JPS60151300A - 減圧デポジシヨン用不純物源 - 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】 ［技術分野１ 本発明は半導体ウェーッ＼に対するデポジション技術、
特にそこで使用される不純物源の構造に関する。

１背景技術１ 従来、半導体ウェーハに不純物を拡散する場合、例えば
ボロンナイトライド（ＢＮ）を用いてシリコンウェーハ
にＰ型不純物を拡散する場合、ボート−ににＰ型不純物
源でおるボロンナイトライド（ＢＮ）の円板状ウェーｔ
ｓ（一部を若干酸化したもの）とシリフンのウェーハを
交互に整列配置し、この状態でボートを石英管に挿入し
、石英管を外周より加熱し石英管内に酸化ボロン雰囲気
を作り、これによりシリコンウェーハにボロン酸化物を
デポジションし、かつそれよりウェーハ内へ不純物を拡
散している。この場合石英管内を不活性ガス（Ｎ２）の
雰囲気にして加熱し、これによりシリコンウェーハの表
面にボロン酸化物をデポジションし、かつボロンを）１
′・導体表面に浅く拡散している。

例えば１、−の方法は特公昭４３−２８７２２号公報に
よって開示されている。

しかしながら、従来のこのような方法にあってはシリコ
ンウェーハの全数枚にそれぞれボロンナイトライド（１
３Ｎ）のウェーハを対応配置させなければならず、それ
に要する手数は相当なもので作力能率を大幅に１氏下し
、また５英ボート上にシリコンウェ−ハおよびボロンナ
イトライド（Ｂ　Ｎ　）のウェーハを交互に並べるため
、ボロンナイトライド（１３Ｎ）のウェーハにスペース
がとられてしまい、石英ボート上に１度に並べられるシ
リコンウェーハの枚数が少ないものになる。

さらにシリコンウェーハ１枚１枚に、シリコンウェーハ
の犬外さとほぼ等しい大きさの円板状ボロンナイトライ
ド（ＢＮ）の１ンエーハを大づ応させる必要があるため
、それに要するボロンナイトライド（１３Ｎ）の使用量
が増している。

［発明の目的］ 本発明の目的は、一度にデポジションで外る半導体ウェ
ーハの枚数を大幅に増すと共に半導体ウェーハ間の不純
物トープ量のバラツキも少なくすることのできる方法に
適して有効な不純物源を提供することにある。

１発明の概要１ 本発明は減圧デボシ゛シシンに特に有効な不純物源であ
って、その構造は細長い棒状もしくは板状をなしている
ことを特徴とする。

［実施例１ 以下に本発明の不純物源を使用して有効なデボンション
法について図面を用いて詳細に述べる。

第１図は本発明による半導体ウェーへの拡散方法を実施
する際用いられる拡散装置を示し、同図においてこの拡
散装置はヒータを含む炉１に石英ガラスまたはシリフン
などからなる炉心管２がはめ込まれており、この炉心管
２の一端には取り外し可能なキャンプ３か嵌入され、前
記キャンプ３の一部には後述するボートを移動させるｔ
こめの引き出し捧４が挿入される孔５が設けられている
。

またｉｆ記炉心管２の他端には炉心管２内を真空にする
ための粘“式目６が形成され、これは図示しない真空ポ
ンプにつながっている。

また前記孔５は前記炉心管２内を減圧にしても外気か入
り込まないように設計されている。

このような拡散装置の前記炉心管２内に入れられるボル
ト９は石英ガラスまたはシリコンがら細長に形成された
ボートであって、このボート９の」二面には幅方向に向
ってシリコンウェーハ８の一部を収容できる溝１０が長
さ方向に並列して複数設けられている。（第２図）。

また前記ボートつと同様に前記炉心管２内に入れられる
不純物源すなわちボロンナイトライド（ＢＮ）１１は前
記シリコンウェーハ８の外周よりも大きく形成され、か
つ並列して複数並べられた弧状の支：ｔ１２間にかけ渡
されており、しかもこれらのボロンナイトライド（ＢＮ
）１１は枠状をなして前記支注１２の外周に沿って配設
されている（第３図）。

