JPS6027121A - Photo chemical vapor deposition device - Google Patents

Photo chemical vapor deposition device

Info

Publication number
JPS6027121A
JPS6027121A JP13489983A JP13489983A JPS6027121A JP S6027121 A JPS6027121 A JP S6027121A JP 13489983 A JP13489983 A JP 13489983A JP 13489983 A JP13489983 A JP 13489983A JP S6027121 A JPS6027121 A JP S6027121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
reactive gas
less
substrate
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13489983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0463536B2 (en
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Mamoru Tashiro
田代 衛
Minoru Miyazaki
稔 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP13489983A priority Critical patent/JPS6027121A/en
Publication of JPS6027121A publication Critical patent/JPS6027121A/en
Publication of JPH0463536B2 publication Critical patent/JPH0463536B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/0257Doping during depositing
    • H01L21/02573Conductivity type
    • H01L21/02576N-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/0257Doping during depositing
    • H01L21/02573Conductivity type
    • H01L21/02579P-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the mass processing by photo CVD or photo PCVD methods by providing a light source in a reactor for projecting the light whose wavenumber is 1,500cm<-1> or less and capacity coupling type electrodes, thereby causing a plasma reaction. CONSTITUTION:A substrate 1 is arranged in a reactor 2 with being held by a holder. The reactive gas is sent from a doping system 20 to a reaction system 10. A ceramic light emitting member 9 emits the continuous light whose peak light is the far infrared ray of 1,500cm<-1> or less wavenumber. The far infrared rays and reactive gas are projected to a surface of the substrate 1 in parallel. Next, the electric energy is applied from a high-frequency oscillator 4 through electrodes 5 and 6. Then, the reactive gas becomes easy to be ionized by light irradiation and plasma reaction is performed by plasma glow discharge between electrodes 4 and 5. At this time, the far infrared rays can encroach widely and are projected over a wide space so that a plurality of substrates can be processed at a time.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、300〜1500cm’の波数好ましくは
500〜1100cm−’の波数の遠赤外光(以下単に
FIRという)を用いた充気相法(Photo Che
mical VaporDeposi Lion 以下
Pl+oto CVI)という)または光プラズマ気相
法(r’hoto Plasma Chemical 
VaporDiposition 以下円1cV Dと
いう)により、多量生産が可能な光CνD装置(光化学
気相反応用装置)に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention uses a photo-filled phase method (hereinafter simply referred to as FIR) using far infrared light (hereinafter simply referred to as FIR) with a wave number of 300 to 1500 cm', preferably 500 to 1100 cm'.
(hereinafter referred to as Pl+oto CVI) or optical plasma vapor method (r'hoto Plasma Chemical
This invention relates to an optical CvD device (photochemical vapor phase application device) that can be mass-produced using VaporDiposition (hereinafter referred to as 1cV D).

この発明は、1500cm−’以」二の波数の光に比べ
て1500cm−1以下の波数の光を強く発光し、特に
1100cm’以下の波数にてピーク光を連続光として
発光する光を加熱を含めてPhoto CVD用の光源
として用いたことを特長としている。
This invention emits light with a wave number of 1500 cm-1 or less more intensely than light with a wave number of 1500 cm-1 or less, and in particular heats the light that is emitted as continuous light with a peak light at a wave number of 1100 cm-1 or less. It is characterized by its use as a light source for Photo CVD.

このため、本発明はかかるFIRにレーザ光ではなくセ
ラミックス発熱体を用い、反応炉内の広い空間に光照射
を行うことを特長としている。
Therefore, the present invention is characterized in that a ceramic heating element is used instead of a laser beam for the FIR, and a wide space within the reactor is irradiated with light.

従来、フォ)CVD法においては、被形成面を有する基
板を基板の下方から加熱し、他方、この基板の上側の表
面である被形成面をその垂直上方向その反応炉の外側よ
り紫外光照射を行うことにより、この表面上での反応性
気体の光照射による光励起を行って光化学反応を生ぜし
めていた方法が知られている。
Conventionally, in the CVD method, a substrate having a surface to be formed is heated from below the substrate, and the surface to be formed, which is the upper surface of the substrate, is irradiated with ultraviolet light from outside the reactor in a vertical direction. A known method is to perform photoexcitation by irradiating a reactive gas on the surface with light to cause a photochemical reaction.

この従来方法においては、照射光の面積と同し大きさ以
上の被形成面を有せしめることができないという工業上
の大きな欠点を有していた。
This conventional method had a major industrial drawback in that it was not possible to provide a surface to be formed with a size equal to or larger than the area of the irradiated light.

さらに例えば珪素をシランを用いて形成させようとする
時、この光励起をした珪素の一部が光照射用の窓に付着
して、照射光を吸収してしまうため、反応性気体への照
射光強度を著しく弱めてしまうという欠点を有していた
Furthermore, when trying to form silicon using silane, for example, some of the photo-excited silicon adheres to the light irradiation window and absorbs the irradiation light. This had the disadvantage of significantly weakening the strength.

さらに一般に窓材として用いられる石英ガラスは、20
0nm以下の遠赤外光および3.5μ以上の波長(30
00cm”以下の波数)の遠赤外光を透光出来ないとい
う欠点を有していた。
Furthermore, quartz glass, which is generally used as a window material, has a
Far infrared light of 0 nm or less and wavelength of 3.5 μ or more (30
It has the disadvantage that it cannot transmit far-infrared light with a wave number of 00 cm" or less.

このためフォ1−CVD法が基板表面に損傷を与えない
という特長を有しながらも、直接励起法にて多量生産用
に応用することは全く不可能であった。
For this reason, although the FO1-CVD method has the advantage of not damaging the substrate surface, it has been completely impossible to apply it to mass production using the direct excitation method.

本発明はこれらの欠点を除去して、初めて工業的に量産
可能なツメ1−CVD装置を提案するものである。
The present invention eliminates these drawbacks and proposes a claw 1-CVD apparatus that can be industrially mass-produced for the first time.

本発明においては、反応性気体は光照射により光励起ま
たは光化学反応を生ずる。しかしその反応生成物は照射
光を吸収することのないまたは少ない材料または波数に
限定される。
In the present invention, the reactive gas undergoes photoexcitation or photochemical reaction upon irradiation with light. However, the reaction products are limited to materials or wavenumbers that do not or have little absorption of the irradiated light.

