DE60124674T2

DE60124674T2 - Heizelement für einen cvd-apparat

Info

Publication number: DE60124674T2
Application number: DE60124674T
Authority: DE
Inventors: Hideki Kanazawa-shi Matsumura; Atsushi Kanazawa-shi MASUDA; Keiji Fuchu-shi ISHIBASHI; Masahiko Fuchu-shim TANAKA; Minoru Fuchu-shi KARASAWA
Original assignee: Japan As Represented By President Of Japan Advanced Institute Of Science And Technology; JAPAN GOVERNMENT; Anelva Corp
Current assignee: Japan As Represented By President Of Japan Advanced Institute Of Science And Technology; JAPAN GOVERNMENT; Canon Anelva Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2021-09-08
Also published as: WO2002025712A1; EP1258914B1; EP1258914A1; JPWO2002025712A1; ATE346378T1; US20020189545A1; US6593548B2; JP3780364B2; EP1258914A4; DE60124674D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizelement-CVD-System bzw. ein CVD-System mit Heizelement, bei dem ein Heizelement, das auf einer spezifischen Temperatur gehalten wird, in einer Vakuumkammer (Behandlungsbehälter) angeordnet wird, und bei dem ein Rohstoffgas durch das Heizelement zersetzt und/oder aktiviert wird, um eine Dünnschicht auf einem Substrat abzulagern, das in der Vakuumkammer (Behandlungsbehälter) angeordnet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die Aufmerksamkeit wird auf das US-A-5861059, das ein Verfahren für das selektive Wachstum einer Siliciumepitaxieschicht offenbart, und das US-A-5124179 gelenkt, das ein unterbrochenes Verfahren für die Herstellung von vielschichtigen polykristallinen Diamantschichten offenbart.
Bei der Herstellung verschiedener Arten von Halbleiterbauelementen, einschließlich einer LSI (Großintegrationsschaltung), einer LCD (Flüssigkristallanzeige) und dergleichen, wurde ein CVD(chemische Aufdampfung)-Verfahren in breitem Umfang als ein Verfahren zur Bildung einer vorgegebenen Dünnschicht auf einem Substrat zur Anwendung gebracht.
Beim CVD-Verfahren gibt es mehrere Verfahren, d.h., ein Plasma-CVD-Verfahren, bei dem ein Rohstoffgas in entladenem Plasma zersetzt und/oder aktiviert wird, um eine Dünnschicht zu bilden, ein thermisches CVD-Verfahren, bei dem ein Substrat erwärmt wird, um eine chemische Reaktion auszulösen, um eine Dünnschicht zu bilden, usw. Außerdem ein CVD-Verfahren, bei dem ein Rohstoffgas durch ein Heizelement zersetzt und/oder aktiviert wird, das auf einer vorgegebenen hohen Temperatur gehalten wird, um eine Dünnschicht zu bilden (worauf man sich hierin nachfolgend als ein Heizelement-CVD-Verfahren bezieht).
Bei einem Schichtbildungssystem für das Durchführen des Heizelement-CVD-Verfahrens (worauf man sich hierin nachfolgend als ein Heizelement-CVD-System bezieht) wird ein Heizelement aus einem feuerfesten Metall, wie beispielsweise Wolfram oder dergleichen, in einer Behandlungskammer angeordnet. Die Behandlungskammer kann bis zu einem Vakuum luftleer gemacht werden. Ein Rohstoffgas wird in die luftleer gemachte Behandlungskammer eingeführt, während das Heizelement auf hohen Temperaturen von etwa 1000 °C bis 2000 °C gehalten wird.
Das eingeführte Rohstoffgas wird zersetzt und/oder aktiviert, wenn es über die Oberfläche des Heizelementes gelangt, und erreicht ein Substrat, um eine Dünnschicht des Stoffes, der ein endgültiger Zielstoff ist, auf der Oberfläche des Substrates abzulagern. Bei den Heizelement-CVD-Verfahren wird ein CVD-Verfahren, bei dem ein drahtförmiges Heizelement verwendet wird, als ein Hot Wire-CVD-Verfahren bezeichnet, und ein CVD-Verfahren, das eine katalytische Reaktion eines Heizelementes für das Zersetzen und/oder Aktivieren des Rohstoffgases nutzt, wird als ein katalytisches CVD-Verfahren (oder Cat-CVD-Verfahren) bezeichnet.
Beim Heizelement-CVD-Verfahren wird das Rohstoffgas zersetzt und/oder aktiviert, wenn es über die Oberfläche des Heizelementes gelangt. Aus diesem Grund weist dieses Verfahren einen Vorteil der Reduzierung der Temperatur des Substrates auf, verglichen mit dem thermischen CVD-Verfahren, bei dem eine Reaktion nur durch die Wärme des Substrates ausgelöst wird. Außerdem wird beim Heizelement-CVD-Verfahren nicht Plasma erzeugt, wie es beim Plasma-CVD-Verfahren erzeugt wird. Aus diesem Grund besteht keine Sorge, dass das Plasma eine Beschädigung am Substrat bewirkt. Dementsprechend glaubt man, dass das Heizelement-CVD-Verfahren ein vielversprechender Kandidat als ein Schichtbildungsverfahren für ein Haltleiterbauelement, eine Anzeigeeinrichtung und dergleichen der nächsten Generation ist, bei der eine hohe Integration und hohe Funktionstüchtigkeit in zunehmendem Maß gefordert wurden.
10 zeigt eine konzeptionelle Darstellung eines konventionellen Heizelement-CVD-Systems. In einem Behandlungsbehälter 1 wird eine vorgegebene Behandlung zur Bildung einer Dünnschicht auf einem Substrat (nicht gezeigt) durchgeführt. Ein Evakuierungssystem 11 für das Luftleermachen des Behandlungsbehälters 1 bis zu einem Vakuum und ein Rohstoffgaszuführungssystem 21 für das Zuführen eines Rohstoffgases in den Behandlungsbehälter 1 für das Bilden einer Dünnschicht sind mit dem Behandlungsbehälter 1 verbunden.
Im Behandlungsbehälter 1 wird ein Heizelement 3 so angeordnet, dass das in den Behandlungsbehälter 1 zugeführte Rohstoffgas über dessen Oberfläche gelangt. Ein Stromversorgungsmechanismus 30 für das Zuführen von elektrischem Strom ist mit dem Heizelement 3 verbunden, wodurch das Heizelement 3 erwärmt und auf einer vorgegebenen Temperatur (einer hohen Temperatur von etwa 1600 °C bis 2000 °C) gehalten wird, die für das Heizelement-CVD-Verfahren erforderlich ist. Außerdem sind im Behandlungsbehälter 1 eine Gaszuführungsanlage 2 und das Heizelement 3 einander gegenüberliegend angeordnet.
Außerdem wird im Behandlungsbehälter 1 eine vorgegebene Dünnschicht auf dem Substrat (nicht gezeigt) durch das Rohstoffgas gebildet, das durch das Heizelement 3 zersetzt und/oder aktiviert wird, das auf der vorangehend beschriebenen vorgegebenen hohen Temperatur gehalten wird. Aus diesem Grund ist im Behandlungsbehälter 1 ein Substrathalter 4 für das Halten des vorangehend erwähnten Substrates (nicht gezeigt) vorhanden.
In 10 ist es ein Schieber für das Befördern des Substrates in den oder aus dem Behandlungsbehälter 1, der mit der Bezugszahl 5 gekennzeichnet wird. Außerdem ist der Substrathalter 4, wie es konventionell bekannt ist, mit einem Heizmechanismus für das Erwärmen des Substrates versehen, aber dieser Heizmechanismus wird nicht gezeigt oder beschrieben, weil er bei der vorliegenden Erfindung nicht wichtig ist.
Bei der in 10 gezeigten Ausführung, obgleich es nicht gezeigt wird, umfasst das Rohstoffgaszuführungssystem 21: einen Zylinder, der mit dem Rohstoffgas gefüllt ist; einen Versorgungssdruckregler; einen Durchflussregler; ein Zuführungs-/Absperrumschaltventil; und dergleichen. Das Rohstoffgas wird mittels des Rohstoffgaszuführungssystems 21 in den Behandlungsbehälter 1 über die im Behandlungsbehälter 1 vorhandene Gaszuführungsanlage 2 zugeführt.
Außerdem werden bei einem Vorgang, bei dem zwei oder mehrere Arten von Rohstoffgasen eingesetzt werden, die Rohstoffgaszuführungssysteme 21 in der Anzahl gleich der Anzahl der verwendeten Arten der Gase parallel zur Gaszuführungsanlage 2 geschaltet.
Die Gaszuführungsanlage 2, die vorangehend beschrieben wird, wird gegenüberliegend dem Heizelement 3 im Behandlungsbehälter 1 angeordnet. Außerdem weist die Gaszuführungsanlage 2 eine hohle Struktur und viele Gasblaslöcher 210 auf einer Oberfläche auf, die zum Substrathalter 4 hin liegen.
Andererseits ist das Evakuierungssystem 11 mit dem Behandlungsbehälter 1 mittels eines Hauptventils 12 mit einer Evakuierungsgeschwindigkeitsregulierfunktion verbunden. Der Druck des Behandlungsbehälters 1 wird durch diese Evakuierungsgeschwindigkeitsregulierfunktion gesteuert.
Beim Heizelement-CVD-Verfahren ist das Substrat (nicht gezeigt) eine Substanz, die einer vorgegebenen Behandlung zur Bildung einer Dünnschicht unterworfen wird. Dieses Substrat (nicht gezeigt) wird in den und aus dem Behandlungsbehälter 1 mittels des Schiebers 5 befördert. Und ein Heizmechanismus (nicht gezeigt) für das Erwärmen des Substrates (nicht gezeigt) auf eine vorgegebene Temperatur ist im Substrathalter 4 eingebaut.
Das Heizelement 3 wird im Allgemeinen aus einem drahtförmigen Element gebildet und ist zu einer Sägezahnform gebogen und wird mittels eines Trägerkörpers 31 gehalten, dessen Oberfläche mindestens aus einem Isolator besteht. Außerdem ist eine Stromversorgungsleitung 32 vom Stromversorgungsmechanismus 30 mit dem Heizelement 3 mittels einer Anschlussklemme 33 verbunden. Ein elektrischer Strom wird dem Heizelement 3 über diese Anschlussklemme 33 zugeführt, um das Heizelement 3 auf die vorgegebene Temperatur zu erwärmen, die für das Heizelement-CVD-Verfahren erforderlich ist, und um es auf der vorgegebenen Temperatur zu halten.
Im Allgemeinen wird eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle als Stromversorgungsmechanismus 30 verwendet. Das Heizelement 3 wird mit elektrischem Strom von der Stromquelle versorgt und auf die vorgegebene Temperatur mittels des Durchganges des elektrischen Stromes eingestellt. Durch Erwärmen des Heizelementes 3 auf eine hohe Temperatur wird das Rohstoffgas zersetzt und/oder aktiviert, um wirksam eine Dünnschicht zu bilden.
Im Allgemeinen wird das Heizelement 3 auf eine vorgegebene Temperatur (im Allgemeinen bei einem Schichtbildungsvorgang eine hohe Temperatur von etwa 1600 °C bis 2000 °C) durch den Durchgang des elektrischen Stromes erwärmt; so wird ein feuerfestes Metall als Material für das Heizelement 3 verwendet, und im Allgemeinen wird Wolfram verwendet.
Ein Fall, wo eine Siliciumschicht gebildet wird, und ein Fall, wo eine Siliciumnitridschicht gebildet wird, werden als Beispiele für das Bilden einer Dünnschicht mittels des Heizelement-CVD-Systems erklärt, das in 10 gezeigt wird. Die Vorgänge gehen wie folgt vonstatten.
Zuerst wird ein Mischgas aus Silan (SiH₄) und Wasserstoff (H₂) in dem Fall verwendet, wo die Siliciumschicht gebildet wird. Ein Mischgas aus Silan und Ammoniak (NH₃) wird in dem Fall verwendet, wo die Siliciumnitridschicht gebildet wird. Der Druck im Behandlungsbehälter 1 beträgt etwa von 0,1 Pa bis 100 Pa. In beiden Fällen wird die Temperatur des Heizelementes 3 auf eine vorgegebene Temperatur (im Allgemeinen eine hohe Temperatur von etwa 1600 °C bis 2000 °C beim Schichtbildungsvorgang) eingestellt, und die Temperatur des Substrates (nicht gezeigt), das vom Substrathalter 4 gehalten wird, wird auf eine Temperatur von etwa 200 °C bis 500 °C mittels eines Heizmechanismus (nicht gezeigt) im Substrathalter 4 eingestellt.
In dem Fall, wo die Siliciumschicht oder die Siliciumnitridschicht unter vorgegebenen Schichtbildungsbedingungen bei Anwendung eines vorangehend beschriebenen konventionellen Heizelement-CVD-Systems gebildet wird, kommt es zur folgenden Erscheinung. Ein feuerfestes Metall, das für das Heizelement verwendet wird, beispielsweise ein Wolframdraht, wie es vorangehend beschrieben wird, oder dergleichen, reagiert manchmal mit dem Silangas, um eine Siliciumverbindung zu bilden (worauf man sich hierin nachfolgend als Silicidbildung bezieht).
Eine Silicidbildung, wie sie vorangehend erwähnt wird, geht von nahe einer Anschlussklemme 33 vonstatten, d.h., dem Verbindungsteil, mittels dessen elektrischer Strom vom Stromversorgungsmechanismus 30 zugeführt wird (d.h., dem Anschlussbereich des Heizelementes 3). Im Anschlussbereich des Heizelementes 3 wird die Temperatur niedriger als 1600 °C, sogar beim Schichtbildungsvorgang. Außerdem ist im Anschlussbereich des Heizelementes 3 die Reaktionsgeschwindigkeit des Rohstoffgases mit dem Heizelement 3 schneller als die Desorptionsgeschwindigkeit der zersetzten und/oder aktivierten Gasarten des Rohstoffgases und des Rohstoffgases selbst.
Die vorangehend erwähnte Silicidbildung verändert die Zusammensetzung und den Durchmesser des Heizelementes 3 und verringert dessen Widerstand. Im Ergebnis dessen wird die Heizleistung verringert, und das gesamte Heizelement wird schließlich verschlechtert. Ebenfalls verringert es eine Schichtbildungsgeschwindigkeit, da die Benutzungsstunden des Heizelementes verlängert werden. Außerdem, da die Produkte des Silicides und dergleichen im Allgemeinen hohe Dampfdrücke aufweisen, verunreinigen sie die abgelagerte Schicht und verschlechtern die Qualität der gebildeten Siliciumschicht oder der gebildeten Siliciumnitridschicht, da die Verschlechterung des Heizelementes fortschreitet.
