，在等離子體摻入中，發(fā)展出使用連續(xù)等離子體的技術(shù)和使用脈沖等離子體的技術(shù)。當(dāng)使用脈沖等離子體時，已經(jīng)報道，在用于大于約20nm的深區(qū)域的注入技術(shù)中，而不是如本發(fā)明所旨在的注入至淺區(qū)域，通過等離子體摻入來保證均勾性和再現(xiàn)性。然而，對于注入至淺區(qū)域，均勻性和再現(xiàn)性是不充分的。相反，在本發(fā)明中，依據(jù)各種實驗結(jié)果，對于通過連續(xù)等離子體注入至淺區(qū)域的情形，可以保證均勻性和再現(xiàn)性。依據(jù)本發(fā)明另一方面，一種執(zhí)行上述等離子體摻入方法的等離子體摻入設(shè)備包括真空容器、樣品電極、將氣體供應(yīng)到該真空容器內(nèi)的氣體供應(yīng)裝置、對該真空容器排氣的排氣裝置、控制該真空容器內(nèi)的壓力的壓力控制裝置、以及供電至該樣品電極的樣品電極用電源。采用該配置，通過使用該壓力控制裝置的壓力控制，可以保證通過等離子體摻入而摻入的硼的劑量的再現(xiàn)性。依據(jù)本發(fā)明另一方面的等離子體摻入設(shè)備可進一步包括形成包含雜質(zhì)的膜的等離子體發(fā)生裝置。采用該配置，該真空容器的內(nèi)壁的狀態(tài)可以容易地控制。依據(jù)本發(fā)明另一方面的等離子體摻入設(shè)備可進一步包括調(diào)整供應(yīng)到該真空容器的氣體的流分布的構(gòu)件，使得在包含雜質(zhì)的膜形成之后，該氣體的流分布可以調(diào)整，而不將該真空容器的內(nèi)壁暴露于空氣。采用該配置，可以在短時間內(nèi)容易地獲得期望的內(nèi)部狀態(tài)，而不使用附加的裝置和分離地提供形成真空的準(zhǔn)備時間。依據(jù)本發(fā)明另一方面的等離子體摻入設(shè)備可進一步包括將該真空容器的內(nèi)壁的溫度調(diào)整至期望溫度的構(gòu)件。通過使用溫度傳感器測量溫度并使用加熱器加熱該內(nèi)壁，則可以實現(xiàn)對該真空容器的內(nèi)壁的溫度控制。依據(jù)發(fā)明人的實驗，如果無溫度控制地進行實驗，該真空容器的內(nèi)壁的溫度最初是在室溫，但是當(dāng)?shù)入x子體摻入處理重復(fù)時，該真空容器的內(nèi)壁的溫度增大到40。C至90°C。增大的溫度依賴于工藝次數(shù)的數(shù)目或者條件。隨后，如果等離子體摻入處理結(jié)束，該溫度逐漸降低到室溫。亦即，當(dāng)?shù)入x子體摻入處理開始時和當(dāng)?shù)入x子體摻入處理重復(fù)時，溫度變化。此外，該真空容器的內(nèi)壁的溫度受到與外部溫度的差異的影響。因此，優(yōu)選地將該內(nèi)壁的溫度調(diào)整為當(dāng)該等離子體摻入處理重復(fù)時該內(nèi)壁自然到達的溫度，例如40。C至90。C的期望溫度。因此，從該膜摻入的雜質(zhì)的數(shù)量可以調(diào)整為期望值。此外，更優(yōu)選地將該內(nèi)壁的溫度調(diào)整為50。C至70。C的期望溫度。結(jié)果，由于可以調(diào)整至在更多等離子體摻入條件下該內(nèi)壁自然達到的溫度，可以獲得良好的重復(fù)性。依據(jù)本發(fā)明又一方面，提供了一種直徑為300mm且通過使用包含硼的連續(xù)等離子體的等離子體摻入將硼摻入表面的硅基板。這種情況下，摻入的硼的分布圖具有硼濃度為5x1018cm-3的7nm至15.5nm范圍內(nèi)的深度；在硼濃度從1x10"cm^降低到1x10"cm-s的距離內(nèi)評估時，硼的深度分布圖的陡度在1.5nm/dec至3nm/dec的范圍內(nèi)；以及在排除該硅基板的末端3nm的表面處，硼的劑量具有2%以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在使用依據(jù)本發(fā)明的方法可以制造的許多產(chǎn)品中，在制造上述基板時，可以獲得下述顯著效果。如果硼摻入在上述范圍的深度，則可以形成65nm節(jié)點至22nm節(jié)點的MOSFET的非常精細的源極至漏極延展電極。此外，當(dāng)硼摻入具有上述范圍的陡度，則可以增大該MOSFET的非常細小的漏極電流。當(dāng)硼通過等離子體摻入來摻入時，可以具有良好產(chǎn)率地制作MOSFET的非常精細的電極。此外，由于通過300mm基板可以改善劑量的面內(nèi)均勻性，產(chǎn)率和良率可以^t是高。此外，這通過以硅基板作為半導(dǎo)體基板的示例而得到驗證?？梢允褂面N基板或應(yīng)變于硅原子的原子量，且因此可以假想獲得相同的效果。圖l為示出經(jīng)歷等離子體摻入的基板的數(shù)目與薄層電阻之間的關(guān)系的圖示；圖2為示出薄層電阻的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示(薄層電阻比例的范圍在0.5至4.0的范圍內(nèi));圖3為示出薄層電阻的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示(薄層電阻比例的范圍在0.8至1.2的范圍內(nèi))；圖4為示出面內(nèi)均勻性的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示；圖5為示出面內(nèi)均勻性的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示；圖6為示出經(jīng)歷等離子體摻入的基板的數(shù)目與薄層電阻之間的關(guān)系的圖示；圖7為示出薄層電阻的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示；圖8為示出面內(nèi)均勻性的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示；圖9為示出等離子體摻入時間和劑量以及面內(nèi)均勻性之間的關(guān)系的圖圖IO為示出緊接著等離子體摻入之后的硼的SIMS分布圖的圖示；圖11為示出通過本發(fā)明的示例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性和通過比較例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性之間的比較結(jié)果的圖示；圖12為示出通過本發(fā)明的示例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性和通過比較例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性之間的比較結(jié)果的圖示；圖13為示出通過本發(fā)明的示例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性和通過比較例獲得的等離子體摻入?yún)^(qū)域的均勻性之間的比較結(jié)果的圖示；圖14為示出依據(jù)本發(fā)明第一實施例的等離子體摻入設(shè)備的圖示；圖15為示出依據(jù)本發(fā)明的設(shè)于真空容器內(nèi)的腔體以及封閉用于傳輸臂(transferarm)的開口的蓋的圖示；以及圖16為示出本發(fā)明第一實施例中用于均勻性比較的等離子體摻入設(shè)備的圖示。