JPH02278720A - プラズマドーピング装置 - Google Patents
プラズマドーピング装置Info
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- JPH02278720A JPH02278720A JP9872889A JP9872889A JPH02278720A JP H02278720 A JPH02278720 A JP H02278720A JP 9872889 A JP9872889 A JP 9872889A JP 9872889 A JP9872889 A JP 9872889A JP H02278720 A JPH02278720 A JP H02278720A
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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、半導体基板中の不純物を導入するドーピング
装置、特にプラズマを用いることを特徴とするドーピン
グ装置に関するものである。
装置、特にプラズマを用いることを特徴とするドーピン
グ装置に関するものである。
（従来の技術）
半導体基板中に不純物を導入する方法として、従来から
、イオン注入法、気相拡散法などが多用されてきた。し
かし、イオン注入法では、半導体基板に誘起されて結晶
欠陥の問題があり、気相拡散法では、高濃度に不純物拡
散を行うと、拡散深さが大きくなって制御しにくくなる
という問題がある。低温で高濃度に不純物拡散を行う方
法としてプラズマを用いた方法が知られている。（第１
９回 固体素子・材料コンファレンス ３１９頁参照）
。
、イオン注入法、気相拡散法などが多用されてきた。し
かし、イオン注入法では、半導体基板に誘起されて結晶
欠陥の問題があり、気相拡散法では、高濃度に不純物拡
散を行うと、拡散深さが大きくなって制御しにくくなる
という問題がある。低温で高濃度に不純物拡散を行う方
法としてプラズマを用いた方法が知られている。（第１
９回 固体素子・材料コンファレンス ３１９頁参照）
。
これはドーパントのガスをプラズマ化することにより、
活性度の高い不純物を高濃度に発生させて半導体基板に
導入する方法である。プラズマの発生方法としては、平
行平板型の装置とＥＣＲを利用した装置が知られている
。
活性度の高い不純物を高濃度に発生させて半導体基板に
導入する方法である。プラズマの発生方法としては、平
行平板型の装置とＥＣＲを利用した装置が知られている
。
（発明が解決しようとする課題）
プラズマを用いてドーピングする場合、一種の低加速エ
ネルギーのイオン注入と同様の原理で半導体基板中に不
純物を導入する。したがって、プラズマで得られる加速
エネルギーが１．０〜２．０ｋｅＶＬか得られないため
、その飛程は、数十人にしかならない。従って、Ａｓや
Ｂが、固溶限（約１０２１個／ｃｄ）までドーピングし
ても、その深さが浅いため、ドーピング総量は、ごく微
量になり、不純物を活性化するための熱処理を行った場
合に、所望の拡散深さ０．１〜０．２．で所望の不純物
濃度１０１′〜１０２０個／−を得ることが難しい。
ネルギーのイオン注入と同様の原理で半導体基板中に不
純物を導入する。したがって、プラズマで得られる加速
エネルギーが１．０〜２．０ｋｅＶＬか得られないため
、その飛程は、数十人にしかならない。従って、Ａｓや
Ｂが、固溶限（約１０２１個／ｃｄ）までドーピングし
ても、その深さが浅いため、ドーピング総量は、ごく微
量になり、不純物を活性化するための熱処理を行った場
合に、所望の拡散深さ０．１〜０．２．で所望の不純物
濃度１０１′〜１０２０個／−を得ることが難しい。
（課題を解決するだめの手段）
プラズマドーピング法では、表面から数十人の深さまで
は、固溶限で規定される不純物濃度になる。従って、総
不純物量を増すためには、プラズマドーピング中に、高
温を印加して、不純物を半導体基板内に拡散させ、深さ
を規定してやればよい。本発明は、この原理により７プ
ラズマ印加中に、半導体基板を、ランプ加熱もしくは、
ウェハーホルダー中に埋め込んだヒーターにより、８０
０℃から１０００℃の間の所望の温度に加熱し、温度と
高温印加時間によって規定される不純物拡散深さを得る
。
は、固溶限で規定される不純物濃度になる。従って、総
不純物量を増すためには、プラズマドーピング中に、高
温を印加して、不純物を半導体基板内に拡散させ、深さ
を規定してやればよい。本発明は、この原理により７プ
ラズマ印加中に、半導体基板を、ランプ加熱もしくは、
ウェハーホルダー中に埋め込んだヒーターにより、８０
０℃から１０００℃の間の所望の温度に加熱し、温度と
高温印加時間によって規定される不純物拡散深さを得る
。
（作 用）
高温加熱しながらプラズマドーピングする場合。
表面濃度Ｎｓは、はぼ一定と考えてよい。（ボロン：Ｎ
ｓ＝ ６ Ｘ １０ｚｃ′ｉ／ ｃｉ、 Ａｓ ： Ｎ
ｓ＝ ２ Ｘ １０２１個／ｄ） 拡散深さＸと、高温度印加時間ｔと、不純物濃度の深さ
方向プロファイルは次式で与えられる。
ｓ＝ ６ Ｘ １０ｚｃ′ｉ／ ｃｉ、 Ａｓ ： Ｎ
ｓ＝ ２ Ｘ １０２１個／ｄ） 拡散深さＸと、高温度印加時間ｔと、不純物濃度の深さ
方向プロファイルは次式で与えられる。
れる。
ａ