Daher ist es erforderlich, das Vakuum im Behandlungsbehälter 1 auf den Luftdruck zurückzuführen und das Heizelement 3 auszuwechseln, wenn eine vorgegebene Anzahl von Substraten behandelt wird. Dieses Auswechseln des Heizelementes 3 führt zu einem Problem bei der Produktivität.
Betreffs dieser Erscheinung der Silicidbildung präsentierten A.H. Mahan und Mitarbeiter einen detaillierten Artikel mit dem Titel „Der Einfluss der W-Fadenlegierungsbildung auf die elektronischen Eigenschaften der HWCVD-abgelagerten a-Si:H-Schichten" in Materials Research Society 2000 Spring Meeting, durchgeführt im Marriott Hotel und Argent Hotel in San Francisco in den USA vom 24. bis 28. April 2000.
Betreffs eines Mittels für das Steuern der Verschlechterung, die durch die Silicidbildung des Heizelementes hervorgerufen wird, schlugen Mahan und Mitarbeiter ein Mittel für die Verlängerung der Lebensdauer des Heizelementes im Artikel vor, d.h., das Erwärmen des Heizelementes in einem Wasserstoffgas oder in einem Vakuum nach dem Bilden einer Schicht.
Dieses Mittel muss jedoch eine Zeit für das Durchführen der Behandlung zwischen der Bildung der jeweiligen Schichten sichern und führt daher zu einem Problem der Verringerung der Produktivität. Außerdem, um genau zu sein, die Silicidbildung des Heizelementes schreitet fort, während die Schicht gebildet wird, d.h., die Temperatur des Heizelementes oder einer Schichtbildungsumgebung um das Heizelement 3 herum, wie beispielsweise der wirksame Bereich des Heizelementes 3 für die Zersetzung und/oder Aktivierung des Rohstoffgases und dergleichen, wird verändert, während die Schicht gebildet wird. Aus diesem Grund werden die Eigenschaften der Schicht in der Richtung der Dicke in dem Fall verändert (verschlechtert), wenn die Schichtbildungszeit lang ist.
11 ist eine Ansicht, die einen Teil eines Trägerkörpers 31 einer konventionellen Ausführung zeigt. In dem Teil eines Trägerkörpers 31 der konventionellen Ausführung wird das Heizelement 3 durch den Trägerkörper 31 mittels eines Drahtes 34 (im Allgemeinen aus Molybdän hergestellt) getragen, um eine Kontaktfläche des Heizelementes 3 zu verringern, wodurch die Wärmeleitung verringert wird. Die in 11 gezeigte konventionelle Ausführung soll die Silicidbildung verhindern, die von dem Abschnitt des Heizelementes 3 aus fortschreitet, wo seine Temperatur etwas niedrig ist.
Sogar bei diesem Verfahren sinkt die Temperatur des Heizelementes 3 in dem Abschnitt in Kontakt mit dem Draht 34 jedoch unvermeidlich, so dass die Silicidbildung im und von dem Abschnitt aus in Abhängigkeit von den Schichtbildungsbedingungen hervorgerufen wird, wie beispielsweise einem hohen Silangasdruck im Fall des Bildens der Siliciumschicht oder dergleichen.
Außerdem ist es sogar bei diesem Verfahren unmöglich, den Anschluss an die Stromversorgungsleitung 32 zu eliminieren, so dass die Silicidbildung ebenfalls in dem Abschnitt der Anschlussklemme 33 hervorgerufen wird, wie es der Fall ist, wie in 10 gezeigt wird.
Daher ist es sogar beim Heizelement-CVD-System, das die in 11 gezeigte Konstitution annimmt, erforderlich, das Vakuum im Behandlungsbehälter 1 auf den Luftdruck zurückzuführen und das Heizelement 3 auszuwechseln, wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Substraten behandelt wurde. Das Auswechseln des Heizelementes 3 führt zu einem Problem bei der Produktivität.
Übrigens, wenn Schichten wiederholt im Heizelement-CVD-System gebildet werden, werden die Schichten auf der Innenseite des Behandlungsbehälters abgelagert und abgezogen, und das führt dazu, dass das Teilchenproblem hervorgerufen wird. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung schlugen ein Verfahren zum wirksamen Entfernen einer Schicht, die auf der Innenseite eines Behandlungsbehälters abgelagert wurde, die zu einer Quelle der Teilchen wird, und ein in situ Reinigungsverfahren eines Heizelement-CVD-Systems vor (Offengelegte Japanische Patentanmeldung (JP-A) Nr. 2001-49436).
Entsprechend diesem Verfahren wird eine Gaszuführungsanlage 2 eines in 10 gezeigten konventionellen Heizelement-CVD-Systems mit einem Reinigungsgaszuführungssystem mit der gleichen Konstitution wie das Rohstoffgaszuführungssystem 21 bereitgestellt, und, wenn das System gereinigt wird, wird anstelle eines bei der Bildung einer Schicht verwendeten Rohstoffgases ein Reinigungsgas in einen Behandlungsbehälter 1 über die Gaszuführungsanlage 2 eingeführt. Das heißt, das ist eine Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Luftleermachen des Behandlungsbehälters 1 ein im Behandlungsbehälter 1 angeordnetes Heizelement 3 auf eine Temperatur von 2000 °C oder mehr erhitzt und dabei gehalten wird, und dass ein Reinigungsgas, das durch den erhitzten Körper 3 zersetzt und/oder aktiviert wird, um aktivierte Arten zu erzeugen, die wiederum mit einer abgelagerten Schicht zur Reaktion kommen, um sie in eine gasförmige Substanz umzuwandeln, in den Behandlungsbehälter 1 eingeführt wird, und dass die erzeugte gasförmige Substanz aus dem Behandlungsbehälter 1 entleert wird, um die abgelagerte Schicht von der Innenfläche der Behandlungskammer zu entfernen. Diese Erfindung wurde basierend auf den Entdeckungen aufgebaut, dass, wenn das Heizelement 3 auf einer Temperatur von 2000 °C oder mehr gehalten wird, das Heizelement 3 selbst nicht mit dem Reinigungsgas zur Reaktion kommt, sondern stabil bleibt.
Nachdem jedoch die vorangehend erwähnte Erfindung gemacht wurde, stellte sich heraus, dass, selbst wenn versucht wurde, das Heizelement 3 bei einer Temperatur von 2000 °C oder mehr zu halten, ein Teil in der Nähe der Anschlussklemme 33, die das Verbindungsteil der Stromversorgung von einem Stromversorgungsmechanismus 30 zum Heizelement 3 ist, eine niedrige Temperatur zeigte, und dass das Teil durch das Reinigungsgas geätzt und im Durchmesser nach und nach verringert wurde und schließlich durch die Reaktion des Teils mit dem Reinigungsgas zerbrach. Daher ist es erforderlich, das Heizelement zu einem bestimmten Zeitpunkt auszuwechseln, was zu einem Problem bei der Produktivität führt.
Außerdem wurde ermittelt, dass in dem Fall, wo eine Schicht auf einem großflächigen Substrat von über 1 m durch Anwendung eines in 10 und 11 gezeigten Heizelement-CVD-Systems abgelagert wurde, Platz für eine Verbesserung bei der Gleichmäßigkeit der Dicke einer abgelagerten Dünnschicht vorhanden war.
Beim Cat-CVD-Verfahren wird in dem Fall, wo, um eine Schicht auf einem großflächigen Substrat durch die Anwendung des in 10 und 11 gezeigten Heizelement-CVD-Systems zu bilden, ein konventionelles Verfahren angenommen wird, bei dem ein Sägezahnheizelement 3 durch einen großflächigen Trägerrahmen so groß wie ein Substrat getragen wird, ein Problem zu verzeichnen sein, dass das Heizelement 3 durch Wärmeausdehnung durchhängt. Das heißt, da das Sägezahnheizelement 3 um etwa 1 % thermisch ausgedehnt wird, wenn es auf 1800 °C erwärmt wird, wenn ein Heizelement 3 mit einer Länge von 1 m verwendet wird, um eine Schicht auf einem großflächigen Substrat zu bilden, wird das Heizelement 3 um maximal 70 mm bei einer Wärmeausdehnung von 1 % durchhängen. Im schlechtesten Fall wird eingeschätzt, dass das Heizelement 3 um mehr als den Abstand zwischen dem Substrat und dem Heizelement 3 durchhängt, der im Allgemeinen auf etwa 50 mm eingestellt ist. Entsprechend der Untersuchung des Erfinders wird festgestellt, dass der Spalt (Abstand) zwischen dem erwärmten Heizelement 3 und dem Substrat, das einem Schichtbildungsvorgang unterworfen wird, in starkem Maß die Gleichmäßigkeit einer Schichtdicke beeinflusst, wenn die Schicht gebildet wird.
Gegenwärtig wird in Aussicht gestellt, dass die Größe eines Glassubstrates der nächsten Generation größer als 1 m ist. Beispielsweise wird geplant, ein großes Substrat von 1100 mm × 1250 mm für eine LCD und von 1000 mm × 400 mm für eine Solarzelle zu verwenden. Um eine Schicht auf einem derartigen großflächigen Substrat zu bilden, ist es erforderlich, den Grad des Durchhängens des Heizelementes 3 zu verringern, das durch die vorangehend erwähnte Wärmeausdehnung hervorgerufen wird, und um die Gleichmäßigkeit der Dicke der auf dem großflächigen Substrat gebildeten Schicht zu sichern, so dass das in 10 und 11 gezeigte Heizelement-CVD-System Platz für eine Verbesserung hat.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Heizelement-CVD-System, bei dem ein Rohstoffgas, das in einen Behandlungsbehälter (Vakuumkammer) eingeführt wird, durch ein Heizelement zersetzt und/oder aktiviert wird, um eine Dünnschicht auf einem im Behandlungsbehälter (Vakuumkammer) angeordneten Substrat abzulagern, sind die Ziele der vorliegenden Erfindung die folgenden: ein Ziel ist es zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes, das mit einem Stromversorgungsmechanismus verbunden ist, durch das Rohstoffgas abgebaut wird; und ein weiteres Ziel ist es zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes, das mit einem Stromversorgungsmechanismus verbunden ist, mit einem Reinigungsgas zur Reaktion kommt, wenn ein Reinigungsvorgang für das Beseitigen einer Schicht vonstatten geht, die auf der Innenseite des Behandlungsbehälters abgelagert wurde.
Mittels der vorangehend erwähnten Gegenmaßnahmen ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Heizelement-CVD-System mit einer hohen Produktivität bereitzustellen, das die Lebensdauer des Heizelementes verlängern und eine stabile Schichtbildungsumgebung realisieren kann.
Außerdem ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Heizelement-CVD-System bereitzustellen, das einer Schichtbildung auf einem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von 1 m oder mehr nachkommen und eine gleichmäßige Schichtdicke sichern kann, selbst wenn die Schicht auf einem derartigen großflächigen Substrat gebildet wird.
Ein Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung wird wie folgt eingerichtet, um die vorangehenden Ziele zu erreichen.
Ein Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt mit: einem Behandlungsbehälter, in dem eine vorgegebene Behandlung bei einem Substrat durchgeführt wird, das von einem Substrathalter gehalten wird, der darin angeordnet und mit einem Heizmechanismus für das Erwärmen des Substrates versehen ist; einem Evakuierungssystem, das mit dem Behandlungsbehälter verbunden ist und ihn bis zu einem Vakuum luftleer macht; einem Rohstoffgaszuführungssystem für das Zuführen eines vorgegebenen Rohstoffgases in den Behandlungsbehälter; und einem oder mehreren Heizelementen, das/die im Behandlungsbehälter angeordnet ist/sind und mit elektrischem Strom von einem Stromversorgungsmechanismus versorgt wird/werden und dadurch auf hohe Temperaturen (von 1600 °C bis 2000 °C erwärmt wird/werden, wenn eine Schicht gebildet wird, und 2000 °C bis 2500 °C, wenn ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird). Und das Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung betrifft ein Heizelement-CVD-System, bei dem das Rohstoffgas, das in den Behandlungsbehälter vom Rohstoffgaszuführungssystem eingeführt wird, durch das eine oder die mehreren Heizelemente, das/die auf einer Temperatur von 1600 °C bis 2500 °C gehalten wird/werden, zersetzt und/oder aktiviert wird, um eine Dünnschicht auf dem vom Substrathalter gehaltenen Substrat abzulagern.
In diesem Zusammenhang bedeutet die vorangehend beschriebene vorgegebene Behandlung beispielsweise das Ablagern einer Dünnschicht auf dem zu behandelnden Substrat, das im Behandlungsbehälter angeordnet wird, und ein Reinigen oder Entfernen der Substanz, die auf der Innenseite des Behandlungsbehälters abgelagert wird. Außerdem wird das vorgegebene Rohstoffgas entsprechend der abzulagernden Dünnschicht unterschiedlich festgelegt, und beispielsweise wird im Fall der Ablagerung einer Siliciumschicht ein Mischgas aus Silan (SiH₄) und Wasserstoff (H₂) als das vorangehend beschriebene vorgegebene Rohstoffgas verwendet, und im Fall der Ablagerung einer Siliciumnitridschicht wird ein Mischgas aus Silan und Ammoniak (NH₃) als das vorangehend beschriebene vorgegebene Rohstoffgas verwendet.
Das Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass in der Konfiguration, wie der vorangehend beschriebenen, eine oder eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern in der Behandlungskammer angeordnet wird/werden. Ein jeder der Anschlussklemmenhalter hält eine Vielzahl von Anschlussklemmen in einer vorgegebenen Position, wobei dazwischen elektrisch isoliert wird. Eine jede der Anschlussklemmen verbindet das eine oder die mehreren Heizelemente elektrisch mit dem Stromversorgungsmechanismus. Das eine oder die mehreren Heizelemente, das/die mit den Anschlussklemmen verbunden ist/sind, wird/werden dem Substrathalter gegenüberliegend gehalten. Und das ein Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente, das/die mit der Anschlussklemmen verbunden ist/sind, nicht einem Rohstoffgas oder Reinigungsgas im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird.