このため本発明においては、珪素を主成分とする半導体
においては11l100n’ (9,3μ)以下の波数
の光学ギヤ・7プより小“さい光エネルギを有する赤外
光をセラミックス発熱体例えばジルコンセラミック(主
成分Zr5t%)により作られた遠赤外光源を用いて光
励起せしめている。また、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪
素等の絶縁物の作製に関しても、5i−Hの吸収ピーク
が1100〜700cm−’にあり、この結合手を励起
して切断するためにFll?の光エネルギを用いること
により同様に有効である。また酸化インジューム・スズ
CITOともいう入酸化スズのごとき透光性導電膜にお
いても、5nC1結合、InCl結合の赤外共鳴吸収が
1000〜600cm’−’にあるため、本発明のFl
l?を用いたPhoto CVD装置において有効であ
る。
Therefore, in the present invention, in a semiconductor whose main component is silicon, an optical gear with a wave number of 11l100n' (9,3μ) or less is used. (Main component Zr 5t%) is used for optical excitation using a far-infrared light source.Also, for the production of insulators such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon carbide, the absorption peak of 5i-H is 1100 ~ 700 cm-', and it is similarly effective to use Fll? light energy to excite and cleave this bond.Also, it is effective to use optical energy of Fll? to excite and cleave this bond.It is also effective to use light-transmitting conductive materials such as tin oxide, also called indium tin oxide CITO. Also in the film, since the infrared resonance absorption of 5nC1 bond and InCl bond is in the range of 1000 to 600 cm'-', the Fl of the present invention
l? It is effective in Photo CVD equipment using

以下に図面に従って、本発明の特長を従来装置との比較
において記す。
The features of the present invention will be described below in comparison with conventional devices according to the drawings.

第1図は従来より知られたPhotoCvD装置の概要
を示す。
FIG. 1 shows an overview of a conventionally known PhotoCvD apparatus.

図面において、反応容器(2)内は基板(1)が配設さ
れ、下側よりヒータ(39)により200〜400℃に
加熱されている。さらに紫外光(253nm )が低圧
水銀灯(9)く出力10〜40W)により、石英板を介
して、基板(1)の表面に垂直方向に照射(33)され
る。石英板(38〉の下側には反応生成物の付着を少な
くするため、オイル(54)が塗付されている。反応性
気体は、ドーピング系(20)よりシラン(26)が流
量計(29)よりバルブ(28)を経て基板表面に平行
(50)に供給される。キャリアガスとしての水素また
はヘリュームが(27)より供給され、光化学反応がな
され、半導体被膜が基板(1)上に形成される。不要反
応生成物およびキャリアガスば、圧力調整用のバルブ(
13)を経て、真空ポンプ(18)より外部に排気され
る。
In the drawing, a substrate (1) is placed inside a reaction vessel (2) and heated to 200 to 400°C from below by a heater (39). Furthermore, ultraviolet light (253 nm) is irradiated (33) perpendicularly onto the surface of the substrate (1) through the quartz plate using a low-pressure mercury lamp (9) with an output of 10 to 40 W. Oil (54) is applied to the lower side of the quartz plate (38) in order to reduce the adhesion of reaction products.The reactive gas is silane (26) than the doping system (20), which is passed through the flowmeter ( Hydrogen or helium as a carrier gas is supplied from (27) in parallel to the substrate surface (50) through a valve (28), and a photochemical reaction occurs to form a semiconductor film on the substrate (1). Unwanted reaction products and carrier gas are formed, and the valve for pressure regulation (
13) and is exhausted to the outside by a vacuum pump (18).

かかる従来の装置においては、シリコン膜をシランによ
り形成させる場合、シランを(5o)の方向より流して
おり、紫外光が基板に垂直に照射されており、基板上で
の表面反応によりシリコン膜が形成される。
In such conventional equipment, when a silicon film is formed using silane, the silane is flowed from the (5o) direction, and ultraviolet light is irradiated perpendicularly to the substrate, causing a surface reaction on the substrate to cause the silicon film to form. It is formed.

しかしもし他の基板が(12)に配設されると、(1)
により(1)の表面には紫外光が照射されず、陰になっ
てしまった。このため、下側の基板(1)上では光化学
反応をさせることができない。
However, if another board is placed at (12), then (1)
As a result, the surface of (1) was not irradiated with ultraviolet light and was in the shadow. Therefore, no photochemical reaction can occur on the lower substrate (1).

即ち従来の方法では、多量に基板上に被膜形成をさせる
ことができない。従来法においては、この光化学反応は
飛翔中の反応性気体での光化学反応よりも、むしろ基板
表面の光化学反応が律速であるとの事実に基づいて作ら
れてきた。このため第1図に示す以外の構成をとること
ができなかった。
That is, with the conventional method, it is not possible to form a large amount of film on the substrate. In conventional methods, this photochemical reaction is based on the fact that the photochemical reaction on the substrate surface is rate-determining, rather than the photochemical reaction with the reactive gas in flight. For this reason, configurations other than those shown in FIG. 1 could not be adopted.

さらにこの方式においては、光源が大気中に配設されて
いるため、石英板(38)の圧力等による破損を防ぐた
め、大面積にすることができない。
Furthermore, in this method, since the light source is placed in the atmosphere, it is impossible to make the area large in order to prevent damage to the quartz plate (38) due to pressure or the like.

このため基板として3インチウェハ1枚程度であり、理
論的にも5インチウェハ5枚の同時挿着すら不可能であ
った。
For this reason, only one 3-inch wafer was required as a substrate, and even theoretically it was impossible to insert five 5-inch wafers at the same time.

他方、この方法においてプラズマエネルギを加えると、
その活性分子またはイオンがオイル(54)面をスパッ
タし、結果としてこのオイルの炭化水素を不純物として
発生させ、被膜中に混合させてしまう。このため非炭化
物の被膜を作製せんとする時にきわめて大きな障害にな
っていた。
On the other hand, when plasma energy is added in this method,
The active molecules or ions sputter onto the oil (54) surface, resulting in generation of the oil's hydrocarbons as impurities and mixing into the coating. This has been an extremely large obstacle when attempting to produce a non-carbide film.

他方本発明は、このPhoto CVD法を十分検討し
た結果、300nm以下の波長の紫外光を用いるのでは
なく、また赤外線を炭酸ガスレーザ光等の小面積手段に
より用いるのではなく、反応性気体の結合手と共鳴吸収
を行う300〜1500cm’の波数の連続光を大空間
に十分発注せしめ、被膜表面での被膜化をFIRのセラ
ミンク発熱体により発生せしめ、加えて熱エネルギを用
いることにより可能となることを見いだした。
On the other hand, as a result of thorough study of this Photo CVD method, the present invention has developed a method for bonding reactive gases, rather than using ultraviolet light with a wavelength of 300 nm or less, or using infrared light using a small area means such as carbon dioxide laser light. This is made possible by sufficiently transmitting continuous light with a wave number of 300 to 1500 cm' that resonates with hands into a large space, generating a film on the surface of the film using an FIR ceramic heating element, and using thermal energy in addition. I found out.

さらに本発明においては、FIRを用いるPhot。Furthermore, in the present invention, Photo using FIR.

CVD法においては、公害問題において有害な水銀励起
法を用いないため、その被膜の成長速度が0.1〜0.
3人/秒(6人/分〜18人/分)しか得られなかった
Since the CVD method does not use mercury excitation, which is harmful to pollution problems, the growth rate of the film is 0.1 to 0.
Only 3 people/second (6 people/minute to 18 people/minute) were obtained.

