JPH04329631A - 不純物拡散炉 - Google Patents
不純物拡散炉Info
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- JPH04329631A JPH04329631A JP10008191A JP10008191A JPH04329631A JP H04329631 A JPH04329631 A JP H04329631A JP 10008191 A JP10008191 A JP 10008191A JP 10008191 A JP10008191 A JP 10008191A JP H04329631 A JPH04329631 A JP H04329631A
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 24
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 14
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造に用
いられる不純物拡散炉に関するものである。
いられる不純物拡散炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】不純物拡散技術は、基板結晶中に他種の
原子を熱的に侵入させ、バルクの性質を変えようとする
ものである。現在最も一般的に用いられているのは、基
板の表面に不純物原子を含むガラス層を形成し、ガラス
層と基板原子との間の酸化還元反応による置換により不
純物原子を基板内に拡散させるというものである。
原子を熱的に侵入させ、バルクの性質を変えようとする
ものである。現在最も一般的に用いられているのは、基
板の表面に不純物原子を含むガラス層を形成し、ガラス
層と基板原子との間の酸化還元反応による置換により不
純物原子を基板内に拡散させるというものである。
【０００３】このような不純物拡散に用いる従来の不純
物拡散炉として、シリコンウエハ中にリン（Ｐ）を拡散
する縦型リン拡散炉を図３を参照しながら説明する。図
３において、１は不純物ガス（ＰＨ３ ）、２は酸素ガ
ス（Ｏ２ ）、３はキャリアガス（Ｎ２ ）、４は排出
口、５は石英チューブ、６は雰囲気ガスとなる窒素（Ｎ
２ ）ガス、７はガス噴出ノズル、８はウエハ、９はボ
ート、１０はヒータ、１１はガス噴出口、４０は側部に
複数のガス噴出口１１が設けられたインジェクタである
。
物拡散炉として、シリコンウエハ中にリン（Ｐ）を拡散
する縦型リン拡散炉を図３を参照しながら説明する。図
３において、１は不純物ガス（ＰＨ３ ）、２は酸素ガ
ス（Ｏ２ ）、３はキャリアガス（Ｎ２ ）、４は排出
口、５は石英チューブ、６は雰囲気ガスとなる窒素（Ｎ
２ ）ガス、７はガス噴出ノズル、８はウエハ、９はボ
ート、１０はヒータ、１１はガス噴出口、４０は側部に
複数のガス噴出口１１が設けられたインジェクタである
。
【０００４】図３に示すように、雰囲気ガスとして窒素
ガス（Ｎ２ ）６が石英チューブ５の上部のガス噴出ノ
ズル７を通じて石英チューブ４の中に流入される。また
、石英チューブ５自体およびその内部はヒータ１０によ
り温度８００〜１０００〔°Ｃ〕に加熱される。また、
ウエハ８はボート９の中に搭載される。そして、ウエハ
８およびボート９は、ウエハ８に形成する拡散層の濃度
の均一性を得るために回転している（矢印Ｘ）。
ガス（Ｎ２ ）６が石英チューブ５の上部のガス噴出ノ
ズル７を通じて石英チューブ４の中に流入される。また
、石英チューブ５自体およびその内部はヒータ１０によ
り温度８００〜１０００〔°Ｃ〕に加熱される。また、
ウエハ８はボート９の中に搭載される。そして、ウエハ
８およびボート９は、ウエハ８に形成する拡散層の濃度
の均一性を得るために回転している（矢印Ｘ）。
【０００５】不純物ガス（ＰＨ３ ）１，酸化ガス（Ｏ
２ ）２およびキャリアガス（Ｎ２ ）３は、インジェ
クタ４０を通じて、石英チューブ５の中に流入される。 インジェクタ４０に流入した不純物ガス（ＰＨ３ ）１
および酸素ガス（Ｏ２ ）２は、インジェクタ４０の内
部で混合された後、インジェクタ４０に設けられた複数
のガス噴出口１１から石英チューブ５内部に噴出し、リ
ンガラスとなりウエハ８の表面に付着する。リンガラス
とウエハ８とは酸化還元反応を起こし、これにより、リ
ンガラスに含有したリンがウエハ８のバルク中に拡散し
、拡散層が形成される。
２ ）２およびキャリアガス（Ｎ２ ）３は、インジェ
クタ４０を通じて、石英チューブ５の中に流入される。 インジェクタ４０に流入した不純物ガス（ＰＨ３ ）１
