DE3938830C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikrowellen­ plasma-Schichtabscheidungsgerät, gemäß dem Oberbegriff des Pantentanspruchs 1.

Für das Bilden eines großflächigen Halbleiterschicht durch Ablagerung sind chemische Plasma-Schichtabscheidungsverfahren bzw. PCVD-Verfahren die üblichsten und bevorzugten Verfahren. Das PCVD-Verfahren besteht darin, daß ein Ausgangsmaterialgas zersetzt wird, um ein Plasma zu erzeugen, das die Bildung einer Schicht auf einem Substrat hervorruft.

Von den verschiedenen PCVD-Verfahren wurde das Glimmentla­ dungs-Zersetzungsverfahren wegen dessen zufriedenstellenden Plasmasteuerungseigenschaften und der Eignung zum verhältnismäßig einfachen Bilden einer großflächigen Schicht am weitesten verbreitet angewandt. Bei dem Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren werden einem Ausgangsmaterialgas Hochfrequenzwellen zum Zersetzen des Gases in den Plasmazustand zugeführt, und es wird das Ablagern einer Schicht auf einem Substrat herbeigeführt. Bei diesem Prozeß ist jedoch die Auftragegeschwindigkeit nicht genügend hoch; beispielsweise wird bei dem Ablagern einer a-Si : H-Schicht aus hydriertem amorphen Silicium eine Auftragegeschwindigkeit in der Größenordnung von maximal 2 nm/s erreicht. Ferner besteht bei dem Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren ein Problem darin, daß dann, wenn zum Verbessern der Auftragegeschwindigkeit über die vorstehend genannte Grenze hinaus die zugeführte Leistung erhöht wird, in den meisten Fällen mit der Erhöhung der Leistungszufuhr die Qualität der Schicht steil abfällt. Darüber hinaus wird durch die Erhöhung der zugeführten Leistung die Dampfphasenreaktion übermäßig beschleunigt, was ein Absetzen einer großen Menge von pulverförmigen Substanzen an anderen Flächen als der Substratfläche, wie an den Wänden der Abscheidungskammer zur Folge hat. Derartige aus der Abscheidungskammer austretende pulverförmige Substanzen stellen eine Brandgefahr dar und können auf das Substrat fallen, so daß eine fehlerhafte Schicht entsteht. Obwohl dies von der Art des Ausgangsmaterialgases sowie von der Form der Elektroden für das Anlegen einer Hochfrequenzspannung an das Ausgangsmaterialgas sowie dem Abstand zwischen diesen Elektroden abhängig ist, liegt eine der Ursachen für ein solches Problem darin, daß bei dem Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren eine Gasdruckverringerung unter 13,3 Pa (0,1 Torr) schwierig ist und daher das Zuführen hoher Leistung zu einer übermäßigen Beschleunigung der Dampfphasenreaktion führen kann. Darüber hinaus liegt die Plasmadichte bei dem Glimmentladungs-Zersetzungsprozeß höchstens in der Größenordnung von 10¹⁰/cm³, da das Plasma unterbrochen bzw. abgefangen ist.

In der letzten Zeit wurde in zunehmendem Ausmaß die mikrowellenunterstützte Abscheidung aus der Dampfphase (nachstehend bezeichnet als Mikrowellenplasma-Abscheidungsverfahren angewandt, bei der das Ausgangsmaterialgas durch Mikrowellenenergie zersetzt wird, um ein Plasma des Ausgangsmaterialgases zu erzeugen, wodurch das Entstehen einer Schicht auf einem Substrat herbeigeführt wird. Da bei dem Mikrowellenplasma-CVD-Verfahren bzw. MWPCVD-Verfahren Mikrowellen mit Frequenzen eingesetzt werden, die höher als diejenigen der Hochfrequenzwellen bei dem Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren sind, tritt die Entladung bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung auf, und es wird eine hohe Plasmadichte bis zu 10¹²/cm³ erreicht.

Bei dem MWPCVD-Verfahren tritt die Entladung leicht auch bei einem Druck des Ausgangsmaterialgases in der Größenordnung von beispielsweise 1,33 Pa (10 mTorr) auf, so daß selbst beim Zuführen hoher Leistung die Dampfphasenreaktion nicht übermäßig beschleunigt wird und daher keine pulverförmigen Substanzen abgelagert werden. Infolgedessen kann eine Halbleiterschicht mit zufriedenstellender Qualität mit hoher Auftragegeschwindigkeit gebildet werden. Beispielsweise ist bei dem MWPCVD-Verfahren die Auftragegeschwindigkeit bei dem Bilden eines a-Si : H-Films 10 nm/s oder höher.

Bei dem MWPCVD-Verfahren werden in der Praxis überwiegend die Hochleistungs-Mikrowellen durch einen Hohlleiter und ein dielektrisches Fenster in eine Abscheidungskammer geleitet.

In der DE-OS 37 30 086 ist eine Vorrichtung für ein solches Verfahren beschrieben, die in der Abscheidungskammer ein Mikrowellenfenster aus z. B. Al₂O₃ aufweist und zur Abscheidung von z. B. Schichten aus Si : H verwendet werden kann.

In der älteren Patentanmeldung EP-OS 3 26 998 ist eine analoge Vorrichtung mit zylinderförmigen Mikrowellenfenster beschrieben.

Bei der Anwendung derartiger Vorrichtungen entstehen jedoch bei dem Durchlassen der Mikrowellen mit hoher Energie durch das dielektrische Fenster Probleme: das zersetzte Ausgangs­ materialgas bildet eine Schicht auf dem dielektrischen Fenster; die Schicht fällt von dem dielektrischen Fenster auf ein Substrat, auf dem eine Schicht gebildet werden soll, und bildet Fehlerstellen in der auf dem Substrat abgelagerten Schicht; die an dem dielektrischen Fenster haftende Schicht wird durch die Mikrowellen erwärmt, so daß das dielek­ trische Fenster bricht; oder die über dem dielektrischen Fenster gebildete Schicht verringert die Mikrowellendurch­ lässigkeit des dielektrischen Fensters, was Abweichungen hinsichtlich der Auftragegeschwindigkeit zur Folge hat. Diese Probleme werden insbesondere dann schwerwiegend, wenn die Energie der Mikrowellen erhöht wird und die Dauer der Schichtbildung verlängert wird.

