JP2617689B2 - ガス供給装置 - Google Patents
ガス供給装置Info
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- JP2617689B2 JP2617689B2 JP6206452A JP20645294A JP2617689B2 JP 2617689 B2 JP2617689 B2 JP 2617689B2 JP 6206452 A JP6206452 A JP 6206452A JP 20645294 A JP20645294 A JP 20645294A JP 2617689 B2 JP2617689 B2 JP 2617689B2
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- Japan
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- gas
- gas supply
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- cylindrical container
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、拡散炉に収納され加熱
された半導体基板に不純物を含むガスを供給し半導体基
板に該不純物を拡散する拡散装置における前記ガスを供
給するガス供給装置に関する。
された半導体基板に不純物を含むガスを供給し半導体基
板に該不純物を拡散する拡散装置における前記ガスを供
給するガス供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は拡散装置の一例における概要を示
す図である。従来、この種の拡散装置は、図２に示すよ
うに、ヒータ８で高温加熱された拡散炉５と、この拡散
炉５内に収納された半導体基板６を載置する石英ボート
７と、キャリアガスを導入し拡散炉５に不純物ガスを含
むキャリアガスを供給するガス供給装置２とを備えてい
た。そして、このガス供給装置２によって、例えば、窒
素ガスをキャリアガスとしてオキシ塩化リン（ＰＯｃｌ
3 ）ガスを拡散炉５に供給し半導体基板６内へリンを拡
散していた。
す図である。従来、この種の拡散装置は、図２に示すよ
うに、ヒータ８で高温加熱された拡散炉５と、この拡散
炉５内に収納された半導体基板６を載置する石英ボート
７と、キャリアガスを導入し拡散炉５に不純物ガスを含
むキャリアガスを供給するガス供給装置２とを備えてい
た。そして、このガス供給装置２によって、例えば、窒
素ガスをキャリアガスとしてオキシ塩化リン（ＰＯｃｌ
3 ）ガスを拡散炉５に供給し半導体基板６内へリンを拡
散していた。
【０００３】図３は従来のガス供給装置の一例を拡大し
て示す図である。上述した拡散装置の拡散炉５に不純物
ガス（以後、ＰＯＣｌ3 ガスと記す）を供給するガス供
給装置は、図３に示すように、恒温槽１２の槽本体１１
に熱媒体９を介して挿入された液状の不純物を含む溶液
であるリンソース溶液１３を蓄える円筒状の容器２ａ
と、先端のガス排出口をリンソース溶液１３中に浸漬さ
せ容器２ａ外から窒素などのキャリアガスをリンソース
溶液１３中に噴出させるガス導入管３ａと、容器２ａの
空間部にガス導入口を晒し拡散炉にキャリアガスととも
にＰＯＣｌ3 ガスを供給するガス供給管３ｂを備えてい
た。
て示す図である。上述した拡散装置の拡散炉５に不純物
ガス（以後、ＰＯＣｌ3 ガスと記す）を供給するガス供
給装置は、図３に示すように、恒温槽１２の槽本体１１
に熱媒体９を介して挿入された液状の不純物を含む溶液
であるリンソース溶液１３を蓄える円筒状の容器２ａ
と、先端のガス排出口をリンソース溶液１３中に浸漬さ
せ容器２ａ外から窒素などのキャリアガスをリンソース
溶液１３中に噴出させるガス導入管３ａと、容器２ａの
空間部にガス導入口を晒し拡散炉にキャリアガスととも
にＰＯＣｌ3 ガスを供給するガス供給管３ｂを備えてい
た。
【０００４】また、このガス供給装置は、ＰＩＤ温度制
御によりベェルチェ効果素子で構成されるサーモジェネ
レータ１０の電流を制御しリンソース液を加熱したり冷
却したりして略２１°Ｃに保っていた。そして、ガス導
入管３ａより窒素ガスをリンソース溶液１３中に噴出さ
せバブリングさせ、リンソース溶液１３中に溶解してい
るＰＯＣｌ3 を気化しガス供給管３ｂを介してとして窒
素ガスと供に拡散炉内へ供給していた。このようにガス
供給装置で供給されたＰＯｃｌ3 ガスは拡散炉内の半導
体基板表面で反応し半導体基板内にリンを拡散させてリ
ンの拡散層を形成していた。
御によりベェルチェ効果素子で構成されるサーモジェネ
レータ１０の電流を制御しリンソース液を加熱したり冷
却したりして略２１°Ｃに保っていた。そして、ガス導
入管３ａより窒素ガスをリンソース溶液１３中に噴出さ
せバブリングさせ、リンソース溶液１３中に溶解してい
るＰＯＣｌ3 を気化しガス供給管３ｂを介してとして窒