このため本発明装置においては、光エネルギに加えて電
気エネルギを同時に供給して、反応性気体の活性化を促
し、ひいては反応性気体の被膜の成長速度を約10倍以
上の2〜10人/秒に大きくすることができたことを特
長とする。
For this reason, in the apparatus of the present invention, electric energy is supplied in addition to light energy at the same time to promote the activation of the reactive gas, thereby increasing the growth rate of the reactive gas film by about 10 times or more. The feature is that it can be enlarged in seconds.

従来、公知のプラズマCVDにおいては、プラズマ・エ
ネルギにより基板表面をスパッタ(損傷)していたもの
とされており、かかる欠点を補うためにプラズマをまっ
たく用いないPhoto CVD法が考え出されていた
Conventionally, in known plasma CVD, the substrate surface is sputtered (damaged) by plasma energy, and in order to compensate for this drawback, a Photo CVD method that does not use plasma at all has been devised.

しかし本発明人はプラズマの発生機構を十分に考えた結
果、放電(グロー放電)のみでその加えられるエネルギ
の大部分は衝突エネルギとして用いられ、反応性気体の
3〜10%しかイオン化していないことが判明した。こ
のため、電子エネルギは用いつつも励起までには至らな
い多量の反応性気体に対し、Fll?のエネルギを加え
たもので、イオン化をさらに2〜4倍にまで高めること
ができた。加えて3000cm’以上の波数のOH等の
共鳴に必要な波数の光エネルギを十分小さくすることに
より、従来PCVD法では珪素中にH2Oの不純物によ
り酸化珪素等が混入して被膜特性を悪くさせることを防
ぐことができた。即ち、従来のPCVD法にて損傷以外
の他の最大の欠点の不純物の取り込みが起きやすい欠点
を防ぎ、水の酸素を被膜中に混入させることを選択的に
十分小さくすることが可能となった。本発明は1500
c+n−’特に1100cm−’の波数を共鳴吸収する
反応性気体を特に選んで被膜構成成分とするいわゆる被
膜形成時に純化精製せしめることも可能となった。
However, as a result of careful consideration of the plasma generation mechanism, the inventor of the present invention found that most of the energy applied by discharge (glow discharge) alone is used as collision energy, and only 3 to 10% of the reactive gas is ionized. It has been found. For this reason, FlI? By adding the energy of In addition, by sufficiently reducing the optical energy of the wave number necessary for resonance of OH, etc. with a wave number of 3000 cm' or more, in the conventional PCVD method, silicon oxide etc. are mixed into the silicon due to impurities of H2O, which deteriorates the film characteristics. could be prevented. In other words, it has become possible to prevent the disadvantage of the conventional PCVD method other than damage, which is the tendency to incorporate impurities, and to selectively sufficiently reduce the incorporation of oxygen from water into the film. . The present invention is 1500
It has also become possible to specifically select a reactive gas that resonates and absorbs wave numbers of c+n-', especially 1100 cm-', and purify it at the time of forming a so-called film as a component of the film.

さらに本発明のPPCVD法においては、放電エネルギ
を損傷を少なくするため弱くするが、これに伴う放電開
始を容易にするとともに、一度放電してしまった後もこ
の放電が止まりそうになる不安定性を防ぐために、プラ
ズマ・エネルギのみではイオン化できない結合手に共鳴
するFIRを瞬時に与えたものである。その結果特に高
い電圧力(1〜50torr)にて放電の開始を容易に
し、また放電の持続を容易にしたことを特長としている
Furthermore, in the PPCVD method of the present invention, the discharge energy is weakened in order to reduce damage, but this also makes it easier to start the discharge, and also reduces the instability where the discharge is likely to stop even after it has started. To prevent this, FIR that resonates with bonds that cannot be ionized by plasma energy alone is instantaneously applied. As a result, it is characterized by the fact that it is easy to start the discharge especially at high voltage (1 to 50 torr), and it is also easy to sustain the discharge.

以下に図面に従って、本発明のPhoto CVD装置
を記す。
The Photo CVD apparatus of the present invention will be described below according to the drawings.

第2図は反応系がCVD (PPCVDまたはPhot
o CVD)法であって、本発明の光CVD法を実施す
るための装置の概要を示す。
Figure 2 shows that the reaction system is CVD (PPCVD or Photo).
o CVD method, and an outline of an apparatus for carrying out the photo-CVD method of the present invention is shown.

実施例1 第2図は反応系(10)、ドーピング系(20)、排気
系(30)を存する。
Example 1 FIG. 2 shows a reaction system (10), a doping system (20), and an exhaust system (30).

反応系(10)は、反応容器(2)く内容積、+131
00Cm、高さ60cm 、奥行き100cm反応空間
65cm X 65cmX25cm、105625 c
+a)には、被形成面を有する基板(1)がホルダ(3
1)に保持されている。
The reaction system (10) has a reaction container (2) inner volume of +131
00cm, height 60cm, depth 100cm reaction space 65cm x 65cm x 25cm, 105625 c
+a), a substrate (1) having a surface to be formed is placed in a holder (3).
1) is maintained.

このホルダは65cm X 65cmであるが、反応性
気体の流れ方向(34)に25cmの長さを有し、20
cm X 60cmの基板を20枚(被形成面の総面積
24000 cJ)同時に挿入させている。
This holder is 65 cm x 65 cm but has a length of 25 cm in the direction of flow of the reactive gas (34) and a length of 20
20 substrates (cm x 60 cm) (total surface area to be formed 24000 cJ) are inserted at the same time.

さらに基板(1)の被形成面は、反応性気体の上方より
導入させ下方へ排出させる流れにそって垂直(鉛直)方
向に一定の間隔(1〜10cm例えば5cm )を隔て
て林立させている。
Furthermore, the formation surface of the substrate (1) is arranged in a forest at regular intervals (1 to 10 cm, for example 5 cm) in the vertical direction along the flow of the reactive gas introduced from above and discharged downward. .

基板はセラミックス発熱体(9)に加えて石英フード(
54)上方および下方の(発光波長1〜3μ)ハロゲン
補助ヒータ(7)により例えば200〜500℃に加熱
される。1500cm’ (6,65、CZ )の波数
以下特に1100 (9,3、Ll) 〜500 cm
−’ (20μ)の波数を発光する光化学反応用の14
R発熱体(9)が上側光源、下側光源として反応炉内に
設けられている。
In addition to the ceramic heating element (9), the board includes a quartz hood (
54) Heated to, for example, 200 to 500°C by upper and lower halogen auxiliary heaters (7) (emission wavelength 1 to 3μ). Wave numbers below 1500 cm' (6,65, CZ), especially 1100 (9,3, Ll) to 500 cm
14 for photochemical reactions that emit light at a wavenumber of -' (20μ)
An R heating element (9) is provided in the reactor as an upper light source and a lower light source.