Jeder Anschlussklemmenhalter beim vorangehend beschriebenen Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung ist eine Struktur, die vom Behandlungsbehälter unabhängig ist und vom Behandlungsbehälter entfernt werden kann. Außerdem ist jeder Anschlussklemmenhalter mit dem Stromversorgungsmechanismus, dem Rohstoffgaszuführungssystem und einem Gaseinführungssystem verbunden, die jeweils später beschrieben werden.
In dem Fall, wo ein zu behandelndes Substrat in der Abmessung nicht besonders groß ist, ist es gut genug, einen Anschlussklemmenhalter im Behandlungsbehälter anzuordnen, aber in dem Fall, wo ein zu behandelndes Substrat eine große Fläche von 1 m oder mehr aufweist, ist es möglich, mit einem derartigen großflächigen Substrat fertigzuwerden, indem die Anzahl der Anschlussklemmenhalter vergrößert wird, die im Behandlungsbehälter angeordnet werden. Das heißt, selbst wenn das zu behandelnde Substrat eine große Fläche von 1 m oder mehr aufweist, ist es möglich, die Notwendigkeit zur Herstellung eines einzelnen Anschlussklemmenhalters zu eliminieren, der gleich oder größer ist als die Fläche des zu behandelnden Substrates. Im Gegensatz dazu ist es möglich, eine derartige Einschränkung bei der Anordnung des Heizelementes zu umgehen, die entsprechend der Form und Abmessung eines Trägerkörpers beim konventionellen Stand der Technik eingeschränkt wird. Außerdem ist es möglich, das Heizelement in irgendeiner Position des Anschlussklemmenhalters anzuordnen und ein drahtförmiges Heizelement in jedem Anschlussklemmenhalter geeignet lang zu machen. Aus diesem Grund ist es möglich, den Grad des Durchhängens des Heizelementes zu verringern, das durch die Wärmeausdehnung hervorgerufen wird.
Bei der vorangehenden Beschreibung wird ein oder eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern in der Behandlungskammer angeordnet. Jeder der Anschlussklemmenhalter hält eine Vielzahl von Anschlussklemmen in einer vorgegebenen Position, wobei dazwischen elektrisch isoliert wird. Jede der Anschlussklemmen verbindet die Heizelemente elektrisch mit dem Stromversorgungsmechanismus. Die Heizelemente, die mit den Anschlussklemmen verbunden sind, werden dem Substrathalter gegenüberliegend gehalten. Durch Verwendung des Anschlussklemmenhalters ist es möglich, die Heizelemente angemessen in einer günstigeren Position anzuordnen und daher eine Dünnschicht mit einer gleichmäßigen Schichtdicke zu bilden.
Insbesondere, sogar in dem Fall, wo eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern angeordnet ist, um eine Dünnschicht auf einem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von 1 m oder mehr zu bilden, ist es möglich, die Dünnschicht mit einer gleichmäßigen Schichtdicke auf dem großflächigen Substrat zu bilden. Das ist der Fall, weil es möglich ist, die Heizelemente in bevorzugteren Positionen in Übereinstimmung mit einer Fläche des zu behandelnden Substrates, der Verfahrensbedingung oder dergleichen in geeigneter Weise anzuordnen, um die Gleichmäßigkeit der Dünnschicht im Grenzbereich zwischen den benachbarten Anschlussklemmenhaltern und im peripheren Abschnitt des großflächigen Substrates zu verbessern.
Außerdem, sogar in dem Fall, wo eine Schicht auf dem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von 1 m oder mehr gebildet wird, ist es nur erforderlich, eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern anzuordnen, von denen eine jede eine unabhängige Struktur ist, wie es vorangehend beschrieben wird. Aus diesem Grund ist es möglich, einen Anschlussklemmenhalter zu geringen Kosten in einer derartigen Größe herzustellen, die die Bearbeitbarkeit verbessert, und er ist leicht zu bearbeiten. Selbst wenn ein Substrat, auf dem eine Schicht gebildet wird, eine große Abmessung zeigt, ist es möglich, die Schicht auf einem derartigen großflächigen Substrat leicht zu bilden, indem die Vielzahl der Anschlussklemmenhalter angeordnet wird. Außerdem ist es möglich, den Arbeitswirkungsgrad bei der Wartung zu verbessern, wie beispielsweise das Demontieren oder Montieren der Anschlussklemmenhalter für eine Reparatur im Behandlungsbehälter.
Als Nächstes wird beim Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung, wie es vorangehend beschrieben wird, der Anschlussbereich des Heizelementes, das mit der Anschlussklemme verbunden ist, um das Heizelement mit dem Stromversorgungsmechanismus elektrisch zu verbinden, nicht dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass das Rohstoffgas, wie beispielsweise Silan oder dergleichen, einen Bereich des Heizelementes berührt, wo die Temperatur etwas niedrig ist (der Anschlussbereich des Heizelementes, der mit der Anschlussklemme verbunden ist). Das kann verhindern, dass der Bereich des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedrig ist, durch das Rohstoffgas verschlechtert (zu einem Silicid umgewandelt) wird, wenn die Schicht gebildet wird.
Die Struktur für das Verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes mit der Anschlussklemme dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird, kann beispielsweise durch die bevorzugte Ausführung realisiert werden, die im Folgenden beschrieben wird.
Bei der ersten bevorzugten Ausführung wird der Anschlussbereich des Heizelementes mit der Anschlussklemme mit einem zylindrischen Körper oder einer Platte bedeckt, der aus einer isolierenden Substanz, einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien besteht und den Anschlussbereich mit einem Spalt zwischen dem zylindrischen Körper oder der Platte und dem Heizelement bedeckt.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführung wird der Anschlussbereich des Heizelementes mit der Anschlussklemme mit einem zylindrischen Körper oder einer Platte bedeckt, der aus einer isolierenden Substanz, einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien besteht und den Anschlussbereich mit einer Anschlussklemme innerhalb des hohlen Abschnittes zwischen dem zylindrischen Körper oder der Platte und der Anschlussklemme und mit einem Spalt zwischen dem zylindrischen Körper oder der Platte und dem Heizelement bedeckt.
Bei der dritten bevorzugten Ausführung wird die Anschlussklemme durch einen Anschlussklemmenkörper und eine Kappe gebildet, die auf dem Anschlussklemmenkörper mit einem Spalt zwischen sich selbst und dem Heizelement angebracht wird, und ein innerer hohler Abschnitt der Anschlussklemme wird zwischen der Kappe und dem Anschlussklemmenkörper gebildet.
Bei einer jeden der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungen ist es möglich zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes an der Anschlussklemme dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird. Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes (d.h., der Teil des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedrig ist) das Rohstoffgas oder die aktivierten Arten kontaktiert, die aus dem Rohstoffgas entstehen, wenn die Schicht gebildet wird, und dass er ein Reinigungsgas kontaktiert, wenn ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls möglich, anstelle des zylindrischen Körpers eine Platte mit einem Loch, das dem hohlen Abschnitt des zylindrischen Körpers entspricht, und einer Dicke zu verwenden, die der Länge des zylindrischen Körpers entspricht. Und es ist möglich, die gleiche Funktion und Wirkung bei Verwendung der Platte zu erhalten, wobei der Anschlussbereich des Heizelementes bedeckt wird, das mit der Anschlussklemme verbunden ist, und ohne dass das Heizelement kontaktiert wird.
Bei der vorangehend beschriebenen Struktur, da das Loch des zylindrischen Körpers oder der Platte kleiner im Innendurchmesser und größer in der Länge ist, kann wirksamer verhindert werden, dass der Anschlussbereich des Heizelementes dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird. Das heißt, von dem Standpunkt, dass verhindert wird, dass der Anschlussbereich des Heizelementes das Rohstoffgas kontaktiert, wenn die Schicht gebildet wird, ist es zu bevorzugen, dass das Loch des zylindrischen Körpers oder der Platte im Innendurchmesser kleiner und in der Länge größer ist. Daher wird es in Anbetracht der Herstellungsgenauigkeit und der Herstellungskosten, beispielsweise in dem Fall, wo ein Wolframdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm als ein Heizelement verwendet wird, bevorzugt, dass der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers oder der Platte etwa von 0,7 mm bis 3, 5 mm und dessen Länge etwa von 10 mm bis 50 mm beträgt.
Der vorangehend beschriebene zylindrische Körper oder die Platte wird durch die Abstrahlung vom Heizelement auf eine hohe Temperatur erwärmt. Daher wird es gewünscht, dass der vorangehend beschriebene zylindrische Körper oder die Platte aus einem Material gebildet wird, das einen so niedrigen Dampfdruck wie möglich aufweist, beispielsweise ein feuerfestes Metall, wie beispielsweise Tantal, Molybdän oder Aluminium. Außerdem ist beabsichtigt, dass der vorangehend beschriebene zylindrische Körper oder die Platte aus einem metallischen Material hergestellt und direkt an einem Element (beispielsweise einer Platte) für das Halten eines Elementes befestigt wird, mit dem das Heizelement verbunden ist (beispielsweise der Anschlussklemmenkörper oder dergleichen). In diesem Fall besteht eine Möglichkeit, dass die Platte, usw. mit dem Heizelement durch Wärmedeformation und dergleichen in Kontakt gebracht wird, um so einen elektrischen Kurzschluss zu bewirken. Daher ist es wünschenswert, um einen derartigen elektrischen Kurzschluss zu verhindern, dass der vorangehend beschriebene zylindrische Körper oder die Platte aus einem Verbundstoff gebildet wird, der mit einem isolierenden Material bedeckt ist, wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen.
Außerdem ist es möglich, den Anschlussbereich des Heizelementes mit der Anschlussklemme in der Form ohne Kontaktieren mit dem Anschlussbereich zu bedecken. Das heißt, der Anschlussbereich des Heizelementes an der Anschlussklemme wird mit dem vorangehend beschriebenen zylindrischen Körper oder der Platte mit einem Spalt zwischen dem vorangehend beschriebenen zylindrischen Körper oder der Platte und der Anschlussklemme und mit einem Spalt zwischen dem vorangehend beschriebenen zylindrischen Körper oder der Platte und dem Heizelement bedeckt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Struktur anzunehmen, bei der der Anschlussbereich des Heizelementes an der Verbindungsklemme nicht dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird, und bei der man ein Spülgas durch den vorangehend beschriebenen Spalt von der Anschlussklemme zum Behandlungsbehälter strömen lässt.
Dadurch ist es möglich, weiterhin wirksam zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedriger ist, wenn die Schicht gebildet wird, durch das Rohstoffgas verschlechtert (in ein Silicid umgewandelt) wird. Außerdem, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird), ist es möglich, weiterhin wirksam zu verhindern, dass der Teil des Heizelementes (Anschlussbereich des Heizelementes), wo die Temperatur etwas niedrig ist, das Reinigungsgas kontaktiert und damit zur Reaktion kommt (dadurch geätzt wird).
Das kann durch Annehmen der folgenden Ausführung realisiert werden.
Beispielsweise weist jeder Anschlussklemmenhalter den ersten inneren hohlen Abschnitt auf, und der Anschlussbereich des Heizelementes, das mit einer jeden einer Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist, die in einer vorgegebenen Position des Anschlussklemmenhalters im elektrisch isolierten Zustand gehalten werden, wird mit einem zylindrischen Körper oder einer Platte aus einem isolierenden Material oder einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien bedeckt, der den Anschlussbereich des Heizelementes mit dem inneren hohlen Abschnitt der Anschlussklemme zwischen dem zylindrischen Körper oder der Platte und der Anschlussklemme und mit einem Gasdurchgangsloch zwischen dem zylindrischen Körper oder der Platte und dem Heizelement bedeckt, und bei dem der innere hohle Abschnitt der Anschlussklemme mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt in Verbindung steht, mit dem ein Gaseinführungssystem für das Einführen von Gas verbunden ist.
Alternativ weist jeder Anschlussklemmenhalter den ersten inneren hohlen Abschnitt auf und eine jede der Vielzahl von Anschlussklemmen, die in einer vorgegebenen Position des Anschlussklemmenhalters in einem elektrisch isolierten Zustand gehalten werden, wird durch den Anschlussklemmenkörper und eine Kappe gebildet, die auf dem Anschlussklemmenkörper mit einem Gasdurchgangsloch zwischen der Kappe und dem Heizelement angebracht wird, und ein innerer hohler Abschnitt der Anschlussklemme wird zwischen der Kappe und dem Anschlussklemmenkörper gebildet, und der innere hohle Abschnitt der Anschlussklemme steht mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt in Verbindung, mit dem ein Gaseinführungssystem für das Einführen von Gas verbunden ist.
Bei einer jeden der vorangehend beschriebenen Ausführungen steht der innere hohle Abschnitt der Anschlussklemme mit dem Raum im Behandlungsbehälter durch das Gasdurchgangsloch in Verbindung.
Daher wird das Gas oder das Mischgas (Spülgas), das in den ersten inneren hohlen Abschnitt eines jeden Anschlussklemmenhalters vom Gaseinführungssystem eingeführt wird, in den Behandlungsbehälter durch den inneren hohlen Abschnitt der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch eingeführt.
Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass das Rohstoffgas, wie beispielsweise Silangas oder dergleichen, oder die aktivierten Arten, die aus dem Rohstoffgas entstehen, das auf der Oberfläche des Heizelementes zersetzt und/oder aktiviert wird, in den inneren hohlen Abschnitt der Anschlussklemme gelangen. Das heißt, es ist möglich, wirksam zu verhindern, dass das Rohstoffgas oder dergleichen einen Abschnitt des Heizelementes kontaktiert, wo die Temperatur etwas niedrig ist (Anschlussbereich des Heizelementes). Ebenfalls, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (der Reinigungsvorgang durchgeführt wird), ist es außerdem möglich zu verhindern, dass das Reinigungsgas in den inneren hohlen Abschnitt der Anschlussklemme gelangt. Das heißt, es ist möglich, wirksam zu verhindern, dass das Gas oder dergleichen den Abschnitt des Heizelementes kontaktiert, wo die Temperatur etwas niedrig ist (Anschlussbereich des Heizelementes).
Mit anderen Worten, es ist dadurch möglich zu verhindern, dass der Abschnitt des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedriger ist (Anschlussbereich des Heizelementes an der Anschlussklemme), durch das Rohstoffgas verschlechtert (in ein Silicid umgewandelt) wird, wenn die Schicht gebildet wird, und mit dem Reinigungsgas zur Reaktion kommt (dadurch geätzt wird), wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (der Reinigungsvorgang durchgeführt wird).
