JPH0522376B2

JPH0522376B2 -

Info

Publication number: JPH0522376B2
Application number: JP63292203A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1993-03-29
Also published as: JPH01157520A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被膜特に半導体被膜等を成膜するの
に用いられるプラズマ気相反応装置およびプラズ
マ気相反応方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より知られたプラズマ気相反応装置の構造
として、平行平板型の電極の一方の電極面に平行
に基板を配置するものが知られている。

この場合電極間において印加される電界（一般
に高周波電界が用いられる）は、基板に対し垂直
になる。

また反応性気体の導入方法も電極の他方より被
形成面に垂直方向に反応性気体がふき出す方式
や、反応容器内に単に反応性気体のガスを導入
し、反応容器全体に反応性気体を充満させ、特に
反応性気体に一方方向へのガス流を構成させるこ
となく供給する方式等が知られている。

〔従来技術の問題点〕

上記従来より知られている平行平板型のプラズ
マ気相反応方法においては、被膜の成長速度が
0.1〜２Å／秒と小さいという問題がある。

特に反応性気体を反応容器内全体に充満させる
方式においては、0.1〜0.4Å／秒と極めて小さ
く、加えて反応生成物がフレーク状にチヤンバー
内壁に付着し、それらが基板上に落下してピンホ
ールの発生を誘発してしまうという問題があつ
た。

また上記平行平板型の装置においては、基板が
一方の電極上に電極と平行に配置されるので、そ
の生産性が低いという問題があつた。例えば太陽
電池を作製した場合、その製造原価は10cm²の基板
の大きさにて5000円をこえ、さらにその内の4000
円以上は設備償却費という全く非常識な現状であ
つた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来の平行平板型のプラズマ気
相反応装置の問題点である、「反応性気体の利用
効率の悪さ（成膜効率の悪さ）」、「同時に成膜で
きる基板数の少なさ」といつた問題を解決し、生
産性の高いプラズマ気相反応装置、およびこの装
置を用いたプラズマ気相反応方法を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（第１の発明）本発明の第１は、反応性気体を導入する手段及
び排出する手段と、一対の電極と、一対のガイド
と、前記一対の電極間に複数の基板を被形成面を
離間して保持する手段と、前記複数の基板全体を
囲む構造の移動可能な基板支持体と、有したプラ
ズマ気相反応装置であつて前記一対のガイドと前
記基板支持体とにより、前記複数の基板は閉空間
に閉じ込められ、反応性気体が前記基板の被形成
面に対し概略平行に流れるように、前記反応性気
体を導入する手段及び排出する手段とが設けら
れ、前記一対の電極から印加されるプラズマを生
じせしめる電界が前記基板の被形成面に対し概略
平行に加えられるように、前記一対の電極は設け
られ、前記反応性気体の流れと前記プラズマを生
じせしめる電界とが互いに概略直交するように、
前記反応性気体を導入する手段及び排出する手段
と前記一対の電極とが設けられている、という構
成を要旨とするものである。

（第２の発明）本発明の第２は、反応性気体を導入する手段及
び排出する手段と、一対の電極と、一対のガイド
と、前記一対の電極間に複数の基板を被形成面を
離間して保持する手段と、前記複数の基板全体を
かこむ構造の移動可能な基板支持体と、有したプ
ラズマ気相反応装置を用いたプラズマ気相反応方
法であつて、基板は前記一対のガイドと前記基板
支持体とにより、閉空間に閉じ込められており、
反応性気体は前記基板の被形成面に対し概略平行
に流され、前記一対の電極から印加されるプラズ
マを生じせしめる電界は前記基板の被形成面に対
して概略平行に加えられ、かつ前記反応性気体の
流れと前記プラズマを生じせしめる電界とが互い
に概略直交するようにしてプラズマ気相反応を行
う、という構成を要旨とするものである。

本発明において、複数の基板を該基板をかこむ
構造の基板支持体でもつて保持し、成膜の際、該
基板支持体と一対のガイドによつて、閉空間を形
成し該閉空間内に基板を保持することによつて、
高い成膜性を得るものである。