このランプはジルコン(主成分ZiSi%)セラミック
スであり、内部にニクロムにて発熱せしめこのジルコン
を加熱することにより、セラミックス発熱体として15
00cm’特に1100 (9,3μ)〜500Cm”
 (20μ)の波数の赤外線(FIR)の発生を大出力
で作った。さらにこのセラミックス発光体はこの発光体
のセラミックス表面に反応生成物が形成されても、この
生成物はFIRを透光してしまうことを他の特長として
おり、そのため、反応炉外の大気圧下からではなく反応
炉内に配設させることが可能となった。
This lamp is made of zircon (main component: ZiSi%) ceramic, and by heating the zircon with nichrome inside, it can be used as a ceramic heating element.
00cm' especially 1100 (9,3μ) ~ 500cm"
Infrared rays (FIR) with a wavenumber of (20μ) were generated at high output. Another feature of this ceramic luminescent material is that even if a reaction product is formed on the ceramic surface of the luminescent material, this product will transmit light through the FIR. It is now possible to install the reactor inside the reactor instead of from inside the reactor.

この本発明の実施例に用いたジルコンセラミックス発熱
体の発光スペクトルを第3図曲線(51)に示す。この
発光はこの実施例に用いられたシランのS i −[1
の変角振動の吸収ピーク (1100〜800cm−1
)に合致しており、FIRがシランの光分解光反応に有
効であることがわかる。
The emission spectrum of the zircon ceramic heating element used in this example of the present invention is shown in curve (51) in FIG. This luminescence is caused by the Si-[1
Absorption peak of bending vibration (1100~800cm-1
), indicating that FIR is effective for the photodecomposition reaction of silane.

さらに本発明においては、反応性気体の流れ(34) 
、照射光は基板表面に平行またはm略平行に配設され、
照射光は反応空間(55)のすべてを照射している。特
にFIRは光のまわりごみが大きいため、紫外光等を用
いる場合に比べて大空間での多量生産に好ましかった。
Furthermore, in the present invention, the reactive gas flow (34)
, the irradiation light is arranged parallel or substantially parallel to the substrate surface,
The irradiation light irradiates the entire reaction space (55). In particular, FIR has a large amount of dust surrounding the light, so it is preferable for mass production in a large space compared to the use of ultraviolet light or the like.

反応性気体は導入口(11)よりノズル(3)を経て反
応空間(55)に至り、石英排出口(8)を経て(12
)より排気系に至る。
The reactive gas flows from the inlet (11) through the nozzle (3) to the reaction space (55), and through the quartz outlet (8) to the reaction space (12).
) to the exhaust system.

排気系(30)は、圧力調整バルブ(13)、ストップ
バルブ(14)、メカニカルブースターポンプ(17)
The exhaust system (30) includes a pressure adjustment valve (13), a stop valve (14), and a mechanical booster pump (17).
.

ロータリーポンプ(18)より外部に不用物を排出させ
る。
The rotary pump (18) discharges waste materials to the outside.

基板は、石英ホルダにて最初予備室(16)に配設させ
、真空引きを(22>、(23>にて行った後、ゲート
(37)を開り、反応空間(55)に移設させた。
The substrate was first placed in the preliminary chamber (16) using a quartz holder, and after vacuuming was performed at (22> and (23>), the gate (37) was opened and the substrate was moved to the reaction space (55). Ta.

反応性気体はドーピング系(20〉にてシランが(26
)より、その他ジポラン(BLHハ等のP型用反応性気
体、またはフォスヒン(PH,)等のN型用気体(24
) 、珪素に窒素添加または炭素添加せしめるためのア
ンモニアまたはメタン等の気体(25)、キャリアガス
としての水素またはへリューム(27)が、それぞれ流
量針(29)を経てバルブ(2日)により制御して加え
られる。
The reactive gas is a doping system (20〉) in which silane (26
), other P-type reactive gases such as diporane (BLH), or N-type reactive gases (24
), a gas such as ammonia or methane (25) for adding nitrogen or carbon to silicon, and hydrogen or helium (27) as a carrier gas are each controlled by a valve (2) through a flow needle (29). can be added as

シランよりなる珪素半導体用の反応性気体は、(26)
を経、流量計(29)を経て、反応系(lO)に至る。
The reactive gas for silicon semiconductors consisting of silane is (26)
It then passes through the flow meter (29) and reaches the reaction system (1O).

この反応系には100〜500℃好ましくは200〜3
50℃、代表的には300℃に保持された被形成面を有
する基板が配設してあり、反応空間(32)の圧力を0
.OI〜10torr、例えば2torrとして、シラ
ン流量を1〜500cc 7分例えば60cc、/分供
給した。光エネルギはFIRであり1100cm−’ま
たはそれ以下の波数の長波長光を発するランプ(長さ6
80mm、 16mm、最大出力500W)を6本(合
計31)用いて光照射してr’l+oLo CVDを行
った。次ぎに電気エネルギを高周波発振器(周波数10
0KHzまたは13.56MIIz)< 4. )より
一対の電極(5)ズ6)に加えて、プラズマグロー放電
をせしめてPPCV D反応を行った。
This reaction system is heated at a temperature of 100 to 500℃, preferably 200 to 3℃.
A substrate having a surface to be formed is maintained at 50°C, typically 300°C, and the pressure in the reaction space (32) is reduced to 0.
.. OI to 10 torr, for example 2 torr, and a silane flow rate of 1 to 500 cc for 7 minutes, for example 60 cc/min, was supplied. The light energy is FIR, and a lamp (length 6
80 mm, 16 mm, maximum output 500 W) were used for light irradiation using six (31 in total) to perform r'l+oLo CVD. Next, the electrical energy is transmitted to a high frequency oscillator (frequency 10
0KHz or 13.56MIIz) < 4. ), a pair of electrodes (5) and (6) were used, and a plasma glow discharge was applied to perform the PPCVD reaction.

基板位置は、光化学反応用の照射光に対して平行にその
表面が配設されており、光化学反応は、基板表面ではな
く飛翔中のハロゲンランプにより150〜350℃例え
ば300℃に予熱されている反応性気体に対して行った
The surface of the substrate is placed parallel to the irradiation light for photochemical reaction, and the photochemical reaction is preheated to 150 to 350°C, for example, 300°C, by a halogen lamp in flight rather than on the substrate surface. Performed for reactive gases.

かくすることにより照射光が基板の陰になり、その反対
側の反応性気体に照射されないことを防ぐことができ、
多量生産が可能なPhoto CVDおよびPPCV[
lを実施することができた。さらに本発明装置において
は、反応性気体は基板と概略同一温度に予熱されており
、加熱された反応性気体を光励起しているため、基板の
表面に光が照射されなくても十分被膜化が可能であると
いう特長も有する。
By doing this, it is possible to prevent the irradiated light from being behind the substrate and not irradiating the reactive gas on the opposite side.
Photo CVD and PPCV [
I was able to implement 1. Furthermore, in the device of the present invention, the reactive gas is preheated to approximately the same temperature as the substrate, and the heated reactive gas is excited by light, so that a film can be formed sufficiently even if the surface of the substrate is not irradiated with light. It also has the advantage of being possible.

