JPH04313221A - デポジション拡散方法および装置 - Google Patents
デポジション拡散方法および装置Info
- Publication number
- JPH04313221A JPH04313221A JP7795891A JP7795891A JPH04313221A JP H04313221 A JPH04313221 A JP H04313221A JP 7795891 A JP7795891 A JP 7795891A JP 7795891 A JP7795891 A JP 7795891A JP H04313221 A JPH04313221 A JP H04313221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- processing container
- wafer
- deposited
- deposition diffusion
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- Pending
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハに不純物を
拡散するデポジション拡散方法および装置に関し、特に
詳細には、シリコンウエハのＰ（リン）デポジション拡
散に適用される。
拡散するデポジション拡散方法および装置に関し、特に
詳細には、シリコンウエハのＰ（リン）デポジション拡
散に適用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｐデポ拡散では拡散炉を使用し、
多数の半導体ウエハを同時処理していた。図３は従来装
置の断面図である。図示の通り、拡散炉１の上部には給
気口２が設けられ、下部には排気口３が設けられ、この
拡散炉１の外側には加熱のためのヒータ４が設けられる
。そして、拡散炉１の内部にはバッファ５が設置され、
この上に処理すべき多数枚の半導体ウエハ６がセットさ
れている。
多数の半導体ウエハを同時処理していた。図３は従来装
置の断面図である。図示の通り、拡散炉１の上部には給
気口２が設けられ、下部には排気口３が設けられ、この
拡散炉１の外側には加熱のためのヒータ４が設けられる
。そして、拡散炉１の内部にはバッファ５が設置され、
この上に処理すべき多数枚の半導体ウエハ６がセットさ
れている。
【０００３】この装置において、ヒータ層４によって半
導体ウエハ１を加熱しながら、給気口２より反応ガスを
供給すると、半導体ウエハ１に不純物を含む層がデポジ
ションされる。具体的には、ＰＯＣｌ３ とＯ２ を反
応ガスとして供給することで、Ｐ２ Ｏ５ を多数枚の
半導体ウエハに同時に堆積できる。
導体ウエハ１を加熱しながら、給気口２より反応ガスを
供給すると、半導体ウエハ１に不純物を含む層がデポジ
ションされる。具体的には、ＰＯＣｌ３ とＯ２ を反
応ガスとして供給することで、Ｐ２ Ｏ５ を多数枚の
半導体ウエハに同時に堆積できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の装置で
Ｐデポ拡散を行なうと、半導体ウエハが多数枚になるほ
ど間隔が狭くなり、このため不純物（Ｐ）濃度を固溶限
界以下に抑えようとすると、半導体ウエハの面内で不純
物濃度がばらつく欠点があった。また、昇温および降温
のために長い時間を要し、このために、半導体ウエハ中
への不純物拡散プロファイルが深くなる欠点があった。
Ｐデポ拡散を行なうと、半導体ウエハが多数枚になるほ
ど間隔が狭くなり、このため不純物（Ｐ）濃度を固溶限
界以下に抑えようとすると、半導体ウエハの面内で不純
物濃度がばらつく欠点があった。また、昇温および降温
のために長い時間を要し、このために、半導体ウエハ中
への不純物拡散プロファイルが深くなる欠点があった。
【０００５】そこで本発明は、不純物濃度のバラツキを
低く抑え、しかも半導体ウエハ中への不純物の拡散が必
要以上に深くなることのないデポジション拡散方法と、
そのための装置を提供することを目的とする。
低く抑え、しかも半導体ウエハ中への不純物の拡散が必
要以上に深くなることのないデポジション拡散方法と、
そのための装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデポジショ
ン拡散方法は、半導体ウエハに不純物をデポジションし
て拡散する方法において、半導体ウエハを処理容器の内
部にセットして不純物を含む反応ガスを供給しながら、
光照射をすることによって不純物を含む層を半導体ウエ
ハ上にデポジションすることを特徴とする。
ン拡散方法は、半導体ウエハに不純物をデポジションし
て拡散する方法において、半導体ウエハを処理容器の内
部にセットして不純物を含む反応ガスを供給しながら、
光照射をすることによって不純物を含む層を半導体ウエ
