JPS5825226A - プラズマ気相反応装置 - 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】 本発明は基板上にＰ型、１型およびＮ型の導電Ｒ暑 電型を有する非単結晶半導体を層状指して形成するに際
し、それぞれの半導体層をそれぞれに対応したプラズマ
気相反応用反応容器で形成せしめ、かつそれぞれの反応
容器を互いに連結して設けることにより、外気（大気）
Ｋふれさせることなく半導体層を形成せしめるプラズマ
気相反応装置に関する。

本発明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、好ましくは炭化珪素被膜（ｓｔｃのみではな
く、本発明においてはＳ　ｉ、−、（ＣｘＯ＜ｘ＜１の
総称を意味する〕であって、この被膜中に活性状態の水
素またはハロゲン元素を充填することにより、再結合中
心密度の小さなＰ１■およびＮ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、Ｐ１接Ｉ　ＮＩ接合、Ｐ工Ｎ接合を形成するとと
もに、それぞれの半導体層に他の隣接する半導体層から
の不純物が混入°して接合特性を劣化させることなく形
成するとともに、またそれぞれに半導体層を形成する工
程間に大気特に酸素にふれさせて、半導体の一部が酸化
されることによシ、層間絶縁物が形成されることのない
ようにした連続生産を行なうためのプラズマ気相反応用
製造装置に関する。

本発明はかかる不純物の混入を防ぐため、Ｐ型半導体層
を形成させるための反応容器と、工型半導体層を形成さ
せるための反応容器と、Ｎ型半導体層を形成させるため
の反応容器とを有し、それぞれの反応合冊を基板上に積
層させて形成する半導体層の積層順序に従って、第１の
予備室に連設して基板上に第１の半導体層を形成させる
ための反応容器を、さらにこの容器に連設して第１の半
導体層上に第２の半導体層を形成させるための反応容器
を連設し、以後同様にして反応容器を積層する半導体層
の数だけ連設し、さらにその後必要に応じてプラズマア
ニール用容器を連設し、最後に第２の予備室を連設した
プラズマ反応用製造装置に関する。

従来非単結晶半導体である炭化珪素とは熱的水′ に作製する場合はカーＹン板を還元雰囲気であってかつ
珪素気体例えば四塩化珪素中Ｋ　１２００−２００♂Ｃ
の温度にし、この板上に１〜１５μの被膜を形成する固
相−気相反応が知られている。しかし′この方法におい
ては基板はカーボン板に限られておシ、カーボン板の酸
化防止材程度にしか炭化珪素は用いられていなかった。

本発明はかかる高温で初めて作られる炭化珪素を気相法
特にプラズマ減圧気相法を用い、低温（２００〜８００
°Ｃ）で作製することを特徴としている０ 本発明においては炭化珪素に関しＳｉ、、Ｃ！ｘ　（。

≦ｘ〈１）の範囲で任意に制御できる。もちろんＸにお
いては珪素被膜であシ、これは本発明人による減圧気相
法（特公昭５ｌ−１３８９）Ｋすべて示されている。ま
たＸ・１においては形成される被膜は純粋の炭素（グラ
ファイト）であるため半導体被膜とはならない。

また従来スパッタ法で炭化珪素を基板上に形成する方法
が知られている。しかしこの方法は炭素板と珪素板を反
応容器に入れスパッタ法でたたき、飛しよう中に炭素と
珪素とを反応せしめ基板上に炭化珪素を形成させたもの
である。

しかしこのような方法においては、形成される炭化珪素
は化学量論的に均質ではなく、被膜中に炭素のクラスタ
（塊）または珪素のクラスタが存在してしまう。かかる
場合炭化珪素はその化学量論により定められたエネルギ
バンド（至）を有するが、その中の炭素はグラファイト
と同じく導体、また珪素は１．１ｅＶの多結晶半導体に
なってしまう。こ辺ような状態はこの炭化珪素を化合物
半導体として利用しようとする場合、最も大きな障害と
なっていることがわかった。

