KR20140082795A

KR20140082795A - 촉매 cvd법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20140082795A
Application number: KR1020147012507A
Authority: KR
Inventors: 히데키 마쓰무라; 히로타카 하시모토
Original assignee: 가부시키가이샤 하시모토 쇼카이
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-07-02
Also published as: CN103975093A; WO2013062033A1; CN103975093B; KR101640874B1; JP2013095942A; TWI463033B; TW201317387A; JP5694896B2

Abstract

반응실 내에, 통전(通電)에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 선형 촉매체와 250℃ 내지 260℃로 가열되는 알루미늄제의 원통형 기체를 병렬로 배치하고, 진공 펌프에 의해 진공 상태로 된 반응실 내에 SiH₄와 B₂H₆의 혼합 가스, SiH₄와 H₂의 혼합 가스, 및 SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 순차적으로 도입하여, 가열된 촉매체와 촉매 반응을 일으키게 하고, 상기 반응에 의해 분해 생성된 반응 생성물을 기체에 도달시켜 아몰퍼스 실리콘계 막을, 전하 주입 저지층, 광 도전층 및 표면 보호층으로서 순차적으로 퇴적시키는 촉매 CVD법에 있어서, 표면 보호층의 형성에 앞서, 선형 촉매체로부터의 복사열의 영향을 적게 하여 기체의 온도를 충분히 저하시키기 위해 선형 촉매체를 기체의 표면으로부터 멀리하는 것을 특징으로 하는 촉매 CVD법 및 장치를 제공한다.

Description

촉매 CVD법 및 그 장치{CATALYTIC CVD AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은, 알루미늄제의 원통형 기체(基體) 상에 아몰퍼스 실리콘계 막을 형성하기 위한 촉매 CVD법 및 그 장치에 관한 것이다.

촉매 CVD 장치에 의한 아몰퍼스 실리콘계 막의 성막 기술은, 플라즈마 CVD법에 필적하는 기술로서, 혹은 보다 경질의 막을 얻을 수 있기 때문에, 그것을 능가하는 기술로서 활발히 연구되어 있다. 그 대표적인 촉매 CVD 장치는, 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 이러한 CVD 장치는, 반응실 내에, 통전(通電)에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 촉매체와 250℃ 내지 260℃로 가열되는 원통형 기체를 병렬로 배치하고, 진공 펌프에 의해 진공 상태로 된 반응실 내에 SiH₄와 H₂의 혼합 가스 등의 원료 가스를 도입하고, 이러한 가스를, 가열된 촉매체를 통과시켜 촉매 반응을 일으키게 하고, 상기 반응에 의해 분해 생성된 반응 생성물을 기체에 도달시켜 아몰퍼스 실리콘계 막을 퇴적시킨다. 더욱 엄밀하게 말하면, SiH₄와 B₂H₆의 혼합 가스로 시작하고, SiH₄와 H₂의 혼합 가스로 전환하고, 마지막으로 SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 도입하여, 전하 주입 저지층, 광 도전층, 표면 보호층을 기체 상에 순차적으로 퇴적 형성한다.

특허 문헌 1에 기재된 촉매체은, 가스가 투과하는 구조를 가지는 것이지만, 촉매체로서 텅스텐선을 이용한 발명도 특허 문헌 2 및 3에서 알려져 있다. 어느 경우에도, 전하 주입 저지층 및 광 도전층의 형성은, 기체 내에 삽입된 전기 가열 수단에 의해 기체를 250°C 내지 260°C로 가열하면서 행해지지만, 표면 보호층의 형성은 기체의 온도를 그보다 낮게 하여 행해지는 것이 바람직하고, 이 때문에, 전기 가열 수단을 끄고, 기체 내에 삽입된 냉각 장치를 가동시키고 있다. 그러나, 고온으로 가열된 촉매체를 기체의 근처에 배치하므로, 기체가 촉매체로부터의 복사열의 영향을 받으므로, 원하는 온도로 제어하는 것은 불가능했다. 그럼에도 불구하고, 아몰퍼스 실리콘계 막의 두께가 20μ 정도의 경우에는, 열응력의 영향을 받기 어려우므로, 표면 보호층에 균열은 생기지 않지만, 상업적인 전자 사진 감광 드럼이 요구하고 있는 두께 30μ의 막을 형성하고자 하면, 열응력의 영향에 의해 표면 보호층에 균열이 일어나는 것을 연구 결과 알게 되었다.

