JP3140101B2 - CVD reactor - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、基板上に化学気相蒸
着法（ＣＶＤ法）を用いて被膜層を形成させる際に用い
られるＣＶＤ反応装置に係わり、更に詳しくは、超電導
マグネットコイルや電力輸送用などとして応用開発が進
められている長尺の酸化物超電導体をＣＶＤ法を用いて
製造する場合に使用されるＣＶＤ反応装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CVD reactor used for forming a coating layer on a substrate by using a chemical vapor deposition method (CVD method). The present invention relates to a CVD reactor used for manufacturing a long oxide superconductor, which is being developed for transportation and the like by using a CVD method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、長尺の酸化物超電導体をＣＶＤ法
を用いて製造する場合、例えば図２に示すような縦型の
反応チャンバを用いたＣＶＤ反応装置が用いられてい
る。このＣＶＤ反応装置１は、縦長型の反応チャンバ
２、原料ガス供給装置３、排気ポンプ４、基板ヒータ
５、基板移送装置６を主要構成要素として構成されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, when a long oxide superconductor is manufactured by a CVD method, for example, a CVD reaction apparatus using a vertical reaction chamber as shown in FIG. 2 is used. The CVD reactor 1 includes a vertically long reaction chamber 2, a source gas supply device 3, an exhaust pump 4, a substrate heater 5, and a substrate transfer device 6 as main components.
【０００３】上記反応チャンバ２の上方には原料ガス供
給口７が形成され、かつこの原料ガス供給口７は、原料
ガス供給管８を通じて上記原料ガス供給装置３と接続さ
れている。また、上記反応チャンバ２の下方側にはガス
排出口９が形成され、かつこのガス排出口９はガス排出
管１０を通じて排気ポンプ４と接続されている。A source gas supply port 7 is formed above the reaction chamber 2, and the source gas supply port 7 is connected to the source gas supply device 3 through a source gas supply pipe 8. A gas outlet 9 is formed below the reaction chamber 2, and the gas outlet 9 is connected to the exhaust pump 4 through a gas discharge pipe 10.
【０００４】また、上記反応チャンバ２内部の長尺基板
１１は基板移送装置６により図中の矢印方向に移動され
て送入されるようになっている。また、さらに上記チャ
ンバ２内の下部には基板ヒータ５が設けられ、上記反応
チャンバ２内に送入される長尺基板１１を加熱できるよ
うになっている。The long substrate 11 inside the reaction chamber 2 is moved by the substrate transfer device 6 in the direction of the arrow in the figure and is fed. Further, a substrate heater 5 is provided at a lower portion in the chamber 2 so that the long substrate 11 fed into the reaction chamber 2 can be heated.
【０００５】上記従来のＣＶＤ反応装置１を用いて長尺
の酸化物超電導体（以下、ＳＣ体と略記する。）を作製
するには、基板移送装置６によって反応チャンバ２内に
長尺基板１１を送入し、さらに原料ガス供給管８を介し
て原料ガス供給装置３からチャンバ２内に原料ガスを導
入するとともに、反応チャンバ２内を所定の原料ガス雰
囲気とする。しかる後、直ちに基板ヒータ６で上記チャ
ンバ２内の長尺基板１１を加熱してこの長尺基板１１表
面に酸化物超電導層（以下、ＳＣ層と略記する。）を蒸
着させ、これによりＳＣ体を作製する。また、上述した
ような従来のＣＶＤ反応装置１は、ＣＶＤ反応領域Ａが
狭いため、このＣＶＤ反応領域Ａ近傍の原料ガス雰囲気
を均一に維持し易く、従って、安定な組成のＳＣ層を形
成することができる。In order to manufacture a long oxide superconductor (hereinafter abbreviated as SC body) using the above-mentioned conventional CVD reactor 1, a long substrate 11 is placed in the reaction chamber 2 by the substrate transfer device 6. And the source gas is introduced into the chamber 2 from the source gas supply device 3 through the source gas supply pipe 8, and the inside of the reaction chamber 2 is set to a predetermined source gas atmosphere. Immediately thereafter, the long substrate 11 in the chamber 2 is immediately heated by the substrate heater 6 to deposit an oxide superconducting layer (hereinafter abbreviated as SC layer) on the surface of the long substrate 11, whereby the SC body is formed. Is prepared. Further, in the conventional CVD reactor 1 as described above, since the CVD reaction region A is narrow, the source gas atmosphere near the CVD reaction region A is easily maintained uniformly, and therefore, an SC layer having a stable composition is formed. be able to.