In manchen Fällen wird nach dem Beenden der Schichtbildung das Innere der Schichtbildungskammer geätzt, um das Brechen des dielektrischen Fensters zu vermeiden und eine Verringe­ rung der Auftragegeschwindigkeit zu verhindern; dadurch ist jedoch zusätzliche Zeit erforderlich, durch die die Dauer eines Schichtbildungszyklus verlängert wird, wobei auch die Möglichkeit besteht, daß Komponenten des Ätzgases in einen bei dem nächsten Schichtbildungszyklus abgelagerte Schicht gelangen, wodurch dessen Qualität verschlechtert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung der vorstehend beschriebenen, bei den herkömmlichen PCVD- Geräten anzutreffenden Probleme ein Gerät zur Mikro­ wellenplasma-Schichtabscheidung zu schaffen, das über eine lange Zeitdauer unter Verwendung hoher elektrischer Leistung betreibbar ist, wobei eine unerwünschte Beschich­ tung des Mikrowellenplasmafensters dauernd entfernt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Gerät zur Mikrowellenplasma- Schichtabscheidung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Gemäß einer Ausführungsform hat das erfindungsgemäße Gerät zur Mikrowellenplasma-Schichtabscheidung bzw. MWPCVD-Gerät zum Bilden einer funktionellen Schicht auf einem Substrat eine Schichtbildungs-Vakuumkammer mit einem Schichtbildungsraum und einem Substrathalter in diesem Raum; wobei die Kammer mit einer Mikrowelleneinlaßfenstereinheit für das Einführen von Mikrowellen in den Schichtbildungsraum versehen ist, um durch das Zuführen der Mikrowellenenergie ein Ausgangsmaterialgas anzuregen, so daß auf einem auf den Substrathalter aufgelegten Substrat eine Schicht abgelagert wird, und eine Ätzkammer mit einem von dem Schichtbildungsraum isolierten Ätzraum. Die Mikrowelleneinlaßfenstereinheit weist mehrere übereinandergesetzte Mikrowelleneinlaßfenster auf, von denen ein zu dem Schichtbildungsraum hin freizulegendes Fenster zwischen der Abscheidungskammer und der Ätzkammer bewegbar ist, in der ein auf dem Fenster abgelagerte Schicht durch Ätzen entfernt wird, während in der Abscheidungskammer die Schicht auf dem Substrat gebildet wird.

In dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät ist das Ablagern einer Schicht an dem Mikrowelleneinlaßfenster beträchtlich verringert, was es ermöglicht, über eine angestrebte lange Zeitdauer kontinuierlich den Schichtbildungsprozeß unter Verwendung hoher elektrischer Leistung auszuführen, ohne daß dies Beschädigungen des Mikrowelleneinlaßfensters zur Folge hat.

Bei dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät entsteht nicht die Situation, daß auf dem Mikrowelleneinlaßfenster eine Schicht abgelagert wird und die abgelagerte Schicht abfällt, wodurch eine auf das Substrat aufzubringende Schicht verschmutzt werden könnte.

Ferner bleibt in dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät die Mikrowellendurchlässigkeit des Mikrowelleneinlaßfensters immer konstant, so daß daher die Schichtauftragegeschwindigkeit vergleichmäßigt ist. Da weiterhin das erfindungsgemäße MWPCVD-Gerät mit der von der Abscheidungskammer gesonderten Ätzkammer ausgestattet ist und das Ätzen des Mikrowelleneinlaßfensters nicht in der Abscheidungskammer, sondern in der Ätzkammer erfolgt, besteht keinerlei Möglichkeit, daß Komponenten eines Ätzgases in eine auf das Substrat aufzubringenden Schicht eingelagert werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Mikrowelleneinlaßfenster werden vorzugsweise aus einem dielektrischen bzw. Isoliermaterial mit hoher Mikrowellendurchlässigkeit wie Quarz oder Al₂O₃ hergestellt. Die Mikrowelleneinlaßfenster können abhängig von der Art der Mikrowellenübertragung zylindrisch oder ringförmig sein. In einem jeden Fall hat die Mikrowelleneinlaßfenstereinheit in dem erfindungsgemäßen Gerät mindestens ein erstes Fenster mit einem vakuumdichten Abschnitt und ein in einem Vakuum bewegbares zweites Fenster. Um zu verhindern, daß das Ausgangsmaterialglas in den Zwischenraum zwischen dem im Vakuum bewegbaren Fenster und dem benachbarten Fenster austritt, beträgt die Dicke des Zwischenraumes vorzugsweise 5 mm oder weniger, besser 2,5 mm oder weniger und am besten 1 mm oder weniger. Falls zu befürchten ist, daß das Ausgangsmaterialglas in den Zwischenraum eintritt, kann durch den Zwischenraum Wasserstoffgas H₂ oder ein inertes Gas wie He-Gas, Ne-Gas oder Ar-Gas geleitet werden. Eine Schicht, die über dem Fenster gebildet ist, das sich in einem Vakuum bewegt und das nachfolgend als bewegbares Fenster bezeichnet wird, wird durch Trockenätzung in dem Ätzraum abgetragen, während das bewegbare Fenster sich abwechselnd durch die Abscheidungskammer und die davon isolierte Ätzkammer bewegt. Infolgedessen wird kaum eine Schicht auf dem Mikrowelleneinlaßfenster mit dem bewegbaren Fenster gebildet, so daß das MWPCVD-Gerät über eine lange Zeitdauer mit hoher elektrischer Leistung bei gleichmäßiger Auftragegeschwindigkeit kontinuierlich betrieben werden kann, ohne daß dies ein Brechen der Mikrowelleneinlaßfenster zur Folge hat.

Die Abscheidungskammer und die Ätzkammer können voneinander mittels Isolierkanälen gemäß Fig. 3 oder einem Trenntor gemäß Fig. 7 derart isoliert werden, daß sich das Ausgangsmaterialgas und das Ätzgas nicht miteinander vermischen. Die Isolierkanäle gemäß Fig. 3 können mit Wasserstoffgas oder einem inerten Gas wie He-Gas, Ne-Gas oder Ar-Gas gespült werden. Das bewegbare Fenster kann kontinuierlich oder intermittierend über die Grenze zwischen der Abscheidungskammer und der Ätzkammer bewegt werden.