일본 특허 제3145536호 명세서

일본공개특허 제2009-215618호 공보

일본공개특허 제2009-287065호 공보

본 발명자는, 더욱 연구를 거듭한 결과, 아몰퍼스 실리콘계 막의 두께가 30μ의 경우라도, 기체의 온도를 충분히 낮게 하여 그 온도를 유지하면서 표면 보호층을 형성함으로써 표면 보호층에 균열이 일어나지 않는 것을 밝혀냈다. 그러나, 기체의 이와 같은 온도의 유지는, 기체 내의 냉각 장치를 가동시켜도, 고온으로 가열된 촉매체로부터의 복사열때문에 불가능한 것도 알았다.

본 발명의 목적은, 표면 보호층의 형성중, 원통형 기체의 온도를, 전하 주입 저지층 및 광 도전층의 형성시의 온도보다 충분히 낮게 하여 표면 보호층에 균열을 생기게 하지 않도록 한 촉매 CVD 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에 의하면, 반응실 내에, 통전에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 선형 촉매체와 250℃ 내지 260℃로 가열되는 알루미늄제의 원통형 기체를 병렬로 배치하고, 진공 펌프에 의해 진공 상태로 된 반응실 내에 SiH₄와 B₂H₆의 혼합 가스, SiH₄와 H₂의 혼합 가스, 및 SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 순차적으로 도입하여, 가열된 촉매체와 촉매 반응을 일으키게 하고, 상기 반응에 의해 분해 생성된 반응 생성물을 기체에 도달시켜 아몰퍼스 실리콘계 막을, 전하 주입 저지층, 광 도전층 및 표면 보호층으로서 순차적으로 퇴적시키는 촉매 CVD법에 있어서, 표면 보호층의 형성에 앞서, 선형 촉매체로부터의 복사열의 영향을 적게 하여 기체의 온도를 충분히 저하시키기 위해 선형 촉매체를 기체의 표면으로부터 멀리하는 것을 특징으로 하는 촉매 CVD법을 제공하는 것에 의해 달성된다.

본 발명은 또한, 반응실과, 반응실을 진공으로 하기 위한 진공 펌프와, 복수의 지지체의 각각에 세팅되고, 250℃ 내지 260℃로 가열되는 알루미늄제의 원통형 기체와, 원통형 홀더에 의해 유지된 원통형 기체를 회전시키기 위한 장치와, 원통형 기체 내에 삽입되고, 기체를 가열 제어하기 위한 가열·냉각 장치와, 원통형 기체와 나란히 배치되고, 통전에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 선형 촉매체와, 상기 반응실에 SiH₄와 B₂H₆, H₂ 및 NH₃의 혼합 가스를 순차적으로 도입하기 위한 장치와, 반응실로부터 배기 가스를 배기하기 위한 장치를 포함하는 촉매 CVD 장치에 있어서, 전극 지지 프레임과, 그 상하의 전극에 세팅된 복수의 텅스텐의 선형 촉매체와, 전극 지지 프레임을 원통형 기체의 길이 방향 축선과 수직인 방향으로 이동 가능하게 또한 하우징의 천정으로부터 현수 지지하는 장치와, 선형 촉매체를 원통형 기체에 접근하거나 멀리하게 하기 위해 전극 지지 프레임을 원통형 기체에 대하여 이동시키기 위한 장치를 포함하는 촉매 CVD 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 원통형 기체는 스테인레스제의 스페이서를 통하여 2개씩 중첩하여 배치되고, 중첩된 원통형 기체는 상하로부터 스테인레스제의 가압 통(筒)으로 유지되어 지지체의 각각의 형태에 세팅된다. 반응실은, 전면(前面)에 개구를 가지는 하우징과 상기 개구를 닫는 도어로 구성되며, 도어는, 그 하방 위치와 상방 위치에서 도어의 내면으로부터 반응실 내에 연장되는, 상기 지지체를 위한 지지 브래킷과, 원통형 기체 및 원통형 홀더로 이루어지는 통 집합체를 받아들이기 위한 구멍을 가지는 유지판을 구비하고, 도어를 여는 것에 따라 지지 브래킷 지지체에 원통형 홀더를 통하여 세팅되고 있는 원통형 기체가 인출되거나, 또는 반응실의 밖에서 원통형 홀더를 통하여 원통형 기체를 지지체에 세팅한 후 도어를 닫는 것에 따라 원통형 기체가 반응실 내에 수납된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 원통형 기체를 회전시키기 위한 장치는, 브래킷으로 회전 가능하게 지지되고, 지지체와 연결된 기어 열(列)과 도어의 폐쇄에 의해 기어 열의 하나와 맞물리고, 도어의 개방에 의해 분리되는 피니언을 가지고, 또한 하우징의 바닥벽에 외장(外裝)되는 모터를 포함한다.

