JPS6148567A - ガス流量制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は薄膜半導体形成装置、特に試料基板上に半導体
同相生成物を形成するための化学気相反応装置の改良に
関し、さらに詳述すれば、半導体用ガスの流量＊Ｊｍを
高速応答と広範囲に可能ならしめるものである。

〔発明の背景〕

従来、薄膜の形成法としてはＣＶＤ　（化学気相反応）
法、スパッタ法、イオンブレーティング法。

真空蒸着法９分子線エピタキシー法などが知られｊ　　
　　　　　　　ている。ＣＶＤ法は揮発性化合物または
反応性気体を熱分解またはプラズマ分解あるいは光分解
することによって基板上に薄膜を形成する方法であり、
スパッタ法はアルゴンなどの加速イオンを衝突させて、
ターゲットの表面から蒸発物を基板に向けて叩き出す方
法であり、イオンブレーティング法はイオン化した蒸発
物を加速して基板に堆積する方法であり、真空蒸着法２
分子線エピタキシー法はそれぞれ真空中あるいは超高真
空中で蒸発物を基板に堆積させる方法である。これらの
方法のうち、均一性、再現性の優れた良質の薄膜が比較
的容易に得られ、かつ多数の基板を同時に処理すること
ができる方法としてはＣＶＤ＠が優れている。ＣＶＤ法
の中には半導体用ガス、例えば５ｊＨ４ｒ　５ＩＣ１４
などを高温で熱分解する熱分解法。

紫外線によって分解する光分解法、グロー放電によって
発生するプラズマのエネルギーを利用するプラズマ分解
法などがある。プラズマ分解法は熱分解法に比べて低い
基板温度で膜形成が可能であるので、耐熱性が悪いガラ
ス、プラスチックなどの基板に半導体膜を形成したい場
合によく用いられるプラズマ分解法を用いたＣＶＤ法（
以下プラズマＣＶＤと呼ぶ）で半導体装置を形成する際
、さらに要求されるのは、半導体装置の特性向上。

再現性のよい拡散法が必要となる。すなわち、半導体装
置で用いられる半導体膜中に連続的、広範囲に不純物の
濃度勾配をつけたい場合やＰＮ接合等の不純物が異なる
超薄膜を多層量子井戸構造に高速成膜で形成したい場合
などの拡散法である。

従来、この様な拡散を行なう方法としては各半導体用ガ
スの流量をフロメータやサーマル・マスフロメータなど
で制御されている。ガス流量を自動的に制御する流量計
としてはサーマル・マスフロメータが多用されている。

ここで問題となるのはサーマル・マスフロメータの応答
性である。従来のサーマル・マスフロメータのほとんど
はセンサーの細管の周囲を加熱しておきセンサーを通る
ガス流によって生じる温度分布の変化を検出している。

ガス流が零の時上流と下流の温度は等しく、ガス流があ
れば上流温度は減少し、下流の温度は増加する。このよ
うな検出方法は本質的に応答が遅く、応答時間の平均は
約３秒から１０秒程度となっている。そのため堆積速度
が速くなると前記の応答時間では実用的に使用不可能と
なる。例えば、堆積速度が毎秒５０人で膜厚を２５０人
にしたい場合応答時間が３秒では膜厚の半分以下は所定
の拡散制御が行なわれていないことになる。また流量の
制御範囲は最大流量の１％程度までである。このため不
純物濃度が２桁以上必要な半導体薄膜を形成するには濃
度の異なるボンベを２本用意するかあるいはサーマル・
マスフロメータを２台用意する必要がある。

一方、プラズマＣＶＤ法で用いられる半導体用ガスの中
には比較的低温で熱分解し、被膜を形成する傾向のある
ガスが取扱われている。例えば二塩化シランは１００℃
以上の温度で分解し不安定なシリコンを析出し、セレン
化水素は１６０℃でセレンと水素に分解する。

