JP3119693B2 - 半導体基板の製造方法及びその装置 - Google Patents
半導体基板の製造方法及びその装置Info
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の製造方法
及びその装置に関する。さらに詳しくは、高周波トラン
ジスタ装置及び高集積回路装置に好適な浅い不純物拡散
層を有する半導体基板の製造方法及びその装置に関す
る。
及びその装置に関する。さらに詳しくは、高周波トラン
ジスタ装置及び高集積回路装置に好適な浅い不純物拡散
層を有する半導体基板の製造方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板は、通常、半導体ウエハに所
定の不純物をドーピングしてウエハ表面に不純物拡散層
を形成する事により製造されている。一般的に不純物拡
散層を形成する方法としては、不純物のプレデポジショ
ン後アニールする方法、イオン注入法、エピタキシャル
法等が挙げられる。ところで高周波トランジスタ装置で
はその応答スピードを、高集積回路装置では集積度を高
める点から不純物拡散層をより浅く設けた半導体装置を
用いることが好ましいが、このような半導体装置の作成
にはイオン注入法が通常採用されている。
定の不純物をドーピングしてウエハ表面に不純物拡散層
を形成する事により製造されている。一般的に不純物拡
散層を形成する方法としては、不純物のプレデポジショ
ン後アニールする方法、イオン注入法、エピタキシャル
法等が挙げられる。ところで高周波トランジスタ装置で
はその応答スピードを、高集積回路装置では集積度を高
める点から不純物拡散層をより浅く設けた半導体装置を
用いることが好ましいが、このような半導体装置の作成
にはイオン注入法が通常採用されている。
【０００３】しかしながら、イオン注入法では、浅いＮ
型拡散層を形成する場合はヒ素イオン注入法である程度
実現されているが、浅いＰ型拡散層を形成するのは困難
である。 また、0.1μｍ程度の極く浅い拡散層を形成
する方法としては、低加速ボロンイオン注入法、ＢＦ2
注入法、ボロンに加えてシリコンイオンの二重注入法等
があるが、これらは装置上及びプロセス技術上の問題を
多くもっている。
型拡散層を形成する場合はヒ素イオン注入法である程度
実現されているが、浅いＰ型拡散層を形成するのは困難
である。 また、0.1μｍ程度の極く浅い拡散層を形成
する方法としては、低加速ボロンイオン注入法、ＢＦ2
注入法、ボロンに加えてシリコンイオンの二重注入法等
があるが、これらは装置上及びプロセス技術上の問題を
多くもっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体ウエ
ハ表面に、極めて浅い不純物拡散層を簡便に形成する方
法及びその装置を提供することである。
ハ表面に、極めて浅い不純物拡散層を簡便に形成する方
法及びその装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かくして本願『請求項
１』に係る発明によれば、『ガス導入路(21)及びガス排
気路(22)を備えた真空容器(23)と、該真空容器(23)外に
設けられる低周波交流電源(3)と、上記真空容器(23)内
に対向して配置されかつ上記低周波交流電源(3)に接続
可能に構成された一対の平行平板電極(41)(42)と、該電
極のいずれか一方(41)の対向面上又はこれらの電極(41)
(42)間のいずれかに半導体ウエハ(5)を保持するウエハ
保持手段とからなり、上記真空容器(23)が、電極(41)(4
2)間に保持又は一方の電極(41)に載置されるウエハ(5)
を該真空容器(23)外から輻射加熱可能な窓を有すると共
に、この窓の近傍に輻射熱を発生する輻射熱発生手段
(9)を備え、上記真空容器(23)内を低圧の不純物ガス含
有不活性ガス雰囲気に保持した状態で上記一対の電極(4
1)(42)間に低周波交流を印加し得るよう構成されたこと
を特徴とする半導体基板の製造装置(13)』が提供され
る。上記発明では、形成される不純物拡散層はごく浅い
ものであり、例えば0.1μｍ以下が挙げられる。
１』に係る発明によれば、『ガス導入路(21)及びガス排
気路(22)を備えた真空容器(23)と、該真空容器(23)外に
設けられる低周波交流電源(3)と、上記真空容器(23)内
に対向して配置されかつ上記低周波交流電源(3)に接続
可能に構成された一対の平行平板電極(41)(42)と、該電
極のいずれか一方(41)の対向面上又はこれらの電極(41)
(42)間のいずれかに半導体ウエハ(5)を保持するウエハ
保持手段とからなり、上記真空容器(23)が、電極(41)(4
2)間に保持又は一方の電極(41)に載置されるウエハ(5)
を該真空容器(23)外から輻射加熱可能な窓を有すると共
に、この窓の近傍に輻射熱を発生する輻射熱発生手段