【０００６】一方、別のＣＶＤ反応装置としては、図３
に示されるような横長型の反応チャンバを用いたＣＶＤ
反応装置が用いられている。このＣＶＤ反応装置２１
は、横長型の反応チャンバ２２、原料ガス供給装置２
３、排気ポンプ２４、基板ヒータ２５、基板移送装置２
６を主要構成要素として構成されている。On the other hand, another CVD reactor is shown in FIG.
Using a horizontally long reaction chamber as shown in FIG.
A reactor is used. This CVD reactor 21
Is a horizontal reaction chamber 22, a raw material gas supply device 2
3. Exhaust pump 24, substrate heater 25, substrate transfer device 2
6 as a main component.
【０００７】上記反応チャンバ２２の下方側の一端には
原料ガス供給口２７が形成され、かつこの原料ガス供給
口２７は、原料ガス供給管２８を通じて上記原料ガス供
給装置２３と接続されている。また、上記反応チャンバ
２２の下方側の他端にはガス排出口２９が形成され、か
つこのガス排出口２９はガス排出管３０を通じて排気ポ
ンプ２４と接続されている。A source gas supply port 27 is formed at one lower end of the reaction chamber 22, and the source gas supply port 27 is connected to the source gas supply device 23 through a source gas supply pipe 28. Further, a gas outlet 29 is formed at the other end on the lower side of the reaction chamber 22, and the gas outlet 29 is connected to the exhaust pump 24 through a gas discharge pipe 30.
【０００８】また、上記反応チャンバ２２内の長尺基板
３１は、基板移送装置２６により図中の矢印方向に移動
され、送入されるようになっている。また、さらに上記
チャンバ２２内の下部には基板ヒータ２５が設けられ、
反応チャンバ２２内に送入される長尺基板３１を加熱で
きるようになっている。The long substrate 31 in the reaction chamber 22 is moved by the substrate transfer device 26 in the direction of the arrow in FIG. Further, a substrate heater 25 is provided at a lower portion in the chamber 22,
The long substrate 31 fed into the reaction chamber 22 can be heated.
【０００９】上記従来のＣＶＤ反応装置２１を用いて長
尺のＳＣ体を作製するには、基板移送装置２６によって
反応チャンバ２２内に長尺基板３１を送入し、さらに原
料ガス供給管２８を介して原料ガス供給装置２３からチ
ャンバ２２内に原料ガスを導入するとともに、反応チャ
ンバ２２内を所定の原料ガス雰囲気とする。しかる後、
直ちに基板ヒータ２６で上記チャンバ２２内の長尺基板
３１を加熱してこの長尺基板３１表面にＳＣ層を蒸着さ
せ、これによりＳＣ体を作製する。また、上述したよう
な従来のＣＶＤ反応装置２１は、ＣＶＤ反応領域Ａが広
いので、長尺の基板上に化学反応せしめてＳＣ層を生成
させる際の効率が極めて良好であり、従って、効率的に
長尺ＳＣ体を作製できる。In order to manufacture a long SC body using the conventional CVD reactor 21, the long substrate 31 is fed into the reaction chamber 22 by the substrate transfer device 26, and the raw material gas supply pipe 28 is further connected. The source gas is introduced into the chamber 22 from the source gas supply device 23 via the source gas, and the inside of the reaction chamber 22 is set to a predetermined source gas atmosphere. After a while
Immediately, the substrate heater 26 heats the long substrate 31 in the chamber 22 to deposit an SC layer on the surface of the long substrate 31, thereby producing an SC body. Further, in the conventional CVD reactor 21 as described above, since the CVD reaction region A is wide, the efficiency of generating an SC layer by chemically reacting on a long substrate is extremely good, and therefore, the efficiency is high. A long SC body can be manufactured.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＣＶＤ反応装置の内、前者の縦型の反応チャンバ２
を用いたＣＶＤ反応装置１にあっては、ＣＶＤ反応領域
Ａが狭いので、長尺基板上に化学反応せしめてＳＣ層を
生成させる際の効率が極めて低いものとなり、従って、
長尺ＳＣ体を作製する際の、生産効率も低くなってしま
うという問題があった。However, of the above-mentioned conventional CVD reactors, the former vertical reaction chamber 2 is used.