Zum Entfernen der auf dem Mikrowelleneinlaßfenster bzw. bewegbaren Fenster abgelagerten Schicht durch Ätzen mit einem Ätzgas in der Ätzkammer kann das Ätzgas durch Anwendung der in die Abscheidungskammer eingeleiteten Mikrowellen hergestellt werden. Außer dieser Aktivierungsenergie kann wahlweise eine Aktivierungsenergie mit Mikrowellen, Hochfrequenzwellen oder Licht eingesetzt werden. Ferner kann auch selektiv Wärmeenergie oder die Energie eines Stroms geladener Teilchen wie Ionen benutzt werden.

Hinsichtlich der Art des Einführens der Mikrowellen in die Abscheidungskammer im erfindungsgemäßen Gerät sind als Beispiele anzuführen, daß die Mikrowellen über das Mikrowelleneinlaßfenster aus einem Hohlleiter in die Abscheidungskammer geleitet werden, daß die Mikrowellen über ein zylindrisches Mikrowelleneinlaßfenster aus einem sich von einem Hohlleiter weg erstreckenden Antennenstab gemäß Fig. 1 in die Abscheidungskammer geleitet werden und dergleichen. In dem erfindungsgemäßen Gerät kann die Art und Weise des Einleitens beliebig angewandt werden. Ferner können in dem erfindungsgemäßen Gerät ein beliebiges Ausgangsmaterialgas und ein beliebiges Ätzgas selektiv angewandt werden.

Wenn die Isolierkanäle gemäß Fig. 3 verwendet werden, beträgt die Tiefe der Isolierkanäle, nämlich der Abstand zwischen einer Trennplatte und dem bewegbaren Fenster vorzugsweise 10 mm oder weniger, besser 5 mm oder weniger und am günstigsten 3 mm oder weniger.

Die Trennplatten der Isolierkanäle können aus einem Metall wie Edelstahl oder aus einem dielektrischen bzw. Isoliermaterial gebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines MWPCVD-Geräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Mechanismus zum Drehen eines bewegbaren Fensters bei dem Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 ist eine Teilansicht zur Darstellung eines Isolierkanals bei dem Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Änderung der Auftragegeschwindigkeit mit der Anzahl von Schichtbildungszyklen bei dem Betrieb des MWPCVD-Geräts gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht einer MWPCVD-Anlage als zweites Ausführungsbeispiel.

Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau einer mittels der MWPCVD-Anlage nach Fig. 5 hergestellten Vorrichtung zeigt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht des MWPCVD-Geräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 ist eine schematische Schnittansicht des Geräts gemäß Fig. 7.

1. Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 4)

Nach Fig. 1 hat das MWPCVD-Gerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen Mikrowellen-Sende-Antennenstab 101 aus rostfreiem Stahl, ein feststehendes zylindrisches Quarz-Fenster 102 und ein bewegbares zylindrisches Quarz-Fenster 103. Das Gerät hat eine Abscheidungskammer mit einem Schichtbildungsraum 104 und eine Ätzkammer mit einem Ätzraum 105. Mit 109 ist ein Auslaßrohr bezeichnet, das an einem Ende in den Schichtbildungsraum 104 mündet und das über ein Auslaßventil an eine (nicht gezeigte) Absaugvorrichtung angeschlossen ist.

Bei dem Schichtbildungsvorgang werden von einem (nicht gezeigten) Mikrowellenoszillator erzeugte Mikrowellen über einen (nicht gezeigten) Wellenleiter geführt und von dem Antennenstab 101 durch das feststehende Fenster 102 und das bewegbare Fenster 103 hindurch in den Schichtbildungsraum 104 und den Ätzraum 105 geleitet, um einen Entladungsbereich zu bilden. Über Gaszuführverteiler 111 aus einem (nicht gezeigten) Gasvorratsbehälter wird in den Schichtbildungsraum 104 ein Ausgangsmaterialgas eingeleitet, das zersetzt bzw. zerlegt wird, um damit das Bilden einer Schicht auf mittels elektrischer Heizelemente 107 erwärmten Substraten 106 hervorzurufen. Das zu dem Schichtbildungsraum 104 freiliegende bewegbare Fenster 103 wird mittels eines in Fig. 2 dargestellten Mechanismus gedreht. Gemäß Fig. 2 wird das bewegbare Fenster 203 mittels Motoren 204 über außerhalb des Schichtbildungsraums 104 angeordnete Zahnräder 205 und innerhalb des Schichtbildungsraums 104 angeordnete Zahnräder 206 gedreht. Die Zwischenräume zwischen Wellen 208 und der den Schichtbildungsraum 104 begrenzenden Wandung eines Vakuumgefäßes werden hermetisch abgeschlossen. Das bewegbare Fenster 203 ist in dem Vakuumgefäß angeordnet. Der Zwischenraum zwischen einem feststehenden Fenster 202 und dem bewegbaren Fenster 203 wird mittels eines an das feststehende Fenster 202 an einer Stelle 207 angesetzten O-Rings abgedichtet.

Gemäß Fig. 1 ist der Ätzraum 105 von dem Schichtbildungsraum 104 durch Trennplatten 108 und Isolierkanäle gemäß der vergrößerten Darstellung in Fig. 3 isoliert. Nach Fig. 3 wird über einen Zuführverteiler 301 Wasserstoffgas in einen Isolierkanal 302 eingeleitet, um das Strömen des Schichtbildungs-Ausgangsmaterialgases in den Ätzraum 105 und das Strömen des Ätzgases in den Schichtbildungsraum 104 zu verhindern. Das Ätzgas wird über Ätzgas-Zuführverteiler 306 in den Ätzraum 305 geleitet. Das Ätzgas in dem Ätzraum 305 wird beispielsweise mit Mikrowellen angeregt, um durch die Ätzwirkung des angeregten Ätzgases eine auf dem Umfang eines bewegbaren Fensters 303 abgelagerte Schicht zu entfernen.