また基板の被形成面に概略平行に反応性気体を
流し、印加電界も基板の被形成面に概略平行にす
ることにより、反応性気体の利用効率を高めるこ
とができる。

さらに一対の電極から印加電界によつて発生す
るプラズマが基板支持体と一対のガイドによつて
形成される閉空間に閉じ込められることになるの
で、プラズマが反応容器内部全体に広がらず・効率良く成膜ができる。

・反応容器内壁を汚染しない。

という効果を得ることができる。

以下に本発明を利用した実施例を示し、本発明
を具体的な例に則して説明する。

〔実施例〕

本実施例の構成を第４図に示す。

図面において反応性気体は気体導入系２６，２
７，２８より導入口６６をへて導出口１８より横
方向に噴き出される。また反応後の不用気体は排
出口２１をへて７６よりロータリーポンプ３７に
排気される。基板２は鉛直方向に立てて林立さ
せ、基板支持体（ホルダ）７４により空間に保持
されている。反応性気体はガイド７０，７１によ
り横型の筒状空間に選択的に流れるようになつて
いる。

プラズマを生じせしめる電界は、高周波電源１
５より一対の電極６７，７２を通して、鉛直に保
持された複数の電極の被形成面に平行に印加され
る。ここで基板支持体７４と一対のガイド７０，
７１によつて閉空間が形成され発生したプラズマ
が閉じ込められるので、反応効率を高めることが
でき、しかも反応容器内壁に不用な成膜を行うこ
とがない構成をとることができる。

さらに本実施例においては第４図にその基本構
造を示すように、一対の電極６７，７２の間で加
えられる電界の向きと（第４図でいう上下方向）、
反応性気体の導入口６６より導入され排出口２１
に排出される反応性気体の流れの向き（第４図で
いう右から左への方向）とが概略直交する構造と
なつている。

また基板加熱用に、赤外線ランプは１２，１
２′を上下に設け、均一な加熱ができるように構
成させている。

本実施例のような構成をとつた場合、基板２支
持体７４の系〜への移動が容易であるという
特性を有し、多量生産を行うのに優れた構造であ
る。

本実施例において成膜される被膜としては、水
素またはハロゲン元素が添加された非単結晶半導
体層をその代表例として挙げることができる。

具体的には、珪素、ゲルマニユーム、炭化珪素
（SiCのみではなく、本発明においてはSixC_1-x０
＜Ｘ＜１の総称を意味する）、珪化ゲルマニユー
ム（SixGe_1-x０＜Ｘ＜１）、珪化スズ（SixSn_1-x
０＜Ｘ＜１）を挙げることができる。

また反応容器を複数連結することにより、Ｐま
たはＮ型またはＩ型の導電型を有する半導体層を
複数層形成し、その積層境界にて接合例えばPN
接合、PI接合、NI接合またはPIN接合を形成す
ることができる。

〔参考例１〕基板支持体と一対のガイドによつて閉空間が形
成され、該閉空間内に保持された複数の基板に反
応性気体を基板の被形成面表面に概略平行に流
し、さらに一対の電極から電界を基板の被形成面
に概略平行に加える構成を有したプラズマ気相反
応装置を参考例として以下に示す。

第１図に従つて本参考例のプラズマ気相反応装
置を説明する。

この図面はPI接合、NI接合、PN接合、PIN接
合、PINIP接合PINIP接合またはPINPIN……
PIN接合等の基板上の半導体に異種導電型または
同種導電型でありながらも形成される半導体の主
成分または化学量論比の異なる半導体層をそれぞ
れの半導体をその前の工程において形成された半
導体層の影響を受けることを防ぐため、前の半導
体層を形成した反応容器に連設した他の独立した
反応容器で第２の半導体層を形成して、前の半導
体層上に積層して接合を作るとともに、さらに多
層に連続的に形成するための装置である。

図面においては特にPIN接合を構成する３つの
Ｐ、ＩおよびＮ型の半導体層を積層して形成する
第１および第２の予備室を有するマルチチヤンバ
ー（ここでは３つの反応容器）方式のプラズマ気
相反応装置の装置例を示す。

