JPH0645294A - 半導体ウェハーの不純物拡散装置 - Google Patents
半導体ウェハーの不純物拡散装置Info
- Publication number
- JPH0645294A JPH0645294A JP19727392A JP19727392A JPH0645294A JP H0645294 A JPH0645294 A JP H0645294A JP 19727392 A JP19727392 A JP 19727392A JP 19727392 A JP19727392 A JP 19727392A JP H0645294 A JPH0645294 A JP H0645294A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェハーの不純物拡散前に表面に生成
された酸化膜を除去し工程を短縮する。 【構成】 半導体ウェハーの不純物拡散装置内のガス供
給手段にフッ化水素（フッ酸蒸気）を炉芯管５内に供給
する手段を設け、装置内にて不純物拡散処理および半導
体ウェハー３上の酸化膜の除去を連続的に行う。
された酸化膜を除去し工程を短縮する。 【構成】 半導体ウェハーの不純物拡散装置内のガス供
給手段にフッ化水素（フッ酸蒸気）を炉芯管５内に供給
する手段を設け、装置内にて不純物拡散処理および半導
体ウェハー３上の酸化膜の除去を連続的に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造における半
導体ウェハーへの不純物の拡散に利用する。本発明は、
半導体ウェハーへの不純物の熱拡散および表面の酸化膜
除去工程を一つの装置で行い、工程の削減および不純物
拡散の評価時間の短縮を行うことができる半導体ウェハ
ーの不純物拡散装置に関する。
導体ウェハーへの不純物の拡散に利用する。本発明は、
半導体ウェハーへの不純物の熱拡散および表面の酸化膜
除去工程を一つの装置で行い、工程の削減および不純物
拡散の評価時間の短縮を行うことができる半導体ウェハ
ーの不純物拡散装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体ウェハーの不純物拡散装置
は図２に示すように、半導体ウェハー３がボート２に積
載され、このボート２がボート台１３に載置される。ボ
ート２および半導体ウェハー３はモータ８の回転動作に
伴うボールネジ７の上下の移動により炉芯管５内への挿
入および取り出しが行われる。不純物拡散装置内の温度
は加熱ヒータ６の加熱により高温に維持される。
は図２に示すように、半導体ウェハー３がボート２に積
載され、このボート２がボート台１３に載置される。ボ
ート２および半導体ウェハー３はモータ８の回転動作に
伴うボールネジ７の上下の移動により炉芯管５内への挿
入および取り出しが行われる。不純物拡散装置内の温度
は加熱ヒータ６の加熱により高温に維持される。
【０００３】半導体ウェハー３の不純物拡散の均一性と
制御性を高め、半導体ウェハー３への熱衝撃を低減する
ために、半導体ウェハー３の入出炉温度を不純物拡散温
度よりも低い温度に設定され、炉外から半導体ウェハー
３が不純物拡散位置に到達した後に炉内が昇温される。
炉内が設定温度に達した後の炉芯管５内の雰囲気はガス
供給装置４によって制御され半導体ウェハー３の不純物
拡散が行われる。不純物拡散中、処理に用いられなかっ
た余分なガスは、炉芯管５の開口端付近に取付けられた
リン酸トラップ１２と排気管９とを介して炉芯管５から
排出される。
制御性を高め、半導体ウェハー３への熱衝撃を低減する
ために、半導体ウェハー３の入出炉温度を不純物拡散温
度よりも低い温度に設定され、炉外から半導体ウェハー
３が不純物拡散位置に到達した後に炉内が昇温される。
炉内が設定温度に達した後の炉芯管５内の雰囲気はガス
供給装置４によって制御され半導体ウェハー３の不純物
拡散が行われる。不純物拡散中、処理に用いられなかっ
た余分なガスは、炉芯管５の開口端付近に取付けられた
リン酸トラップ１２と排気管９とを介して炉芯管５から
排出される。
【０００４】半導体ウェハー３への不純物拡散は、拡散
速度が遅いために表面に酸化膜が形成されるので、始め
に酸化膜中に不純物を拡散し、その後酸化膜中の不純物
を半導体ウェハー３内に拡散させる。このようにして、
均一に半導体ウェハー３への不純物拡散が行われる。不
純物拡散前には気相化学成長装置で半導体ウェハー３の
表面に酸化膜を形成させ、不純物拡散後に酸化膜ウェッ
トエッチング装置でその酸化膜を除去するのが通例であ
る。
速度が遅いために表面に酸化膜が形成されるので、始め
に酸化膜中に不純物を拡散し、その後酸化膜中の不純物
を半導体ウェハー３内に拡散させる。このようにして、
均一に半導体ウェハー３への不純物拡散が行われる。不
純物拡散前には気相化学成長装置で半導体ウェハー３の
表面に酸化膜を形成させ、不純物拡散後に酸化膜ウェッ
トエッチング装置でその酸化膜を除去するのが通例であ
る。
【０００５】また、炉芯管５、ボート２などの洗浄は、
