JPH01117319A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH01117319A JPH01117319A JP27491587A JP27491587A JPH01117319A JP H01117319 A JPH01117319 A JP H01117319A JP 27491587 A JP27491587 A JP 27491587A JP 27491587 A JP27491587 A JP 27491587A JP H01117319 A JPH01117319 A JP H01117319A
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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］
本発明は固体拡散源を用いて熱拡散法によりシ、１ノ
リコン基板内に不純物拡散層を形成する方法に関し、特
にＰＢＮ板等の固体拡散源を用いてランプアニール装置
等で急熱急冷法によりＮＰＮトランジスタのベース層や
ＰＮＰトランジスタのエミツタ層等の浅い不純物拡散層
を形成する方法に関する。
にＰＢＮ板等の固体拡散源を用いてランプアニール装置
等で急熱急冷法によりＮＰＮトランジスタのベース層や
ＰＮＰトランジスタのエミツタ層等の浅い不純物拡散層
を形成する方法に関する。
［従来の技術］
従来、この種の不純物拡散層の形成は第６図に示すよう
にボロンプラス板１０とシリコンウェー！１１１を表面
が向かいあうように石英ボート１６に並べ、ボロンプラ
ス板１０とシリコンウェーハ１１が交互に並ん゛でいる
石英ボート１６を所定温度に保持されている拡７散炉の
石英炉芯管１１内へ一定速度で入炉し、所定の拡散層が
得られる時間だけ窒素雰囲気で熱処理した後、一定速度
で出炉することにより行なわれていた。ボロンプラス板
１０は高純度の８２０３、ＳｉＯ２，Ａｊ？２０３を主
成分としたガラスセラミックであり、熱処理をすること
によりボロンプラス板１０内のＢ２Ｏ３を揮散させ、対
面するシリコンウェーハ１１へ８２０３を付着し、シリ
コンウェーハ１１内ヘボロンを拡散してボロン拡散層を
形成していた。安定して均一で再現性のよいボロン拡散
層を得るためにはボロンプラス板１０から揮散するＢ２
０３量を一定にする必要があり、揮散するＢ２０３量は
ボロンプラス板１０中のＢ２０３の濃度勾配に依存する
。Ｂ２Ｏ３に水分が吸着すると、蒸気圧の高いＨＢＯ２
を作るためボロンプラス板１０中のＢ２Ｏ３の濃度勾配
が変化し、安定したＢ２Ｏ３の揮散が得られずボロン拡
散層の均一性や再現性が劣化するので、熱処理中の石英
炉芯管１７内の雰囲気やボロンプラス板１ｏの保管には
湿気がはいらないように注意を要した。
にボロンプラス板１０とシリコンウェー！１１１を表面
が向かいあうように石英ボート１６に並べ、ボロンプラ
ス板１０とシリコンウェーハ１１が交互に並ん゛でいる
石英ボート１６を所定温度に保持されている拡７散炉の
石英炉芯管１１内へ一定速度で入炉し、所定の拡散層が
得られる時間だけ窒素雰囲気で熱処理した後、一定速度
で出炉することにより行なわれていた。ボロンプラス板
１０は高純度の８２０３、ＳｉＯ２，Ａｊ？２０３を主
成分としたガラスセラミックであり、熱処理をすること
によりボロンプラス板１０内のＢ２Ｏ３を揮散させ、対
面するシリコンウェーハ１１へ８２０３を付着し、シリ
コンウェーハ１１内ヘボロンを拡散してボロン拡散層を
形成していた。安定して均一で再現性のよいボロン拡散
層を得るためにはボロンプラス板１０から揮散するＢ２
０３量を一定にする必要があり、揮散するＢ２０３量は
ボロンプラス板１０中のＢ２０３の濃度勾配に依存する
。Ｂ２Ｏ３に水分が吸着すると、蒸気圧の高いＨＢＯ２
を作るためボロンプラス板１０中のＢ２Ｏ３の濃度勾配
が変化し、安定したＢ２Ｏ３の揮散が得られずボロン拡
散層の均一性や再現性が劣化するので、熱処理中の石英
炉芯管１７内の雰囲気やボロンプラス板１ｏの保管には
湿気がはいらないように注意を要した。
［発明が解決しようとする問題点］
