JPH0653154A - 半導体製造装置における不純物拡散炉 - Google Patents
半導体製造装置における不純物拡散炉Info
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- JPH0653154A JPH0653154A JP4203293A JP20329392A JPH0653154A JP H0653154 A JPH0653154 A JP H0653154A JP 4203293 A JP4203293 A JP 4203293A JP 20329392 A JP20329392 A JP 20329392A JP H0653154 A JPH0653154 A JP H0653154A
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 84
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
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- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 11
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 複数のガス噴出口１３を有するインジェクタ
ー５を備えた半導体製造装置における不純物拡散炉にお
いて、前記インジェクター５のガス噴出口１３の穴径
を、このインジェクター５へのガス流入口１２からの距
離が大きくなるにつれて徐々に大きく形成した。 【効果】 ガス流入口に近いガス噴出口から噴出するガ
ス流量と、ガス流入口から遠いガス噴出口から噴出する
ガス流量とを等しくすることができる。これにより、そ
の搭載位置に拘らず、不純物拡散層における不純物濃度
が均一なシリコンウエハを製造することが可能となる。
ー５を備えた半導体製造装置における不純物拡散炉にお
いて、前記インジェクター５のガス噴出口１３の穴径
を、このインジェクター５へのガス流入口１２からの距
離が大きくなるにつれて徐々に大きく形成した。 【効果】 ガス流入口に近いガス噴出口から噴出するガ
ス流量と、ガス流入口から遠いガス噴出口から噴出する
ガス流量とを等しくすることができる。これにより、そ
の搭載位置に拘らず、不純物拡散層における不純物濃度
が均一なシリコンウエハを製造することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におけ
る不純物拡散炉に関するものである。
る不純物拡散炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造時の不純物拡散技術で
は、基板結晶中に他種の原子を熱的に侵入させて、その
バルクの性質を変えることが行われている。従来最も一
般的に用いられている方法は、基板の表面に不純物原子
を含むガラス層を形成し、ガラス層と基板原子との間で
酸化還元反応を行って、置換により不純物原子を基板内
に拡散させるというものである。
は、基板結晶中に他種の原子を熱的に侵入させて、その
バルクの性質を変えることが行われている。従来最も一
般的に用いられている方法は、基板の表面に不純物原子
を含むガラス層を形成し、ガラス層と基板原子との間で
酸化還元反応を行って、置換により不純物原子を基板内
に拡散させるというものである。
【０００３】このような不純物拡散に用いる不純物拡散
炉として、シリコンウエハ中に不純物としてのリンを拡
散する縦型不純物拡散炉について説明する。図２は、従
来の縦型不純物拡散炉の構成を示す図である。図２にお
いて、石英チューブ２内には石英ボード３が設置され、
この石英ボード３に複数のシリコンウエハ４が搭載され
ている。石英ボード３の開口側に面して、縦方向に長い
インジェクター５が設置されている。インジェクター５
はその全長にわたってガス噴出口１３を有しており、そ
の一端はガス流入口１２に連結している。また、インジ
ェクター５は流入口１２を通して石英チューブ２の外部
に連絡しており、外部にはそれぞれキャリアー窒素ガス
８と、Ｏ2 ガス１０と、ＰＨ3 ガス９との流入口が設け
られている。石英チューブ２の上部には雰囲気窒素ガス
１１を導入するための窒素ガスノズル７が設けられてお
り、下部には排気口６が設けられている。また、石英チ
ューブ２の外部には、ヒーター１が設置されている。
炉として、シリコンウエハ中に不純物としてのリンを拡
散する縦型不純物拡散炉について説明する。図２は、従
来の縦型不純物拡散炉の構成を示す図である。図２にお
いて、石英チューブ２内には石英ボード３が設置され、
この石英ボード３に複数のシリコンウエハ４が搭載され
ている。石英ボード３の開口側に面して、縦方向に長い
インジェクター５が設置されている。インジェクター５
