JPH0436453B2 - - Google Patents
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- JPH0436453B2 JPH0436453B2 JP58040044A JP4004483A JPH0436453B2 JP H0436453 B2 JPH0436453 B2 JP H0436453B2 JP 58040044 A JP58040044 A JP 58040044A JP 4004483 A JP4004483 A JP 4004483A JP H0436453 B2 JPH0436453 B2 JP H0436453B2
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- heating element
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
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- Plasma & Fusion (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池やセンサなどに用いられる非
晶質シリコン膜あるいは窒化シリコン膜などの薄
膜生成に用いられる高周波プラズマ反応を利用し
たプラズマCVD装置に関する。
晶質シリコン膜あるいは窒化シリコン膜などの薄
膜生成に用いられる高周波プラズマ反応を利用し
たプラズマCVD装置に関する。
この種のプラズマCVD装置としては第1図に
示す構造のものが知られている。図は装置の断面
構造を示すもので、真空容器1は真空排気装置2
により真空に排気される。ガス導入バルブ3によ
り材料ガス(例えばシランガス)を所定圧力まで
導入後、高周波電極4と基板加熱用ヒーターを兼
用した対向電極5との間に高周波電源6によつて
高周波電界を印加したプラズマ反応を生起させる
ことにより、基板7を装着したトレイ8上に薄膜
(この場合は非晶質シリコン膜)を形成すること
ができる。この際の基板加熱方法としては5の加
熱ヒーターにトレイを密着もしくはある間隔離し
た状態で設置し基板の裏面から所望温度に制御し
ている。しかしこの方法によれば、ヒーターの全
表面積に対して基板加熱に有効に寄与する表面積
は50%以下であり熱源から放出される熱量の大半
は幅射熱として放射されてしまい熱損失が大きく
なるために熱効率が悪い。しかもトレイが隣接す
るヒーター中央部と開放端である周辺部とでは熱
幅射の状況が異なり、トレイ面内での温度の均一
性が得られないという欠点がある。
示す構造のものが知られている。図は装置の断面
構造を示すもので、真空容器1は真空排気装置2
により真空に排気される。ガス導入バルブ3によ
り材料ガス(例えばシランガス)を所定圧力まで
導入後、高周波電極4と基板加熱用ヒーターを兼
用した対向電極5との間に高周波電源6によつて
高周波電界を印加したプラズマ反応を生起させる
ことにより、基板7を装着したトレイ8上に薄膜
(この場合は非晶質シリコン膜)を形成すること
ができる。この際の基板加熱方法としては5の加
熱ヒーターにトレイを密着もしくはある間隔離し
た状態で設置し基板の裏面から所望温度に制御し
ている。しかしこの方法によれば、ヒーターの全
表面積に対して基板加熱に有効に寄与する表面積
は50%以下であり熱源から放出される熱量の大半
は幅射熱として放射されてしまい熱損失が大きく
なるために熱効率が悪い。しかもトレイが隣接す
るヒーター中央部と開放端である周辺部とでは熱
幅射の状況が異なり、トレイ面内での温度の均一
性が得られないという欠点がある。
本発明は上述の欠点を除去して基板の加熱のに
対する熱損失の少ないプラズマCVD装置を提供
することを目的とする。
対する熱損失の少ないプラズマCVD装置を提供
することを目的とする。
上記目的は、本発明によれば、プラズマを利用
したプラズマCVD装置において、生成反応ガス
導入管と真空源とを配設した真空容器を複数個直
列に配置し、該真空容器には各真空容器間を密閉
するための仕切りバルブを、両端の真空容器には
大気と密閉するための仕切りバルブをそれぞれ具
備し、前記真空容器内には、鉛直に配置され一方
の電極となる板状加熱体と、該板状加熱体を両側
から包囲するようにして該板状加熱体の両側面と
所定の間隔をもつて平行に配置され且つ該板状加
熱体とは反対側の両側面に基板が取付けられる基
板支持体と、該基板支持体の前記基板取付け位置
より上方に位置し該基板支持体を吊り下げて搬送
する搬送機構の少なくとも一部と、鉛直に配置さ