上述した従来の不純物拡散層の形成は、ボロンプラス板
１０とシリコンウェーハを同一の石英ボートに並べ拡散
炉に入れてロット単位で熱処理していたので均一で再現
性のある浅い不純物拡散層を形成するための単時間熱処
理が難かしいことや、シリコンウェーハを石英ボートに
たてかえる際に湿気のある大気中に放置されたり、石英
ボートを拡散炉へ入炉あるいは出炉する際に湿気を含ん
だ大気を拡散炉内に巻き込むため、ボロンプラス板の表
面に水分が吸着し、Ｂ２Ｏ３が蒸気圧の高いＨＢＯ２に
変化しボロンプラス板の表面のＢ２Ｏ３濃度が低くなり
、均一で再現性のある不純物拡散層が得られなくなり、
デバイス特性の劣化や歩留の低下を生じるという欠点が
ある。
１０とシリコンウェーハを同一の石英ボートに並べ拡散
炉に入れてロット単位で熱処理していたので均一で再現
性のある浅い不純物拡散層を形成するための単時間熱処
理が難かしいことや、シリコンウェーハを石英ボートに
たてかえる際に湿気のある大気中に放置されたり、石英
ボートを拡散炉へ入炉あるいは出炉する際に湿気を含ん
だ大気を拡散炉内に巻き込むため、ボロンプラス板の表
面に水分が吸着し、Ｂ２Ｏ３が蒸気圧の高いＨＢＯ２に
変化しボロンプラス板の表面のＢ２Ｏ３濃度が低くなり
、均一で再現性のある不純物拡散層が得られなくなり、
デバイス特性の劣化や歩留の低下を生じるという欠点が
ある。
本発明の目的は前記問題点を解消した半導体装置の製造
方法を提供することにある。
方法を提供することにある。
［発明の従来技術に対する相違点］
上述した従来の固体拡散源を用いて拡散炉で不純物拡散
を行なう方法に対し、本発明はランプアニール装置で不
純物拡散を行なうことにより浅い拡散層の形成が可能に
なり、さらにボロンプラス板やＰＢＮ板のような大気中
の湿気等に対し影響を受けやすい固体拡散源を湿気から
保護することが可能となり、安定して均一で再現性の良
い不純物拡散層が形成できデバイス特性を向上させ歩留
も向上させるという相違点を有する。
を行なう方法に対し、本発明はランプアニール装置で不
純物拡散を行なうことにより浅い拡散層の形成が可能に
なり、さらにボロンプラス板やＰＢＮ板のような大気中
の湿気等に対し影響を受けやすい固体拡散源を湿気から
保護することが可能となり、安定して均一で再現性の良
い不純物拡散層が形成できデバイス特性を向上させ歩留
も向上させるという相違点を有する。
［問題点を解決するための手段］
本発明は固体拡散源を用いた不純物拡散層の形成法にお
いて、ランプアニール装置を使用して真空中で固体拡散
源とシリコンウェーハを同時に急速加熱し２段以上で段
階的に温度をあげ目的温度まで昇温し、該真空中で前記
シリコンウェーハに不純物を拡散し、所望の前記不純物
拡散層が得られたならば冷却すると同時に窒素を流して
前記不純物を排気することを特徴とする半導体装置の製
造方法である。
いて、ランプアニール装置を使用して真空中で固体拡散
源とシリコンウェーハを同時に急速加熱し２段以上で段
階的に温度をあげ目的温度まで昇温し、該真空中で前記
シリコンウェーハに不純物を拡散し、所望の前記不純物
拡散層が得られたならば冷却すると同時に窒素を流して
前記不純物を排気することを特徴とする半導体装置の製
造方法である。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図により説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例に係る装置を示す平面図
、第２図は同縦断面図である。ランプアニール装置はク
リーントンネル１．窒素配管２゜チＶンバ部３．カセッ
ト収納部４．真空装置等から構成され、クリーントンネ
ル１内にはウェーハ搬送部があり、チャンバ部３は石英
チューブ５゜ウェーハ支持台６．チャンバドア７、ドア
駆動部８、タングステンハロゲンランプ９等からなる。
、第２図は同縦断面図である。ランプアニール装置はク
リーントンネル１．窒素配管２゜チＶンバ部３．カセッ
ト収納部４．真空装置等から構成され、クリーントンネ
ル１内にはウェーハ搬送部があり、チャンバ部３は石英
チューブ５゜ウェーハ支持台６．チャンバドア７、ドア
