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
- supply device
- 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 |