또한 본 발명에 의하면, 전극 지지 프레임을 원통형 기체의 길이 방향 축선과 수직인 방향으로 이동 가능하게, 또한 하우징의 천정으로부터 현수(懸垂) 지지하는 장치는, 전극 지지 프레임에 고정된 이동 프레임과, 천정에 고정된 한 쌍의 장착 부재와, 이동 프레임을 슬라이드 베어링을 통하여 장착 부재에 장착하기 위한 수단을 포함한다. 전극 지지 프레임을 원통형 기체에 대하여 이동시키기 위한 장치는, 전극 지지 프레임에 고정된 이동 프레임에 고정된 랙과, 상기 랙과 서로 맞물린 피니언을 가지고, 또한 하우징의 천정벽에 외장되는 모터를 포함한다.

본 발명에 의하면, 모터를 작동하여 피니언·랙에 의해 이동 프레임, 따라서 전극 지지 프레임을 전진시켜 선형 촉매체를 원통형 기체에 접근시키고, 선형 촉매체를 통전에 의해 가열시키고, 진공으로 한 반응실에 SiH₄와 B₂H₆ 및 H₂의 혼합 가스를 도입하여 가열된 선형 촉매체와의 촉매 반응에 의해 가스를 열분해시키고, 가열된 원통형 기체에 전하 주입 저지층 및 광 도전층을 형성하고, 계속하여 모터를 작동하여 피니언, 랙에 의해 이동 프레임·전극 지지 프레임을 후퇴시켜 선형 촉매체를 원통형 기체로부터 멀리하여, 원통형 기체가 받는 선형 촉매체로부터의 복사열의 영향을 적게 하여 기체의 온도를 충분히 저하시킨다. 그 온도는 180℃ 내지 150℃인 것이 바람직하다. 이어서, SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 반응실에 도입하고, 선형 촉매체와의 촉매 반응에 의해 가스를 열분해시켜, 그에 따라 경질의 표면 보호층이 원통형 기체의 층 상에 균열을 일으키지 않도록 형성된다.

도 1은 본 발명에 의한 촉매 CVD법을 실시하기 위한 장치의 단면 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 촉매 CVD 장치의 단면 평면도이다.
도 3은 상하로부터 스테인레스제 가압 통에서 유지된 원통형 기체와 텅스텐의 선형 촉매체의 위치 관계를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4는 전극 지지 프레임에 장착되는 이동 프레임의 사시도이다.

