[其他]半导体器件的制造方法和系统

说明书

本发明涉及半导体器件的一种制造方法和系统，特别是涉及半导体器件的一种多反应室系统的制造工艺。

用单一的辉光放电激发反应气体的等离子CVD（化学汽相淀积）系统已是公知的。该工艺比常规的热CVD系统有显著的优越性，在常规热CVD系统中在比较低的温度下即可实现淀积工艺。而且，这样形成的淀积层包括作为复合中和剂的氢和卤素，可使淀积层得到改进了的PN、NI或PI结。

然而，这种辉光放电CVD系统的淀积速度是很低的，按商业实用价值观，还要把速度提高10～500倍。

另一方面，一种由ECR（电子迴旋共振）增强的CVD系统也是公知的，在此系统中淀积工艺是在低于1×10^-2乇，例如1×10^-2～1×10^-5乇的气压下进行的。根据此系统，可以10～100埃/秒的速率来淀积5000埃～10微米厚的淀积层。然而，要淀积多层时，则要花费相当长的时间。

所以，本发明的目的在于提供一种制造半导体的方法和系统，制作出具有优质结的半导体器件。

本发明的另一个目的在于提供一种能进行大量生产的制作半导体的方法和系统

本发明的再一个目的是提供一种工艺时间短的制作半导体的方法和系统。

图1是一个ECR增强CVD系统的剖视图。

图2是本发明的一个实施例的剖视图。

根据本发明，非生产用的气体，如氩气被电子迴旋共振赋能。被激发的非生产用的气体可把它的一部分能转交给生产用的气体，并在一个辉光放电CVD系统内分解，这样可以将本征层无溅射效应地淀积在已形成在基片上的一个子层（杂质半导体层）之上。就是说，大大缓和了辉光放电由溅射效应引起的对基片的损伤的趋势。

淀积可以在多室系统内进行，用该系统可使基片不接触大气，依次地进行多层淀积。其结果可以防止对结的污染，避免结遭受低氧化和低氮化。

还有，把ECR系统与辉光放电CVD系统联合使用，可以实现高工作速度的淀积，并获得优质产品。

淀积是在低气压10^-5～10^-2乇下，最好是在10^-4～10^-3乇下进行，这种气压比已有技术所用的气压0.1～0.5乇低得多。低气压可以减少对下一步淀积工艺在反应室内残留下的剩余气体，这就可以简化包括多次淀积工序的制作工艺，避免在下一步淀积之前充分抽空反应室然后打开一个将反应室隔开的阀门的常规步骤。

作为生产用的气体可采用硅化物气体，诸如，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），锗的化合物，诸如，GeH₄，GeF₄或GeH_nF_4-n（n＝1，2，3）或锡的化合物，诸如，SnCL₄，SnF₂或SnF₄。

此外，可加入掺杂气体，诸如，B₂H₆，BF₃或PH₃作添加物，来制作杂质半导体层。

现在参照图1，表明了采用本发明的一个系统的等离子增强CVD系统，反应室1在其垂直于附图纸面的两侧兼备一个进料室和一个卸料室（图中未示出）。反应室与进料室及卸料室通过闸门阀相互连通。在进料室和卸料室之间，反应空间环绕以不锈钢和/或绝缘体制成的衬套31和31′，以使被激发的反应气体不扩展到结构的内壁，也不聚集使这样的淀积层脱皮的产物。衬套31是用五个基片夹持器10′形成的，并可拿开和安排在如图所示的反应室1之内。基片10被固定在每个夹持器10′的两侧。对于中间的反应室来说，卤素灯丝7用来照射衬套31，而夹持器10′上的基片是用红外灯照射的。衬套31′与衬套30一起形成及装配，构成密封，使三个衬套彼此嵌平。而且，在反应空间1的上下两侧配备了一对网状栅20和20′。用电源6对栅极20和20′施加一个13.56兆赫的交流电场，或在网状电极20和20′之间加一个直流电场，就能产生辉光放电。