JPS58175823A - プラズマ気相成長装置の反応管 - Google Patents
プラズマ気相成長装置の反応管Info
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- JPS58175823A JPS58175823A JP57058014A JP5801482A JPS58175823A JP S58175823 A JPS58175823 A JP S58175823A JP 57058014 A JP57058014 A JP 57058014A JP 5801482 A JP5801482 A JP 5801482A JP S58175823 A JPS58175823 A JP S58175823A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
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-
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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】
ての基板の製造に使用されるプラズマ気相成長装置に関
するものである。さらに詳しくは、半導体基板の層間絶
縁膜や最終保護膜としてのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）、
ケイ酸ガラス膜（ＳｉＯ２）またはリンケイ酸ガラス膜
（ＰＳＧ．）−！、太陽電池用材料トシてのアモルファ
スシリコンやアモルファスシリ＝＋ンカーハイト（ Ｓ
ｉｚＣｌ−ｘ ）などの薄膜をその基板上に生成させる
場合、近時はプラズマ気相成長により、所望の薄膜を成
長させることが多い。
するものである。さらに詳しくは、半導体基板の層間絶
縁膜や最終保護膜としてのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）、
ケイ酸ガラス膜（ＳｉＯ２）またはリンケイ酸ガラス膜
（ＰＳＧ．）−！、太陽電池用材料トシてのアモルファ
スシリコンやアモルファスシリ＝＋ンカーハイト（ Ｓ
ｉｚＣｌ−ｘ ）などの薄膜をその基板上に生成させる
場合、近時はプラズマ気相成長により、所望の薄膜を成
長させることが多い。
一般にグロー放電を利用した化学気相生成法は高エネル
ギー粒子によってガス分子の活性化が行われるために、
基板は室温から数百度までの低温で薄膜の生成が可能で
ある。
ギー粒子によってガス分子の活性化が行われるために、
基板は室温から数百度までの低温で薄膜の生成が可能で
ある。
従来このような工程に使用するプラズマ気相成長装置と
しては第１図に示すような構成のものが一般的である。
しては第１図に示すような構成のものが一般的である。
図において１はヒータ、２は反応管で一般には石英製で
あり、一端は内容物出入口として大きく開口しており、
他端はくびれで排気孔２−１が開口している。３は石英
などの耐熱絶縁物製のボートで、その底面は前記反応管
の下部側面に合せて平面もしくは円筒面を形成しておシ
、上面には基板保持電極４が前記反応管の管軸に垂直な
面となるように、かつ実質的に等間隔になるように複数
枚保持されている。５は反応管の内容物出入口に設けら
れ５・タ蓋で、この内面には前記ボートに連結する連結
棒５−１とこの蓋を貫通して前記基板保持電極に高周波
電力を供給するための２個の端子１４が設けられている
。この端子の内側からはそれぞれリード線１３で前記基
板保持電極を１枚おきに交互に接続してそれぞれ群をな
し、かつ互に対向した基板保持電極群を形成している。
あり、一端は内容物出入口として大きく開口しており、
他端はくびれで排気孔２−１が開口している。３は石英
などの耐熱絶縁物製のボートで、その底面は前記反応管
の下部側面に合せて平面もしくは円筒面を形成しておシ
、上面には基板保持電極４が前記反応管の管軸に垂直な
面となるように、かつ実質的に等間隔になるように複数
枚保持されている。５は反応管の内容物出入口に設けら
れ５・タ蓋で、この内面には前記ボートに連結する連結
棒５−１とこの蓋を貫通して前記基板保持電極に高周波
電力を供給するための２個の端子１４が設けられている
。この端子の内側からはそれぞれリード線１３で前記基
板保持電極を１枚おきに交互に接続してそれぞれ群をな
し、かつ互に対向した基板保持電極群を形成している。
６は反応管の内容物出入口と蓋との間に設けられた反応
ガス導入リングで、バルブを設けた反応ガス導入管６−
１が設けられている。７は反応管の排気孔２−１より排