従来のサーマル・マスフロメータのほとんどは前記熱伝
導の原理を応用したセンサーと熱膨張に従って制御弁の
開度を可変動作している。そのため低温で熱分解し被膜
を形成し易いガスを扱う際、しばしば流路や制御弁の詰
りか生じ易く、長時間の使用が困難である。さらに加熱
によって吸着ガスが放出され半導体膜中に望ましからぬ
不純物を混入させ易いという欠点もある。

他方、多数のガスを扱う場合それに応じたマスフロメー
タが必要となりマスフロメータ本体が小形でないため配
管部分が長くなり、広い設置場所が必要である。

〔発明の目的〕

本発明は上記の欠点を無くし、プラズマＣＶＤ法を用い
て、ガス流量を正確に制御することにより半導体薄膜を
再現性よく形成するための薄膜半導体形成装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明においすはガス導入系
のガス流量制御領域に存在するバルブはたとえば水冷を
施した小形電磁弁、あるいは小形圧電素子でその開閉に
よってガスを断続的に流し、（高速応答と広範囲の流量
制御を可能成らしめ、かつ、バルブを駆動するためのパ
ルス発生器と自動操作機能のためのマイクロコンピュー
タを兼ね備えた薄膜半導体形成装置である。

以下、従来例との比較の上で本発明を説明する。

半導体装置ではドーピング不純物の拡散濃度分布を傾斜
ドーピングし、かつ拡散濃度範囲を広く変える必要があ
ることが多い。

例えばＰｊｎ形アモルファスシリコン太陽電池の製造に
おいては１層の製造時に微量のジボラン等のＰ形不純物
をｉ層の全域にわたって、すなわちｐ／ｉ界面からｉ　
／　ｍ界面に向けてボロンが直線分布になるように傾斜
ドーピングを行なっている。この場合のモノシランとジ
ボランの割合はｐ／ｉ界面で１０−″程度、ｉ　／　ｏ
界面で１０−７程度である。このような傾斜ドーピング
を従来のサーマル・マスフロメータで行なうには、手動
ないしはモータ動力で流量設定用ポテンショメータを回
転するかあるいは制御ユニットに外部から信号を入力し
て、決められた流量範囲に従うように制御弁の開度を可
変制御している。そのため、サーマメ・マスフロメータ
の応答時間に見合うように堆積速度を制限する必要があ
った。もう一方の、濃度範囲については、モノシランと
ジボランの割合は、ｉ層で１０−６〜１０−’、Ｐ形お
よびｎ形層で１０−２〜１０−１であり、その割合は非
常に異なる。

このような場合、従来は異なるガス濃度のボンベを用意
するかあるいは希釈装置を用いていた。これは従来のサ
ーマル・マスフロメータの制！に！囲１　　が狭く、最
大流量の１００分の１程度までしか取れないためである
。したがって、このように高速応答で広範囲の流量制御
を行うには従来のサーマル・マスフロメータよりもバル
ブを用いたガス流量制御方法が望ましい。

本発明は従来の連続的な流量制御でなく、ガスを−・旦
寸断してガスをＩＪｉｖＡ的に流すことにより、応答が
迅速で広範囲の流量制御ができる薄膜半導体形成装置で
ある。

ガスを断続的に流す手段としてバルブが用いられる。こ
のバルブの中を一定温度でガスが流れる時、１回の寸断
で生じるガス量は内部溜容積によって決まる。内部溜容
積はガス流路となる管の太さくオリフィス径）とバルブ
弁面間の移動距離で与えられる。

さらに、別の言葉で説明をすれば、幾何学的に定容量の
ガスを吸入しては排出する容積形のバルブでガス輸送を
行なうことである。

これによって１回毎のガス量が定量化され流量の高精度
化が行なわれる。

第１図（ａ）は従来のマスフロメータの時間に対するガ
スの流れを示したもので、ガスは連続的に変化して流れ
るのに対し、第１図（ｂ）は本発明の例でガスは断続的
に流れる。