ハ上にデポジションすることを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係るデポジション拡散装置
は、真空排気と反応ガスの供給が可能に構成された処理
容器と、この処理容器の内部で処理すべき半導体ウエハ
を保持する保持手段と、半導体ウエハを処理容器内にロ
ードすると共に処理後の半導体ウエハを処理容器からア
ンロードするロードおよびアンロード機構と、保持手段
に保持された半導体ウエハに光照射をおこなう光照射手
段と、光照射手段による光照射中に処理容器の内部に拡
散すべき不純物を含む反応ガスを供給するガス供給手段
とを備えることを特徴とする。
は、真空排気と反応ガスの供給が可能に構成された処理
容器と、この処理容器の内部で処理すべき半導体ウエハ
を保持する保持手段と、半導体ウエハを処理容器内にロ
ードすると共に処理後の半導体ウエハを処理容器からア
ンロードするロードおよびアンロード機構と、保持手段
に保持された半導体ウエハに光照射をおこなう光照射手
段と、光照射手段による光照射中に処理容器の内部に拡
散すべき不純物を含む反応ガスを供給するガス供給手段
とを備えることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、処理容器に導入された反応ガ
ス（例えばＰＯＣｌ３ とＯ２ ）は光照射によって反
応し、これが半導体ウエハにデポジションされることに
より、半導体ウエハ上に不純物を含む層（例えばＰ２
Ｏ５ ）が堆積される。そして、処理後の半導体ウエハ
は処理容器からアンロードされ、新しい半導体ウエハが
ロードされる。
ス（例えばＰＯＣｌ３ とＯ２ ）は光照射によって反
応し、これが半導体ウエハにデポジションされることに
より、半導体ウエハ上に不純物を含む層（例えばＰ２
Ｏ５ ）が堆積される。そして、処理後の半導体ウエハ
は処理容器からアンロードされ、新しい半導体ウエハが
ロードされる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２を参
照することにより説明する。
照することにより説明する。
【００１０】図１は実施例装置の要部の断面図であり、
図２はロードおよびアンロード装置と処理容器の関係を
示した平面図である。図１の通り、処理容器である反応
炉１１には給気口２と排気口３が設けられ、内部には半
導体ウエハ６を１枚づつセットする保持台１２が設けら
れている。反応炉１１の上部には光透過窓１３が設けら
れ、この上方には光源１４が設けられている。そして、
反応炉１１の側方の開口は、ゲート１５によって閉じら
れるようになっている。
図２はロードおよびアンロード装置と処理容器の関係を
示した平面図である。図１の通り、処理容器である反応
炉１１には給気口２と排気口３が設けられ、内部には半
導体ウエハ６を１枚づつセットする保持台１２が設けら
れている。反応炉１１の上部には光透過窓１３が設けら
れ、この上方には光源１４が設けられている。そして、
反応炉１１の側方の開口は、ゲート１５によって閉じら
れるようになっている。
【００１１】図２に示すように、ロードおよびアンロー
ドのための機構は、反応炉１１のゲート１５側に隣接し
て設けられている。回転駆動部２１から伸びたアーム２
２の先端にはウエハテーブル２３が固定される。そして
、ロード用カセット２４には処理前の半導体ウエハ６Ａ
が用意され、アンロード用カセット２５には処理後の半
導体ウエハ６Ｂが保管されている。
ドのための機構は、反応炉１１のゲート１５側に隣接し
て設けられている。回転駆動部２１から伸びたアーム２
２の先端にはウエハテーブル２３が固定される。そして
、ロード用カセット２４には処理前の半導体ウエハ６Ａ
が用意され、アンロード用カセット２５には処理後の半
導体ウエハ６Ｂが保管されている。
【００１２】次に、上記装置を用いたデポジション拡散
方法を説明する。まず、処理すべき半導体ウエハとして
、例えば表面にポリシリコン層を形成したシリコンウエ
ハを用意し、これをロード用カセット２４にセットして
おく。そして、回転駆動部２１の回転およびアーム２２
の伸縮を通して、ロード用カセット２４の半導体ウエハ
を保持台１２上にロードする。すなわち、ゲート１５を
開き、ウエハテーブル２３に載せられた半導体ウエハを
保持台１２上に移す。
方法を説明する。まず、処理すべき半導体ウエハとして
、例えば表面にポリシリコン層を形成したシリコンウエ
ハを用意し、これをロード用カセット２４にセットして
おく。そして、回転駆動部２１の回転およびアーム２２
の伸縮を通して、ロード用カセット２４の半導体ウエハ
を保持台１２上にロードする。すなわち、ゲート１５を
開き、ウエハテーブル２３に載せられた半導体ウエハを
保持台１２上に移す。
【００１３】次に、ゲート１５を閉じ、排気口３を介し
て反応炉１１の内部を真空排気する。その後、排気を続
けながら、給気口２を介して反応ガス（例えばＰＯＣｌ
３ とＯ２ ）を導入し、光源１４を点灯する。これに
