JPH01279763A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH01279763A JPH01279763A JP10722788A JP10722788A JPH01279763A JP H01279763 A JPH01279763 A JP H01279763A JP 10722788 A JP10722788 A JP 10722788A JP 10722788 A JP10722788 A JP 10722788A JP H01279763 A JPH01279763 A JP H01279763A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、産業上の利用分野
本発明は気相成長装置（以下、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）装
置と称することがある。）に関するものである。
ｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）装
置と称することがある。）に関するものである。
口、従来技術
熱ＣＶＤ装置は、第１０図や第１１図に示すように、半
導体ウェハ等の平板基体１を石英管２の内に並べる構造
になっており、ヒーター３等の加熱手段により周囲の空
間温度を上昇させ、原料ガスの熱分解反応を起こし、膜
を堆積させるものである。なお、原料ガスは石英管２の
片側から導出し、反対側から排出させていた。第１０図
の例は、ウェハ１を縦に並べ、第１１図の例は支持部材
４上に載せている。また、第１１図では、導入されたキ
ャリアガスで反応物質をウェハ１上へ送り込んでいる。
導体ウェハ等の平板基体１を石英管２の内に並べる構造
になっており、ヒーター３等の加熱手段により周囲の空
間温度を上昇させ、原料ガスの熱分解反応を起こし、膜
を堆積させるものである。なお、原料ガスは石英管２の
片側から導出し、反対側から排出させていた。第１０図
の例は、ウェハ１を縦に並べ、第１１図の例は支持部材
４上に載せている。また、第１１図では、導入されたキ
ャリアガスで反応物質をウェハ１上へ送り込んでいる。
ところが、上記した従来の典型的な熱ＣＶＤ装置におい
ては、■周囲の空間が高温のため、基体材質がＳｉウェ
ーバなどの耐熱性を有するものに限られること、■ガス
が流れてゆ（にしたがって膜厚・特性分布が生じやすい
こと、の欠点があった。そのため、熱ＣＶＤ法は節倹な
装置で製膜できるのにもかかわらず、太陽電池や電子写
真感光体においては、プラズマＣＶＤ法が製膜プロセス
として用いられてきた。しかし、プラズマＣＶＤの場合
は装置の構成が複雑となり、コストも増えるという問題
がある。
ては、■周囲の空間が高温のため、基体材質がＳｉウェ
ーバなどの耐熱性を有するものに限られること、■ガス
が流れてゆ（にしたがって膜厚・特性分布が生じやすい
こと、の欠点があった。そのため、熱ＣＶＤ法は節倹な
装置で製膜できるのにもかかわらず、太陽電池や電子写
真感光体においては、プラズマＣＶＤ法が製膜プロセス
として用いられてきた。しかし、プラズマＣＶＤの場合
は装置の構成が複雑となり、コストも増えるという問題
がある。
ハ０発明の目的
本発明の目的は、上記したように基体材質が制限された
り分布が生じやすい欠点を解決し、通常の耐熱性を有す
る基体にも高品質の膜を均一に製膜しうる装置を提供す
るものである。
り分布が生じやすい欠点を解決し、通常の耐熱性を有す
る基体にも高品質の膜を均一に製膜しうる装置を提供す
るものである。
二０発明の構成
即ち、本発明は、支持部材（例えば温度制御手段の設置
された円筒状受軸）上に支持された基体（例えばドラム
基体）と、この基体に対向した対向部材（例えば基体を
取り囲み、温度制御手段の設置された円筒状外周部材）
との間に原料ガスを供給して熱分解せしめる気相成長装
置において、前記基体と前記対向部材との間の空間領域
に、前記基体側の温度が比較的低くなるような温度分布
を形成する温度制御手段が設けられていることを特徴と
する気相成長装置に係るものである。
された円筒状受軸）上に支持された基体（例えばドラム
基体）と、この基体に対向した対向部材（例えば基体を
取り囲み、温度制御手段の設置された円筒状外周部材）
との間に原料ガスを供給して熱分解せしめる気相成長装
置において、前記基体と前記対向部材との間の空間領域
