JP2502109B2 - Impurity diffusion method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、パワートランジスタ等の半導体装置の基
板として用いられるシリコンウェーハの不純物拡散方法
に関する。The present invention relates to a method for diffusing impurities in a silicon wafer used as a substrate of a semiconductor device such as a power transistor.
［従来の技術］ パワートランジスタ等の半導体装置の基板として用い
られるシリコンウェーハ（以下、ウェーハと略称する）
の製造工程において、例えばｎ型のウェーハに燐元素を
拡散させてn+領域を形成するように、ウェーハ表面に不
純物元素を高濃度に拡散させて、トランジスタのコレク
タ部分の直列抵抗を減少させることが行われている。こ
の不純物元素の拡散方法には種々の方法があるが、例え
ば、特公昭56−39049（特許番号1093082号）に記載され
ているように、ウェーハに不純物元素を供給して、ウェ
ーハ表面に不純物元素を高濃度で含んだ表面層を形成さ
せるプレデポジション段階と、この表面層が形成された
ウェーハを、相互に重ね合わせ密着せしめた上で熱処理
し、上記表面層からウェーハに不純物元素を拡散させ、
所要濃度の拡散層を形成させるドライブイン段階とから
成る二段階拡散方法が知られている。[Prior Art] Silicon wafer used as a substrate of a semiconductor device such as a power transistor (hereinafter referred to as a wafer)
In the manufacturing process of, the impurity element is diffused at a high concentration on the wafer surface to reduce the series resistance of the collector portion of the transistor, for example, to diffuse the phosphorus element into the n-type wafer to form the n + region. Is being done. There are various methods for diffusing the impurity element. For example, as described in Japanese Patent Publication No. 56-39049 (Patent No. 1093082), the impurity element is supplied to the wafer so that the impurity element is applied to the wafer surface. The predeposition step of forming a surface layer containing a high concentration, and the wafer on which this surface layer is formed, heat treatment after making them adhere to each other, and diffuse the impurity element from the surface layer to the wafer,
A two-step diffusion method is known, which comprises a drive-in step of forming a diffusion layer having a required concentration.
上記二段階拡散方法におけるプレデポジション段階に
おいて、ウェーハに不純物元素を供給する方法として
は、ボックス法、液相法、固相法、気相法、及びペイン
ティング法等が知られている。これら各方法の中で、液
相法は、拡散源として液相の不純物元素化合物、例えば
オキシ塩化燐（POCl3）、臭化燐（PBr3）あるいは三臭
化硼素（BBr3）等を用い、この液相の不純物元素をキャ
リアガスにてバブリングさせてウェーハ表面に供給し、
ウェーハ表面に不純物元素のガラス層を形成させるもの
であり、以下この液相法をｎ型のウェーハに、燐元素が
拡散されたn+領域を形成する場合を例にとり、第７図に
基きながら装置、手順の順に説明する。As a method of supplying an impurity element to a wafer in the pre-deposition step in the above-mentioned two-step diffusion method, a box method, a liquid phase method, a solid phase method, a vapor phase method, a painting method and the like are known. Among these methods, the liquid phase method uses a liquid phase impurity element compound such as phosphorus oxychloride (POCl 3 ), phosphorus bromide (PBr 3 ) or boron tribromide (BBr 3 ) as a diffusion source. , This liquid phase impurity element is bubbled with a carrier gas and supplied to the wafer surface,
In order to form a glass layer of an impurity element on the wafer surface, the liquid phase method will be described below as an example in which an n + region in which a phosphorus element is diffused is formed on an n-type wafer. The device and the procedure will be described in this order.
