JPH08203840A

JPH08203840A - 半導体ウェハへのアルミニウムの拡散装置及び拡散方法

Info

Publication number: JPH08203840A
Application number: JP7007121A
Authority: JP
Inventors: Saigou Sai; 宰豪崔; Toru Ishikawa; 透石川; Takeshi Yokota; 武司横田; Tokuo Watanabe; 篤雄渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】半導体ウエハに深い拡散層を形成するための
Ａｌの拡散装置およびその方法に関し、量産性および再
現性にすぐれたＡｌ拡散を可能とする技術の提供。【構成】一方に半封止の開放端、他方にガス導入管１
６を備え複数枚の半導体ウエハ２０を内蔵する石英製の
拡散容器１８を、ガス排気管を有する気密のプロセス管
１１中に格納する。拡散容器ガス導入管１６は、プロセ
ス管を貫通してプロセス管外に設けられたアルミニウム
ガス供給容器１７に接続されている。プロセス管のガス
排気管は真空排気系１３，１４に接続されており、最初
に拡散系を１×１０^-6ｍｍＨｇ以下の真空度まで強制排
気し、次にプロセス管を昇温し、さらに所定温度で加熱
されたアルミニウムガス供給源容器１７からアルミニウ
ムガスフラックスを拡散容器に導入してＡｌの拡散を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハに深いｐ
型領域を形成するための半導体ウェハへのアルミニウム
の拡散装置及び拡散方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】IV族半導体に対するアクセプタ不純物と
して、従来は気相からの熱拡散が制御しやすい硼素
（Ｂ）及びガリウム（Ｇａ）が用いられてきた。しかる
に最近、電力用半導体素子の大容量化及び高耐圧化が進
み、低濃度で深いｐ型領域をｎ型基板に形成する必要が
高まってきた。低濃度化によって表面電界強度を低減化
することができ、深い接合によって高耐圧化がはかれる
のである。

【０００３】アルミニウム（Ａｌ）は、拡散速度が他の
アクセプターＢやＧａより大きく、かつイオン半径がＳ
ｉに近いため、特にシリコンウェハに対しては拡散過程
で歪や欠陥の導入を少なくして均一な深い接合を得るに
適した不純物である。しかるに一方、Ａｌは化学的に活
性であり、拡散過程で雰囲気の残存酸素や水分と結合し
たり、拡散容器であるＳｉＯ₂管を透過したりするため
系内のＡｌ蒸気圧が高まらず、安定に拡散しにくいとい
う性質をもっている。

【０００４】従来、半導体ウェハへのＡｌの拡散方法と
しては、イオン注入法、閉管法及び開管法が用いられて
いる。イオン注入法は電界加速したＡｌ原子を半導体ウ
ェハ内の所定位置まで打ち込み、その後高温でアニール
してｐ−ｎ結合を形成する方法である。この方法による
Ａｌ拡散法は、たとえば特開昭５４−１０１６６３号公
報や特開昭６１−２５１１３０号公報に開示されてい
る。

【０００５】閉管法、半導体ウェハとＡｌソースを同一
の真空封止した石英管内で所定温度に加熱してＡｌを拡
散する方法である。この方法は、たとえば特開昭５４−
７３５５７号公報や特開昭５７−１０２２９号公報に開
示されている。開管法は、半導体ウェハとＡｌソースと
を収納した石英管を不活性ガス雰囲気中または真空装置
で排気しながら加熱してＡｌを拡散する方法である。こ
のうちＡｌソースとしてＡｌ₂Ｏ₃を用い、半導体ウェハ
に近接して配置しながら不活性ガス中で加熱拡散せしめ
る方法が特開昭５４−１１２４７３号公報ら開示されて
いる。また、真空開管法は、半封止の内管にＡｌソース
と半導体ウェハを収納し、これを外管内に載置して外管
を真空排気しながら加熱する方法が特開昭５７−３６８
３０号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術は、
それぞれ長所を有するが以下のような問題点を有してい
る。すなわち、アルミニウムのイオン注入法は、比較的
浅い領域に急峻な不純物分布を形成するにはすぐれた技
術であるが、深い接合を形成するため加熱処理を伴うと
アウトディフュージョンが惹起する。たとえば、Ｓｉウ
ェハに深さ８０μｍ，表面濃度１〜１０×１０¹⁶ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ³のｐ領域を形成する場合、熱加熱を行う
が、アウトディフュージョンによってウェハ表面から
失なわれるＡｌ原子がかなり高濃度になるため、前記必
要量よりはるかに高い濃度でＡｌイオンを最初にドーズ
する必要がある。この結果、表面近傍に高濃度の結晶欠
陥が導入され、熱処理によってもアニールアウトされな
いという問題点がある。