Hierbei werden der vorangehend beschriebene zylindrische Körper, die Platte und die Kappe ohne Kontaktieren des Heizelementes angeordnet, und das Heizelement wird nur durch die Anschlussklemme gehalten. Außerdem lässt man anderes Gas als das Rohstoffgas oder das Reinigungsgas strömen, um die Wirkung der Umkehrdiffusion des Rohstoffgases zu eliminieren. Aus diesem Grund ist es möglich, dass verhindert wird, dass das Heizelement in seiner Gesamtheit durch das Rohstoffgas verschlechtert wird, und dass eine stabile Schichtbildungsumgebung realisiert wird, wenn die Schicht gebildet wird, und dass verhindert wird, dass das Heizelement mit dem Reinigungsgas zur Reaktion kommt, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (der Reinigungsvorgang durchgeführt wird).
Im Ergebnis dessen wird die Lebensdauer des Heizelementes verlängert, um die Stillstandszeit der Produktion zu verringern, die durch eine Wartung hervorgerufen wird, so dass die Produktivität verbessert werden kann.
In diesem Zusammenhang kann bei der vorangehend bevorzugten Ausführung die Kappe einen zylindrischen Körper oder eine Platte aufweisen, der an der Kappe montiert ist und den Anschlussbereich des Heizelementes an der Verbindungsklemme bedeckt, ohne dass das Heizelement kontaktiert wird, und der aus einem isolierenden Material oder einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien hergestellt wird. Das kann die Funktion und Wirkung veranlassen, die durch die Konfiguration bewirkt werden, bei der der Anschlussbereich des Heizelementes mit der Anschlussklemme mit der Kappe bedeckt wird, die am Anschlussklemmenkörper so montiert ist, dass der innere hohle Abschnitt der Anschlussklemme zwischen der Kappe und dem Anschlussklemmenkörper gebildet wird, und dass der Spalt (beispielsweise das Gasdurchgangsloch) zwischen der Kappe und dem Heizelement hergestellt wird. Außerdem kann das weiterhin die gleiche Funktion und Wirkung mit sich bringen, die durch die vorangehend beschriebene Konfiguration bewirkt wird, die ermöglicht, dass das Gas oder das Mischgas, das in den ersten inneren hohlen Abschnitt des Anschlussklemmenhalters eingeführt wird, in den Behandlungsbehälter durch den inneren hohlen Abschnitt der Anschlussklemme, der mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt in Verbindung steht, und das Gasdurchgangsloch eingeführt wird. Außerdem kann das die Funktion und Wirkung mit sich bringen, die durch die Konfiguration bewirkt wird, bei der der zylindrische Körper oder die Platte für das Bedecken des Anschlussbereiches des Heizelementes an der Anschlussklemme ohne Kontaktieren des Heizelementes an der Kappe montiert wird. Das heißt, diese Wirkungen überschneiden sich. Daher ist es möglich, weiter wirksam zu verhindern, dass der Abschnitt des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedrig ist (Anschlussbereich des Heizelementes an der Anschlussklemme), durch das Rohstoffgas verschlechtert (zu einem Silicid umgewandelt) wird, wenn die Schicht gebildet wird, und dass er durch die Reaktion mit dem Reinigungsgas geätzt wird, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (der Reinigungsvorgang durchgeführt wird).
In dieser Hinsicht kann bei der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführung das Gas, das in Richtung des Behandlungsbehälters von der Seite der Anschlussklemme eingeführt wird, d.h., das Gas, das in den ersten inneren hohlen Abschnitt der vorangehend beschriebenen jeweiligen Anschlussklemmenhalter eingeführt wird, ein Gas aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon, Stickstoff oder Ammoniak oder ein Mischgas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase sein.
Beim vorangehend beschriebenen Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus oder ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus und einem Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen im Anschlussklemmenhalter eingebaut werden.
Um genauer zu sein, jeder Anschlussklemmenhalter kann einen ersten inneren hohlen Abschnitt aufweisen, und ein Verbindungsteil kann zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus oder ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus und einem Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen im ersten inneren hohlen Abschnitt angeordnet werden.
Das kann verhindern, dass das Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus oder das Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus und dem Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird. Daher kann das die Möglichkeit verhindern, dass diese Teile durch das Rohstoffgas, die Arten, die auf der Oberfläche des Heizelementes zersetzt und/oder aktiviert werden, die aus dem Rohstoffgas hervorgehen, oder das Reinigungsgas abgebaut werden.
Außerdem kann beim Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung der vorliegenden Erfindung jeder Anschlussklemmenhalter mit dem Raum im Behandlungsbehälter nur durch eine Vielzahl von Gasblaslöchern in Verbindung stehen, die in der Fläche auf der Seite gegenüberliegend dem Substrathalter hergestellt wurden, und kann den zweiten inneren hohlen Abschnitt aufweisen, der mit dem Rohstoffgaszuführungssystem verbunden ist.
Dadurch wird das Rohstoffgas vom Rohstoffgaszuführungssystem zum Behandlungsbehälter geliefert, indem das Rohstoffgas zuerst in den zweiten inneren hohlen Abschnitt und danach in den Behandlungsbehälter durch die Vielzahl der Gasblaslöcher eingeführt wird. Außerdem wird das Reinigungsgas ebenfalls dem Behandlungsbehälter zugeführt, indem das Reinigungsgas zuerst in den zweiten inneren hohlen Abschnitt und danach in den Behandlungsbehälter durch die Vielzahl der Gasblaslöcher eingeführt wird.
Auf diese Weise bilden die Vielzahl der Gasblaslöcher für das Einführen des Rohstoffgases und der gleichen in den Behandlungsbehälter und die Heizelemente eine integrierte Struktur mittels der jeweiligen Anschlussklemmenhalter. Das eliminiert die Notwendigkeit für das Trägerelement 31, das beim konventionellen Heizelement-CVD-System verwendet wird, das in 10 und 11 gezeigt wird. Das Trägerelement 31 für das Tragen des Heizelementes ist das Teil, auf dem die Schicht abgelagert werden könnte. Daher kann die Eliminierung des Trägerelementes 31 einen Schichtbildungsbereich um das Heizelement vereinfachen und eine Schicht in einer gleichmäßigen Dicke bilden und die Produktivität weiter verbessern, selbst wenn ein großflächiges Substrat behandelt wird.
Wenn eine Schicht gebildet wird, wird ein Rohstoffgas in die zweiten inneren hohlen Abschnitte der jeweiligen Anschlussklemmenhalter eingeführt, und wenn ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird, wird ein Reinigungsgas in die zweiten inneren hohlen Abschnitte der jeweiligen Anschlussklemmenhalter eingeführt. Entsprechend der vorangehend beschriebenen Struktur wird der erste innere hohle Abschnitt vom zweiten inneren hohlen Abschnitt getrennt, so dass die Abschnitte, wo die Anschlussklemmen mit dem Stromversorgungsmechanismus und der Anschlussverdrahtung zwischen den Anschlussklemmen verbunden sind, nicht dem Rohstoffgas und dem Reinigungsgas in der Struktur ausgesetzt werden.
Das heißt, durch Annehmen der vorangehend erwähnten Struktur ist es möglich zu verhindern, dass ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus oder ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme und dem Stromversorgungsmechanismus und einem Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen durch das Rohstoffgas abgebaut wird, das im Raum im Behandlungsbehälter vorhanden ist, und außerdem zu verhindern, dass diese Abschnitte in jedem jeweiligen Anschlussklemmenhalter das Rohstoffgas und das Reinigungsgas kontaktieren, die jedem Anschlussklemmenhalter in den jeweiligen Anschlussklemmenhaltern zugeführt und in den Behandlungsbehälter durch die Vielzahl der Gasblaslöcher eingeführt werden.
Noch weiter kann beim vorangehend beschriebenen Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung jeder Anschlussklemmenhalter eine Vielzahl von Heizelementen so halten, dass sie gegenüberliegend dem Substrathalter sind, und der Spalt zwischen mindestens einem oder mehreren Heizelementen der Vielzahl von Heizelementen und dem Anschlussklemmenhalter kann von dem Spalt zwischen dem anderen Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter unterschiedlich sein.
Auf diese Weise ist es möglich, den Abstand zwischen dem Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter zu regulieren, durch den das Heizelement gehalten wird. Das heißt, es ist möglich, den Abstand oder den Spalt zwischen dem Substrat, auf dem die Schicht abgelagert werden soll, und dem Heizelement zu regulieren.
Noch weiter kann jeder Anschlussklemmenhalter eine Vielzahl von Heizelementen so halten, dass sie gegenüberliegend dem Substrathalter sind, und die Abstände zwischen den benachbarten Heizelementen der Vielzahl von Heizelementen können voneinander teilweise unterschiedlich sein.
Auf diese Weise ist es möglich, die Abstände zu regulieren, so dass die Abstände zwischen den benachbarten Heizelementen unter der Vielzahl von Heizelementen, die von den Anschlussklemmenhaltern gehalten werden, teilweise breit und zum anderen Teil schmal eingestellt werden können.
Daher ist es möglich, wie es vorangehend beschrieben wird, eine Dünnschicht mit einer gleichmäßigen Dicke wirksam zu bilden, indem der Spalt zwischen dem Heizelement in irgendeiner Position unter der Vielzahl von Heizelementen, die von den Anschlussklemmenhaltern gehalten werden, reguliert wird, oder indem der Abstand zwischen den benachbarten Heizelementen unter der Vielzahl von Heizelementen, die von den Anschlussklemmenhaltern gehalten werden, zusätzlich dazu reguliert wird, dass die Anschlussklemmen in geeigneter Weise in gewünschten Positionen in Übereinstimmung mit der Fläche des zu behandelnden Substrates und den Verfahrensbedingungen angeordnet werden.
Insbesondere in dem Fall, wo eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern angeordnet wird, um eine Schicht auf einem großflächigen Substrat zu bilden, ist es möglich, die Schichtdicke effektiv gleichmäßig herzustellen, selbst wenn die Vielzahl der Anschlussklemmenhalter angeordnet wird, indem der Spalt zwischen dem Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter in der Grenzposition der benachbarten Anschlussklemmenhalter, die gegenüberliegend zueinander sind, über eine Grenze zwischen den benachbarten Anschlussklemmenhaltern gebildet wird, und der Spalt zwischen dem Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter, die in Positionen entsprechend dem äußeren Umfangsabschnitt des großflächigen Substrates angeordnet sind, abweichend von dem Spalt zwischen dem Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter ist, die anderen Positionen angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang kann beim vorangehend beschriebenen Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung jeder Anschlussklemmenhalter eine Vielzahl von Heizelementen so halten, dass sie gegenüberliegend dem Substrathalter sind, und der Spalt zwischen mindestens einem oder mehreren Heizelementen der Vielzahl von Heizelementen und dem Anschlussklemmenhalter kann von dem Spalt zwischen dem anderen Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter unterschiedlich sein, und die Abstände zwischen den benachbarten Heizelementen der Vielzahl von Heizelementen können voneinander teilweise unterschiedlich sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Schicht mit einer gleichmäßigen Dicke wirksam über eine große Fläche zu bilden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine konzeptionelle Darstellung, die ein Beispiel für eine Querschnittskonstitution des Anschlussbereiches zwischen einem Heizelement und einer Anschlussklemme eines Heizelement-CVD-Systems bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution des Hauptabschnittes eines Anschlussbereiches zwischen einem Heizelement und einer Anschlussklemme eines Heizelement-CVD-Systems bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution eines Anschlussbereiches eines Heizelementes zeigt, der mit einer Anschlussklemme in einem Heizelement-CVD-System bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
4 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution eines Anschlussbereiches eines Heizelementes zeigt, der mit einer Anschlussklemme in einem Heizelement-CVD-System bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
5 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution eines Anschlussbereiches eines Heizelementes zeigt, der mit einer Anschlussklemme in einem Heizelement-CVD-System bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung verbunden ist;
6 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution des Anschlussbereiches eines Heizelementes zeigt, der mit einer Anschlussklemme bei einer bevorzugten Ausführung eines Heizelement-CVD-Systems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verbunden ist, bei dem ein Anschlussklemmenhalter in einem Behandlungsbehälter angeordnet ist;
7 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Querschnittskonstitution des Anschlussbereiches eines Heizelementes zeigt, der mit einer Anschlussklemme bei einer bevorzugten Ausführung eines Heizelement-CVD-Systems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verbunden ist, bei dem zwei Anschlussklemmenhalter in einem Behandlungsbehälter angeordnet sind;
8 eine detaillierte konzeptionelle Darstellung eines Anschlussklemmenabschnittes A in 7;
9(a) eine schematische Darstellung eines Anschlussklemmenhalters, wenn von der Fläche aus betrachtet wird, auf der ein Heizelement befestigt ist;
9(b) eine schematische Draufsicht eines Anschlussklemmenhalters in dem Fall, wenn eine Vielzahl von Anschlussklemmen angeordnet ist, um eine Schicht auf einem großflächigen Substrat zu bilden;
10 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Konstitution eines Heizelementes eines konventionellen Heizelement-CVD-Systems zeigt; und
11 eine konzeptionelle Darstellung, die eine Konstitution eines Teils eines Heizelementes einer weiteren Konstitution eines Heizelementes eines konventionellen Heizelement-CVD-Systems zeigt.
GEEIGNETSTE METHODE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden hierin nachfolgend auf der Basis der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 zeigen eine Querschnittsstruktur eines Verbindungsteils zwischen einem Heizelement und einem Stromversorgungsmechanismus bei einer bevorzugten Ausführung eines Heizelement-CVD-Systems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Die Strukturen eines Behandlungsbehälters 1, eines Substrathalters 4 und eines Evakuierungssystems 11 in einem Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie jene eines konventionellen Heizelement-CVD-Systems, das in 10 gezeigt wird, und sie werden daher in den Zeichnungen weggelassen. Außerdem werden gleiche Bezugszahlen an den Elementen angebracht, die den in 10 gezeigten Elementen gleichen.
Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen wird eine Anschlussklemme 310, die das Verbindungsteil zwischen einem Heizelement 3 und einem Stromversorgungsmechanismus 30 ist, wie folgt gebildet.
Ein Anschlussklemmenkörper 311 wird mittels eines Anschlussklemmenhalters 6 mit einem ersten inneren hohlen Abschnitt 62 darin gehalten, durch isolierende Körper 317, 318 elektrisch isoliert.