駆動部８、タングステンハロゲンランプ９等からなる。
クリーントンネル１内は石英チューブ５内に湿気を含ん
だ大気が入りボロンプラス板１０の表面のＢ２Ｏ３濃度
が変化するのを防ぐために窒素が流れており、石英チュ
ーブ５内はチャンバドア７で密閉され窒素を流して湿気
が入るのを防いでいる。カセットに並べられたシリコン
ウェーハ１１はカセット収納部４からクリーントンネル
１内のウェーハ搬送部を通り、ウェーハ支持台６上にの
せられ、石英チューブ５内のボロンプラス板１０の真下
に置かれる。
だ大気が入りボロンプラス板１０の表面のＢ２Ｏ３濃度
が変化するのを防ぐために窒素が流れており、石英チュ
ーブ５内はチャンバドア７で密閉され窒素を流して湿気
が入るのを防いでいる。カセットに並べられたシリコン
ウェーハ１１はカセット収納部４からクリーントンネル
１内のウェーハ搬送部を通り、ウェーハ支持台６上にの
せられ、石英チューブ５内のボロンプラス板１０の真下
に置かれる。
第３図は本発明のプロセスシーケンスである。
石英チューブ５内にシリコンウェーハ１１が置かれチャ
ンバドア７により密閉されたならば数十ｍＴＯｒｒまで
真空に引きながら、約５秒で７００〜８００℃まで昇温
し、ボロンプラス板１０及びシリコンウェーハ１１面内
の温度が均一になるまで数十秒間保持しざらに数秒で所
定の拡散温度９００〜１１００℃に昇温し、所定の拡散
層が得られるまで熱処理する。熱処理が終了したならば
、真空引きを止め窒素を流プと同時に約７００℃まで降
温し数十秒間保持した後、室温まで急冷する。拡散が終
了したシリコンウェーハ１１はウェーハ搬送部を通って
他方のカセット収納部４にセットされているカセットに
入れる。この操作を繰り返して行ないカセットに並んだ
全シリコンウェーハ１１を処理する。
ンバドア７により密閉されたならば数十ｍＴＯｒｒまで
真空に引きながら、約５秒で７００〜８００℃まで昇温
し、ボロンプラス板１０及びシリコンウェーハ１１面内
の温度が均一になるまで数十秒間保持しざらに数秒で所
定の拡散温度９００〜１１００℃に昇温し、所定の拡散
層が得られるまで熱処理する。熱処理が終了したならば
、真空引きを止め窒素を流プと同時に約７００℃まで降
温し数十秒間保持した後、室温まで急冷する。拡散が終
了したシリコンウェーハ１１はウェーハ搬送部を通って
他方のカセット収納部４にセットされているカセットに
入れる。この操作を繰り返して行ないカセットに並んだ
全シリコンウェーハ１１を処理する。
（実施例２）
第４図は本発明の第２の実施例に係る装置を示す縦断面
図で必る。ランプアニール装置はチャンバドア７、ドア
駆動部８．タングステンハロゲンランプ９．シリコンウ
ェーハ支持ピン１２． ＰＢＮ板支持ピン１３．ランプ
部とウェーハ処理室１４をわける石英板１５．真空装置
等から構成されている。
図で必る。ランプアニール装置はチャンバドア７、ドア
駆動部８．タングステンハロゲンランプ９．シリコンウ
ェーハ支持ピン１２． ＰＢＮ板支持ピン１３．ランプ
部とウェーハ処理室１４をわける石英板１５．真空装置
等から構成されている。
ウェーハ処理室１４には常にＰＢＮ板１板厚６かれてい
るので、チャンバドア７で密閉し窒素を流して大気中の
湿気が侵入するのを防いでいる。ＰＢＮ板１板厚６も処
理を施していない状態では湿気による影響はない。そこ
でＰＢＮ板１板厚６体拡散源として使用するときに毎回
活性化処理を行なう。第５図は本発明のプロセスフロー
である。処理するシリコンウェー１１１１をウェーハ処
理室１４内にいれる前にドライ酸素を流し、拡散時間に
応じて１１００〜１３００℃程度でＰＢＮ板１板厚６時
間活性化熱処理する。活性化処理が終わった後、カセッ
トに並べられているシリコンウェーハ１１をウェーハ搬
送装置によりウェーハ処理室１４内に置き、チャンバド
ア７を閉め、密閉する。ウェーハ処理室１４を数＋ｍＴ
ｏｒｒまで真空にひきながら約５秒で７００〜８００℃
程度に昇温し、シリコンウェーハ１１及びＰＢＮ板１板
厚６度が均一になるまで数十秒間保持しさらに数秒で所
定の拡散温度９００〜１１００℃に昇温し所定の拡散層
が得られるまで真空中で熱処理する。熱処理が終了した