Das bewegbare Fenster 103 nach Fig. 1 läuft ständig um, um die darauf in dem Schichtbildungsraum 104 abgelagerte Schicht mit dem Ätzgas in dem Ätzraum 105 zu entfernen und damit eine angesammelte Schichtablagerung auf dem Umfang des bewegbaren Fensters 103 zu verhindern; infolgedessen kann das MWPCVD-Gerät über eine lange Zeitdauer mit Mikrowellen hoher Energie gleichmäßig betrieben werden.

Versuch

Das vorstehend beschriebene MWPCVD-Gerät wurde zum Bilden einer a-Si : H-Schicht auf vier Aluminiumsubstraten 106 im jeweiligen Format von 75 mm×300 mm folgendermaßen betrieben:

In den Schichtbildungsraum wurden über die Gaszuführverteiler 111 SiH₄-Gas und H₂-Gas mit jeweiligen Durchflußgeschwindigkeiten von 300 bzw. 100 Norm-cm³/min eingeleitet. Der Gasdruck in dem Schichtbildungsraum wurde auf 2 Pa eingeregelt. Alle Substrate 106 wurden auf 250°C gehalten. Danach wurden Mikrowellen mit 2 kW aus dem Antennenstab 101 über das feststehende Fenster 102 und das bewegbare Fenster 103 in den Schichtbildungsraum 104 geleitet, wodurch in diesem in dem Zwischenraum zwischen den mehreren Substraten 106 und dem bewegbaren Fenster 103 eine Glimmentladung in dem Gasgemisch aus den beiden Gasen hervorgerufen wurde; dadurch wurde auf jedem der Substrate 106 eine 30 µm dicke a-Si : H-Schicht gebildet.

Während dieser Schichterzeugung wurde das bewegbare Fenster 103 fortgesetzt mit einer Drehzahl von zwei Umdrehungen je Minute in Umlauf versetzt. In den Ätzraum wurden über die Zuführverteiler 306 (nach Fig. 3) CF₄-Gas und O₂-Gas mit Durchflußgeschwindigkeiten von 200 bzw. 20 Norm-cm³/min geleitet.

Dann wurde mittels einer Absaugeinrichtung mit einem über ein Ablaßventil an eine Absaugvorrichtung angeschlossenem Absaugrohr an einem in Fig. 1 mit 110 bezeichneten Bereich des Ätzraums 105 der Gasdruck auf 2 Pa (15 mTorr) gehalten. Das Gasgemisch aus den beiden Gasen wurde durch Einwirkung der von dem Antennenstab durch das feststehende Fenster 102 und das bewegbare Fenster 103 hindurch in den Ätzraum 105 geleiteten Mikrowellen angeregt, wodurch durch das angeregte Ätzgas die auf dem bewegbaren Fenster 103 abgelagerte Schicht abgeätzt wurde.

Ferner wurden der Schichtbildungsraum 104 und der Ätzraum 105 voneinander dadurch isoliert, daß in die Isolierkanäle 302 nach Fig. 3 H₂-Gas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 50 Norm-cm³/min eingeleitet wurde.

In diesem Fall hatte das zylindrische bewegbare Fenster 103 einen Radius von 70 mm, eine Dicke von 4 mm und eine Länge von 400 mm, wobei die Spaltbreite zwischen dem feststehenden Fenster 102 und dem bewegbaren Fenster 103 auf 1 mm eingestellt wurde und die Abstände zwischen dem Umfang des bewegbaren Fensters 103 und den Isolierkanälen 301 zu 2 mm gewählt wurden.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Ergebnisse hinsichtlich der Änderung der Schichtauftragegeschwindigkeiten bei dem Ausführen des vorstehenden Prozesses für das 25malige Bilden der 30 µm dicken a-Si : H-Schicht.

In der Fig. 4 sind die mit Kreisen dargestellten Ergebnisse diejenigen, die bei Verwendung des erfindungsgemäßen MWPCVD-Geräts erreicht wurden, während die mit Kreuzen dargestellten Ergebnisse diejenigen sind, die bei dem vorstehend beschriebenen Schichtbildungsverfahren unter Verwendung eines MWPCVD-Geräts erzielt wurden, das zum Vergleich im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erfindungsgemäße Gerät mit der Ausnahme hatte, daß weder das bewegbare Fenster 103 noch der Ätzraum 105 vorgesehen waren.

Gemäß Fig. 4 ist im Falle des Vergleichsgeräts, das weder das bewegbare Fenster noch den Ätzraum hatte, mit zunehmender Anzahl von Schichtbildungszyklen die Schichtauftragegeschwindigkeit abgefallen, wobei bei dem 14. Schichtbildungszyklus infolge der schlechten Einwirkung der auf dem Umfang des feststehenden Fensters abgelagerten Schicht das feststehende Fenster (in Form einer Quarzröhre) zerbrochen ist. Andererseits ist im Falle des erfindungsgemäßen MWPCVD-Geräts die Schichtauftragegeschwindigkeit im wesentlichen konstant geblieben und weder das bewegbare Fenster noch das feststehende Fenster zerbrochen.

2. Ausführungsbeispiel (Fig. 5 bis 7)

In der Fig. 5 ist als zweites Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße MWPCVD-Anlage für das kontinuierliche Bilden einer funktionellen Ablagerungsschicht auf einer Substratbahn dargestellt; die Anlage umfaßt mehrere Abscheidungskammern, von denen mindestens eine, die dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät zugehört, im wesentlichen den gleichen Aufbau wie den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten hat.

Die in Fig. 5 gezeigte Anlage hat eine Substratzuführkammer 501, eine erste Abscheidungskammer 503, eine zweite Abscheidungskammer 504, eine dritte Abscheidungskammer 505 und eine Austragekammer 507, die in dieser Aufeinanderfolge angeordnet sind.

Die Substratzuführkammer 501 enthält eine Vorratstrommel 508, auf die eine Substratbahn 510 gewickelt ist, und eine Transportwalze 508′.

Die Austragekammer enthält eine Aufwickelspule und eine Transportwalze 509′. Die Substratbahn 510 wird kontinuierlich von der Vorratstrommel 508 abgewickelt, in die erste, zweite und dritte Abscheidungskammer befördert, in der jeweils eine erste, eine zweite und eine dritte Teilschicht aufgebracht wird, und schließlich in die Austragekammer 507 befördert, in der die Bahn über die Transportwalze 509′ auf die Aufwickelspule gewickelt wird.