<附圖參考標(biāo)記>1高頻電源2匹酉己盒(matchingbox)3線圏4質(zhì)量流量控制器5質(zhì)量流量控制器6渦輪分子泵7壓力調(diào)節(jié)閥8干泵9冷卻劑供應(yīng)單元10VDc;監(jiān)視器11匹配盒12高頻電源13樣品(待處理的基板)14下電^L15真空容器16開口17蓋20覆蓋開口的構(gòu)件101真空容器102氣體供應(yīng)裝置103渦輪分子泵104壓力調(diào)節(jié)閥105等離子體源用高頻電源106才羊品電^L107介電窗口108線圈109基板110樣品電極用高頻電源111排氣口112支座113氣體引入路徑114氣體主路徑115氣體出口具體實施方式下面將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。(第一實施例)下面將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的第一實施例。圖14為用于本發(fā)明實施例的等離子體摻入設(shè)備的剖面圖。該等離子體摻入設(shè)備包括真空容器15,具有形成于其內(nèi)壁上的包含雜質(zhì)的膜；渦輪分子泵6，作為排氣裝置用于對真空容器15排氣；壓力調(diào)節(jié)閥7,作為壓力控制裝置用于控制真空容器15內(nèi)的壓力；線圈和天線3，作為等離子體源設(shè)于面對下電極14的介電窗口附近；高頻電源12,供應(yīng)13.56MHz的高頻電源至線圈和天線3;以及高頻電源1,作為電壓源用于供應(yīng)電壓至下電極14。在該等離子體摻入設(shè)備中，將待處理的基板(基板)13置于作為樣品臺的下電極14上，且對該基板13進行等離子體輻射。這里，通過用于產(chǎn)生等離子體的高頻電源1和用于調(diào)整放電的匹配盒2，從線圈和天線3供應(yīng)高頻。通過質(zhì)量流量控制器(MFC)4和5供應(yīng)所需要的氣體。真空容器15內(nèi)的真空度由質(zhì)量流量控制器4和5、渦輪分子泵6、壓力調(diào)節(jié)閥7和干泵8控制。從高頻電源12通過匹配盒11供電至真空容器15。將設(shè)于真空容器15內(nèi)待處理的基板13置于樣品臺14上，隨后供電。接下來將描述等離子體摻入工藝。預(yù)定氣體通過質(zhì)量流量控制器4和5從氣體供應(yīng)裝置引入到處理腔的真空容器15內(nèi)，同時由作為排氣裝置的渦輪分子泵6執(zhí)行氣體排放。此外，真空容器15通過作為壓力控制裝置的壓力調(diào)節(jié)閥7而保持在預(yù)定壓力。隨后，13.56MHz的高頻電源從高頻電源1供應(yīng)到作為等離子體源的線圈3,使得感應(yīng)耦合等離子體產(chǎn)生于真空容器15內(nèi)。在這種狀態(tài)下，硅基板13作為樣品置于下電極14上。此外，由高頻電源12供應(yīng)高頻功率，且隨后可以控制下電極14的電勢使得作為樣品的硅基板(待處理的基板)13相對于等離子體具有負電勢。首先，在真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)的氣體的等離子體，從而形成膜。例如，可以在恒定等離子體摻入條件下對虛擬基板重復(fù)進行等離子體摻入。當(dāng)該膜形成時，該膜受到等離子體中離子的攻擊，且通過濺射摻入硅基板表面內(nèi)的雜質(zhì)的數(shù)量增加。這種增加不久以后達到飽和，且在恒定等離子體摻入條件下，由等離子體摻入處理一次摻入的雜質(zhì)的劑量是均勻的，即使在等離子體摻入重復(fù)時。例如，如果在該恒定等離子體摻入條件下對硅基板多次進行4參入，且進入硅基板的劑量是均勻的，則可以看出該膜的形成完成。如果到基板的第一劑量趨于小于到基板的最后劑量，則該膜的形成未完成，且因此膜的形成繼續(xù)。真空容器的內(nèi)壁的形狀調(diào)整為使得，當(dāng)膜的形成完成時，從包含雜質(zhì)的等離子體摻入的雜質(zhì)的分布和從固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜通過賊射摻入的雜質(zhì)的分布的總分布在硅基板表面內(nèi)是均勻的。重要且更優(yōu)選的是進行調(diào)整，使得當(dāng)該膜的形成完成時該分布是均勻的。如此，可以具有良好再現(xiàn)性地實現(xiàn)均勻的等離子體摻入。當(dāng)真空容器的內(nèi)壁的形狀調(diào)整為使得在該膜形成之前或該膜正在形成時該雜質(zhì)的劑量是均勻的時，由于在等離子體摻入處理重復(fù)時，該真空容器的內(nèi)壁的狀態(tài)即該膜的狀態(tài)改變，因此難以再現(xiàn)均勻性。在硅基板13置于作為下電極的樣品臺14上之后，在真空容器15排氣同時，氦氣通過質(zhì)量流量控制器4供應(yīng)到真空容器15內(nèi)，且乙硼烷(B2H6)氣體作為摻入材料氣體通過質(zhì)量流量控制器5供應(yīng)到真空容器15內(nèi)。此時，控制壓力調(diào)節(jié)閥7，使得真空容器15的壓力保持在0.9Pa。接下來，高頻功率1500W供應(yīng)到作為等離子體源的線圈3，從而在真空容器15內(nèi)產(chǎn)生等離子體。另外，高頻功率200W供應(yīng)到下電極14,使得硼注入到硅基板13表面附近內(nèi)。這里，暴露于硅基板13的等離子體為B2H6和He的混合氣體等離子體(B2H6/He等離子體)。此外，可以通過改變質(zhì)量流量控制器4和5中流動的He氣體和B2H6氣體的流速比例來改變BsH6和He的混合比例。如果通過將B2H6和He的混合氣體等離子體(B2H6/He等離子體)輻射到硅基板上而施加偏置，則存在硼的摻入和濺射至硅基板飽和(平衡)的時間。