In the CVD reactor 1 using, the efficiency of the chemical reaction on the long substrate to generate the SC layer becomes extremely low because the CVD reaction region A is narrow, and
There was a problem that the production efficiency when producing a long SC body was lowered.
【００１１】また、後者の横長型の反応チャンバ２２を
用いたＣＶＤ反応装置２１にあっては、ＣＶＤ反応領域
Ａが広いので、このＣＶＤ反応領域Ａ近傍の原料ガス雰
囲気を均一な組成に維持することが難しく、従って、均
一かつ安定な組成のＳＣ層を形成するのも困難であると
いう問題があった。In the latter CVD reactor 21 using the horizontally long reaction chamber 22, since the CVD reaction region A is wide, the source gas atmosphere near the CVD reaction region A is maintained at a uniform composition. Therefore, there is a problem that it is difficult to form an SC layer having a uniform and stable composition.
【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、長尺基板上に均一かつ安定な組成のＣＶＤ蒸着層を
効率的に形成することができるＣＶＤ反応装置の提供を
目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a CVD reactor capable of efficiently forming a CVD deposition layer having a uniform and stable composition on a long substrate.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題は、原料化合物
ガス等の原料ガスを化学反応せしめて基体表面に生成物
を堆積させるＣＶＤ反応を行う横長型の反応チャンバ
と、該反応チャンバ内に原料ガスを供給する原料ガス供
給手段と、該反応チャンバ内のガスを排気するガス排気
手段と、長尺の基体を反応チャンバの長手方向に沿って
一方側に移動させる基板移動手段と、該反応チャンバ内
に配設された横長型の加熱手段とを備えたＣＶＤ反応装
置において、上記反応チャンバの上部には、上方に向け
てすぼまりかつその頂部に原料ガス供給手段が接続され
た原料ガス拡散部が形成され、該反応チャンバの下方側
の長手方向両端部には、前記ガス排気手段に接続される
排気口が設けられてなり、前記原料ガス拡散部は、前記
反応チャンバの長手方向両側に傾斜部を有し、該傾斜部
は前記反応チャンバの長手方向端部側で低く、かつ反応
チャンバの中央部側において高く形成されており、これ
ら傾斜部は前記原料ガス供給手段が接続された頂部から
反応チャンバ長手方向中央部への延長線を基準とする対
称形状であり、一方の傾斜部の下端部は前記一方の排気
口近傍まで形成され、他方の傾斜部の下端部は前記他方
の排気口近傍まで形成され、 さらに前記反応チャンバに
は前記一方の傾斜部の下端部側に長尺の基体の導入部が
形成され、かつ前記他方の傾斜部の下端部側に長尺の基
体の導出部が形成されてなり、前記原料ガス供給手段か
ら供給された原料ガスを、該原料ガス拡散部で均一に拡
散させて該反応チャンバ内の長尺基体近傍に到達せし
め、反応残ガスを該反応チャンバの下方側の長手方向両
端部に設けられた排気口を経て排気せしめる構成とする
ことにより解決される。The object of the present invention is to provide a horizontally-long reaction chamber for performing a CVD reaction in which a source gas such as a source compound gas is chemically reacted and a product is deposited on a substrate surface, and a source material is provided in the reaction chamber. Source gas supply means for supplying gas, gas exhaust means for exhausting gas in the reaction chamber, substrate moving means for moving a long substrate to one side along the longitudinal direction of the reaction chamber, and the reaction chamber And a laterally extending heating means disposed in the inside of the reactor, wherein the upper part of the reaction chamber is narrowed upward, and the source gas supply means is connected to the top of the source gas diffusion means. Parts are formed, and exhaust ports connected to the gas exhaust means are provided at both longitudinal ends on the lower side of the reaction chamber, and the raw material gas diffusion part is
A reaction chamber having inclined portions on both sides in a longitudinal direction, the inclined portions;
Is low at the longitudinal end of the reaction chamber and
It is formed high in the center of the chamber,
From the top to which the source gas supply means is connected.
A pair based on an extension line to the longitudinal center of the reaction chamber
And the lower end of one inclined portion is the one exhaust
The lower end of the other inclined portion is formed to the vicinity of the mouth.