れて前記基板支持体と対向し該基板支持体との間
にプラズマ発生空間を形成する他方の電極である
対向電極とを設け、該対向電極に対して前記基板
支持体を平行に相対向させて搬送するようにして
成ることによつて達成される。
したプラズマCVD装置において、生成反応ガス
導入管と真空源とを配設した真空容器を複数個直
列に配置し、該真空容器には各真空容器間を密閉
するための仕切りバルブを、両端の真空容器には
大気と密閉するための仕切りバルブをそれぞれ具
備し、前記真空容器内には、鉛直に配置され一方
の電極となる板状加熱体と、該板状加熱体を両側
から包囲するようにして該板状加熱体の両側面と
所定の間隔をもつて平行に配置され且つ該板状加
熱体とは反対側の両側面に基板が取付けられる基
板支持体と、該基板支持体の前記基板取付け位置
より上方に位置し該基板支持体を吊り下げて搬送
する搬送機構の少なくとも一部と、鉛直に配置さ
れて前記基板支持体と対向し該基板支持体との間
にプラズマ発生空間を形成する他方の電極である
対向電極とを設け、該対向電極に対して前記基板
支持体を平行に相対向させて搬送するようにして
成ることによつて達成される。
次に、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。各図において共通の部材には同一の符号が付
してある。第2図,第3図は一個の真空容器の断
面図を示す。
る。各図において共通の部材には同一の符号が付
してある。第2図,第3図は一個の真空容器の断
面図を示す。
第2図において、真空容器1に固定して配置さ
れた板状加熱体である基板加熱用ヒーター5は、
シーズヒーターあるいは鋳込みヒーター等により
構成されて鉛直に配置されている。薄膜が成膜さ
れる基板は、トレイ8と搬送キヤリア9とを一体
化して成る基板支持体の両側面に取り付けられて
いる。搬送キヤリア9は搬送機構である駆動用装
置10から吊り下げられており、トレイ8は1〜
100mmの間隔を置いてヒーター5の両側に吊り下
げられている。この構成により、ヒーター5から
の幅射熱は、ヒーター5とトレイ8との間の空間
に閉じ込められ、熱が有効に使われる。
れた板状加熱体である基板加熱用ヒーター5は、
シーズヒーターあるいは鋳込みヒーター等により
構成されて鉛直に配置されている。薄膜が成膜さ
れる基板は、トレイ8と搬送キヤリア9とを一体
化して成る基板支持体の両側面に取り付けられて
いる。搬送キヤリア9は搬送機構である駆動用装
置10から吊り下げられており、トレイ8は1〜
100mmの間隔を置いてヒーター5の両側に吊り下
げられている。この構成により、ヒーター5から
の幅射熱は、ヒーター5とトレイ8との間の空間
に閉じ込められ、熱が有効に使われる。
駆動用装置10はトレイ8を搬送キヤリア9ご
と別の真空容器に搬送するためのもので、駆動用
装置10自体は公知であつて、モーターからの動
力をチエイン等によりローラーへ伝達して搬送を
行う。各トレイから10〜150mmの間隔を置いて両
側に高周波電極4が並設され、真空容器1の内部
をガス導入バルブを開いて0.1〜10Torrの範囲内
の所望圧に調整後、対向電極を兼ねる基板加熱ヒ
ーター5に高周波電源6から発生された電界を印
加することにより、ヒーター5の両側でプラズマ
反応を生起させ、トレイ8上の基板7に所望の膜
を形成できる。ここで基板等は鉛直方向に配置さ
れているのでプラズマ反応で生成された容器壁等
に付着した不所望な反応生成物が落下して基板上
に堆積しないよう工夫されている。
と別の真空容器に搬送するためのもので、駆動用
装置10自体は公知であつて、モーターからの動
力をチエイン等によりローラーへ伝達して搬送を
行う。各トレイから10〜150mmの間隔を置いて両
側に高周波電極4が並設され、真空容器1の内部
をガス導入バルブを開いて0.1〜10Torrの範囲内
の所望圧に調整後、対向電極を兼ねる基板加熱ヒ
ーター5に高周波電源6から発生された電界を印
加することにより、ヒーター5の両側でプラズマ
反応を生起させ、トレイ8上の基板7に所望の膜
を形成できる。ここで基板等は鉛直方向に配置さ
れているのでプラズマ反応で生成された容器壁等
に付着した不所望な反応生成物が落下して基板上
に堆積しないよう工夫されている。
薄膜生成能力をさらに向上させるために、高周
波電極と基板用加熱ヒーターの配列を複数列並列
に設置することができる。第3図はそのような実
施例を示すもので、第2図と異なる点は、基板加
熱用の固定ヒーター電極51,52を2列に並べ
これに対向する高周波電極4を三列並列に設置し
た点である。ここで搬送用キヤリア91,92は