この図は時間とガス流量の関係を示したもので周期時間
Ｔ＝１秒、パルス巾時間Ｗ＝ｉミリ秒とすれば連続的に
ガスが流れている時の１０００分の１の流量に相当し、
１パルス的に見た応答時間は１ミリ秒／回の制御を行な
っていることになる。第２図（１）はＴを一定にＷを可
変した例、第２図（２）はＴを可変にＷを一定にした例
、第２図（３）はＴもＷも可変にした例でそれぞれガス
ｄＬ量がパルス面積に比例して変化する様子を概念図で
示したものである。これはそのままバルブを駆動するパ
ルス波に相当する。

ここで問題となるのは、ガスを断続的に流すことにより
ガスの脈流ができることになるがガス噴射口に調節板を
設けることによって断続の周期を２秒以下とすれば実際
上はとんど支障をきたさなかった。

バルブ本体を水冷しないでパルス駆動を行なうとデユテ
ィ・サイクル（Ｗ／Ｔ）が大きいほど、長時間に従って
バルブは加熱された。例えばＴ−１／６０秒、Ｗ＝１５
ミリ秒、Ｗ／Ｔ＝９０％の場合電磁コイル附近の温度は
１０分後で６０℃、２０分後で７０℃となった。この状
態でバルブを水冷すると、５分後に２０℃となり、水冷
の効果が認められた。また、水冷によりガス温度を一定
温度に近づけることができ、ガス温度によるガス流量の
変動を小さくすることもできた。

取扱い困難なモノシラン、ジボラン、ホスフィン、アル
ミンなどのガスは熱分解反応だけでなく空気や水蒸気と
激しく酸化分解反応を起す。本発明のバルブに措いても
モノシランのガスを流し、少量の空気がリーク発生しバ
ルブを詰まらせたが、バルブを開弁状態にして圧縮窒素
を３〜５　ｋｇ／ａ（の圧力を送り込むことによってそ
のほとんどは再生使用できた。再生不能の場合でもバル
ブ自体の価格が非常に安価で交換も簡易である。

この方法は、プラズマＣＶＤ法の他にも減圧ＣＶＤ法、
常圧ＣＶＤ法、高温ＣＶＤ法、　ＭｅｆａｌＯｒｇａｎ
ｉｃ−ＣＶ　Ｄ法スパッタ法、イオンブレーティング法
、活性化反応性蒸着、プラズマ重合などの薄膜形成法や
、プラズマ酸化、プラズマ窒化、プラズマエッチ、イオ
ン注入などの薄膜加工法などのガス流量制御方法として
も応用できる・また、半導体だけに限らず導体、絶縁物
にも利用される。

バルブの断続開閉パルス駆動には水冷を施した小形電磁
弁および圧電気効果を応用した小形圧電素子が用いられ
る。前者は直線性を含む精度が良好で、使用圧力が高く
、大流量用として、後者は高速応答で使用ガス圧力が低
く、微少流量用として適している。

〔発明の実施例〕

実施例１ 本発明の実施例を第３図により説明する。第３図はプラ
ズマＣＶＤ装置の構成図である。１および２には１１０
ＰＰに水素希釈されたジボラン（Ｂ２Ｉ＋、、）および
５００ｐｐｍに水素希釈されたフォスフイン（ＰＨ３）
がそれぞれ接続され、３は１０％に水素希釈されたモノ
シラン（ＳｉＨ４）が接続されている。それぞれのガス
は４，５および６の圧力調節器により所定の圧力に設定
されている。

流量制御はマイクロコンピュータ搭載のプログラマブル
・パルス発生器７を用いで、バルブ８，９゜１（５，１
１および１２を駆動開閉することにより反応槽１３にガ
スが導入される。これらのガスのガス圧力は応答時間１
０−３秒以下のダイヤフラム式絶対圧力計１４を用いて
測定することができる。