気する排気ポンプである。
ガス導入リングで、バルブを設けた反応ガス導入管６−
１が設けられている。７は反応管の排気孔２−１より排
気する排気ポンプである。
このような装置でプラズマ気相成長を行なうと、複数の
基板保持電極間でグロー放電を生じ、この電極に保持さ
れた基板１１上に反応ガスに応じた種類の薄膜を生成さ
せるが、グロー放電は電極間の外部にももれ、反応管や
ボートにも薄膜が生成される。この薄膜生成の前後に基
板の出入れを行なうためにはボートを反応管内面にすべ
らせながら行なうので、反応管などへ付着した成長膜が
粉末状にはがれたシ、また石英ボートや反応管そのもの
の表面から石英の粉末が発生する。これらの粉末は薄膜
生成をする前に真空にする時にまき上げられて一部は基
板に付着する場合がある。このような状態で膜成長を行
なうと粉末が付着した部分にも薄膜が出来て異常突起（
フレーク）となる。
基板保持電極間でグロー放電を生じ、この電極に保持さ
れた基板１１上に反応ガスに応じた種類の薄膜を生成さ
せるが、グロー放電は電極間の外部にももれ、反応管や
ボートにも薄膜が生成される。この薄膜生成の前後に基
板の出入れを行なうためにはボートを反応管内面にすべ
らせながら行なうので、反応管などへ付着した成長膜が
粉末状にはがれたシ、また石英ボートや反応管そのもの
の表面から石英の粉末が発生する。これらの粉末は薄膜
生成をする前に真空にする時にまき上げられて一部は基
板に付着する場合がある。このような状態で膜成長を行
なうと粉末が付着した部分にも薄膜が出来て異常突起（
フレーク）となる。
この部分は電気的に絶縁効果も小さく、また外部の湿気
なども通り易くなり、半導体デバイスの不良につながり
、製品歩留シの低下をもたらす。
なども通り易くなり、半導体デバイスの不良につながり
、製品歩留シの低下をもたらす。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、製品歩留り低下の大きな原因である粉末発生が少く
とも反応室内ではおこらないプラズマ気相成長装置を提
供するものである。以下図面により詳細に説明する。
で、製品歩留り低下の大きな原因である粉末発生が少く
とも反応室内ではおこらないプラズマ気相成長装置を提
供するものである。以下図面により詳細に説明する。
第２図は反応管の管軸にそった垂直断面図で、ｌ５は外
部反応管、１２は外部反応管の内容物出入口に設けた蓋
で、１５と１２の間には第１図と同様にバルブを持った
反応ガス導入管６−１を設けた反応ガス導入リング６が
設けられている。１６は内部反応管で、その管軸は外部
反応管の管軸と実質的に一致するように蓋１２に固定さ
れており、蓋に接する部分の上端部にはガス流入口１６
−１が開口している。さらにガス流入口の蓋と反対側の
端部に接してガス流止めフランジ１６−２が内部反応管
の全周にわたって、かつ外部反応管の内面に近接する大
きさで設けられており、内部反応管の管軸方向のほぼ中
央部の内面下部には石英などの耐熱絶縁物製のボート１
６−３が固着してあり、このボートには管軸に垂直な面
で複数の基板保持電極１７が実質的に等間隔をなすよう
に設けられてあり、これらの基板保持電極は１枚おきに
電気的に接続されて組をなし、互に対向する電極群を形
成し、各電極群と蓋１２に設けられた高周波電力供給用
の２個の端子１４との間はリード線１３で接続されてい
る。また、内部反応管で前記電極群の上部管壁は大きく
開口してあり、天蓋１８で基板１１を出入れする時以外
は閉鎖しである。
部反応管、１２は外部反応管の内容物出入口に設けた蓋
で、１５と１２の間には第１図と同様にバルブを持った
反応ガス導入管６−１を設けた反応ガス導入リング６が
設けられている。１６は内部反応管で、その管軸は外部
反応管の管軸と実質的に一致するように蓋１２に固定さ
れており、蓋に接する部分の上端部にはガス流入口１６
−１が開口している。さらにガス流入口の蓋と反対側の
端部に接してガス流止めフランジ１６−２が内部反応管
の全周にわたって、かつ外部反応管の内面に近接する大
きさで設けられており、内部反応管の管軸方向のほぼ中
央部の内面下部には石英などの耐熱絶縁物製のボート１
６−３が固着してあり、このボートには管軸に垂直な面
で複数の基板保持電極１７が実質的に等間隔をなすよう
に設けられてあり、これらの基板保持電極は１枚おきに
電気的に接続されて組をなし、互に対向する電極群を形
成し、各電極群と蓋１２に設けられた高周波電力供給用
の２個の端子１４との間はリード線１３で接続されてい
る。また、内部反応管で前記電極群の上部管壁は大きく
開口してあり、天蓋１８で基板１１を出入れする時以外
は閉鎖しである。
さらに内部反応管で蓋１２と反対側の端部は直径をしぼ