より、ＰＯＣｌ３ とＯ２ が反応して、Ｐ２ Ｏ５
が生成されて半導体ウエハにデポジションされ、拡散さ
れていく。
て反応炉１１の内部を真空排気する。その後、排気を続
けながら、給気口２を介して反応ガス（例えばＰＯＣｌ
３ とＯ２ ）を導入し、光源１４を点灯する。これに
より、ＰＯＣｌ３ とＯ２ が反応して、Ｐ２ Ｏ５
が生成されて半導体ウエハにデポジションされ、拡散さ
れていく。
【００１４】上記の処理が終了したら、反応ガスの供給
を止めると共に光源１４を消灯にし、反応炉１１の内部
を一気圧とする。そして、ゲート１５を開き、反応炉１
１上の処理済みの半導体ウエハをウエハテーブル２３に
移し替え、アンロード用カセット２５に保管する。
を止めると共に光源１４を消灯にし、反応炉１１の内部
を一気圧とする。そして、ゲート１５を開き、反応炉１
１上の処理済みの半導体ウエハをウエハテーブル２３に
移し替え、アンロード用カセット２５に保管する。
【００１５】次に、本発明者による具体例について、簡
単に説明する。なお、サンプルとしての半導体ウエハに
は、シリコンウエハ上にゲート酸化膜を形成し、その上
に３５００オングストロームのポリシリコンを形成した
ものを用いた。
単に説明する。なお、サンプルとしての半導体ウエハに
は、シリコンウエハ上にゲート酸化膜を形成し、その上
に３５００オングストロームのポリシリコンを形成した
ものを用いた。
【００１６】まず、比較例として、石英ボートに５０枚
の半導体ウエハをセットして炉内に入れ（ウエハ間隔は
５ｍｍ）、いわゆるＰデポ拡散を行なった。ここで、反
応ガスはＰＯＣｌ３ とＯ２ 用い、流量は前者につい
て２０ｓｃｃｍ、後者について５００ｓｃｃｍとした。 また、温度については、最初に８５０℃まで昇温し、こ
の温度で反応ガスを３０分間供給し続け、その後に反応
ガスを止めて６０分間放置した。しかる後、冷却して半
導体ウエハを取り出し、シート抵抗を測定した。半導体
ウエハとして、表面にポリシリコンを堆積したシリコン
ウエハを用いた場合には、シート抵抗分布は面内で３０
±１５Ω／ｃｍ２ 、ウエハ間で３５±１０Ω／ｃｍ２
となり、バラツキが大きかった。また、スループット
については昇降温時間も含めて０．２枚／分となり、非
常に低かった。更に、デポジション時間が長いため、半
導体ウエハの外周ではゲート酸化膜を通してシリコンウ
エハのリン（Ｐ）の拡散が生じた。
の半導体ウエハをセットして炉内に入れ（ウエハ間隔は
５ｍｍ）、いわゆるＰデポ拡散を行なった。ここで、反
応ガスはＰＯＣｌ３ とＯ２ 用い、流量は前者につい
て２０ｓｃｃｍ、後者について５００ｓｃｃｍとした。 また、温度については、最初に８５０℃まで昇温し、こ
の温度で反応ガスを３０分間供給し続け、その後に反応
ガスを止めて６０分間放置した。しかる後、冷却して半
導体ウエハを取り出し、シート抵抗を測定した。半導体
ウエハとして、表面にポリシリコンを堆積したシリコン
ウエハを用いた場合には、シート抵抗分布は面内で３０
±１５Ω／ｃｍ２ 、ウエハ間で３５±１０Ω／ｃｍ２
となり、バラツキが大きかった。また、スループット
については昇降温時間も含めて０．２枚／分となり、非
常に低かった。更に、デポジション時間が長いため、半
導体ウエハの外周ではゲート酸化膜を通してシリコンウ
エハのリン（Ｐ）の拡散が生じた。
【００１７】次に、実施例としては、図１と同様の装置
を用い、半導体ウエハを１枚づつ処理した。反応ガスと
してＰＯＣｌ３ とＯ２ を用い、ランプ加熱の光を照
射した。なお、ＰＯＣｌ３ の流量は２０ｓｃｃｍ、Ｏ
２ の流量は５００ｓｃｃｍとした。その結果、シート
抵抗分布は面内で３０±１Ω／ｃｍ２ 、ウエハ間で３
０±２Ω／ｃｍ２ と良好であった。また、スループッ
トも０．７枚／分と高く、リン（Ｐ）のゲート酸化膜突
き抜けもなかった。
を用い、半導体ウエハを１枚づつ処理した。反応ガスと
してＰＯＣｌ３ とＯ２ を用い、ランプ加熱の光を照
射した。なお、ＰＯＣｌ３ の流量は２０ｓｃｃｍ、Ｏ
２ の流量は５００ｓｃｃｍとした。その結果、シート
抵抗分布は面内で３０±１Ω／ｃｍ２ 、ウエハ間で３
０±２Ω／ｃｍ２ と良好であった。また、スループッ
トも０．７枚／分と高く、リン（Ｐ）のゲート酸化膜突
き抜けもなかった。
【００１８】本発明については種々の変形が可能である
。例えば、ボロン（Ｂ）をデポジション拡散するときに
は、反応ガスとしてＢ２ Ｏ３ とＯ２ を用いればよ
い。
。例えば、ボロン（Ｂ）をデポジション拡散するときに
は、反応ガスとしてＢ２ Ｏ３ とＯ２ を用いればよ
い。
【００１９】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り本発明では、
処理容器に導入された反応ガス（例えばＰＯＣｌ３ と
Ｏ２ ）は光照射によって反応し、これが半導体ウエハ
にデポジションされることにより、半導体ウエハ上に不
純物を含む層（例えばＰ２ Ｏ５ ）が堆積される。そ