１５および１６は従来のフロート形流量計またはサーマ
ル・マスフロメータでジボランの流量の監視と流量測定
のためのものである。

バルブ９を用いて第２図（１）に示すＴを一定にＷ時間
だけガスを流した例を第４図（ａ）に示す。

この図は同一ガス、常温一定条件で周期Ｔを１００ミリ
秒間としてパルス１１時間Ｗを変えた場合で、ガス圧力
は１４を用いガス流量は１６を用いて測定した結果であ
る。

バルブのパルス巾時間Ｗとガス圧力ならびにガス流量は
Ｗが１ミリ秒以上であれば比例していることが確認され
た。

なお、Ｗが１ミリ秒以下でもガス流量が認められたが、
比例範囲は狭く再現性に難があり、ガス作動圧力の変動
に強く影響を受けた第４図（ｂ）は第２図（２）に示す
Ｗを２ミリ秒間一定にして、周期Ｔを変えた例でＴを変
えることによってもガス圧力、ガス流量を制御すること
が可能である。

第４図（Ｃ，）は、ガス作動圧力をパラメータとして第
４図（、）と同様にＷによるガス流量、圧力の変動を測
定した例でガス作動圧力によってもガス流量は変動する
ことが判った。

ジボランのラインにあるバルブ８と流量計１５は小流量
制御のためのもので、バルブ８はバルブ９に対し、百分
の−の内部溜容積を要し前記ＴおよびＷを変えてガス流
量、ガス圧力の関係を測定したが、第４図（ａ）〜（Ｃ
）の関係はそのまま小流量制御かできることか確認され
た。さらに小流量制御を要する例では第４図（ｃ）に示
したように作動圧力を減圧状態で行なうこともできる。

他にも。

異種ガス間でも流量変動が見られ窒素と水素の例では、
同一流量にする割合は窒素：水素＝１＝０．８　であっ
た。

ここで、前記の測定例は導電性基板ホルダ−１対式の比
較的小容量のプラズマＣＶＤ装置で行なった結果である
。バルブを用いた流量制御法は駆動パルス条件以外にも
、ガスの作動圧力、排気容量、バルブ内部溜容積など、
使用する装置によって条件が異なる。そのため装置の稼
動の前には、前記図４に示したようなガス流量、ガス圧
力の特性をあらかじめ測定し、補正し、ておく必要があ
る。

例えば、第４図（ａ）に示すよう−な特性はマイクロコ
ンピュータでパルス巾時間Ｗを可変走査しながらガス圧
力およびガス流量を測定し関数近似をマイクロコンピュ
ータで演算処理をすると直線成分の関数式はｙ＝ａ十ｂ
ｘで表わすことができ、これに依って任意のガス流量を
マイクロコンピュータで指令制御することができる。

また前記流量計１５．１．６はバルブに対し並列接続に
しておけば流量測定後は制止状態にしておくこともでき
る。

ガスの断続によるガスの脈流の影響については、前記排
気容量などで異なるが、断続による放電のゆらぎ、膜厚
分布の不均一性などを考慮するとＷが１ミリ秒ではＴは
２秒以下とすれば実用上問題とならないことが判った、 これらの関係をもとに、反応槽１３に透明導電膜付きガ
ラス基板を装填し、２．８０℃の温度に加熱して反応ガ
スを導入し、プラズマを印加して半導体薄膜を形成した
。

第２図（１）の様にＴ’を一定にしてＷを変えてガス流
量を制御した例を以下に示す。第５図はＢ１０．。

／Ｓｉｎ、の割合とＰＦＩ層形成時間をシーケンスで示
したもので、まず第５図Ａ点に示すモノシランとジボラ
ンの割合いをＢ、Ｈ，／Ｓｉｌ＋４＝　１０−２とする
ためにモノシランのバルブ１１にＴ＝０．１　秒以下Ｔ
は０．１秒一定とするＷ＝８ミリ秒、ジボランのバルブ
９にＷ＝２ミリ秒のパルス波をプログラマル・パルス発
生器７を用いて駆動し、反応槽内圧力をＩ　Ｔｏｒｒに
設定して２０秒間プラズマを印加した。

