JPH04199615A

JPH04199615A - 拡散用ウエハホルダと拡散方法

Info

Publication number: JPH04199615A
Application number: JP33122390A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kito; 鬼頭　泰浩
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-20

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】〔目次〕・概要・産業上の利用分野・従来の技術（第５図）・発明が解決しようとする課題・課題を解決するための手段・作用（第４図）・実施例 ■第１の実施例（第１図） ■第２の実施例（第２図） ■第３の実施例（第３図）・発明の効果〔概要〕拡散用ウェハホルダ及び拡散方法、更に詳しく言えば、
封管法による拡散に用いられる拡散用ウェハホルダ及び
拡散方法に関し、拡散後封管された耐熱管を破って耐熱管内がらウェハを
取り出す際、耐熱管の破片がウェハに付着しないように
することができる拡散用ウェハボルダ及び拡散方法を提
供することを目的とし、拡散用ウェハホルダは、封管法
による拡散に用いられるウェハホルダであって、ウェハ
載置部と蓋とを存し、少なくとも前記蓋は、拡散不純物
原料４が通過する材料によって構成されてなることを含
み構成し、拡散方法は、ウェハが収納された請求項１記載のウェハ
ホルダと不純物原料とを耐熱管内に封入した後、加熱す
ることにより前記不純物原料から不純物を芸発させ、該
不純物を少なくとも前記蓋を通過させてウェハホルダ内
のウエノ＼に拡散する工程と、前記耐熱管を解放してウ
ェハホルダを取出す工程とを含み構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、拡散用ウェハホルダ及び拡散方法、更に詳し
く言えば、封管法による拡散に用いられる拡散用ウェハ
ホルダ及び拡散方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体レーザ、ホトダイオード、トランジスタ等のｐｎ
接合等を形成するため、■−■族の化合物半導体に導電
型不純物を拡散している。このとき、■族元素のアウト
デイフュージョンによる化合物半導体表面の荒れを防止
するため、Ｖ放圧を加えることのできる封管法による拡
散が王に用いられている。

第５図は、従来例の封管法による拡散方法について説明
する斜視回で、加熱前の状態を示している。

この図において、１は内部が減圧されている石英からな
る耐熱管、２は耐熱管ｌ内に封入されたウェハホルダ、
３はウェハホルダ２に載置されている拡散不純物などの
導入される化合物半導体のウェハ、４は導電型不純物や
Ｖ族元素の補償用不純物拡散を混合した拡散不純物、５
は耐熱管１内を減圧した後、一端を溶融して形成した封
止部である。

このような耐熱管１を加熱してウェハ３に拡散不純物を
拡散する。

［発明が解決しようとする課８］ところで、拡散後、ウェハを取り出すために、耐熱管を
破壊する際、耐熱管内は減圧されているので、耐熱管の
破片が耐熱管内に引き入れられ、このため、耐熱管の破
片がウェハの表面に付着する。この破片は後に除去処理
を行っても容易に除去できず、これが原因して半導体レ
ーザ、ホトダイオード、トランジスタ等の特性や信輔度
を悪化させるという問題がある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、拡散後封管された耐熱管を破って耐熱管内からウェハ
を取り出す際、耐熱管の破片がウェハに付着しないよう
にすることができる拡散用ウェハホルダ及び拡散方法を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］上記課題は、第１に、封管法による拡散に用いられるウ
ェハホルダであって、ウェハ載置部と蓋とを有し、少な
くとも前記蓋は、拡散不純物原料が通過する材料によっ
て構成されてなることを特徴とする拡散用ウェハホルダ
によって達成され、第２に、ウェハが収納された請求項
１記載のウェハホルダと不純物原料とを耐熱管内に封入
した後、加熱することにより前記不純物原料から不純物
を蒸発させ、該不純物を少なくとも前記蓋を通過させて
ウェハホルダ内のウェハに拡散する工程と、前記耐熱管
を解放してウェハホルダを取出す工程とを含むことを特
徴とする拡散方法によって達成される。

〔作用〕

本発明の拡散用ウェハホルダ及び拡散方法によれば、第
４図に示すように、拡散不純物粒子の通過する材料、例
えば多孔質ガラス等のように、複数の微細な孔１５を有
する蓋８によりウェハホルダ内が外部と遮断され、この
孔１５を通過してのみ拡散不純物がウェハホルダの内部
に導入することができるようになっているので、拡散処
理中にはウェハ１０に拡散不純物を拡散することができ
る。しかも拡散後に封管された耐熱管を破壊する場合、
ウェハ１０がＩ８により保護されているので、破壊され
た耐熱管の破片がウェハ１０表面に付着するのを防止す
ることができる。