このような機構のもとに、まずシリコンウェーハ８をボ
ート９の溝９ａにそれぞれ配置し、これを炉心管２の開
口端１３におく、これと並行して前記シリコンウェーハ
８の外側から支注１２に支えられたボロンナイトライド
（ＢＮ）１．１を覆った後、前記開口端】３をキャップ
３で封止して、図示しない真空ポンプで前記開口端１３
の反対方向の排気口６から炉心管２内を真空にする。そ
して真空状態を保持した状態で前記ボート９およびボロ
ンナイトライド（ＢＮ）１１を引き出し捧イによって炉
心管２の中央部２ａまで移動させ、デポジションおよび
拡散をおこなう。この場合のデボン゛ジョンおよび拡散
は、ｎｊｊ記ボロ？ナイトライド（ＢＮ）１１が炉心管
２内で加熱されることにより酸化ボロン（Ｂ、Ｏ，）不
純物ガス化されて、これが、シリコンウェーハ８に主表
面にデポジションおよび４ｄ、散される。

このようにシリコンウェーハ８のデポジションおよび拡
散が完了した時点で前記引外出し棒４によりボート９を
炉心管２のキャップ３側に引外寄せてキャンプ３をはず
しボート９を取り出す。

なお前記実施例においては、支注１２に複数の不純物源
すなわちボロンナイトライド（ＢＮ）１１をかけ渡した
ものの中にシリコンウェーハ８を１重人してデポジショ
ンおよび拡散を行っているが、前記ボロンナイトライド
（ＢＮ）１１を第４図に示すように、板状に形成し、こ
れをシリコンウェーハ８の上部または下部もしくは上部
、下部の両方に配置して、これらの間にシリコンウェー
ハ８をボート９ごと挿入した状態でデボシ゛シタンおよ
び拡散を行ってもよい。

なお、前記実施例においては、減圧状態を保持した状態
でボート９およびボロンナイトライド（ＢＮ）ｉｆを、
引出棒によって移動させているが、他の方法としてボー
ト９及びボロンナイトライド（ＢＮ）１．１を炉心管２
の中央部に挿入した後、開目端をキャンプで封止して、
その後ｊ威圧してデポジション及び拡散を行ってもほは
同様の効果を得ることができる。

又、前記実施例においては、ボート９とホロンナイトラ
イド（ＢＮ）１．１を一緒に移動させているか池の方法
としてボロンナイトライドは、石英管の中央部に１−め
入れてもと、ボー１−のみ作業毎１こ出し入れすること
によってもほぼ同様の効果を代ることがでとる。

さらにまた他の方法としては半導体ウェーハおよびボロ
ンナイトライドを石英管内に封止し、それを炉心管内に
入れ加熱してもよい。

よｊこデポジション剤としては若干の酸化ボロンを含む
ボロンナイトライドの他若干の酸化ボロンを含むセラミ
ック等の固形デポジション源がその保持−１−有効に利
用できる。またデポジション剤としては酸化ボロンの他
酸化りんその他の他の酸化物を用いることが゛できる。

（効果］ １）Ｊ、上のように本発明によれば、不純物源を半導体
ウェーハのおのおのに配置する必要がないから、その配
置作業に要する手数が大幅に減少される。

また、本発明によれは、ボート」−に゛１′−導木ウェ
ーハと不純物源とを交互に並べる必要がないから、一つ
のボートに収められる半導体ウェーへの数を増すことが
できる。したかって、半導体ウェ−ハの１回の処理枚数
が増す。

さらに、本発明によれば、半導体ウェーハと不純物源と
を交互に並べないことがら、不純物源の使用風を大幅に
低）威でたるなどの数々の効果がある。

上述のようなデボシ゛ジョン」１程においては若干のボ
ロン原子か半導体表面部に拡散されるから上記工程の後
上記デボンシタンされた酸化物をエンチング除去し、さ
らに加熱すれば半導体表面に所定の：ｆＡさで所定の比
抵抗の拡散層を得ることがで外る。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は拡散装置の断面図、第２図はボートの斜面図、
第３図（ａ）、（＋１）は本発明による半導体ウェーハ
の４ガ、敵方法の実施例中用いられる不純物源の正面図
および１１１１１而図、第４図（ａｌｌ、　（＋））は
本発明方法の他の実施例中用いられる不純物源の正面図
および側面図である。 １・・・炉、２・・・炉心管、２ａ・・・中火部・　３
゛°゛キヤンプ、４・・・引き出し棒、５・・・孔、６
・・・排気［二ｌ、８・・・シリフンウェーハ、１〕・
・・ボー）、９ａ・・・２ＴＬ　１１・・・ボロンナイ
トライド（ＢＮ）、１２・・・文法、１３・・・開口端
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボロンナイトライドまたは酸化ボロンあるいは酸化９ん
   より成り、その形状は細長い棒状もしくは板状をなして
   いることを特徴とする減圧デポジション用不純物源。