【０００７】一方、閉管法アンプル閉空間に一様に所定
のＡｌ蒸気分圧を発生させて、複数枚の半導体ウェハに
均等なＡｌ表面濃度を付与し拡散させるもので、均一
性、再現性にすぐれたＡｌ拡散法であるが、半導体ウェ
ハとＡｌソースを同一石英管中に保持して真空封入する
ため作業性が悪く、また拡散後に石英アンプルを破壊し
て試料を取り出す必要があるためコストアップになり量
産性が低い問題点がある。

【０００８】開管法のうちＡｌ₂Ｏ₃ソースと不活性ガス
雰囲気を用いるＡｌ拡散法はＡｌ₂Ｏ₃ソースに含有され
る重金属などの不純物汚染の問題があり、少数キャリア
の寿命を短くするので好ましくない。一方、半封止の拡
散管を用いた二重石英管構造の真空開管法においては、
半封止の拡散管中にＡｌソースが半導体ウェハと共に保
持されるのでソース収納場所の占有率が無視できず、ウ
ェハ枚数が多くなると拡散管長がのびて管内温度分布が
悪くなる。この結果拡散後のウェハ面内及びロット間の
不純物濃度のバラつきが大きくなるという問題がある。
本発明の目的は、量産性及び均一性にすぐれたＡｌ拡散
を可能とする装置及び方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、一方に半封
止の開放端、他方にガス導入管を備え複数枚の半導体ウ
ェハを内蔵する石英管（拡散容器）と、この拡散容器を
内蔵しガス排気管を備えた気密のプロセス管と、このプ
ロセス管を貫通した前記ガス導入管とプロセス管外で接
続したアルミニウムガス発生源と、前記ガス排気管に接
続した排気装置と、前記プロセス管を加熱する抵抗加熱
装置と、前記アルミニウムガス発生源及び前記ガス導入
管を所定温度に保持する加熱装置と、を含んで成る真空
開管式の半導体ウェハへのアルミニウムの拡散装置を開
示する。

【００１０】また本発明では、拡散容器に半導体ウェハ
を載置し、アルミニウムガス供給源容器にアルミニウム
ソースを収納後、前記拡散容器をプロセス管内の所定位
置に格納し、プロセス管のガス排気管に接続した排気装
置を駆動して前記プロセス管、拡散容器及びアルミニウ
ムガス供給源容器と拡散容器へのガス導入管を所定の真
空度まで強制排気する第一の工程と、前記プロセス管が
収納された抵抗加熱装置を駆動して、プロセス管及び拡
散容器を第一の所定温度まで昇温後、前記アルミニウム
ガス供給源容器及び前記ガス導入管を所定温度迄加熱し
て所定分圧のアルミニウムガスを前記拡散容器内へ導入
する第二の工程と、所定経過後前記プロセス及び拡散容
器の温度のみを前記第一の所定温度より高い第二の所定
温度まで昇温して半導体ウェハにアルミニウム拡散を行
う第三の工程と、所定時間経過後前記アルミニウムガス
供給源容器及び前記ガス導入管を降温し、次いで前記プ
ロセス管及び拡散容器を降温して拡散工程を終了する第
四の工程と、から成る半導体ウェハへのアルミニウムの
拡散方法を開示する。