亦即，如果等離子體輻射開始，劑量最初增大，且隨后，劑量基本上均勻而不依賴于時間變化的時間持續(xù)。因此，通過劑量基本上均勻而不依賴于時間變化的時間的工藝窗口，可以精確地控制劑量。此外，可以通過在硅基板表面內(nèi)預(yù)先測量劑量基本上均勻的時間并依據(jù)最后的開始時間來設(shè)置摻入時間，則可以獲得面內(nèi)均勻性。在該等離子體摻入設(shè)備的維護之后，可以在該真空容器安裝之后形成包含雜質(zhì)的膜。在該膜形成之后，在實際等離子體摻入條件下?lián)饺朐撾s質(zhì)。如此，可以執(zhí)行工藝而所形成的膜不暴露于空氣。對于硼膜的情形，硼趨于與水氣作用。因此，優(yōu)選使用上述配置，因為依據(jù)上述配置，該膜可以而不與水氣作用而形成且隨后用于該工藝。通過在分離準(zhǔn)備的等離子體發(fā)生裝置中提供真空容器從而形成該膜，其中通過維護步驟從該真空容器除去包含雜質(zhì)的膜，并在該真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)離子的等離子體，由此可以形成包含雜質(zhì)的膜。如果準(zhǔn)備多個真空容器，則可以在等離子體摻入設(shè)備中提供預(yù)先附著有該膜的真空容器，由此執(zhí)行等離子體摻入處理，同時通過分離準(zhǔn)備的等離子體發(fā)生裝置附著該膜。因此，在將該膜附著到真空容器的內(nèi)壁時，可以對硅基板執(zhí)行該等離子體摻入處理，由此改善產(chǎn)率。<示例1〉將描述本發(fā)明的示例1。此外，當(dāng)沒有特別描述時，下述實驗方法是各個示例所共有的。首先，使用圖14所示的等離子體摻入設(shè)備，使用B2H6和He的混合氣體等離子體在真空容器內(nèi)形成硼膜。此處使用的等離子體摻入設(shè)備為典型使用的設(shè)備。對于PD條件，B2Hs和He的氣體混合比例為0.05源功率為1500W，偏置功率為135W,且壓力為0.9Pa。應(yīng)用偏置的等離子體摻入時間為60秒。在這些恒定條件下，在該維護之后緊接著在真空容器內(nèi)對直徑300mm的基板執(zhí)行等離子體摻入。隨后，對第l、25、75、125、250和500處理的硅基板在1075。C下執(zhí)行熱處理20秒。隨后，使用四探針方法測量除了基板末端3mm之外的121個位置的薄層電阻，且計算相對于薄層電阻的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由薄層電阻的標(biāo)準(zhǔn)偏差(1cj)代表面內(nèi)均勻性。此時，不對第2至24基板執(zhí)行熱處理的原因為使用虛擬硅基板來執(zhí)行該處理。虛擬硅基板意味著，使用真實硅基板，但是并非每次PD處理使用新的基板且對該同一硅基板重復(fù)執(zhí)行PD處理約一百次。這種措施節(jié)約了硅基板的消耗，且對用于在真空容器內(nèi)壁上形成包含硼的膜的實驗沒有影響。圖1示出了經(jīng)歷等離子體摻入處理的基板的數(shù)目和薄層電阻之間的關(guān)系。即使該處理在相同條件下進行，薄層電阻最初是高的，且隨后隨著處理的基板數(shù)目的增大而逐漸降低。從實驗之后對形成于真空容器內(nèi)壁上的膜的分析結(jié)果可以看出，硼包含在該膜內(nèi)。認(rèn)為在PD處理重復(fù)的同時該膜形成，且隨后薄層電阻降低。第75、125、250和500處理的基板的薄層電阻平均值為236.1ohni/sq。圖2和3的圖示中，以使用"1"替換236.1ohm/sq的薄層電阻的比例為垂直軸且以經(jīng)歷PD處理的基板的數(shù)目為水平軸。圖3示出了薄層電阻的比例在0.8至1.2范圍內(nèi)的薄層電阻的比例。參考圖3,對于第25處理的基板的情形，薄層電阻的降低未飽和，即，膜的形成未飽和。然而，對于第75基板或之后的情形，薄層電阻收斂于±5%容差之內(nèi)的變化，且薄層電阻的減小飽和。也就是說可以看出，在對第75基板進行PD處理時，膜的形成飽和。在膜的形成完成之后，同時薄層電阻在平均值周圍在小范圍內(nèi)變化時，PD處理可以連續(xù)執(zhí)行許多次。參考圖2，經(jīng)歷PD處理的第一基板的薄層電阻為第75基板及之后的平均薄層電阻(236.1ohm/sq)的多達約3.2倍。可以認(rèn)為劑量基本上正比于薄層電阻。因此這意味著第一基板的劑量僅僅為第75基板或之后的劑量的約30%。對于第一基板的情形，硼完全摻入的因素取決于通過從氣體導(dǎo)入口引入的B2H6氣體中包含的硼的等離子體化從而以氣體、離子和自由基形式引入的B2H6氣體等離子體。此時，由于包含硼的膜未形成，來自該膜的劑量為零。同時，在第75基板或之后，除了B2H6氣體等離子體之外，因素還取決于形成于真空容器內(nèi)壁上的包含硼的膜。由于PD條件對于第一基板或第75基板保持不變，來自B2H6氣體等離子體的劑量不變。改變的是來自該膜的劑量。表1按照因素示出了第一基板和第75基板的劑量?？梢钥闯?，在第75基板及之后，來自包含硼的膜的劑量變?yōu)橹饕蛩?，占約70%。來自B2H6氣體等離子體的劑量僅占約30%。這一新的情況與相關(guān)技術(shù)中等離子體摻入的概念是相反的。由此發(fā)現(xiàn)，為了獲得等離子體摻入的劑量的面內(nèi)均勻性和重復(fù)性，重要的是集中于來自包含硼的膜的劑量。此外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，重要且優(yōu)選的是使來自該膜的劑量在半導(dǎo)體基板的表面內(nèi)是均勻的，從而改善重復(fù)再現(xiàn)性并調(diào)整至期望的劑量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>圖4示出了經(jīng)歷等離子體摻入處理的基板的數(shù)目和薄層電阻的面內(nèi)均勻性之間的關(guān)系?？梢钥闯觯鎯?nèi)均勻性從第一基板內(nèi)的5.28%提升到第25基板及之后的2%至3%的范圍。這是因為真空容器的內(nèi)壁的形狀調(diào)整為使得，當(dāng)膜的形成完成時面內(nèi)均勻性得到改善。在相關(guān)技術(shù)中，真空容器的形狀或者線圈的位置調(diào)整為使得等離子體或氣體分布變得均勻。這對應(yīng)于在第一基板內(nèi)獲得最大的面內(nèi)均勻性的情形。然而，在該示例中，面內(nèi)均勻性被忽略，因為膜未完全形成，且真空容器的內(nèi)壁的形狀被調(diào)整同時集中于膜的形成完成時的狀態(tài)。結(jié)果，該膜正在形成時的第25基板及之后具有優(yōu)于第一基板的面內(nèi)均勻性。