第７図において符号１は石英ボートである。この石英
ボート１には、その上面に、複数枚の円形のｎ型のウェ
ーハ２を、その表面と直交する方向に等間隔に隙間を空
けて立設させるための溝部1aが多数形成されている。ま
た、符号３は拡散炉である。この拡散炉３は、一端が開
放され、さらに他端に不純物元素を導入するための不純
物元素導入部（以下、導入部と略称する）4aが形成され
た石英チューブ４と、この石英チューブ４の外周面を覆
うヒーター５とからなるものである。そして、上記石英
チューブ４の導入部4aは、図示しない不純物元素供給源
と接続されている。この不純物元素供給源は、約20℃に
保たれた液相の不純物元素化合物、すなわち燐元素の化
合物、例えばオキシ塩化燐（POCl3）、三臭化燐（PB
r3）あるいは塩化燐（PCl）に、酸素ガスをバブリング
させるか、もしくは窒素ガスをバブリングさせて不純物
を含むキャリアガスを拡散炉３内に送り込むものであ
る。なお、この時必要とされる燐量は、例えば、ウェー
ハ1000枚を抵抗５Ωにする場合では、100μｇ単位の微
量であり、バブリングにより十分な量が供給可能であ
る。従って、不純物拡散に当たっては、余分な不純物、
例えば指紋（指紋はリンを含む）を付けたり、汗を付け
ることは厳禁される。また、キャリアガスとして窒素ガ
スを用いた場合には、同時に酸素ガスも一緒に拡散炉３
へ送られるようになっている。In FIG. 7, reference numeral 1 is a quartz boat. The quartz boat 1 is provided with a large number of groove portions 1a on its upper surface for vertically arranging a plurality of circular n-type wafers 2 at equal intervals in a direction orthogonal to the surface thereof. . Reference numeral 3 is a diffusion furnace. The diffusion furnace 3 has a quartz tube 4 having an open end and an impurity element introduction portion (hereinafter abbreviated as an introduction portion) 4a for introducing an impurity element at the other end. The heater 5 covers the outer peripheral surface. The introduction part 4a of the quartz tube 4 is connected to an impurity element supply source (not shown). This source of impurity elements is a liquid phase impurity element compound kept at about 20 ° C., that is, a compound of elemental phosphorus, such as phosphorus oxychloride (POCl 3 ), phosphorus tribromide (PB).
r 3 ) or phosphorus chloride (PCl) is bubbled with oxygen gas or nitrogen gas, and a carrier gas containing impurities is fed into the diffusion furnace 3. The amount of phosphorus required at this time is a minute amount of 100 μg when 1000 wafers have a resistance of 5Ω, and a sufficient amount can be supplied by bubbling. Therefore, in impurity diffusion, extra impurities,
For example, fingerprints (including fingerprints) and sweating are strictly prohibited. In addition, when nitrogen gas is used as the carrier gas, oxygen gas is also used together with the diffusion furnace 3.
It will be sent to.
次に、上記構成の装置を用いて、ウェーハ２に不純物
元素を含んだ表面層を形成する手順を説明する。Next, a procedure for forming a surface layer containing an impurity element on the wafer 2 using the apparatus having the above configuration will be described.
まず、ｎ型の各ウェーハ２を、前処理として弗酸−硝
酸系のエッチング液にて厚さ数μｍの洗浄エッチングを
行うか、または一連の有機溶剤洗浄または強酸洗浄を行
い、引き続いてウェーハ２を乾燥窒素等で乾燥させる。First, each of the n-type wafers 2 is subjected to a pre-treatment by cleaning etching with a hydrofluoric acid-nitric acid-based etching solution to a thickness of several μm, or a series of organic solvent cleaning or strong acid cleaning, and then the wafer 2 Is dried with dry nitrogen or the like.
次に、上記前処理が終わったウェーハ２を、上記石英
ボート１の溝部1aに挿入して、石英ボート１上に各ウェ
ーハ２を立設させ、ついで、石英ボート１を、拡散炉３
内のヒーター５に覆われた均熱部分に挿入する。Next, the pretreated wafer 2 is inserted into the groove portion 1a of the quartz boat 1, each wafer 2 is erected on the quartz boat 1, and then the quartz boat 1 is placed in the diffusion furnace 3
It is inserted in the soaking part covered with the heater 5 inside.