지금, 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 촉매 CVD법을 실시하기 위한 장치를 설명한다. 도 1 및 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 반응실(1)은, 전면(前面)에 개구(2)를 가지는 하우징(3)과, 상기 개구(2)를 닫는 도어(4)로 구성된다. 하우징(3)은, 한 쌍의 측벽(5), 후벽(6), 천정벽(7) 및 바닥벽(8)을 가지고, 도어(4)는 하우징(3)의 측벽(5)의 외면에 설치된 안내 블록(9)의 구멍(10)에 도어(4)로부터 연장되는 슬라이드 로드(11)를 통과시킴으로써, 하우징(3)에 대하여 전후로 이동하여 개구(2)를 개폐할 수 있도록 되어 있다. 도어(4)는, 그 하방 위치에, 도어의 내면으로부터 반응실(1) 내로 연장되는 지지 브래킷(12)을 가지고 있다. 지지 브래킷(12)은, 복수(본 예에서는 3개)의 지지체(13)와, 상기 지지체에 원통형 홀더(14)를 통하여 세팅되는, 원통형 기체(15)를 회전시키기 위한 장치(16)를 구비하고, 상기 장치(16)는, 지지 브래킷(12)에서 회전 가능하게 지지되고, 또한 지지체(13)와 연결된 기어 열(17)과, 도어(4)의 폐쇄에 의해 기어 열(17)의 하나와 맞물리고, 도어(4)의 개방에 의해 분리되는 피니언(18)을 가지고, 또한 하우징의 바닥벽(8)에 외장되는 모터(19)를 포함한다. 도어(4)는 또한, 그 상방 위치에 도어(4)의 내면으로부터 지지 브래킷(12)과 평행하게 반응실 내에 연장되는, 원통형 기체(15) 및 원통형 홀더(14)로 이루어지는 통 집합체(20)를 통과시키기 위한 구멍(21)을 가지는 유지판(22)을 구비하고 있다.

원통형 기체(15)는, 알루미늄제이며, 원통형 홀더(14)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 스테인레스제의 스페이서(23)를 통하여 2개씩 중첩하여 배치하고, 중첩된 원통형 기체(15)를 상하로부터 유지하는 스테인레스제의 가압 통(24, 24)를 포함한다. 엄밀하게 말하면, 원통형 기체(15)는, 당업계에서 주지하는 바와 같이, 그 중공부(中空部)(25)의 양단에 스폿 페이싱(spot facing)(26)을 가지고, 스페이서(23) 및 가압 통(24)은 원통형 기체(15)의 스폿 페이싱(26)에 끼워지는 환형(環形) 돌출부(27)를 가진다. 이 구성에 의해, 원통형 기체(15) 및 원통형 홀더(14)를 포함하는 통 집합체(20)는, 정합(整合)하여 수직 상태로 유지된다. 도어(4)가 개방되어 지지 브래킷(12) 및 유지판(22)이 밖으로 인출된 상태에서, 지지 브래킷(12)의 지지체(13)에 통 집합체(20)가 세팅되고, 유지판(22)의 구멍(21)에 받아들여져서 그 수직 상태가 유지된다. 따라서, 도어를 닫는 것에 따라 원통형 기체(15)를 포함하는 통 집합체(20)는 반응실(1) 내에 수납되고, 도어를 여는 것에 따라 지지체에 세팅되어 있는 통 집합체(20)가 인출되게 된다.

복수 개(본 예에서는 4개)의 텅스텐의 선형 촉매체(27)가 원통형 기체(15)와 함께, 전극 지지 프레임(28)의 상하의 전극(29)에 수직으로 세팅된다. 본 발명에 의하면, 전극 지지 프레임(28)을 원통형 기체(15)의 길이 방향 축선과 수직인 방향으로 이동 가능하게, 또한 하우징(3)의 천정벽(7)으로부터 현수 지지하는 장치(30)가 설치되고, 상기 장치(30)는, 전극 지지 프레임(28)에 고정된 이동 프레임(31)과, 천정벽(7)에 고정된 한 쌍의 장착 부재(32)와, 이동 프레임(31)을 슬라이드 베어링(33)을 통하여 장착 부재(32)에 이동 가능하게 장착하기 위한 수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 나아가서는 전극 지지 프레임(28)을 원통형 기체(15)에 대하여 이동시키기 위한 장치(34)가 설치되고, 상기 장치(34)는, 전극 지지 프레임(28)에 고정된 이동 프레임(31)에 고정된 랙(35)과 상기 랙(35)과 맞물린 피니언(36)을 가지고, 또한 하우징(3)의 천정벽(7)에 외장되는 모터(37)를 포함한다.