(9)を備え、上記真空容器(23)内を低圧の不純物ガス含
有不活性ガス雰囲気に保持した状態で上記一対の電極(4
1)(42)間に低周波交流を印加し得るよう構成されたこと
を特徴とする半導体基板の製造装置(13)』が提供され
る。上記発明では、形成される不純物拡散層はごく浅い
ものであり、例えば0.1μｍ以下が挙げられる。
【０００６】本発明の製造装置(13)において、不純物ガ
ス含有不活性ガス雰囲気は低圧に保持される。ここで低
圧とは、従来のような高真空状態を意味するものではな
く、好適には『請求項２』に示すように概ね0.01〜１Ｔ
orr程度の減圧状態が挙げられ、さらに0.01〜0.1Ｔorr
が好ましいが、これに限定されない。このような減圧状
態は、通常の油回転ポンプで十分可能である。
ス含有不活性ガス雰囲気は低圧に保持される。ここで低
圧とは、従来のような高真空状態を意味するものではな
く、好適には『請求項２』に示すように概ね0.01〜１Ｔ
orr程度の減圧状態が挙げられ、さらに0.01〜0.1Ｔorr
が好ましいが、これに限定されない。このような減圧状
態は、通常の油回転ポンプで十分可能である。
【０００７】本発明の製造装置(13)において、プラズマ
は、上記低圧雰囲気下において、一対の対向電極(41)(4
2)間に低周波交流(3)を印加することにより生起され
る。上記プラズマは、プラズマを生起させやすい不活性
ガスと、目的の不純物拡散層を形成するために上記不活
性ガス中に含有される不純物ガスとの雰囲気内で生起さ
れる。従来、半導体製造の分野で用いられるプラズマ
は、高周波誘導プラズマであって、半導体のエッチン
グ、クリーニング、薄膜生成等を目的として用いられて
きているが、本発明の低周波交流により生起されるプラ
ズマは、半導体ウエハに直接ドーピングすることを目的
とするものであり、従来の高周波誘導プラズマを用いる
技術とは異なるものである。
は、上記低圧雰囲気下において、一対の対向電極(41)(4
2)間に低周波交流(3)を印加することにより生起され
る。上記プラズマは、プラズマを生起させやすい不活性
ガスと、目的の不純物拡散層を形成するために上記不活
性ガス中に含有される不純物ガスとの雰囲気内で生起さ
れる。従来、半導体製造の分野で用いられるプラズマ
は、高周波誘導プラズマであって、半導体のエッチン
グ、クリーニング、薄膜生成等を目的として用いられて
きているが、本発明の低周波交流により生起されるプラ
ズマは、半導体ウエハに直接ドーピングすることを目的
とするものであり、従来の高周波誘導プラズマを用いる
技術とは異なるものである。
【０００８】また、上記低周波交流(3)を用いる本願発
明の製造装置(13)では、一対の対向電極(41)(42)間に配
置される半導体ウエハ(5)に対して、交流電場による各
電極の極性変換に応じて、プラズマ生起された不純物イ
オンとその際電離された電子とを交互に注入でき、半導
体ウエハでの帯電を防止できるという利点を有してい
る。すなわち、半導体ウエハでの帯電を防止することに
よりドーピング制御が可能になり、実用可能な範囲内で
極く浅い安定した不純物拡散層を形成できることを意味
するものである。本発明の製造装置(13)に用いられる低
周波数としては、好適には『請求項２』に示すように１
Ｈz〜数kＨzが挙げられるが、これに限定されない。
明の製造装置(13)では、一対の対向電極(41)(42)間に配
置される半導体ウエハ(5)に対して、交流電場による各
電極の極性変換に応じて、プラズマ生起された不純物イ
オンとその際電離された電子とを交互に注入でき、半導
体ウエハでの帯電を防止できるという利点を有してい
る。すなわち、半導体ウエハでの帯電を防止することに
よりドーピング制御が可能になり、実用可能な範囲内で
極く浅い安定した不純物拡散層を形成できることを意味
するものである。本発明の製造装置(13)に用いられる低
周波数としては、好適には『請求項２』に示すように１
Ｈz〜数kＨzが挙げられるが、これに限定されない。
【０００９】本発明の製造装置(13)において、半導体ウ
エハ(5)は一対の電極(41)(42)間の任意の場所に配置さ
れるが、例えば一方の電極(41)上に直接載置されてもよ
く、また一方の電極(41)上に絶縁層(6)を介して保持さ
れてもよく、拡散層形成の条件に応じて適宜選択され
る。
エハ(5)は一対の電極(41)(42)間の任意の場所に配置さ
れるが、例えば一方の電極(41)上に直接載置されてもよ
く、また一方の電極(41)上に絶縁層(6)を介して保持さ
れてもよく、拡散層形成の条件に応じて適宜選択され
る。
【００１０】本発明の製造装置(13)において、半導体ウ
エハ(5)への不純物イオンの注入深度は、0.1μｍ以下に
制御される。この制御は、前記低周波交流(3)の周波
数、交流印加時間、真空度、電圧、電極間距離等の調節
により行われるが、本発明の製造装置(13)によれば電圧