ついで、ヒーター５を加熱して、拡散炉３内の温度を
1000℃以上の所要の温度まで昇温させると共に、不純物
元素供給源内の液相の燐元素化合物中に、酸素ガスない
しは窒素ガスをバブリングさせて不純物を含むキャリア
ガスを拡散炉３の石英チェーブ４の導入部4aから拡散炉
３内に導入する。なお、窒素ガスをバブリングさせると
きは、同時に酸素ガスも一緒に拡散炉３内に送り込む。
すると、燐元素の化合物、例えばオキシ塩化燐（POC
l3）は、 POCl3＋3/4O2→1/2P2O5＋3/2Cl2 のように酸化反応を起こして、ウェーハ２表面にリンガ
ラス（PSG）が形成され、同時にウェーハ２表面から極
く浅い領域に、燐元素が拡散する。そしてこの後、石英
ボート１を拡散炉３から取り出し、各ウェーハ２を弗酸
に浸して、表面に残ったリンガラス層を除去すれば、ウ
ェーハ２に燐元素を高濃度で含んだ表面層が形成される
のである。Then, the heater 5 is heated to control the temperature in the diffusion furnace 3.
While raising the temperature to a required temperature of 1000 ° C. or higher, oxygen gas or nitrogen gas is bubbled into the phosphorus element compound in the liquid phase in the impurity element supply source, and a carrier gas containing impurities is stored in the quartz chamber 4 of the diffusion furnace 3. It is introduced into the diffusion furnace 3 from the introduction part 4a. When bubbling nitrogen gas, oxygen gas is also sent into the diffusion furnace 3 at the same time.
Then, a compound of elemental phosphorus such as phosphorus oxychloride (POC
l 3 ) undergoes an oxidation reaction such as POCl 3 + 3 / 4O 2 → 1 / 2P 2 O 5 + 3 / 2Cl 2 to form phosphorus glass (PSG) on the surface of the wafer 2 and at the same time, to the electrode from the surface of the wafer 2. The phosphorus element diffuses into the shallow shallow region. Then, after this, the quartz boat 1 is taken out of the diffusion furnace 3, each wafer 2 is immersed in hydrofluoric acid, and the phosphorus glass layer remaining on the surface is removed, so that the surface layer containing a high concentration of phosphorus element is formed on the wafer 2. It is formed.
以上の手順により、ウェーハ２に燐元素を含んだ表面
層を形成したら、ついでドライブイン段階に進み、上記
表面層から燐元素が目標深さに拡散するまで各ウェーハ
２を再度加熱すれば、ウェーハ２表面に所要の不純物拡
散層、すなわちn+領域が形成されるのである。After the surface layer containing the phosphorus element is formed on the wafer 2 by the above procedure, the process proceeds to the drive-in step, and each wafer 2 is heated again until the phosphorus element diffuses from the surface layer to the target depth. The required impurity diffusion layer, that is, the n + region is formed on the surface 2.
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来の不純物拡散方法におけるプ
レデポジション段階では、以下に述べるような欠点があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] However, the following drawbacks were present in the predeposition stage in the above-mentioned conventional impurity diffusion method.
すなわち、各ウェーハ２を石英ボート１上の溝部1aに
挿入すると、各ウェーハ２表面及び外周面は、石英ボー
ト１の溝部1aの表面と面接触した状態となる。そして、
この状態で、不純物元素供給源から拡散炉３内部に、不
純物元素化合物を導入すると、ウェーハ２の表面以外
に、ウェーハ２と石英ボート１の溝部1aの接触面におい
てもガラス層（従来例ではリンガラス）が成長して、石
英ボート１の溝部1a表面と、ウェーハ２の表面とが全面
に渡って癒着してしまう。That is, when each wafer 2 is inserted into the groove 1a on the quartz boat 1, the surface and the outer peripheral surface of each wafer 2 are in surface contact with the surface of the groove 1a of the quartz boat 1. And
In this state, when the impurity element compound is introduced from the impurity element supply source into the diffusion furnace 3, not only the surface of the wafer 2 but also the glass layer (phosphorus in the conventional example) on the contact surface between the wafer 2 and the groove 1a of the quartz boat 1. (Glass) grows and the surface of the groove 1a of the quartz boat 1 and the surface of the wafer 2 adhere to each other over the entire surface.