Near the exhaust port, and further into the reaction chamber.
Is an introduction portion of a long base on the lower end side of the one inclined portion.
A long base formed on the lower end side of the other inclined portion.
A source portion of the body is formed, and the source gas supplied from the source gas supply unit is uniformly diffused by the source gas diffusion unit to reach the vicinity of the long substrate in the reaction chamber, and the reaction residual gas is formed. Is exhausted through exhaust ports provided at both ends in the longitudinal direction below the reaction chamber.
【００１４】[0014]
【作用】以上述べたように、本発明のＣＶＤ反応装置に
あっては、反応チャンバの上部に、上方に向けてすぼま
りかつその頂部に原料ガス供給手段が接続された原料ガ
ス拡散部を形成し、該反応チャンバの下方側の長手方向
両端部に、前記ガス排気手段に接続される排気口を設け
た構成としたので、前記原料ガス供給手段から供給され
た原料ガスは、該原料ガス拡散部で均一に拡散されて該
反応チャンバ内の長尺基体近傍に到達し、反応残ガスは
該反応チャンバの下方側の長手方向両端部に設けられた
排気口を経て排気される。従って、上記反応チャンバ内
の長尺基体のＣＶＤ反応領域近傍では、原料ガス雰囲気
が均一となる。As described above, in the CVD reactor according to the present invention, the source gas diffusion section, which is tapered upward and has the source gas supply means connected to the top, is provided above the reaction chamber. And the exhaust ports connected to the gas exhaust means are provided at both ends in the lower longitudinal direction of the reaction chamber, so that the source gas supplied from the source gas supply means is The gas is uniformly diffused by the diffusion unit, reaches the vicinity of the elongated substrate in the reaction chamber, and the reaction residual gas is exhausted through exhaust ports provided at both ends in the longitudinal direction below the reaction chamber. Therefore, in the vicinity of the CVD reaction region of the long substrate in the reaction chamber, the source gas atmosphere becomes uniform.
【００１５】以下、例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明のＣＶＤ反応装置の一例を示すもの
であり、図中符号４１はＣＶＤ反応装置である。このＣ
ＶＤ反応装置４１は、横長型の反応チャンバ４２、原料
ガス供給装置４３、排気ポンプ４４、基板ヒータ４５、
基板移送装置４６を主要構成要素として構成されてい
る。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. FIG. 1 shows an example of a CVD reactor of the present invention. In the figure, reference numeral 41 denotes a CVD reactor. This C
The VD reaction device 41 includes a horizontally long reaction chamber 42, a source gas supply device 43, an exhaust pump 44, a substrate heater 45,
The substrate transfer device 46 is configured as a main component.
【００１６】上記反応チャンバ４２の上部には、上方に
向けてすぼまりかつその頂部に原料ガス供給手段４３が
接続された原料ガス拡散部４７が形成されている。一
方、上記反応チャンバ４２の下方側には２つのガス排出
口４８，４８が形成され、かつこれら２つのガス排出口
４８，４８はガス排出管４９を通して排気ポンプ４４に
接続されている。At the upper part of the reaction chamber 42, there is formed a source gas diffusion part 47 which tapers upward and has a source gas supply means 43 connected to the top. On the other hand, two gas outlets 48, 48 are formed below the reaction chamber 42, and these two gas outlets 48, 48 are connected to an exhaust pump 44 through a gas exhaust pipe 49.
【００１７】また、上記反応チャンバ４２内の長尺基板
５０は、基板移送装置４６により図中の矢印方向に移動
され、送入されるようになっている。また、さらに上記
チャンバ４２内の下部には基板ヒータ４５が設けられ、
上記反応チャンバ４２内に送入される長尺基板５０を加
熱できるようになっている。The long substrate 50 in the reaction chamber 42 is moved by the substrate transfer device 46 in the direction of the arrow in FIG. Further, a substrate heater 45 is provided at a lower portion in the chamber 42,
The long substrate 50 fed into the reaction chamber 42 can be heated.
【００１８】なお、本例では、基板の加熱手段として抵
抗加熱方式の基板ヒータを用いているが、上記加熱手段
は抵抗加熱方式に限定されることなく、例えば誘導加
熱、プラズマ、光（レーザ、ＵＶなど）等を用いても良
い。In this embodiment, a substrate heater of the resistance heating type is used as the substrate heating means. However, the heating means is not limited to the resistance heating type, and may be, for example, induction heating, plasma, light (laser, laser, etc.). UV, etc.) may be used.