〔実施例；以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

■第１の実施例第１図は、本発明の第１の実施例のウェハホルダについ
て説明する斜視図である。

同図において、６は拡散されるウェハを載置する、大き
さ２０Ｘ１００Ｘ４肛、肉厚約２鵬の石英からなるウェ
ハ載置具、８は石英ボート６の周縁部に設けられた帯状
の枠７と重ね合わせることにより見掛は上ウェハ載置具
６内を外部から遮断し、ウェハ載置具６に載置されたウ
ェハを保護する、大きさ２０Ｘ１００Ｘ４ｍ＋、肉厚約
２ｇの石英からなる蓋で、実際には大きさ１μｍ以下の
孔の開いた多孔質のガラスからなり、拡散不純物、例え
ばｐ型不純物となるＺｎ（原子直径２．７４人）粒子、
　　Ｃｄ　（原子直径３．０４人）粒子、Ｖ族元素であ
る補償用のＰ（原子直径２．２０人）＃Ｌ子などは通過
させうるが、拡散後月管された耐熱管を破壊する際に発
生するガラス片などもっと大きい物質は通過できないよ
うになっている。

以上のような本発明の第１の実施例の拡散用ウェハホル
ダ９によれば、拡散不純物粒子の通過する程度の大きさ
の複数の孔が形成され、ウェハホルダ９の蓋８の孔を通
過して拡散不純物粒子をウェハホルダ９の内部に導入す
ることができるようになっているので、拡散処理中には
ウェハに拡散不純物粒子を拡散することができるととも
に、拡散後に封管された耐熱管を破壊する場合、ウェハ
が蓋８により保護されているので、破壊された耐熱管１
１の破片がウェハ表面に付着するのを防止することがで
きる。

■第２の実施例また、第２図（Ａ）、（Ｂ）は、第２の実施例の、上記
のウェハホルダ９を用いてＩｎＰからなるウェハ１０に
拡散不純物を導入する方法について説明する斜視図であ
る。

同図（Ａ）は、拡散前のウェハの載置されたウェハホル
ダの状態を示す斜視図で、第１図のウェハホルダ９にウ
ェハ１０が載置され、Ｍ８が被せられてウェハホルダ９
内部が見掛は上外部と遮断されている状態を示す。

まず、このようなウェハ１０を拡散不純物１２とともに
石英からなる内径的３０ｍｍの耐熱管ｌｌ内に入れた後
、封着部１３に石英からなるストッパ１４をセットする
。このとき、拡散不純物として導電型不純物の亜鉛・リ
ン（Ｚｎｓ　Ｐ２又はＺｎＰ２）の他にＶ族原子のアウ
トデイフュージョンによる化合物半導体表面の荒れを防
止するため、インジウム・リン（ＩｎＰ）粒子を混合し
たものを用いる。

次いで、ストッパ１４側から耐熱管ＩＩ内部を排気し、
減圧する。圧力約２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ以下に達し
てから、ガスバーナ等により耐熱管１１とストッパ１４
とを溶融・接着し、耐熱管１１内部を密封する。

次に、このような耐熱管１１を温度５００　’Ｃで加熱
すると、第４図に示すように、蓋８の微細な孔１５を通
過して拡散不純物１２粒子がウェハボルダ９内に導入さ
れ、ウェハ１０に導電型不純物を拡散するとともに、同
時に導入されたインジウム・リン（ＩｎＰ）粒子の２粒
子によりウェハ１０から蒸発する２粒子を補償する。

次いで、拡散が終了した後、ウェハホルダ９を耐熱管１
１から取り出すため、耐熱管１１を破壊する。このとき
、耐熱管ｌｌ内は減圧されているので、耐熱管１１の破
片が耐熱管１１内に引き入れられるが、ウェハ１ｏは蓋
８により見掛は上密封されているので、耐熱管１１の破
片がウェハ９の表面に付着するのを防止することができ
る。