此外，在該膜的形成完成之后的第75基板及之后中，可以具有良好再現(xiàn)性地連續(xù)實現(xiàn)相對于第一基板的顯著改善的面內(nèi)均勻性?；趯嶒灲Y(jié)果，準(zhǔn)備該等離子體摻入設(shè)備并執(zhí)行等離子體摻入，其中在維護之后該真空容器的內(nèi)壁的形狀被預(yù)先調(diào)整使得當(dāng)膜的形成完成時面內(nèi)均勻性得到改善。特別地，優(yōu)選調(diào)整該真空容器的內(nèi)壁的側(cè)面和頂面的形狀。具體而言，在真空容器內(nèi)提供作為內(nèi)壁的腔體。該腔體無法保持在真空狀態(tài)。該腔體用于在其表面上形成膜。采用該腔體，無需在維護時清洗整個真空容器，且僅上述腔體可以移除和清洗。如果準(zhǔn)備多個腔體，在清洗一個腔體時，可以使用另一腔體繼續(xù)生產(chǎn)因此可以改善效率。此外，上述腔體與真空容器相比不具有保持真空的能力，因此結(jié)構(gòu)簡化，且清洗可以容易地進行。已經(jīng)如下所述研究腔體的形狀。從硅基板的中心觀察，腔體基本上是對稱的。然而需要形成開口，用于將硅基板傳輸?shù)秸婵杖萜鲀?nèi)的傳輸臂通過該開口進入和離開該真空容器。在該部分，對稱性嚴(yán)重缺失。因此，為了盡可能多地保持對稱性，發(fā)明人已經(jīng)研究了使該開口的面積盡可能地小至該硅基板和傳輸臂可通過的程度。結(jié)果，如圖5所示，當(dāng)該膜的形成完成時第100基板及之后的PD處理中，獲得了2%以下的非常良好的均勻性。盡管在此該開口的面積制成小的，在進行等離子體摻入時，覆蓋該開口的構(gòu)件可設(shè)為靠近該開口，且該膜可以在該開口被覆蓋之后形成。這種情況下，對稱性進一步增加。對于覆蓋開口16的構(gòu)件20,可以從腔體15的外部固定板狀的蓋17,如圖15所示。作為一種簡單的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動單元可設(shè)于腔體外部，且因此該開口可被覆蓋而不產(chǎn)生粒子。圖15(a)為示出傳輸半導(dǎo)體基板時的圖示，圖15(b)為示出進行等離子體摻入的狀態(tài)的圖示。基于實驗結(jié)果，為了改善膜的形成完成時的面內(nèi)均勻性，準(zhǔn)備一種等離子體摻入設(shè)備，其中緊接著在維護之后預(yù)先調(diào)整氣體供應(yīng)方法，且進行等離子體摻入。對于該氣體供應(yīng)方法，頂板(headplate)置于硅基板上，類似于噴頭地在該頂板內(nèi)打開18個孔，且氣體從該孔供應(yīng)到真空容器內(nèi)。隨后調(diào)整孔的位置，使得當(dāng)膜的形成完成時面內(nèi)均勻性得到改善。此處使用的等離子體摻入設(shè)備示于圖16。在圖16,預(yù)定氣體從氣體供應(yīng)裝置102引入到真空容器101，同時由作為排氣裝置的渦輪分子泵103進行氣體排放。真空容器101可以通過壓力調(diào)節(jié)閥4而保持在預(yù)定壓力。隨后，13.56MHz的高頻功率由高頻電源105供應(yīng)到設(shè)于面向樣品電極106的介電窗口107附近的線圈108,使得感應(yīng)耦合等離子體可以產(chǎn)生于真空容器101內(nèi)。作為樣品的硅基板109置于樣品電極106上。此外，提供高頻電源110，該高頻電源將高頻功率供應(yīng)到樣品電極106。高頻電源110作為電壓源用于控制樣品電極106的電勢，使得基板109作為樣品相對于等離子體具有負電勢。如此，等離子體內(nèi)的離子被加速并碰撞到樣品的表面，使得雜質(zhì)可以摻入到樣品的表面內(nèi)。此外，從氣體供應(yīng)裝置102供應(yīng)的氣體從排氣口111排放到泵103。包含雜質(zhì)材料氣體的氣體的流速通過設(shè)于氣體供應(yīng)裝置102內(nèi)的流速控制裝置(質(zhì)量流量控制器)被控制為期望值。一般而言，通過使用氦氣稀釋的雜質(zhì)材料氣體而得到的氣體，例如，使用氦氣(He)按0.5%稀釋乙硼烷(B2H6)而得到的氣體用作雜質(zhì)材料氣體，且該雜質(zhì)材料氣體的流速由第一質(zhì)量流量控制器來控制。此外，氦氣的流速由第二質(zhì)量流量控制器控制。流速由第一和第二質(zhì)量流量控制器控制的這些氣體在氣體供應(yīng)裝置102內(nèi)被混合，且隨后通過管道(氣體引入路徑)113被引入到氣體主路徑114。接著，該混合氣體由氣體出口端口115通過連接到氣體主路徑的多個孔而引入到真空容器101內(nèi)。該多個氣體出口端口115配置成從面向樣品109的表面將氣體吹出朝向才羊品109。氣體出口端口115設(shè)為基本上關(guān)于介電窗口107的中心對稱。氣體出口端口115具有基本上各向同性地將氣體吹出朝向樣品的結(jié)構(gòu)。亦即，24個氣體出口端口115基本上各向同性地布置。參考數(shù)字116表示匹配盒，參考數(shù)字117表示Voc監(jiān)視器。結(jié)果，如圖6所示，在第375基板及之后的PD處理中，薄層電阻穩(wěn)定。第375基板及之后的薄層電阻的平均值為220ohm/sq。在第一基板和第375基板及之后中，PD條件未改變，且因此來自B2H6氣體等離子體的劑量未改變。改變的是來自該膜的劑量。表2按照因素示出了劑量。在第375基板及之后中，來自膜的劑量約占85%,來自B2H6氣體等離子體的劑量約占15%?？梢钥闯?，來自膜的劑量成為主要因素。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>圖7為示出薄層電阻的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示。這里示出了在0.8至1.2范圍內(nèi)的薄層電阻的比例。在第375基板及之后中，薄層電阻收斂于平均值的±5%容差之內(nèi)的變化，且薄層電阻的減小飽和。也就是說可以理解，通過對第375基板附近的PD處理，膜的形成飽和。在膜的形成完成之后，同時薄層電阻在平均值周圍在小范圍內(nèi)變化時，PD處理可以連續(xù)地執(zhí)行許多次。圖8為示出面內(nèi)均勻性的重復(fù)再現(xiàn)性的圖示。考慮到該膜的形成完成時的面內(nèi)均勻性，在該維護之后緊接著調(diào)整該氣體供應(yīng)方法。結(jié)果，在第375基板及之后的PD處理中當(dāng)膜的形成完成時，得到1.85%以下的非常良好的均勻性。接著，在從第1350基板到第1353基板的PD處理中，測試當(dāng)PD處理時間改變時面內(nèi)均勻性的變化。