はその全長にわたってガス噴出口１３を有しており、そ
の一端はガス流入口１２に連結している。また、インジ
ェクター５は流入口１２を通して石英チューブ２の外部
に連絡しており、外部にはそれぞれキャリアー窒素ガス
８と、Ｏ2 ガス１０と、ＰＨ3 ガス９との流入口が設け
られている。石英チューブ２の上部には雰囲気窒素ガス
１１を導入するための窒素ガスノズル７が設けられてお
り、下部には排気口６が設けられている。また、石英チ
ューブ２の外部には、ヒーター１が設置されている。
【０００４】図３は、従来のインジェクタ−５の概略を
示す図である。図３において、インジェクタ−５の一端
の１２はガス流入口であり、キャリアー窒素ガス８と、
Ｏ2ガス１０と、ＰＨ3 ガス９ガスとをインジェクター
５内に導入するためのものである。１３はガス噴出口で
あり、インジェクター５の長さ方向に複数個配置され
て、それぞれ等しい穴径を有する。
示す図である。図３において、インジェクタ−５の一端
の１２はガス流入口であり、キャリアー窒素ガス８と、
Ｏ2ガス１０と、ＰＨ3 ガス９ガスとをインジェクター
５内に導入するためのものである。１３はガス噴出口で
あり、インジェクター５の長さ方向に複数個配置され
て、それぞれ等しい穴径を有する。
【０００５】以上のように構成された従来の縦型不純物
拡散炉について、その動作について説明する。石英チュ
−ブ２において石英ボード３に搭載されたシリコンウエ
ハ４は、ヒ−タ−１により８００〜１０００℃に加熱さ
れている。ＰＨ3 ガス９は、Ｏ2 ガス１０および窒素ガ
ス８と共に、インジェクタ−５のガス流入口１２から流
入し、ガス噴出口１３からシリコンウエハ４に向けて噴
出される。ＰＨ3 ガス９およびＯ2 ガス１０は、シリコ
ンウエハ４の表面において反応し、リンガラスを形成す
る。リンガラス中のリンは熱拡散によりシリコンウエハ
４のバルク内に拡散し、拡散層を形成する。反応中は、
窒素ガスノズル７より雰囲気窒素ガス１１が導入されて
おり、このガス１１と余分な窒素ガス８とＰＨ3 ガス９
とＯ2 ガス１０とは排気口６から排出される。
拡散炉について、その動作について説明する。石英チュ
−ブ２において石英ボード３に搭載されたシリコンウエ
ハ４は、ヒ−タ−１により８００〜１０００℃に加熱さ
れている。ＰＨ3 ガス９は、Ｏ2 ガス１０および窒素ガ
ス８と共に、インジェクタ−５のガス流入口１２から流
入し、ガス噴出口１３からシリコンウエハ４に向けて噴
出される。ＰＨ3 ガス９およびＯ2 ガス１０は、シリコ
ンウエハ４の表面において反応し、リンガラスを形成す
る。リンガラス中のリンは熱拡散によりシリコンウエハ
４のバルク内に拡散し、拡散層を形成する。反応中は、
窒素ガスノズル７より雰囲気窒素ガス１１が導入されて
おり、このガス１１と余分な窒素ガス８とＰＨ3 ガス９
とＯ2 ガス１０とは排気口６から排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来のインジェクタ−では、すべてのガス噴出口１３の穴
径が等しいために、ＰＨ3 ガス９とＯ2 ガス１０と窒素
ガス８とは、ガス流入口１２に近い箇所ほどガス噴出口
１３からの噴出量が多く、ガス流入口１２から遠い箇所
程ガス噴出口１３からの噴出量が少なくなる傾向があ
る。このため石英ボ−ド３の上部にあるウエハ４は、下
部にあるウエハ４に比べて拡散層の不純物濃度が薄くな
るという欠点を有している。
来のインジェクタ−では、すべてのガス噴出口１３の穴
径が等しいために、ＰＨ3 ガス９とＯ2 ガス１０と窒素
ガス８とは、ガス流入口１２に近い箇所ほどガス噴出口
１３からの噴出量が多く、ガス流入口１２から遠い箇所
程ガス噴出口１３からの噴出量が少なくなる傾向があ
る。このため石英ボ−ド３の上部にあるウエハ４は、下
部にあるウエハ４に比べて拡散層の不純物濃度が薄くな
るという欠点を有している。
【０００７】本発明は上記問題を解決するもので、複数
のシリコンウエハに均一な濃度の不純物拡散層を形成す
ることを目的とする。
のシリコンウエハに均一な濃度の不純物拡散層を形成す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の半導体製造装置における不純物拡散炉は、複
数のガス噴出口を有するインジェクターを備え、前記イ
ンジェクターのガス噴出口の穴径を、このインジェクタ
ーへのガス流入口からの距離が大きくなるにつれて徐々
に大きく形成した構成とした。
に本発明の半導体製造装置における不純物拡散炉は、複
数のガス噴出口を有するインジェクターを備え、前記イ
ンジェクターのガス噴出口の穴径を、このインジェクタ
ーへのガス流入口からの距離が大きくなるにつれて徐々
に大きく形成した構成とした。
【０００９】
【作用】上記構成により、ガス流入口に近いガス噴出口
では穴径が小さいためガス噴出量は少なくなり、ガス流
