JPH0196925A - 連続式成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ＣＶＤ反応を利用して薄膜形成を行う連続式
成膜装置に関する。

従来の技術 近年、薄膜形成法として化学気相成長法（ＣＶＤ法）は
その中核をなすものであり、非常に多く用いられるよう
になった。

ＣＶＤ法は化学反応であるため、非常に広範囲かつ多様
な物質の薄膜形成が可能であり、また種種の気体反応材
料の組合せにより自由な組成の制御が可能となり、今ま
でに知られていなかった全く新しい構造、＆ｌｌ成の薄
膜を合成することもでき、しかもそれらの物質の融点よ
りも十分低い温度で形成することが可能となっている。

最近、ＣＶＤ法による薄膜形成の量産化が可能な連続式
成膜装置が開発されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の連続式成膜装
置の一例について説明する。

第３図は従来の連続式成膜装置の説明図である。

基板２１がベルト２２により炉心管２３内部を通過し、
抵抗加熱ヒーター２４により成膜に必要な熱容量を受け
、炉心管２３中央部において反応ガス２５により、薄膜
が基板２１上面に生成される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、反応ガスの分解に
よって生じるパーティクルや混入不純物によるヘルドの
汚れや炉内の汚れが避けられず、膜中にパーティクルが
吸着するため膜質を低下させるという問題点を有してい
た。この構造ではベルトの洗浄は実施可能であるが、炉
本体の洗浄はＣＶＤ炉を止めなければならない。

本発明は上記問題点に鑑み、成膜中のパーティクルや混
入不純物による膜質の低下を防止できる連続式成膜装置
を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の連続式成膜装置は
、高温室と洗浄室の二室を設け、反応成膜室内での成膜
と反応成膜室の洗浄を連続的に行うという構成を備えた
ものである。

作用 本発明は、上記した構成によって成膜中に反応成膜室内
で発生するパーティクルや混入不純物を洗浄室内で除去
し、再び成膜する際、膜中へのこれらの物質の吸着を防
止することができ、成膜のくり返しによる不純物の蓄積
がおこらない。

実施例 以下本発明の一実施例の連続式成膜装置について、図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における連続式成膜装置
を示すものであり、第２図はその平面図である。第１図
において、導入口１と排出口２を有し、その内部に基板
３を設置した反応成膜室４がベルト５により高温室６内
部に搬入される。尚、反応成膜室４には基板３出し入れ
のための気密構造を有した開閉窓１３が設けられている
。

高温室６は気体雰囲気を所定の温度に維持する空間を有
し、基板３はヒーター７により成膜に必要な熱容量を受
ける。

第２図において、高温室６内に設けられた反応ガス導入
管８と排気ガス管９が反応成膜室４のそれぞれ導入口１
．排出口２と合体した瞬間、ベルト５が静止し、反応ガ
スａが導入され成膜が起こる。

高温室６内における成膜時には、反応ガスａと排気ガス
ｂが反応成膜室４外にもれない構造となっている。

成膜後ベルト５が動き、反応成膜室４は高温室６から搬
出され、大気中で冷却後基板３を取り出し、洗浄室１０
に搬入される。

洗浄室１０に設けられた洗浄物質導入管１）と洗浄物質
排出管１２が、反応成膜室４のそれぞれ導入口１．排出
口２と合体した瞬間、ベルト５が静止し、洗浄物質が導
入され洗浄が開始される。

洗浄室１０内における洗浄時には、洗浄物質と排出物質
が反応成膜室４外にもれない構造となっている。

洗浄後ベルト５が動き、反応成膜室４は洗浄室１０から
搬出され、新しく基板３を設置し、高温室６内へＺ人さ
れる。

以上の工程を、複数の反応成膜室４を用いて連続的に行
う。

このように構成された本装置での具体例として、アモル
ファスシリコン膜の形成について述べる。

導入口１と排出口２を水平方向に１つずつ有するステン
レス製反応成膜室４がベルト５により高温室６内部に搬
入された。反応成膜室４内には、５Ｘ５ｃ１）パイレツ
クス基板３が設置されており、高温室６内は窒素（Ｎ２
）雰囲気で７６０Ｔｏｒｒに維持されヒーター７により
基板温度を４６０℃に保持し、かつ垂直方向に１０℃／
ｃｆｆｌの温度勾配をもたせている。