PD時間是指通過輻射等離子體而施加偏置的時間。PD時間改變?yōu)?4秒、45秒和100秒。另外，在第1350基板之前及在第1354基板之后的連續(xù)處理中，PD時間為60秒。隨后，60秒的處理的數(shù)據(jù)指最靠近第1350基板的第1375基板的數(shù)據(jù)。圖9示出了PD時間和劑量之間的關(guān)系。圖9還示出了面內(nèi)均勻性的變化。如果等離子體輻射開始，劑量最初增大，且隨后劑量增大使得1.7E15cn^成為漸近線。認(rèn)識到，存在劑量變化非常小而不依賴于時間變化的時間。通過時間的工藝窗口，可以精確地控制劑量。更優(yōu)選地設(shè)置當(dāng)劑量占漸近線的70%以上時的時間。因此，面內(nèi)均勻性可以進一步改善。再優(yōu)選地設(shè)置當(dāng)劑量更靠近該漸近線時的時間。因此，可以獲得最佳的面內(nèi)均勻性。實際上，當(dāng)PD時間為100秒時，在除了腔體形狀、氣體供應(yīng)方法以及PD時間之外的相同條件下，在1cj的1.34%的面內(nèi)均勻性可以實現(xiàn)。在這些結(jié)果中，在除了300mm基板的端部3mm之外的121個位置的薄層電阻的分布結(jié)果示于圖11至14。圖11(a)至11(c)為分別示出了比較例中的第一基板、本示例中的第1000基板、以及本示例中的第1375基板的樣品的面內(nèi)均勻性的圖示。圖12(a)至12(b)為分別示出了比較例中的第一基板和第125基板的樣品的面內(nèi)均勻性的圖示。圖13(a)至13(c)為示出了比較例中14秒之后、本示例中60秒之后、以及本示例中100秒之后的結(jié)果的圖示。緊接著PD處理之后的硅基板SIMS分析結(jié)果為，硼的注入深度為9.4nm(見圖10)。這意味著硼的注入能量非常低。對應(yīng)于10nm以下的注入深度的低能量廣泛地在產(chǎn)業(yè)上用于相關(guān)技術(shù)。然而，即使在能夠?qū)崿F(xiàn)出色均勻性的離子注入方法中，不容易在除了300mm基板的端部3mm之外的整個表面上實現(xiàn)2%以下的均勻性。此外，在已知有困難實現(xiàn)均勻性的等離子體摻入方法中，困難的程度更為嚴(yán)重。相反，依據(jù)本發(fā)明，當(dāng)注入深度為10nm以下時，在10nm以下的注入深度在除了300mm基板的端部3mm之外的整個表面上可以實現(xiàn)2%以下的均勻性。此外，當(dāng)PD時間調(diào)整時，可以實現(xiàn)1.5%以下的均勾性。圖10示出了當(dāng)用于本發(fā)明的等離子體摻入設(shè)備中的偏置電壓改變時的SIMS分布圖。硼的注入深度可以在7.5nm至15.5nm的范圍內(nèi)改變。如果注入能量范圍對應(yīng)于至少上述注入深度，則包含硼的膜可以形成于真空容器的內(nèi)壁上，從而使薄層電阻飽和。此外，真空容器的內(nèi)壁的形狀可以預(yù)先調(diào)整，使得當(dāng)該膜的形成完成時面內(nèi)均勻性得到改善。亦即，通過相同的實驗可以確認(rèn)，可以類似和有效地使用依據(jù)本發(fā)明的方法的這一事實。另外，在該示例中，為了形成該膜，在該膜形成之后實際使用的PD條體而言，盡管在本示例中B2H6和He的氣體混合比例為0.05%和99.95%，該氣體混合比例可以為0.1%和99.9%。這是優(yōu)選的，因為如果B2H6濃度更高，該膜可以在短時間內(nèi)形成。然而，如果B2H6濃度增大到5%,已知該膜不穩(wěn)定，且薄層電阻和面內(nèi)均勻性也是不穩(wěn)定的。這是優(yōu)選的，因為如果B2H6濃度在可以形成穩(wěn)定的膜的范圍內(nèi)增大，該膜可以在短時間內(nèi)形成。在該膜如此形成之后，從實用的角度，優(yōu)選地調(diào)整B2H6濃度使得該劑量具有期望值，且緊接著進行實際等離子體摻入。膜形成時的最優(yōu)B2H6濃度將在未來研究，但這屬于典型設(shè)計事項，仍落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，在該膜形成時，虛擬硅基板可以置于樣品電極上。在膜的形成完成之后，優(yōu)選地從樣品電極除去虛擬基板，且隨后放置待處理的基板并開始實際處理。因此，并不使用用于形成該膜的額外基板。從這個角度，這是有效的。(比較例1)將參考圖4描述比較例1。在真空容器的維護之后，即在除去該膜之后，等離子體條件、氣體供應(yīng)方法、及真空容器的內(nèi)壁的形狀被調(diào)整為使得劑量的面內(nèi)均勻性得到改善。這里，有關(guān)來自該膜的劑量的概念是無意識的。該方法并不具有下述維護步驟，即，準(zhǔn)備在其內(nèi)壁上形成包含雜質(zhì)的膜的真空容器，使得當(dāng)固定在該真空容器的內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜受到等離子體中的離子攻擊時，即使包含雜質(zhì)離子的等離子體在該真空容器內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生時，通過濺射而摻入到樣品表面內(nèi)的雜質(zhì)的數(shù)量仍不改變。為了改善使用等離子體摻入的重復(fù)性和面內(nèi)均勻性所采用的已知方法幾乎對應(yīng)于上述情形。在相同等離子體條件和其他不同條件下反復(fù)試驗的結(jié)果為，對第一基板的處理可以實現(xiàn)1.5%的面內(nèi)均勻性。薄層電阻為455ohm/sq。這些為依據(jù)該已知方法的結(jié)果。然而，在第一基板上實現(xiàn)1.5%的面內(nèi)均勻性的狀態(tài)下，在相同PD條件下對150個基板重復(fù)執(zhí)行該等離子體摻入處理，且隨后檢查硅基板。^f企查結(jié)果為，均勻性為6.0%且薄層電阻為165ohm/sq。可以理解，并未獲得薄層電阻的重復(fù)性。一般而言，實際使用所要求的均勻性水平為2%以下，且優(yōu)選地為1.5%以下。由此，在比較例1中，即使布置了通過維護和條件調(diào)整來獲得1.5%的均勻性的狀態(tài)，但在處理150個基板之后需要再次進4于維護。在比較例1中，在緊接著該維護之后形成該膜之前的狀態(tài)下，真空容器的內(nèi)壁的形狀或者氣體供應(yīng)方法被調(diào)整，使得面內(nèi)均勻性得到改善。然而，在該方法中，包含硼的膜通過等離子體摻入而形成于真空容器的內(nèi)壁上，且該狀態(tài)改變。因此，無法重復(fù)且穩(wěn)定地獲得良好的面內(nèi)均勻性，且無法重復(fù)獲得相同的薄層電阻。