定期的に不純物拡散装置の炉内温度を室温まで下げた後
に、装置から取り外して炉芯管洗浄装置を用いてフッ酸
などで洗浄が行われ、乾燥後、装置に再装着される。
定期的に不純物拡散装置の炉内温度を室温まで下げた後
に、装置から取り外して炉芯管洗浄装置を用いてフッ酸
などで洗浄が行われ、乾燥後、装置に再装着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
ウェハーの不純物拡散装置では、半導体ウェハーへの必
要な不純物拡散のみ行い、付随して形成される酸化膜の
除去はウェットエッチング装置で行っていた。そのた
め、装置性能評価、すなわち半導体ウェハー表面の不純
物の濃度および不純物濃度の面内均一性評価には、半導
体ウェハー表面の酸化膜をウェットエッチング装置で除
去した後に評価しなければならず、評価結果がわかるま
でに時間を要する欠点があった。
ウェハーの不純物拡散装置では、半導体ウェハーへの必
要な不純物拡散のみ行い、付随して形成される酸化膜の
除去はウェットエッチング装置で行っていた。そのた
め、装置性能評価、すなわち半導体ウェハー表面の不純
物の濃度および不純物濃度の面内均一性評価には、半導
体ウェハー表面の酸化膜をウェットエッチング装置で除
去した後に評価しなければならず、評価結果がわかるま
でに時間を要する欠点があった。
【０００７】また、半導体ウェハーに拡散すべき不純物
が炉芯管にも拡散し拡散処理が一定の処理回数を越える
と、炉芯管および治工具に不純物が蓄積して半導体ウェ
ハーに不純物が拡散するため拡散処理の再現性が低下
し、そのために定期的に炉芯管、治工具の洗浄を行わな
ければならず、装置の稼働率が低下する欠点があった。
さらに、炉芯管および治工具の表面に拡散した不純物を
除去するための炉芯管表面のエッチングにより寿命を短
くしてしまう欠点があった。
が炉芯管にも拡散し拡散処理が一定の処理回数を越える
と、炉芯管および治工具に不純物が蓄積して半導体ウェ
ハーに不純物が拡散するため拡散処理の再現性が低下
し、そのために定期的に炉芯管、治工具の洗浄を行わな
ければならず、装置の稼働率が低下する欠点があった。
さらに、炉芯管および治工具の表面に拡散した不純物を
除去するための炉芯管表面のエッチングにより寿命を短
くしてしまう欠点があった。
【０００８】本発明はこのような問題を解決するもの
で、不純物の拡散および酸化膜の除去を一つの装置で行
い、工程の削減および不純物拡散の評価時間の短縮を行
うことができる装置を提供することを目的とする。
で、不純物の拡散および酸化膜の除去を一つの装置で行
い、工程の削減および不純物拡散の評価時間の短縮を行
うことができる装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウェハ
ーを積載するボートと、このボートを支持するボート台
と、このボート台を移動させる移動手段と、半導体ウェ
ハーを格納し熱処理を行う炉芯管と、この炉芯管を加熱
する加熱ヒータと、前記炉芯管に不純物を拡散するため
のガスを供給するガス供給装置とを備えた半導体ウェハ
ーの不純物拡散装置において、前記ガス供給装置に、半
導体ウェハーの不純物拡散前に成長させた酸化膜、およ
び不純物拡散時に生成した酸化膜を除去するためのガス
を切換えて供給する酸化膜除去ガス供給手段を備えたこ
とを特徴とする。
ーを積載するボートと、このボートを支持するボート台
と、このボート台を移動させる移動手段と、半導体ウェ
ハーを格納し熱処理を行う炉芯管と、この炉芯管を加熱
する加熱ヒータと、前記炉芯管に不純物を拡散するため
のガスを供給するガス供給装置とを備えた半導体ウェハ
ーの不純物拡散装置において、前記ガス供給装置に、半
導体ウェハーの不純物拡散前に成長させた酸化膜、およ
び不純物拡散時に生成した酸化膜を除去するためのガス
を切換えて供給する酸化膜除去ガス供給手段を備えたこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用】ボート上に積載した半導体ウェハーを炉内に入
れ、まず、酸素ガスおよび窒素ガスを介したオキシ塩化
リン蒸気を炉内に供給して不純物の拡散を行う。次い
で、炉内の雰囲気を窒素ガス雰囲気に置換した後に、炉
内温度を低下させフッ酸を主体としたエッチング雰囲気
に置換して半導体ウェハー上の酸化膜を除去する。
れ、まず、酸素ガスおよび窒素ガスを介したオキシ塩化
リン蒸気を炉内に供給して不純物の拡散を行う。次い
で、炉内の雰囲気を窒素ガス雰囲気に置換した後に、炉
内温度を低下させフッ酸を主体としたエッチング雰囲気
に置換して半導体ウェハー上の酸化膜を除去する。
【００１１】これにより、半導体ウェハーへの不純物の
拡散および半導体ウェハー表面の酸化膜の除去を一つの
装置で行うことができ、製造工程を削減し、不純物拡散
の評価時間を短縮するとともに、半導体ウェハーの工程
間搬送に要する時間を削減することができる。
拡散および半導体ウェハー表面の酸化膜の除去を一つの
