JPH0235712A - 不純物拡散装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は不純ｉ物、拡散装、置に関するものである。

従来の技術 第３図は従来の拡散装置の概Ｃ略・図を示すものであり
、固体拡散源２Ｉおよび基板２２を石英ボート２４上に
、半導体基板２２の鏡面が固体拡散源２１に向かうよう
に並べ、その後石英管２３中に挿入して拡散を行うもの
である。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の拡散装置においては石英
ポート２４を石英管２３に挿入する際に基板２２上に酸
化膜が形成されてしまうため、不純物が基板内に拡散す
る際にその酸化膜がバリアとなって拡散が妨げられ、十
分な不純物、ａ度が得られないという点や、固体拡散源
２１の個暴体差や石英管２４内の位置によって面内均一
性およびウェハ間均−性が劣化するという間４題点を有
していた。

本発明はかかる点に鑑み、拡散、前の酸化膜層の形成を
抑え、面内均一性およびウェハ間均−性を向上させ、良
好な不純物濃度分布を得られる拡散装置を提供すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、固体拡散源と基板、ランプ部およびチャンバ
ーを有し、ランプ部が発光し、固体拡散源を低温から設
定温・度まで発熱させることによって固体拡散源の分解
を起こし、基板へ不純物もしくはその化合物を付着させ
ることによって不純物の拡散を行うものである。

作用 本発明は前記した構成により、ランプ部が発光すること
によって固体拡散源および基板が発熱し、固体拡散源の
分解反応が起こる。分解反応によって発生した、不純物
もしくはその化合物を含むガスが基板表面に付着し、基
板内部に拡散する。この際、基板表面に酸１化膜が形成
されていると不純物の拡散が妨げられるが、ランプによ
って短時間で低温から所定の温度に達するため酸化膜の
形成が抑制され、良好な不純物濃度分布が得られる。

また、不必要な固体拡散源の分解を抑えることが可能と
なるため固体拡散源の経済性を向上させることが可能で
ある。

さらに、従来の方法のような石英チューブにそってのガ
ス流を少なくすることが可能であるので、基板周辺部に
おけるガスの巻き込みが抑えられ、面内均一性が向上し
、同一固体拡散源であるためウェハ間均−性にも優れて
いる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施４例における不純物拡散装
置の概要図を示すものである。第１図において１は固体
拡散源、２は基板、３はランプ部、４は１および２を入
れるチャンバーである。以上のように構成された本実施
例の不純物、拡散装置において、基板２は固体拡散源１
に近接して設置され、ランプ部３が発光することによっ
て固体拡散源１および基板２が発熱し、固体拡散源１の
分解反応が起こる。分解反応によって発生した不純物を
含むガスが基板２表面に付着し、内部に拡散する。

以上のように、本実施−例によれば基板を枚葉処理し、
ランプ部３によって常温より急速に加熱し基板２表面の
酸化膜形成を防ぐことによって、面内およびウェハ間均
−性の良好な不純物濃度分布を得ることができる。

第２図は本発明の第２の実施例における不純物拡散装置
の概要図を示すものである。第２図において１１は固体
拡散源、１２は基板、＋３はランプ部、１４は１１およ
び＋２を入れる真空チャンバー　１５は真空ポンプであ
る。以上のように横、成された本実施例の不純物拡散装
置において、基板１２は固体拡散源ＩＩに近接して設置
され、ランプ部！３が発光することによって固体拡散源
１１および基板１２が発熱し、固体拡散源１１の分解反
応が起こる。分解反応によって発生した不純物を含むガ
スが基板１２表面に付着する。この際、ガス゛が基板１
２表面に付着する割合はチャンバー内のガス流量や圧力
に依存する。

真空ポンプ！５によってチャンバー内を減圧することに
よって付着する割合が増加し、かつ、面内均一性も向上
する。

以上のように、本実施１例によれば基板を枚葉処理し、
真空中でランプｆｆ１ｔ３によって常温より急速に加熱
することによって、第１の実施例よりもさらに優れた面
内およびウェハ内均−性を保ち、良好な不純物濃度分布
を得ることが可能である。

第４図は本発明の第３の実施１例における不純物拡散装
置の概要図を示すものである。第４図において３Ｉは固
体拡散源、３２は基板、３３はランプ部、３４は３！お
よび３２を入れるチャンバーである。以上のように構成
された本実施例の不純物拡散装置において、実施例１と
同様にして不純物の拡散が行われる。