この半導体被膜の成長速度は、Photo CVDのみ
においては0.1〜063人/秒例えは0.2人/秒で
あった。即ちFIRを用いたPhoto CVD法にお
いては、基板表面をプラズマにより損傷することがない
ため、良好な膜質を得ることができた。しかし被膜の成
長速度は、0.1〜0.3人/秒ときわめて遅く、さら
にそれに必要な光エネルギがきわめて強力であるという
欠点を有する。
The growth rate of this semiconductor film was 0.1 to 063 people/second, for example, 0.2 people/second when using only Photo CVD. That is, in the Photo CVD method using FIR, good film quality could be obtained because the substrate surface was not damaged by plasma. However, the growth rate of the film is extremely slow at 0.1 to 0.3 persons/second, and the light energy required for this growth is extremely strong.

他方、他の本発明におけるFIRを用いたPPCVDは
プラズマによる損傷が若干みられるが、被膜の成長速度
としては1〜6人/秒と、Photo CVD法の10
倍もの高速成長を行うことができた。このPPCVD法
においては、その工程の順序として反応性気体に対し熱
エネルギを加えてさらに予めFIR光照射を行い、反応
性気体の一部が光励起してきわめてイオン化しやすくさ
せ、その後に電気エネルギを加えてプラズマ反応を生ぜ
しめたことがきわめて重要である。かくすることにより
、放電開始時を低い電源電圧で行うことが可能となり、
さらにプラズマ衝撃波の発生を防ぐことができ、基板表
面のプラズマ損傷を実質的に防ぐことができた。
On the other hand, in the PPCVD method using FIR according to the present invention, some damage due to plasma is observed, but the film growth rate is 1 to 6 people/second, which is 10% faster than the Photo CVD method.
We were able to grow twice as fast. In this PPCVD method, the sequence of steps is to apply thermal energy to the reactive gas and then irradiate it with FIR light in advance, so that a part of the reactive gas is photoexcited and ionized very easily, and then electrical energy is applied. In addition, it is extremely important that a plasma reaction is generated. By doing this, it becomes possible to start the discharge with a low power supply voltage,
Furthermore, generation of plasma shock waves could be prevented, and plasma damage to the substrate surface could be substantially prevented.

以上の如くにて本発明方法の示す珪素を主成分とする酸
素濃度がI X 10I10l8”以下の非単結晶半導
体を被形成面上に形成させることができた。
As described above, a non-single-crystal semiconductor having silicon as a main component and having an oxygen concentration of I x 10I1018'' or less, as shown by the method of the present invention, could be formed on the surface to be formed.

この珪素膜の膜質を調べると、SIMSの測定において
酸素濃度はI X 1101Ilato/ cc以下(
光出力3.0KW以下、放電出力28囲以下)を有せし
めることができた。
Examining the film quality of this silicon film, we found that the oxygen concentration was less than I x 1101 Ilato/cc (
It was possible to provide a light output of 3.0 KW or less and a discharge output of 28 KW or less.

さらに放電出力を150Wとすると、3×10口a t
om/ccとさらにその1/3に減少し、従来から知ら
れたシランをドーピング系につなぎ、PCV[)法(プ
ラズマののを用いたCVD法)により作製し、その被膜
中の酸素含有量を調べると、3 XIO’ atom/
ccであり、この値より約10分の1以下に減少してい
ることが判明した。
Furthermore, if the discharge output is 150W, 3 x 10 ports a t
om/cc and further reduced to 1/3 of that, connecting a conventionally known silane to a doping system, producing it by the PCV [) method (CVD method using plasma), and reducing the oxygen content in the film. When we look up , we find that 3 XIO' atom/
cc, and it was found that this value was reduced to about one-tenth or less.

本発明装置において、基板温度を350℃、400℃に
することにより形成された被膜の結晶性はさらに進行し
た。
In the apparatus of the present invention, the crystallinity of the formed film further progressed by increasing the substrate temperature to 350°C and 400°C.

この反応生成物を作る温度はPPCVD法においては3
00℃ではなり150〜300℃においても可能であっ
た。
In the PPCVD method, the temperature for producing this reaction product is 3.
It was possible not only at 00°C but also at 150 to 300°C.

Photo CVD法においては、その被膜成長速度を
大きくするため、シランが前記したモノシランではなく
、低酸素化ポリシラン(例えばS tLt14’ )を
得ることができる。このポリシラン特にジシランを少な
くとも一部(5〜30%の濃度)に含むシランを用いて
前記したPhoto CVD法により半導体被膜を作製
する場合は、被膜の成長速度を2人/秒とモノシランの
Photo CVD法のの場合の約10倍にまで高める
ことができた。
In the Photo CVD method, in order to increase the film growth rate, a low oxygen polysilane (for example, S tLt14') can be obtained as the silane instead of the above-mentioned monosilane. When producing a semiconductor film by the Photo CVD method described above using this polysilane, especially a silane containing disilane in at least a portion (concentration of 5 to 30%), the growth rate of the film is set to 2 people/second and the photo CVD method of monosilane is used. We were able to increase this to about 10 times that of the law.

第4図はガラス基板上に第2図の装置にて0.5μのシ
リコン半導体層をPPCVD法(光出力3.0KW ’
)(125mW/cJX3000W/24000 c+
a放電出力が150W)にて作製したものである。
Figure 4 shows a 0.5μ silicon semiconductor layer formed on a glass substrate using the apparatus shown in Figure 2 using the PPCVD method (light output 3.0KW').
) (125mW/cJX3000W/24000c+
a The discharge output was 150 W).

この後、この部分にオームコンタクト電極を平行電極と
して設けて、電気伝導度特性を調べたものである。
Thereafter, an ohmic contact electrode was provided as a parallel electrode in this portion, and the electrical conductivity characteristics were investigated.

第4図は特に本発明のPPCVD法によりシランを用い
た低酸素化シリコン半導体の電気特性(56入(64)
、<65>、(66)、<68)、従来よりのPCVD
反応による特性(57)、(63)、(58)、(67
)、<69)を比較して、光照射効果、熱アニール効果
を調べた結果を示したものである。
Figure 4 particularly shows the electrical characteristics (56 pieces (64)) of a low oxygen silicon semiconductor using silane by the PPCVD method of the present invention.
, <65>, (66), <68), conventional PCVD
Characteristics due to reaction (57), (63), (58), (67
), <69), and the results of examining the light irradiation effect and thermal annealing effect are shown.

図面において、従来例において領域(59)は暗電気伝
導度(57)を示し、3×10″B(QCIll)−’
のの値を有している。ここにAMI (100mW/c
J)を領域(60)にて照射すると、従来法では曲線(
58)に示ずごとく、lXl04(Ωc m )−’を
有し、且つ2時間連続照射して約1桁その値が劣化して
いた。
In the drawing, in the conventional example, the region (59) exhibits dark electrical conductivity (57), which is 3×10″B(QCIll)−’
It has the value of . Here AMI (100mW/c
When irradiating area (60) with J), in the conventional method, the curve (
As shown in 58), it had lXl04(Ωcm)-', and its value deteriorated by about one order of magnitude after continuous irradiation for 2 hours.