次に、バルブ１１を閉じてバルブ１２に切換えて、Ｗ＝
２０ミリ秒として、バルブ９は８に切換えて、Ｗ＝８ミ
リ秒とし図５Ｂ点に示すＢ１０．／ＳｉＨ，ｌ＝　１０
−６のｐ　／　ｉ界面から、図５−ｃ点のＢ１０．／Ｓ
ｉＨ，＝　５　Ｘ　１０−７のｊ／ｍ界面まで傾斜ドー
ピングを行なうために、シランのバルブ１２はＷ＝２０
ミリ秒の同一条件で保持し、ジボランのバルブ８のパル
ス巾時間Ｗを８ミリ秒から１ミリ秒としだいに変化して
、１５分間プラズマを印加後、バルブ８を閉じ、最後に
、Ｐ　Ｈｓ　／　５ＩＨ４＝１０−２とするためにバル
ブ１２にＷ＝５ミリ秒、ホスフィンのバルブ１０にＷ＝
１５ミリ秒の条件で５０秒間プラズマを印加してｐｉｎ
各層をそれぞれ１００人、　５０００人、２５０人の厚
さに順次形成した。ここで、前記のＷを８ミリ秒から１
ミリ秒の変化は毎秒Ｗは０，０１　ミリ秒の制御設定確
度の変化で、総計９０００個のパルス数となる。その後
、他の装置を用いてＡＱ電極を蒸着法により形成して太
陽電池を作成し、光電変換効率６．８　％を得た。

従来のサーマル・マスフロメータによる流量制御の応答
性では１ミリ秒の高速応答で毎秒０．０１ミリ秒の制御
設定確度で、さらにＢ２　Ｈ，、／　ＳｉＨ４の割合が
１０−２から１０−７といった広範囲な制御は困難であ
り、本発明の有効性が明らかとなった。

実施例２ 第６図は外熱型プラズマＣＶＤ装置の構成図である。

反応槽１７は高純度石英ガラス製の真空容器であり、排
気系１８によって器内を少くなくともＩＸ　１０−’Ｔ
ｏｒｒ以上の高真空中に排気することが可能である。反
応槽の外側には電気炉１９が設置されており、電源２０
からの供給電力によって所望の温度に均一に加熱される
。反応槽１７内には１対または２対以上の導電性基板ホ
ルダー２１が挿入され試料基板２２はこの基板ホルダー
上に装填され°る。固定具２３は基板ホルダー対間を固
定するもので高周波の短絡を防ぐため石英、セラミック
ス等の絶縁物で作られているプラズマを発生するための
高周波電力は外部電源２４によって供給され基板ホルダ
ー２１を通して反応槽１７内に導入され、基板ホルダー
２１の間でプラズマが発生し、そのエネルギーによって
試料基板２２上に半導体薄膜を形成する。

ガスボンベ２５には１０−５に水素希釈されたジボラン
（Ｂ２ＨＧ）、２６には５　Ｘ　１０−’に水素希釈さ
れたホスフィン（ＰＨ，）が２７には純モノシラン（Ｓ
ｉＨ４）が接続されている。それぞれのガスは２８．２
９および３０の圧力調節器により、所定の圧力に設定さ
れる。流量の制御は３１，３２゜３３．３４および３５
のバルブの開閉によって行ない反応槽１７にガスが導入
される。ジボランおよびモノシランの各ラインにはバル
ブ３１と３２、およびバルブ３４と３５の２つが並列に
接続されている。バルブ３１と３２に於いてバルブ３］
−はバルブ３２の十分の−の内部溜容積を要し、小流量
制御に用いられる。バルブ３４も同様に小流量制御用で
ある。

全てのバルブはパルス発生器を搭載したマイクロコンピ
ュータ３６によって、ガス種の切換、ガス流量を制御で
きる。また高速応答の圧力計３７゜３８および３９は一
次側のガス作動圧力（第４図（ｃ）参照）を検知して３
６内にあらかじめ記憶されている作動圧力補正プログラ
ムによって、各バルブにフィードバックをかけて流量制
御が効くようになっている。２次側の反応槽内の圧力調
整はダイヤフラム式圧力計４０と自動圧力調整バルブ４
１の組合せで、３６からの指令に応じた圧力を一定に保
つことができる。３７．３８，３９゜４０の各圧力計は
実施例１（および第４図参照）で示したように駆動パル
ス条件とガス圧力ガス流量の特性測定や補正もできる。