【００１１】前記所定の真空度は、１×１０^-6ｍｍＨｇ
以下であることが好ましい。また、前記第一の所定温度
は９５０〜１０００℃の間の適当な温度であり、前記第
二の所定温度は１０１０〜１１００℃の間の適当な温度
であることが好ましい。更に、前記アルミニウムガス供
給源容器が金属アルミニウムを内臓したシリコン製また
はタンタル製ボードを含む石英容器であってもよい。

【００１２】

【作用】アルミニウムガス発生源を拡散容器から分離し
て、両者間を石英製のガス導入管で接続することによっ
て、多数枚の半導体ウェハを効率よく拡散容器内に収納
することが可能である。この結果、拡散容器長を短く
し、全ての半導体ウェハを均熱ゾーンにおいて拡散する
ことが容易になると共に、作業性を向上させることがで
きる。

【００１３】高融点高純度のシリコン又はタンタルから
成るボートに収納した高純度金属アルミニウムを拡散源
とし、加熱によって発生したアルミニウムガスが残留ガ
スや水分が除去され且つ凝縮を避けるために１１００℃
程度の高温に加熱された高純度石英管中を減圧下で半導
体ウェハに到達するので残留不純物の影響を受け難く、
少数キャリア寿命の長い深いｐ型領域を得ることができ
る。

【００１４】アルミニウムガス供給源容器の加熱によっ
て発生したアルミニウムフラックスは減圧下のため長い
拡散長を有し、短時間に拡散容器に到達するが、比較的
低い第一の所定温度下で拡散装置容器の石英と選択的に
反応し、４Ａｌ（ｇ）＋３ＳｉＯ₂（ｓ）→２Ａｌ₂Ｏ₃（ｓ）＋
３Ｓｉ（ｓ）なる反応にしたがって、その表面にアルミナとシリコン
から成る褐色の被膜を生成する。この膜が完全に生成さ
れると、膜が石英とアルミニウムフラックスとの接触を
遮断するので反応はこれ以上進行せず、拡散容器内のア
ルミニウムのガス分圧が高まる。そこで比較的高い第二
の所定温度まで昇温することによって、準飽和蒸気圧の
下で安定してｎ型半導体ウェハに固溶限までの高濃度Ａ
ｌ拡散を行いうるのである。

【００１５】減圧下における半導体ウェハ領域のアルミ
ニウムガス分圧（アルミニウムフラックス濃度）は、ア
ルミニウムガス発生源からのアルミニウムフラックス供
給速度と排気速度との均衡で決められる。そこで、拡散
容器の開放端の半封じ度（開口度）を開口面積の２〜１
０％程度に抑制すると共に、アルミニウムガス発生源の
温度や面積を制御することによって半導体ウェハへの拡
散濃度を調整することができる。

【００１６】

【実施例】

（第１の実施例）以下本発明を、実施例に基づいてより
詳しく述べる。図１（Ａ）は、実施例による横型Ａｌ拡
散装置の断面模式図を示す。図１（Ｂ）は拡散容器のＫ
側からみた図を示す。図１（Ａ）において、１０は円筒
型の抵抗加熱炉である。抵抗加熱炉１０は、電気的に独
立した３ゾーンに分けられ、それぞれのゾーンの温度制
御をすることで、長手方向の均熱ゾーンを長くしてい
る。本実施例では±０．５℃範囲の均熱ゾーンが９００
ｍｍある。円筒型の抵抗加熱形加熱炉１０の開口部に内
接してシリコンカーバイド製のライナー管１２が設置さ
れている。均熱ゾーンが長くなる分、汚染や衝撃を防止
する必要があるためである。また、抵抗加熱炉１０との
直接接触を防止するためライナー管１２の外面はムライ
ト膜がコーティングされている。