装置で行うことができ、製造工程を削減し、不純物拡散
の評価時間を短縮するとともに、半導体ウェハーの工程
間搬送に要する時間を削減することができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示す縦方向断面図であ
る。
る。図１は本発明実施例の構成を示す縦方向断面図であ
る。
【００１３】本発明実施例は、半導体ウェハー３を積載
するボート２と、このボート２を支持するボート台１３
と、このボート台１３を移動させるモータ８およびボー
ルネジ７により構成された移動手段と、半導体ウェハー
３を格納し熱処理を行う炉芯管５と、この炉芯管５を加
熱する加熱ヒータ６と、炉芯管５に不純物を拡散するた
めのガス（オキシ塩化リン蒸気）を供給するオキシ塩化
リン供給手段１０を含むガス供給装置４とを備え、さら
に、本発明の特徴として、ガス供給装置４に、半導体ウ
ェハー３の不純物拡散前に成長させた酸化膜、および不
純物拡散時に生成した酸化膜を除去するためのガス（フ
ッ化水素）を不純物拡散後に供給する酸化膜除去ガス供
給手段としてフッ化水素供給手段１を備える。
するボート２と、このボート２を支持するボート台１３
と、このボート台１３を移動させるモータ８およびボー
ルネジ７により構成された移動手段と、半導体ウェハー
３を格納し熱処理を行う炉芯管５と、この炉芯管５を加
熱する加熱ヒータ６と、炉芯管５に不純物を拡散するた
めのガス（オキシ塩化リン蒸気）を供給するオキシ塩化
リン供給手段１０を含むガス供給装置４とを備え、さら
に、本発明の特徴として、ガス供給装置４に、半導体ウ
ェハー３の不純物拡散前に成長させた酸化膜、および不
純物拡散時に生成した酸化膜を除去するためのガス（フ
ッ化水素）を不純物拡散後に供給する酸化膜除去ガス供
給手段としてフッ化水素供給手段１を備える。
【００１４】半導体ウェハー３を積載したボート２はモ
ータ８の回転動作が伝達されたボールネジ８の回転によ
り上昇し炉内に移動する。ボート２が上昇し入炉が完了
すると、酸素ガスＯ2 および窒素ガスＮ2 を介したオキ
シ塩化リン蒸気をオキシ塩化リン供給手段１０から炉芯
管５に供給し、所定の温度で所定の時間経過させ半導体
ウェハー３の不純物拡散を行う。不純物拡散完了後は炉
内雰囲気を窒素ガス雰囲気に置換する。
ータ８の回転動作が伝達されたボールネジ８の回転によ
り上昇し炉内に移動する。ボート２が上昇し入炉が完了
すると、酸素ガスＯ2 および窒素ガスＮ2 を介したオキ
シ塩化リン蒸気をオキシ塩化リン供給手段１０から炉芯
管５に供給し、所定の温度で所定の時間経過させ半導体
ウェハー３の不純物拡散を行う。不純物拡散完了後は炉
内雰囲気を窒素ガス雰囲気に置換する。
【００１５】次に、炉内温度を低下させて炉内温度が十
分に下がったときに、フッ化水素供給手段１からフッ化
水素を供給して炉内をフッ酸を主体としたエッチング雰
囲気に置換し、半導体ウェハー３上の酸化膜を所定の時
間エッチングし、エッチングが完了したときにガス供給
装置４により炉内を窒素ガスに置換し、モータ８を入炉
時とは逆に回転させてボールネジ７を逆転させ半導体ウ
ェハー３を積載したボート台１３を炉外に移動させる。
半導体ウェハー３の不純物拡散中、およびエッチング中
に入出炉中に炉芯管５内に供給されたガスはガス除外装
置１１および排気管９から排出する。
分に下がったときに、フッ化水素供給手段１からフッ化
水素を供給して炉内をフッ酸を主体としたエッチング雰
囲気に置換し、半導体ウェハー３上の酸化膜を所定の時
間エッチングし、エッチングが完了したときにガス供給
装置４により炉内を窒素ガスに置換し、モータ８を入炉
時とは逆に回転させてボールネジ７を逆転させ半導体ウ
ェハー３を積載したボート台１３を炉外に移動させる。
半導体ウェハー３の不純物拡散中、およびエッチング中
に入出炉中に炉芯管５内に供給されたガスはガス除外装
置１１および排気管９から排出する。
【００１６】炉芯管５、ボート２、ボート台１３のクリ
ーニングは、半導体ウェハー３をボート２に積載せず
に、炉内にボート２およびボート台１３を移動させた
後、ガス供給装置４によって、炉芯管５内に窒素ガスを
介したフッ酸蒸気を供給する。所定の温度で所定の時間
経過すると、ボート２表面および炉芯管５内面がクリー
ニングされる。クリーニングの完了後はボート２および
ボート台１３を炉外に移動する。
ーニングは、半導体ウェハー３をボート２に積載せず
に、炉内にボート２およびボート台１３を移動させた
後、ガス供給装置４によって、炉芯管５内に窒素ガスを
介したフッ酸蒸気を供給する。所定の温度で所定の時間
経過すると、ボート２表面および炉芯管５内面がクリー
ニングされる。クリーニングの完了後はボート２および
ボート台１３を炉外に移動する。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ス供給装置にウェハー表面に成長させた酸化膜を除去す
るガスおよび蒸気を供給する手段を備えることにより、
半導体装置の製造工程における半導体ウェハーへの不純