および酸素ガス（Ｏ２ ）２は、インジェクタ４０の内
部で混合された後、インジェクタ４０に設けられた複数
のガス噴出口１１から石英チューブ５内部に噴出し、リ
ンガラスとなりウエハ８の表面に付着する。リンガラス
とウエハ８とは酸化還元反応を起こし、これにより、リ
ンガラスに含有したリンがウエハ８のバルク中に拡散し
、拡散層が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の不純物拡散炉では、インジェクタ
４０の下部のガス噴出口１１（符号Ａ）から出るガスは
、石英チューブ５内に導入されてすぐに噴出されるため
、ガスの混合および加熱が不十分のまま噴出することに
なる。これに対し、インジェクタ４０の上部のガス噴出
口１１（符号Ｂ）から噴出されるガスは、インジェクタ
４０内を通過する間に十分に混合および加熱されている
。したがって、インジェクタ４０の下部のガス噴出口１
１から噴出するガスと、インジェクタ４０の上部のガス
噴出口１１から出るガスとでは、ガスの組成比および温
度の差が発生する。その結果、ボート９の下部に搭載し
たウエハ８およびボート９の上部に搭載したウエハ８で
は、形成した拡散層の濃度が不均一になるという問題が
あった。
うに構成された従来の不純物拡散炉では、インジェクタ
４０の下部のガス噴出口１１（符号Ａ）から出るガスは
、石英チューブ５内に導入されてすぐに噴出されるため
、ガスの混合および加熱が不十分のまま噴出することに
なる。これに対し、インジェクタ４０の上部のガス噴出
口１１（符号Ｂ）から噴出されるガスは、インジェクタ
４０内を通過する間に十分に混合および加熱されている
。したがって、インジェクタ４０の下部のガス噴出口１
１から噴出するガスと、インジェクタ４０の上部のガス
噴出口１１から出るガスとでは、ガスの組成比および温
度の差が発生する。その結果、ボート９の下部に搭載し
たウエハ８およびボート９の上部に搭載したウエハ８で
は、形成した拡散層の濃度が不均一になるという問題が
あった。
【０００７】この発明の目的は、上記問題点に鑑み、ウ
エハの搭載位置に拘らず、濃度の均一な拡散層を形成す
ることのできる不純物拡散炉を提供することである。
エハの搭載位置に拘らず、濃度の均一な拡散層を形成す
ることのできる不純物拡散炉を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の不純物拡散炉
は、導入した複数種のガスを混合かつ加熱するガス混合
・加熱部と、側部に複数のガス噴出口を設けたガス噴出
部との境界で湾曲したＵ字型のガス導入管を、反応室内
に備えたものである。
は、導入した複数種のガスを混合かつ加熱するガス混合
・加熱部と、側部に複数のガス噴出口を設けたガス噴出
部との境界で湾曲したＵ字型のガス導入管を、反応室内
に備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明の構成によれば、反応室内のガス導入
管は、導入した複数種のガスを混合かつ加熱するガス混
合・加熱部および側部に複数のガス噴出口を設けたガス
噴出部からなり、ガス混合・加熱部およびガス噴出部の
境界で湾曲させたＵ字型の形状である。これにより、従
来と比較して、ガスの流入経路すなわち、複数種のガス
をガス導入管内に導入してから、ガス噴出口から噴出さ
せるまでの距離が長くなり、導入したガスをガス混合・
加熱部内で十分に混合および加熱することができる。
管は、導入した複数種のガスを混合かつ加熱するガス混
合・加熱部および側部に複数のガス噴出口を設けたガス
噴出部からなり、ガス混合・加熱部およびガス噴出部の
境界で湾曲させたＵ字型の形状である。これにより、従
来と比較して、ガスの流入経路すなわち、複数種のガス
をガス導入管内に導入してから、ガス噴出口から噴出さ
せるまでの距離が長くなり、導入したガスをガス混合・
加熱部内で十分に混合および加熱することができる。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の不純物拡散炉の
構成を示す概略図である。なお、この実施例の不純物拡
散炉は縦型不純物（リン）拡散炉である。図１において
、１２はＵ字型のガス導入管となるインジェクタであり
、図３と同符号の部分には同様の部分を示す。
構成を示す概略図である。なお、この実施例の不純物拡
散炉は縦型不純物（リン）拡散炉である。図１において
、１２はＵ字型のガス導入管となるインジェクタであり
、図３と同符号の部分には同様の部分を示す。
【００１１】また、図２はＵ字型のインジェクタ１２の
詳細を説明するための概略図である。図２において、１
３はガス流入部、１４はガス混合・加熱部、１５はガス