【００１７】１１はプロセス管であり、通常は石英管で
ある。直径２１０ｍｍ、肉厚８ｍｍ、長さ２１２０ｍｍ
で、一端には、直径３０ｍｍのガス排気管がつけられ、
真空排気系１３、１４に接続されている。他端には石英
製の蓋１５がフランジで密着されている。石英蓋１５に
は１２ｍｍのガス導入管１６が貫通しており、アルミニ
ウムガス供給源容器１７と接続されている。アルミニウ
ムガス供給源の容器１７は例えば石英製であるが、その
内側はアルミナでコーティングされ、外側には、１２０
０℃まで温度コントロールができるようにヒーター２４
が巻かれている。ガス導入管１６には、常に１１００℃
に保温できるょうに前記石英蓋の外側でリボンヒーター
が巻かれている。

【００１８】プロセス管１１内には、一端にガス導入管
１６が接続され、他端には石英製の容器蓋２５が半封止
的に形成された拡散容器（アンプル管）１８が設置され
ている。拡散容器１８は透明石英製でその内部にはウェ
ハホルダ１９及びこのホルダ１９にならべられた直径１
５０ｍｍのシリコンウェハ２０が設置されている。ウェ
ハホルダ１９は多結晶シリコン製でＣＶＤ法によりシリ
コン窒化膜がコーティングされている。図１（Ｂ）は、
図１（Ａ）のＫ方向から拡散容器１８を見た図である。
図１（Ｂ）に示すように、拡散容器１８と容器蓋２５
は、拡散前真空引きによって拡散容器１８内の酸素を取
り除く際に急激なガス流出を生じないように、また拡散
中アルミニウムガス分圧が真空排気によって低下して高
濃度拡散を妨げられないように隙間１８ａを設けてあ
り、半封止状態にある。

【００１９】用いたシリコンウェハ２０は、ＦＺ、ｎ型
導電性で抵抗率約３００Ω−ｃｍ、直径１５０ｍｍ、厚
さ約１０００μｍである。アルミニウムガス発生源とし
て純度９９．９９９％のアルミニウム線を使用した。ア
ルミニウム線は、ＳｉまたはＴａボートに収納され、ボ
ートはアルミニウム供給源容器１７に格納されている。
アルミニウムは、酸素との親和力が大きいため、拡散系
内の残留酸素または水分などにより容易に酸化される。
それ故、アルミニウムガス供給源容器１７とバルブ２１
をガス導入管１６に接続した後、バルブ２１を開けアル
ミニウム線を収納したアルミニウムガス供給源容器１７
とシリコンウェハ２０を収納した拡散容器１８をガス導
入管１６及びプロセス管１１と共に１０^-6ｍｍＨｇの真
空まで排気して残留ガス成分を除去する。その後、バル
ブ２１を閉じ、まずプロセス管１１とアルミニウムガス
供給源容器１７及びガス導入管１６を加熱し、拡散容器
１８が９８０℃に達した時バルブ２１を開けアルミニウ
ムガスを導入する。９８０℃で３時間熱処理した後、そ
のまま１０２０℃の温度に上昇させ、１０時間拡散処理
する。次にバルブ２１を閉じ、降温した後真空排気系を
閉め、石英蓋１５を開けて拡散容器１８を炉から取り出
した。容器蓋２５を開封してシリコンウェハ２０を取り
出し、シリコンウェハ２０の拡散層シート抵抗を四探針
法で測定した。その測定結果を図２に示す。ウェハ２０
は本実施例によるアルミニウム拡散層のシート抵抗であ
る。また図３は従来の真空管法によるアルミニウム拡散
層のシート抵抗である。図２に示したように、本発明に
よるアルミニウム拡散によればロット内の各ウェハのシ
ート抵抗は平均値５８±２Ω／□である。図３に示した
真空開管法による結果では６０±５Ω／□である。図
２、３に示したシート抵抗の値は、直径１５０ｍｍのシ
リコンウェハの中心及び周辺の計２５点の測定値のバラ
ツキを各シリコンウェハについて示したものである。こ
の結果は、本発明のアルミニウム拡散法によれば従来の
アルミニウム拡散法より均一性のよい拡散が得られるこ
とを示している。