以上のように、本発明の第２の実施例によれば、耐熱管
１１の破片がウェハ１ｏの表面に付着するのを防止する
ことができるので、半導体レーザ。

ホトダイオード、トランジスタ等の特性や信転度を向上
させることができる。

なお、上記の実施例では、ウェハ１ｏとして■ｎＰ基板
を用い、かつ拡散不純物１２として導電型不純物の亜鉛
・リン（Ｚｎｚ　ｐ！又はＺｎＰｚ　）の他にＶ族原子
のアウトデイフュージョンによる化合物半導体表面の荒
れを防止するため、インジウム・リン（ＩｎＰ）粒子を
混合したものを用いているが、ウェハ１０としてＩｎＧ
ａＡｓ基板を用い、かつ拡散不純物１２として導電型不
純物の亜鉛・砒素（Ｚｎｚ　Ａｓｚ又はＺｎＡｓ２）又
はカドミウム・砒素（Ｃｄｉ　Ａｓｚ又はＣｄＡｓ２）
と、Ｖ族原子のアウトデイフュージョンによる化合物半
導体表面の荒れを防止するため、ガリウム・砒素（Ｇａ
Ａｓ）粒子を混合したものを用いてもよい。

また、ウェハｌＯとしてＩｎＰを用い、拡散不純物１２
として、カドミウム・リン（Ｃｄ３Ｐｇ又はＣ６Ｆ６）
、表面荒れを防止するためインジウム・リン（ＩｎＰ）
粒子を混合したものを用いる場合もあり、この時拡散温
度は５５０°Ｃとなる。

■第３の実施例第３図は、本発明の第３の実施例のウェハホルダについ
て説明する斜視図である。

第３図において、第１図と異なるところは、ウェハ載置
具１６がウェハ１０を立てて載置するようになっている
ことで、多量のウェハ１０に同時に不純物を拡散するこ
とができ、より量産性Ｑこ通したウェハホルダ１８であ
る。そして、やはり多孔質のガラスからなる１１７をか
ふせることにより見掛は上ウェハホルダ１８内部が密閉
される。

このようなウェハホルダ１８においても、第１の実施例
と同じように、拡散不純物は蓋１７の孔を通過してウェ
ハ１０内に拡散しうるとともに、拡散終了後、耐熱管を
破壊する際、耐熱管内は減圧されているので、耐熱管の
破片が耐熱管内に引き入れられるが、ウェハ１０は１１
７により見掛は上密封されているので、耐熱管の破片が
ウェハ１０の表面に付着するのを防止することができる
。

これにより、半導体レーザ、ホトダイオード、トランジ
スタ等の特性や信転度を向上させることができる。

〔発明の効果］以上のように、本発明の拡散用ウェハホルダ及び拡散方
法によれば、拡散不純物粒子の通過する程度の大きさの
複数の孔が形成され、ウェハホルダの蓋の孔を通過しで
拡散不純物粒子をウェハホルダの内部に導入することが
できるようになっているので、拡散処理中にはウェハに
拡散不純物粒子を拡散することができるとともに、拡散
後に封管された耐熱管を破壊する場合、ウェハが蓋によ
り保護されているので、破壊された耐熱管の破片がウェ
ハ表面に付着するのを防止することができる。

これにより、半導体レーザ、ホトダイオード。

トランジスタ等の特性や信輔度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例の拡散用ウェハホルダ
について説明する斜視図、第２図は、本発明の第２の実施例の封管法による拡散方
法二こついて説明する斜視図、第３図は、本発明の第３
の実施例の拡散用ウェハホルダについて説明する斜視図
、第４図は、本発明の拡散用ウェハホルダを用いた拡散方
法の作用について説明する断面図、第５図は、従来例の
封管法による拡散方法について説明する斜視図である。［符号の説明］１．１１・・・耐熱管、２．６．１６・・・ウェハ載置具、３．１０・・・ウェハ、４．１２・・・拡散不純物、５．１３・・・封着部、７・・・枠、８．１７・・・蓋、９．１８・・・ウェハホルダ、１４・・・ストッパ、１５・・・孔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）封管法による拡散に用いられるウェハホルダであ
って、ウェハ載置部と蓋とを有し、少なくとも前記蓋は
、拡散不純物原料が通過する材料によって構成されてな
ることを特徴とする拡散用ウェハホルダ。
（２）ウェハが収納された請求項１記載のウェハホルダ
と不純物原料とを耐熱管内に封入した後、加熱すること
により前記不純物原料から不純物を蒸発させ、該不純物
を少なくとも前記蓋を通過させてウェハホルダ内のウェ
ハに拡散する工程と、前記耐熱管を解放してウェハホル
ダを取出す工程とを含むことを特徴とする拡散方法。