に、前記基体側の温度が比較的低くなるような温度分布
を形成する温度制御手段が設けられていることを特徴と
する気相成長装置に係るものである。
本発明の望ましい実施態様としては、円筒状外周部材等
の対向部材が二重円筒形構造を有し、外壁にガス導入管
が設置され、内壁に加熱手段が設置されかつ複数のガス
導出口が内壁に設置されている。この場合、円筒状外周
部材に複数のガス導入管が設置されている構造でもよい
。
の対向部材が二重円筒形構造を有し、外壁にガス導入管
が設置され、内壁に加熱手段が設置されかつ複数のガス
導出口が内壁に設置されている。この場合、円筒状外周
部材に複数のガス導入管が設置されている構造でもよい
。
また、円筒状外周部材等の対向部材が二重円筒構造を有
し、かつこの二重円筒形の袋状の空間の温度を熱分解反
応のおきる温度よりも低くする手段を有しているのがよ
い。
し、かつこの二重円筒形の袋状の空間の温度を熱分解反
応のおきる温度よりも低くする手段を有しているのがよ
い。
例えば円筒状外周部材等の対向部材が二重円筒形構造に
おいて、内壁の内側（基体側）に加熱手段が設置され、
内壁の外側に断熱材が設置されている手段が、上記に相
当する。
おいて、内壁の内側（基体側）に加熱手段が設置され、
内壁の外側に断熱材が設置されている手段が、上記に相
当する。
また、内壁の内側（基体側）に加熱手段、内壁の中間に
断熱材、内壁の外側（外壁側）に冷却手段が設けられて
いる手段でもよく、或いは単に外壁に冷却手段が設置さ
れている手段も可能である。
断熱材、内壁の外側（外壁側）に冷却手段が設けられて
いる手段でもよく、或いは単に外壁に冷却手段が設置さ
れている手段も可能である。
更に、基体用円筒状受軸等の支持部材に加熱用ヒーター
と、流体による冷却手段とが設置されているとよい。
と、流体による冷却手段とが設置されているとよい。
ホ、実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図〜第３図は第１の実施例を示すものである。
本例による熱ＣＶＤ装置は、その要部を図面に示したよ
うに、Ａｊ！（アルミニウム）程度の耐熱性の円筒状の
基体１１にも対応しうる熱ＣＶＤ装置である。即ち、温
度制御手段が設置されている円筒状受軸１２に基体１１
をはめこむ（この受軸は回転可能にすることもできる）
。基体１１の外側をとり囲む位置にある外周部材１３に
も温度制御手段が設置され、この温度制御手段を用いて
この外周部材１３を原料ガス１４が熱分解を生じる温度
以上に設定する。これと同時に、基体１１も良好な膜が
堆積する所定の温度に保持しておく。
うに、Ａｊ！（アルミニウム）程度の耐熱性の円筒状の
基体１１にも対応しうる熱ＣＶＤ装置である。即ち、温
度制御手段が設置されている円筒状受軸１２に基体１１
をはめこむ（この受軸は回転可能にすることもできる）
。基体１１の外側をとり囲む位置にある外周部材１３に
も温度制御手段が設置され、この温度制御手段を用いて
この外周部材１３を原料ガス１４が熱分解を生じる温度
以上に設定する。これと同時に、基体１１も良好な膜が
堆積する所定の温度に保持しておく。
図中の１５で示される反応空間は、基体１１側が低温で
、外周側にかけて漸次昇温した温度分布が形成されるよ
うにしておく （Ｔ、１は基体温度、Ｔ ｙトは外周
部材の温度を示す）。
、外周側にかけて漸次昇温した温度分布が形成されるよ
うにしておく （Ｔ、１は基体温度、Ｔ ｙトは外周
部材の温度を示す）。
ここで、Ｔ４は２００〜３００℃程度、即ち基体１１を
十分保護できる温度とし、Ｔ外は６００℃以上と熱分解
を十分に生せしめる温度としておく。
十分保護できる温度とし、Ｔ外は６００℃以上と熱分解
を十分に生せしめる温度としておく。
そして、この装置につけられたガス排気ポンプ（図示せ
ず）の排気能力を調整することで、所望の圧力を維持し
ながら、原料ガスを外周部材１３と基体１１との間に導
入する。その結果、この空間において熱分解がおこり、
基体１１上に膜が堆積される。原料ガスの種類にもよる
が、熱分解が起こる温度以上に設定された外周部材１３
の温度は、基体温度（基体１１の耐熱温度以下でかつ良
好な膜が堆積する温度に保持されている。）よりも高い
ことが多い。つまり、外周部材１３と基体１１との間の
空間で温度差を生じさせる必要がある。そのため、基体
１１と近接している円筒状受軸１２には温度制御手段が
設置されている。