【００２０】（第２の実施例）図４は、別の実施例によ
るシリコンウェハに対するＡｌの拡散装置の断面模式図
を示す。本実施例では金属アルミニウムを収納したアル
ミニウムガス供給源の数を増すことによって拡散濃度を
高める方法を開示する。図４の２３は、前実施例のアル
ミニウムガス供給源容器１７に直列接続した第２のアル
ミニウムガス供給源容器である。２２は第一の容器１７
と２３とをつなぐバルブである。

【００２１】拡散に用いたシリコンウェハ２０は、Ｆ
Ｚ、ｎ型導電性で抵抗率約３００Ω−ｃｍ、直径１５０
ｍｍ、厚さ約１０００μｍである。アルミニウムガス発
生源としては前実施例同様純度９９．９９９％のアルミ
ニウム線を使用した。図示したような配置を行った後、
バルブ２１、２２を開け、アルミニウム線を収納したア
ルミニウムガス供給源容器１７、２３とシリコンウェハ
を収納した拡散容器１８を１×１０^-6ｍｍＨｇの真空度
まで排気する。次に、バルブ２１を閉じ、プロセス管１
１とアルミニウムガス供給源容器１７、２３及びガス導
入管１６を加熱し、プロセス管１１が９８０℃に達した
時、バルブ２１を開けて拡散容器１８内にアルミニウム
ガスを導入し、９８０℃で１時間熱処理する。次に、さ
らにバルブ２２を開け２時間熱処理した後、そのまま１
０２０℃の温度に上昇させ、１０時間拡散処理した。し
かる後、バルブ２１を閉じ、降温し真空排気系を閉め
る。この操作の後で、石英蓋１５を開き拡散容器１８を
取り出した。容器蓋２５を取り除いてシリコンウェハ２
０を取り出し、シリコンウェハの拡散層シート抵抗を四
探針法で測定した。この方法によって得られたロット内
の全ウェハのシート抵抗の平均値は５０±２Ω／□であ
った。この値は、前実施例の単一のアルミニウムガス供
給源の場合に比べて、拡散したＡｌ濃度が高いことを示
している。さらに、アルミニウムガス供給源の容器に数
を増やすことによってシート抵抗の低下が可能である。
すなわち拡散時に融解した金属アルミニウムの表面積を
増やすことによって、拡散容器１８内のアルミニウムガ
スフラックス密度を高め、以って半導体ウェハのＡｌの
拡散濃度を高めることが可能なことが示された。

【００２２】（第３の実施例）図５は本発明のさらに別
の実施例によるＡｌの縦型拡散装置の断面模式図であ
る。図５において４１は抵抗加熱炉、４２、４３はそれ
ぞれこの抵抗加熱炉４１内に設けられた反応室を構成す
るプロセス管及び拡散容器で、固定されたフランジ４４
上に密着固定されている。４５は拡散容器４３内に搬
入、搬送される石英管ボートで、多数のウェハ５２が載
置されている。４６は石英ボート支持台で昇降機構の昇
降ドア部４７上に載せられている。４８は反応ガスを拡
散容器４３内に導入するガス導入口で、直径１２ｍｍの
石英のガス導入管４９がつけられ、アルミニウムガス供
給源容器５０と接続されている。アルミニウムガス供給
源容器５０は石英製でその内側はアルミニウムでコーテ
ィングされ、１２００℃まで温度コントロールが可能で
ある。ガス導入管４９は常に１２００℃に保温できるよ
うにリボンヒーターが巻いてある。アルミニウムガスは
拡散容器４３内に充満後その上部に設けられた多数の子
孔（図示せず）から排出され、４２と４３の間を通って
真空排気系（図示せず）に接続されている排気口５１か
ら強制排気される。