以上のように、本実施例によれば基板を複数枚処理する
ことによって処理速度を上げ、かつ、優れた面内および
ウェハ間均−性を保ち、良好な不純物濃度分布を得るこ
とが可能である。

第５図は本発明の第４の実施例、における不純物拡散装
置の概要図を示すものであり、第６図は第５図における
固体拡散源の形状図である。

第５図および第６図において４１は固８体拡散源、４２
は基板、４３はランプ部、４４は３．１および３２を入
れる真空チャンバー　４５は真空ポンプである。

以上のように構成された本実施例の不純物拡散装置にお
いて、第１の実施例と同豐様にして不純物の拡散が行わ
れるが、固体拡散源４・ｌがリング状になっているため
、ランプ部４３からの発光は基板４・ｌにまで達する。

その結果、第１の実施例よりもより高温の基板温度が得
られる。固・体拡散源４・ｌはリング状になっているが
、真空ポンプ４５によって減圧されているため、均一性
は保たれる。

以上のように、本実施例によれば第１の実施例よりもよ
り高温の基板温度が得られ、かつ優れた面内およびウェ
ハ間均−性を保ち、良好な不純物濃度分布を得ることが
可能である。

第７図は本発明の第５の実施例における不純物拡散装置
の概要図を示すものである。第７図において５１は固体
拡散源、５２は基板、５５は熱容量の大きな物質、５４
はランプ部、５５は５．１．５２および５３を入れるチ
ャンバーである。以上のように構１成された本実施例の
不純物−拡散装置において、実施５例１と同様にして不
純・物もしくはその化合物を含むガスの堆積が行われる
。基板近傍に熱容量の大きな物質を設置することにより
、基板の発熱が抑えられ、基板内部への不純物の拡散が
抑制される。分解過程と拡散過程とを分離することによ
って不純物濃度分布の制御が容易になる。

以上のように、本実施例によれば、優れた面内およびウ
ニへ間均−性を保ち、アニール温度および時間を制御す
ることによって所定の不純物濃度分布を得ることが可能
である。

なお、上記実施例において固体拡散源は基板の上方に位
置しているが、基板の下方に位置することも可能である
。この場合には、基板鏡面を下方にむけること、および
固体拡散源からのダストの落下を防げることから、基板
の′／ｒｉＭ１度向上に宵効である。

なお、上記実施例においてランプ部の光源の波長を調節
することによって、基板を透過し、固体拡散源のみを加
熱することも可能である。

特に、第３の実施１例の場合、固体拡散源の両面を基板
ではさみこんでいるいるためを効である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、１枚もしくは２枚
の基板を低温より所定の温２度まで急速に昇温し、ウェ
ハ表面の酸化膜形成を防ぐことによって、面内およびウ
ェハ間均−性の良好な不純物１度分布が得られ、また、
固体拡散源を経済的に利用することが可能であり、その
実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の実施例の不純物拡散装置
の概要図、第２図は本発明における第２の実施例の不純
物、拡散装置の概要図、第３図は従来の不純物拡散装置
の概す略図、第４図は本発明における第３の実施例の不
純物拡散装置の概要図、第５図は本発明における第４の
実施例の不純物拡散装置の概要図、第６図は本発明にお
ける第４の実施例の不純物１拡散装置の固体拡散源の形
状の概要図、第７図は不発（明における第５の実施、例
の不純物拡散装置の概要図である。 １・・・固体拡散、源、２・・・基板、３・・・ランプ
部、４・・・チャンバー　１４争・・真空チャンバー　
１５・・・真空ポンプ、２３・・・石英管、２４・・・
石英ボート。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名＄１　　図 第２図 第 図 第 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体拡散源と基板、ランプ部およびチャンバーを
   有し、ランプ部が発光し、固体拡散源を低温から設定温
   度まで発熱させることによって固体拡散源の分解を起こ
   し、基板へ不純物もしくはその化合物を付着させること
   によって不純物の拡散を行うことを特徴とする不純物拡
   散装置。
2. （２）基板近傍に熱容量の大きな物質を設置することに
   より基板の発熱を抑え、基板内部への不純物の拡散を極
   力抑制し、分解過程と拡散過程とを分離することによっ
   て不純物濃度分布の制御が容易になることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項記載の不純物拡散装置。