このスパッタ法により形成された炭化珪素被膜中のクラ
スタは数十原子〜敵方原子が集まり変動直径が数十〜数
千Ａの粒状または板状の棟構造を有している。塊の境界
は加速エネルギによって必ずしも明確にはなっていない
場合もある。特に炭素のクラスタは化学的にきわめて安
定であり、このクラスタを被膜が形成されてしまった後
熱アニールによシ消滅させることは不可能である。この
ため化学量論的に均一な炭素と珪素の配分とするためこ
れらのクラスタが被膜の形成時に発生して局部的に炭素
または珪素のクラスタを生じさせない炭化珪素被膜作製
方法はきわめて重要である。本発明はかかる炭素または
珪素のクラスタを発生させることなく、いわゆる均質な
膜質の炭化珪素または珪素被膜を形成させることを成就
したものである。

以下の実施例１は本発明め実施例を示すための参考例を
示している。

参考例１ 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、ゲルマニュー
ム）、絶縁体（アルミナ、ガラス、有機物質）または複
合基板（絶縁基板上に酸（ヒスズ、工Ｔｏ等の導電膜が
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ＫＰまたはＮ型の半導体が形成
されたもの）を用いた。本実施例のみならず本発明のす
べてにおいてこれらを総称して基板という。もちろんこ
の基板は可曲性であってもまた固い板であってもよい。

第１図に示した反応系においてプラズマグロー放電法を
用いて炭化珪素半導体を形成したものである。基板（１
）はボート（例えば石英）（２）Ｋ対して陣立させた。

基板は２００　／＃−２ｍｍの厚さの１０ｃｍを本実施
例においては用いた。この基板を反応容器（３）Ｋ封じ
た。この反応容器は１〜２０　ＭＨＺ１特Ｋ　１３．５
６ＭＨ２の高周波加熱炉（４）の高周波エネルギによシ
反応性気体および基板を励起、反応または加熱できるよ
うにしている。さらにその外側に抵抗加熱によるヒータ
（５）を設置している。排気は（６）よりバルブ（７）
を経て、真空ポンプ（８）を経てなされる。反応性気体
は（９）の入口に到るが基板よシ離れた位置で高周波誘
導エネルギ００）、ここでは１〜１００Ｈ２１例えば２
．４６ＧＨ２のマイクロ波エネルギによシ化学的に活性
化、分解または反応させている。この００）の部分の容
器（７）Ｋて反応性気体である炭素と珪素また必要に応
じて混入されるＰまたはＮ型不純物を完全に混合した。

さらに高周波エネルギによシ化学的にこれらの反応性気
体を活性化させ、さらに一部を互いに反応させている。

またミクサー的にて珪化物と炭化物は予め十分混合して
よい。反応系（３）（容器Ｑ）を含む）は１０〜１０ｔ
Ｏｒｒ好ましくは０００１〜１ｔｏｒｒとした。

反応性気体は珪化物気体（１４に対してはシラン（ｓｉ
〜、ジクロールシラン（Ｓ　ｉ　ＨＬＣ１，）、トリク
ロールシラン（＋ｔａｃＱ、四塩化珪素（Ｓｉ１１．）
等があるが、取りあつが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。

炭化物気体αＩＫ対してはメタン（ＣＷ、エタン（Ｃ，
穂、プロパン（０，ＦＱのような炭化水素であっても、
また四塩化炭素（００１，）のような塩化炭素であって
もよい。ここではメタンを用いた。炭化珪素に対しては
、Ｐ型の不純物としてボロンをジボラン（ハ）よシ１０
〜９Ｘ１０　　ｃｍ、’の濃度になるように加え、また
Ｎ型の不純物としてはフオスヒン（Ｐ）Ｑを１０〜１０
　ｃｍの濃度になるように調整して用いた。アルシン（
Ａ　ｓ　Ｈ，）であってもよい。キャリアガス（イ）は
反応中は水素（即または塩化水素（ＨＯ１）を用いたが
、反応開始の前後は窒素（乃を液体窒素にょシ利用した
。反応系は最初容器の内壁に付着した酸素等を８００〜
１２００°Ｃに加熱して除去し、その後排気口側より基
板（１）を挿着したボート（２）を容器（３）Ｋ入れた
。

この後この容器（３）を真空系（８）によシ真空引きし
、１０　　ｔｏｒｒ　Ｋまでさせた。さらにしばらくの
間水素を１０〜４０％混入した窒素を流し、反応系をパ
ージした。また高周波エネルギを容器（７）に印加シ、
さらに基板を２ｏｏ〜８ｏｏ″０Ｋ（５）Ｋヨシ加熱し
た。この時１０〜３００Ｗに高周波エネルギ（４）によ
り励起または活性化を助長させてもよい。