従って、ガラス層形成後に石英ボート１からウェーハ
２を取り出すには、ある程度力任せにウェーハ２を溝部
1aから引き剥がさねばならず、このため、拡散不純物元
素以外の不純物に対する保護膜であるガラス層が溝部1a
の表面に残ってウェーハ２表面から剥離し、ウェーハ汚
染（特に重金属）を招く原因となるばかりでなく、癒着
が特にひどい場合には、ウェーハ２表面自体が部分的に
剥離してしまうというように、この癒着現象は、不純物
拡散工程における製品歩留まり率を低下させる要因とな
っており、不純物拡散におけるコスト低減及び生産性の
増大が進められる中で、大きな問題となっていた。Therefore, in order to take out the wafer 2 from the quartz boat 1 after forming the glass layer, the wafer 2 should be pressed to some extent with the force of the groove portion.
It must be peeled off from the 1a, so that the glass layer, which is a protective film against impurities other than the diffusion impurity element, is formed in the groove 1a.
Is not only left on the surface of the wafer and peels off from the surface of the wafer 2 and causes wafer contamination (especially heavy metal), but also when the adhesion is particularly severe, the surface of the wafer 2 is partially peeled off. This adhesion phenomenon is a factor that lowers the product yield rate in the impurity diffusion process, and has been a serious problem as cost reduction and productivity increase in the impurity diffusion are promoted.
この発明は、このような背景の下になされたもので、
ウェーハ２表面に不純物元素化合物を供給する場合に、
ウェーハと石英ボートとが癒着する現象を防止して、製
品歩留まり率を低下させることがない不純物拡散方法を
提供することを目的とする。This invention was made under such a background,
When supplying the impurity element compound to the surface of the wafer 2,
An object of the present invention is to provide an impurity diffusion method that prevents the phenomenon of adhesion between a wafer and a quartz boat and does not reduce the product yield rate.
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、石英ボート
の溝部表面に、その頂点がウェーハ表面と点接触する凸
部を多数形成し、この状態でウェーハを溝部に挿入し
て、石英ボート上に立設させた。[Means for Solving Problems] In order to solve the above problems, according to the present invention, a large number of convex portions whose peaks are in point contact with the wafer surface are formed on the surface of the groove portion of the quartz boat, and the wafer is formed in this state. It was inserted into the groove and made to stand upright on the quartz boat.
［作用］ 上記手段によれば、ウェーハ表面に不純物元素化合物
を供給しても、ウェーハ表面は、溝部表面の凸部頂点と
点接触しているため、ウェーハ表面に形成されるガラス
層によってウェーハと石英ボートが互いに癒着すること
がないのである。[Operation] According to the above means, even if the impurity element compound is supplied to the wafer surface, since the wafer surface is in point contact with the apex of the groove surface, the glass layer formed on the wafer surface causes the wafer The quartz boats do not stick together.
［実施例］ 以下、第１図ないし第６図を参照して、本発明の実施
例を装置、手順の順に説明する。なお、各図において、
第７図と同一の構成要素には同一の符号を示し、その説
明を簡略化する。また、本実施例は、既に説明した上記
従来の不純物拡散方法と同様に、プレデポジション段階
とドライブイン段階とからなるものであり、同一の手順
についても、その説明を簡略化する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below in the order of a device and a procedure with reference to FIGS. 1 to 6. In each figure,
The same components as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals to simplify the description. Further, this embodiment, like the above-described conventional impurity diffusion method, includes a predeposition stage and a drive-in stage, and the description of the same procedure will be simplified.
