[其他]半導體器件的制造方法和系統

無效

• 申請號: 86107683
• 申請日: 1986-11-12
• 公開（公告）號: CN86107683A
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發明（設計）人: 山崎舜平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;C30B25/00;H01L31/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,杜有文

本發明涉及半導體器體的一種制造方法和系統，特別是涉及半導體器件的一種多反應室系統的制造工藝。

用單一的輝光放電激發反應氣體的等離子CVD（化學汽相淀積）系統已是公知的。該工藝比常規的熱CVD系統有顯著的優越性，在常規熱CVD系統中在比較低的溫度下即可實現淀積工藝。而且，這樣形成的淀積層包括作為復合中和劑的氫和鹵素，可使淀積層得到改進了的PN、NI或PI結。

然而，這種輝光放電CVD系統的淀積速度是很低的，按商業實用價值觀，還要把速度提高10～500倍。

另一方面，一種由ECR（電子迴旋共振）增強的CVD系統也是公知的，在此系統中淀積工藝在低于1×10^-2乇，例如1×10^-2～1×10^-5乇的氣壓下進行的。根據此系統，可以10～100埃/秒的速率來淀積5000埃～10微米厚的淀積層。然而，要淀積多層時，則要花費相當長的時間。

所以，本發明的目的在于提供一種制造半導體的方法和系統，制作出具有優質結的半導體器件。

本發明的另一個目的在于提供一種能進行大量生產的制作半導體的方法和系統

本發明的再一個目的是提供一種工藝時間短的制作半導體的方法和系統。

圖1是一個ECR增強CVD系統的剖視圖。

圖2是本發明的一個實施例的剖視圖。

根據本發明，非生產用的氣體，如氬氣被電子迴旋共振賦能。被激發的非生產用的氣體可把它的一部分能轉交給生產用的氣體，并在一個輝光放電CVD系統內分解，這樣可以將本征層無濺射效應地淀積在已形成在基片上的一個子層（雜質半導體層）之上。就是說，大大緩和了輝光放電由濺射效應引起的對基片的損傷的趨勢。

淀積可以在多室系統內進行，用該系統可使基片不接觸大氣，依次地進行多層淀積。其結果可以防止對結的污染，避免結遭受低氧化和低氮化。

還有，把ECR系統與輝光放電CVD系統聯合使用，可以實現高工作速度的淀積，并獲得優質產品。

淀積是在低氣壓10^-5～10^-2乇下，最好是在10^-4～10^-3乇下進行，這種氣壓比已有技術所用的氣壓0.1～0.5低得多。低氣壓可以減少對下一步淀積工藝在反應室內殘留下的剩余氣體，這就可以簡化包括多次淀積工序的制作工藝，避免在下一步淀積之前充分抽空反應室然后打開一個將反應室隔開的閥門的常規步驟。

作為生產用的氣體可采用硅化物氣體，諸如，Si_nH_2n+1（n≥1），SiF_n（n≥2），SiH_nF_4-n（1＜n＜4）或Si（CH₃）_nH_4-n（n＝1，2，3），鍺的化合物，諸如，GeH₄，GeF₄或GeH_nF_4-n（n＝1，2，3）或錫的化合物，諸如，SnCL₄，SnF₂或SnF₄。

此外，可加入摻雜氣體，諸如，B₂H₆，BF₃或PH₃作添加物，來制作雜質半導體層。

現在參照圖1，表明了采用依本發明的一個系統的等離子增強CVD系統。反應室1在其垂直于附圖紙面的兩側兼備一個進料室和一個卸料室（圖中未示出）。反應室與進料室及卸料室通過閘門閥相互連通。在進料室和卸料室之間，反應空間環繞以不銹鋼和/或絕緣體制成的襯套31和31′，以使被激發的反應氣體不擴展到結構的內壁，也不聚集使這樣的淀積層脫皮的產物。襯套31是用五個基片夾持器10′形成的，并可拿開和安排在如圖所示的反應室1之內?；?0被固定在每個夾持器10′的兩側。對于中間的反應室來說，鹵素燈絲7用來照射襯套31，而夾持器10′上的基片是用紅外燈照射的。襯套31′與襯套30一起形成及裝配，構成密封，使三個襯套彼此嵌平。而且，在反應空間1的上下兩側配備了一對網狀柵20和20′。用電源6對柵極20和20′施加一個13.56兆赫的交流電場，或在網狀電極20和20′之間加一個直流電場，就能產生輝光放電。