[其他]半導(dǎo)體器件的制造方法和系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87104657
• 申請(qǐng)日: 1987-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN87104657A
• 公開（公告）日: 1987-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山崎舜平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所
• 主分類號(hào): H01L21/205
• 分類號(hào): H01L21/205;H01L21/365
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,杜有文

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的一種制造方法和系統(tǒng)，特別是涉及半導(dǎo)體器件的一種多反應(yīng)室系統(tǒng)的制造工藝。

用單一的輝光放電激發(fā)反應(yīng)氣體的等離子CVD（化學(xué)汽相淀積）系統(tǒng)已是公知的。該工藝比常規(guī)的熱CVD系統(tǒng)有顯著的優(yōu)越性，在常規(guī)熱CVD系統(tǒng)中在比較低的溫度下即可實(shí)現(xiàn)淀積工藝。而且，這樣形成的淀積層包括作為復(fù)合中和劑的氫和鹵素，可使淀積層得到改進(jìn)了的PN、NI或PI結(jié)。

然而，這種輝光放電CVD系統(tǒng)的淀積速度是很低的，按商業(yè)實(shí)用價(jià)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(qiáng)的CVD系統(tǒng)也是公知的，在此系統(tǒng)中淀積工藝是在低于1×10^-2乇，例如1×10^-2～1×10^-5乇的氣壓下進(jìn)行的。根據(jù)此系統(tǒng)，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(shí)，則要花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

所以，本發(fā)明的目的在于提供一種制造半導(dǎo)體的方法和系統(tǒng)，制作出具有優(yōu)質(zhì)結(jié)的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種能進(jìn)行大量生產(chǎn)的制作半導(dǎo)體的方法和系統(tǒng)

本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種工藝時(shí)間短的制作半導(dǎo)體的方法和系統(tǒng)。

圖1是一個(gè)ECR增強(qiáng)CVD系統(tǒng)的剖視圖。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。

根據(jù)本發(fā)明，非生產(chǎn)用的氣體，如氬氣被電子迴旋共振賦能。被激發(fā)的非生產(chǎn)用的氣體可把它的一部分能轉(zhuǎn)交給生產(chǎn)用的氣體，并在一個(gè)輝光放電CVD系統(tǒng)內(nèi)分解，這樣可以將本征層無濺射效應(yīng)地淀積在已形成在基片上的一個(gè)子層（雜質(zhì)半導(dǎo)體層）之上。就是說，大大緩和了輝光放電由濺射效應(yīng)引起的對(duì)基片的損傷的趨勢(shì)。

淀積可以在多室系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，用該系統(tǒng)可使基片不接觸大氣，依次地進(jìn)行多層淀積。其結(jié)果可以防止對(duì)結(jié)的污染，避免結(jié)遭受低氧化和低氮化。

還有，把ECR系統(tǒng)與輝光放電CVD系統(tǒng)聯(lián)合使用，可以實(shí)現(xiàn)高工作速度的淀積，并獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)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(jìn)行，這種氣壓比已有技術(shù)所用的氣壓0.1～0.5乇低得多。低氣壓可以減少對(duì)下一步淀積工藝在反應(yīng)室內(nèi)殘留下的剩余氣體，這就可以簡(jiǎn)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(yīng)室然后打開一個(gè)將反應(yīng)室隔開的閥門的常規(guī)步驟。

作為生產(chǎn)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(zhì)半導(dǎo)體層。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，表明了采用本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)的等離子增強(qiáng)CVD系統(tǒng)，反應(yīng)室1在其垂直于附圖紙面的兩側(cè)兼?zhèn)湟粋€(gè)進(jìn)料室和一個(gè)卸料室（圖中未示出）。反應(yīng)室與進(jìn)料室及卸料室通過閘門閥相互連通。在進(jìn)料室和卸料室之間，反應(yīng)空間環(huán)繞以不銹鋼和/或絕緣體制成的襯套31和31′，以使被激發(fā)的反應(yīng)氣體不擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁，也不聚集使這樣的淀積層脫皮的產(chǎn)物。襯套31是用五個(gè)基片夾持器10′形成的，并可拿開和安排在如圖所示的反應(yīng)室1之內(nèi)。基片10被固定在每個(gè)夾持器10′的兩側(cè)。對(duì)于中間的反應(yīng)室來說，鹵素?zé)艚z7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(gòu)成密封，使三個(gè)襯套彼此嵌平。而且，在反應(yīng)空間1的上下兩側(cè)配備了一對(duì)網(wǎng)狀柵20和20′。用電源6對(duì)柵極20和20′施加一個(gè)13.56兆赫的交流電場(chǎng)，或在網(wǎng)狀電極20和20′之間加一個(gè)直流電場(chǎng)，就能產(chǎn)生輝光放電。