JP2005526370A - 減圧下でのシリコンウェーハのドーピング、拡散、および酸化の方法と装置 - Google Patents
減圧下でのシリコンウェーハのドーピング、拡散、および酸化の方法と装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
−図1は、本発明によるシリコンウェーハのドーピング、拡散、あるいは酸化用の装置を概略的に表している、
−図2は、本発明によるドーピング、拡散、あるいは酸化用の装置を縦断面図で表している。
−大気テクノロジーと相いれること、
−各ウェーハごと、各ローディング(台の上のウェーハの全体)ごとの処理の一様性、およびローディングごとの一様性、
−再現性、
−停止後の再生産性、
−メモリ効果の除去、
−ドーパントの過量の除去、
−ウェーハの直径にいかなる制限もないこと、
−メンテナンスの著しい削減、
−費用の削減、
−周囲の衛生、
−大幅に減少される掃除の頻度。
2 チャンバ
2a 末端の内壁
2b ゲート
3 炉の加熱手段
4 シリコンウェーハ
5 ガスの挿入管
6 ガスの抽出管
7 吸気手段
8 上流の領域
9 下流の領域
10 取り外し可能な台
11 ポンプ
12 過給器
13 制御弁
14 圧力センサ
15 コンパレータ
Claims (24)
- シリコンウェーハ(4)のドーピングあるいは拡散あるいは酸化の方法であって、前記ウェーハが、炉(1)のチャンバ(2)に挿入され、該炉のチャンバに、ドーピングあるいは拡散あるいは酸化の作業を実行するための、少なくとも一つのガスが挿入されるものであり、炉(1)のチャンバ(2)へのガスの挿入および通過と同時に、炉のチャンバを一定の値の負圧に連続した仕方で抑えることからなることを特徴とする方法。
- 炉のチャンバにおける負圧の値が、100ミリバールと800ミリバールの間に含まれることを特徴とする、請求項1に記載のドーピングあるいは拡散あるいは酸化の方法。
- シリコンウェーハ(4)のドーピング、拡散、あるいは酸化の装置であって、ゲート(2b)によって密閉して閉止されるチャンバ(2)を備えた炉(1)を含み、該チャンバに前記ウェーハが挿入され、前記炉は、上述の作業を実行するために、チャンバ(2)に少なくとも一つのガスの少なくとも一つの挿入管(5a,5b,5c)を含み、さらに、少なくとも一つのガスの抽出管(6)、および、一定かつ制御された負圧をチャンバ(2)に創出するのに適した、前記ガスの抽出管(6)につながった吸気装置(7)を含むことを特徴とする装置。
- 吸気手段が、とりわけ逆流吸気ポンプ(11)を含むことを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- ポンプ(11)が、膜付きのタイプであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- ポンプ(11)が、少なくとも、ガスと接触するこれらの機構については、当該ガスの腐食に抗するのに適した材料で製作されることを特徴とする、請求項4または請求項5に記載の装置。
- この材料が、テトラフルオロエチレンから成ることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 吸気手段(7)が、炉のチャンバにおける負圧の制御および調節用装置を含み、これらの制御および調節用装置が、配管を通して、一方ではポンプの吸気管と、他方では炉の抽出管(6)とつながっていることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 制御および調節用装置が、とりわけ過給器(12)あるいはバラストを含み、それが配管によって、一方ではポンプ(11)の吸気管に、また他方では炉のチャンバのガスの抽出管(6)につながっており、前記過給器(12)が、別の面では、圧力下にあるガスの源につながっており、該源は、制御弁(13)を介して制御され、該弁は、炉(1)のチャンバ(2)における負圧の測定用および制御用回路によって操作され、開いたり閉じたりするものであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 