素ガスと供に拡散炉内へ供給していた。このようにガス
供給装置で供給されたＰＯｃｌ3 ガスは拡散炉内の半導
体基板表面で反応し半導体基板内にリンを拡散させてリ
ンの拡散層を形成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のガス供
給装置では、一本のガス導入管でバブリングしているこ
とと温度差による対流が極めて緩やかであることからリ
ンソース溶液への攪拌作用が小さくリンソース液温が低
下し気化率が不安定になる。その結果、容器の空間部に
おけるＰＯＣｌ3 の気化量が随時変化する。またリン拡
散処理を重ねている内に気化されるＰＯＣｌ3 が希薄と
なり空間部を飽和させる量に満たなくなる。
給装置では、一本のガス導入管でバブリングしているこ
とと温度差による対流が極めて緩やかであることからリ
ンソース溶液への攪拌作用が小さくリンソース液温が低
下し気化率が不安定になる。その結果、容器の空間部に
おけるＰＯＣｌ3 の気化量が随時変化する。またリン拡
散処理を重ねている内に気化されるＰＯＣｌ3 が希薄と
なり空間部を飽和させる量に満たなくなる。
【０００６】このように供給されるＰＯＣｌ3 が変化し
減少することは、半導体基板への拡散量は時間で制御さ
れるものの半導体基板中に拡散されるリンの濃度が減少
し半導体基板への不純物濃度が低くなり所望のシート抵
抗が得られなくなるという問題がある。また、この濃度
変化によるウェーハロット間のシート抵抗のバラツキを
もたらし歩留の低下を招いていた。
減少することは、半導体基板への拡散量は時間で制御さ
れるものの半導体基板中に拡散されるリンの濃度が減少
し半導体基板への不純物濃度が低くなり所望のシート抵
抗が得られなくなるという問題がある。また、この濃度
変化によるウェーハロット間のシート抵抗のバラツキを
もたらし歩留の低下を招いていた。
【０００７】また、リンソース溶液温の温度制御におい
ても、リンソース溶液中に検知器を浸漬させリンソース
溶液の温度を検出して制御しているものの、上述のよう
に液中の温度が一様でなく正確に温度を検知することが
困難で温度を一定に制御するのに長時間要するという問
題もあった。
ても、リンソース溶液中に検知器を浸漬させリンソース
溶液の温度を検出して制御しているものの、上述のよう
に液中の温度が一様でなく正確に温度を検知することが
困難で温度を一定に制御するのに長時間要するという問
題もあった。
【０００８】従って、本発明の目的は、拡散ソース源溶
液の液温を短時間で一定にし安定して気化させ濃度一定
のガスを供給できるガス供給装置を提供することであ
る。
液の液温を短時間で一定にし安定して気化させ濃度一定
のガスを供給できるガス供給装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、拡散炉
に収納され加熱された半導体基板に不純物を含むガスを
供給し該半導体基板に該不純物を拡散する拡散装置にお
ける前記ガスを供給するガス供給装置において、前記不
純物を含むソース溶液を貯える円筒状容器と、この円筒
状容器を熱媒体を介して加熱冷却するサーモジェネレー
タと、前記円筒状容器の底部に配設され等円弧角に配設
される複数の仕切板によって仕切られる複数の室をもつ
とともに前記ソース溶液と接触する平坦な面をもちかつ
該平坦な面に複数の細穴が形成される空洞円盤体と、前
記ソース溶液面から浸漬され前記空洞円盤体のそれぞれ
の該室に接続されるとともにキャリアガスを導入し前記
細穴から該キャリアガスを噴出させる複数のガス導入管
と、前記円筒状容器の空間部に停留する気化された前記
不純物を含むガスを前記キャリアガスとともに前記円筒
状容器外に排出するガス供給管とを備えるガス供給装置
である。
に収納され加熱された半導体基板に不純物を含むガスを
供給し該半導体基板に該不純物を拡散する拡散装置にお
ける前記ガスを供給するガス供給装置において、前記不
純物を含むソース溶液を貯える円筒状容器と、この円筒
状容器を熱媒体を介して加熱冷却するサーモジェネレー
タと、前記円筒状容器の底部に配設され等円弧角に配設
される複数の仕切板によって仕切られる複数の室をもつ
とともに前記ソース溶液と接触する平坦な面をもちかつ
該平坦な面に複数の細穴が形成される空洞円盤体と、前
記ソース溶液面から浸漬され前記空洞円盤体のそれぞれ
の該室に接続されるとともにキャリアガスを導入し前記
細穴から該キャリアガスを噴出させる複数のガス導入管
と、前記円筒状容器の空間部に停留する気化された前記
不純物を含むガスを前記キャリアガスとともに前記円筒
状容器外に排出するガス供給管とを備えるガス供給装置
である。
【００１０】また、前記ガス導入管が前記空洞円盤体部
材の周縁に等間隔で配設されるとともにそれぞれの前記
ガス導入管が占める前記空洞円盤体部材の内室が仕切ら
れていることが望ましい。
材の周縁に等間隔で配設されるとともにそれぞれの前記
ガス導入管が占める前記空洞円盤体部材の内室が仕切ら
れていることが望ましい。