【００１９】本例のＣＶＤ反応装置４１にあっては、上
記したように反応チャンバ４２の上部に、上方に向けて
すぼまりかつその頂部に原料ガス供給手段４３が接続さ
れた原料ガス拡散部４７を形成し、上記反応チャンバ４
２の下方側の長手方向両端部に、前記排気ポンプ４４に
接続されるガス排出口４８，４８を設けた構成としたの
で、この装置を用いてＣＶＤ反応を行う際、原料ガス供
給装置４３から原料ガスは、原料ガス拡散部４７で均一
に拡散されて反応チャンバ４２内の長尺基板５０近傍に
到達し、反応残ガスは反応チャンバ４２の下方側の長手
方向両端部に設けられたガス排出口４８，４８を経て排
気される。従って、上記反応チャンバ４２内の長尺基板
５０のＣＶＤ反応領域近傍では、原料ガス雰囲気が均一
となる。In the CVD reactor 41 of the present embodiment, as described above, the raw material gas diffusion section having the upper part of the reaction chamber 42, which narrows upward and has the raw material gas supply means 43 connected to the top thereof. 47, and the reaction chamber 4
Gas exhaust ports 48, 48 connected to the exhaust pump 44 are provided at both longitudinal ends on the lower side of 2 so that when performing a CVD reaction using this apparatus, the raw material gas supply device 43 The source gas is uniformly diffused by the source gas diffusion unit 47 and reaches the vicinity of the long substrate 50 in the reaction chamber 42, and the residual reaction gas is exhausted from the gas exhaust gas provided at the lower longitudinal ends of the reaction chamber 42. Air is exhausted through outlets 48,48. Therefore, in the vicinity of the CVD reaction region of the long substrate 50 in the reaction chamber 42, the source gas atmosphere becomes uniform.
【００２０】また、本例のＣＶＤ反応装置４１にあって
は、横長型の反応チャンバ４２を用いているため、その
ＣＶＤ反応領域も広くなる。従って、長尺の基板上に原
料層を蒸着する際、長尺の基板上に化学反応せしめて原
料層を生成させる際の効率が極めて良好となる。Further, in the CVD reaction apparatus 41 of the present embodiment, since the horizontally long reaction chamber 42 is used, the CVD reaction area becomes large. Therefore, when a raw material layer is deposited on a long substrate, the efficiency of forming the raw material layer by chemically reacting the long substrate is extremely improved.
【００２１】次に、上記本例のＣＶＤ反応装置４１を用
いた長尺のＳＣ体の一製造例について述べる。まず、基
板移送装置４６によって反応チャンバ４２内に長尺基板
５０を送入し、さらに原料ガス供給装置４３から反応チ
ャンバ４２内に、原料ガス拡散部４７を介してＳＣ体原
料ガスを導入するとともに、排気ポンプ４４により反応
チャンバ４２の下方側の２つのガス排出口４８，４８か
ら反応チャンバ４２内の反応残ガスを排気する。この
時、原料ガス供給装置４３から原料ガス拡散部４７内に
送り込まれたＳＣ体原料ガスは、図中の矢印で示される
ように拡散される。上記一連の操作により反応チャンバ
４２内の長尺基板５０のＣＶＤ反応領域近傍では、所定
の均一なＳＣ体原料ガス雰囲気となる。Next, we describe the production example of the SC of the elongated using the CVD reactor 41 of the present embodiment. First, the long substrate 50 is fed into the reaction chamber 42 by the substrate transfer device 46, and the SC raw material gas is introduced from the raw material gas supply device 43 into the reaction chamber 42 via the raw material gas diffusion unit 47. The exhaust gas in the reaction chamber 42 is exhausted from the two gas outlets 48 on the lower side of the reaction chamber 42 by the exhaust pump 44. At this time, the SC raw material gas sent from the raw material gas supply device 43 into the raw material gas diffusion section 47 is diffused as shown by the arrow in the figure. By the above series of operations, a predetermined uniform SC source gas atmosphere is obtained in the vicinity of the CVD reaction region of the long substrate 50 in the reaction chamber 42.