Die benachbarten Kammern sind voneinander durch Gastrennkanäle 517 mit einer jeweiligen Gassperre 518 abgesondert, über die ein inertes Gas geleitet wird, um zu verhindern, daß die jeweiligen Gase in den benachbarten Kammern in Gegenrichtung von einer Kammer zur anderen strömen.

Eine Vorwärmkammer 502 dient zum Erwärmen der Substratbahn 510 vor dem Eintreten in die erste Abscheidungskammer auf eine gewünschte Temperatur. Die Vorwärmkammer 502 enthält eine Einrichtung zum Erwärmen der Substratbahn 510. Die Vorwärmkammer 502 ist mit einem an eine Vakuumpumpe angeschlossenem Absaugrohr versehen, um den Innendruck dieser Kammer auf einem gewünschten Wert zu halten. Das Innere der Vorwärmkammer 502 wird mit dem vorangehend genannten inerten Gas gefüllt. Gleichermaßen sind die Substratzuführkammer 501 und die Austragekammer 507 jeweils mit einem (nicht gezeigten) Absaugrohr versehen und mit dem inerten Gas gefüllt. Zwischen der dritten Abscheidungskammer 505 und der Austragekammer 507 ist eine Kühlkammer 506 angebracht, die dazu dient, die Substratbahn 510 mit den darauf gebildeten mehreren Schichten auf Raumtemperatur oder darunter abzukühlen. Die Kühlkammer 506 ist mit einem an eine Vakuumpumpe angeschlossenen (nicht gezeigten) Absaugrohr versehen, um den Innendruck dieser Kammer auf einem gewünschten Wert zu halten. Die Kühlkammer 506 ist mit dem inerten Gas gefüllt.

Die erste und die dritte Abscheidungskammer haben jeweils einen zylindrischen Schichtbildungsraum, der von der Substratbahn umgeben ist, die jeweils durch ein Paar äußerer Transportwalzen (503′, 505′) und eine Vielzahl von inneren Transportwalzen (503′′, 505′′) gehalten ist.

Die erste und die dritte MWPCVD-Kammer bzw. Abscheidungskammer haben jeweils in der Mitte des Schichtbildungsraums eine Mikrowelleneinleitvorrichtung, d. h. wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel eine Mikrowellensendeantenne (511 bzw. 513) und ein feststehendes zylindrisches Quarzfenster (514 bzw. 516). Ferner haben die erste und die dritte Abscheidungskammer jeweils eine Vorrichtung zum Erwärmen der Substratbahn von außen, ein über ein Ablaßventil an eine (nicht gezeigte) Absaugvorrichtung angeschlossenes Absaugrohr und eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zum Einleiten von Ausgangsmaterialgas in den Schichtbildungsraum.

Die zweite Abscheidungskammer ist mit einer Mikrowelleneinleitvorrichtung ausgestattet, die eine Mikrowellensendeantenne 512, ein feststehendes zylindrisches Quarzfenster 515 und ein bewegbares zylindrisches Quarzfenster 520 in der Mitte des Schichtbildungsraums aufweist, und daran eine Ätzkammer mit einem durch Trennwandplatten 522 begrenzten Ätzraum 521 zum Ätzen des bewegbaren Fensters 520 mit einem Ätzgas.

Diese Gestaltung ist die gleiche wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Die zweite Abscheidungskammer ist ferner mit einer Vorrichtung zum Erwärmen der Substratbahn 510 von außen, einem über ein Auslaßventil an eine (nicht gezeigte) Absaugvorrichtung angeschlossenen Absaugrohr und einer (nicht gezeigten) Vorrichtung zum Einleiten von Ausgangsmaterialgas in den Schichtbildungsraum ausgestattet.

Versuch

Mit der vorstehend beschriebenen Anlage wurde eine pin-Solarzelle mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau hergestellt. Die Fig. 6 zeigt ein Substrat 601, das auch als untere Elektrode wirkt, eine n-Schicht 602, eine i-Schicht 603, eine p-Schicht 604, eine Sammelelektrode 605 und eine obere Elektrode 606.

Bei diesem Versuch wurde als Substratbahn eine Aluminiumbahn verwendet.

Als erstes wurde die Aluminiumbahn zu einer Rolle auf die Vorratswalze 508 aufgewickelt. Die Walze wurde in die Substratzuführkammer 501 eingesetzt. Die Aluminiumbahn wurde abgewickelt, durch die Vorwärmkammer 502, die erste Abscheidungskammer 503, die zweite Abscheidungskammer 504, die dritte Abscheidungskammer 505 und die Kühlkammer 506 geführt und dann in der Austragekammer 507 an der Aufwickelspule 509 befestigt.

Dann wurde die Luft in allen Innenräumen der Anlage durch inertes Gas ersetzt und die Aluminiumbahn 510, die der Luft ausgesetzt war, mittels der Aufwickelspule 509 aufgewickelt. Während dieses Vorgangs wurde ein inertes Gas mit einem erwünschten Gasdruck in senkrechter Richtung in jede der Gassperren 518 eingeleitet und der in die erste Abscheidungskammer 503 einzubringende Teilbereich der Aluminiumbahn 510 durch Einschalten einer Heizvorrichtung 519 der Vorwärmkammer 502 in Form einer Infrarotlampe auf eine Temperatur von 280°C erwärmt. In die erste Abscheidungskammer 503 wurden SiH₄-Gas, H₂-Gas und (mit H₂-Gas auf 3000 ppm verdünntes) PH₃-Gas mit Strömungsgeschwindigkeit von jeweils 100, 100 bzw. 50 Norm-cm³/min eingeleitet, während die in die erste Abscheidungskammer eingebrachte Aluminiumbahn auf 280°C gehalten wurde. Nachdem die Strömungsgeschwindigkeiten aller Gase stabil geworden sind, wurde der Gasinnendruck durch Regeln des Ablaßventils des Absaugrohrs auf 1,33 Pa eingestellt. Dann wurden Mikrowellen mit 300 W Leistung über die Mikrowelleneinleitvorrichtung in den Schichtbildungsraum geleitet, um dadurch eine Glimmentladung herbeizuführen, wobei eine ungefähr 30 nm dicker a-Si : H-Schicht als n-Schicht 602 auf die Aluminiumbahn aufgebracht wurde.