相反，在該示例中提供了該維護步驟，該維護步驟準(zhǔn)備在內(nèi)壁上具有包含雜質(zhì)的膜的真空容器，使得即使該等離子體重復(fù)產(chǎn)生時來自該膜的劑量并不改變。隨后，在包含硼的膜穩(wěn)定地形成于真空容器的內(nèi)壁上的狀態(tài)下，調(diào)整該真空容器的內(nèi)壁的形狀或者該氣體供應(yīng)方法。通過這個差異，在本示例中可以獲得如下顯著效果。即，即使長時間重復(fù)生產(chǎn)，面內(nèi)均勻性可以保持在穩(wěn)定和良好的水平。此外，薄層電阻穩(wěn)定且因此可以獲得相同的薄層電阻。(比較例2)對于比較例2，不是緊接著該維護之后，當(dāng)該膜正在形成時，這并不是為了實驗的方便，氣體供應(yīng)方法和真空容器內(nèi)壁的形狀可以被調(diào)整，使得面內(nèi)均勻性得到改善。薄層電阻的重復(fù)性的實驗可以開始。通常，當(dāng)包含雜質(zhì)的氣體等離子體用于等離子體摻入時，例如，當(dāng)使用B2H6和He的混合氣體等離子體時，膜自然地形成，盡管實驗并不希望形成該膜。比較例2對應(yīng)于下述情形，即，進行等離子體摻入時雜質(zhì)深度控制的實驗的實驗者開始有關(guān)面內(nèi)均勻性或重復(fù)性的實驗，為了實驗方便而不執(zhí)行該真空容器的維護。然而，即使等離子體重復(fù)地在真空容器內(nèi)產(chǎn)生，該膜的形成是不完全的。此外，并沒有提供維護步驟，即，準(zhǔn)備在內(nèi)壁上具有包含雜質(zhì)的膜的真空容器使得來自該膜的劑量不改變。這是因為該膜的形成是未完成。這種情況下，由于與比較例1相同的原因而未獲得薄層電阻的重復(fù)性。(比較例3)在比較例2中，會存在該膜的形成非故意地完成的情形。然而，難以使薄層電阻的重復(fù)穩(wěn)定性以及面內(nèi)均勻性增加到可靠的水平。當(dāng)有悖本發(fā)明的意圖時，具體而言，非常難以增加面內(nèi)均勻性的重復(fù)性。將描述其中的原因。在通常等離子體摻入設(shè)備中，在該膜形成之后，難以調(diào)整真空容器的內(nèi)壁的形狀和氣體供應(yīng)方法。對于氣體供應(yīng)方法的調(diào)整，具體而言，可以調(diào)整該氣體供應(yīng)到該真空容器的位置。為了改變真空容器的內(nèi)壁的形狀，部分該內(nèi)部需要具有機械驅(qū)動性。然而，如果在真空容器內(nèi)進行復(fù)雜的機械移動以改變內(nèi)壁的形狀，則可能產(chǎn)生粒子。該機械移動需要盡可能地小。如果對應(yīng)于形成膜的部分的該內(nèi)壁移動，部分該膜分離，這形成粒子。當(dāng)氣體供應(yīng)到該真空容器的位置改變時，發(fā)生用于改變氣體出口端口的位置的機械移動。因此，由于相同的原因而產(chǎn)生粒子。同時，可以考慮通過將真空容器暴露于空氣而無機械移動地來調(diào)整真空容器的形狀及氣體供應(yīng)方法。然而這種情況不是優(yōu)選的，因為與在膜形成之后可以不暴露于空氣而進行生產(chǎn)的情形相比，粒子的產(chǎn)生頻率明顯變高。此外，對于包含硼的膜的情形，這尤為困難。從實驗結(jié)果已知，包含硼的膜可能與水氣反應(yīng)。為此，在暴露于空氣時，該膜與空氣中的水氣反應(yīng)，膜的質(zhì)量改變。因此，即使真空容器被抽真空且進行用于等離子體摻入的調(diào)整，無法獲得在暴露于空氣之前的膜的性能。因此，對于包含硼的膜的情形，在該膜形成之后通過將真空容器暴露于空氣，無法調(diào)整真空容器的內(nèi)壁的形狀及氣體供應(yīng)方法。在比較例2中，真空容器的內(nèi)壁的形狀或氣體供應(yīng)方法被調(diào)整，使得在該膜非故意形成之后重復(fù)性和面內(nèi)均勻性得到改善。然而，在該方法中，當(dāng)膜正在形成時，無法獲得重復(fù)性。此外，當(dāng)該膜的形成完成時，難以改善面內(nèi)均勻性。相反，在該示例中，在包含硼的膜穩(wěn)定地形成于真空容器的內(nèi)壁上的狀態(tài)下，該真空容器的內(nèi)壁的形狀或者該氣體供應(yīng)方法被預(yù)先調(diào)整，使得面內(nèi)均勻性得到改善。通過該差異，在本示例中，可以獲得下述顯著效果。亦即，可以將面內(nèi)均勻性和重復(fù)性穩(wěn)定地保持在良好的水平而不產(chǎn)生粒子。當(dāng)該膜包含硼時，真空容器不能暴露于空氣。因此，在該比較例中，更難調(diào)整面內(nèi)均勻性。因此，本示例的效果更顯著地顯現(xiàn)。如此，類似于該示例，優(yōu)選地在該膜形成之前預(yù)先調(diào)整該真空容器的內(nèi)壁的形狀以及該氣體供應(yīng)方法，使得在該膜形成之后的面內(nèi)均勻性得到改善。(t匕專交如J4)公開了一種技術(shù)，即，使濺射氣體在等離子體狀態(tài)下碰撞到包含雜質(zhì)的固體靶從而使雜質(zhì)從靶飛出，并將飛出的雜質(zhì)摻入樣品表面內(nèi)(專利文獻3)。在專利文獻3披露的技術(shù)中，lGHz以上的微波引入至真空容器內(nèi)。在已知濺射設(shè)備中，形成靶的材料為金屬。因此，在不具有等離子體發(fā)生單元的平行板狀類型等離子體發(fā)生裝置例如ECR等中也產(chǎn)生等離子體。然而，當(dāng)使用包含硼的靶時，由于硼具有高的絕緣性，所產(chǎn)生的電場被漫射，因此等離子體很少產(chǎn)生。隨后，提供ECR18從而將lGHz以上的微波引入真空容器。如此，如果lGHz以上的微波引入真空容器，則產(chǎn)生高達1000倍于平行平板類型等離子體發(fā)生裝置中的高密度等離子體。因此，諸如硼等的雜質(zhì)可以在短時間內(nèi)注入到硅基板的表面內(nèi)。為此，硅基板的溫度不增大到30(TC以上，且因此可以防止形成于硅基板上的抗蝕劑圖案被燒掉。在該方法中，準(zhǔn)備包含雜質(zhì)的固體靶并將其置于真空容器內(nèi)。然而，在該比較例中不進行該維護，即，形成包含雜質(zhì)的膜，使得即使包含雜質(zhì)離子的等離子體在真空容器內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生時，通過濺射摻入樣品表面內(nèi)的雜質(zhì)的數(shù)量并不改變。因此，難以獲得面內(nèi)均勻性或者重復(fù)性。將描述其中的原因。即使該固體靶置于真空容器內(nèi)，如果包含本示例中使用的雜質(zhì)(本示例中的硼)的等離子體在該真空容器內(nèi)被重復(fù)地激勵，則包含硼的膜形成于該固體靶的表面內(nèi)。