ならば、真空引きを止め窒素を流すと同時に約７００℃
に降温し、数十秒間保持し、室温まで急冷する。処理を
終えたシリコンウェーハ１１はウェーハ搬送装置により
他方のカセットに収納する。さらに活性化処理〜拡散を
交互に繰り返し行ないカセットに並べられた全ウェーハ
を処理する。
るので、チャンバドア７で密閉し窒素を流して大気中の
湿気が侵入するのを防いでいる。ＰＢＮ板１板厚６も処
理を施していない状態では湿気による影響はない。そこ
でＰＢＮ板１板厚６体拡散源として使用するときに毎回
活性化処理を行なう。第５図は本発明のプロセスフロー
である。処理するシリコンウェー１１１１をウェーハ処
理室１４内にいれる前にドライ酸素を流し、拡散時間に
応じて１１００〜１３００℃程度でＰＢＮ板１板厚６時
間活性化熱処理する。活性化処理が終わった後、カセッ
トに並べられているシリコンウェーハ１１をウェーハ搬
送装置によりウェーハ処理室１４内に置き、チャンバド
ア７を閉め、密閉する。ウェーハ処理室１４を数＋ｍＴ
ｏｒｒまで真空にひきながら約５秒で７００〜８００℃
程度に昇温し、シリコンウェーハ１１及びＰＢＮ板１板
厚６度が均一になるまで数十秒間保持しさらに数秒で所
定の拡散温度９００〜１１００℃に昇温し所定の拡散層
が得られるまで真空中で熱処理する。熱処理が終了した
ならば、真空引きを止め窒素を流すと同時に約７００℃
に降温し、数十秒間保持し、室温まで急冷する。処理を
終えたシリコンウェーハ１１はウェーハ搬送装置により
他方のカセットに収納する。さらに活性化処理〜拡散を
交互に繰り返し行ないカセットに並べられた全ウェーハ
を処理する。
［発明の効果コ
以上説明したように本発明は不純物拡散層を形成するた
めのボロンプラス板やＰＢＮ板のような固体拡散源を熱
処理する装置として従来の拡散炉のかわりに真空対応の
ランプアニール装置を用いて、高温短時間の熱処理をす
ることにより表面濃度が高く浅い不純物拡散層を形成す
ることが可能になり、シリコンウェーハを真空中で７０
０〜８００℃程度の低温でボロンプラス板やシリコンウ
ェーハを均一に加熱してからざらに所定の拡散温度に昇
温させることや固体拡散源が大気中の湿気により劣化す
るのを防ぐため、チャンバの前面にクリーントンネルを
もうけたり、ＰＢＮ板の活性化を毎回性ないながらボロ
ン拡散に使用する等の方法により均一で再現性のある不
純物拡散層を得ることができる効果を有する。
めのボロンプラス板やＰＢＮ板のような固体拡散源を熱
処理する装置として従来の拡散炉のかわりに真空対応の
ランプアニール装置を用いて、高温短時間の熱処理をす
ることにより表面濃度が高く浅い不純物拡散層を形成す
ることが可能になり、シリコンウェーハを真空中で７０
０〜８００℃程度の低温でボロンプラス板やシリコンウ
ェーハを均一に加熱してからざらに所定の拡散温度に昇
温させることや固体拡散源が大気中の湿気により劣化す
るのを防ぐため、チャンバの前面にクリーントンネルを
もうけたり、ＰＢＮ板の活性化を毎回性ないながらボロ
ン拡散に使用する等の方法により均一で再現性のある不
純物拡散層を得ることができる効果を有する。
第１図は本発明の第１の実施例に係る装置を示す平面図
、第２図は同縦断面図、第３図は本発明の第１の実施例
に係るプロセス７０−図、第４図は本発明の第２の実施
例に係る装置を示す縦断面図、第５図は本発明の第２の
実施例に係るプロセスフロー図、第６図は従来例を示す
縦断面図である。 １・・・クリーントンネル ２・・・窒素配管３・・・
チャンバ部 ４・・・カセット収納部５・・・石
英チューブ ６・・・ウェーハ支持台７・・・チャ
ンバドア ８・・・ドア駆動部９・・・タングステ
ンハロゲンランプ １０・・・ボロンプラス板 １１・・・シリコンウェ
ーハ１２・・・シリコンウェーハ支持ピン １３・・・ＰＢＮ板支持ピン １４・・・ウェーハ処理
室１５・・・石英板 １６・・・ＰＢＮ板１
７・・・石英炉芯管
、第２図は同縦断面図、第３図は本発明の第１の実施例
に係るプロセス７０−図、第４図は本発明の第２の実施
例に係る装置を示す縦断面図、第５図は本発明の第２の
実施例に係るプロセスフロー図、第６図は従来例を示す