Der Endabschnitt einer Stromversorgungsleitung 32 vom Stromversorgungsmechanismus 30 und der Endabschnitt des Heizelementes 3 werden mittels des Anschlussklemmenkörpers 311 miteinander verbunden. Bei der vorliegenden Ausführung werden sie miteinander in der folgenden Weise verbunden. Das heißt, der Endabschnitt der Stromversorgungsleitung 32 wird mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden, indem der Anschlussklemmenkörper 311 am Anschlussklemmenhalter 6 mittels einer Mutter 313 mit einer Unterlegscheibe 314 dazwischen befestigt wird. Und der Endabschnitt des Heizelementes 3 wird mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden, indem der Endabschnitt des Heizelementes 3 auf den Anschlussklemmenkörper 311 mittels einer Heizelementpressfeder 315 gepresst wird.
Außerdem wird eine Kappe 312 auf den Anschlussklemmenkörper 311 gebracht, wobei ein innerer hohler Abschnitt 71a der Anschlussklemme zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 auf der Seite vorhanden ist, wo der Endabschnitt des Heizelementes 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden wird und ohne Kontaktieren des Heizelementes 3. Das heißt, die Kappe 3l2 wird auf den Anschlussklemmenkörper 311 mit einem Gasdurchgangsloch 71b als Spalt zwischen sich und dem Heizelement 3 angebracht.
Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen wird der obere Abschnitt der Kappe 312 am Anschlussklemmenkörper 311 mit einem dazwischen angeordneten C-Ring 316 befestigt.
Durch Drehen der Kappe 312 um 180 Grad kann eine Heizelementpressfeder 315 gepresst oder gelockert werden. Auf diese Weise wird das Pressen des Endabschnittes des Heizelementes 3 auf den Anschlussklemmenkörper 311 mittels der Heizelementpressfeder 315 reguliert, wenn der Endabschnitt des Heizelementes 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist, und das Lockern der Heizelementpressfeder 315 wird reguliert, wenn der Endabschnitt des Heizelementes 3 vom Anschlussklemmenkörper 311 getrennt und demontiert ist, und auf diese Weise kann das Heizelement 3 leicht an der Anschlussklemme 310 montiert oder davon demontiert werden. 3, 4 und 5 zeigen weitere Ausführungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Bei diesen Ausführungen weicht nur die Anschlussklemme 310 von den Anschlussklemmen 310 in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen ab, so dass in 3, 4 und 5 nur die Anschlussklemme 310 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt wird.
Die Ausführungen in 1 bis 5 sind darin übereinstimmend, dass der Anschlussbereich des Heizelementes 3 am Anschlussklemmenkörper 311 nicht einem Raum im Behandlungsbehälter 1 ausgesetzt ist. In den in 3 bis 5 gezeigten Ausführungen ist jedoch ein zylindrischer Körper 320 an der Kappe 312 auf der Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 vorhanden, der von der Anschlussklemme 310 in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen abweicht. In der in 5 gezeigten Ausführung ist ein zylindrischer Körper 320 an der Kappe 312 vorhanden, der zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet ist, was nur von der Anschlussklemme 310 in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen abweicht. Die in 4 gezeigte Ausführung weicht darin ab, dass sie nicht eine Struktur aufweist, bei der ein Gasdurchgangsloch 71b zwischen dem Heizelement 3 und der Kappe 312 nicht mit der Innenseite eines Anschlussklemmenhalters 6 in Verbindung ist. Die in 3 gezeigte Ausführung weicht darin ab, dass das Gasdurchgangsloch 71b zwischen dem Heizelement 3 und der Kappe 312 nicht mit der Innenseite des Anschlussklemmenhalters 6 in Verbindung ist, und dass ein Spalt (innerer hohler Abschnitt 71a der Anschlussklemme) nicht zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 vorhanden ist.
Bei einer jeden der in 1 bis 5 gezeigten Ausführungen wird der Anschlussbereich des Heizelementes 3 am Anschlussklemmenkörper 311 nicht dem Raum im Behandlungsbehälter 1 ausgesetzt. Aus diesem Grund ist es möglich zu verhindern, dass ein Rohstoffgas, wie beispielsweise ein Silangas oder dergleichen, den Anschlussbereich (einen Teil des Heizelementes 3, wo die Temperatur etwas niedrig ist) des Heizelementes 3 kontaktiert, der mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist, wenn die Schicht gebildet wird.
In den in 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungen kann Gas mittels eines Gasströmungskanals 319 durch den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme, der zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 vorhanden ist, und dem ersten inneren hohlen Abschnitt 62 im Anschlussklemmenhalter 6 geführt werden. Außerdem wird ein Gaseinführungssystem 61 für das Einführen von Gas in den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 im Anschlussklemmenhalter 6 bereitgestellt.
In den in 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungen wird der Gaskanal 319 auf der Seite eines Abschnittes gezogen, wo das Heizelement 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist, aber es ist möglich, dass der Gaskanal 319 zu dem Abschnitt hin liegt, wo das Heizelement 3 genau mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist.
Das Gaseinführungssystem 61 ist ein Gaseinführungssystem für das Einführen irgendeines Gases aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon, Stickstoff oder Ammoniak oder eines Mischgases, das zwei oder mehr Arten dieser Gase enthält. Dieses Gaszuführungssystem weist die gleiche Konstitution wie das Rohstoffgaseinführungssystem 21 auf, das in 10 gezeigt wird.
Bei den in 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungen wird, wie es vorangehend beschrieben wird, das mittels des Gaseinführungssystems 61 eingeführte Gas (Spülgas) in den Behandlungsbehälter 1 durch den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt. Dementsprechend ist es möglich, weiterhin wirksam zu verhindern, dass das Rohstoffgas, wie beispielsweise ein Silangas oder dergleichen, den Anschlussbereich des Heizelementes 3 (den Teil des Heizelementes 3, wo die Temperatur etwas niedrig ist) kontaktiert, der mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist, wenn die Schicht gebildet wird. Außerdem ist es bei diesen Ausführungen möglich zu verhindern, dass das Reinigungsgas den Anschlussbereich des Heizelementes 3 (den Teil des Heizelementes 3, wo die Temperatur etwas niedrig ist) kontaktiert, der mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird (ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird).
In diesem Zusammenhang, während nur ein Heizelement 3 in der in 1 gezeigten Ausführung gezeigt wird, wird die Anzahl der Heizelemente willkürlich ausgewählt, und selbstverständlich ist der Anschlussklemmenhalter 6 mit den Anschlussklemmen 310 in der Anzahl versehen, die der Anzahl der Heizelemente 3 entspricht.
Außerdem ist in 1 das Rohstoffgaszuführungssystem 21, das bei dem in 10 gezeigten konventionellen Heizelement-CVD-System beschrieben wird, mit der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 mit Ausblasöffnungen 211 für das Zuführen des Rohstoffgases in den Behandlungsbehälter 1 verbunden, und die Rohstoffgaszuführungsanlage 22 ist so angeordnet, dass sie das Heizelement 3 umgibt.
In diesem Zusammenhang kann in dem Fall, wo eine Vielzahl von Heizelementen 3 verwendet wird, die Rohstoffgaszuführungsanlage 22 so angeordnet werden, dass sie alle Heizelemente 3 umgibt, aber um eine gleichmäßige Schicht zu bilden, ist es wünschenswert, die Rohstoffgaszuführungsanlagen 22 so anzuordnen, dass die Rohstoffgaszuführungsanlagen 22 jedes Heizelement 3 umgeben.
Die in 2 gezeigte Ausführung weicht von der in 1 gezeigten Ausführung darin ab, dass der Anschlussklemmenhalter 6 den zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 aufweist. Ein Gaszuführungssystem 21 ist mit dem zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 verbunden. Und der zweite innere hohle Abschnitt 23 weist eine Vielzahl von Ausblasöffnungen 212 auf, die in der Fläche auf der Seite gegenüberliegend dem Substrathalter 4 angebracht sind. Der zweite innere hohle Abschnitt 23 steht mit dem Raum im Behandlungsbehälter 1 nur durch die Gasausblasöffnungen 212 in Verbindung. Das heißt, wie in 2 gezeigt wird, ist der erste innere hohle Abschnitt 62 vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 getrennt.
Die anderen Teile in der in 2 gezeigten Ausführung sind die gleichen wie jene in der in 1 gezeigten Ausführung, so dass die gleichen Bezugszahlen an den Elementen gleich den Elementen angebracht sind, die in 1 und 10 gezeigt werden.
Während in der in 2 gezeigten Ausführung nur ein Heizelement 3 gezeigt wird, wird die Anzahl der Heizelemente 3 willkürlich ausgewählt, und selbstverständlich ist der Anschlussklemmenhalter 6 mit den Anschlussklemmen 310 in der Anzahl entsprechend der Anzahl der Heizelemente 3 versehen.
In der in 2 gezeigten Ausführung wird das Rohstoffgas in den Behandlungsbehälter 1 durch die Ausblasöffnungen 212 vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 zugeführt. Selbst wenn ein zu behandelndes Substrat eine große Fläche aufweist, kann daher durch Vergrößern des Anschlussklemmenhalters 6 und Erhöhen der Anzahl der Heizelemente 3 das Rohstoffgas zur gesamten Fläche des großflächigen Substrates zugeführt werden, wodurch eine gleichmäßige Schicht gebildet werden kann. Das heißt, diese Ausführung kann bei einem Substrat mit einer großen Fläche leicht zur Anwendung gebracht werden.
Wenn eine Siliciumschicht mittels des in 10 gezeigten konventionellen Heizelement-CVD-Systems gebildet wird, werden ein Silangas und ein Wasserstoffgas in den Behandlungsbehälter 1 von den jeweiligen Rohstoffgaszuführungssystemen 21 (nur ein System wird in 10 gezeigt) über die Gaszuführungsanlage 2 eingeführt.
Im Gegensatz dazu können bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die jeweiligen Gase in den Behandlungsbehälter 1 wie folgt eingeführt werden. Das heißt, in dem Fall der in 1 gezeigten Ausführung kann nur das Silangas in den Behandlungsbehälter 1 vom Rohstoffgaszuführungssystem 21 durch die Ausblasöffnungen 211 über die Rohstoffgaszuführungsanlage 22 eingeführt werden. Das Wasserstoffgas kann in den Behandlungsbehälter 1, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird, vom Gaszuführungssystem 61 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden. Im Fall der in 2 gezeigten Ausführung kann das Silangas in den Behandlungsbehälter 1 durch die Ausblasöffnungen 212 vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 des Anschlussklemmenhalters 6 eingeführt werden, und das Wasserstoffgas kann in den Behandlungsbehälter 1, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird, vom Gaszuführungssystem 61 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden.
Dieser Strom des Wasserstoffgases kann verhindern, dass das Silangas, das in den Behandlungsbehälter 1 von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 eingeführt wird, und/oder die aktivierten Arten, die aus dem Silangas entstehen, die auf der Fläche des Heizelementes 3 zersetzt und/oder aktiviert werden, in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 gelangen. Das kann verhindern, dass das Silangas und/oder die aktivierten Arten, die aus dem Silangas entstehen, den Anschlussklemmenkörper 311 des Heizelementes kontaktieren, wodurch verhindert werden kann, dass der Abschnitt, dessen Temperatur etwas niedrig ist, in ein Silicid umgewandelt und verschlechtert wird. In dieser Hinsicht kann die in 5 gezeigte Ausführung, bei der der zylindrische Körper 320 auf der Kappe 312 vorhanden ist, zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet, weiter wirksam eine derartige Wirkung verbessern.
Hierbei ist das Gas, das in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 vom Gaszuführungssystem 61 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6 und den Gasströmungskanal 319 eingeführt wird, nicht auf Wasserstoffgas beschränkt, sondern kann irgendein Gas aus Argon, Helium, Neon, Krypton oder Xenon oder ein Mischgas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase sein. Die Verwendung eines Gases oder Mischgases dieser Art kann die Verschlechterung des Heizelementes 3 in der gleichen Weise verhindern.
In diesem Fall jedoch, weil die Einführung von Wasserstoffgas erforderlich ist, um die Siliciumschicht zu polykristallisieren, und um den Wirkungsgrad der Polykristallisation der Siliciumschicht zu verbessern. Daher kann das Wasserstoffgas mit einem der vorangehend erwähnten Gase, außer Wasserstoffgas, gemischt und in den Behandlungsbehälter 1 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird, oder von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 durch die Ausblasöffnung 211 (im Fall der in 1 gezeigten Ausführung) oder vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 des Anschlussklemmenhalters 6 durch die Ausblasöffnungen 212 (im Fall der in 2 gezeigten Ausführung). Es wird jedoch vorzugsweise empfohlen, dass das Wasserstoffgas im gemischten Zustand durch die Anschlussklemme 310 eingeführt wird, weil das wirksamer ist.
Außerdem ist es bei der Bildung einer Siliciumnitridschicht absolut erforderlich, ein Silangas und ein Ammoniakgas für das wirksame Bilden einer Siliciumnitridschicht einzuführen. Daher werden bei der Bildung der Siliciumnitridschicht mittels des in 10 gezeigten konventionellen Heizelement-CVD-Systems das Silangas und das Ammoniakgas in den Behandlungsbehälter 1 von den jeweiligen Rohstoffgaszuführungssystemen 21 (nur ein System wird in 10 gezeigt) über die Gaszuführungsanlage 2 eingeführt.
Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nur das Silangas in den Behandlungsbehälter 1 vom Rohstoffgaszuführungssystem 21 eingeführt, im Fall der in 1 gezeigten Ausführung durch die Ausblasöffnungen 211 von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22. Das Ammoniakgas kann in den Behandlungsbehälter 1 vom Gaszuführungssystem 61 über den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird. Im Fall der in 2 gezeigten Ausführung wird das Silangas in den Behandlungsbehälter 1 durch die Ausblasöffnungen 212 vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 des Anschlussklemmenhalters 6 eingeführt. Das Ammoniakgas kann in den Behandlungsbehälter 1 vom Gaszuführungssystem 61 über den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird.