【００１１】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施
例を示すガス供給装置の断面図およびＡＡ矢視図であ
る。このガス供給装置は、図１に示すように、窒素ガス
を導入する複数のガス導入管３ａを有するとともに円筒
状の容器２ｂのリンソース溶液１３中に浸漬され窒素ガ
スをリンソース溶液１３中に噴出させる複数の細穴１ｃ
が外壁に開けられた空洞円盤体１ａを設けたことであ
る。それ以外は従来例と同じである。
例を示すガス供給装置の断面図およびＡＡ矢視図であ
る。このガス供給装置は、図１に示すように、窒素ガス
を導入する複数のガス導入管３ａを有するとともに円筒
状の容器２ｂのリンソース溶液１３中に浸漬され窒素ガ
スをリンソース溶液１３中に噴出させる複数の細穴１ｃ
が外壁に開けられた空洞円盤体１ａを設けたことであ
る。それ以外は従来例と同じである。
【００１３】また、それぞれのガス導入管３は空洞円盤
体１ａの周縁に等間隔に配設させ、それぞれのガス導入
管３ａが占める空洞円盤体１ａの内室が仕切る仕切板１
ｂを設けることが望ましい。このことは各ガス導入管３
ａからの窒素ガスの流れ方向および速度を一様にし細穴
１ｃから噴出する窒素ガス量を一定にすることである。
その結果、リンソース溶液１３中のバブルを容器２ｂ内
で一様に発生し気化されるＰＯＣｌ3 が一定となり、リ
ンソース溶液１３もバブルによる攪拌作用を受け液温が
一様になる。
体１ａの周縁に等間隔に配設させ、それぞれのガス導入
管３ａが占める空洞円盤体１ａの内室が仕切る仕切板１
ｂを設けることが望ましい。このことは各ガス導入管３
ａからの窒素ガスの流れ方向および速度を一様にし細穴
１ｃから噴出する窒素ガス量を一定にすることである。
その結果、リンソース溶液１３中のバブルを容器２ｂ内
で一様に発生し気化されるＰＯＣｌ3 が一定となり、リ
ンソース溶液１３もバブルによる攪拌作用を受け液温が
一様になる。
【００１４】次に、このガス供給装置の動作について説
明する。まず、リンソース溶液１３を入れた容器２ｂ内
へガス導入管３ａから窒素ガスを吹き込む。吹き込まれ
た窒素ガスはその流れ方向および速度が仕切板１ｂに規
制され各ガス導入管３ａが占る空洞円盤体１ａの各室内
を流れる。そして、各室に一定圧力で貯えられた窒素ガ
スは細穴１ｃより噴出し気泡となってリンソース溶液１
３中に放出されリンソース溶液１３と気泡とが接触しＰ
ＯＣｌ3 を気化する。気化されたＰＯＣｌ3 は気泡とと
もに上昇し容器２ａの空間分を経てガス供給管３ｂを通
って拡散炉へ供給される。
明する。まず、リンソース溶液１３を入れた容器２ｂ内
へガス導入管３ａから窒素ガスを吹き込む。吹き込まれ
た窒素ガスはその流れ方向および速度が仕切板１ｂに規
制され各ガス導入管３ａが占る空洞円盤体１ａの各室内
を流れる。そして、各室に一定圧力で貯えられた窒素ガ
スは細穴１ｃより噴出し気泡となってリンソース溶液１
３中に放出されリンソース溶液１３と気泡とが接触しＰ
ＯＣｌ3 を気化する。気化されたＰＯＣｌ3 は気泡とと
もに上昇し容器２ａの空間分を経てガス供給管３ｂを通
って拡散炉へ供給される。
【００１５】ここで、ガス導入管３ａは空洞円盤体１ａ
の周縁に放射状に４ヵ所ついているため、窒素ガスの流
れは一方向に片寄らず空洞円盤体１ａの室内に一葉にな
り、その結果、容器２ｂのリンソース溶液１３の全面に
均一に気泡を発生する。さらに、細穴１ｃは空洞円盤体
１ａの外壁に一葉の間隔で設けられているので、細かな
気泡が発生し表面接触を増加させることによってＰＯＣ
ｌ3 の気化効率が向上する。このため、拡散を重ねるに
つれて減少するリンソース溶液１３に伴ない容器内の気
相の体積が増加してもＰＯＣｌ3 の気化量が充分である
ので、濃度は飽和状態近くで保たれ安定した濃度のＰＯ
Ｃｌ3 を拡散炉内へ供給することができる。
の周縁に放射状に４ヵ所ついているため、窒素ガスの流
れは一方向に片寄らず空洞円盤体１ａの室内に一葉にな
り、その結果、容器２ｂのリンソース溶液１３の全面に
均一に気泡を発生する。さらに、細穴１ｃは空洞円盤体
１ａの外壁に一葉の間隔で設けられているので、細かな
気泡が発生し表面接触を増加させることによってＰＯＣ
ｌ3 の気化効率が向上する。このため、拡散を重ねるに
つれて減少するリンソース溶液１３に伴ない容器内の気
相の体積が増加してもＰＯＣｌ3 の気化量が充分である
ので、濃度は飽和状態近くで保たれ安定した濃度のＰＯ
Ｃｌ3 を拡散炉内へ供給することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガス導入
管を介して導入されるガスを噴出する細穴の複数個が外
壁に形成された円盤状空洞体を容器内のソース源溶液に
浸すように設け、多くの気泡を溶液中に一様に発生させ
ソース源溶液の攪拌作用を高めるとともに導入されたガ
スとソース源液との気液接触を増加させることによっ
て、気化されたソース源ガスの濃度を安定させ供給する