負圧の測定用および制御用回路が、圧力センサ(14)を含み、該センサが、チャンバ(2)の外の、過給器と炉の抽出管との間に広がる接続管に配置され、前記圧力センサ(14)が、負圧の値に比例した強度信号を発生させるのに適しており、前記信号が、この信号の値をレジスター容量と比較するコンパレータ(15)の入力に印加され、前記コンパレータが、負圧の値とレジスター容量の間の差に応じて制御弁(13)の止め弁の開き度を調整するため、あるいは制御弁(13)の止め弁の閉止を命令するために、電力回路によって制御弁に接続されており、このことが、ポンプ(11)の多かれ少なかれ目立った過給によって、あるいは過給しないことによって、炉のチャンバ(2)における負圧の値を絶えず調整することを可能にすることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- シリコンウェーハ(4)が、炉のチャンバ(2)において、炉のチャンバにおけるガスの流れの方向を横断する仕方で配置されることを特徴とする、請求項3から請求項10のいずれか一つに記載の装置。
- ウェーハ(4)が、炉のチャンバ(2)に挿入される取外し可能な台(10)の上に設置され、前記台および前記ウェーハが、チャンバにおける位置決めの後、末端の内壁(2a)およびゲート(2b)から引き離されて配置され、このことにより末端の内壁(2a)とウェーハの台の配置場所との間に位置する上流の領域(8)、およびゲート(2b)と前記配置場所との間に位置する下流の領域(9)が設けられ、前記チャンバにおけるガスの流れが、一方ともう一方の領域の間で確立され、またシリコンウェーハの台の配置場所に相当するチャンバの領域が、前記チャンバの最も熱い領域であることを特徴とする、請求項3から請求項11のいずれか一つに記載の装置。
- 炉のチャンバへの一つまたは複数のガスの一つまたは複数の挿入管(5a,5b,5c)が、炉のチャンバの末端の内壁(2)あるいはゲート(2b)を貫通して通り、そして上流の領域あるいは下流の領域(9)のどちらかに出ること、またガスの抽出管(6)が、炉の末端の内壁(2a)あるいはゲート(2b)を貫通して通り、チャンバ(2)のもう一方の、前または後ろの領域に出ることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
- チャンバ(2)へのガスの一つまたは複数の挿入管(5a,5b,5c)およびガスの抽出管(6)が、チャンバの末端の内壁(2a)を貫通して通ること、またガスの挿入管(5a,5b,5c)が、チャンバの上流の領域(8)に出ること、そして、ガスの抽出管(6)が、前記チャンバ(2)の下流の領域(9)に出ることを特徴とする、請求項13に記載の装置。
- チャンバ(2)への反応ガスの挿入管(5a,5b,5c)が、ドーパントガスの早まった分解を避けるために、ウェーハの台が占める場所に最も近い、チャンバの最も熱い領域に出ることを特徴とする、請求項13または請求項14に記載の装置。
- 炉(1)のチャンバ(2)が、管状の形状であり、ゲート(2b)が、前記管状のチャンバの両端のうちの一方に、また末端の内壁(2a)がもう一方の端に配置され、閉止位置にあるゲート(2b)および末端の内壁(2a)が、管状のチャンバの対称な縦軸に垂直であることを特徴とする、請求項3から請求項15のいずれか一つに記載の装置。
- 管状のチャンバ(2)が、円形の冠の形状の垂直な切断面を呈することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 電気抵抗から成る炉の加熱手段(3)が、分けて配置されるかあるいは管状のチャンバ(2)の周りに巻かれることを特徴とする、請求項16または請求項17に記載の装置。
- ゲート(2b)が、光を通さない石英で作られ、また気密性のパッキンを有することを特徴とする、請求項3から請求項18のいずれか一つに記載の装置。
- 炉の内壁が、石英で作られることを特徴とする、請求項3から請求項19のいずれか一つに記載の装置。
- 炉のチャンバの末端の部分が、光を通さない石英で製作されることを特徴とする、請求項3から請求項20のいずれか一つに記載の装置。
- ゲートが、台の上のレールの上に滑らせて差し込まれる枠と連動すること、また、前記ゲートが、その枠に固定していない仕方で取付けられる、すなわち、自由さと共に、交わりかつ直交する二つの軸の周りに制限された動きで、該軸がチャンバについたゲートのパッキン平面に対して、かつ、このパッキン平面に垂直な軸にそって平行であることを特徴とする、請求項3から請求項21のいずれか一つに記載の装置。
- 管状のチャンバが、炭化珪素製の内側の保護被覆を受けることを特徴とする、請求項3から請求項22のいずれか一つに記載の装置。
- ゲートの正面の管状のチャンバが、断熱構造の対象となることを特徴とする、請求項3から請求項23のいずれか一つに記載の装置。
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