JPS61207013A

JPS61207013A - 半導体基板用拡散装置

Info

Publication number: JPS61207013A
Application number: JP60047762A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Sato; 佐藤　満雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-09-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、反応生成物を半導体基板の表面に被着させる
ために使用される半導体基板用拡散装置に関する。

［発明の技術的背景及びその問題点］、従来、この種の不純物拡散装置として例えば第３図に
示すような拡散装置が用いられている。同図に於いて、
１１は電気炉であり、この電気炉１１には炉芯管１２が
内蔵されている。この炉芯管１２の一端には、キャリア
ガス流人管１３と気体状不純物流入管１４が平行に設置
されている。気体状不純物流入管１４のガス出口１５の
前方には、ボート１６に搭載された複数の半導体基板１
７．１７・・・が配置されている。

すなわち、この拡散装置に於いては、キャリアガス流人
管１３からキャリアガス例えばＮ２が噴出すると共に、
気体状不純物流入管１４から気体状不純物例えばＰＯＣ
ｌ３が水平に噴出して両ガスが反応し、この反応生成物
が半導体基板１７．１７の表面に付着し膜が形成される
ものである。

しかしながら、この拡散装置に於いては、キャリアガス
と気体状不純物は互いに平行に噴出するので、両ガスの
混合が不十分であった。このため、半導体基板１７内及
び複数の半導体基板１７．１７・・・間で反応生成膜の
膜厚にバラツキを生じ、歩留り低下の大きな原因となっ
ていた。

［発明の目的］本発明は上記実情に鑑みてなされもので、その目的は、
炉芯管内で気体状不純物を十分に気化し、キャリアガス
との混合を良好にして、半導体基板内及び半導体基板間
で反応生成物の膜厚を均一にすることができ、歩留りを
向上させることのできる半導体基板用拡散装置を提供す
ることにある。

［発明の概要］本発明は、電気炉に設置された炉芯管の一端から流入す
る気体状不純物によって半導体基板上に不純物膜を形成
する半導体基板用拡散装置に於いて、前記炉芯管内へ気
体状不純物を導入するための不純物流入管の出口に半球
面状のガス混合板を設け、このガス混合板の内表面に沿
って気体状不純物をキャリアガス方向に導き、これによ
り両ガスを良好に混合させるものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図に於いて、電気炉２１内には炉芯管２２が設置され
、この炉芯管２２のガス導入端にはキャリアガス流入管
２３と気体状不純物流入管２４が平行に設置されている
。この気体状不純物流入管２４と炉芯管２２とは第２図
に示すように同芯状になっている。また、気体状不純物
流入管２４のガス出口２５には四方向に切欠溝２６．２
Ｂ・・・が設けられている。

この気体状不純物流入管２４の前方には半球面状のガス
混合板２７が前方に向けて突出するように設置されてい
る。このガス混合板２７の大きざは、炉芯管２２の内径
１８０＃ｌ＃ｌに対して半径５０５１１１１位の半球形
状となっている。ガス混合板２７の周縁部は４枚の保持
板２８．２８・・・により炉芯管２２の内周面に溶着固
定されている。ガス混合板２７の中央部には上記気体状
不純物流入管２４のガス出口２５の先端が溶着固定され
ている。ガス混合板２７の前方にはボート２９に搭載さ
れた複数の半導体基板３０．３０・・・が配置されてい
る。

このような構成により、上記拡散装置にあっては、気体
状不純物例えばＰＯＣｌ２は、気体状不純物流入管２４
を通り切欠溝２６．２Ｂ・・・から噴出し、ガス混合板
２Ｔの内表面に沿って流れ、キャリアガス流人管２３か
ら流入したキャリアガスＮ２と混合される。この混合ガ
スは、第２図に示す炉芯管２２とガス混合板２７との間
の開口部３１を通って半導体基板３０．３０・・・側に
流れ、その結果半導体基板３０゜３０・・・上に反応生
成物、例えばリンを含んだ酸化膜が被着される。

このように上記拡散装置に於いては、電気炉２１で加熱
された炉芯管２２と一体化されたガス混合板２７に、気
体状不純物が流入し、その表面に沿って滞留することな
く流れるので充分に加熱され、気化状態でキャリアガス
流入管２３の噴出口に向かって拡散して行く。このため
、キャリアガスとの混合が良好になり、充分に混合され
た状態で半導体基板３０．３０・・・上の反応が行われ
る。その結果、半導体基板３０内、半導体基板３０．３
０・・・間の反応生成膜は均一となる。従って、次の拡
散ドライブイン工程による半導体基板３０の拡散層の深
さは均一となるので、デバイス工程が大幅に向上し、そ
の結果歩留りが向上する。

また、ガス混合板２７の取付けにより、ガスの混合状態
が良好になったため、従来より気体状不純物流入管２４
の長さが短くなり、その分生導体基板３０をより多く炉
芯管２２内に設置することが可能となり、生産性が向上
する。

尚、上記実施例に於いては、ガス混合板２７の形状を半
球状としたが、これに限定するものではなく、例えば角
錐等の形状としてもよく、要は噴出した気体状不純物を
キャリアガス側に向けて拡散できる形状であれば良い。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、気体状不純物とキャリア
ガスとの混合が良好であり、半導体基板内及び半導体基
板間で反応生成物をの膜厚を均一にすることができ、歩
留りを向上させることのできる半導体基板用拡散装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る拡散装置の構造を示す
断面図、第２図は第１図の要部の構造を示す断面図、第
３図は従来の拡散装置の構造を示す断面図である。２１・・・電気炉、２２・・・炉芯管、２３・・・キャ
リアガス流入管、２４・・・気体状不純物流入管、２６
・・・切欠溝、２７・・・ガス混合板、３０・・・半導
体基板。

Claims

【特許請求の範囲】

　半導体基板上に不純物膜を形成するための炉芯管と、
この炉芯管内へ気体状不純物を導入する不純物流入管と
、前記炉芯管内へキャリアガスを流入するキャリアガス
流入管と、前記不純物流入管の出口に設置され、前記不
純物流入管から流入された気体状不純物を前記キャリア
ガス流入管から流入したキャリアガス方向に導くガス混
合板とを具備したことを特徴とする半導体基板用拡散装
置。