此外，包含硼的膜在未被固體靶覆蓋的真空容器內(nèi)壁的部分形成于內(nèi)壁的表面上。隨后，進行反復(fù)的激勵，且膜的形成飽和并在該激勵特定時間之后完成。因此，僅通過將固體靶置于真空容器內(nèi)，而不提供維護步驟，即，準(zhǔn)備在內(nèi)壁上具有包含雜質(zhì)的膜的真空容器使得來自該膜的劑量不改變，即使在該真空容器內(nèi)反復(fù)地產(chǎn)生該等離子體。結(jié)果，難以獲得薄層電阻的重復(fù)性。此外，盡管形成靶的方法沒有清楚地描述，但是一般而言認(rèn)為該靶不是形成于該真空容器內(nèi)，且在外部形成的靶設(shè)于該真空容器內(nèi)。然而，在該方法中，包含雜質(zhì)的固體必須暴露于空氣一次。因此，固體會與空氣中的氧反應(yīng)，且氧化物膜會形成于膜的表面內(nèi)。此外，固體會與空氣中的水氣反應(yīng)，且該膜的質(zhì)量會改變。膜的氧化或者與空氣中水氣的反應(yīng)對等離子體摻入之后的雜質(zhì)的劑量以及均勻性產(chǎn)生大的影響。因此，即使包含雜質(zhì)的固體靶的形狀或者其安裝位置設(shè)計成使得面內(nèi)均勻性臨時改善，但是由于空氣濕度或溫度變化而不能按照設(shè)計進行均勻的等離子體摻入。出于相同的原因，無法獲得劑量的重復(fù)再現(xiàn)性。此外，在濕度或溫度受到操控的凈化室中，濕度和溫度每天改變一點，且因此無法抑制氧化或者與水氣反應(yīng)。相反，在本發(fā)明中，包含雜質(zhì)的膜形成于內(nèi)壁上，使得來自固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜的劑量即使在等離子體重復(fù)產(chǎn)生時仍不改變。因此，可以獲得例如劑量的重復(fù)再現(xiàn)的顯著效果。此外，在本發(fā)明中，固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜形成為使得，當(dāng)雜質(zhì)的劑量在±10%的容差內(nèi)處于相同水平時，即使包含雜質(zhì)離子的等離子體在該真空容器內(nèi)重復(fù)地產(chǎn)生，但該劑量在硅基板的表面內(nèi)是均勻的。因此，在保持劑量的良好面內(nèi)均勻性的同時，可以獲得重復(fù)再現(xiàn)性。此外，在本發(fā)明中，通過在等離子體摻入設(shè)備中提供真空容器，其中在維護步驟中從該真空容器除去包含雜質(zhì)的膜，并在該真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)離子的等離子體，由此進行形成包含雜質(zhì)的膜的步驟。因此，包含雜質(zhì)的膜可以用于等離子體摻入而不暴露于空氣。由此，不存在空氣濕度和溫度的影響，且在除了末端3mm之外的300mm基板整個表面上可以確保重復(fù)再現(xiàn)性。此外，可以進行非常均勻的雜質(zhì)的等離子體摻入，達成1.7%的標(biāo)準(zhǔn)偏差，且如果調(diào)整PD時間，則可達成1.5%以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>(示例)在膜形成之前預(yù)先調(diào)整真空容器的內(nèi)壁的形狀以及氣體供應(yīng)方法，使得在膜形成之后面內(nèi)均勻性得到改善的情形。(比較例l)在膜形成之前調(diào)整等離子體條件、氣體供應(yīng)方法、及真容器的內(nèi)壁的形狀，使得劑量的面內(nèi)均勻性得到改善的情形。(比較例2(3))當(dāng)膜非故意形成時調(diào)整氣體供應(yīng)方法和真空容器的內(nèi)壁的形狀，使得劑量的面內(nèi)均勻性得到改善的情形。(比較例4)使賊射氣體在等離子體狀態(tài)下碰撞到包含雜質(zhì)的固體耙從而使雜質(zhì)從靶飛出，并將飛出的雜質(zhì)摻入樣品表面內(nèi)的技術(shù)。自從包含發(fā)明人之一的小組在1986年至1987年發(fā)表對硅溝槽的雜質(zhì)注入方法(非專利文獻3)以來，等離子體摻入已經(jīng)受到關(guān)注達20年。隨后，在用于形成淺結(jié)的
技術(shù)領(lǐng)域：
中，使用等離子體摻入制作的MOS裝置發(fā)表于1996年(非專利文獻4、5)。隨后IO年，等離子體摻入已經(jīng)引起關(guān)注，且期待投入實用。然而，等離子體摻入距離使用還尚早。作為投入使用的障礙的問題之一為劑量的重復(fù)穩(wěn)定性和面內(nèi)均勻性。本發(fā)明旨在解決該問題。對于比較例1、2和3的情形，即使通過組合來布置設(shè)計事項，但是在重復(fù)等離子體摻入時仍無法獲得充分的劑量的重復(fù)穩(wěn)定性和面內(nèi)均勻性。同時，在該示例中，獲得了劑量的重復(fù)穩(wěn)定性和面內(nèi)均勻性。通過比較例的組合以及通過設(shè)備技術(shù)的設(shè)計事項的組合，均無法容易地達成此處所述的劑量的重復(fù)穩(wěn)定性和面內(nèi)均勻性的解決方法。該方法并無先例且具有顯著的效果。<產(chǎn)業(yè)適用性>依據(jù)本發(fā)明的等離子體摻入方法，可以實現(xiàn)能夠高精度控制雜質(zhì)濃度分布圖且能夠形成淺雜質(zhì)擴散區(qū)的等離子體摻入方法。此外，本發(fā)明的等離子體摻入方法可以應(yīng)用于如下用途，例如半導(dǎo)體的雜質(zhì)摻入工藝或者用于液晶等的薄膜晶體管的制造。權(quán)利要求1.一種等離子體摻入方法，將樣品安裝在真空容器內(nèi)的樣品電極上，產(chǎn)生等離子體并使等離子體內(nèi)的雜質(zhì)離子碰撞到該樣品的表面從而在該樣品的表面內(nèi)形成雜質(zhì)摻入層，該等離子體摻入方法包括步驟準(zhǔn)備真空容器的維護步驟，所述真空容器具有形成于其內(nèi)壁上的包含雜質(zhì)的膜，使得當(dāng)固定到該真空容器的內(nèi)壁的所述包含雜質(zhì)的膜受到等離子體中的離子攻擊時，即使含有所述雜質(zhì)離子的等離子體在所述真空容器內(nèi)反復(fù)地產(chǎn)生，通過濺射而摻入該樣品表面的雜質(zhì)的數(shù)量也不改變；將所述樣品安裝于樣品電極上的步驟；輻射包含雜質(zhì)離子的等離子體從而將雜質(zhì)離子注入所述樣品，并且通過濺射固定到該真空容器內(nèi)壁的所述包含雜質(zhì)的膜而將雜質(zhì)摻入所述樣品的步驟。2.如權(quán)利要求1所述的等離子體摻入方法，其中所述維護步驟包括，在形成包含雜質(zhì)的膜之前，除去固定于該真空容器內(nèi)壁的所述包含雜質(zhì)的膜的步驟。