図面における、、は３つの各反応容器
６，７，８を有し、それぞれ独立して反応性気体
の導入手段１７，１８，１９と排気手段２０，２
１，２２とを有し、反応性気体が供給系または排
気系から逆流または他の系からの反応性気体の混
入を防いでいる。

この装置は入口側には第１の予備室５が設けら
れ、とびら４２より基板ホルダ（ホルダともい
う）７４に基板４，４を挿着し、この予備室に配
置させた。この被形成面を有する基板は被膜形成
面を行なわない裏面を互いに接し、２〜10cm好ま
しくは３〜５cmの間隙を有して林立させている。
この間隙は基板の反応性気体の流れ方向の長さが
10cm、15cm、20cmと長くなるにつれて、３〜４
cm、４〜５cm、５〜６cmと広げた。さらにこの第
１の予備室５を真空ポンプ３５にてバルブ３４を
開けて真空引きをした。この後予め真空引きがさ
れている反応容器６，７，８にゲート弁４４を閉
じることにより移動させたものである。この時反
応容器６に保持されていた基板１は反応容器７
に、また反応容器８に、また反応容器８に保持さ
れていた基板は第２の出口側の予備室９に同時に
ゲート弁４５，４６，４７を開けて移動させた。

第２の予備室に移された基板はゲート弁４７が
閉じられた後４１より窒素が導入されて大気圧に
され、４３のとびらより外に出した。

即ちゲート弁の動きはとびら４７，４３が大気
圧で開けられた時はゲート弁４４，４５，４６，
４７は閉じられ、各チヤンバーにおいてはプラズ
マ気相反応が行なわれる。また逆にとびら４２，
４３が閉じられていて予備室５，９が十分真空引
きされた時は、ゲート弁４４，４５，４６，４７
が開き、各チヤンバーの基板、ホルダは隣りのチ
ヤンバーに移動する機構を有している。

さらに反応容器内に筒状空間を構成させ、その
筒状空間内に基板を設置してプラズマ反応により
基板上に被膜を形成するものであり、第１の反応
容器で被膜形成後は基板を配設しているホルダが
第２の反応容器に移動する構成となつている。第
２の反応容器では第１の反応容器と同様のホルダ
の上下をガイドによりとり囲み筒状空間を構成さ
せた。

そのため反応が筒状空間で行なわれると、第１
の反応室で基板上に形成した第１の膜と同様の膜
がホルダにも付着することになり、そのまま第２
の反応室にホルダを移動させて、さらに第２の膜
形成を行なうと、ホルダにも同様に第２の膜が形
成されることになる。従つてホルダには基板上に
膜形成を行なう時と同じ様な雰囲気で膜形成が行
なわれることになる。

従つて本参考例の装置においてはホルダの内壁
には基板と同じように膜が形成されているため、
ホルダ内が膜形成面と同じような雰囲気となり、
例えホルダの内壁から第１の膜が離脱したとして
も、膜形成面でも同様なことが生じており、膜自
体の特性に影響を与える程度ではないため、良質
の膜を形成することができ、その結果良質の半導
体装置を作製することができます。さらにプラズ
マが筒状空間より外部にもれないため反応容器内
壁に膜形成がありません。このため反応容器内の
清掃が不要となります。

系における第１の反応容器６でのＰ型半導体
層を形成する場合を以下に記す。

反応系（反応容器６を含む）は10^-3〜10torr
好ましくは0.01〜1torr例えば0.1torrとした。

反応性気体は珪化物気体２４に対してはシラン
（SinH_2o+2≧特にSiH₄）、ジクロールシラン
（SiH₂Cl₁）、トリクロールシラン（SiHCl₂）、四
フツ化珪素（SiF₄）等があるが、取扱いが容易な
シランを用いた。価格的にはジクロールシランの
方が安価であり、これを用いてもよい。

本実施例のSixC_1-x（０＜Ｘ＜１）を形成するた
め炭化物気体２３に対してはメタン（CH₄）を用
いた。CF₄のような炭化物気体であつても、また
四塩化炭素（CCl₄）のような塩化炭素であつて
もよい。