った細い排気孔１６−４となっており、外周下側には外
部反応管に内接して保持出来る脚１６−５が設けられて
いる。なお、この脚１６−５は固定脚でなく、ローラー
等の車でも良い。
った細い排気孔１６−４となっており、外周下側には外
部反応管に内接して保持出来る脚１６−５が設けられて
いる。なお、この脚１６−５は固定脚でなく、ローラー
等の車でも良い。
なお、前記反応ガス導入管６−１は蓋１２に直接取付け
ても良い。この場合には反応ガス導入リング６、ガス流
入口１６−１．ガス流上７ランジ１６−２は不要である
。また反応ガス導入管を外部反応管に直接取付けでも良
い。
ても良い。この場合には反応ガス導入リング６、ガス流
入口１６−１．ガス流上７ランジ１６−２は不要である
。また反応ガス導入管を外部反応管に直接取付けでも良
い。
以上のような構成のプラズマ気相成長装置では基板を基
板保持電極に着脱するときには蓋１２のロック機構（図
示せず）をはずし、蓋およびこれに固設されている内部
反応管を外部反応管より引出す。つぎに天蓋１８を取り
はずし；基板を基板保持電極１７に着脱する。基板の着
脱が終了したならば、前記操作を逆の順で行ない、外部
反応管に内部反応管を収納すれば良い。
板保持電極に着脱するときには蓋１２のロック機構（図
示せず）をはずし、蓋およびこれに固設されている内部
反応管を外部反応管より引出す。つぎに天蓋１８を取り
はずし；基板を基板保持電極１７に着脱する。基板の着
脱が終了したならば、前記操作を逆の順で行ない、外部
反応管に内部反応管を収納すれば良い。
この操作の途中で外部反応管の内面下部と内部反応管の
脚１６−５が互に摺動するので、石英の微粉が発生する
が、この場所は内部反応管の外部であるために反応ガス
の流路とは関係なく、この微粉が内部反応管の内部に入
り込むことは極めてまれである。また内部反応管の内部
には摺動部分がなく、大蓋１８の着脱のときにこの部分
に付着している薄膜が離脱する可能性はあるが、天蓋は
摺動させるのではないので、微粉発生にはならない。
脚１６−５が互に摺動するので、石英の微粉が発生する
が、この場所は内部反応管の外部であるために反応ガス
の流路とは関係なく、この微粉が内部反応管の内部に入
り込むことは極めてまれである。また内部反応管の内部
には摺動部分がなく、大蓋１８の着脱のときにこの部分
に付着している薄膜が離脱する可能性はあるが、天蓋は
摺動させるのではないので、微粉発生にはならない。
この結果、本発明の装置でプラズマ気相成長を行った場
合、従来の装置の場合にくらべて異常突起の数は明らか
に減少した。また天蓋の予備を用意しておけば、常に洗
浄済の天蓋を使用することが出来るために、天蓋からの
薄膜離脱もほとんど防止することが出来るので、実際に
は異常突起に原因する製品歩留シの低下は無視すること
が“出来、実用効果は極めて大きい。
合、従来の装置の場合にくらべて異常突起の数は明らか
に減少した。また天蓋の予備を用意しておけば、常に洗
浄済の天蓋を使用することが出来るために、天蓋からの
薄膜離脱もほとんど防止することが出来るので、実際に
は異常突起に原因する製品歩留シの低下は無視すること
が“出来、実用効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のプラズマ気相成長装置の構成図である。
第２図は本発明のプラズマ気相成長装置の反応管部分の
構成を示す縦断面図、第６図は内部反応管部分の外観図
である。 図において、１５は外部反応管、１６は内部反応管、１
６−３はボート、１７は基板保持電極、１８は天蓋であ
る。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士山元俊仁
構成を示す縦断面図、第６図は内部反応管部分の外観図
である。 図において、１５は外部反応管、１６は内部反応管、１
６−３はボート、１７は基板保持電極、１８は天蓋であ
る。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士山元俊仁
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の表面に半導体化合物の薄膜を生成させ
るプラズマ気相成長装置において、一端が内容物出入口
として開口し、他端が排気口として排気ポンプに接続さ
れた外部反応管と、この外部反応管の内容物出入口の蓋
に固設され前記外部反応管と実質的に同軸をなして外部
反応管内に挿入された内部反応管とよりなり、該内部反
応管には内部底面に固設されたボートに実質的に等間隔
で垂直面を有し、前記蓋を貫通して設けられた２個の端
子からリード線によって１枚おきに別々に電気的に接続