して、処理後の半導体ウエハは処理容器からアンロード
され、新しい半導体ウエハがロードされる。このため、
不純物濃度のバラツキを低く抑え、しかも半導体ウエハ
中への不純物の拡散が必要以上に深くなることのないデ
ポジション拡散方法と、そのための装置を提供できる。
処理容器に導入された反応ガス（例えばＰＯＣｌ３ と
Ｏ２ ）は光照射によって反応し、これが半導体ウエハ
にデポジションされることにより、半導体ウエハ上に不
純物を含む層（例えばＰ２ Ｏ５ ）が堆積される。そ
して、処理後の半導体ウエハは処理容器からアンロード
され、新しい半導体ウエハがロードされる。このため、
不純物濃度のバラツキを低く抑え、しかも半導体ウエハ
中への不純物の拡散が必要以上に深くなることのないデ
ポジション拡散方法と、そのための装置を提供できる。
【図１】実施例に係る装置の要部を説明する断面図であ
る。
る。
【図２】図１の構成を用いた実施例装置の全体構成を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】従来装置の断面図である。
６…半導体ウエハ、１１…反応炉、１３…光透過窓、１
４…光源、１５…ゲ−ト、２４…ロード用カセット、２
５…アンロード用カセット。代理人弁理士 長谷川
芳樹
４…光源、１５…ゲ−ト、２４…ロード用カセット、２
５…アンロード用カセット。代理人弁理士 長谷川
芳樹
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウエハに不純物をデポジション
して拡散するデポジション拡散方法において、前記半導
体ウエハを処理容器の内部にセットして前記不純物を含
む反応ガスを供給しながら、光照射をすることによって
前記不純物を含む層を前記半導体ウエハ上にデポジショ
ンすることを特徴とするデポジション拡散方法。 - 【請求項２】 真空排気と反応ガスの供給が可能に構
成された処理容器と、この処理容器の内部で処理すべき
半導体ウエハを保持する保持手段と、前記半導体ウエハ
を前記処理容器内にロードすると共に処理後の半導体ウ
エハを前記処理容器からアンロードするロードおよびア
ンロード機構と、前記保持手段に保持された前記半導体
ウエハに光照射をおこなう光照射手段と、前記光照射手
段による光照射中に前記処理容器の内部に拡散すべき不
純物を含む反応ガスを供給するガス供給手段とを備える
ことを特徴とするデポジション拡散装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7795891A JPH04313221A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | デポジション拡散方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7795891A JPH04313221A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | デポジション拡散方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313221A true JPH04313221A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13648498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7795891A Pending JPH04313221A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | デポジション拡散方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04313221A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925973A (en) * | 1993-11-01 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and method for producing the same |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP7795891A patent/JPH04313221A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925973A (en) * | 1993-11-01 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and method for producing the same |
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