被膜の成長速度は第２図に示しであるが、マイクロ波エ
ネルギと高周波エネルギとを加えた場合はＱη、マイク
ロ波エネルギのみでは（イ）、またこれらを全く加えな
い場合には翰が得られた。

基板に単に抵抗加熱のみしたのではほとんど炭化珪素被
膜は成長しないことがわかった。加えてマイクロ波エネ
ルギによる励起はきわめて効果があることがわかった。

第２図は炭化物気体と珪化物気体を１：ＩＫして混入し
、水素のキャリアガスを反応性気体とも１：１０とした
場合である０もちろん形成された被膜中に珪素成分が多
くなればその成長速度は全体に増加し、逆に炭化物気体
が多くなると減少してしまった。炭化物気体のみでは形
成された被膜成分は膜状にならなかった。

第３図は炭素／珪素の比と光学的なエネルギギャップと
の関係を測定したものである。マイクロ波エネルギと高
周波エネルギとを加えた場合は（３３）が、またマイク
ロ波エネルギのみでは（３２）が、さらに高周波エネル
ギのみでは（３１）が、スパッタ法等では（３０）が得
られた。これらよシ炭素が多くなると、被膜中の炭素成
分が０．７までは単純に増加し、その後はエネルギギャ
ップが減少しできている。

光学成分がＯｌｘ＜　０．７　ＬＩＣおいては、エネル
ギギャップはどの場合でも増加していっている。

しかしその増加の程度は被膜中に珪素のクラスタまたは
炭素のクラスタが存在する場合は小さく出てしまう。こ
れらにより基板よシ離れた位置で炭化物気体と珪化゛物
乞体とを完全に混合しておくことはきわめて重要であシ
、かつＣ−Ｈ結合、５ｉ−Ｈ結合、ｃ−ｃ結合、５ｉ−
８ｉ結合をすべて化学的に励起または分解しておくこと
もきわめて重要であることがわかった。

特に本発明のとのＰまたはＮ型の導電型を有する炭化珪
素とするため、■価またはＶ価の不純物を混入した場合
、ボロンによりＰ型が、またリンによｉ）Ｎ型が作られ
るが、その時はこの被膜中に炭素のクラスタが存在して
いる場合はきわめて不活性であシ、添加した不純物のう
ちＰ（アクセプタ）またはＮ型（ドナー）を示すのは１
０ｑ６以下になってしまい、イオン化率が低く電気伝導
率が小さかった。この場合残シのイオン化しない不純物
は半導体中のキャリアにとって不純物の散乱中心となっ
てしまい、キャリアのライフタイムは指数関数的に小さ
くなってしまった。もちろん炭素クラスタは不良導体で
あるため、不純物レベルを有することなく、被膜の絶縁
破壊耐圧も低下させてしまった０以上のことより明らか
なように、本発明の基板より離れた位置で反応性気体で
ある珪化物気体と炭化物気体と、■価またはＶ価の不純
物気体とを均等に混合して化学的に活性または励起して
おくことは、イオン化率を１００−近くとした炭化珪素
を特ＫＩＯ〜２０００又の粒径を有するアモルファス的
多結晶構造を有する炭化珪素半導体として用いる場合、
きわめて重要であることがわかった。

以上の実施例において非単結晶半導体である炭化珪素は
単結晶構造を有せず、非単結晶即ちアモルファスの構造
または１０〜２０００Ｈの大きさを有する多結晶体が混
入したアモルファス即ちアモルファス的多結晶の構造で
あることが電子線回折の結果よシ明らかになった。特に
基板の温度が２００〜８００°Ｏにおいてはアモルファ
スであり、また６００〜１２００＠Ｏにおいては多結晶
であった。アモルファスと多結晶との境界は反前圧力お
よび高周波エネルギによって多少異なった。

またこの場合、この被膜中に存在する再結合中心を作る
不対結合手中和用の水素の量を測定してみると、６００
〜８００’Ｃ！に加熱して作られた被膜の水素の含有量
は１０〜０．１モルチであり、２００〜５００°Ｃで作
られたものは４０〜１０モルチであった。水素は被膜中
の炭化珪素被膜中において珪素または炭素の不対結合を
中和するいわゆる再結合中心中和作用があるため、この
水素を含有させることはきわめて重要である。しかし本
来は５ｉ−０または５ｉ−８ｉ結合が理想である。