【００２３】拡散に用いたシリコンウェハは、ＦＺ、ｎ
型導電性で抵抗率約３００Ω−ｃｍ、直径１５０ｍｍ、
厚さ約１０００μｍである。アルミニウムガス発生源と
して純度９９．９９９％のアルミニウム線を使用した。
各シリコンウェハ５２を石英ボート４５に収納した後、
昇降機構り昇降ドア部４７を上昇させて石英ボート支持
台４６上の石英ボート４５を上昇させ、この石英管ボー
ト４５に載置された多数のウェハ５２を拡散容器４３内
に搬入し、１×１０^-6ｍｍＨｇの真空度まで強制排気し
たあと、抵抗加熱炉４１を昇温する。プロセス管４２が
９８０℃達した時ガス導入管４９から拡散容器４３内に
アルミニウムガスを導入し、９８０℃で３時間熱処理し
た後、そのまま１０２０℃の温度に上昇させ、１０時間
拡散処理した。アルミニウムガス発生源の温度を１０５
０℃とした時、冷却後取り出して四探針法で測定した拡
散層のシート抵抗は、実施例その１とほぼ同様であっ
た。

【００２４】以上述べた実施例では、Ａｌの拡散をシリ
コンウェハに適用した場合のみについて述べた。しか
し、本発明はこれにとどまるものではない。たとえばｎ
型ゲルマニウムやＳｉＣ、或いはII−VI族化合物半導体
ウェハにも適用することができる。また、本発明のアル
ミニウムガス供給源は前記した金属アルミニウムにとど
まらない。たとえば、高純度（純度５Ｎ、６Ｎ）の有機
アルミニウムを用いることも可能である。これら有機ア
ルミニウムは液体であるため石英容器に充填し、その温
度管理を行いながら水素または不活性ガスをキャリアと
することで容易に所望密度のアルミニウムフラックを拡
散容器に供給することができる。

【００２５】さらに、前記実施例ではプロセス管１１を
石英製としたが、高純度アルミナ管や内壁をアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や酸化タ
ンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）で被覆した石英管を用いることがで
きる。予めプロセス管の内壁がアルミニウム化合物やＡ
ｌと非反応性の化合物で形成されていれば、真空排気し
ながらの高温拡散中に、拡散容器の蓋から流出したアル
ミニウムフラックスによってプロセス管が侵食されるの
を防ぐことが出来る。この結果、プロセス管の寿命をの
ばし、また拡散容器内のアルミニウムフラックス密度を
定常化することに資することができる。

【００２６】本発明では、アルミニウムガスの供給速度
と真空排気速度及び拡散容器の開口率によって拡散時半
導体ウェハに供給されるアルミニウムフラックス密度が
決まる。前記実施例では拡散系の真空度を１×１０^-6ｍ
ｍＨｇとしたが、これ以下であればこれらの因子を適切
に選択することによって、拡散温度との組合せで比較的
低いキャリア濃度、深い接合位置を有する均一で平坦な
Ａｌの拡散層が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、（１）半封止の拡散容器は取扱い及び大容量化が容易で
あり、且つ拡散容器からアルミニウム拡散源を分離する
とができるため作業性及びウェハ収納性が大幅に向上す
る。従って量産性に優れたＡｌの拡散を行いうること。（２）アルミニウム拡散源を単独で温度管理し、アルミ
ニウムガスフラックス密度を調整することが容易になっ
たため、拡散濃度のバラつきが小さくなり、再現性の高
いＡｌの拡散を行いうること。という点で従来のＡｌの
拡散方法よりすぐれている。本発明によって低いアルミ
ニウム濃度と深い接合位置を有する大電力用の半導体素
子が従来より安価に製造できるようになると考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例による横型のＡｌ拡散装置の構成を示す
模式図である。図１（Ａ）は装置全体の断面図、図１
（Ｂ）は（Ａ）のＫ方向から見た容器蓋を示す。