も低くすることができ、例えば電極間距離が50〜60mm
で、低周波交流が商用周波数（50/60Ｈz）を用いる場合
は、電圧は概ね200〜5000Ｖの範囲で調節することがで
きる。
エハ(5)への不純物イオンの注入深度は、0.1μｍ以下に
制御される。この制御は、前記低周波交流(3)の周波
数、交流印加時間、真空度、電圧、電極間距離等の調節
により行われるが、本発明の製造装置(13)によれば電圧
も低くすることができ、例えば電極間距離が50〜60mm
で、低周波交流が商用周波数（50/60Ｈz）を用いる場合
は、電圧は概ね200〜5000Ｖの範囲で調節することがで
きる。
【００１１】本発明の製造装置(13)において、半導体ウ
エハ(5)はその温度が 5〜 500℃の間で調節されること
が好ましい。
エハ(5)はその温度が 5〜 500℃の間で調節されること
が好ましい。
【００１２】本発明の製造装置(13)において、不活性ガ
スとしては当該分野で通常用いるものをそのまま用いる
ことができ、例えばプラズマ生起が容易なＡr、Ｈeある
いはＮ2等が挙げられる。また、不純物ガスも当該分野
で通常用いるものをそのまま用いることができ、例えば
Ｐ型拡散層形成用としてはＢ2Ｈ6、Ｎ型拡散層形性用と
してはＰＨ3あるいはＡsＨ3がそれぞれ挙げられる。ま
た、不純物ガス含有不活性ガスとしては、上記不純物ガ
スを0.1〜10％含んだ不活性ガスを挙げることができ、
0.1〜５％が好ましいが、これに限定されない。
スとしては当該分野で通常用いるものをそのまま用いる
ことができ、例えばプラズマ生起が容易なＡr、Ｈeある
いはＮ2等が挙げられる。また、不純物ガスも当該分野
で通常用いるものをそのまま用いることができ、例えば
Ｐ型拡散層形成用としてはＢ2Ｈ6、Ｎ型拡散層形性用と
してはＰＨ3あるいはＡsＨ3がそれぞれ挙げられる。ま
た、不純物ガス含有不活性ガスとしては、上記不純物ガ
スを0.1〜10％含んだ不活性ガスを挙げることができ、
0.1〜５％が好ましいが、これに限定されない。
【００１３】
【００１４】上記製造装置(13)において、真空容器(23)
はガス導入路(21)及びガス排気路(22)を備えた従来と同
様なものであって、内部の圧力が低圧範囲例えば0.01〜
１Ｔorrの範囲で調節できるものが用いられる。上記ガ
ス導入路(21)は不活性ガス及び不純物ガスを別々に導入
するよう構成されていてもよいが、これらの混合ガスを
導入する方式のものが構成が簡単な点で好ましい。平行
平板電極(41)(42)には、拡散すべき不純物と同一の不純
物を含む半導体からなる電極材料で形成されているもの
が好ましい。
はガス導入路(21)及びガス排気路(22)を備えた従来と同
様なものであって、内部の圧力が低圧範囲例えば0.01〜
１Ｔorrの範囲で調節できるものが用いられる。上記ガ
ス導入路(21)は不活性ガス及び不純物ガスを別々に導入
するよう構成されていてもよいが、これらの混合ガスを
導入する方式のものが構成が簡単な点で好ましい。平行
平板電極(41)(42)には、拡散すべき不純物と同一の不純
物を含む半導体からなる電極材料で形成されているもの
が好ましい。
【００１５】上記本発明の製造装置(13)は、『請求項
３』に示すように、ウエハ保持手段を設ける代わりに、
一対の平行平板電極のうちのいずれか一方の電極の対向
面に、載置できるように構成されていてもよい。
３』に示すように、ウエハ保持手段を設ける代わりに、
一対の平行平板電極のうちのいずれか一方の電極の対向
面に、載置できるように構成されていてもよい。
【００１６】本発明の製造装置(13)において、輻射熱発
生手段(9)としては、例えばハロゲンランプ等を挙げる
ことができるが、別段これに限定されない。
生手段(9)としては、例えばハロゲンランプ等を挙げる
ことができるが、別段これに限定されない。
【００１７】なお、本発明の製造装置において、本願
『請求項４』に示すように、半導体ウエハ(5)を冷却す
る冷却手段が具備されることが好ましい。この冷却手段
は、前記輻射熱発生手段とによって、室温から 500℃範
囲で半導体ウエハを温調できるものであればいずれのも
のであってもよく、例えば水冷方式のものを挙げること
ができる。
『請求項４』に示すように、半導体ウエハ(5)を冷却す
る冷却手段が具備されることが好ましい。この冷却手段
は、前記輻射熱発生手段とによって、室温から 500℃範
囲で半導体ウエハを温調できるものであればいずれのも
のであってもよく、例えば水冷方式のものを挙げること
ができる。
【００１８】『請求項１』又は『請求項３』に係る製造
装置によれば、不活性ガス導入路(21)、不純物ガス導入
路(21)及びガス排気路(22)を備えた真空容器(23)内に設
けられた一対の平行平板電極(41)(42)間又はこれらのい
ずれか一方の電極(41)対向面に半導体ウエハ(5)を配置