炭化珪素（SixC_1-x０＜Ｘ＜１）に対しては、
Ｐ型の不純物としてボロンを水素にて2000PPM
に希釈されたジボランより２５より供給した。ま
たガリユームをTMG（Ca（CH₂）₃）により10¹⁹〜
９×10²¹cm^-3の濃度になるように加えてもよい。

キヤリアガス３９は反応中は水素（H₂）を用
いたが、反応開始の前後には窒素（N₂）を液体
窒素により利用した。これらの反応性気体はそれ
ぞれの流量計３３およびバルブ３２をへて、反応
性気体の導入口１７より高周波電源の負電極６１
をへて反応容器６に供給された。反応性気体は７
０のガイドをへて筒状空間を構成する基板１およ
びホルダ７４内に導入され、負電極６１と正電極
５１間を電気エネルギ例えば13.56MHzの高周波
エネルギを加えて反応せしめ、基板上に反応生成
物を被膜形成せしめた。

基板は100〜400℃例えば200℃に赤外線ヒータ
１１，１１′により加熱した。

この赤外線ヒータは赤外線イメージ炉ともい
い、棒状を有するため上方のヒータを下方のヒー
タとが互いに直交する方向に配置して、この反応
容器内における特に筒状空間を200±10℃好まし
くは±50℃以内に設置した。このヒータは上側ま
たは下側のみでは反応性気体の流れ方向に200〜
120℃と80℃をも不均一を生じ、全く実用になら
なかつた。また互いに直交させることにより、基
板間の温度分布も±10℃以内とすることができ
た。この後、前記したが、この容器に前記した反
応性気体を導入し、さらに10〜50Wに高周波エネ
ルギ１４を供給してプラズマ反応をおこさせた。

かくしてＰ型半導体層はB₂H₆／SiH₄＝0.5％、
CH₄／（SiH₄＋CH₄）＝0.5の条件にて、この反応
系で約100Åの厚さを有する薄膜として形成さ
せた。Eg＝2.0eV、σ＝１×10^-4〜３×10^-3（Ω
cm）^-1であつた。

従来炭化珪素は一般的に珪素のみに比べて大き
な高周波エネルギを必要とする。そのため、電界
が被形成面に垂直方向の場合、被形成面に設けら
れた透明導電膜（ITOまたは酸化スズの600〜800
Åの電極用被膜）はスパツタされて、酸化スズや
金属スズに変わつて透明ではなく白濁しやすい。

しかし本発明の実施例に示される如く、プラズ
マ電界を被形成面に概略平行にすると、この電界
による反応生成物は表面にそつて移動するため、
スパツタ効果による白濁化は30〜50W加えられて
も見られず、垂直電界の場合が２〜5wが限界だ
つたことに比べて、特性歩留りおよび製造歩留り
を向上させた。

基板は導体基板（ステンレス、チタン、窒化チ
タン、その他の金属）、半導体（珪素、炭化珪素、
ゲルマニユーム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、
有機物質）または複合基板（ガラス絶縁基板上に
酸化スズ、ITO等の導電膜が単層またはITO上に
SnO₂が形成された２層膜が形成されたもの、絶
縁基板上に選択的に導体電極が形成されたもの、
絶縁基板上にＰまたはＮ型の半導体が形成された
もの）を用いた。基板は可曲性であつてもまた固
い板であつてもよい。

かくして１〜５分間プラズマ反応をさせて、Ｐ
型不純物としてホウ素またはガリユームが添加さ
れた炭化珪素膜を作製した。さらにこの第１の半
導体層上に基板を前記した操作順序に従つて第２
の反応容器７に移動し、ここで真性の半導体層を
約5000Åの厚さに形成させた。

さらに高周波に加えて1GHz以上の周波数例え
ば2.45GHzのマイクロ波が供給されている。

第２図において、反応性気体は６６より導入さ
れ、石英管導入口より網状または多孔状の電極６
７をへて導出された。反応性気体の導出口１８、
基板２、ホルダ７４、排気口２１、一対の電極６
７，６８に相関関係については、第３にさらにそ
の斜視図（前半分を切断してある）で示してい
る。