されて２組の群を構成された複数の基板保持電極とこの
複数の基板保持電極の上方に穿設された蓋付き開口部を
設け、前記内容物出入口の蓋には密接してガス流入口お
よびこのガス流入口に密接し、前記内容物出入口の蓋と
反対側の外周にガス流防止７ランジを設け、前記内容物
出入口の蓋と前記ガス流防止フランジの中間位置に反応
ガス導入手段を設けたことを特徴とするプラズマ気相成
長装置の反応管。 ２、特許請求の範囲第１項記載のプラズマ気相成長装置
の反応管において、反応ガス導入手段として外部反応管
の内容物出入口と内容物出入口の蓋との間に挾持された
反応ガス導入管付きの反応ガス導入リングとしたことを
特徴とする前記プラズマ気相成長装置の反応管。 ３ｏ 特許請求の範囲第１項記載のプラズマ気相成長
装置の反応管において、反応ガス導入手段として外部反
応管の内容物出入口に近接した外部反応管壁に反応ガス
導入管を直接取付けたことを特徴とする前記プラズマ気
相成長装置の反応管。 ４、半導体基板の表面に半導体化合物の薄膜を生成させ
るプラズマ気相成長装置において、一端が内容物出入口
として開口し、他端が排気口として排気ポンプに接続さ
れた外部反応管と、この外部反応管の内容物出入口の蓋
に固設され、前記外部反応管と実質的に同軸をなして外
部反応管内に挿入された内部反応管とよりなり、該内部
反応管には内部底面に固設されたボートと、それに実質
的に等間隔で垂直面を有し、前記蓋を貫通して設けられ
た２個の端子からリード線によって１枚おきに別々に電
気的に接続されて２組の群を構成された複数の基板保持
電極とこの複数の基板保持電極の上方に穿設された蓋付
き開口部とが設けられ、前記内容物出入口の蓋を貫通し
てガス導入管を設けたことを特徴とする前記プラズマ気
相成長装置の反応管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058014A JPS58175823A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | プラズマ気相成長装置の反応管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058014A JPS58175823A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | プラズマ気相成長装置の反応管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175823A true JPS58175823A (ja) | 1983-10-15 |
| JPS6357939B2 JPS6357939B2 (ja) | 1988-11-14 |
Family
ID=13072106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57058014A Granted JPS58175823A (ja) | 1982-04-09 | 1982-04-09 | プラズマ気相成長装置の反応管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175823A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61111150U (ja) * | 1984-08-31 | 1986-07-14 | ||
| US4991540A (en) * | 1987-06-30 | 1991-02-12 | Aixtron Gmbh | Quartz-glass reactor for MOCVD systems |
-
1982
- 1982-04-09 JP JP57058014A patent/JPS58175823A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61111150U (ja) * | 1984-08-31 | 1986-07-14 | ||
| JPH0517877Y2 (ja) * | 1984-08-31 | 1993-05-13 | ||
| US4991540A (en) * | 1987-06-30 | 1991-02-12 | Aixtron Gmbh | Quartz-glass reactor for MOCVD systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6357939B2 (ja) | 1988-11-14 |
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