第１図において、符号６は、本実施例のプレデポジシ
ョン段階において使用される石英ボートである。この石
英ボート６は、第２図ないし第４図に示すように、長方
形のウェーハ支持フレーム（以下、フレームと略称す
る）6aと、このフレーム6aの下面に溶接された支持脚6b
とからなるものである。フレーム6aは、互いに平行に配
置された石英製丸棒からなる２本のウェーハ支持部材
（以下、支持部材と略称する）6cの両端部を、これら支
持部材6cより小径の石英製丸棒からなる連結部材6dで結
合して、さらに上記各支持部材6cを、長方形断面を有す
る石英製の補強部材6eで適宜連結して補強した構成であ
り、さらに、上記各支持部材6cの上部には溝部6fが、軸
方向に等間隔に形成されている。この溝部6fは、第４図
に示すように、石英ボート６を後記石英チューブ内に挿
入した場合に、この溝部6fに挿入された円形のウェーハ
２が後記石英チューブとほぼ同軸上に位置するように、
その底面形状が定められている。In FIG. 1, reference numeral 6 is a quartz boat used in the predeposition stage of this embodiment. As shown in FIGS. 2 to 4, the quartz boat 6 includes a rectangular wafer support frame (hereinafter abbreviated as frame) 6a and support legs 6b welded to the lower surface of the frame 6a.
It consists of and. The frame 6a has two wafer supporting members (hereinafter abbreviated as supporting members) 6c made of quartz rods arranged in parallel with each other, and both ends of the wafer supporting members 6c are made of quartz rods having a diameter smaller than those of the supporting members 6c. The supporting members 6c are joined together by a connecting member 6d, and the supporting members 6c are further reinforced by appropriately connecting them with a reinforcing member 6e made of quartz having a rectangular cross section. Are formed at equal intervals in the axial direction. As shown in FIG. 4, when the quartz boat 6 is inserted into a quartz tube, which will be described later, the groove 6f is arranged so that the circular wafer 2 inserted in the groove 6f is located substantially coaxially with the quartz tube, which will be described later. To
Its bottom surface shape is defined.
そして、第５図に示すように溝部6fの表面及び支持部
材6cの上部表面は凹凸状に形成され、溝部6fにウェーハ
２を挿入した場合に凸部6gの頂点が、ウェーハ表面と点
接触するようになっている。この凸部6gはサンドブラス
ト法により形成されており、以下第６図を用いてこの形
成方法を説明する。Then, as shown in FIG. 5, the surface of the groove 6f and the upper surface of the support member 6c are formed in an uneven shape, and when the wafer 2 is inserted into the groove 6f, the apex of the protrusion 6g makes point contact with the wafer surface. It is like this. The convex portion 6g is formed by the sandblast method, and this forming method will be described below with reference to FIG.
第６図に示すように、本実施例のサンドブラスト法
は、粒径10μｍ程度の石英粉末７を、ノズル８によって
支持部材6c上部に吹き付けるものである。すなわち、上
記石英粉末７を純水９に体積比15％程度の割合で混合さ
せて、ノズル８に充填し、ノズル８内にゲージ圧3kgf/c
m2程度に加圧された圧縮空気を送り込むことによって支
持部材6c上部に吹き付けるものである。すると、石英粉
末７によって支持部材6c上部及び溝部6f表面に深さ10〜
20μｍ程度の圧痕が生じ、多数の凸部6gが形成されるの
である。As shown in FIG. 6, in the sandblasting method of this embodiment, the quartz powder 7 having a particle size of about 10 μm is sprayed onto the upper portion of the support member 6c by the nozzle 8. That is, the quartz powder 7 is mixed with pure water 9 at a volume ratio of about 15%, the mixture is filled in the nozzle 8, and the gauge pressure in the nozzle 8 is 3 kgf / c.
The compressed air pressurized to about m 2 is blown into the upper portion of the support member 6c to blow it. Then, the quartz powder 7 causes a depth of 10 to 10
Indentations of about 20 μm are formed, and a large number of convex portions 6g are formed.
一方、上記支持脚6bは、上記支持部材6c及び連結部材
6dよりも小径の石英製丸棒片であり、第４図に示すよう
に上記フレーム6aの支持部材6c外周面が後記石英チュー
ブ内周面と密着するのを防止して、気体状態の不純物元
素化合物を、上記フレーム6aの下側よりウェーハ２表面
に回り込ませ、表面に形成されるガラス層の均一化を図
るためのものである。On the other hand, the support leg 6b includes the support member 6c and the connecting member.