入口から遠い箇所へのガス供給量が多くなる。このため
ガス噴出口から遠くにあるガス噴出口からのガス噴出量
と、ガス流入口に近いガス噴出口からのガス噴出量とを
等しくすることが可能となる。このように各ガス噴出口
から噴出されるガスの量を等しくすることで、複数のシ
リコンウエハに均一な濃度の不純物拡散層を形成するこ
とができる。
では穴径が小さいためガス噴出量は少なくなり、ガス流
入口から遠い箇所へのガス供給量が多くなる。このため
ガス噴出口から遠くにあるガス噴出口からのガス噴出量
と、ガス流入口に近いガス噴出口からのガス噴出量とを
等しくすることが可能となる。このように各ガス噴出口
から噴出されるガスの量を等しくすることで、複数のシ
リコンウエハに均一な濃度の不純物拡散層を形成するこ
とができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明による不純物拡散炉
のインジェクタ−５の概略を示す図である。図１におい
て、インジェクタ−５の一端の１２はガス流入口であ
り、キャリアー窒素ガス８と、Ｏ2 ガス１０と、ＰＨ3
ガス９ガスとをインジェクター５内に導入するためのも
のである。１３はガス噴出口であり、インジェクター５
の全長にわたって複数個配置されている。ガス噴出口１
３は、ガス流入口１２からの距離が大きくなるにつれて
その穴径が徐々に大きくなるように構成されている。す
なわち、インジェクタ−５は、ガス流入口１２に近い方
から順に、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部の３部に区分される。Ａ部
にあるガス噴出口１３の穴径は２ｍｍφであり、ピッチ
は６ｍｍである。Ｂ部にあるガス噴出口１３の穴径は３
ｍｍφであり、ピッチは６ｍｍである。Ｃ部にあるガス
噴出口１３の穴径は４ｍｍφであり、ピッチは６ｍｍで
ある。
しながら説明する。図１は、本発明による不純物拡散炉
のインジェクタ−５の概略を示す図である。図１におい
て、インジェクタ−５の一端の１２はガス流入口であ
り、キャリアー窒素ガス８と、Ｏ2 ガス１０と、ＰＨ3
ガス９ガスとをインジェクター５内に導入するためのも
のである。１３はガス噴出口であり、インジェクター５
の全長にわたって複数個配置されている。ガス噴出口１
３は、ガス流入口１２からの距離が大きくなるにつれて
その穴径が徐々に大きくなるように構成されている。す
なわち、インジェクタ−５は、ガス流入口１２に近い方
から順に、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部の３部に区分される。Ａ部
にあるガス噴出口１３の穴径は２ｍｍφであり、ピッチ
は６ｍｍである。Ｂ部にあるガス噴出口１３の穴径は３
ｍｍφであり、ピッチは６ｍｍである。Ｃ部にあるガス
噴出口１３の穴径は４ｍｍφであり、ピッチは６ｍｍで
ある。
【００１１】以下、上記構成における動作を説明する。
ＰＨ3 ガス９は、Ｏ2 ガス１０および窒素ガス８と共
に、インジェクタ−のガス流入口１２から流入する。ガ
ス流入口１２に近いガス噴出口１３では穴径が小さいた
めガス噴出量は少なくなり、ガス流入口１２から遠い箇
所へのガス供給量が多くなる。これによって、ガス流入
口１２から遠くにあるガス噴出口１３からのガス噴出量
を、ガス流入口１２に近いガス噴出口１３からのガス噴
出量と等しくすることが可能となる。
ＰＨ3 ガス９は、Ｏ2 ガス１０および窒素ガス８と共
に、インジェクタ−のガス流入口１２から流入する。ガ
ス流入口１２に近いガス噴出口１３では穴径が小さいた
めガス噴出量は少なくなり、ガス流入口１２から遠い箇
所へのガス供給量が多くなる。これによって、ガス流入
口１２から遠くにあるガス噴出口１３からのガス噴出量
を、ガス流入口１２に近いガス噴出口１３からのガス噴
出量と等しくすることが可能となる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体製
造装置における不純物拡散炉のインジェクタ−に、ガス
流入口からの距離が大きくなるにしたがい次第に穴径を
大きく形成した複数のガス噴出口を設けたことにより、
ガス噴出口からの距離にかかわらずほぼ等量のガスを噴
出することができる。この結果、インジェクターの長さ
方向に沿って複数配置されたシリコンウエハに、均一な
濃度の不純物拡散層を形成することが可能となった。
造装置における不純物拡散炉のインジェクタ−に、ガス
流入口からの距離が大きくなるにしたがい次第に穴径を
大きく形成した複数のガス噴出口を設けたことにより、
ガス噴出口からの距離にかかわらずほぼ等量のガスを噴
出することができる。この結果、インジェクターの長さ
方向に沿って複数配置されたシリコンウエハに、均一な
濃度の不純物拡散層を形成することが可能となった。
【図１】本発明による縦型不純物拡散炉用インジェクタ
−の概略図である。
−の概略図である。