即ち、第３図において基板２は裏面を互いに合
わせてさしこみ式になつたホルダ７４に垂直方向
（鉛直方向）に互いに一定の間隙例えば３cmにて
平行に配置されている。ホルダと石英よりなり、
上側に円板状のデイスクとこれに連結した基板用
みぞ９４を有している。デイスクは４つのサポー
タ８０，８０′により空間に保持され、サポータ
８０，８０′は軸７９，７９′の回転に従つて回転
し、その結果デイスクを３〜10回／分の速度で回
転し、反応性気体の均質化を促進させている。

反応性気体は導出口１８より１〜３mmの穴７３
をへて網状電極（穴約５〜10mm）６７をへて、下
方向にふき出させている。ホルダのガイド７０に
より反応性気体の８０方向への放出を防ぐため、
８１の間隙は１cm以下好ましくは２〜５mmとし
た。そして反応性気体は基板２，２の被形成面お
よび基板２をたてるためのみぞ９５を保持するた
めの壁９６とによつて、筒状に構成した、即ち煙
突状に設けられた中空を８３，８５の方向に層状
に流させた。石英の側壁９６はみぞ９５より外側
に10〜20mm離れて設け、反応性気体の側壁９６で
のみだれの発生を防ぎ、そのことにより基板２の
端部での被膜の膜厚を均一性をより促進させた。

また排気系に関しても、８４からの反応性気体
の流入を少なくし、８５を選択的に優先させるた
め、ガイド７１と基板下端との間隙を１cm以下に
合わせて設けた。即ち８２，８４のガス流のコン
ダクタンスを８３，８５の約1/5以下好ましくは
１／３０〜1/100にすることにより、筒状空間に選択
的に反応性気体を導き入れた。正電極６８と基板
下端との距離はガイドの高さを調節して設けた。

さらに負電極６７と基板上端即ちデイスク７４
との距離も同様にガイド７０により調節した。

第３図より明らかな如く、電極はその外周辺側
を石英のガイド７０、上ぶた９３、ガイド７１、
下ぶた９４によつて囲まれており、電極とチヤン
バー（特にステンレスチヤンバー）の内壁との寄
生放電の防止に努めた。さらに反応性気体の導入
口６８の内径と負電極が概略同一の大きさを有
し、また排気口２１内径と正電極とが概略同一の
大きさを有するため、高周波放電を行なうと、こ
の筒状空間即ち反応性気体の被形成面にそつて流
れて空間を優先的にプラズマ放電させている。そ
の結果、反応性気体のプラズマ化率がきわめて大
きくなり、ひいては反応容器（ベルジヤー）の内
壁に過剰の反応生成物がピンホール発生の原因と
なるフレーク状に付着してしまうことを防ぐこと
ができた。

以上の如き第３図の構成に加えて、その番号が
対応した第２図においては、赤外線ランプ１２，
１２′が上方向、下方向に設けられ、基板の均質
化を促進させている。

第３図の構成は第１図における系、におけ
る反応容器６，８での電極、基板、基板支持体
（ホルダ）、反応性気体導出口、排気口においても
同様の構成を有せしめた。かくして第３図にいて
基板および基板支持体（ホルダ）は何らかの支障
なく７７の系の方向より到り、また７８の方向
の系の方向に移動させることができた。

第２図における1GHz以上の周波数のマイクロ
波の効果に関しては、本発明人の出願になる特許
願57−126047（S57.7.19出願）に詳細が示されて
いる。

図面では250℃において３Å／秒を高周波電界
を20Wとしてシランを30c.c.／分加えると得ること
ができた。結果として従来の平行平板型の電極方
式において0.1〜１Å／秒に比べて、同一反応容
器において、例えば前者が10cm²１まいであるのに
対し、10cm²８まいを被膜の成長速度が従来も0.5
Å／秒とすると六倍になり、合計48倍の多量生産
が可能となつた。また従来50cmを作製する空間に
おいては、20cm×50cmの基板を間隙５cmとし、20
配列同時に可能となり、被形成面積は実質的に20
×50×20＝２×10⁴cm²と同様に８倍にすることが
でき、電極間距離は従来の４cmより25〜27cmにな
つたため、反応性気体のイオン化率も向上し、被
膜成長速度も４Å／秒を得ることができるため、
結果として64倍の成長速度を実質的に有するきわ
めて理想的な多量生産方式であることがわかつ
た。