【００２２】次に、所定の原料ガス雰囲気に調節された
反応チャンバ４２内の長尺基板５０を基板ヒータ４５で
加熱し、この長尺基板５０表面にＳＣ層を蒸着させ、こ
れによりＳＣ体を作製する。Next, the long substrate 50 in the reaction chamber 42 adjusted to a predetermined raw material gas atmosphere is heated by the substrate heater 45, and an SC layer is deposited on the surface of the long substrate 50, thereby forming the SC body. Make it.
【００２３】なお、本発明に係わるＣＶＤ反応装置を用
いてＳＣ体を製造する際において好適なＳＣ体原料とし
ては、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系のＳＣ体を作製する
際は、Ｙ-ビス-2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジ
オナート（略称：Ｙ（ＤＰＭ）3）やＢａ-ビス-2,2,6,6
-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナート（略称：Ｂａ
（ＤＰＭ）2）やＣｕ-ビス-2,2,6,6-テトラメチル-3,5-
ヘプタンジオナート（略称：Ｃｕ（ＤＰＭ）2）などの
ＳＣ体原料が好適である。The SC raw material suitable for producing the SC body using the CVD reactor according to the present invention is, for example, Y-Ba-Cu-O based SC body when producing the SC body. Bis-2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate (abbreviation: Y (DPM) 3 ) or Ba-bis-2,2,6,6
-Tetramethyl-3,5-heptanedionate (abbreviation: Ba
(DPM) 2 ) or Cu-bis-2,2,6,6-tetramethyl-3,5-
SC raw materials such as heptane dionate (abbreviation: Cu (DPM) 2 ) are suitable.
【００２４】[0024]
【実施例】上記した本発明のＣＶＤ反応装置の一例であ
るＣＶＤ反応装置４１を用いて以下の操作を行い、ＳＣ
体を作製した。まず、長尺のハステロイ基板を基板移送
装置４６によって１ｍ／ｈの送入速度で反応チャンバ４
２内に送入し、さらに原料ガス供給装置４３から反応チ
ャンバ４２内に、Ｙ（ＤＰＭ）3、Ｂａ（ＤＰＭ）2、Ｃ
ｕ（ＤＰＭ）2より成るＳＣ体原料ガスを導入した。同
時に、排気ポンプ４４により反応チャンバ４２の下方側
の２つのガス排出口４８，４８から４８０ml/minの速度
で反応チャンバ４２内のガスを排気し、さらに上記長尺
ハステロイ基板を基板ヒータ４５で７００℃に加熱し
た。EXAMPLE The following operation was carried out using a CVD reactor 41 as an example of the CVD reactor of the present invention described above,
The body was made. First, a long Hastelloy substrate is supplied to the reaction chamber 4 by the substrate transfer device 46 at a feed speed of 1 m / h.
2 and further into the reaction chamber 42 from the raw material gas supply device 43, Y (DPM) 3 , Ba (DPM) 2 , C
An SC raw material gas consisting of u (DPM) 2 was introduced. At the same time, the gas in the reaction chamber 42 is exhausted from the two gas outlets 48, 48 on the lower side of the reaction chamber 42 at a rate of 480 ml / min by the exhaust pump 44, and the long Hastelloy substrate is heated by the substrate heater 45 to 700 Heated to ° C.
【００２５】上記操作により、長尺ハステロイ基板上に
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系ＳＣ層が形成された長尺ＳＣ体を
作製した。また、得られた長尺ＳＣ体のＳＣ層は、約１
０ないし１５μｍの膜厚で、かつその組成は均一であっ
た。また、その長尺ＳＣ体の臨界温度（Ｔc）は、７７
Ｋ以上であった。By the above operation, a long SC body having a long Hastelloy substrate on which a Y-Ba-Cu-O-based SC layer was formed was produced. In addition, the SC layer of the obtained long SC body is about 1
The thickness was 0 to 15 μm, and the composition was uniform. The critical temperature (T c ) of the long SC body is 77
It was K or more.