Ｄ ＝Ｄ ｏ ｅｘｐ （ｈ−ｒ；） Ｅ ａ ：
活性化エネルギー従って、温度と、時間を適宜設定する
ことにより、所望の拡散深さと、総不純物量が得られる
。
活性化エネルギー従って、温度と、時間を適宜設定する
ことにより、所望の拡散深さと、総不純物量が得られる
。
（実施例）
第１図に本発明による一実施例の装置の構造を示す。プ
ラズマ生成には、無電極放電であるＥＣＲを用いた。マ
イクロ波キャビティ〕−に、導波管２を通じて、２．４
５ＧＨｚのマイクロ波を導入して、マグネット３とマイ
クロ波の共鳴により、プラズマを生成する。このプラズ
マ中のイオンを発散磁界を用いて、反応室４に導き、ウ
ェハー５に不純物を導入する。不純物をウェハーに注入
するため、ウェハーホルダー６にＲＦバイアス７を印加
して、陰極降下電圧を一８００ｖから一１０００Ｖ程度
発生させ、ウェハーに不純物を導入する。ウェハー上部
には、加熱のために、ランプ８をプラズマに接しないよ
うに、石英窓９を通して設置する。加熱ランプの背部に
は、加熱効率を増すために、反射板１０を設置する。第
２図は、加熱ランプの代わりに。
ラズマ生成には、無電極放電であるＥＣＲを用いた。マ
イクロ波キャビティ〕−に、導波管２を通じて、２．４
５ＧＨｚのマイクロ波を導入して、マグネット３とマイ
クロ波の共鳴により、プラズマを生成する。このプラズ
マ中のイオンを発散磁界を用いて、反応室４に導き、ウ
ェハー５に不純物を導入する。不純物をウェハーに注入
するため、ウェハーホルダー６にＲＦバイアス７を印加
して、陰極降下電圧を一８００ｖから一１０００Ｖ程度
発生させ、ウェハーに不純物を導入する。ウェハー上部
には、加熱のために、ランプ８をプラズマに接しないよ
うに、石英窓９を通して設置する。加熱ランプの背部に
は、加熱効率を増すために、反射板１０を設置する。第
２図は、加熱ランプの代わりに。
ヒーター１１で高温に加熱する装置の構造を示す。
（発明の効果）
本発明により、深さ０．１〜０．２ｔｆｆｉの間で、濃
度を１０１′〜１０２０個／ｄの間で、所望の濃度と深
さで、制御性良く不純物層を形成できる。
度を１０１′〜１０２０個／ｄの間で、所望の濃度と深
さで、制御性良く不純物層を形成できる。
第］−図、第２図はそれぞれ本発明による実施例のプラ
ズマドーピング装置の構造を示す図である。 １ ・・・マイクロ波キャビティ、 ２ ・・・導波管
、 ３ ・・・マグネット、 ４ ・・・反応室、 ５
・・・ウェハー、 ６・・・ウェハーホルダー、 ７・
・・ＲＦバイアス、 ８・・・加熱ランプ、 ９ ・・
・石英窓、１０・・・反射板、 １１ ・・・ ヒータ
ー 第 図 特許出願人 松下電子工業株式会社 第 図 ヒーター
ズマドーピング装置の構造を示す図である。 １ ・・・マイクロ波キャビティ、 ２ ・・・導波管
、 ３ ・・・マグネット、 ４ ・・・反応室、 ５
・・・ウェハー、 ６・・・ウェハーホルダー、 ７・
・・ＲＦバイアス、 ８・・・加熱ランプ、 ９ ・・
・石英窓、１０・・・反射板、 １１ ・・・ ヒータ
ー 第 図 特許出願人 松下電子工業株式会社 第 図 ヒーター
Claims (1)
- プラズマを用いて、不純物を半導体基板に導入する装置
で、プラズマ印加中に、半導体基板を８００℃ないし１
０００℃の温度範囲内で加熱する手段を設けたことを特
徴とするプラズマドーピング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9872889A JPH02278720A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | プラズマドーピング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9872889A JPH02278720A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | プラズマドーピング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02278720A true JPH02278720A (ja) | 1990-11-15 |
Family
ID=14227582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9872889A Pending JPH02278720A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | プラズマドーピング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02278720A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0628213A4 (en) * | 1992-02-25 | 1997-02-19 | Processing Technology Inc D B | GAS PHASE DATING FROM A SEMICONDUCTOR MATERIAL UNDER LOW PRESSURE IN A RADIATOR WARMED BY RADIATION WITH A COOLED WALL. |