他方、本発明のPPCVD法において作られた半導体膜
は、略伝導度(56)として5 X 10” (ocm
)−’を有し、その光転導度(64)は6X10’(Ω
c m )−’のオ−ダーとフォトセンシティビテーに
て10Gを有し、従来例よりも約2桁も大きく、さらに
連続光の照射にて、曲線(65)に見られるごとく、は
とんどその電気伝導度の劣化がみられなかった。
On the other hand, the semiconductor film produced by the PPCVD method of the present invention has approximately conductivity (56) of 5 x 10" (ocm
)-', and its optical conductivity (64) is 6X10'(Ω
It has an order of cm)-' and a photosensitivity of 10G, which is about two orders of magnitude larger than that of the conventional example. Furthermore, when irradiated with continuous light, as seen in curve (65), it is extremely However, no deterioration in electrical conductivity was observed.

これは本発明のPhoto CVD 、PPCVDが酸
素の混入を少なくさせることができたことを証明するデ
ータである。
This data proves that Photo CVD and PPCVD of the present invention can reduce oxygen contamination.

さらに領域(61)において、その照射後の暗伝導度も
本発明においては(66)と(56)に比べ誤差の範囲
で同一であった。
Furthermore, in the present invention, the dark conductivity of region (61) after irradiation was also the same within the range of error compared to (66) and (56).

さらに150℃の加熱を2時間行うと、従来例では曲線
(67)が(69)となり、見掛は上の特性変化があり
、その後領域(62)にて再度光照射を行うと、再び劣
化特性がみられた。
When heating at 150℃ is further performed for 2 hours, the curve (67) in the conventional example becomes (69), and there is an apparent change in the characteristics as shown above.After that, when the area (62) is irradiated with light again, it deteriorates again. Characteristics were observed.

しかし本発明においては、電気伝導度が光照射の有無、
熱アニールの有無で特性の変化、劣化が殆ど観察されず
、かつ光伝導度およびフォトセンシティビティ(光伝導
度と暗伝導度との差)が大きく、また暗伝導度は小さか
った。
However, in the present invention, the electrical conductivity depends on the presence or absence of light irradiation.
Almost no change or deterioration of properties was observed with or without thermal annealing, and photoconductivity and photosensitivity (difference between photoconductivity and dark conductivity) were large, and dark conductivity was small.

以上のごとく、本発明方法はかくのごとく高信頼性を有
するシリコン半導体層を提供することができるという相
乗効果を有することが判明した。
As described above, it has been found that the method of the present invention has a synergistic effect in that it can provide a silicon semiconductor layer having high reliability.

本発明のPhoto CVDおよびPPCVD装置によ
り、スパッタ(損傷)効果が実質的になく、かつ多量生
産が可能となった。その結果、PNまたはPIN接合を
光電変換装置、光センサ、静電複写機、絶縁ゲイト型電
界効果半導体およびその集積化装置への応用が可能とな
り、工業上きわめて有効なものと判断される。
The Photo CVD and PPCVD apparatuses of the present invention have virtually no sputtering (damage) effects and can be produced in large quantities. As a result, the PN or PIN junction can be applied to photoelectric conversion devices, optical sensors, electrostatic copying machines, insulated gate field effect semiconductors, and integrated devices thereof, and is considered to be extremely effective industrially.

実施例2 この実施例は窒化珪素絶縁物を作製する場合を示す。Example 2 This example shows the case of manufacturing a silicon nitride insulator.

装置は第2図を用いて作った。The apparatus was constructed using Figure 2.

光化学反応用の光源として1100c、m”以下の発光
波数をもつFIR光を用いた。
FIR light having an emission wave number of 1100 c, m'' or less was used as a light source for the photochemical reaction.

第2図において、精製シランを(26)より、またアン
モニアを(25)よりNI%/ SiH4> 50とし
て供給した。
In FIG. 2, purified silane was fed from (26) and ammonia was fed from (25) at NI%/SiH4>50.

アミンの吸収は700〜900cm ’に強い吸収ピー
クを有する。このSiH+およびNH(NH2)は有効
に反応させることができた。
The absorption of amine has a strong absorption peak at 700-900 cm'. This SiH+ and NH (NH2) could be reacted effectively.

その結果、フォトCvD法においては、0.1 人/秒
の絶縁性窒化珪素被膜を作ることができた。さらにPP
CVD法を実施例1と同一の電気エネルギ出力により、
4.3人/秒の被膜成長速度を基板温度250℃、圧力
2torrにて得ることができた。
As a result, in the photoCvD method, it was possible to form an insulating silicon nitride film at a rate of 0.1 per second. Furthermore, PP
The CVD method was carried out using the same electrical energy output as in Example 1.
A film growth rate of 4.3 persons/second could be obtained at a substrate temperature of 250° C. and a pressure of 2 torr.

シリコン単結晶半導体基板上に1000人の膜厚を形成
し、C−■特性を調べた結果、ともに界面電荷密度とし
てI XIO” cm″2以下を得ることができた。ま
た2 XIO’ V /cmの電界強度を加えても、C
−■特性にヒステリシス現象を見いださず、半導体表面
がほとんどスパック(損傷)されていないことが判明し
た。
As a result of forming a film with a thickness of 1000 mm on a silicon single crystal semiconductor substrate and examining the C-■ characteristics, it was possible to obtain an interfacial charge density of IXIO''cm''2 or less in both cases. Furthermore, even if an electric field strength of 2 XIO' V/cm is applied, C
-■ No hysteresis phenomenon was found in the characteristics, and it was found that the semiconductor surface was hardly spattered (damaged).

実施例3 この実施例は本発明の装置により酸化珪素膜を作製した
例である。装置は実施例2と同様である。
Example 3 This example is an example in which a silicon oxide film was produced using the apparatus of the present invention. The apparatus is the same as in Example 2.

反応性気体としてアンモニアの代わりに馴を用い(25
)より導入した。さらにシランを(26)よりNp /
 S i Hイ〉20として導入した。得られた結果は
実施例2と同様にC−■特性においてヒステリシスが観
察されなかった。さらにI XIO’ V/cmの絶縁
耐力を有していた。
Calcium was used instead of ammonia as the reactive gas (25
) was introduced. Furthermore, silane is added from (26) to Np/
It was introduced as S i H i〉20. As in Example 2, no hysteresis was observed in the C-■ characteristic. Furthermore, it had a dielectric strength of I XIO' V/cm.

実施例4 この実施例はITO(酸化インジューム・スズ、酸化ス
ズを10重量%以下、例えば5重量%含有した酸化イン
ジューム)を形成した場合である。
Example 4 In this example, ITO (indium tin oxide, indium oxide containing 10% by weight or less, for example 5% by weight, of tin oxide) was formed.