し、上記真空容器(23)内を排気した後、不活性ガス及び
不純物ガスを所定の割合で導入して低圧雰囲気に保持す
ると共に該真空容器(23)外から輻射熱発生手段(9)によ
り該真空容器(23)内を加熱し、上記一対の平行平板電極
(41)(42)間に低周波交流(3)を印加することにより、電
極(41)(42)間で低圧雰囲気ガスのプラズマが生起される
と共に、このプラズマ生起による不純物イオン及び電子
は、低周期で交互に変化する交流電場の作用により半導
体ウエハ(5)に交互に注入されることとなる。また上記
加熱効果によってアニールされることとなる。結局、半
導体ウエハは所定温度に温調されかつ帯電が防止されて
ドーピングが制御されて、例えば0.1μｍ以下の極く薄
い不純物拡散層が形成されることとなる。
装置によれば、不活性ガス導入路(21)、不純物ガス導入
路(21)及びガス排気路(22)を備えた真空容器(23)内に設
けられた一対の平行平板電極(41)(42)間又はこれらのい
ずれか一方の電極(41)対向面に半導体ウエハ(5)を配置
し、上記真空容器(23)内を排気した後、不活性ガス及び
不純物ガスを所定の割合で導入して低圧雰囲気に保持す
ると共に該真空容器(23)外から輻射熱発生手段(9)によ
り該真空容器(23)内を加熱し、上記一対の平行平板電極
(41)(42)間に低周波交流(3)を印加することにより、電
極(41)(42)間で低圧雰囲気ガスのプラズマが生起される
と共に、このプラズマ生起による不純物イオン及び電子
は、低周期で交互に変化する交流電場の作用により半導
体ウエハ(5)に交互に注入されることとなる。また上記
加熱効果によってアニールされることとなる。結局、半
導体ウエハは所定温度に温調されかつ帯電が防止されて
ドーピングが制御されて、例えば0.1μｍ以下の極く薄
い不純物拡散層が形成されることとなる。
【００１９】また『請求項２』によれば、上記方法にお
いて、不純物ガス含有不活性ガス雰囲気の圧力及び低周
波数の好ましい条件として、それぞれ、0.01〜１Ｔorr
及び１Ｈz〜数kＨzが選択されることにより、例えば0.1
μｍ以下の極く薄い不純物拡散層の形成が安定して行わ
れることとなる。
いて、不純物ガス含有不活性ガス雰囲気の圧力及び低周
波数の好ましい条件として、それぞれ、0.01〜１Ｔorr
及び１Ｈz〜数kＨzが選択されることにより、例えば0.1
μｍ以下の極く薄い不純物拡散層の形成が安定して行わ
れることとなる。
【００２０】『請求項４』に係る製造装置によれば、輻
射熱発生手段の加熱効果によるアニールと、冷却手段の
冷却効果による半導体ウエハへの不純物イオン注入に伴
う発熱抑制作用とで、不純物イオンが安定して注入され
ることとなる。
射熱発生手段の加熱効果によるアニールと、冷却手段の
冷却効果による半導体ウエハへの不純物イオン注入に伴
う発熱抑制作用とで、不純物イオンが安定して注入され
ることとなる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の半導体基板の製造装置の一例の構成概
略図である。同図において、該製造装置(13)は、ガス導
入路(21)及びガス排気路(22)を備えた真空容器(23)と、
該真空容器(23)外に設けられる交流電源(3)と、上記真
空容器(23)内に対向して配置されかつ上記交流電源(3)
に接続可能に構成された一対の平行平板電極(41)(42)と
を備えており、上記真空容器(23)の電極(41)側に対向す
る壁面には透光性部材例えば石英等をはめた窓(24)が設
けられると共に、この窓(24)の外側にハロゲンランプ等
のランプ(9)が設けられている。
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明の半導体基板の製造装置の一例の構成概
略図である。同図において、該製造装置(13)は、ガス導
入路(21)及びガス排気路(22)を備えた真空容器(23)と、
該真空容器(23)外に設けられる交流電源(3)と、上記真
空容器(23)内に対向して配置されかつ上記交流電源(3)
に接続可能に構成された一対の平行平板電極(41)(42)と
を備えており、上記真空容器(23)の電極(41)側に対向す
る壁面には透光性部材例えば石英等をはめた窓(24)が設
けられると共に、この窓(24)の外側にハロゲンランプ等
のランプ(9)が設けられている。
【００２４】ガス導入路(21)には、図示しない不活性ガ
ス供給部及び不純物ガス供給部から、図示しない合流部
及び流量制御部を経て、不活性ガス／不純物ガスの混合
ガスが導入されるように構成されている。なお、上記ガ
ス導入路は不活性ガス供給用と不純物ガス供給用とが独
立して構成されていてもよい。交流電源(3)は、商用50
Ｈzが用いられている。ガス排気路(22)には、図示しな
いロータリ式真空ポンプが接続されている。
ス供給部及び不純物ガス供給部から、図示しない合流部