一つの駆動装置10により連動されて一体化し、
移送のための制御を容易にすることもできる。
波電極と基板用加熱ヒーターの配列を複数列並列
に設置することができる。第3図はそのような実
施例を示すもので、第2図と異なる点は、基板加
熱用の固定ヒーター電極51,52を2列に並べ
これに対向する高周波電極4を三列並列に設置し
た点である。ここで搬送用キヤリア91,92は
一つの駆動装置10により連動されて一体化し、
移送のための制御を容易にすることもできる。
このように基板を多層配置することによつて、
第1図に示す従来方式に対し第2図の実施例では
2倍、第3図の実施例では4倍と飛躍的に基板処
理能力を増大させることができる。
第1図に示す従来方式に対し第2図の実施例では
2倍、第3図の実施例では4倍と飛躍的に基板処
理能力を増大させることができる。
第4図は第2図に示した真空容器を複数個直列
に配置した構成を示すもので、多層構造から成る
薄膜素子(例えばPin構造の非晶質シリコン光起
電力素子)の形成装置を示しており、装置の横断
面を上側から見た図である。各真空室11〜14
は仕切りバルブ21〜25によつて分離されそれ
ぞれ独立に真空排気できる。ここで第1真空室1
1は基板の予備加熱室であり、第2図の真空容器
1と異なる点は高周波電極4の代わりに、その位
置に加熱用ヒーター53を設置した点で、これに
より基板加熱時間の短縮ができる。真空室12〜
14は反応室であり、前記のPin構造非晶質シリ
コン素子の形成のように、i層へのドーピング不
純物の混入が問題となるような場合には、このよ
うに各層の生成室を分離することが有効である。
先ず予備加熱室11で予備加熱後、第2図に示す
ようなキヤリアによつて第二真空室12へ送ら
れ、ガス導入バルブ10からジボランガス及びシ
ランガスを導入してプラズマ反応を生起すること
によりP型膜を、次に第三真空室13ではシラン
ガスのみを導入することによりi膜を、更に第四
真空室14に移送されて、ホスフインガスとシラ
ンガスを導入しプラズマ反応によりn型膜を順次
生成し、Pin構造膜を得ることができる。ここで
各真空室間の移送は同程度の真空圧力中で行われ
る。
に配置した構成を示すもので、多層構造から成る
薄膜素子(例えばPin構造の非晶質シリコン光起
電力素子)の形成装置を示しており、装置の横断
面を上側から見た図である。各真空室11〜14
は仕切りバルブ21〜25によつて分離されそれ
ぞれ独立に真空排気できる。ここで第1真空室1
1は基板の予備加熱室であり、第2図の真空容器
1と異なる点は高周波電極4の代わりに、その位
置に加熱用ヒーター53を設置した点で、これに
より基板加熱時間の短縮ができる。真空室12〜
14は反応室であり、前記のPin構造非晶質シリ
コン素子の形成のように、i層へのドーピング不
純物の混入が問題となるような場合には、このよ
うに各層の生成室を分離することが有効である。
先ず予備加熱室11で予備加熱後、第2図に示す
ようなキヤリアによつて第二真空室12へ送ら
れ、ガス導入バルブ10からジボランガス及びシ
ランガスを導入してプラズマ反応を生起すること
によりP型膜を、次に第三真空室13ではシラン
ガスのみを導入することによりi膜を、更に第四
真空室14に移送されて、ホスフインガスとシラ
ンガスを導入しプラズマ反応によりn型膜を順次
生成し、Pin構造膜を得ることができる。ここで
各真空室間の移送は同程度の真空圧力中で行われ
る。
以上に述べたように、本発明によれば、プラズ
マCVD装置を、生成反応ガス導入管と真空源と
を配設した真空容器を複数個直列に配置し、該真
空容器には各真空容器間を密閉するための仕切り
バルブを、両端の真空容器には大気と密閉するた
めの仕切りバルブをそれぞれ具備し、前記真空容
器内には、鉛直に配置され一方の電極となる板状
加熱体と、該板状加熱体を両側から包囲するよう
にして該板状加熱体の両側面と所定の間隔をもつ
て平行に配置され且つ該板状加熱体とは反対側の
両側面に基板が取り付けられる基板支持体と、該
基板支持体の前記基板取付け位置より上方に位置
し該基板支持体を吊り下げて搬送する搬送機構の
少なくとも一部と、鉛直に配置されて前記基板支
持体と対向し該基板支持体との間にプラズマ発生
空間を形成する他方の電極である対向電極とを設
け、該対向電極に対して前記基板支持体を平行に
相対向させて搬送するように構成したので、下記
の効果を奏する。
マCVD装置を、生成反応ガス導入管と真空源と
を配設した真空容器を複数個直列に配置し、該真
空容器には各真空容器間を密閉するための仕切り
バルブを、両端の真空容器には大気と密閉するた
めの仕切りバルブをそれぞれ具備し、前記真空容