ず）の排気能力を調整することで、所望の圧力を維持し
ながら、原料ガスを外周部材１３と基体１１との間に導
入する。その結果、この空間において熱分解がおこり、
基体１１上に膜が堆積される。原料ガスの種類にもよる
が、熱分解が起こる温度以上に設定された外周部材１３
の温度は、基体温度（基体１１の耐熱温度以下でかつ良
好な膜が堆積する温度に保持されている。）よりも高い
ことが多い。つまり、外周部材１３と基体１１との間の
空間で温度差を生じさせる必要がある。そのため、基体
１１と近接している円筒状受軸１２には温度制御手段が
設置されている。
ここで−例をあげると、第３図のように、内側に冷却手
段（例えば冷却パイプ）１６と加熱手段１７とが両方設
けられている構造になっている。
段（例えば冷却パイプ）１６と加熱手段１７とが両方設
けられている構造になっている。
但し、この冷却手段１６は原料ガスの分解温度が高く、
空間中での温度差が大きくなる場合のみ使用することに
なる。つまり、外周部材１３の温度がそれほど高くなく
てすむ系では設置する必要はない。なお、ヒーター１７
は少なくとも反応初期にドラム１１の温度をコントロー
ルするのに用いる。
空間中での温度差が大きくなる場合のみ使用することに
なる。つまり、外周部材１３の温度がそれほど高くなく
てすむ系では設置する必要はない。なお、ヒーター１７
は少なくとも反応初期にドラム１１の温度をコントロー
ルするのに用いる。
この装置で、原料ガスにＳｉＨ４とＨ２を用いてＡ１基
体上に製膜を行ったところ、均一で良好な特性を有する
感光体が得られた。
体上に製膜を行ったところ、均一で良好な特性を有する
感光体が得られた。
また、外周部材１３の温度が基体１１よりも高く、熱永
動（高温側から低温側への拡散）の効果も加わったため
か、大きな製膜速度が達成できた。
動（高温側から低温側への拡散）の効果も加わったため
か、大きな製膜速度が達成できた。
外周部材１３の壁にはヒーター３０を内蔵しである。
第４図〜第５図は、第２の実施例を示すものである。
この例による装置は、基体軸方向の均一化が厳しく要求
されている場合、或いは特性分布が生じやすい場合に対
応するものである。つまり、従来の熱ＣＶＤ装置におい
ては、原料ガスは片側から導入され反対側から排気され
るため、流れてゆ（にしたがい膜厚・特性分布が生じや
すい傾向があった。そのため、分布が生じにくい製膜条
件を選択すること等により、ある程度分布を抑えてきた
ものの、限界があった。
されている場合、或いは特性分布が生じやすい場合に対
応するものである。つまり、従来の熱ＣＶＤ装置におい
ては、原料ガスは片側から導入され反対側から排気され
るため、流れてゆ（にしたがい膜厚・特性分布が生じや
すい傾向があった。そのため、分布が生じにくい製膜条
件を選択すること等により、ある程度分布を抑えてきた
ものの、限界があった。
本例では第４図、第５図のように、排気口に向かう流れ
の間に、原料ガスの導出口１８を複数設置することにし
た。これはガスの導出口が１ケ所だと流れてゆくにした
がって（＝平均滞在時間が長くなる）熱分解反応がより
進み、分布を生じさせていたと考えられるため、図示の
ように途中からも原料ガスを導入にすること（＝平均滞
在時間をそろえる効果がある）で、反応の進行変を一定
にし、均一化をはかることができるものである。
の間に、原料ガスの導出口１８を複数設置することにし
た。これはガスの導出口が１ケ所だと流れてゆくにした
がって（＝平均滞在時間が長くなる）熱分解反応がより
進み、分布を生じさせていたと考えられるため、図示の
ように途中からも原料ガスを導入にすること（＝平均滞
在時間をそろえる効果がある）で、反応の進行変を一定
にし、均一化をはかることができるものである。
なお、外周部材１３は二重円筒形構造にし、中間の袋状
の部分１９で、外壁のガス導入管２０から供給された原
料ガス１４が広がり、内壁の複数のガス導出口１８から
熱分解反応空間１５にガスが噴出されるようになってい
る。ヒーター３０は外周部材の内壁に設けられている。
の部分１９で、外壁のガス導入管２０から供給された原
料ガス１４が広がり、内壁の複数のガス導出口１８から
熱分解反応空間１５にガスが噴出されるようになってい
る。ヒーター３０は外周部材の内壁に設けられている。
第６図、第７図に示した装置では外周部材１３に複数の
ガス導入管２０が設置され、ここを通して熱分解反応空
間１５にガスが入ってゆく。この型の装置においても、