【図２】従来の縦型不純物拡散炉の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】従来の縦型不純物拡散炉用インジェクタ−の概
略図である。
略図である。
５ インジェクタ− １２ ガス流入口 １３ ガス噴出口
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のガス噴出口を有するインジェクタ
ーを備え、前記インジェクターのガス噴出口の穴径を、
このインジェクターへのガス流入口からの距離が大きく
なるにつれて徐々に大きく形成したことを特徴とする半
導体製造装置における不純物拡散炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203293A JPH0653154A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 半導体製造装置における不純物拡散炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203293A JPH0653154A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 半導体製造装置における不純物拡散炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653154A true JPH0653154A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16471644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4203293A Pending JPH0653154A (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 半導体製造装置における不純物拡散炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653154A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06349761A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-22 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体製造装置用ガス供給ノズル及び半導体製造装置 |
| JPH0997768A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Nec Kyushu Ltd | 縦型拡散炉 |
| CN114628272A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院微电子研究所 | 用于半导体制造的气体输送管路以及扩散炉 |
| KR20240042606A (ko) | 2021-08-03 | 2024-04-02 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 금속 잉크, 금속 잉크의 제조 방법, 및 금속층의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP4203293A patent/JPH0653154A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06349761A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-22 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体製造装置用ガス供給ノズル及び半導体製造装置 |
| JPH0997768A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Nec Kyushu Ltd | 縦型拡散炉 |
| CN114628272A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院微电子研究所 | 用于半导体制造的气体输送管路以及扩散炉 |
| KR20240042606A (ko) | 2021-08-03 | 2024-04-02 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 금속 잉크, 금속 잉크의 제조 방법, 및 금속층의 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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