Wie beim vorangehend erwähnten Fall der Bildung der Siliciumschicht kann das verhindern, dass das Silangas, das in den Behandlungsbehälter 1 von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 eingeführt wird, und/oder die aktivierten Arten, die aus dem Silangas entstehen, die auf der Fläche des Heizelementes 3 zersetzt und/oder aktiviert werden, in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 gelangen. Das kann verhindern, dass das Silangas und/oder die aktivierten Arten, die aus dem Silangas entstehen, den Anschlussklemmenkörper 311 des Heizelementes kontaktieren, wodurch verhindert werden kann, dass ein Abschnitt, dessen Temperatur etwas niedrig wird, in ein Silicid umgewandelt und verschlechtert wird. Die in 5 gezeigte Ausführung, bei der der zylindrische Körper 320 auf der Kappe 312 vorhanden ist, zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet, kann weiter wirksam eine derartige Wirkung verbessern.
Hierbei kann anstelle des Ammoniakgases das Mischgas aus Ammoniakgas und irgendeinem Gas aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton oder Xenon oder ein Mischgas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase verwendet werden. Wenn diese Gase verwendet werden, können sie die Verschlechterung des Heizelementes 3 in der gleichen Weise verhindern.
In diesem Fall jedoch ist die Einführung des Ammoniakgases aus dem vorangehend beschriebenen Grund erforderlich. Daher kann das Ammoniakgas mit einem der vorangehend erwähnten Gase, außer Ammoniakgas, gemischt und in den Behandlungsbehälter 1 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt werden, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird, oder von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 durch die Ausblasöffnung 211 (im Fall der in 1 gezeigten Ausführung) oder vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 des Anschlussklemmenhalters 6 durch die Ausblasöffnungen 212 (im Fall der in 2 gezeigten Ausführung). Es wird jedoch vorzugsweise empfohlen, dass das Ammoniakgas im gemischten Zustand durch die Anschlussklemme 310 eingeführt wird, weil das wirksamer ist.
Bei der Ausführung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wenn eine Schicht, die auf der Innenseite des Behandlungsbehälters 1 abgelagert ist, entfernt (gereinigt) wird, wird jedes Reinigungsgas wie folgt eingeführt.
Im Fall der in 1 gezeigten Ausführung wird das Reinigungsgas in den Behandlungsbehälter 1 von einem Reinigungsgaszuführungssystem (nicht gezeigt), dessen Konstruktion gleich der des Rohstoffgaszuführungssystems 21 ist, durch die Ausblasöffnungen 211 von der Rohstoffgaszuführungsanlage 22 eingeführt, und ein jedes Gas aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon, Stickstoff oder Ammoniak oder ein Mischgas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase wird in den Behandlungsbehälter 1 vom Gaszuführungssystem 61 durch den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird. Im Fall der in 2 gezeigten Ausführung wird das Reinigungsgas in den Behandlungsbehälter 1 durch die Ausblasöffnungen 212 vom zweiten inneren hohlen Abschnitt 23 des Anschlussklemmenhalters 6 eingeführt, und ein jedes Gas aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon, Stickstoff oder Ammoniak oder ein Mischgas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase wird in den Behandlungsbehälter 1 vom Gaszuführungssystem 61 über den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 des Anschlussklemmenhalters 6, den Gasströmungskanal 319, den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme und das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt, wie es mittels eines Pfeiles 72 gezeigt wird.
Das kann verhindern, dass das Reinigungsgas selbst und/oder die aktivierten Arten, die aus dem Reinigungsgas entstehen, die auf der Fläche des Heizelementes 3 zersetzt und/oder aktiviert werden, in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme zwischen der Kappe 312 und dem Anschlussklemmenkörper 311 gelangen. Das kann verhindern, dass der Abschnitt des Heizelementes 3 (der Anschlussbereich, der mit dem Anschlussklemmenkörper 311 verbunden ist), wo seine Temperatur etwas niedrig ist, geätzt und verschlechtert wird. Hierbei kann die in 5 gezeigte Ausführung, bei der der zylindrische Körper 320 an der Kappe 312 vorhanden ist, zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet, weiter wirksam eine derartige Wirkung zustande bringen.
In den Fällen der Ausführungen, die in 3, 4 und 5 gezeigt werden, wird der zylindrische Körper 320, der an der Kappe 312 vorhanden ist, zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet, beispielsweise aus Aluminiumoxid gebildet und beispielsweise mit einem Innendurchmesser ∅ von 3 mm und einer Länge L von 20 mm.
Bei der in 5 gezeigten Ausführung, wenn eine Siliciumschicht mit der Temperatur des Heizelementes 3 auf 1800 °C in dem Zustand gebildet wurde, wo der Einführvorgang des Wasserstoffgases oder dergleichen in den Behandlungsbehälter 1 von der Innenseite des Anschlussklemmenhalters 6 durch den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme, das Gasdurchgangsloch 71b und den hohlen Abschnitt des zylindrischen Körpers 320, wie es mittels des Pfeiles 72 gezeigt wird, unterbrochen wurde, wurde der Anschlussbereich des Heizelementes 3 am Anschlussklemmenkörper 311 nicht in Silicid umgewandelt. Außerdem bei den in 3 und 4 gezeigten Ausführungen, wenn eine Siliciumschicht mit der Temperatur des Heizelementes 3 auf 1800 °C in dem Zustand gebildet wurde, wo der Einführvorgang des Wasserstoffgases oder dergleichen in den Behandlungsbehälter 1 von der Innenseite des Anschlussklemmenhalters 6 durch das Gasdurchgangsloch 7lb und den hohlen Abschnitt des zylindrischen Körpers 320, wie es mittels des Pfeiles 72 gezeigt wird, unterbrochen wurde, wurde der Anschlussbereich des Heizelementes 3 am Anschlussklemmenkörper 311 nicht in Silicid umgewandelt.
Bei der in 5 gezeigten Ausführung, wie es in den in 1 und 2 gezeigten Ausführungen beschrieben wird, kann das Wasserstoffgas oder dergleichen in den Behandlungsbehälter 1, wie es mittels des Pfeiles 72 gezeigt wird, von der Innenseite des Anschlussklemmenhalters 6 durch das Gasdurchgangsloch 71b und den hohlen Abschnitt des zylindrischen Körpers 320 eingeführt werden. Daher kann die Einführung dieses Spülgases weiterhin wirksam verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes 3 am Anschlussklemmenkörper 311 in Silicid umgewandelt wird, wenn die Schicht gebildet wird, und dass er durch die Reaktion mit dem Reinigungsgas geätzt wird, wenn die abgelagerte Schicht entfernt (gereinigt) wird.
Bei den in 4 und 5 gezeigten Ausführungen wurde eine Struktur gezeigt, bei der der zylindrische Körper 320 an der Kappe 312 montiert ist, zur Seite des Innenraumes des Behandlungsbehälters 1 gerichtet, aber selbstverständlich kann sogar eine Struktur, bei der der zylindrische Körper 320 in Richtung der Innenseite der Kappe 312 (auf der Seite entgegengesetzt dem Substrathalter) montiert ist, die gleiche Funktion und Wirkung zustande bringen.
Außerdem wurde bei den vorangehend beschriebenen Ausführungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Struktur gezeigt, bei der die Kappe 312 am Anschlussklemmenkörper 311 einzeln oder in dem Zustand montiert ist, wo der zylindrische Körper 320 an der Kappe 312 montiert ist, aber eine Struktur, bei der die Kappe 312 am Anschlussklemmenhalter 6 montiert ist, kann benutzt werden und kann die gleiche Funktion und Wirkung zustande bringen. Eine derartige Struktur zeigt jedoch die Möglichkeit, dass, wenn die Kappe und der zylindrische Körper aus einem metallischen Material bestehen, das Heizelement 3 mit der Kappe und dem zylindrischen Körper durch Wärmedeformation oder dergleichen in Kontakt gebracht wird, um einen elektrischen Kurzschluss zu bewirken. Daher wird es bevorzugt, dass die Kappe und der zylindrische Körper aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder dergleichen, oder einem Verbundstoff aus einem metallischen Material gebildet werden, der mit einem isolierenden Material bedeckt ist, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder dergleichen.
6 zeigt eine Querschnittsstruktur, bei der ein vorangehend beschriebener Anschlussklemmenhalter 6 im Behandlungsbehälter 1 angeordnet ist. Wie in 6 gezeigt wird, hält der Anschlussklemmenhalter 6 die Anschlussklemme 310 für das elektrische Verbinden des Stromversorgungsmechanismus 30 mit dem Heizelement 3, während sie mittels der Isolierelemente 317, 318 elektrisch isoliert wird. Der Anschlussklemmenhalter 6 hält das Heizelement 3 gegenüberliegend dem Substrathalter 4 und ist eine Struktur unabhängig vom Behandlungsbehälter 1. Der Anschlussklemmenhalter 6 ist mit dem Stromversorgungsmechanismus 30, dem Rohstoffgaszuführungssystem 21 und dem Gaseinführungssystem 61 verbunden.
Die in 6 gezeigte Struktur weicht von jenen in 1 bis 5 gezeigten Ausführungen darin ab, dass eine Stromversorgungsplatte 53, die mit der Stromversorgungsleitung 32 verbunden ist, zwischen einer Mutter 313 und dem Anschlussklemmenkörper 311 angeordnet ist, aber die grundlegende Struktur des anderen Abschnittes ist die gleiche wie jene der in 1 bis 5 gezeigten Ausführungen. Daher sind die gleichen Bezugszeichen an den Elementen angebracht, die den Elementen gleichen, die in den Ausführungen in 1 bis 5 beschrieben werden, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Das Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann in einer Struktur aufgebaut werden, bei der eine Vielzahl von in 1 bis 6 beschriebenen Anschlusshaltern 6 im Behandlungsbehälter 1 angeordnet wird. 7 und 8 zeigen eine Querschnittsstruktur des Verbindungsteils eines Heizelementes und eines Stromversorgungsmechanismus in dem Fall, dass eine Vielzahl von Anschlusshaltern 6 verwendet wird. Das in 7 und 8 gezeigte Teil entspricht dem Teil, das in 6 gezeigt wird. 8 zeigt den Abschnitt A in 7 im Detail. Wie im Fall von 1 bis 6 sind die Strukturen des Behandlungsbehälters 1 des Substrathalters 4 und des Austrittssystems, usw. die gleichen wie beim vorangehend beschriebenen konventionellen Heizelement-CVD-System, das in 10 und 11 gezeigt wird, so dass die Veranschaulichung und die Beschreibung weggelassen werden.
Außerdem weicht die in 7 und 8 gezeigte Ausführung von der in 6 gezeigten Ausführung darin ab, dass die Mutter 313 ein Ziel des Befestigens des Anschlussklemmenkörpers 311 am Anschlussklemmenhalter 8 und gleichzeitig des Verbindens der Stromversorgungsplatten 53, 54 an dem Anschlussklemmenkörper 311 hat. Die weitere grundlegende Struktur und Konfiguration sind jedoch die gleichen wie bei den in 1 bis 6 gezeigten Ausführungen. Daher sind die gleichen Bezugszeichen an den Elementen angebracht, die den Elementen gleichen, die in 1 bis 6 gezeigt werden, und die Beschreibung wird weggelassen.
In den in 6 bis 8 gezeigten Ausführungen ist das Heizelement 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 mittels einer Schraubenfeder 330 verbunden und wird dadurch gehalten, die von der Heizelementpressfeder 315 in den in 1 bis 5 gezeigten Ausführungen abweicht. Diese kann das Heizelement 3 am Anschlussklemmenkörper 311 mit einer einzigen Bewegung ohne das Drehen der Kappe 312 in den in 1 bis 5 gezeigten Ausführungen montieren oder davon demontierten.
Die in 7 gezeigte Ausführung weicht von der in 6 gezeigten Ausführung darin ab, dass zwei Anschlussklemmenhalter 8 im Behandlungsbehälter 1 angeordnet sind, und dass das Verbindungsteil der Anschlussklemme und des Stromversorgungsmechanismus und das Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen im Anschlussklemmenhalter 8 eingebaut werden. Danach wird der Unterschied in einer Struktur zwischen der in 7 gezeigten Ausführung und der in 6 gezeigten Ausführung speziell im Folgenden beschrieben.
Bei der in 7 und 8 gezeigten Ausführung wird das Verbindungsteil der Anschlussklemme 310 und des Stromversorgungsmechanismus 30 mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt 62 bedeckt. Das kann verhindern, dass das Verbindungsteil der Anschlussklemme 310 und des Stromversorgungsmechanismus 30 dem Raum im Behandlungsbehälter 1 ausgesetzt wird. Außerdemn wird ebenfalls die Stromversorgungsplatte 54 (zwischen den Anschlussklemmen), die das Verdrahtungsteil für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen ist, mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt 62 bedeckt, wodurch verhindert wird, dass sie dem Raum im Behandlungsbehälter 1 ausgesetzt wird.
In diesem Zusammenhang ist bei den in 7 und 8 gezeigten Ausführungen der Anschlussklemmenkörper 311 mit einem Gasströmungskanal 319 für das Verbinden des inneren hohlen Abschnittes 47 im Anschlussklemmenhalter 8 mit dem inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme versehen. Daher füllt das vom Gaseinführungssystem 61 eingeführte Gas den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 und wird in den nächsten inneren hohlen Abschnitt 47 durch einen Innenraum durch das Loch 46 eingeführt. Das Gas lässt man weiter in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme im Anschlussklemmenkörper 311 durch den Gasströmungskanal 319 strömen. Danach gelangt das Gas nahe des Heizelementes 3 und der Schraubenfeder 330 zum Nichtkontaktabschnitt zwischen dem Heizelement 3, das mit der Anschlussklemme 310 verbunden ist, und dem Anschlussklemmenhalter 8. Das heißt, das Gas strömt zu dem Raum im Behandlungsbehälter 1 durch das Gasdurchgangsloch 71b, wie mittels des Pfeiles 72 gezeigt wird.
Bei dem in 7 und 8 gezeigten Heizelement-CVD-System ist im Anschlussklemmenhalter 8 der zweite innere hohle Abschnitt 23, in den das Rohstoffgas oder das Reinigungsgas eingeführt wird, vom ersten inneren hohlen Abschnitt 62 getrennt. Die Anschlussklemme 310 und die Stromversorgungsplatten 53, 54 sind im ersten inneren hohlen Abschnitt 62 angeordnet, der vom zweiten inneren hohlen Abschnitt getrennt ist. Außerdem, wie es vorangehend beschrieben wird, strömt das vom Gaseinführungssystem 61 eingeführte Gas vom ersten inneren hohlen Abschnitt 62 zum Gasdurchgangsloch 71b. So dass die Anschlussklemme 310 und die Stromversorgungsplatten 53, 54 nicht durch das Rohstoffgas und das Reinigungsgas beeinflusst werden. Wie es vorangehend beschrieben wird, werden die Anschlussklemme 310 und die Stromversorgungsplatten 53, 54 nicht dem Raum im Behandlungsbehälter 1 ausgesetzt. Daher werden diese Elemente nicht durch die aktivierten Arten verschlechtert, die aus dem Rohstoffgas (Silangas) entstehen, indem sie auf der Fläche des Heizelementes 3 zersetzt und/oder aktiviert werden.