반응실(1)은, 그 측벽(5)의 각각에 인접하여 가스 공급실(39), 그것과 서로 마주하는 가스 배기실(40)을 구성하는 칸막이벽(41, 42)를 구비하고, 가스 공급실(39)에는 가스 도입관(43)이, 또한 가스 배기실(40)에는 배기관(44)이 접속되어 있다. 가스실(39)의 칸막이벽(41)에는 가스를 반응실에 공급하기 위한 다수의 구멍(45)이, 또한 가스 배기실(40)의 칸막이벽(42)에는, 배기 가스를 반응실로부터 가스 배기실(40)로 안내하는 다수의 구멍(46)이 설치되어 있다.

본 발명에 의하면, 촉매 CVD법 및 장치의 조작 시에, 먼저 모터(37)를 작동시켜 피니언·랙(36·35)에 의해 이동 프레임(30)을 따라서 전극 지지 프레임(28)을 전진시켜 전극 지지 프레임(28)의 전극(29)에 세팅된 텅스텐의 선형 촉매체(27)를 원통형 기체(15)에 근접시킨다. 원통형 기체(15)는, 하우징의 천정벽의 구멍(도시하지 않음)을 통하여 원통형 집합체(20) 내에 삽입된 가열·냉각 장치(38)의 전기 히터(도시하지 않음)에 의해 250℃ 내지 260℃로 가열된다. 진공 펌프에 의해 반응실(1)을 진공으로 하고, 모터(19)를 마찬가지로 작동시켜 그 피니언(18)과 맞물린 기어 열(17)에 의해 원통형 기체(15)를 회전시킨다. 선형 촉매체(27)를 통전에 의해 1600℃ 내지 1800℃, 바람직하게는 1750℃로 가열하고, 진공으로 한 반응실에, 가스 도입관(43), 가스 공급실(39)로부터 구멍(45)을 통하여 SiH₄와 B₂H₆ 및 H₂의 혼합 가스를 순차적으로 도입하고, 가열된 선형 촉매체(27)와의 촉매 반응에 의해 가스를 열분해시키고, 가열된 원통형 기체(15)에 전하 주입 저지층 및 광 도전층을 순차적으로 형성한다. 배기 가스는 구멍(56)으로부터 가스 배기실(40), 배기관(44)을 거쳐 제해(除害) 장치(도시하지 않음)로 안내된다. 계속하여, 모터(37)를 작동시켜 피니언·랙(36·35)에 의해 이동 프레임(30) 및 전극 지지 프레임(28)을 후퇴시켜 선형 촉매체를 원통형 기체로부터 멀리하게 한다. 아울러, 전기 히터의 통전을 중단하여, 냉각 공기를 불어넣는 등에 의해 원통형 기체(15)가 선형 촉매체로부터의 복사열에 의해서만 가열되도록 한다. 선형 촉매체의 후퇴 위치는, 기체의 온도가 180℃ 또는 그 이하로까지 저하되도록 하는 위치이다. 이어서, SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 전술한 바와 같은 방법으로 반응실에 도입하고, 선형 촉매체와의 촉매 반응에 의해 가스를 열분해시키고, 이에 따라 경질의 표면 보호층을 원통형 기체의 층 상에 형성한다. 배기 가스는 전술한 바와 같은 방법으로 제해 장치로 안내된다.