Danach wurde die Aluminiumbahn 510 wieder derart bewegt, daß ihr Teilbereich mit der darauf gebildeten n-Schicht aus a-Si : H in die zweite Abscheidungskammer 504 eingebracht wurde. Die Aluminiumbahn wurde auf der Temperatur von 280°C gehalten. Dann wurden SiH₄-Gas und H₂-Gas mit den jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten von 400 bzw. 100 Norm-cm³/min in die zweite Abscheidungskammer eingeleitet. Nachdem die Strömungsgeschwindigkeiten der beiden Gase stabil geworden sind, wurde der Gasinnendruck im Schichtbildungsraum auf 2 Pa eingeregelt, wonach Mikrowellen mit 2 kW Leistung über die Mikrowelleneinleitvorrichtung in den Schichtbildungsraum geleitet wurden, um dadurch die Glimmentladung herbeizuführen. Während dieses Prozesses wurde das bewegbare Fenster 520 mit einer Drehzahl von 1,5 Umdrehungen je Minute gedreht und NF₃-Gas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 150 Norm-cm³/min in den Ätzraum 521 eingeleitet, wobei der Gasinnendruck im Ätzraum auf 2 Pa gehalten wurde; dadurch wurde eine auf dem bewegbaren Fenster abgelagerte Schicht weggeätzt.

Auf diese Weise wurde auf der zuvor gebildeten n-Schicht ein ungefähr 450 nm dicke undotierte i-Schicht aus a-Si : H als i-Schicht 603 gebildet.

Dann wurde die Aluminiumbahn 510 derart bewegt, daß ihr Teilbereich mit den vorstehend genannten beiden aufgebrachten Schichten in die dritte Abscheidungskammer 505 eingebracht wurde. Die Aluminiumbahn wurde auf einer Temperatur von 250°C gehalten. Dann wurden SiH₄-Gas, H₂-Gas und (mit H₂-Gas auf 1% verdünntes) B₂H₆-Gas mit jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten von 50, 200 bzw. 50 Norm-cm³/min in den Schichtbildungsraum eingeleitet. Nachdem die Strömungsgeschwindigkeiten aller Gase stabil geworden sind, wurde der Gasinnendruck auf 0,93 Pa eingeregelt, und es wurden Mikrowellen mit 700 W Leistung in den Schichtbildungsraum geleitet, um dadurch die Glimmentladung herbeizuführen. Auf diese Weise wurde auf die vorangehend gebildete i-Schicht aus a-Si : H eine ungefähr 10 nm dicke p-Schicht aus mikrokristallinem Si : H als p-Schicht 604 aufgebracht. Danach wurde der mit den vorstehend genannten drei Schichten beschichtete Teilbereich der Aluminiumbahn 510 in die Kühlkammer geleitet und auf Raumtemperatur abgekühlt, wonach der abgekühlte Bereich in die Austragekammer 507 befördert wurde. Dieser Teilbereich wurde dann abgeschnitten und in eine herkömmliche CVD-Kammer befördert, in der auf die p-Schicht 604 ein ungefähr 70 nm dicke Schicht aus Indiumzinnoxid (ITO) als Sammelelektrode 605 aufgebracht wurde. Dann wurde auf die Sammelelektrode 605 eine ungefähr 1 µm dicke Cr-Schicht als obere Elektrode 606 aufgebracht.

Auf diese Weise wurde eine Solarzelle mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau hergestellt.

Die vorstehend beschriebenen Prozeduren wurden fortgesetzt wiederholt, um dadurch eine Vielzahl von Solarzellen mit jeweils dem Aufbau nach Fig. 6 zu erhalten.

Die sich ergebenden Solarzellen wurden bewertet, und es wurde als Ergebnis festgestellt, daß die bis zum Ablauf von 24 Stunden bei der fortgesetzten Wiederholung der vorstehend beschriebenen Prozeduren erhaltenen Solarzellen einen fotoelektrischen Wandlerwirkungsgrad von ungefähr 10% oder mindestens 9% zeigten und für die praktische Anwendung annehmbar waren. Die danach erzeugten Solarzellen waren jedoch für den praktischen Einsatz nicht annehmbar, da sie keinen ausreichenden fotoelektrischen Wandlerwirkungsgrad zeigten und ihre n- und p-Schichten mit Fremdstoffen verunreinigt und hinsichtlich der Schichtqualität mangelhaft waren.

Gesondert davon wurden die vorstehend beschriebenen Schichtbildungsprozeduren fortgesetzt zum Herstellen einer Vielzahl von Solarzellen mit jeweils dem Aufbau nach Fig. 6 wiederholt, wobei das Mikrowelleneinlaßfenster 514 der ersten Abscheidungskammer 503 und das Mikrowelleneinlaßfenster 516 der dritten Abscheidungskammer 505 unter Unterbrechung der Schichtbildungsprozeduren nach dem Ablauf von 24 Stunden durch neue ersetzt wurden. Auf diese Weise wurden fortgesetzt für die Praxis brauchbare Solarzellen erhalten.

3. Ausführungsbeispiel (Fig. 7 und 8)

Das in den Fig. 7 und 8 gezeigte MWPCVD-Gerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat als kennzeichnendes Merkmal ein Paar aus flachen bewegbaren Fenstern 701 und 702, die identische Formen haben und die jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden eines Schwenkarmes angebracht sind, der an seinem Mittelpunkt schwenkbar von einer Drehwelle 703 gehalten ist. Eines der beiden bewegbaren Fenster 701 und 702 ist in einem Schichtbildungsraum angeordnet, während das andere in einen Ätzraum eingebracht ist.