器内には、鉛直に配置され一方の電極となる板状
加熱体と、該板状加熱体を両側から包囲するよう
にして該板状加熱体の両側面と所定の間隔をもつ
て平行に配置され且つ該板状加熱体とは反対側の
両側面に基板が取り付けられる基板支持体と、該
基板支持体の前記基板取付け位置より上方に位置
し該基板支持体を吊り下げて搬送する搬送機構の
少なくとも一部と、鉛直に配置されて前記基板支
持体と対向し該基板支持体との間にプラズマ発生
空間を形成する他方の電極である対向電極とを設
け、該対向電極に対して前記基板支持体を平行に
相対向させて搬送するように構成したので、下記
の効果を奏する。
放射による熱損失が低減されると共に、基板
支持体の面内温度の均一性、ひいては基板の面
内温度の均一性が向上する。
支持体の面内温度の均一性、ひいては基板の面
内温度の均一性が向上する。
基板支持体の両側面に基板を取り付けたこと
により、基板支持体の両面が利用可能となり、
薄膜の成膜能力が倍増する。
により、基板支持体の両面が利用可能となり、
薄膜の成膜能力が倍増する。
基板支持体を鉛直に配置したことにより、対
向電極あるいは真空容器の内壁面に付着した堆
積物が真空引きなどで剥離し飛散しても基板に
付着せず、高い品質の薄膜が得られる。
向電極あるいは真空容器の内壁面に付着した堆
積物が真空引きなどで剥離し飛散しても基板に
付着せず、高い品質の薄膜が得られる。
基板支持体を搬送機構により吊り下げて搬送
することにより、成膜時に生ずるアモルフアス
シリコン粉や剥離したアモルフアスシリコン膜
が堆積する真空容器底部は単なる空間であつて
搬送には係わらないので、真空容器底部に搬送
機構を設けた場合に考えられる搬送に伴う堆積
物の舞い上がりによつて、薄膜に欠陥(例えば
ピンホール)が生じることもない。
することにより、成膜時に生ずるアモルフアス
シリコン粉や剥離したアモルフアスシリコン膜
が堆積する真空容器底部は単なる空間であつて
搬送には係わらないので、真空容器底部に搬送
機構を設けた場合に考えられる搬送に伴う堆積
物の舞い上がりによつて、薄膜に欠陥(例えば
ピンホール)が生じることもない。
基板支持体のみを複数の真空容器間に順次搬
送することにより、基板支持体(板状加熱体)
と対向電極との任意の組合せにより、所望の数
のプラズマ発生空間をそれぞれの真空容器にお
いて形成することができるので、簡単な構成で
基板上に異種の薄膜を、生産能力を向上させて
成膜することが可能となる。
送することにより、基板支持体(板状加熱体)
と対向電極との任意の組合せにより、所望の数
のプラズマ発生空間をそれぞれの真空容器にお
いて形成することができるので、簡単な構成で
基板上に異種の薄膜を、生産能力を向上させて
成膜することが可能となる。
第1図は従来の非晶質シリコン膜生成装置の側
断面図、第2図は本発明の一実施例の非晶質シリ
コン膜生成装置1個の真空容器の側断面図、第3
図は別の実施例の1個の真空容器の側断面図、第
4図は第2図に示す真空容器を複数個直列に配置
した実施例の水平断面図である。 1:真空容器、4:高周波電極(対向電極)、
5:基板加熱用ヒーター(板状加熱体)、7:基
板、8:トレイ、9:搬送キヤリア、10:駆動
用装置(搬送機構)、11〜14:真空室、21
〜25:仕切りバルブ。
断面図、第2図は本発明の一実施例の非晶質シリ
コン膜生成装置1個の真空容器の側断面図、第3
図は別の実施例の1個の真空容器の側断面図、第
4図は第2図に示す真空容器を複数個直列に配置
した実施例の水平断面図である。 1:真空容器、4:高周波電極(対向電極)、
5:基板加熱用ヒーター(板状加熱体)、7:基
板、8:トレイ、9:搬送キヤリア、10:駆動
用装置(搬送機構)、11〜14:真空室、21
〜25:仕切りバルブ。
Claims (1)
- 1 プラズマを利用したプラズマCVD装置にお
いて、生成反応ガス導入管と真空源とを配設した
真空容器を複数個直列に配置し、該真空容器には
各真空容器間を密閉するための仕切りバルブを、
両端の真空容器には大気と密閉するための仕切り
バルブをそれぞれ具備し、前記真空容器内には、
鉛直に配置され一方の電極となる板状加熱体と、
該板状加熱体を両側から包囲するようにして該板
状加熱体の両側面と所定の間隔をもつて平行に配
置され且つ該板状加熱体とは反対側の両側面に基
板が取付けられる基板支持体と、該基板支持体の
前記基板取付け位置より上方に位置し該基板支持
体を吊り下げて搬送する搬送機構の少なくとも一
部と、鉛直に配置されて前記基板支持体と対向し
該基板支持体との間にプラズマ発生空間を形成す
る他方の電極である対向電極とを設け、該対向電