かくして形成された半導体層は、プラズマ状態
の距離が長いため、光伝導度も２×10^-4〜７×
10^-3（Ωcm）^-1、暗伝導度３×10^-7〜１×10^-1（Ω
cm）^-1を有していた。

またかくして型半導体層を系にて約5000Å
の厚さに形成させた後、基板は前記した操作に従
つて系の反応容器８に移され、Ｎ型半導体層が
形成された。このＮ型半導体層には、第１図にお
いてフオスヒンをPH₃／SiH₄＝0.1％とし３１よ
りまたシランを３０より、またキヤリアガスの水
素を２９よりSiH₄／H₂＝50として供給し系と
同様にして200Åの厚さにＮ型の微結晶系または
繊維構造を有す多結晶の半導体層を形成させたも
のである。その他反応装置については系と同様
である。

かかる工程の後、第２の予備室９より外にPIN
接合を構成して出された基板上にアルミニユーム
電極を真空蒸着法により約1μｍの厚さに作り、
ガラス基板上に（ITO＋SnO₂）表面電極−（PIN
半導体）（Al裏面電極）を構成させた。

その光電変換装置としての特性は７〜９％平均
８％を10cm²の基板でAM1（100ｍＷ／cm²）にて真
性効率特性として有し、ハイブリツド型にした15
cm×40cmの基板においても、６〜７％を真性効率
で得ることができた。この効率の向上は光が入射
する側のPI接合がきわめて面的に構成され、ま
たアモルフアス半導体またはセミアモルフアス半
導体等の非単結晶半導体においても、Ｐ型半導体
層上にＩ型半導体層を成長積層させたことによる
もので、また解放電圧は0.88〜0.9Vであつたが、
短絡電流は20〜22ｍＡ／cm²と大きく、またFFも
0.70〜0.78と大きく、PIN型の半導体層内部にお
ける再結合中心の密度が従来の方法に比べ1/10〜
１／５０になつたことによる電流増加が大きな特性改
良につながつたものと推定される。

かくの如く本参考例のプラズマ反応装置は形成
される半導体において生産性を30〜70倍も向上さ
せ、また特性も従来の５〜７％の変換効率に比べ
30％も向上させるきわめて独創的なものである。

〔参考例２〕本参考例は基板の配置方法を変えた例である。

本参考例は第５図にその構造を示すものであ
り、第５図Ａは第３図に示す構造に対応させたも
のである。

第５図Ａにおいて反応性気体の導入口６６より
１８、負電極６７をへて排気口２１、正電極６
８、排気系７４に至るが、基板２はテーパ状を有
し、基板の導入口側より排気口側に向かつてせま
くなり、その形成される膜の均一化をさらに促進
させたものである。

ここでＡにおいてはフレークが被形成面に付く
ことがなく、即ちピンホールによる製造歩留りも
向上し、加えて被膜の膜質も反応性気体の流れ方
向において均質な結果を得た。しかし第１の製造
装置に比べてその生産性は約1/2になつてしまつ
た。

以上の明細書中においては、PIN接合を１つ有
するものとした。しかしPINIP型フオトトランジ
スタ、PINPIN……PINのタンデム構造の光電変
換装置等の多くの応用もその半導体層の数に従つ
て反応容器をさらに連結すればよい。

以上の説明において、形成される非単結晶半導
体被膜中の結晶構造がアモルフアスであれ多結晶
であれ、その構造には制限を受けない。

さらにこの珪素または炭素の不対結合手を水素
によりSi−Ｈ、Ｃ−Ｈにて中和するのではなくSi
−Cl、Ｃ−Clとハロゲン化物特に塩化物性気体を
用いて実施してもよいことはいうまでもなく、こ
の濃度は10原子％以下、例えば２〜５原子％がこ
のましかつた。