噴出部、１１はガス噴出口である。ガス噴出口１１のピ
ッチは、ウエハ８のチャージピッチと同じであり、口径
は０．５〔ｍｍ〕である。
詳細を説明するための概略図である。図２において、１
３はガス流入部、１４はガス混合・加熱部、１５はガス
噴出部、１１はガス噴出口である。ガス噴出口１１のピ
ッチは、ウエハ８のチャージピッチと同じであり、口径
は０．５〔ｍｍ〕である。
【００１２】図１および図２に示すように、反応室とな
る石英チューブ５内にガス混合・加熱部１４とガス噴出
部１５との境界で湾曲したＵ字型のインジェクタ１２を
備えたものである。ガス混合・加熱部１４は、ガス流入
部１３から導入した複数種のガスを混合および加熱する
部分である。また、ガス噴出部１５は、側部に複数のガ
ス噴出口１１を設けた部分である。
る石英チューブ５内にガス混合・加熱部１４とガス噴出
部１５との境界で湾曲したＵ字型のインジェクタ１２を
備えたものである。ガス混合・加熱部１４は、ガス流入
部１３から導入した複数種のガスを混合および加熱する
部分である。また、ガス噴出部１５は、側部に複数のガ
ス噴出口１１を設けた部分である。
【００１３】雰囲気ガスとして窒素ガス（Ｎ２ ）６を
石英チューブ５の上部のガス噴出ノズル７を通じて石英
チューブ４内に流入させる。また、石英チューブ５自体
およびその内部をヒータ１０により温度８００〜１００
０〔°Ｃ〕に加熱する。また、ウエハ８はボート９の中
に搭載される。そして、ウエハ８およびボート９は、ウ
エハ８に形成する拡散層の濃度の均一性を得るために回
転させる（矢印Ｘ）。
石英チューブ５の上部のガス噴出ノズル７を通じて石英
チューブ４内に流入させる。また、石英チューブ５自体
およびその内部をヒータ１０により温度８００〜１００
０〔°Ｃ〕に加熱する。また、ウエハ８はボート９の中
に搭載される。そして、ウエハ８およびボート９は、ウ
エハ８に形成する拡散層の濃度の均一性を得るために回
転させる（矢印Ｘ）。
【００１４】このように構成した不純物拡散炉を図１お
よび図２を参照しながら説明する。ガス流入部１３より
導入した不純物ガス（ＰＨ３ ）１および酸素ガス（Ｏ
２ ）２は、ガス混合・加熱部１４内で混合および加熱
された後、ガス噴出部１５を通過しながらガス噴出口１
１からウエハ８に向かって噴出され、リンガラスとなり
ウエハ８の表面に付着する。リンガラスとウエハ８とは
酸化還元反応を起こし、これにより、リンガラスに含有
したリンがウエハ８のバルク中に拡散し、拡散層が形成
される。
よび図２を参照しながら説明する。ガス流入部１３より
導入した不純物ガス（ＰＨ３ ）１および酸素ガス（Ｏ
２ ）２は、ガス混合・加熱部１４内で混合および加熱
された後、ガス噴出部１５を通過しながらガス噴出口１
１からウエハ８に向かって噴出され、リンガラスとなり
ウエハ８の表面に付着する。リンガラスとウエハ８とは
酸化還元反応を起こし、これにより、リンガラスに含有
したリンがウエハ８のバルク中に拡散し、拡散層が形成
される。
【００１５】インジェクタ１２は、ガス混合・加熱部１
４およびガス噴出部１５からなるＵ字型の形状であるた
め、従来と比較して、不純物ガス（ＰＨ３ ）１および
酸化ガス（Ｏ２ ）２の流入経路すなわち、石英チュー
ブ４内のインジェクタ１２内への流入から、ガス噴出口
１１より噴出されるまでの距離が長くなる。したがって
、ガス流入口１３から導入した不純物ガス（ＰＨ３ ）
１および酸素ガス（Ｏ２ ）２は、ガス混合・加熱部１
４内で十分に混合および加熱される。これにより、ガス
噴出部１１の上部のガス噴出口１１から噴出したガスと
、ガス噴出部１１の下部のガス噴出口１１から噴出した
ガスとでは、組成比および温度がほぼ同じものになる。
４およびガス噴出部１５からなるＵ字型の形状であるた
め、従来と比較して、不純物ガス（ＰＨ３ ）１および
酸化ガス（Ｏ２ ）２の流入経路すなわち、石英チュー
ブ４内のインジェクタ１２内への流入から、ガス噴出口
１１より噴出されるまでの距離が長くなる。したがって
、ガス流入口１３から導入した不純物ガス（ＰＨ３ ）
１および酸素ガス（Ｏ２ ）２は、ガス混合・加熱部１
４内で十分に混合および加熱される。これにより、ガス
噴出部１１の上部のガス噴出口１１から噴出したガスと
、ガス噴出部１１の下部のガス噴出口１１から噴出した
ガスとでは、組成比および温度がほぼ同じものになる。
【００１６】その結果、ボート９の上部に搭載したウエ
ハ８およびボート９の下部に搭載したウエハ８に形成し
た拡散層の濃度は均一なものとなる。
ハ８およびボート９の下部に搭載したウエハ８に形成し
た拡散層の濃度は均一なものとなる。
【００１７】
【発明の効果】この発明の不純物拡散炉によれば、反応