極に対して前記基板支持体を平行に相対向させて
搬送するようにして成ることを特徴とするプラズ
マCVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58040044A JPS59167013A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | プラズマcvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58040044A JPS59167013A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | プラズマcvd装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS59167013A JPS59167013A (ja) | 1984-09-20 |
JPH0436453B2 true JPH0436453B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=12569910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58040044A Granted JPS59167013A (ja) | 1983-03-12 | 1983-03-12 | プラズマcvd装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS59167013A (ja) |
Families Citing this family (4)
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DE59203041D1 (de) * | 1992-02-04 | 1995-08-31 | Leybold Ag | Vorrichtung für die Wärmebehandlung und den Transport von Substraten. |
US6267075B1 (en) * | 1998-07-09 | 2001-07-31 | Yield Engineering Systems, Inc. | Apparatus for cleaning items using gas plasma |
CA2675532A1 (en) * | 2007-02-01 | 2008-08-07 | James E. Heider | System and method for glass sheet semiconductor coating and resultant product |
Citations (3)
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JPS5578524A (en) * | 1978-12-10 | 1980-06-13 | Shunpei Yamazaki | Manufacture of semiconductor device |
JPS5681923A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of thin film |
JPS5742118A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma cvd device |
-
1983
- 1983-03-12 JP JP58040044A patent/JPS59167013A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPS5578524A (en) * | 1978-12-10 | 1980-06-13 | Shunpei Yamazaki | Manufacture of semiconductor device |
JPS5681923A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacture of thin film |
JPS5742118A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma cvd device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS59167013A (ja) | 1984-09-20 |
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