[실시예]

본 발명에 의하면, 원통형 기체에 30μ의 아몰퍼스 실리콘계 막을 형성하는 것을 전제로 한다. 성막중 반응실의 진공도를 10⁶ 파스칼로 하고, 선형 촉매체의 가열 온도를 1750℃로 하였다. 선형 촉매체는 직경 0.7밀리미터 또는 0.6밀리미터, 길이 75 cm의 텅스텐 선으로 이루어지고, 그 개수를 4개로 하였다. 전하 주입 저지층 및 광 도전층의 성막중, 선형 촉매체를 원통형 기체로부터 9 cm의 거리에 설정하고, 원통형 기체의 가열 온도를 250℃로 하였다. 표면 보호층의 성막 시에는, 선형 촉매체를 원통형 기체로부터 22 cm의 거리에 후퇴시키고, 가열·냉각 장치를 제어하여 원통형 기체의 온도를 180℃ 내지 150℃로 하였다.

전하 주입 저지층을 형성하는 SiH₄와 B₂H₆의 유량비를 100 cc/분 : 50 cc/분, 광 도전층을 형성하는 SiH₄와 H₂의 유량비를 100 cc/분 : 20 cc/분, 표면 보호층을 형성하는 SiH₄와 NH₃의 유량비를 9 cc/분 : 900 cc/분으로 하였다. 성막에 걸린 시간은, 전하 주입 저지층 1.5시간, 광 도전층 20시간, 표면 보호층 1시간으로 하였다. 이에 따라, 원통형 기체 상태에는 균열이 없는 아몰퍼스 실리콘계 막이 형성되었다.

본 예에 있어서, 직경 0.8밀리미터의 텅스텐선을 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 텅스텐선의 발열량이 크기 때문에, 선형 촉매체를 전술한 바와 같이 후퇴시켜도 그 복사열에 의해 기체의 온도가 원하는 온도 이상으로 상승하므로, 표면 보호층에 균열의 발생이 일어나는 경우가 있다. 이것을 회피하기 위하여, 선형 촉매체의 후퇴 위치에 있어서 텅스텐선의 몇 개(본 예에서는 2개)의 전원을 꺼서 복사열에 의한 영향을 감소시키고, 이에 따라, 기체의 온도를 설정 온도로 유지하는 것이 바람직하다.

1: 반응실 2: 개구
3: 하우징 4: 도어
5: 측벽 6: 후벽
7: 천정벽 8: 바닥벽
12: 지지 브래킷 13: 지지체
14: 원통형 홀더 15: 원통형 기체
16: 회전 장치 17: 기어 열
18: 피니언 19: 모터
20: 통 집합체 21: 구멍
22: 유지판 23: 스페이서
24: 가압 통 25: 중공부
26: 스폿 페이싱 27: 텅스텐의 선형 촉매체
28: 전극 지지 프레임 29: 전극
30: 현수 지지 장치 31: 이동 프레임
32: 장착 부재 33: 슬라이드 베어링
34: 이동시키는 장치 35: 랙
36: 피니언 37: 모터
38: 가열·냉각 장치 39: 가스 공급실
40: 가스 배기실 41: 칸막이벽
42: 칸막이벽 43: 가스 도입관
44: 배기관 45: 구멍
46: 구멍