【００２６】（比較例） 比較例として、先に述べた縦
型の反応チャンバを用いた従来のＣＶＤ反応装置１を用
いて長尺ＳＣ体を作製した。まず、基板移送装置６によ
って反応チャンバ２内に、１ｍ／ｈの送入速度で上記実
施例と同様の長尺ハステロイ基板を送入し、さらに原料
ガス供給管８を介して原料ガス供給装置３からチャンバ
２内に上記実施例と同様の組成のＳＣ体原料ガスを導入
した。同時に、ガス排出口９から４８０ml/minの速度で
反応チャンバ２内のガスを排気し、さらに基板ヒータ６
で上記長尺ハステロイ基板を７００℃で加熱した。Comparative Example As a comparative example, a long SC body was manufactured using the conventional CVD reactor 1 using the above-described vertical reaction chamber. First, a long Hastelloy substrate similar to that of the above embodiment is fed into the reaction chamber 2 by the substrate transfer device 6 at a feed speed of 1 m / h. Then, an SC raw material gas having the same composition as in the above example was introduced into the chamber 2. At the same time, the gas in the reaction chamber 2 is exhausted from the gas outlet 9 at a speed of 480 ml / min.
Then, the long Hastelloy substrate was heated at 700 ° C.
【００２７】上記操作により、長尺ハステロイ基板上に
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系ＳＣ層が形成された長尺ＳＣ体を
作製した。得られた長尺ＳＣ体のＳＣ層は、約２〜４μ
ｍの膜厚であった。By the above operation, a long SC body having a long Hastelloy substrate on which a Y-Ba-Cu-O-based SC layer was formed was produced. The SC layer of the obtained long SC body is about 2 to 4 μm.
m.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上述べたように、本発明のＣＶＤ反応
装置にあっては、反応チャンバの上部に、上方に向けて
すぼまりかつその頂部に原料ガス供給手段が接続された
原料ガス拡散部を形成し、該反応チャンバの下方側の長
手方向両端部に、前記ガス排気手段に接続される排気口
を設けた構成としたので、前記原料ガス供給手段から供
給された原料ガスは、該原料ガス拡散部で均一に拡散さ
れて該反応チャンバ内の長尺基体近傍に到達し、反応残
ガスは該反応チャンバの下方側の長手方向両端部に設け
られた排気口を経て排気されので、上記反応チャンバ内
の長尺基体のＣＶＤ反応領域近傍では、原料ガス雰囲気
が均一となる。従って、長尺基体上に均一かつ安定な組
成のＣＶＤ蒸着層を効率的に形成することができる。As described above, in the CVD reactor according to the present invention, the source gas diffusion device having the upper portion of the reaction chamber, which is tapered upward and whose source gas supply means is connected to the top thereof, is provided. The exhaust gas outlet is connected to the gas exhaust means at both ends in the longitudinal direction on the lower side of the reaction chamber, so that the source gas supplied from the source gas supply means, Since it is uniformly diffused in the raw material gas diffusion section and reaches near the long base in the reaction chamber, and the reaction residual gas is exhausted through the exhaust ports provided at both longitudinal ends on the lower side of the reaction chamber, In the vicinity of the CVD reaction region of the long substrate in the reaction chamber, the source gas atmosphere becomes uniform. Therefore, a CVD deposition layer having a uniform and stable composition can be efficiently formed on a long substrate.
【図１】 本発明のＣＶＤ反応装置の一例を示す概略断
面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a CVD reactor of the present invention.
【図２】 従来の縦型の反応チャンバを用いたＣＶＤ反
応装置を示す図である。FIG. 2 is a view showing a conventional CVD reaction apparatus using a vertical reaction chamber.
【図３】 従来の横長型の反応チャンバを用いたＣＶＤ
反応装置を示す図である。FIG. 3 shows a conventional CVD using a horizontally long reaction chamber.
It is a figure showing a reaction device.