Gemäß Fig. 8 und auch Fig. 7 werden von einem nicht gezeigten Mikrowellenoszillator erzeugte Mikrowellen über einen Hohlleiter 807 bzw. 707 in einen Hohlraum bzw. Hohlraumresonator 808 bzw. 708 geleitet. Die Mikrowellen werden durch ein feststehendes Fenster 804 bzw. 704 aus Aluminiumoxid und ein bewegbares Fenster 801 bzw. 701 aus Aluminiumoxid hindurch in einen Schichtbildungsraum 809 bzw. 709 gesendet, um ein Ausgangsmaterialgas zum Bilden einer Ablagerungsschicht auf einem mittels eines Heizelements 814 erwärmten Substrat 810 bzw. 710 anzuregen und zu zersetzen. Nach Beendigung eines Schichtbildungszyklusses wird ein bewegbares Tor 806 bzw. 706 abgesenkt und die Drehwelle 803 bzw. 703 über einen Winkel von 180° gedreht, um das Aluminiumoxidfenster 801 bzw. 701 durch das Aluminiumoxidfenster 802 bzw. 702 zu ersetzen und das Fenster 801 bzw. 701 aus dem Schichtbildungsraum 809 bzw. 709 heraus, nämlich in einen Ätzraum 811 sowie das Fenster 802 bzw. 702 in den Schichtbildungsraum 809 bzw. 709 zu bringen, wonach das bewegbare Tor 806 bzw. 706 in seine Anfangsstellung angehoben wird. Während des nachfolgenden Schichtbildungszyklusses wird das Fenster 801 bzw. 701 in dem Ätzraum 811, der von dem Schichtbildungsraum 809 bzw. 709 durch das bewegbare Tor 806 bzw. 706 und eine feststehende Sperre 805 bzw. 705 getrennt ist, der Ätzung mit einem durch an parallele flache Elektroden 812 und 813 angelegte Hochfrequenzwellen angeregten Ätzgas unterzogen, um dadurch eine auf der Oberfläche des Fensters 801 bzw. 701 gebildete Schicht zu beseitigen. Auf diese Weise ist bei diesem MWPCVD-Gerät kein zusätzlicher Zeitaufwand für das Ätzen erforderlich, so daß das Gerät mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden kann.

Da der Schichtbildungsraum 809 bzw. 709 und der Ätzraum 811 voneinander vollkommen isoliert sind, ist eine Verschmutzung der auf dem Substrat 810 bzw. 710 gebildeten Schicht durch Komponenten des Ätzgases verhindert.

Versuch

Mit dem vorstehend beschriebenen MWPCVD-Gerät wurde eine a-Si : H-Schicht folgendermaßen gebildet:

Durch ein Gaszuführrohr 817 wurden SiH₄-Gas und H₂-Gas mit jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten von 300 bzw. 100 Norm-cm³/min in den Schichtbildungsraum 809 geleitet, in dem der Gasdruck auf 1,33 Pa (10 mTorr) gehalten wurde. Dann wurden Mikrowellen mit 1,5 kW Leistung durch das feststehende und das bewegbare Fenster aus Aluminiumoxid hindurch in den Schichtbildungsraum 809 geleitet, um dadurch eine Plasmaentladung herbeizuführen, wodurch auf einem auf 250°C gehaltenen Aluminiumsubstrat eine a-Si : H-Schicht von 20 µm Dicke gebildet wurde. Während dieses Prozesses wurde ClF₃-Gas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 300 Norm-cm³/min in den Ätzraum 811 geleitet, in dem der Gasdruck auf 80 Pa gehalten wurde. Dann wurden Hochfrequenzwellen mit 150 W Leistung an die parallelen flachen Elektroden 812 und 813 angelegt, um eine Plasmaentladung herbeizuführen und das ClF₃-Gas anzuregen, wodurch die auf dem zuvor verwendeten bewegbaren Aluminiumoxidfenster abgelagerte Schicht durch die Wirkung des angeregten ClF₃-Gases weggeätzt wurde. Auf diese Weise wurde wiederholt eine Vielzahl von 20 µm dicken a-Si : H-Schichten hergestellt. In einem jeden Fall betrug die Auftragegeschwindigkeit bei dem Bilden der a-Si : H-Schicht jeweils 7 nm/s±3%.

Zum Vergleich wurde das gleiche Gerät ohne Benutzung der bewegbaren Aluminiumoxidfenster 801 und 802 betrieben. In diesem Fall mußte das feststehende Aluminiumoxidfenster nach jedem Schichtbildungszyklus durch Ätzen mit einem ClF₃-Ätzgas gereinigt werden, um die Auftragegeschwindigkeit auf 7 nm/s±3% zu halten. Auf diese Weise wurde wiederholt eine Vielzahl von 20 µm dicken a-Si : H-Schichten gebildet.

Die in dem MWPCVD-Gerät mit den bewegbaren Fenstern gebildeten Schichten und die mit dem Gerät ohne bewegbare Fenster gebildeten Schichten wurden mit einem Sekundärionen-Massenspektroskopie-Gerät untersucht. In den mit dem Gerät ohne bewegbare Fenster gebildeten Schichten wurde Cl ermittelt, während in den mit dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät gebildeten Schichten kein Cl ermittelt wurde. Es wurde wiederholt eine Vielzahl von 20 µm dicken a-Si : H-Schichten durch Wiederholen der vorstehend beschriebenen Prozeduren mit der Ausnahme gebildet, daß zum Ätzen ein Gasgemisch aus CF₄ und O₂ verwendet wurde. Die sich ergebenden Schichten wurden jeweils auf die vorstehend beschriebene Weise untersucht. Als Ergebnis wurde ermittelt, daß jeder der für den Vergleich gebildeten a-Si : H-Schichten sowohl C als auch O mit einer jeweiligen Konzentration von ungefähr 5×10¹⁷ cm⁻³ enthielt und die durch Elektronenspinresonanz gemessene Elektronenspindichte ungefähr 5×10¹⁶/cm³ betrug, während jeder der mit dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät gebildeten a-Si : H-Schichten C und/oder O in vernachlässigbarer Konzentration enthielt und die Elektronenspindichte nicht mehr als 5×10¹⁵/cm³ betrug. Ferner hatten die mit dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät gebildeten a-Si : H-Schichten nur wenige freie Bindungen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße MWPCVD-Gerät mit dem feststehenden Fenster und dem zu dem Schichtbildungsraum hin freiliegenden bewegbaren Fenster ausgestattet ist und das bewegbare Fenster in dem von dem Schichtbildungsraum isolierten Ätzraum während des Schichtbildungsvorgangs gereinigt wird. Infolgedessen wird die anfängliche Mikrowellendurchlässigkeit des bewegbaren Fensters auf einem angestrebten Zustand gehalten, so daß das MWPCVD-Gerät eine über eine erwünschte Zeitdauer fortgesetzte Schichtbildung ermöglicht. Da ferner die anfängliche Mikrowellendurchlässigkeit des bewegbaren Fensters aufrecht erhalten wird, wird eine angestrebte Auftragegeschwindigkeit gleichmäßig eingehalten. Bei dem erfindungsgemäßen MWPCVD-Gerät tritt nicht der Fall auf, daß die auf dem Mikrowellendurchlaßfenster gebildete Schicht auf das Substrat fällt und dadurch Fehler der auf dem Substrat gebildeten Schicht hervorruft.