縦断面図である。 １・・・クリーントンネル ２・・・窒素配管３・・・
チャンバ部 ４・・・カセット収納部５・・・石
英チューブ ６・・・ウェーハ支持台７・・・チャ
ンバドア ８・・・ドア駆動部９・・・タングステ
ンハロゲンランプ １０・・・ボロンプラス板 １１・・・シリコンウェ
ーハ１２・・・シリコンウェーハ支持ピン １３・・・ＰＢＮ板支持ピン １４・・・ウェーハ処理
室１５・・・石英板 １６・・・ＰＢＮ板１
７・・・石英炉芯管
Claims (1)
- （１）固体拡散源を用いた不純物拡散層の形成法におい
て、ランプアニール装置を使用して真空中で固体拡散源
とシリコンウェーハを同時に急速加熱し２段以上で段階
的に温度をあげ目的温度まで昇温し、該真空中で前記シ
リコンウェーハに不純物を拡散し、所望の前記不純物拡
散層が得られたならば冷却すると同時に窒素を流して前
記不純物を排気することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27491587A JPH01117319A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27491587A JPH01117319A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117319A true JPH01117319A (ja) | 1989-05-10 |
Family
ID=17548308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27491587A Pending JPH01117319A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117319A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5162263A (en) * | 1989-11-27 | 1992-11-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having salicide structure, method of manufacturing the same, and heating apparatus |
| US6403475B1 (en) | 1999-06-18 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Fabrication method for semiconductor integrated device |
| US7473656B2 (en) * | 2003-10-23 | 2009-01-06 | International Business Machines Corporation | Method for fast and local anneal of anti-ferromagnetic (AF) exchange-biased magnetic stacks |
| JP2009177129A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-08-06 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 半導体用ホウ素ドープ材の製造方法 |
| JP2010074149A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-04-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ドーパントホスト |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27491587A patent/JPH01117319A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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