| US6403410B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-06-11 | Canon Sales Co., Inc. | Plasma doping system and plasma doping method |
| JP2018056529A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 基板処理装置 |
| US10088642B2 (en) | 2016-11-09 | 2018-10-02 | International Business Machines Corporation | Coaxial wire and optical fiber trace via hybrid structures and methods to manufacture |
| US11018225B2 (en) | 2016-06-28 | 2021-05-25 | International Business Machines Corporation | III-V extension by high temperature plasma doping |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP9872889A patent/JPH02278720A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0628213A4 (en) * | 1992-02-25 | 1997-02-19 | Processing Technology Inc D B | GAS PHASE DATING FROM A SEMICONDUCTOR MATERIAL UNDER LOW PRESSURE IN A RADIATOR WARMED BY RADIATION WITH A COOLED WALL. |
| US6403410B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-06-11 | Canon Sales Co., Inc. | Plasma doping system and plasma doping method |
| US11018225B2 (en) | 2016-06-28 | 2021-05-25 | International Business Machines Corporation | III-V extension by high temperature plasma doping |
| JP2018056529A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 基板処理装置 |
| CN107887300A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 芝浦机械电子株式会社 | 基板处理装置 |
| KR20180036585A (ko) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 기판 처리 장치 |
| US10460961B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-10-29 | Shibaura Mechatronics Corporation | Substrate processing apparatus |
| US10088642B2 (en) | 2016-11-09 | 2018-10-02 | International Business Machines Corporation | Coaxial wire and optical fiber trace via hybrid structures and methods to manufacture |
| US10613283B2 (en) | 2016-11-09 | 2020-04-07 | International Business Machines Corporation | Coaxial wire and optical fiber trace via hybrid structures and methods to manufacture |
| US11016255B2 (en) | 2016-11-09 | 2021-05-25 | International Business Machines Corporation | Coaxial wire and optical fiber trace via hybrid structures and methods to manufacture |
| US11092763B2 (en) | 2016-11-09 | 2021-08-17 | International Business Machines Corporation | Coaxial wire and optical fiber trace via hybrid structures and methods to manufacture |
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