実施例2と同じ装置を用いた。このInClを用いる場
合、In−Cl結合は700〜800cm −’ (7
)波数に強い吸収が現れるため、5t−H結合と同様に
Phot。
The same equipment as in Example 2 was used. When using this InCl, the In-Cl bond is 700 to 800 cm −' (7
) Phot as well as the 5t-H bond because strong absorption appears at the wave number.

CVDを実施することができた。反応性気体としては(
26)より塩化インジュームを加え、(25)よりNO
を加えた。さらに(24)より形成された酸化インジュ
ームのシート抵抗を下げるため、四塩化スズを添加し、
さらに(27)より窒素をキャリアガスとして加えた。
CVD could be performed. As a reactive gas (
Add indium chloride from 26), NO from (25)
added. Furthermore, in order to lower the sheet resistance of the indium oxide formed from (24), tin tetrachloride was added,
Furthermore, nitrogen was added as a carrier gas from (27).

かくして酸化インジュームまたはITOを100〜50
0℃例えば300°Cにて得ることができた。
Thus indium oxide or ITO is
It could be obtained at 0°C, for example 300°C.

被膜形成速度はPPCVD法で’l torrにおいて
、7人/秒を1 torr、 300℃にて作ることが
できた。
The coating was formed at a rate of 7 persons/second at 1 torr and 300° C. using the PPCVD method.

シート抵抗は700人の膜厚で25Ω/口、透過率87
%であった。
Sheet resistance is 25Ω/mouth with a film thickness of 700 people, and transmittance is 87.
%Met.

実施例5 この実施例は酸化スズの透明導電膜を作製した。Example 5 In this example, a transparent conductive film of tin oxide was produced.

装置は実施例4と同じであった。The equipment was the same as in Example 4.

反応性気体として塩化スズを(24)より、N、Oを(
25)よりNρ/5nC1,>20として加えた。
Using tin chloride as a reactive gas (24), N and O (
25), it was added as Nρ/5nC1,>20.

同時に(26)よりC’3Brを添加してシート抵抗を
50Ω/四以下(厚さ1000人の場合)に下げた。
At the same time, C'3Br was added from (26) to lower the sheet resistance to 50 Ω/4 or less (in the case of a thickness of 1000 people).

C−Fの場合は1200〜1350cm−’ 、C−Y
は1000〜1200cm’に強い吸収ピークを有し、
またC −Brは500〜650cm ”に強い吸収ピ
ークを有する。このためCF3 BrをFIRを用いて
本発明のPhoto CVD。
1200-1350cm-' for C-F, C-Y
has a strong absorption peak at 1000-1200 cm',
Furthermore, C-Br has a strong absorption peak at 500 to 650 cm. Therefore, CF3Br is subjected to Photo CVD of the present invention using FIR.

PPCVDに不純物として添加することは有効であった
。その値はハロゲン元素の無添加ではIKΩ/口〜3に
Ω/口になってしまった場合が50〜200Ω/口にま
でシート抵抗を下げることができた。
Adding it as an impurity to PPCVD was effective. The sheet resistance was able to be lowered to 50 to 200 Ω/mm, whereas it was IKΩ/mm to 3 Ω/mm without the addition of a halogen element.

形成された被膜をさらに光化学反応用の照射光を加えつ
つ、Nρ雰囲気または酸素と窒素との混合雰囲気にて5
00℃にて焼成した。
The formed film is further exposed to irradiation light for photochemical reaction in an Nρ atmosphere or a mixed atmosphere of oxygen and nitrogen for 55 minutes.
It was fired at 00°C.

かくして耐酸性、耐プラズマ性を有する酸化スズ膜を得
ることができた。この酸化スズ膜は、透光性の絶縁基板
例えばガラス基板上であっても、また、実施例1に示し
たガラス基板上のITO上にコート材として積層してI
TO(300〜1500人)snox (200〜40
0人)の2層構造としても有効であった。
In this way, a tin oxide film having acid resistance and plasma resistance could be obtained. This tin oxide film can be applied to a light-transmitting insulating substrate such as a glass substrate, or it can be laminated as a coating material on ITO on a glass substrate as shown in Example 1.
TO (300-1500 people) snox (200-40
It was also effective as a two-layer structure with 0 people).

以上の実施例において、Fil?は3KH(光エネルけ
る被膜成長速度を向上せしめ、またPPCVD法におけ
る放電出力を減少させ、スパッタをさらに少なくするこ
とは有効である。
In the above embodiment, Fil? It is effective to improve the film growth rate at 3 KH (light energy) and to reduce the discharge output in the PPCVD method to further reduce spatter.

また以上の本発明の説明において、炭酸ガス・レーザ等
の小面積でのPhoto CVDを行うのではなく、そ
の10倍以上の大面積の′IIl膜形成にPhoto 
CVD法、 ppcvD法にて被膜を形成せしめること
が可能になったことが判明した。
In addition, in the above description of the present invention, instead of performing Photo CVD on a small area using a carbon dioxide gas laser, etc., Photo CVD is used to form a 'IIl film on a large area 10 times or more.
It has been found that it is now possible to form a film using the CVD method and the ppcvD method.

以上の説明より明らかなごとく、本発明は反応性気体を
上方より下方向に流し、基板の被形成面上に落下フレー
クが付着しないように基板を垂直(鉛直)に間隔(1〜
10cm例えば5cm )を開けて林立し、かつこの反
応空間の周辺を反応性気体が反応空間以外にもれないよ
うにホルダで囲んでいる。
As is clear from the above description, the present invention allows the reactive gas to flow downward from above, and the substrates are spaced vertically (vertically) at intervals (1 to
The reaction space is surrounded by a holder to prevent reactive gas from leaking outside the reaction space.

さらに1つの基板が他の基板の陰にならないように、こ
の基板の表面に平行に光照射をさせ反応性気体を飛翔中
に光励起せしめたことを特長としており、その結果、本
発明の実施例に示すごとく20cm X 60cmの基
板を20枚/ロットまたは5インチサイズのシリコン基
鈑と同様に100枚/ロットも挿着することができ、従
来の方式の5インチウェハ最大5枚の20倍もの多量生
産が可能となり、工業上の効果をきわめて大なるもので
あると信する。
Furthermore, in order to prevent one substrate from being in the shadow of another substrate, the surface of this substrate is irradiated with light in parallel to optically excite the reactive gas while it is in flight.As a result, the embodiments of the present invention As shown in the figure, it is possible to insert 20 wafers/lot of 20 cm x 60 cm, or 100 wafers/lot as well as 5-inch silicon substrates, which is 20 times more than the maximum of 5 wafers of 5-inch wafers in the conventional method. We believe that mass production becomes possible and the industrial effects are extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のPhoto CVD装置の概要を示す。 第2図は本発明方法を用いたPhoto CVDおよび
フォトプラズマCVD装置の概要を示す。 第3図は本発明に用いられたFIR用のジルコンランプ
の発光特性および5t−H系の吸収特性を示す。 第4図は本発明方法および従来例によって得られた電気
伝導度特性を示す。 特許出願人 手続補正書(方式) 昭和58年11月9日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第134899号 2、発明の名称 光CVD装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 昭和58年10月1日 (発送日 昭和58年10月25日) 5、補正の対象 図面(第4図) 6、補正の内容 図面(第4図)を別紙の通り添付する。 B弄閑 (hど) 草仝C刀
FIG. 1 shows an outline of a conventional Photo CVD apparatus. FIG. 2 shows an outline of a Photo CVD and photo plasma CVD apparatus using the method of the present invention. FIG. 3 shows the emission characteristics of the FIR zircon lamp used in the present invention and the absorption characteristics of the 5t-H system. FIG. 4 shows electrical conductivity characteristics obtained by the method of the present invention and the conventional example. Patent Applicant Procedural Amendment (Method) November 9, 1980 Commissioner of the Japan Patent Office 1. Indication of the case 1988 Patent Application No. 134899 2. Name of the invention Optical CVD device 3. Person making the amendment Related: Patent applicant: October 1, 1982 (Delivery date: October 25, 1988) 5. Drawing subject to amendment (Figure 4) 6. Attach the content drawing of the amendment (Figure 4) as attached. . B play (hdo) Grass C sword