反応系は第１図を用いた０反応性気体は水素αうを１０
０％混入し、゛マイクロ波（１０）による励起と高周波
エネルギ（３）Ｋよる励起とを行った。容器は０．０１
〜１ｔＯｒｒとし、１０分〜１時間加熱アニールした。

加熱温度は２６０〜６００°Ｃとした。

基板は図示したように高周波エネルギに対して直角の方
が原子状の水素が被膜中に入シやすいため好ましかった
。

このようにして誘導アニールを行った時この被膜は多結
晶（結晶の大きさが１０〜２０００λ程度のアモルファ
ス的）であるにもかかわらず、１０〜６０モルチの水素
を含有させることができた。その結果再結合中心の密度
は１０〜１０ｃｍ’よ＃）１０〜１０　ｃｍと１０Ｌ〜
１ｏ分（７）ＩＫ減少させることができた。

以上の結果、Ｐ型、１型またはＮ型の半導体としての半
導体被膜を単層に作ることができた。

この実施例を用いて同一反応容器にてその反応性気体の
種類を変えることによシ複数の半導体層を積層して、Ｐ
Ｎ接合、Ｐ工Ｎ接合、ＰＮＰＮ接合等を作ろうとした場
合、それぞれの半導体層を構成する不純物がそれに隣接
する半導体層中に流れ出してしまい、十分な接合を作る
ことが不可能であった。すなわちプラズマ気相反応によ
シ被形成面に被膜を形成する場合、同時に同じ生成物が
反応容器の内壁Ｋまで形成されてしまう。このため例え
ば２つの半導体層の積層により形成されるＰＮ接合、Ｐ
工接合、Ｎ工接合または３つの半導体層の積層によシ形
成されるＰ工Ｎ接合等を基板上に形成しようとすると、
第１の半導体層であるＰ層の不純物がＮまたは１層を形
成する際、プラズマ放電により予め壁面にも形成された
Ｐ層をスパッタし、その不純物を再び活性化し、Ｎまた
は１層を形成させる半導体層中に混入してしまう。この
ためＮ層はＰ層の不純物例えばホウ素が混入し、リンと
ホウ素とが互いに悪い相互作用をおよぼし、深いレベル
の再結合中心を作ってしまう。このためＰＮ接合は細ち
逆方向リークがきわめて大きく、ダイオード特性を有す
る仁とができず、結果としてオーム接触にすらなってし
まう場合があった。またこのようなＰ層とＮ層とのお互
いの不純物の混合をさけるために、１層を層間に入れた
Ｐ工Ｎ接合においても、程度の差こそあれ、との１層に
Ｐ型不純物がｌＸ１０　ｃｍ以上の不純物濃度に混入し
、Ｐ層ができてしまい、さらにその１／１０以下即ちｌ
×１０〜１×１０ｃｍの不純物濃度の１層を作ることが
できない。このため本発明においては、これらそれぞれ
の半導体層を独立にその前に形成された被膜のもつ不純
物の混入または影響をうけることなく形成させることが
きわめて重要である。特にプラズマ気相反応においては
、反応性気体はきわめて大きな運動エネルギを有するた
め、単なる気相反応またはエピタキシアル成長とは異な
シ、反応性気体が壁面等についた反応生成物をスパッタ
し再びその一部を気化して新らたな反応性気体として作
用させてしまう。このため以下の実施例に示されるよう
な多層に積層して非単結晶半導体層を形成しようとする
に際し、それぞれの半導体層をそれぞれ独立した反応容
器で形成することは、その接合面を明確にし、接合領域
ま声ばその近傍でお互いの半導体層を構成する不純物を
混合した！ｌｌまた半導体層を構成する珪素または炭素
とお互いＫＳｉ−０結合等を構成させることなく混入さ
せることを本質的に防ぐことができ、その防止はＩＰＰ
Ｍ’以下すなわち１×ｌｏ″ｃｍり以下の低不純物濃度
とすることができる。そのため非単結晶半導体であるに
もかかわらず、その接合領域に不動体層がなく接合特性
を単結晶半導体と同等にまで高めるためにきわめて重要
である。

実施例１ 第４図に従って本発明のプラズマ気相反応装置の実施例
を説明する。

この図面はＰＮ接合、Ｐ工Ｎ接合、Ｐ′″ＮＰ１／接合
ＭＩＮ接合等の基板上の半導体に異種導電型または同種
導電型の半導体層をそれぞれの半導体層をその前に形成
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、さらに多層に自動かつ連続的に形成するため
の装置である。