It is a round bar piece made of quartz having a diameter smaller than 6d, and prevents the outer peripheral surface of the supporting member 6c of the frame 6a from coming into close contact with the inner peripheral surface of the quartz tube, which will be described later, as shown in FIG. The compound is made to wrap around the surface of the wafer 2 from the lower side of the frame 6a so as to make the glass layer formed on the surface uniform.
また、第１図において、符号３は拡散炉であり、上記
従来の拡散炉と同様に、石英チューブ４と、ヒーター５
とで構成され、石英チューブ４の導入部4aは、図示しな
い不純物元素供給源と接続されている。Further, in FIG. 1, reference numeral 3 is a diffusion furnace, and like the conventional diffusion furnace, a quartz tube 4 and a heater 5 are used.
The introduction portion 4a of the quartz tube 4 is connected to an impurity element supply source (not shown).
上記構成の装置を用いて、ウェーハ２に不純物元素を
含んだ表面層を形成させ、ついでドライブイン段階でウ
ェーハ２を熱処理すれば、ウェーハ２に所定の不純物拡
散層、すなわちn+領域が形成されるのであるが、以下第
１図を用いながら、この手順を説明する。A surface layer containing an impurity element is formed on the wafer 2 by using the apparatus having the above-described structure, and then the wafer 2 is heat-treated at the drive-in stage, whereby a predetermined impurity diffusion layer, that is, an n + region is formed on the wafer 2. This procedure will be described below with reference to FIG.
まず、上記従来例と同じく各ウェーハ２を前処理した
後、各ウェーハ２を上記石英ボート６の溝部6fに挿入し
て、石英ボート６上に各ウェーハ２を立設させ、つい
で、石英ボート６を、拡散炉３内のヒーター５に覆われ
た均熱部分に挿入する。First, after pretreating each wafer 2 as in the conventional example, each wafer 2 is inserted into the groove portion 6f of the quartz boat 6, each wafer 2 is erected on the quartz boat 6, and then the quartz boat 6 Is inserted into the soaking part covered with the heater 5 in the diffusion furnace 3.
そして、上記従来の不純物拡散方法と同様に、ヒータ
ー５を加熱して、拡散炉３内の温度を1000℃以上の所要
の温度まで昇温させると共に、不純物元素供給源内の液
相の燐元素化合物中に、酸素ガスないしは窒素ガスをバ
ブリングさせて不純物を含むキャリアガスを拡散炉３の
石英チューブ４の導入部4aから拡散炉３内に導入する。
すると、燐元素の化合物は、酸化反応を起こし、ウェー
ハ２表面にリンガラス（PSG）層が形成され、同時にウ
ェーハ２表面から極く浅い領域に、燐元素が拡散する。Then, as in the conventional impurity diffusion method, the heater 5 is heated to raise the temperature in the diffusion furnace 3 to a required temperature of 1000 ° C. or higher, and the phosphorus element compound in the liquid phase in the impurity element supply source. Oxygen gas or nitrogen gas is bubbled into the carrier gas, and a carrier gas containing impurities is introduced into the diffusion furnace 3 from the introduction portion 4a of the quartz tube 4 of the diffusion furnace 3.
Then, the compound of phosphorus element causes an oxidation reaction to form a phosphorus glass (PSG) layer on the surface of the wafer 2, and at the same time, the phosphorus element diffuses from the surface of the wafer 2 to an extremely shallow region.
ついで、各ウェーハ２を弗酸に浸して、表面に残った
リンガラス層を除去し、ウェーハ２に燐元素を含んだ表
面層を形成する。そして、この後ドライブイン段階にお
いて、上記表面層から燐元素が目標深さに拡散するまで
各ウェーハ２を再度加熱すれば、ウェーハ２表面に所要
の不純物拡散層、すなわちn+領域が形成されるのであ
る。Next, each wafer 2 is immersed in hydrofluoric acid to remove the phosphorus glass layer remaining on the surface, and a surface layer containing a phosphorus element is formed on the wafer 2. Then, in the subsequent drive-in step, if each wafer 2 is heated again until the phosphorus element diffuses from the surface layer to the target depth, a required impurity diffusion layer, that is, an n + region is formed on the surface of the wafer 2. Of.