また形成させる半導体の種類に関しては、族
のSi、Ge、SixC_1-x（０＜Ｘ＜１）、SixGe_1-x（０
＜Ｘ＜１）、SixSn_1-x（０＜Ｘ＜１）のみではな
く、これ以外にGaAs、GaAlAs、BP、Cds等の
化合物半導体であつてもよいことはいうまでもな
い。

また形成された炭化珪素被膜に対しフオトエツ
チング技術を用いて選択的にＰまたはＮ型の不純
物を混入または拡散してPN接合を部分的に作
り、この接合を利用してトランジスタ、ダイオー
ド、Ｗ−Ｎ−Ｗ（WIDE−NALLOW−WIDE）構
造のPIN接合型の可視光レーザ、発光素子または
光電変換素子を作つてもよい。特に光入射光側の
エネルギバンド巾を大きくしたヘテロ接合構造を
有するＷ−Ｎ（WIDE TO NALLOW）と各反応
室にて導電型のみではなく生成物を異ならせてそ
れぞれ独立して作製して積層をさせることが可能
となり、工業的にきわめて重要なものであると信
ずる。

〔発明の効果〕

複数の基板全体をかこむ構造の基板支持体と一
対のガイドによつて複数の基板を閉空間に閉じ込
め、しかも基板の被形成面に平行に反応性気体と
電界を加えることによつて、複数の基板に対し同
時に成膜を行うことができ、高い生産性を得るこ
ととができるようになつた。

さらに成膜中において基板支持体にプラズマが
閉じ込められるので、反応容器内に不用な成膜を
することが少なくなり、CVDプロセスにおいて
問題となる反応容器内のクリーニングの問題を低
減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は参考例の半導体膜形成用製造
装置の概略図を示す。第３図は第２図の装置の一
部の斜視図を示す。第４図は本発明の実施例を示
す。第５図は第３図に対応した他の参考例を示
す。〔符号の説明〕、２６，２７，２８……気体導
入系、６６……導入口、１８……導出口、２１…
…排出口、７６……排気系、３７……ロータリー
ポンプ、７４……基板支持体、７０，７１……反
応性気体、１５……高周波電源、６７，７２……
一対の電極、１２，１２′……赤外線ランプ。

Claims

【特許請求の範囲】１反応性気体を導入する手段及び排出する手段
と、一対の電極と、一対のガイドと、前記一対の電極間に複数の基板を被形成面を離
間して保持する手段と、前記複数の基板全体を囲む構造の移動可能な基
板支持体と、を有したプラズマ気相反応装置であつて前記一対のガイドと前記基板支持体とにより、
前記複数の基板は閉空間に閉じ込められ、反応性気体が前記基板の被形成面に対し概略平
行に流れるように、前記反応性気体を導入する手
段及び排出する手段とが設けられ、前記一対の電極から印加されるプラズマを生じ
せしめる電界が前記基板の被形成面に対し概略平
行に加えられるように、前記一対の電極は設けら
れ、前記反応性気体の流れと前記プラズマを生じせ
しめる電界とが互いに概略直交するように、前記
反応性気体を導入する手段及び排出する手段と、
前記一対の電極とが設けられ、ていることを特徴とするプラズマ気相反応装置。２反応性気体を導入する手段及び排出する手段
と、一対の電極と、一対のガイドと、前記一対の電極間に複数の基板を被形成面を離
間して保持する手段と、前記複数の基板全体をかこむ構造の移動可能な
基板支持体と、を有したプラズマ気相反応装置を用いたプラズマ
気相反応装置であつて、基板は、前記一対のガイドと前記基板支持体と
により、閉空間に閉じ込められており、反応性気体は前記基板の被形成面に対し概略平
行に流され、前記一対の電極から印加されるプラズマを生じ
せしめる電界は前記基板の被形成面に対して概略
平行に加えられ、かつ、前記反応性気体の流れと前記プラズマを
生じせしめる電界が互いに概略直交するようにし
てプラズマ気相反応を行う、ことを特徴とするプラズマ気相反応方法。