室内のガス導入管は、ガス混合・加熱部およびガス噴出
部からなり、ガス混合・加熱部およびガス噴出部の境界
で湾曲させたＵ字型の形状であるため、導入した複数種
のガスをガス混合・加熱部内で十分に混合および加熱し
た後、ガス噴出部のガス噴出口から噴出させることがで
きる。
室内のガス導入管は、ガス混合・加熱部およびガス噴出
部からなり、ガス混合・加熱部およびガス噴出部の境界
で湾曲させたＵ字型の形状であるため、導入した複数種
のガスをガス混合・加熱部内で十分に混合および加熱し
た後、ガス噴出部のガス噴出口から噴出させることがで
きる。
【００１８】その結果、ガス噴出部の上部のガス噴出口
から噴出したガスおよびガス噴出部の下部のガス噴出口
から噴出したガスは、組成比および温度がほぼ同じもの
となり、これにより、ウエハの搭載位置に拘らず、濃度
の均一な拡散層を形成することができる。
から噴出したガスおよびガス噴出部の下部のガス噴出口
から噴出したガスは、組成比および温度がほぼ同じもの
となり、これにより、ウエハの搭載位置に拘らず、濃度
の均一な拡散層を形成することができる。
【図１】図１はこの発明の一実施例の不純物拡散炉の構
成を示す概略図である。
成を示す概略図である。
【図２】図２はＵ字型のインジェクタ１２の詳細を説明
するための概略図である。
するための概略図である。
【図３】図３は従来の不純物拡散炉の構成を示す概略図
である。
である。
５ 石英チューブ（反応室）
１１ ガス噴出口
１２ インジェクタ（ガス導入管）１４
ガス混合・加熱部 １５ ガス噴出部
ガス混合・加熱部 １５ ガス噴出部
Claims (1)
- 【請求項１】 導入した複数種のガスを混合かつ加熱
するガス混合・加熱部と、側部に複数のガス噴出口を設
けたガス噴出部との境界で湾曲したＵ字型のガス導入管
を、反応室内に備えた不純物拡散炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008191A JPH04329631A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 不純物拡散炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008191A JPH04329631A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 不純物拡散炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329631A true JPH04329631A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14264495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10008191A Pending JPH04329631A (ja) | 1991-05-01 | 1991-05-01 | 不純物拡散炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04329631A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270453A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-09 | Koyo Lindberg Ltd | 半導体熱処理装置およびこれを用いた半導体基板の昇降温方法 |
| JP2011009752A (ja) * | 2010-07-02 | 2011-01-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス |
-
1991
- 1991-05-01 JP JP10008191A patent/JPH04329631A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10270453A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-09 | Koyo Lindberg Ltd | 半導体熱処理装置およびこれを用いた半導体基板の昇降温方法 |
| JP2011009752A (ja) * | 2010-07-02 | 2011-01-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス |
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