及び流量制御部を経て、不活性ガス／不純物ガスの混合
ガスが導入されるように構成されている。なお、上記ガ
ス導入路は不活性ガス供給用と不純物ガス供給用とが独
立して構成されていてもよい。交流電源(3)は、商用50
Ｈzが用いられている。ガス排気路(22)には、図示しな
いロータリ式真空ポンプが接続されている。
【００２５】上記構成の製造装置(13)において、半導体
ウエハ(5)としてＮ型シリコンウエハを用い、不活性ガ
スとしてＡrガスを、不純物ガスとしてＢ2Ｈ6ガスをそ
れぞれ用いて、半導体ウエハ(5)への不純物拡散につい
て以下に説明する。まず、Ｎ型シリコンウエハを片方の
電極(41)上に固定し、真空容器(23)をロータリ式真空ポ
ンプによって真空度が例えば0.01Ｔorr程度になるまで
真空排気する。次に、Ｂ2Ｈ6を0.5〜１％含んだＡrガス
（混合ガス）を、流量10CCM程度にて真空容器(23)に導
入する。このとき排気能力を調節して真空容器(23)内圧
力を0.05Ｔorrに保持する。また、ランプ(9)を点灯して
その輻射熱を窓(24)を介して真空容器(23)内の電極(41)
上に載置固定される半導体ウエハ(5)を加熱して、例え
ば室温から 500℃の範囲で温度制御しておく。次に、交
流電源(3)より両電極(41)(42)間に交流を印加し、真空
容器(23)内で両電極(41)(42)間に放電してプラズマを生
起させる。このとき、印加電圧及び交流印加時間を調節
して、Ｎ型シリコンウエハに所定の深さまでボロンを注
入することができる。
ウエハ(5)としてＮ型シリコンウエハを用い、不活性ガ
スとしてＡrガスを、不純物ガスとしてＢ2Ｈ6ガスをそ
れぞれ用いて、半導体ウエハ(5)への不純物拡散につい
て以下に説明する。まず、Ｎ型シリコンウエハを片方の
電極(41)上に固定し、真空容器(23)をロータリ式真空ポ
ンプによって真空度が例えば0.01Ｔorr程度になるまで
真空排気する。次に、Ｂ2Ｈ6を0.5〜１％含んだＡrガス
（混合ガス）を、流量10CCM程度にて真空容器(23)に導
入する。このとき排気能力を調節して真空容器(23)内圧
力を0.05Ｔorrに保持する。また、ランプ(9)を点灯して
その輻射熱を窓(24)を介して真空容器(23)内の電極(41)
上に載置固定される半導体ウエハ(5)を加熱して、例え
ば室温から 500℃の範囲で温度制御しておく。次に、交
流電源(3)より両電極(41)(42)間に交流を印加し、真空
容器(23)内で両電極(41)(42)間に放電してプラズマを生
起させる。このとき、印加電圧及び交流印加時間を調節
して、Ｎ型シリコンウエハに所定の深さまでボロンを注
入することができる。
【００２６】以上のようにして、印加電圧を 900Ｖ、交
流印加時間４分間で上記装置を作動し、図２に示すよう
に、Ｎ型シリコンウエハにおけるボロンの深さ方向の濃
度分布を得た。同図によれば、表面濃度1020atoms/cm3
以上で、深さ約0.05μｍの極めて浅いボロン拡散層が形
成されていることが分かる。
流印加時間４分間で上記装置を作動し、図２に示すよう
に、Ｎ型シリコンウエハにおけるボロンの深さ方向の濃
度分布を得た。同図によれば、表面濃度1020atoms/cm3
以上で、深さ約0.05μｍの極めて浅いボロン拡散層が形
成されていることが分かる。
【００２７】実施例２本例は、図示しないが、実施例１の製造装置を基本とす
るもので、半導体ウエハが絶縁層を介して電極に載置さ
れるものである。この場合絶縁層は 、例えばガラス、セ
ラミックス、高分子材料等の材質から適宜選択され、10
〜1000μｍの厚さに構成されるものである。以上の構成
とすることにより、半導体ウエハがその裏面に数μｍの
絶縁膜が形成されている場合、その絶縁膜の英起用を薄
めることができる。
るもので、半導体ウエハが絶縁層を介して電極に載置さ
れるものである。この場合絶縁層は 、例えばガラス、セ
ラミックス、高分子材料等の材質から適宜選択され、10
〜1000μｍの厚さに構成されるものである。以上の構成
とすることにより、半導体ウエハがその裏面に数μｍの
絶縁膜が形成されている場合、その絶縁膜の英起用を薄
めることができる。
【００２８】実施例３本例は、図示しないが、実施例１の製造装置の変形例
で、半導体ウエハを載置固定する電極の下側に水冷式冷
却管路を電極と熱交換可能に設けたものである 。このよ
うに構成することにより、 5〜 500℃の範囲で半導体ウ
エハを温度制御でき、アニールを兼ねながら安定に注入
したり、プラズマによる高温化に起因するマスキング等
の損傷を防止することができる。
で、半導体ウエハを載置固定する電極の下側に水冷式冷
却管路を電極と熱交換可能に設けたものである 。このよ
うに構成することにより、 5〜 500℃の範囲で半導体ウ
エハを温度制御でき、アニールを兼ねながら安定に注入