Claims

반응실 내에, 통전(通電)에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 선형 촉매체와 250℃ 내지 260℃로 가열되는 알루미늄제의 원통형 기체(基體)를 병렬로 배치하고, 진공 펌프에 의해 진공 상태로 된 반응실 내에 SiH₄와 B₂H₆의 혼합 가스, SiH₄와 H₂의 혼합 가스, 및 SiH₄와 NH₃의 혼합 가스를 순차적으로 도입하여, 가열된 촉매체와 촉매 반응을 일으키게 하고, 상기 반응에 의해 분해 생성된 반응 생성물을 상기 기체에 도달시켜 아몰퍼스 실리콘계 막을, 전하 주입 저지층, 광 도전층 및 표면 보호층으로서 순차적으로 퇴적시키는 촉매 CVD법에 있어서,
상기 표면 보호층의 형성에 앞서, 선형 촉매체로부터의 복사열의 영향을 적게 하여 상기 기체의 온도를 충분히 저하시키기 위해 상기 선형 촉매체를 상기 기체의 표면으로부터 멀리하는,
촉매 CVD법.
반응실;
상기 반응실을 진공으로 하기 위한 진공 펌프;
복수의 지지체의 각각에 세팅되고, 250℃ 내지 260℃로 가열되는 알루미늄제의 원통형 기체;
원통형 홀더에 의해 유지된 원통형 기체를 회전시키기 위한 장치;
원통형 기체 내에 삽입되고, 상기 기체를 가열 제어하기 위한 가열·냉각 장치;
원통형 기체와 나란히 배치되고, 통전에 의해 1500℃ 내지 1800℃와 같은 극히 높은 온도로 가열되는 텅스텐의 선형 촉매체;
상기 반응실에 SiH₄와 B₂H₆, H₂ 및 NH₃의 혼합 가스를 순차적으로 도입하기 위한 장치; 및
반응실로부터 배기 가스를 배기하기 위한 장치
를 포함하는 촉매 CVD 장치에 있어서,
전극 지지 프레임;
상기 지지 프레임의 상하의 전극에 세팅된 복수개의 텅스텐의 선형 촉매체;
전극 지지 프레임을 원통형 기체의 길이 방향 축선과 수직인 방향으로 이동 가능하게 또한 하우징의 천정으로부터 현수(懸垂) 지지하는 장치; 및
선형 촉매체를 원통형 기체에 접근하거나 멀리하게 하기 위해 상기 전극 지지 프레임을 원통형 기체에 대하여 이동시키기 위한 장치
를 포함하는 촉매 CVD 장치.
제2항에 있어서,
상기 원통형 기체는 스테인레스제의 스페이서를 통하여 2개씩 중첩하여 배치되고, 중첩된 상기 원통형 기체는 상하로부터 스테인레스제의 가압 통(筒)으로 유지되어 상기 지지체의 각각의 형태에 세팅되고, 상기 반응실은, 전면(前面)에 개구를 가지는 하우징과 상기 개구를 닫는 도어로 구성되며, 상기 도어는, 상기 도어의 하방 위치와 상방 위치에서 도어의 내면으로부터 반응실 내로 연장되는, 상기 지지체를 위한 지지 브래킷과, 원통형 기체 및 원통형 홀더로 이루어지는 통 집합체를 받아들이기 위한 구멍을 가지는 유지판을 구비하고, 상기 도어를 여는 것에 따라 지지 브래킷 지지체에 원통형 홀더를 통하여 세팅되어 있는 원통형 기체가 인출되거나, 또는 반응실의 밖에서 원통형 홀더를 통하여 원통형 기체를 지지체에 세팅한 후 도어를 닫는 것에 따라 원통형 기체가 반응실 내에 수납되는, 촉매 CVD 장치.
제2항에 있어서,
상기 원통형 기체를 회전시키기 위한 장치는,
브래킷으로 회전 가능하게 지지되고, 지지체와 연결된 기어 열(列); 및
도어의 폐쇄에 의해 상기 기어 열의 하나와 맞물리고, 도어의 개방에 의해 분리되는 피니언을 가지고, 또한 하우징의 바닥벽에 외장(外裝)되는 모터
를 포함하는, 촉매 CVD 장치.
제2항에 있어서,
상기 전극 지지 프레임을 원통형 기체의 길이 방향 축선과 수직인 방향으로 이동 가능하게 또한 하우징의 천정으로부터 현수 지지하는 장치는,
전극 지지 프레임에 고정된 이동 프레임;
천정에 고정된 한 쌍의 장착 부재; 및
이동 프레임을 슬라이드 베어링을 통하여 장착 부재에 장착하기 위한 수단
을 포함하고,
상기 전극 지지 프레임을 원통형 기체에 대하여 이동시키기 위한 장치는,
전극 지지 프레임에 고정된 이동 프레임에 고정된 랙; 및
상기 랙과 맞물린 피니언을 가지고, 또한 하우징의 천정벽에 외장되는 모터
를 포함하는, 촉매 CVD 장치.