複数の個所からガスが導入されうるため、上記したよう
に反応を均一に行わせることができる。
ガス導入管２０が設置され、ここを通して熱分解反応空
間１５にガスが入ってゆく。この型の装置においても、
複数の個所からガスが導入されうるため、上記したよう
に反応を均一に行わせることができる。
第８図〜第９図は、更に他の実施例を示すものである。
外周部材１３が二重円筒形を有する場合、外周部材１３
の袋状のところ１９でも熱分解反応が起きることがある
。その結果、この部分に膜が付着し、清掃の必要が生じ
る問題が生じ易いが、これはこの袋状部分１９の温度が
高いためである。
の袋状のところ１９でも熱分解反応が起きることがある
。その結果、この部分に膜が付着し、清掃の必要が生じ
る問題が生じ易いが、これはこの袋状部分１９の温度が
高いためである。
そこでこの実施例では、袋状部分での反応防止の対策を
行った。つまり第８図に示すように、袋状の部分１９で
の温度を下げなければ反応防止ができるはずであるから
、具体的には第９図において、内壁の外周に断熱材３１
を設置する（（ａ））更に断熱材３１の外側に冷却手段
３２を設ける（ （ｂ）） 、或いは単に外周部材１３
の外壁に冷却手段３２をつける（〔Ｃ〕）対策を行った
。
行った。つまり第８図に示すように、袋状の部分１９で
の温度を下げなければ反応防止ができるはずであるから
、具体的には第９図において、内壁の外周に断熱材３１
を設置する（（ａ））更に断熱材３１の外側に冷却手段
３２を設ける（ （ｂ）） 、或いは単に外周部材１３
の外壁に冷却手段３２をつける（〔Ｃ〕）対策を行った
。
実際の熱ＣＶＤ反応を起こしながら各対策の効果を調べ
たところ、（ｂ）断熱材＋冷却型が一番袋状部分での膜
付着が少なく、次いで（ａ）、（ｃ）の順番とな、った
。但し、装置構造の複雑さからみると（Ｃ）が最も簡単
で、（ａ）、〔ｂ〕の順になるのであろうから、各の場
合に応じて各対策を選べばよい。
たところ、（ｂ）断熱材＋冷却型が一番袋状部分での膜
付着が少なく、次いで（ａ）、（ｃ）の順番とな、った
。但し、装置構造の複雑さからみると（Ｃ）が最も簡単
で、（ａ）、〔ｂ〕の順になるのであろうから、各の場
合に応じて各対策を選べばよい。
上記の対策により、原料ガスの利用効率が上がったとと
もに、清掃の手間も少なくすることが可能となった。
もに、清掃の手間も少なくすることが可能となった。
以上に述べた実施例は、本発明の技術的思想に基づいて
種々変更してよい。
種々変更してよい。
例えば、上述の受軸、外周部材等の構造や形状、原料ガ
スの導入方法をはじめ、ヒーター、冷却手段の配置、種
類等は種々変更してよい。また本発明は、ドラム状基体
以外の基体への製膜にも通用・ してよい。
スの導入方法をはじめ、ヒーター、冷却手段の配置、種
類等は種々変更してよい。また本発明は、ドラム状基体
以外の基体への製膜にも通用・ してよい。
へ０発明の作用効果
本発明は上述の如く、基体側が比較的低温となるように
温度制御手段を設けているので、耐熱性等の制約のある
基体に対しても高品質の膜を熱ＣＶＤで形成することが
できる。
温度制御手段を設けているので、耐熱性等の制約のある
基体に対しても高品質の膜を熱ＣＶＤで形成することが
できる。
第１図〜第９図は本発明の実施例を示すものであって・
第１図は熱ＣＶＤ装置の要部断面図、
第２図は同装置の概略斜視図、
第３図は受軸の一部拡大断面図、
第４図は他の例の熱ＣＶＤ装置の概略斜視図、第５図は
同装置の要部断面図、 第６図は他の例の熱ＣＶＤ装置の概略斜視図、第７図は
同装置の要部断面図、 第８図は更に他の例の熱ＣＶＤ装置の概略斜視図、 第９図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は外周部材の各個の断面
図 である。 第１０図、第１１図は従来の熱ＣＶＤ装置の二側の各概
略断面図である。 なお、図面に示す符号において、 １１・・・・基体 １２・・・・受軸 １３・・・・外周部材 １４・・・・原料ガス １５・・・・反応空間 １６・・・・冷却パイプ １７．３０・・・・ヒーター １８・・・・ガス導出口 である。 代理人 弁理士 逢 坂 末 弟１図 第２図 第８図 イＩｌｒ二七− 第１０図 第１１図 （自発）手続ン甫正書 １、事件の表示 昭和６３年 特許間第１０７２２７号 ２、発明の名称 気相成長装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名 称