物の拡散工程と半導体ウェハー表面の酸化膜の除去工程
とを一つの装置で行うことが可能となり、製造工程の削
減、不純物拡散の評価時間の短縮、半導体ウェハーの工
程間搬送に要する時間の削減をはかることができ、ま
た、炉芯管および治工具がシリコンカーバイトを素材と
して構成された不純物拡散装置では、炉芯管、治工具の
クリーニング可能なガスを供給することにより洗浄頻度
を低減することができる効果がある。
ス供給装置にウェハー表面に成長させた酸化膜を除去す
るガスおよび蒸気を供給する手段を備えることにより、
半導体装置の製造工程における半導体ウェハーへの不純
物の拡散工程と半導体ウェハー表面の酸化膜の除去工程
とを一つの装置で行うことが可能となり、製造工程の削
減、不純物拡散の評価時間の短縮、半導体ウェハーの工
程間搬送に要する時間の削減をはかることができ、ま
た、炉芯管および治工具がシリコンカーバイトを素材と
して構成された不純物拡散装置では、炉芯管、治工具の
クリーニング可能なガスを供給することにより洗浄頻度
を低減することができる効果がある。
【図１】本発明実施例の構成を示す縦方向断面図。
【図２】従来例の構成を示す縦方向断面図。
１ フッ化水素供給手段 ２ ボート ３ 半導体ウェハー ４ ガス供給装置 ５ 炉芯管 ６ 加熱ヒータ ７ ボールネジ ８ モータ ９ 排気管 １０ オキシ塩化リン供給手段 １１ ガス除外装置 １２ リン酸トラップ １３ ボート台
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体ウェハーを積載するボートと、 このボートを支持するボート台と、 このボート台を移動させる移動手段と、 半導体ウェハーを格納し熱処理を行う炉芯管と、 この炉芯管を加熱する加熱ヒータと、 前記炉芯管に不純物を拡散するためのガスを供給するガ
ス供給装置とを備えた半導体ウェハーの不純物拡散装置
において、 前記ガス供給装置に、半導体ウェハーの不純物拡散前に
成長させた酸化膜、および不純物拡散時に生成した酸化
膜を除去するためのガスを切換えて供給する酸化膜除去
ガス供給手段を備えたことを特徴とする半導体ウェハー
の不純物拡散装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727392A JPH0645294A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体ウェハーの不純物拡散装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727392A JPH0645294A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体ウェハーの不純物拡散装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645294A true JPH0645294A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16371727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19727392A Pending JPH0645294A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 半導体ウェハーの不純物拡散装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008028307A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板の製造方法及び熱処理装置 |
| JP2012199566A (ja) * | 2012-05-22 | 2012-10-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板の製造方法、半導体装置の製造方法、基板処理方法、クリーニング方法及び処理装置 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19727392A patent/JPH0645294A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008028307A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板の製造方法及び熱処理装置 |
| JP2012199566A (ja) * | 2012-05-22 | 2012-10-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板の製造方法、半導体装置の製造方法、基板処理方法、クリーニング方法及び処理装置 |
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