さらに図面より明らかな如く、各反応容器はそれぞれ独
立して反応性気体の導入手段と排気手段とを有し、反応
性気体が吸気系または排気系から逆流または混入するこ
とをも防いでいる。

この装置は入口側の第１の予備室（５０）よシボート上
に基板（５１）を挿着し、この予備室を真空ポンプ（６
６）Ｋて真空引をした。この後ゲート弁（６４）を開け
て基板（５６）、ポートをプラズマ反応容器（６５）Ｋ
移し、さらにゲート弁（６４）を閉じることにより移動
させたものである。

この後この基板に対しすでに参考例１で記した反応性気
体（６０）、　（６１）、　（６２）をパルプ（５８）
を開閉して励起室（５２）Ｋ導Δする。この（５２）に
おいては高周波誘導エネルギ（５３）Ｋよシ反応性気体
をプラズマ化し化学的に励起、活性化または反応せしめ
、その後ホモジナイザー（５荀を経て反応容器（６５）
Ｋ導入させる。この容器内には基板（５１）が挿着され
ており、必要に応じてこれが毎分３〜３０回転例えば６
回／分で回転している。これは形成される被膜の膜厚の
均一度を高めるために有効である。さらにこの基板は予
めヒータ（５５）によシ加熱され、加熱された基板（５
１）上に反応生成物が被膜化して半導体層が形成される
。

この後不要の反応生成物およびキャリアガスは真空ポン
プ（５６）よシ排気される。

以上のようにして系Ｉにおいて所定の厚さ例えば１０１
〜１０μの非単結晶半導体被膜好ましくは炭化珪素被膜
が形成され、かつその場合においてＳ　ｉ、ｘ（！　ｘ
　（０≦ｘ〈１）の化学量論比で定められたエネルギギ
ャップを有し、かつＰ型、１型またはＮ型の導電型を示
す不純物が被膜形成と同時に基板上にディポジットして
被膜中に混入される。

系Ｉの処理が終わった後、この系の反応性気体および飛
翔中の反応生成物を真空排気して除去した。この後ゲー
ト弁（５７）を開け、系■に系Ｉでの処理基板、ボート
を移動し、この後このゲート弁（５７）を閉じる。この
移動においての系１１系■の反応容器の圧力は同一でな
ければなｔない。この後糸■においても、系Ｉと同様に
非単結晶半導体がプラズマ気相反応処理によりその成分
または成分の化学量論瑯さらにまたは導電型が設計に従
って形成される。この時同時に系■での処理基板は系■
に、系■の基板は系ＩＶＫ、系■の基板は第２の予備室
（５９）Ｋ移動するＯ このそれぞれの系Ｉ〜■はＰ型、１型（不純物が混入し
ていないまたはＰまたはＮ型半導体に比べて不純物が十
分少ない状態）、Ｎ型および誘導アニールを示している
。しかし接合をＰ工Ｎ構造ではなく、ＰＮ、ＰＮ工、Ｐ
ＮＰ！？等々を作ろうとした場合は、その時の半導体層
の数またはプラズマ処理の数に従って、減圧下のプラズ
マ気相反応処理を独立して行なうための反応容器即ち系
の数は増加または減少して連結させた。

また形成される被膜のエネルギギャップは５１ｘｃ、−
Ｌにおいてその係数Ｘに従って定められ、被形成面に平
行に異なったエネルギギャップをもった炭化珪素または
珪素が形成される。またこの場合エネルギバンド中（ギ
ャップ）は連続して変化している。

以上の如く、本発明において示されたように複数の半導
体層を基板の被形成面上に形成するにあたり、それぞれ
の半導体層を形成する反応容器を互いに連結しながらも
、独立にプラズマ気相反応処理を行なえるように設け、
また基板はそれぞれの反応容器および予備室の間のゲー
ト弁をプラズマ反応をそれぞれの容器が完了した後開け
、等しい圧力にして移動する。さらに移動後すべてのゲ
ート弁を閉じ、被形成面上に第２のプラズマ気相反応を
行なわしめることを特徴としている。このため本発明の
反応装置は連続的に複数の半導体層を漸次積層させて、
出口の第２の予備室に自動的に出すことができるという
きわめて多量生産を可能にした特徴を有する。