Da ferner das bewegbare Fenster in dem von dem Schichtbildungsraum abgesonderten Ätzraum während des Schichtbildungsvorgangs geätzt wird, ist bei dem MWPCVD-Gerät kein zusätzlicher Zeitaufwand für das Reinigen des bewegbaren Fensters erforderlich, was den Betrieb mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.

Ein Gerät zur chemischen Mikrowellenplasma-Bedampfung für das kontinuierliche Bilden einer funktionellen Ablagerungsschicht auf einem Substrat hat eine im wesentlichen abgeschlossene Abscheidungskammer, die eine Vorrichtung zum Halten des Substrats enthält und die mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Schichtbildungs-Ausgangsmaterialgas in den Schichtbildungsraum, einem an eine Mikrowellen-Leistungsquelle angeschlossenen Mikrowellen-Einlaßfenster und einer Vorrichtung zum Evakuieren des Filmformungsraums ausgestattet ist, und eine Ätzkammer zum Reinigen des Mikrowellen-Einlaßfensters mit einem Ätzgas, die einen Ätzraum enthält und die mit einer Vorrichtung zum Zuführen eines Ätzungs-Ausgangsmaterialgases in den Ätzraum und mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Aktivierungsenergie zu dem Ätzraum für das Anregen des Ätzungs-Ausgangsmaterialgases zu dem Ätzgas ausgestattet ist. In dem Gerät weist das Mikrowellen-Einlaßfenster mehrere Mikrowellen-Durchlaßfenster auf, von denen ein zu dem Schichtbildungsraum freizulegendes Durchlaßfenster zwischen der Abscheidungskammer und der Ätzkammer derart bewegbar ist, daß das zuvor in der Abscheidungskammer benutzte Durchlaßfenster in der Ätzkammer mit dem Ätzgas durch Abätzen der an dem Durchlaßfenster abgelagerten Schicht gereinigt wird, während in der Abscheidungskammer ein Schichtbildungsvorgang ausgeführt wird.

Claims (6)

1. Gerät zur Mikrowellenplasma-Schichtabscheidung zur kontinuierlichen Bildung einer funktionellen Schicht auf einem Substrat mit einer im wesentlichen abgeschlossenen Abschei­ dungskammer, die eine Vorrichtung zum Halten des Substrats enthält und die mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Aus­ gangsmaterialgas für die Schichtbildung in den Abschei­ dungsraum, einem an eine Mikrowellen-Leistungsquelle an­ geschlossenen Mikrowellen-Einlaßfenster und einer Vorrichtung zum Evakuieren des Schichtbildungsraums ausgestattet ist, und mit einer Ätzkammer zum Reinigen des Mikrowellen-Ein­ laßfensters mit einem Ätzgas, die einen Ätzraum enthält und die mit einer Vorrichtung zum Zuführen eines Ätzungs-Aus­ gangsmaterialgases in den Ätzraum und einer Vorrichtung zum Zuführen von Aktivierungsenergie zu dem Ätzraum für das Anregen des Ätzungs-Ausgangsmaterialgases zur Bildung des Ätzgases ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrowellen-Einlaßfenster (102, 103; 202, 203; 515, 520; 701, 702, 704; 801, 802, 804) mehrere übereinanderge­ setzte Mikrowellen-Durchlaßfenster aufweist, von denen ein zu dem Schichtbildungsraum (104; 504; 709; 809) freizu­ legendes Durchlaßfenster (103; 203; 520; 701, 702; 801, 802) zwischen der Abscheidungskammer und der Ätzkammer (105; 521; 811) derart bewegbar ist, daß das zuvor in der Abscheidungskammer benutzte Durchlaßfenster in der Ätzkammer mit dem Ätzgas durch Abätzen der an dem Durchlaßfenster abgelagerten Schicht gereinigt wird, während in der Abschei­ dungskammer ein Schichtbildungsvorgang ausgeführt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Mikrowellen-Durchlaßfenster (102, 103; 202, 203; 515, 520) in Form von Zylindern übereinandergesetzt sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vor­ richtung (204 bis 206) zum Bewegen desjenigen der mehreren Mikrowellen-Durchlaßfenster (103; 203), das zum Schicht­ bildungsraum (104) hin freiliegt.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der um die mehreren zylindrischen übereinandergesetzten Mikrowellen-Durchlaßfenster (102, 103; 202, 203; 515, 520) herum zu bildende Plasmaerzeugungsbereich von der Oberfläche des Substrats (106; 510) umgeben ist, auf der ein Schicht zu bilden ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrowellen-Einlaßfenster mehrere Mikrowellen-Durchlaß­ fensterplatten (701, 702, 704; 801, 802, 804) aufweist, zu denen mehrere bewegbare Mikrowellen-Durchlaßfensterplatten (701, 702; 801, 802) zählen, die zu dem Schichtbildungsraum (709; 809) hin freilegbar sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren bewegbaren Mikrowellen-Durchlaßfensterplatten (701, 702; 801, 802) um eine Achse (703; 803) derart drehbar sind, daß mindestens eine der bewegbaren Durchlaß­ fensterplatten in die Ätzkammer (811) eingesetzt ist, während mindestens eine der übrigen bewegbaren Durch­ laßfensterplatten in die Abscheidungskammer (709; 809) ein­ gesetzt ist.