【図２】図１に示すＡｌ拡散装置を用いたシリコンウェ
ハへのＡｌ拡散結果を示すデータである。

【図３】従来の横型真空開管式Ａｌ拡散装置を用いたシ
リコンウェハへのＡｌ拡散結果を示すデータである。

【図４】別の実施例による横型のＡｌ拡散装置の構成を
示す模式図である。

【図５】さらに別の実施例による縦型のＡｌ拡散装置の
構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１０、４１抵抗加熱炉１１、４２プロセス管１２ライナー管１３、１４真空排気系１５石英蓋１６、４９ガス導入管１７、５０アルミニウムガス供給源容器１８、４３拡散容器１９ウェハホルダ２０、５２シリコンウェハ２１、２２バルブ２３第二のアルミニウムガス供給源容器２４ヒーター２５容器蓋４４フランジ４５石英ボート４６石英ボート支持台４７昇降機構の昇降ドア部４８ガス導入口５１排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺篤雄茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方に半封止の開放端、他方にガス導入
管を備え、複数枚の半導体ウェハを内臓する石英管（以
下拡散容器という）と、該拡散容器を内臓しガス排気管
を備えた気密のプロセス管と、該プロセス管を貫通した
前記ガス導入管と該プロセス管外で接続したアルミニウ
ムガス発生源と、前記ガス排気管に接続した排気装置
と、前記プロセス管を加熱する抵抗加熱装置と、前記ア
ルミニウムガス発生源及び前記ガス導入感を所定温度に
保持する加熱装置と、を含んで成る半導体ウェハへのア
ルミニウムの拡散装置。
【請求項２】前記アルミニウム発生源が金属アルミニ
ウムを収納したＳｉまたはＴａボートと該ボートを包含
する石英容器から成る請求項１記載のアルミニウムの拡
散装置。
【請求項３】ガス導入管を有する石英から成る拡散容
器に複数枚の半導体ウェハを載置してその開放端を半封
止状態とし、また前記拡散容器外に設置され前記ガス導
入管によって前記拡散容器と接続するアルミニウムガス
供給源容器にアルミニウムソースを充填後、前記拡散容
器をプロセス管内の所定位置に格納し、該プロセス管の
ガス排気管に接続した排気装置を駆動して、前記プロセ
ス管内、拡散容器内、アルミニウムガス供給源容器及び
前記ガス導入管を所定の真空度まで強制排気する第一の
工程と、前記プロセス管が収納された抵抗加熱装置を駆動して、
前記プロセス管及び拡散容器を第一の所定温度まで昇温
後、前記アルミニウムガス供給源容器及びガス導入管を
所定温度まで昇温して所定分圧のアルミニウムガスを前
記拡散容器内への導入する第二の工程と、所定時間経過後前記アルミニウムガス供給源容器及びガ
ス導入管を降温し、次いで前記プロセス管及び拡散容器
を降温して拡散終了する第四の工程とから成る半導体ウ
ェハへのアルミニウムの拡散方法。
【請求項４】前記所定の真空度が１×１０^-6ｍｍＨｇ
以下である請求項３記載の半導体ウェハへのアルミニウ
ムの拡散方法。
【請求項５】前記第一の所定温度が９５０〜１０００
℃の間にある適当な温度であり、前記第二の所定温度が
１０１０〜１１００℃の間にある適当な温度である請求
項３記載の半導体ウェハへのアルミニウムの拡散方法。
【請求項６】前記アルミニウムガス供給源容器が、金
属アルミニウムを内臓したシリコン製またはタンタル製
ボートを含む石英容器である請求項３記載の半導体ウェ
ハへのアルミニウムの拡散方法。
【請求項７】請求項３〜６のいずれかのアルミニウム
の拡散方法を利用して作られた半導体ウェハを持つ半導
体装置。