ことができるとともにリンソース溶液の温度をより短時
間に一定にすることができるという効果がある。
管を介して導入されるガスを噴出する細穴の複数個が外
壁に形成された円盤状空洞体を容器内のソース源溶液に
浸すように設け、多くの気泡を溶液中に一様に発生させ
ソース源溶液の攪拌作用を高めるとともに導入されたガ
スとソース源液との気液接触を増加させることによっ
て、気化されたソース源ガスの濃度を安定させ供給する
ことができるとともにリンソース溶液の温度をより短時
間に一定にすることができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すガス供給装置の断面図
およびＡＡ矢視図である。
およびＡＡ矢視図である。
【図２】拡散装置の一例における概要を示す図である。
【図３】従来のガス供給装置の一例を拡大して示す図で
ある。
ある。
１ａ 空洞円盤体 １ｂ 仕切板 １ｃ 細穴 ２ａ，２ｂ 容器 ３ａ ガス導入管 ３ｂ ガス供給管 ５ 拡散炉 ６ 半導体基板 ７ 石英ボート ８ ヒータ ９ 熱媒体 １０ サーモジェネレータ １１ 槽本体 １２ 恒温槽 １３ リンソース溶液
Claims (2)
- 【請求項１】 拡散炉に収納され加熱された半導体基板
に不純物を含むガスを供給し該半導体基板に該不純物を
拡散する拡散装置における前記ガスを供給するガス供給
装置において、前記不純物を含むソース溶液を貯える円
筒状容器と、この円筒状容器を熱媒体を介して加熱冷却
するサーモジェネレータと、前記円筒状容器の底部に配
設され等円弧角に配設される複数の仕切板によって仕切
られる複数の室をもつとともに前記ソース溶液と接触す
る平坦な面をもちかつ該平坦な面に複数の細穴が形成さ
れる空洞円盤体と、前記ソース溶液面から浸漬され前記
空洞円盤体のそれぞれの該室に接続されるとともにキャ
リアガスを導入し前記細穴から該キャリアガスを噴出さ
せる複数のガス導入管と、前記円筒状容器の空間部に停
留する気化された前記不純物を含むガスを前記キャリア
ガスとともに前記円筒状容器外に排出するガス供給管と
を備えることを特徴とするガス供給装置。 - 【請求項２】 前記ガス導入管が前記空洞円盤体部材の
周縁に等間隔で配設されるとともにそれぞれの前記ガス
導入管が占める前記空洞円盤体部材の内室が仕切られて
いることを特徴とする請求項１記載のガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6206452A JP2617689B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | ガス供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6206452A JP2617689B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | ガス供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878351A JPH0878351A (ja) | 1996-03-22 |
| JP2617689B2 true JP2617689B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=16523616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6206452A Expired - Lifetime JP2617689B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | ガス供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617689B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4900110B2 (ja) | 2007-07-20 | 2012-03-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 薬液気化タンク及び薬液処理システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172727A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Hitachi Ltd | 表面処理装置 |
| JPS63114025U (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6206452A patent/JP2617689B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0878351A (ja) | 1996-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970121 |