ところで、上記拡散炉３内において、各ウェーハ２表
面及び外周面は、石英ボート６の溝部6f表面の凸部6g頂
点と点接触しているため、ウェーハ２表面に燐元素化合
物を供給して、ウェーハ２表面にリンガラス層を形成し
ても、このガラス層は溝部6f表面と全面に渡って癒着す
ることがない。従って、本実施例によれば、ガラス層形
成後に、総てのウェーハ２を上記溝部6fから、その表面
を剥離させることなく取り出し、後のガラス層除去作業
やドライブイン段階に送ることができ、不純物拡散工程
における製品歩留まり率は大幅に改善される。By the way, in the diffusion furnace 3, since the surface and the outer peripheral surface of each wafer 2 are in point contact with the apex 6g of the groove 6f of the quartz boat 6, the phosphorus element compound is supplied to the surface of the wafer 2, Even if a phosphorus glass layer is formed on the surface of the wafer 2, this glass layer does not adhere to the entire surface of the groove 6f. Therefore, according to the present embodiment, after forming the glass layer, all the wafers 2 can be taken out from the groove portion 6f without peeling the surface of the wafer 2 and sent to the subsequent glass layer removing operation or the drive-in stage. The product yield rate in the impurity diffusion process is significantly improved.
なお、本実施例においては、溝部6fの凸部6gを形成す
る方法として石英粉末７を吹き付けるサンドブラスト法
を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、カーボ
ランダム（SiC）粉末などを吹き付けても同様の効果が
得られるものであり、その粒径や加圧力も本実施例の値
に限らず様々に変化させても十分本発明の効果を得るこ
とは可能である。さらに、サンドブラスト法に限らず、
支持部材6cを化学的にエッチングして溝部6f表面を凹凸
状に形成しても全く同様の効果が得られるものである。In this embodiment, the sand blasting method in which the quartz powder 7 is blown is used as the method for forming the convex portions 6g of the groove 6f, but the present invention is not limited to this, and a carborundum (SiC) powder or the like is blown. However, the same effect can be obtained, and the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if the particle diameter and the pressing force are not limited to the values in this embodiment, and are variously changed. In addition to the sandblast method,
Even if the support member 6c is chemically etched to form the surface of the groove 6f in an uneven shape, exactly the same effect can be obtained.
また、本実施例においては、ウェーハ２に不純物元素
を含んだ表面層を形成する方法として、液相法を取り上
げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、気
相法、固相法にも適用可能であり、あるいはドープドオ
キサイド法などに用いられるCVD法においても適用可能
なものである。Further, in the present embodiment, the liquid phase method was taken up and described as the method of forming the surface layer containing the impurity element on the wafer 2, but the present invention is not limited to this, and the gas phase method and the solid phase method are used. It is also applicable to the CVD method used for the doped oxide method or the like.
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、ウェーハに不純物
元素を含んだ表面層を形成する場合に用いられる石英ボ
ートの溝部表面にウェーハ表面と点接触する凸部を形成
し、この状態でウェーハを挿入して、石英ボート上にウ
ェーハを立設させた。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a convex portion that makes point contact with the wafer surface is formed on the groove portion surface of the quartz boat used when forming a surface layer containing an impurity element on the wafer. The wafer was inserted in the state, and the wafer was erected on the quartz boat.
従って、ウェーハ表面に気体状態の不純物元素化合物
を供給してもウェーハと石英ボートは癒着せず、不純物
拡散工程における製品歩留まり率を大幅に向上させるこ
とが可能である。Therefore, even if the impurity element compound in the gaseous state is supplied to the wafer surface, the wafer and the quartz boat do not adhere to each other, and the product yield rate in the impurity diffusion step can be significantly improved.