したり、プラズマによる高温化に起因するマスキング等
の損傷を防止することができる。
【００２９】
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、半導体ウエハに極く浅
くかつ安定な不純物拡散層を形成することができ、高周
波数トランジスタ装置に好適な半導体基板を提供でき
る。帯電を防止しながら拡散層が形成できるので、簡単
にドーピング制御を行うことができる。商用周波数程度
の低周波数、低電圧及び低真空で、極く浅くかつ安定な
不純物拡散層を形成できるので、装置が非常に簡便であ
る。
くかつ安定な不純物拡散層を形成することができ、高周
波数トランジスタ装置に好適な半導体基板を提供でき
る。帯電を防止しながら拡散層が形成できるので、簡単
にドーピング制御を行うことができる。商用周波数程度
の低周波数、低電圧及び低真空で、極く浅くかつ安定な
不純物拡散層を形成できるので、装置が非常に簡便であ
る。
【図１】本発明の半導体基板の製造装置の一例の構成説
明図
明図
【図２】半導体ウエハに注入された不純物の濃度分布を
説明するグラフ
説明するグラフ
【符号の説明】(13) …半導体基板の製造装置(23) …真空容器 (3)…交流電源(5) …半導体ウエハ (9)…ランプ
フロントページの続き (72)発明者 水野 茂 東京都台東区谷中３丁目６番16号 エ ム・セテック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−279626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/265
Claims (4)
- 【請求項１】 ガス導入路及びガス排気路を備えた真
空容器と、該真空容器外に設けられる低周波交流電源
と、上記真空容器内に対向して配置されかつ上記低周波
交流電源に接続可能に構成された一対の平行平板電極
と、該電極のいずれか一方の対向面上又はこれらの電極
間のいずれかに半導体ウエハを保持するウエハ保持手段
とからなり、上記真空容器が、電極間に保持又は一方の
電極に載置されるウエハを該真空容器外から輻射加熱可
能な窓を有すると共に、この窓の近傍に輻射熱を発生す
る輻射熱発生手段を備え、上記真空容器内を低圧の不純
物ガス含有不活性ガス雰囲気に保持した状態で上記一対
の電極間に低周波交流を印加して該電極間にプラズマを
生起させ得るよう構成されたことを特徴とする半導体基
板の製造装置。 - 【請求項２】 不純物ガス含有不活性ガス雰囲気の圧
力が0.01〜１Ｔorr、印加される交流が１Ｈz〜数kＨzの
低周波交流である請求項１記載の半導体基板の製造装
置。 - 【請求項３】 ウエハ保持手段がなく、半導体ウエハ
が一対の対向電極のいずれか一方の対向面に載置される
構成である請求項１又は２に記載の半導体基板の製造装
置。 - 【請求項４】 半導体ウエハを冷却する手段を具備し
てなる請求項１〜３のいずれかに記載の半導体基板の製
造装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03290508A JP3119693B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 半導体基板の製造方法及びその装置 |
| US07/812,483 US5270250A (en) | 1991-10-08 | 1991-12-23 | Method of fabricating semiconductor substrate having very shallow impurity diffusion layer |
| EP91122234A EP0537379A1 (en) | 1991-10-08 | 1991-12-24 | Method and apparatus for forming a very shallow impurity diffusion layer in a semiconductor substrate using a low frequency AC induced plasma |
| KR1019920001381A KR970003906B1 (ko) | 1991-10-08 | 1992-01-30 | 반도체 기판의 제조 방법 및 그 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102058A JPH05102058A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3119693B2 true JP3119693B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=17756927