本発明は本実施例におけるＰＩＮ構造においてはｓ　ｉ
、−、ｃ　ｘ　（ｏ≦ｒ〈１）で示される炭化珪素のみ
としたが、炭化物気体を導入することなく、ＸｅＱとし
たいわゆる珪化物気体またはそれＫＰまたはＮ型の不純
物を混入した半導体を同時に複合してもよい。

本発明において形成される非単結晶半導体被膜中の結晶
構造がアモルファスであれ多結晶であれ、その構造には
制限を受けない。本発明においては形成された複数の積
層された半導体被膜がＰ型、Ｎ型または１型を少なくと
もＰ工、ＰＮまたはＮ工接合をひとつ有する半導体であ
ることが重要である。またこの半導体Ｖしての導電特性
のリーク特性の軽減のため形成された被膜中に水素が１
０〜１００モルチ特に２０〜４０．％ルチ混入させるこ
とが大きな特徴である。

さらにこの珪素または炭素の不対結合手を水素により５
ｉ−Ｈ，０−ＨＫて中和するのではなくＳ　ｉ−Ｃ！　
ｌ、　０−０１と・・ロゲン化物特に塩化Ｙ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
モルチ以下、例えば２〜５モルチが好ましかった。

基板半導体の種類に関しては実施例ＩＫ示したが、これ
は実施例においても同様であるが、これ以外にＧａＡｓ
、　ＧａＡｌＡｓ、　ＢＰ、　ｃｄ８等の化合物半導体
であってもよいことはいうまでもない。

本発明で形成された炭化珪素被膜に対しフォトエッチ技
術を用いて選択的ＫＰ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、可視光レーザ、発光素子ま
たは光電変換素子を作ってもよい。特に光入射元側のエ
ネルギ゛・バンド巾を大きくシタベテロ接合構造を有す
るいわゆるＷ−Ｎ　倣よりＢ　Ｔｏ　ＮＡＬＬＯＷ）　
トした即ちｓ仁４ｓｔとｊ＊ＰＩＮ、　ＭｘＮｐＮ”接
合、ｉＮｐ！接合、ＭＩＰＮ接合はその光電変換効率を
ＡＭＩ（１ｏ　ｏ　ｍＷ／ｃ　ｍ）Ｋて１５〜３０％に
まで向上させることができ、工業的に重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための半導体膜形成用製造装
置の概略を示す。 第２図、第３図は第１図の製造装置によって得られた炭
化珪素被膜の特性である。 第４図は本発明の製造装置の実施例である。 特許出願人 舛 も２開 第３昂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１気圧以下の減圧状態に保持された反応層を積層し
   て、接合を構成する半導体層を形成せしめるためのプラ
   ズマ気相反応装置において、Ｐ型半導体層を形成させる
   ための反応容器と、工型半導体層を形成させるための反
   応容器と、Ｎ型半導体層を形成させるための反応容器と
   を具備し、前記それぞれの反応容器には反応性気体の導
   入系と反応生成物を真空排除するための排気系とを有し
   、前記反応容器を互いに連設するとともに、前記反応容
   器の一方の側および、＠方の側に第１および第２の予備
   室を連設し、前記反応室および予備室の連設部には前記
   それぞれの反応容器に導入される反応性気体がプラズマ
   気相反応中に互いに混入することを防ぐゲート弁が設け
   られたことを特徴とするプラズマ気相反応装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、非単結晶半導体層
   は水素またはノ・ロゲン元素が添加された炭化珪素（８
   １，、ＬＯｘ　Ｏ＜ｘ（’ｌ）または珪素を主成分とす
   ることを特徴とするプラズマ気相反応装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、非単結晶Ｐ型半導
   体層はホウ素、アルミニュームまたはガリュームよシ選
   ばれた不純物が添加された水素またはハロゲン元素が添
   加された炭化珪素（Ｓｌ、−えＯｘ　Ｏ／ｘ＜１）また
   は珪素を主成分とすることを特徴とするプラズマ気相反
   応装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、非単結晶Ｎ型半導
   体層は窒素、リン、ヒ素またはアンチモンより選ばれた
   不純物が添加された水素またはハロゲン元素が添加され
   た炭化珪素（Ｓｉ／−＋Ｃ！Ｘ　Ｑ＜ｚ＜　１）または
   珪素を主成り ￥とすることを特徴とするプラズマ気相反応装置。