４１…ＣＶＤ反応装置、４２…反応チャンバ、４３…原
料ガス供給装置、４４…排気ポンプ、４５…基板ヒー
タ、４６…基板移送装置、４７…原料ガス拡散部、４８
…ガス排出口、４９…ガス排出管、５０…長尺基板。41: CVD reactor, 42: reaction chamber, 43: source gas supply device, 44: exhaust pump, 45: substrate heater, 46: substrate transfer device, 47: source gas diffusion unit, 48
... gas discharge port, 49 ... gas discharge pipe, 50 ... long substrate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 香川 昭 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 河野 宰 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 佐治 明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内 (72)発明者 黒田 昇 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内 (72)発明者 吉田 弘 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番 地の１ 中部電力株式会社 電力技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平１−304619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−83275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−101491（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Kagawa 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Kawano 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (72) Inventor: Akira Saji 20-1, Kita-Sekiyama, Odaka-cho, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Inside Chubu Electric Power Co., Inc. Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Hiroshi Yoshida 20-central Kita-Sekiyama, Takamachi character Kita-Sekiyama Electric Power Research Laboratory Chubu Electric Power Co., Inc. (56) References JP-A-1-304619 (JP, A) JP-A-63-83275 (JP, A) JP-A-61-101491 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) C23C 16/00 -16/56
Claims (1)
せしめて基体表面に生成物を堆積させるＣＶＤ反応を行
う横長型の反応チャンバと、該反応チャンバ内に原料ガ
スを供給する原料ガス供給手段と、該反応チャンバ内の
ガスを排気するガス排気手段と、長尺の基体を該反応チ
ャンバの長手方向に沿って一方側に移動させる基板移動
手段と、該反応チャンバ内に配設された横長型の加熱手
段とを備えたＣＶＤ反応装置において、 上記反応チャンバの上部には、上方に向けてすぼまりか
つその頂部に原料ガス供給手段が接続された原料ガス拡
散部が形成され、該反応チャンバの下方側の長手方向両
端部には、前記ガス排気手段に接続される排気口が設け
られてなり、前記原料ガス拡散部は、前記反応チャンバの長手方向両
側に傾斜部を有し、該傾斜部は前記反応チャンバの長手
方向端部側で低く、かつ反応チャンバの中央部側におい
て高く形成されており、これら傾斜部は前記原料ガス供
給手段が接続された頂部から反応チャンバ長手方向中央
部への延長線を基準とする対称形状であり、一方の傾斜
部の下端部は前記一方の排気口近傍まで形成され、他方
の傾斜部の下端部は前記他方の排気口近傍まで形成さ
れ、 さらに前記反応チャンバには前記一方の傾斜部の下端部
側に長尺の基体の導入部が形成され、かつ前記他方の傾
斜部の下端部側に長尺の基体の導出部が形成されてな
り、 前記原料ガス供給手段から供給された原料ガスを、該原
料ガス拡散部で均一に拡散させて該反応チャンバ内の長
尺基板近傍に到達せしめ、反応残ガスを該反応チャンバ
の下方側の長手方向両端部に設けられた排気口を経て排
気せしめることを特徴とするＣＶＤ反応装置。1. A horizontally elongated reaction chamber for performing a CVD reaction for chemically reacting a source gas such as a source compound gas and depositing a product on a substrate surface, and a source gas supply means for supplying the source gas into the reaction chamber Gas exhaust means for exhausting gas in the reaction chamber, substrate moving means for moving a long substrate to one side along the longitudinal direction of the reaction chamber, and a horizontally long side disposed in the reaction chamber A source gas diffusion unit formed at the top of the reaction chamber, the source gas diffusion unit narrowing upward and having a source gas supply unit connected to the top thereof; Exhaust ports connected to the gas exhaust means are provided at both longitudinal ends on the lower side of the chamber, and the raw material gas diffusion section is provided at both longitudinal ends of the reaction chamber.
Side with a ramp, the ramp being the length of the reaction chamber
Low at the end in the direction and near the center of the reaction chamber.
These inclined portions are provided with the source gas supply.
From the top where the feeding means is connected to the longitudinal center of the reaction chamber
Symmetrical shape based on the extension to the
The lower end of the portion is formed to the vicinity of the one exhaust port, and the other
The lower end of the inclined portion is formed to the vicinity of the other exhaust port.
The reaction chamber further includes a lower end portion of the one inclined portion.
A long base introduction portion is formed on the side, and the other inclined portion is formed.
A long base lead-out section should not be formed at the lower end of the slope.
The source gas supplied from the source gas supply unit is uniformly diffused in the source gas diffusion unit to reach the vicinity of the long substrate in the reaction chamber, and the reaction residual gas is provided on the lower side of the reaction chamber. A CVD reactor characterized in that air is exhausted through exhaust ports provided at both ends in the longitudinal direction.
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|---|---|---|---|
| JP03222268A JP3140101B2 (en) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | CVD reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03222268A JP3140101B2 (en) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | CVD reactor |
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| JPH0544042A JPH0544042A (en) | 1993-02-23 |
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Family
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (3)
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- 1991-08-07 JP JP03222268A patent/JP3140101B2/en not_active Expired - Lifetime
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