反応ガスとして水素（Ｈ２）で希釈された３０％ジシラ
ン（Ｓ　Ｉ　２　Ｈａ　）　　１５０５ＣＣＭを用い、
５分開成膜を行った。成膜後、大気中で１００℃になる
まで冷却し、基板３を取り出し、反応成膜室４は洗浄室
１０に搬入された。

洗浄物質として塩素（Ｃ１２）ガスを用い、５分間エツ
チングした後反応成膜室４は洗浄室１０から搬出され、
新しくパイレックス基板３を設置し、高温室６内へ搬入
された。

こうして連続的に成膜した結果、基板３上に得られた膜
はすべてアモルファスシリコンであり、任意に１０枚の
膜について表面検査ランプにより表面状態を観察すると
、全てパーティクルを含まない光沢のある膜であった。

さらにこれらの膜について分光測定と電導度測定を行っ
た結果、光学的エネルギーギャップは１．６〜１．７ｅ
Ｖ、明伝導率と喧伝導率との比は１〜３Ｘ１０’であっ
た。

以上のように本実施例によれば、反応成膜室４内での成
膜と反応成膜室４の洗浄を連続的に行うことにより、成
膜中に反応成膜室４内で発生するパーティクルや混入不
純物を洗浄室２０内で除去し、再び成膜する際、膜中へ
のこれらの物質の吸着を防止することができる。

なお、反応成膜室の材質としては、チタン、タンタル、
ジルコニウム、モネル、ステンレス、モリブデン、ニッ
ケル、インコネル、ハステロイなどの耐熱耐食性金属で
できている。

発明の効果 以上のように本発明は、高温室と洗浄室の二室を設け、
反応成膜室内での成膜と反応成膜室の洗浄を連続的に行
うことができるので、膜中へのパーティクルや混入不純
物の吸着を防止でき、膜質の低下を防ぐことのできる薄
膜量産装置として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の連続式成膜装置の斜視図、
第２図は第１図の平面図、第３図は従来の連続式成膜装
置の概略図である。 １・・・・・・導入口、２・・・！・・排出口、３・・
・・・・基板、４・・・・・・反応成膜室、５・・・・
・・ベルト、６・・・・・・高温室、７・・・・・・ヒ
ーター、８・・・・・・反応ガス導入管、９・・・・・
・排気ガス管、１０・・・・・・洗浄室、１）・・・・
・・洗浄物質導入管、１２・・・・・・洗浄物質排出管
、１３・・・・・・開閉窓、２１・・・・・・基板、２
２・・・・・・ベルト、２３・・・・・・炉心管、２４
・・・・・・抵抗加熱ヒーター、２５・・・・・・反応
ガス、２６・・・・・・パージガス、２７・・・・・・
カーテン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）気体雰囲気を所定の温度に維持する空間を有する
   高温室と、反応成膜を洗浄する洗浄室とに分かれており
   、個々に独立した反応成膜室を連続的に搬送し、成膜時
   においては反応ガスと排気ガスとが反応成膜室外にもれ
   ない閉構造とし、洗浄時においては洗浄物質と排出物質
   とが反応成膜室外にもれない閉構造を有することを特徴
   とする連続式成膜装置。
2. （２）成膜と洗浄とが交互に連続的に行えることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の連続式成膜装置
   。
3. （３）反応成膜室が金属で成りたっており、その材質と
   してチタン、タンタル、ジルコニウム、モネル、ステン
   レス、モリブデン、ニッケル、インコネル、ハステロイ
   などの耐熱耐食性金属であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の連続式成膜装置。
4. （４）洗浄物質がエッチングガスまたはエッチング液で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   連続式成膜装置。
5. （５）洗浄物質がエッチング液であるとき、超音波を併
   用することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の連続式成膜装置。