第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示す図であ
り、第１図はガラス層形成時の拡散炉断面図、第２図は
石英ボートの平面図、第３図は石英ボートの正面図、第
４図は第３図のＡ−Ａ線における断面図、第５図は石英
ボートの溝部拡大図、第６図は凸部の形成方法を示す説
明図、そして、第７図は従来の不純物拡散方法における
ガラス層形成時の拡散炉断面図である。 １……従来の不純物拡散方法用の石英ボート、 ２……ウェーハ、３……拡散炉、 ６……本発明の実施例に用いる石英ボート、 6f……溝部、6g……凸部、 ７……石英粉末、９……純水。1 to 6 are views showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a diffusion furnace when forming a glass layer, FIG. 2 is a plan view of a quartz boat, and FIG. 3 is a quartz boat. Front view, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, FIG. 5 is an enlarged view of a groove portion of a quartz boat, FIG. 6 is an explanatory view showing a method of forming a convex portion, and FIG. FIG. 4 is a sectional view of a diffusion furnace when forming a glass layer in a conventional impurity diffusion method. 1 ... Quartz boat for conventional impurity diffusion method, 2 ... Wafer, 3 ... Diffusion furnace, 6 ... Quartz boat used in Examples of the present invention, 6f ... Groove portion, 6g ... Convex portion, 7 ... ... quartz powder, 9 ... pure water.
Claims (1)
該シリコンウェーハを間隔を空けて立設させる溝部が多
数形成された石英ボートに載置し、これらシリコンウェ
ーハ及び石英ボートを拡散炉内に挿入し、この拡散炉内
の温度を所要の温度に保ちながら、該拡散炉内に不純物
元素化合物を供給して、シリコンウェーハに不純物元素
の含まれた表面層を形成し、この後これらシリコンウェ
ーハを熱処理して上記表面層から不純物元素をシリコン
ウェーハ内部に所要濃度で拡散させる不純物拡散方法に
おいて、上記石英ボートの溝部表面に、この頂点が上記
シリコンウェーハ表面と点接触する凸部を多数形成し、
この状態でシリコンウェーハを溝部に挿入して、石英ボ
ート上にシリコンウェーハを立設させたことを特徴とす
る不純物拡散方法。1. A plurality of silicon wafers are placed on a quartz boat in which a plurality of grooves are formed in the upper portion of the silicon wafer to stand up the silicon wafers at intervals, and the silicon wafers and the quartz boat are placed in a diffusion furnace. Then, while maintaining the temperature in the diffusion furnace at a required temperature, the impurity element compound is supplied into the diffusion furnace to form a surface layer containing the impurity element on the silicon wafer. In the impurity diffusion method in which the impurity element is diffused from the surface layer to the inside of the silicon wafer at a required concentration by heat treatment, a plurality of convex portions whose vertexes are in point contact with the silicon wafer surface are formed on the surface of the groove portion of the quartz boat. ,
In this state, a silicon wafer is inserted into the groove, and the silicon wafer is erected on a quartz boat, which is an impurity diffusion method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328787A JP2502109B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Impurity diffusion method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328787A JP2502109B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Impurity diffusion method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170019A JPH01170019A (en) | 1989-07-05 |
| JP2502109B2 true JP2502109B2 (en) | 1996-05-29 |
Family
ID=18214113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328787A Expired - Lifetime JP2502109B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Impurity diffusion method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502109B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2558917B2 (en) * | 1990-04-23 | 1996-11-27 | 株式会社東芝 | Method for manufacturing semiconductor device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232948A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Osaka Soda Co Ltd | Co-cross linking polymer composition |
| JPS57186324A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Toshiba Corp | Heat treating boat |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188233U (en) * | 1984-11-15 | 1986-06-09 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62328787A patent/JP2502109B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232948A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Osaka Soda Co Ltd | Co-cross linking polymer composition |
| JPS57186324A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Toshiba Corp | Heat treating boat |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01170019A (en) | 1989-07-05 |
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