３６はその他にも２０の昇温−保持−降温の温度設定、
２４の高層電力の整合など自動制御、データ収集９Ｍ桁
等もできるようになっている。反応槽１７内にある４２
はガスの脈流緩縮をするための調節板で４３は高周波シ
ールド管で内管はアルミナ製絶縁碍子で外管はステンレ
スパイプから成っている。

これらの具備をもとに反応槽１７内にタンタル薄膜を蒸
着した石英基板を装填し、５００℃の温度に加熱して、
全てのバルブを全開にしてボンベの元栓まで充分な排気
を行ないながら温度を４００℃まで降温させる。圧力調
節器２８．２９および３０は１　ｐ　ｓ　ｉ、　（５１
，７Ｔｏｒｒ）に調節する。

ここで本実施例２のＷは第２図（２）の様にＷは２ミリ
秒一定条件の例で以下示す。まず、バルブ３５をＴ＝１
／３０秒とした状態でバルブ３３にＴ＝１／７０秒、と
してＰ　Ｈ３／　５ＩＨ４＝　１０−２の割合で、反応
槽内圧力をＩ　Ｔｏｒｒに設定して５０秒間高周波入力
１００Ｗでｎ層を形成した。

次に、第５図イのＤ点からＢ点に示す様にｎ／ｉ界面か
らｉ／ｐ界面まで８２　Ｈ６／　５ＩＨ４の割合を５Ｘ
ＩＱ−７から１０−６まで傾斜ドーピングを行なうため
、バルブ３５のＴは１／４ｏ秒一定条件のままバルブ３
１にＴを毎秒０．７３　ミリ秒ずつ増加してＴを１．　
／　１．　、５秒からＴをｌ／１５０秒まで変えて１５
分間プラズマを印加し、ｉ層を形成した。

最後に、モノシランのバルブ３５は閉じて３４に、Ｔ＝
１／１．５　秒、ジボランのバルブ３２にＴ＝１／１２
５秒とすることにより第５図Ａ点のＢ１０．　／　５ｉ
Ｈ４＝　１０−２とし、Ｉ　Ｔｏｒｒの圧力で２０秒間
プラズマを印加して２層を形成した。その後、他の装置
を用いて透明導電膜を蒸着して太陽電池を作成した。

別の試料についではｉ層のボロンドーピングを第５図口
およびハの様にしてこれらの例について太陽電池特性の
比較を行なった。その結果、イの傾斜ドーピングを行な
った例の方が他より短絡電流で９％多い結果が得られた
。

バルブの構造例を以下に示す。第７図は閉弁状態の二方
口バルブの例で、第７図（１）は平形バルブの一例、第
７図（２）は円錐形バルブの一例、第７図（３）はゲー
ト形バルブの一例、第７図（４）はピンチ形バルブの一
例である。ここで４４はガス流路、４５はバルブ弁、４
６はバルブ弁を駆動するための電磁石、４７はバルブ本
体を冷却するための水冷管、４８は可塑性のパイプで例
えばシリコンゴム、テフロンなどから成っている。第７
図（４）のバルブは腐蝕性ガスを扱う場合に用いられる
。

第８図は全開、全開の二位置にのみ瞬時にガスの断続を
確実に動作するために、４９の連続変形型螺旋スプリン
グと５０の瞬時変形型円板スプリングを兼ね備えた構造
で、４５のバルブ弁を不必要に手作動状態にすることな
く、脈流やサージ圧に強く、チャタリングなどを解消し
た円錐形バルブの一例である。

第９図は三方口形バルブの一例であり、バルブ一台でガ
スを２種類用いて方向切換方式によってガス混合を行な
わしめるものであり、もちろん、臂 これに限らず多方ロバルブを用いることもできる。