3.如權(quán)利要求1或2所述的等離子體摻入方法，其中所述樣品是半導(dǎo)體基板，以及固定于該真空容器的內(nèi)壁的所述包含雜質(zhì)的膜形成，使得即使包含所述雜質(zhì)離子的等離子體在該真空容器內(nèi)反復(fù)產(chǎn)生，當(dāng)所述雜質(zhì)的劑量在±10%的容差內(nèi)處于相同水平時，從包含雜質(zhì)離子的等離子體摻入的雜質(zhì)的分布以及通過'踐射固定于該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜而摻入的雜質(zhì)的分布的總分布在該半導(dǎo)體基板的表面內(nèi)是均勻的。4.如權(quán)利要求3所述的等離子體摻入方法，還包括調(diào)整所述真空容器的內(nèi)壁的形狀，以使附著于所述真空容器的內(nèi)壁的雜質(zhì)數(shù)量為期望值的步驟。5.如權(quán)利要求3所述的等離子體摻入方法，還包括包含調(diào)整氣體供應(yīng)方法，以使附著于所述真空容器的內(nèi)壁的雜質(zhì)數(shù)量為期望值的步驟。6.如權(quán)利要求1所述的等離子體摻入方法，其中所述維護步驟包含在等離子體摻入設(shè)備中提供除去包含雜質(zhì)的膜的真空容器，以及隨后在所述真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含雜質(zhì)離子的等離子體從而形成所述包含雜質(zhì)的膜的子步驟。7.如權(quán)利要求1所述的等離子體摻入方法，其中形成所述包含雜質(zhì)的膜的步驟，在維護步驟中在分離地提供的等離子體摻入設(shè)備中提供除去包含雜質(zhì)的膜的真空容器從而形成該膜，且在所述真空容器內(nèi)產(chǎn)生包含所述雜質(zhì)離子的等離子體從而形成所述包含雜質(zhì)的膜。8.如權(quán)利要求1所述的等離子體摻入方法，還包括在測量和管理所述真空容器內(nèi)壁的溫度的同時，通過濺射固定到真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜而將雜質(zhì)摻入所述樣品的步驟。9.如權(quán)利要求1所述的等離子體摻入方法，其中所述等離子體是包含硼的氣體的等離子體。10.如權(quán)利要求9所述的等離子體摻入方法，其中所述包含硼的氣體是具有硼和氳的分子的氣體。11.如權(quán)利要求9所述的等離子體摻入方法，其中所述包含硼的氣體是乙硼烷(B2H6)。12.如權(quán)利要求IO所述的等離子體摻入方法，其中所述等離子體是通過使用稀有氣體稀釋具有硼和氫的分子的氣體而獲得的氣體的等離子體。13.如權(quán)利要求12所述的等離子體摻入方法，其中所述稀有氣體為原子量等于或小于氖的原子。14.如權(quán)利要求12所述的等離子體摻入方法，其中所述稀有氣體為氦。15.如權(quán)利要求11所述的等離子體摻入方法，其中所述等離子體為使用氦稀釋乙硼烷(B2H6)而獲得的氣體的等離子體。16.如權(quán)利要求9所述的等離子體摻入方法，其中硼的注入深度在7.5nm至15.5nm的范圍。17.如權(quán)利要求9所述的等離子體摻入方法，其中硼的注入深度等于或小于10nm。18.如權(quán)利要求1至17任意一項所述的等離子體摻入方法，其中所述等離子體使用連續(xù)等離子體。19.一種執(zhí)行如權(quán)利要求1至18任意一項所述的等離子體摻入方法的等離子體摻入設(shè)備，包括真空容器；才羊品電才及；將氣體供應(yīng)至所述真空容器內(nèi)的氣體供應(yīng)裝置；對所述真空容器排氣的排氣裝置；控制所述真空容器內(nèi)的壓力的壓力控制裝置；以及向所述樣品電極供應(yīng)功率的樣品電極用電源。20.如權(quán)利要求19所述的等離子體摻入設(shè)備，還包括形成所述包含雜質(zhì)的膜的等離子體發(fā)生裝置。21.如權(quán)利要求19所述的等離子體摻入設(shè)備，還包括調(diào)整供應(yīng)到所述真空容器的氣體的流量分布的裝置，使得在形成所述包含雜質(zhì)的膜后可調(diào)整所述氣體的流量分布，而不將所述真空容器的內(nèi)壁暴露于空氣。22.如權(quán)利要求19所述的等離子體摻入設(shè)備，還包括將所述真空容器的內(nèi)壁的溫度調(diào)整到期望溫度的裝置。23.—種直徑為300mm且使用含有硼的連續(xù)等離子體通過等離子體摻入將硼摻入表面的硅基板，其中4參入的硼的分布圖具有硼濃度為5x1018cm-3的7nm至l5.5nm的深度，在硼濃度從lX10"cn^降低到lX10"cn^的距離內(nèi)評估時,硼的深度分布圖的陡度在1.5nm/dec至3nm/dec的范圍，且在除了所述硅基板的末端3nm之外的表面，硼的劑量具有2%以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差。全文摘要本發(fā)明提供了一種等離子體摻入方法，即使在等離子體處理重復(fù)時，每次可以實現(xiàn)從膜到硅基板的相同劑量。在該等離子體摻入方法中，樣品安裝在真空容器內(nèi)的樣品電極上，且等離子體在真空容器內(nèi)產(chǎn)生以允許等離子體內(nèi)的雜質(zhì)離子碰撞到樣品表面且因此在樣品表面上形成雜質(zhì)摻入層。該等離子體摻入方法包括提供真空容器的維護步驟，該真空容器具有設(shè)有包含上述雜質(zhì)的膜的內(nèi)壁，該膜起作用使得由于等離子體中離子轟擊固定于該真空容器內(nèi)壁上的該包含雜質(zhì)的膜通過濺射引入樣品表面內(nèi)的雜質(zhì)的數(shù)量保持不變，即使當(dāng)該包含雜質(zhì)離子的等離子體在真空容器內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生時；將該樣品安裝于樣品電極上的步驟；以及施加該包含雜質(zhì)離子的等離子體從而將雜質(zhì)離子注入該樣品，以及通過濺射固定到該真空容器內(nèi)壁的包含雜質(zhì)的膜而將該雜質(zhì)引入樣品的步驟。文檔編號H01L21/265GK101160643SQ200680012508公開日2008年4月9日申請日期2006年5月11日優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日發(fā)明者伊藤裕之,佐佐木雄一朗,岡下勝己,奧村智洋,水野文二申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社