（１２７）コニカ株式会社 ４、代理人 住 所 東京都立川市柴崎町２−４−１１ ＦＩＮＥビ
ル酋 ０４２５−２４−５４１１ｆ（＋５６、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）、明細書筒７頁６行目の「熱泳動」を「熱泳動」
と訂正します。 −以上一
同装置の要部断面図、 第６図は他の例の熱ＣＶＤ装置の概略斜視図、第７図は
同装置の要部断面図、 第８図は更に他の例の熱ＣＶＤ装置の概略斜視図、 第９図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は外周部材の各個の断面
図 である。 第１０図、第１１図は従来の熱ＣＶＤ装置の二側の各概
略断面図である。 なお、図面に示す符号において、 １１・・・・基体 １２・・・・受軸 １３・・・・外周部材 １４・・・・原料ガス １５・・・・反応空間 １６・・・・冷却パイプ １７．３０・・・・ヒーター １８・・・・ガス導出口 である。 代理人 弁理士 逢 坂 末 弟１図 第２図 第８図 イＩｌｒ二七− 第１０図 第１１図 （自発）手続ン甫正書 １、事件の表示 昭和６３年 特許間第１０７２２７号 ２、発明の名称 気相成長装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名 称
（１２７）コニカ株式会社 ４、代理人 住 所 東京都立川市柴崎町２−４−１１ ＦＩＮＥビ
ル酋 ０４２５−２４−５４１１ｆ（＋５６、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）、明細書筒７頁６行目の「熱泳動」を「熱泳動」
と訂正します。 −以上一
Claims (1)
- １、支持部材上に支持された基体と、この基体に対向し
た対向部材との間に原料ガスを供給して熱分解せしめる
気相成長装置において、前記基体と前記対向部材との間
の反応空間に、前記基体側の温度が比較的低くなるよう
な温度分布を形成する温度制御手段が設けられているこ
とを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10722788A JPH01279763A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10722788A JPH01279763A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279763A true JPH01279763A (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=14453713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10722788A Pending JPH01279763A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01279763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009148A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Hitachi, Ltd. | Device for vacuum treatment and device for and method of film formation using said device |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10722788A patent/JPH01279763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009148A1 (en) * | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Hitachi, Ltd. | Device for vacuum treatment and device for and method of film formation using said device |
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