第１０図は電磁石の換りに圧電素子５１を平形バルブに
用いた構造例で高速応答で使用ガス圧力が低く、微少流
量の駆動に適している。

第７図から第１０図までは、水冷を施したバルブの構造
例を示したが、使用するガスの種類や用途方法などによ
って、水冷なしのバルブを利用することもできる。

〔発明の効果〕

以上の実施例によって明らかなように本発明による薄膜
半導体形成法はガス流量を高速応答、広範囲に正確に制
御することによって高純度の半導体薄膜を高い生産能力
で再現性よく形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来のマスフロメータの時間に対するガ
ス流量の関係を示す特性図、第１図（ｂ）および第２図
は本発明に使用したバルブの開閉によるバルブ直後での
時間とガス流量の関係を示す特性図、第３図および第６
図は本発明で使用したプラズマＣＶＤ装置の構成図、第
４図は開弁時間とガス流量およびガス圧力を示した特性
図、第５図はｐ、ｉ層形成時間に対するシリコン対ボロ
ンの割合の変化をシーケンスで示した特性図、第７図か
ら第１０図は本発明に使用したバルブの構造図である。 １．２５・・・ジボランガス、２，２６・・・ホスフィ
ンガス、３，２７・・・モノシランガス、４，５，６゜
２８．２９，３０・・・圧力調整器、７・・・プログラ
マル・パルス発生器、８，９，１０，１１，１２゜３１
．３２，３３，３４，３５・・・バルブ、１３゜１７・
・・反応槽、１４，３７．３８，３９．４０・・・圧力
計、１５．１６・・・流量計、１８・・・排気ポンプ、
１９・・・電気炉、２０・・・電気炉用電源、２１・・
・導電性基板ホルダー、２２・・・基板、２３・・・絶
縁性固定具、２４・・・高周波電源、３６・・・マイク
ロコンピュータ、４１・・・圧力調整バルブ、４２・・
・調節枚、４３・・・高周波シールド管、４４・・・ガ
ス流路、４５・・・バルブ弁、４６・・・電磁石、４７
・・・水冷管、４８・・・可塑性パイプ、４９・・・螺
旋スプリング、５０・・・第　１　図（久） ［１１’ｒｌｉｌ ％＋　　図（ｂ） 第２　図 端内 第　３　図 第　４　ｚ ひ） Ｗ（Ｍ、！＋） 第５　口 と、え７％　＠　Ａ’　ｇ４ｊｒＩｆ。 第　に　図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも ａ、真空に排気することが可能な反応槽と、 ｂ、一種以上の揮発性化合物または反応性ガスを反応槽
   に導入するためのガス導入系、 ｃ、反応槽の内部で化学気相反応（ＣＶＤ）に関する反
   応は、酸化反応、窒化反応、炭化反応、重合反応、分解
   反応であつて一種以上の揮発性化合物ないしは反応性ガ
   スが基板表面に接している構造の基板ホルダー部。 ｄ、反応槽の内部で化学反応を行なわせしめるための励
   起源は少くなくとも、放電プラズマ、熱源、光源からな
   る反応励起発生部の一種以上。 を具備し、試料基板上に固相生成物が析出する目的で用
   いられる化学気相反応装置において、上記ガス導入系の
   ガス流量制御をバルブの断続的開閉手段によつてガスを
   流すことを特徴とする薄膜半導体形成装置。 ２、反応槽の外側から１種類以上のガスおよび基板ホル
   ダー上に装填された試料基板を８０℃から１１００℃の
   範囲の温度に加熱するための炉体と電力供給系を備付け
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜半
   導体形成装置。 ３、バルブの断続的開閉手段に水冷バルブを用いること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜半導体形
   成装置。 ４、バルブの断続的開閉手段に於いてバルブはマイクロ
   コンピュータ搭載のプログラマルなパルス発生器でパル
   ス駆動することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の薄膜半導体形成装置。 ５、バルブの断続的開閉手段に於ける一台のバルブの周
   期時間は２秒以下であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の薄膜半導体形成装置。 ６、バルブの断続的開閉手段に於ける一台のバルブのパ
   ルス巾時間は１ミリ秒以上であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の薄膜半導体形成装置。 ７、上記バルブは一台あるいはそれ以上の複数台であっ
   て、上記ガスは１種類以上のガスを断続的に流すガス混
   合装置を有したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の薄膜半導体形成装置。