Außerdem wird bei dem in 7 und 8 gezeigten Heizelement-CVD-System eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8 bereitgestellt, die in einer Struktur voneinander unabhängig sind. Aus diesem Grund, selbst wenn eine Schicht auf einem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von über 1 m gebildet wird, ist es nicht erforderlich, einen großen Anschlussklemmenhalter mit einer Fläche gleich der oder größer als die Fläche des Substrates herzustellen. Das heißt, es wird empfohlen, dass eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8, die einander gleich aber unabhängig voneinander sind, entsprechend der Fläche eines zu behandelnden Substrates hergestellt und angeordnet werden kann. Daher ist es möglich, ein Heizelement-CVD-System für das Bilden einer Schicht auf einem großflächigen Substrat mit niedrigen Kosten und leicht bereitzustellen.
Das wird mit Bezugnahme auf 9(a), (b) beschrieben.
9(a) ist eine schematische Darstellung des Anschlussklemmenhalters 8, wenn von der Seite aus betrachtet wird, an der das Heizelement 3 montiert ist. Die Anschlussbereiche der Heizelemente 3, die mit den Anschlussklemmen 310 verbunden sind, sind mit den zylindrischen Körpern 320 bedeckt. In dem Beispiel in 9(a) weist der Anschlussklemmenhalter 8 eine Abmessung von 275 mm Länge × 640 mm Breite auf. Ein einzelnes Heizelement 3 zeigt eine Länge von 170 mm. Fünf Heizelemente 3 sind parallel in der Längsrichtung angeordnet, und drei Gruppen von fünf Heizelementen 3 sind in der seitlichen Richtung angeordnet, so dass fünfzehn Heizelemente 3 vom Anschlussklemmenhalter 8 gehalten werden.
9(b) ist eine schematische Draufsicht der Anschlussklemmenhalter 8 und zeigt die Ausführung, wo eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8 angeordnet ist, damit sie zur Anwendung gebracht werden, um ein großflächiges Substrat zu bilden. Die Abmessung des Substrates beträgt 400 mm in der Länge und 960 mm in der Breite (mit einer punktierten Linie gezeigt, die mit einer Bezugszahl 81 gekennzeichnet ist). In diesem Fall sind vier Anschlussklemmenhalter 8, die in 9(a) gezeigt werden, parallel angeordnet. Das entspricht als Ganzes einem Anschlussklemmenhalter mit einer Abmessung von 640 mm in der Länge und 1100 mm in der Breite.
Entsprechend dem Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung, wie in 9(b) gezeigt wird, ist es durch Anordnen der Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8, selbst wenn eine Schicht auf einem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von über 1 m gebildet werden soll, nicht erforderlich, einen großen Anschlussklemmenhalter mit einer großen Fläche gleich der oder größer als die Fläche des Substrates herzustellen.
Die in 7 gezeigte Ausführung zeigt eine Querschnittsdarstellung des Heizelement-CVD-Systems, das mit zwei Anschlussklemmenhaltern 8 versehen ist. Entsprechend dem Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung wird empfohlen, dass eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8 in Übereinstimmung mit der Abmessung eines Substrates angeordnet werden kann, auf dem eine Schicht gebildet werden soll. Aus diesem Grund kann der Anschlussklemmenhalter 8, der eine unabhängige Struktur ist, in einer Abmessung gebildet werden, die leicht behandelt und daher mit niedrigen Kosten und leicht hergestellt werden kann. Außerdem wird das Gewicht eines Anschlussklemmenhalters 8 ebenfalls verringert. Daher kann der Anschlussklemmenhalter 8 leicht am Behandlungsbehälter (Vakuumbehälter) 1 montiert werden, wenn er hergestellt und gewartet wird. Noch weiter kann eine Öffnung für das Anordnen des Anschlussklemmenhalters 8 im Behandlungsbehälter 1 in der Abmessung verkleinert werden, wodurch die Herstellungskosten des Behandlungsbehälters 1 reduziert werden können.
Beim Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann der Abstand zwischen den Heizelementen 3, die am Anschlussklemmenhalter 6 oder 8 montiert sind, und/oder dem Spalt zwischen dem Anschlussklemmenhalter 6 oder 8 und dem Heizelement 3 (30 mm in dem Beispiel, das in 9(a) gezeigt wird) verändert werden. Der Abstand kann verändert werden, indem die Position verändert wird, wo die Anschlussklemme 310 am Anschlussklemmenhalter 6 oder 8 montiert ist. Außerdem, wie in 7 gezeigt wird, kann der Spalt durch Verändern der Form oder Konfiguration des an der Anschlussklemme 310 montierten Heizelementes 3 oder 3a verändert werden. Auf diese Weise ist es entsprechend der Fläche des Substrates und den Verfahrensbedingungen durch Regulieren des Spaltes zwischen dem Anschlussklemmenhalter und dem Heizelement, d.h., eventuell durch Regulieren des Spaltes zwischen dem Substrat und dem Heizelement 3, und/oder des Abstandes zwischen den am Anschlussklemmenhalter montierten Heizelementen möglich, wirksam eine Schicht von gleichmäßiger Dicke im Fall des Anordnens der Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8 zu bilden.
Beispielsweise in der in 7 gezeigten Ausführung werden die Spalte zwischen den Heizelementen 3a, 3b und den Anschlussklemmenhaltern 8 in der Grenzposition der benachbarten Anschlussklemmenhalter kleiner eingestellt als der Spalt zwischen dem Heizelement 3 und dem Anschlussklemmenhalter 8 in einer Position weg von der Grenzposition der Anschlussklemmenhalter. Auf diese Weise kann durch Einstellen des Spaltes zwischen mindestens einem oder mehreren Heizelementen 3 der Vielzahl von Heizelementen, die vom Anschlussklemmenhalter 8 gehalten werden, und dem Anschlussklemmenhalter 8 abweichend von dem Spalt zwischen den anderen Heizelementen 3 und dem Anschlussklemmenhalter 8 die Dicke der Schicht gleichmäßig ausgeführt werden. Das heißt, durch Regulieren des Spaltes zwischen dem Substrat und den Heizelementen 3 kann die Dicke der Schicht gleichmäßig ausgeführt werden, beispielsweise im Fall des Anordnens der Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern 8 oder im äußeren peripheren Abschnitt des großflächigen Substrates. Insbesondere, indem der Spalt zwischen den Heizelementen 3a, 3b und den Anschlussklemmenhaltern in der Grenzposition der benachbarten Anschlussklemmenhalter abweichend von dem Spalt zwischen dem Heizelement und dem Anschlussklemmenhalter in der anderen Position ausgeführt wird, kann die Dicke der Schicht gleichmäßig ausgeführt werden, selbst wenn die Vielzahl der Anschlussklemmenhalter 8 angeordnet wird.
VERSUCHSBEISPIEL FÜR DIE SCHICHTDICKEVERTEILUNG
Wie in 9(b) gezeigt wird, wurde eine Schicht auf einem großflächigen Substrat durch die Anwendung des Heizelement-CVD-Systems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gebildet, bei dem vier Anschlussklemmenhalter 8, die in 9(a) gezeigt werden, mit keinem Spalt zwischen sich angeordnet wurden, und die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke wurde untersucht.
Wie in 9(b) gezeigt wird, wurde der Spalt zwischen den Heizelementen 3 nicht verändert, sogar im Anschlussabschnitt der benachbarten Anschlussklemmenhalter 8, wodurch veranlasst wurde, dass die vier Anschlussklemmenhalter 8, die benachbart zueinander angeordnet wurden, einem Anschlussklemmenhalter entsprechen.

Ein Glassubstrat 81 mit einer Abmessung von 960 mm × 400 mm wurde auf dem Substrathalter 4 angeordnet, und danach wurde eine Schicht unter den folgenden Bedingungen gebildet:

Druck im Behandlungsbehälter 1	2 Pa
Strömungsgeschwindigkeit des SiH₄	100 ml/min. im normalen Zustand
Strömungsgeschwindigkeit des H₂	55 ml/min. im normalen Zustand
Temperatur des Heizelementes 3	1750 °C
Abstand zwischen Heizelement u. Substrat	45 mm

Die durchschnittliche Schichtbildungsgeschwindigkeit an 11 Stellen, gezeigt mittels eines Zeichens ❚, auf dem Glassubstrat 81 betrug 5,3 Angström/sec. (0,53 nm/sec.), und ihre Verteilung war vergleichsweise so gut wie ± 7,5 %.
Im Ergebnis dessen wurde ermittelt, dass sogar in dem Fall, wenn eine Schicht auf einem großflächigen Substrat mit einer Länge von 1 m gebildet wurde, eine gleichmäßige Schichtdickeverteilung von ± 10 oder weniger durch Anwendung des Heizelement-CVD-Systems der in 7 und 8 gezeigten Ausführung gesichert werden könnte, bei der eine Vielzahl von unabhängigen Anschlussklemmenhaltern 8 parallel angeordnet wird, wodurch sich eine Übereinstimmung mit einem Anschlussklemmenhalter so ergibt, dass eine Anwendung bei der Bildung der Schicht auf dem großflächigen Substrat erfolgen kann. Außerdem ist es in diesem Fall möglich zu verhindern, dass die Schichtdickeverteilung von Anschlussklemmenhalter zu Anschlussklemmenhalter im Fall der Verwendung von mehreren Anschlussklemmenhaltern oder im äußeren peripheren Abschnitt des großflächigen Substrates ungleichmäßig wird, indem der Abstand zwischen den an den Anschlussklemmenhaltern 8 montierten Heizelementen 3 reguliert wird, und/oder indem der Spalt zwischen dem Substrat und dem Heizelement 3 durch Regulieren des Spaltes zwischen dem Anschlussklemmenhalter 8 und den Heizelementen 3 entsprechend der Fläche des Substrates und den Verfahrensbedingungen reguliert wird.
Beim vorangehend beschriebenen Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird das Heizelement 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 durch die Heizelementpressfeder 315 oder durch die Schraubenfeder 330 verbunden, wobei als Material der Heizelementpressfeder 315 oder der Schraubenfeder 330 Metall, wie beispielsweise Berylliumkupfer, nichtrostender Stahl oder Inconel, oder Keramik verwendet werden kann. Außerdem kann das Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sogar in den Fällen zur Anwendung gebracht werden, wenn irgendein Reinigungsgas auf Halogenbasis, wie beispielsweise Fluor (F,), Chlor (Cl₂), Stickstofftrifluorid (NF₃), Methantetrafluorid (CF₄), Ethanhexafluorid (C₂F₆), Propanoktafluorid (C₃F₈), Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄), Methanchloridtrifluorid (CClF₃), Ethanchloridpentafluorid (C₂ClF₅), Chlortrifluorid (ClF₃), Schwefelhexafluorid (SF₆), als das Reinigungsgas verwendet wird, wenn der Reinigungsvorgang durchgeführt wird.
Während bevorzugte Ausführungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bis zu diesem Punkt beschrieben wurden, wird man verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungen beschränkt ist. Im Gegensatz dazu kann die vorliegende Erfindung weiter verschiedenartig innerhalb des Bereiches der Erfindung abgewandelt werden, wie er durch die als Anhang beigefügten Patentansprüche definiert wird.
Beispielsweise ist die Bildung der Siliciumschicht und der Siliciumnitridschicht bei den vorangehend beschriebenen Ausführungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Anwendung des Heizelement-CVD-Systems der vorliegenden Erfindung bei der Bildung der Schichten, und das Heizelement-CVD-System der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls bei der Bildung der anderen Schichten zur Anwendung gebracht werden. Außerdem, während das Silangas bei der Bildung der Schicht bei den vorangehend erwähnten Ausführungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können Disilan (Si₂H₆), Trisilan (Si₈H₈) und Tetraethoxysilan (TEOS) außer dem Silangas ebenfalls bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Außerdem ist ein Verfahren für das Verbinden des Heizelementes 3 mit dem Anschlussklemmenkörper 311 nicht auf ein Verfahren beschränkt, bei dem die Heizelementpressfeder 315 oder die Schraubenfeder 330 verwendet wird, sondern ein Verfahren, bei dem eine Schraube verwendet wird, kann angenommen werden.
Während ein drahtförmiges Heizelement 3 beim Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann das Heizelement außerdem noch als eine Folie geformt sein, und das drahtförmige Heizelement kann in der Form einer Spule oder dergleichen angeordnet werden. Jedoch in dem Fall, wenn ein spulenförmiges Heizelement verwendet wird, ist es wünschenswert, ein Heizelement zu verwenden, das zu einem Draht mindestens im Spalt in der Anschlussklemme geformt ist. Das ist der Fall, weil es wichtig ist, das Gasdurchgangsloch 71b zwischen der Kappe 312 und dem Heizelement 3 schmal einzurichten, so dass das Gasdurchgangsloch 71b wirksam verhindern kann, dass das Rohstoffgas und dessen aktivierte Arten oder das Reinigungsgas und dessen aktivierte Arten in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme in der Kappe 312 gelangen, so dass es wünschenswert ist, die Fläche des Spaltes zu verringern.
In der in 6 gezeigten Ausführung wird nur das Beispiel gezeigt, bei dem ein Heizelement 3 an einem Anschlussklemmenhalter 6 montiert ist. Außerdem wird bei der in 7 gezeigten Ausführung nur das Beispiel gezeigt, bei dem zwei Heizelemente 3, 3a oder 3, 3b jeweils an einem Anschlussklemmenhalter 8 montiert sind. Die Anzahl der Heizelemente 3, die an einem Anschlussklemmenhalter 6 oder 8 montiert sind, kann jedoch willkürlich ausgewählt werden. Außerdem ist es selbstverständlich, dass Anschlussklemmen 310 in der Anzahl entsprechend der Anzahl der Heizelemente 3 mittels des Anschlussklemmenhalters 8 gehalten werden.