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03290508A Expired - Fee Related JP3119693B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 半導体基板の製造方法及びその装置 |
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|---|---|
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| JP3430552B2 (ja) * | 1993-05-07 | 2003-07-28 | ソニー株式会社 | ダイヤモンド半導体の製造方法 |
| JP2919254B2 (ja) * | 1993-11-22 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法および形成装置 |
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| US6013566A (en) | 1996-10-29 | 2000-01-11 | Micron Technology Inc. | Method of forming a doped region in a semiconductor substrate |
| JPH11214320A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-08-06 | Handotai Process Kenkyusho:Kk | 半導体層への不純物領域形成方法及び半導体層への不純物導入装置 |
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| US7166524B2 (en) | 2000-08-11 | 2007-01-23 | Applied Materials, Inc. | Method for ion implanting insulator material to reduce dielectric constant |
| US7320734B2 (en) | 2000-08-11 | 2008-01-22 | Applied Materials, Inc. | Plasma immersion ion implantation system including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage |
| US7430984B2 (en) | 2000-08-11 | 2008-10-07 | Applied Materials, Inc. | Method to drive spatially separate resonant structure with spatially distinct plasma secondaries using a single generator and switching elements |
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| US7137354B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-11-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma immersion ion implantation apparatus including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage |
| US7465478B2 (en) | 2000-08-11 | 2008-12-16 | Applied Materials, Inc. | Plasma immersion ion implantation process |
| US7094670B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-08-22 | Applied Materials, Inc. | Plasma immersion ion implantation process |
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-
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-
1992
- 1992-01-30 KR KR1019920001381A patent/KR970003906B1/ko not_active IP Right Cessation
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