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.1気圧以下の減圧下に基板を保持するとともに、反
応性気体の光化学反応用の1500cm”以下の波数の
光をピーク光として発光する連続光を前記被形成面およ
び反応空間に照射させる光源が反応炉内に配設されたこ
とを特徴とする光CVD装置。
A light source that holds the substrate under a reduced pressure of 1.1 atm or less and irradiates the formation surface and reaction space with continuous light that emits light with a wave number of 1500 cm or less as a peak light for photochemical reaction of a reactive gas. A photo-CVD apparatus characterized in that: is arranged in a reactor.
2.1気圧以下の減圧下に基板を保持するとともに、反
応性気体を一方より導入させ他方に排出させるとともに
、前記反応性気体の光化学反応用の1500cm’以下
の波数の光をピーク光として発光する連続光を前記被形
成面および反応空間に照射させる光源が反応炉内に配設
されるとともに、放電プラズマ用の電気エネルギを前記
反応性気体に供給するための容量結合方式の一対の電極
が配設されたことを特徴とする光CVD装置。 3、特許請求の範囲第1項および第2項において、15
00cm’以下の波数を発生する光源は加熱されたセラ
ミック発熱体例えばジルコンを主成分とするセラミック
により成ることを特徴とする光CVD装置。 4、特許請求の範囲第1項および第2項において、反応
性気体は基板の被形成面上に添って一方より導入させ、
他方に排出されるとともに、1500cm’以下の波数
の光を被形成面に平行に照射せしめることを特徴とする
光CVD装置。
While holding the substrate under a reduced pressure of 2.1 atm or less, a reactive gas is introduced from one side and discharged from the other, and light with a wave number of 1500 cm' or less is the peak light for the photochemical reaction of the reactive gas. A light source that irradiates the formation surface and the reaction space with continuous light is disposed in the reactor, and a pair of capacitively coupled electrodes are provided for supplying electrical energy for discharge plasma to the reactive gas. An optical CVD apparatus characterized in that: 3. In claims 1 and 2, 15
A photo-CVD apparatus characterized in that a light source that generates a wave number of 00 cm' or less is made of a heated ceramic heating element, for example, a ceramic whose main component is zircon. 4. In claims 1 and 2, the reactive gas is introduced from one side along the surface on which the substrate is formed,
An optical CVD apparatus characterized in that the light is emitted to the other side and irradiates light with a wave number of 1500 cm' or less in parallel to a surface to be formed.
JP13489983A 1983-07-22 1983-07-22 Photo chemical vapor deposition device Granted JPS6027121A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13489983A JPS6027121A (en) 1983-07-22 1983-07-22 Photo chemical vapor deposition device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13489983A JPS6027121A (en) 1983-07-22 1983-07-22 Photo chemical vapor deposition device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16670992A Division JPH05190473A (en) 1992-06-03 1992-06-03 Photo cvd apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6027121A true JPS6027121A (en) 1985-02-12
JPH0463536B2 JPH0463536B2 (en) 1992-10-12

Family

ID=15139121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13489983A Granted JPS6027121A (en) 1983-07-22 1983-07-22 Photo chemical vapor deposition device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6027121A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6216512A (en) * 1985-07-15 1987-01-24 Mitsui Toatsu Chem Inc Manufacture of semiconductor thin film
JPS6369976A (en) * 1986-09-09 1988-03-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Photo-cvd apparatus
JPS63155682A (en) * 1986-12-18 1988-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device
JPS63146901U (en) * 1987-03-18 1988-09-28

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143718U (en) * 1974-09-27 1976-03-31
JPS56124229A (en) * 1980-03-05 1981-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of thin film

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143718U (en) * 1974-09-27 1976-03-31
JPS56124229A (en) * 1980-03-05 1981-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of thin film

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6216512A (en) * 1985-07-15 1987-01-24 Mitsui Toatsu Chem Inc Manufacture of semiconductor thin film
JPS6369976A (en) * 1986-09-09 1988-03-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Photo-cvd apparatus
JPH0210865B2 (en) * 1986-09-09 1990-03-09 Handotai Energy Kenkyusho
JPS63155682A (en) * 1986-12-18 1988-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Photovoltaic device
JPS63146901U (en) * 1987-03-18 1988-09-28

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0463536B2 (en) 1992-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0104658B1 (en) Process for forming thin film
US5214002A (en) Process for depositing a thermal CVD film of Si or Ge using a hydrogen post-treatment step and an optional hydrogen pre-treatment step
JPS59198718A (en) Manufacture of film according to chemical vapor deposition
JPS6027121A (en) Photo chemical vapor deposition device
CN1027549C (en) Microwave enhanced CVD system under magnetic field
KR900007050B1 (en) Method manufacturing a semiconductor device
JP2588446B2 (en) Semiconductor device
US5112647A (en) Apparatus for the preparation of a functional deposited film by means of photochemical vapor deposition process
JPS59188913A (en) Photo cvd device
JPH07221026A (en) Method for forming quality semiconductor thin film
JP3084395B2 (en) Semiconductor thin film deposition method
JPH0573830B2 (en)
JPS63317675A (en) Plasma vapor growth device
JPS59190209A (en) Preparation of silicon coating film
JPS63258016A (en) Manufacture of amorphous thin film
JPS58119334A (en) Apparatus for vapor deposition by photochemical reaction
JPS60200965A (en) Manufacture of thin film of amorphous silicon carbide
JP2654456B2 (en) Manufacturing method of high quality IGFET
JPH05190473A (en) Photo cvd apparatus
JPH02163378A (en) Formation of coating film in vapor phase
JPH0674502B2 (en) Semiconductor device
JPS6284512A (en) Preparation of semiconductor film of amorphous silicon germanium hydride or germanium
JPH0978245A (en) Formation of thin film
JPH09275222A (en) Amorphous semiconductor device
JPH06326043A (en) Amorphous silicon film and manufacture thereof