Außerdem wird bei der in 7 gezeigten Ausführung das Beispiel gezeigt, bei dem zwei Anschlussklemmenhalter 8 verwendet werden, aber es ist natürlich, dass die Anzahl der Anschlussklemmenhalter 8 willkürlich in Übereinstimmung mit der Fläche des Substrates erhöht werden kann, auf dem die Schicht gebildet wird.
Außerdem lässt man bei der in 7 und 8 gezeigten Ausführung das in den ersten inneren hohlen Abschnitt 62 vom Gaseinführungssystem 61 eingeführte Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, vom ersten inneren hohlen Abschnitt 62 in den inneren hohlen Abschnitt 71a der Anschlussklemme des Anschlussklemmenkörpers 311 durch das Innenraumdurchgangsloch 46, den Innenraum 47, den Gasströmungskanal 319 strömen, und es wird in den Raum im Behandlungsbehälter 1 durch den Nichtkontaktabschnitt zwischen dem Heizelement 3, das mit der Anschlussklemme 310 verbunden ist, und dem Anschlussklemmenhalter 8, d.h., das Gasdurchgangsloch 71b, eingeführt. Der erste innere hohle Abschnitt 62, der mit einem Weg in Verbindung steht, auf dem das Gas, wie beispielsweise Wasserstoff, das in den Anschlussklemmenhalter 8 eingeführt wird, in den Raum des Behandlungsbehälters 1 durch das Gasdurchgangsloch 71b eingeführt wird, kann jedoch nicht speziell in einer Struktur ausgebildet werden, bei der er vom Innenraum 47 getrennt ist und mit dem Innenraum 47 durch das Innenraumdurchgangsloch 46 in Verbindung steht, aber er kann in einer Struktur ausgebildet werden, bei der er direkt mit dem inneren hohlen Raum 71a der Anschlussklemme des Anschlussklemmenkörpers 311 durch den Gasströmungskanal 319 vom ersten inneren hohlen Abschnitt 62 in Verbindung steht.
Entsprechend dem Heizelement-CVD-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der Anschlussbereich des Heizelementes, das mit der Anschlussklemme verbunden ist, nicht dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt, so dass es möglich ist zu verhindern, dass das Rohstoffgas, wie beispielsweise Silangas oder dergleichen, einen Abschnitt des Heizelementes kontaktiert, wo die Temperatur etwas niedrig ist (Anschlussbereich des Heizelementes), und den Abschnitt verschlechtert (den Abschnitt in Silicid umwandelt).
Außerdem, wenn eine Konfiguration angenommen wird, bei der der Anschlussbereich des Heizelementes, der mit der Anschlussklemme verbunden ist, mit einem Element in der Form bedeckt ist, bei der das Element nicht den Anschlussbereich kontaktiert, d.h., in einer derartigen Weise, dass ein Spalt zwischen dem Element und der Anschlussklemme vorhanden ist, und dass ein Spalt zwischen dem Element und dem Heizelement vorhanden ist, wodurch verhindert wird, dass der Anschlussbereich des Heizelementes dem Raum im Behandlungsbehälter ausgesetzt wird und ein Spülgas durch den Spalt von der Seite des Anschlussabschnittes zum Behandlungsbehälter strömt, ist es möglich zu verhindern, dass der Anschlussbereich des Heizelementes, wo die Temperatur etwas niedriger ist als eine vorgegebene hohe Temperatur (d.h., der Anschlussbereich des Heizelementes, wo die Temperatur niedriger ist als etwa 1600 °C, wenn die Schicht gebildet wird, und niedriger als etwa 2000 °C, wenn der Reinigungsvorgang durchgeführt wird), durch das Rohstoffgas verschlechtert (in Silicid umgewandelt) wird, wenn die Schicht gebildet wird, und außerdem durch die Reaktion mit dem Reinigungsgas geätzt wird, wenn der Reinigungsvorgang durchgeführt wird.
Im Ergebnis dessen ist es möglich zu verhindern, dass das Heizelement durch das Rohstoffgas verschlechtert wird, wenn die Schicht gebildet wird, und daher eine Schichtbildungsumgebung zu stabilisieren und außerdem zu verhindern, dass das Heizelement mit dem Reinigungsgas zur Reaktion kommt, wenn die abgelagerte Schicht entfernt wird. Außerdem ist es möglich, die Häufigkeit des Auswechselns des Heizelementes zu verringern, das das Zurückführen des Vakuums zur Atmosphäre begleitet. Diese Wirkungen können die Produktivität verbessern.
Auf diese Weise ist es möglich, ein Heizelement-CVD-System bereitzustellen, das die Lebensdauer des Heizelementes verlängern, die Schichtbildungsumgebung stabilisieren und die Produktivität verbessern kann.
Außerdem ist es möglich zu verhindern, dass die Anschlussklemme, die das Verbindungsteil zwischen dem Heizelement und dem Stromversorgungsmechanismus und der Anschlussverdrahtung zwischen den Anschlussklemmen ist, dem Raum im Behandlungsbehälter (Vakuumkammer) ausgesetzt wird, und es ist daher möglich, ein Material auszuwählen, das für die Anschlussklemme und die Anschlussverdrahtung geeignet ist, ohne dass man beunruhigt ist, dass sie durch das aktivierte Gas verschlechtert werden.
Noch weiter ist es entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich, der Bildung der Schicht auf einem großflächigen Substrat mit einer Abmessung von über 1 m zu entsprechen und ein Heizelement-CVD-System bereitzustellen, das eine gleichmäßige Schichtdicke sichern kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Heizelement-CVD-System bereitzustellen, das die Lebensdauer eines Heizelementes verlängern und eine Schichtbildungsumgebung stabilisieren kann, und das eine hohe Produktivität aufweist und eine gleichmäßige Schichtdicke realisiert, selbst wenn eine Schicht auf einem großflächigen Substrat gebildet wird.

Claims

CVD-System mit Heizelement, das aufweist: einen Behandlungsbehälter (1), in dem eine vorgegebene Behandlung bei einem Substrat durchgeführt wird, das von einem Substrathalter (4) gehalten wird, der darin angeordnet und mit einem Heizmechanismus für das Erwärmen des Substrates versehen ist; ein Evakuierungssystem, das mit dem Behandlungsbehälter (1) verbunden ist und ihn bis zu einem Vakuum luftleer macht; ein Rohstoffgaszuführungssystem (21, 22) für das Zuführen eines vorgegebenen Rohstoffgases in den Behandlungsbehälter (1); und ein oder mehrere Heizelemente (3), das/die im Behandlungsbehälter (1) angeordnet ist/sind und mit elektrischem Strom von einem Stromversorgungsmechanismus (30) versorgt wird/werden, wodurch es/sie auf eine Temperatur von 1600 °C bis 2500 °C erwärmt wird/werden, wobei das Rohstoffgas, das in den Behandlungsbehälter (1) vom Rohstoffgaszuführungssystem eingeführt wird, durch das eine oder die mehreren Heizelemente (3), das/die auf einer Temperatur von 1600 °C bis 2500 °C gehalten wird/werden, zersetzt und/oder aktiviert wird, um eine Dünnschicht auf dem vom Substrathalter (4) gehaltenen Substrat zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder eine Vielzahl von Anschlussklemmenhaltern (6) im Behandlungsbehälter (1) angeordnet wird/werden; dass jeder der Anschlussklemmenhalter (6) eine Vielzahl von Anschlussklemmen (310) in einer vorgegebenen Position hält, wobei dazwischen elektrisch isoliert wird; dass jede der Anschlussklemmen (310) das eine oder die mehreren Heizelemente (3) elektrisch mit dem Stromversorgungsmechanismus (30) verbindet; dass das eine oder die mehreren Heizelemente (3), das/die mit den Anschlussklemmen (310) verbunden ist/sind, dem Substrathalter (4) gegenüberliegend gehalten wird/werden; und dass ein Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente (3), das/die mit der Anschlussklemme (310) verbunden ist/sind, nicht dem Rohstoffgas oder Reinigungsgas im Behandlungsbehälter (1) ausgesetzt wird.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 1, bei dem der Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente (3), das/die mit der Anschlussklemme (310) verbunden ist/sind, mit einem zylindrischen Körper (312, 320) oder einer Platte bedeckt ist, die aus einer isolierenden Substanz, einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien bestehen und den Anschlussbereich mit einem Spalt (71b) zwischen dem zylindrischen Körper (312, 320) oder der Platte und dem einen oder den mehreren Heizelementen (3) bedeckt.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 1, bei dem der Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente (3), das/die mit der Anschlussklemme (310) verbunden ist/sind, mit einem zylindrischen Körper (312, 320) oder einer Platte bedeckt ist, die aus einer isolierenden Substanz, einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien bestehen und den Anschlussbereich mit einem inneren hohlen Abschnitt (71a) der Anschlussklemme zwischen dem zylindrischen Körper (312) oder der Platte und dem Heizelement (3) und mit einem Spalt (71b) zwischen dem zylindrischen Körper (312) oder der Platte und dem einen oder den mehreren Heizelementen (3) bedeckt.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 1, bei dem eine jede Anschlussklemme (310) durch einen Anschlussklemmenkörper (311) und eine Kappe (312) gebildet wird, die auf dem Anschlussklemmenkörper (311) mit einem Spalt (71b) zwischen sich selbst und dem einen oder den mehreren Heizelementen angebracht wird, und bei dem ein innerer hohler Abschnitt (71a) der Anschlussklemme zwischen der Kappe (312) und dem Anschlussklemmenkörper (311) gebildet wird.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 1, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) einen ersten inneren hohlen Abschnitt (62) aufweist, und bei dem der Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente (3), das/die mit einer jeden einer Vielzahl von Anschlussklemmen (310) verbunden ist/sind, die in einer vorgegebenen Position des Anschlussklemmenhalters (6) im elektrisch isolierten Zustand gehalten werden, mit einem zylindrischen Körper (312, 320) oder einer Platte aus einem isolierenden Material oder einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien bedeckt wird, der den Anschlussbereich mit dem inneren hohlen Abschnitt (71a) der Anschlussklemme zwischen dem zylindrischen Körper (312, 320) oder der Platte und dem Heizelement (3) und mit einem Gasdurchgangsloch (71b) zwischen dem zylindrischen Körper (312, 320) oder der Platte und dem einen oder den mehreren Heizelementen (3) bedeckt, und bei dem der innere hohle Abschnitt (71a) der Anschlussklemme mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt (62) in Verbindung steht, mit dem ein Gaseinführungssystem (61) für das Einführen von Gas verbunden ist.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 1, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) einen ersten inneren hohlen Abschnitt (62) aufweist, und bei dem eine jede der Vielzahl von Anschlussklemmen (310), die in der vorgegebenen Position des Anschlussklemmenhalters (6) im elektrisch isolierten Zustand gehalten werden, durch einen Anschlussklemmenkörper (311) und eine Kappe (312) gebildet wird, die auf dem Anschlussklemmenkörper (311) mit einem Gasdurchgangsloch (71b) zwischen der Kappe (312) und dem einen oder den mehreren Heizelementen (3) angebracht wird, und bei dem ein innerer hohler Abschnitt (71a) der Anschlussklemme zwischen der Kappe (312) und dem Anschlussklemmenkörper (311) gebildet wird, und bei dem der innere hohle Abschnitt (71a) der Anschlussklemme mit dem ersten inneren hohlen Abschnitt (62) in Verbindung steht, mit dem ein Gaseinführungssystem (61) für das Einführen von Gas verbunden ist.
CVD-System mit Heizelement nach Anspruch 4 oder Anspruch 6, bei dem die Kappe (312), ein zylindrischer Körper (320) oder eine Platte, die den Anschlussbereich des einen oder der mehreren Heizelemente (3) bedecken, das/die mit der Anschlussklemme (310) verbunden ist/sind, ohne dass die eine oder die mehreren Heizelemente (3) berührt wird/werden, und die aus einem isolierenden Material oder einem Metall oder einem Verbundstoff aus diesen Materialien bestehen, montiert werden.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem das Gas ein Gas aus Wasserstoff, Argon, Helium, Neon, Krypton, Xenon, Stickstoff oder Ammoniak oder ein gemischtes Gas aus zwei oder mehr Arten dieser Gase ist.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme (310) und dem Stromversorgungsmechanismus (30) oder das Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme (3l0) und dem Stromversorgungsmechanismus (30) und einem Verdrahtungsteil (54) für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen (310) im Anschlussklemmenhalter (6) eingebaut ist.
CVD-System mit Heizelement m nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) den ersten inneren hohlen Abschnitt (62) aufweist, und bei dem ein Verbindungsteil zwischen der Anschlussklemme (310) und dem Stromversorgungsmechanismus (30) oder das Verbindungsteil der Anschlussklemme (310) und des Stromversorgungsmechanismus (30) und einem Verdrahtungsteil (54) für das elektrische Verbinden der Anschlussklemmen (310) im ersten inneren hohlen Abschnitt (62) angeordnet ist.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) mit einem Raum im Behandlungsbehälter (1) nur durch eine Vielzahl von Gasblaslöchern (212) in Verbindung steht, die in der Fläche auf der Seite gegenüberliegend dem Substrathalter (4) hergestellt wurden, und einen zweiten inneren hohlen Abschnitt (23) aufweist, der mit dem Rohstoffgaszuführungssystem (21) verbunden ist.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) eine Vielzahl von Heizelementen (3) gegenüberliegend dem Substrathalter (4) hält, und bei dem der Spalt zwischen mindestens einem oder mehreren Heizelementen (3) der Vielzahl von Heizelementen (3) und dem Anschlussklemmenhalter (6) von dem Spalt zwischen den anderen Heizelementen (3) und dem Anschlussklemmenhalter (6) unterschiedlich ist.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) eine Vielzahl von Heizelementen (3) gegenüberliegend dem Substrathalter (4) hält, und bei dem die Abstände zwischen den benachbarten Heizelementen (3) der Vielzahl von Heizelementen (3) voneinander teilweise unterschiedlich sind.
CVD-System mit Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem jeder Anschlussklemmenhalter (6) eine Vielzahl von Heizelementen (3) gegenüberliegend dem Substrathalter (4) hält, und bei dem der Spalt zwischen mindestens einem oder mehreren Heizelementen (3) der Vielzahl von Heizelementen (3) und dem Anschlussklemmenhalter (6) von dem Spalt zwischen den anderen Heizelementen (3) und dem Anschlussklemmenhalter (6) unterschiedlich ist, und bei dem die Abstände zwischen den benachbarten Heizelementen (3) der Vielzahl von Heizelementen (3) voneinander teilweise unterschiedlich sind.