JPH0468390B2 - - Google Patents
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- JPH0468390B2 JPH0468390B2 JP58050310A JP5031083A JPH0468390B2 JP H0468390 B2 JPH0468390 B2 JP H0468390B2 JP 58050310 A JP58050310 A JP 58050310A JP 5031083 A JP5031083 A JP 5031083A JP H0468390 B2 JPH0468390 B2 JP H0468390B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32018—Glow discharge
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般的にはグロー放電沈積工程によつ
てアモルフアス層を製造する為の装置に関し、更
に詳しくは本発明は基板上にアモルフアス半導体
層を製造する為のグロー放電沈積装置内の水平面
と交差する面内に配置される陰極に関する。
てアモルフアス層を製造する為の装置に関し、更
に詳しくは本発明は基板上にアモルフアス半導体
層を製造する為のグロー放電沈積装置内の水平面
と交差する面内に配置される陰極に関する。
本発明は結晶質の半導体から製造されたものと
実質的に同等な電子的特性を有するアモルフアス
半導体デバイスを製造する為の改良されたグロー
放電堆積装置（膜形成装置）に係る。一般的には
上記改良は堆積効率の上昇の為に通常は水平に配
置されるグロー放電堆積装置の陰極を水平面と交
差する面（以下「非水平面」という）内に移すこ
とを企図している。その上にアモルフアス材料を
堆積させるに適した基板は陰極の作る面にほぼ平
行な平面内の堆積チヤンバー内に導入され、これ
によつてそれら基板と陰極との間に均一なプラズ
マ領域を発生させる。１つの縁部によつて陰極を
非水平面内で支持することによつて基板対の１つ
を基板対上に同時に層を堆積させるよう１対の互
に反対側に配置されるプラズマ領域を為に陰極の
各側方へ導入することができる。
実質的に同等な電子的特性を有するアモルフアス
半導体デバイスを製造する為の改良されたグロー
放電堆積装置（膜形成装置）に係る。一般的には
上記改良は堆積効率の上昇の為に通常は水平に配
置されるグロー放電堆積装置の陰極を水平面と交
差する面（以下「非水平面」という）内に移すこ
とを企図している。その上にアモルフアス材料を
堆積させるに適した基板は陰極の作る面にほぼ平
行な平面内の堆積チヤンバー内に導入され、これ
によつてそれら基板と陰極との間に均一なプラズ
マ領域を発生させる。１つの縁部によつて陰極を
非水平面内で支持することによつて基板対の１つ
を基板対上に同時に層を堆積させるよう１対の互
に反対側に配置されるプラズマ領域を為に陰極の
各側方へ導入することができる。
相対的に大きな領域に及ぶと共にｐ−ｎ接合デ
バイスが作られるべき場所にｐ型及びｎ型の材料
を形成する為に容易にドープされることができ、
しかも結晶質の相当物より製造されるものと同等
なアモルフアス半導体アロイ層を堆積する為の工
程を開発することに相当の努力がはらわれて来
た。長年にわたりこれらの研究は実質的には実に
あるものではなかつた。アモルフアスシリコン又
はゲルマニウム（第４族）の膜は微小空所（マイ
クロポイド）やダングリング結合、その他エネル
ギーギヤツプ内に高密度の局所化された状態を生
む欠陥を有していた。アモルフアスシリコン半導
体のエネルギーギヤツプ内の高密度の局在化した
状態の存在は低い光導電性と短いキヤリヤ寿命を
もたらし、これによりこれらの膜の光応答技術へ
の応用に不適当なものとなる。これに加えてこれ
らの膜はドープを良好に行ない、あるいはフエル
ミレベルを伝導帯又は禁止帯へ近づけるよう移動
させることができないので太陽電池セルの為のｐ
−ｎ接合の製作や電流制御デバイスへの応用は不
適当なものとなる。
バイスが作られるべき場所にｐ型及びｎ型の材料
を形成する為に容易にドープされることができ、
しかも結晶質の相当物より製造されるものと同等
なアモルフアス半導体アロイ層を堆積する為の工
程を開発することに相当の努力がはらわれて来
た。長年にわたりこれらの研究は実質的には実に
あるものではなかつた。アモルフアスシリコン又
はゲルマニウム（第４族）の膜は微小空所（マイ
クロポイド）やダングリング結合、その他エネル
ギーギヤツプ内に高密度の局所化された状態を生
む欠陥を有していた。アモルフアスシリコン半導
体のエネルギーギヤツプ内の高密度の局在化した
状態の存在は低い光導電性と短いキヤリヤ寿命を
もたらし、これによりこれらの膜の光応答技術へ
の応用に不適当なものとなる。これに加えてこれ
らの膜はドープを良好に行ない、あるいはフエル
ミレベルを伝導帯又は禁止帯へ近づけるよう移動
させることができないので太陽電池セルの為のｐ
−ｎ接合の製作や電流制御デバイスへの応用は不
適当なものとなる。
上述したアモルフアスシリコン及びゲルマニウ
ムに伴う問題を極力小さくする為の試みがW.E.
Spear及びP.G.Le Comber（Carnegie
Laboratory of Physics，University of
Dundee，Dundee，Scotland）によつて“アモル
フアスシリコンにおける置換的ドーピング
（Sabstitutional Doping of Amorphous
Silicon）”と題する研究でなされ、Solid State
Communication誌（vol.17.pp.1193〜1196，1975
年）に発表されている。これによればアモルフア
スシリコン又はゲルマニウムのエネルギーギヤツ
プ中の局所化された状態を減じより真性な結晶質
シリコンにより近づけることと、結晶質材料にド
ーピングを行うようにアモルフアス材料に適当な
標準的ドーパントを置換的にドープして非真性の
ｐ型又はｎ型の導電型とすることが企図されてい
る。局在化された状態の低減はアモルフアスシリ
コンの膜をグロー放電堆積により達成され、その
場合シランガス（SiH4）が１つの反応管を通過
し、この管においてガスはラジオ周波数の放電に
よつて解離され、約500゜〜600〓（227〜327℃）
の基板温度で基板上に堆積される。こうして基板
上に堆積された材料はシリコン及び水素からな
る。ドープされたアモルフアス材料を製造する為
にはｎ型導電型用としてフオスフイン（pH3）あ
るいはｐ型導電型用としてジボラン（B2H6）が
シランガスに予め混合され同一の動作条件のもと
でグロー放電反応管を通過させる。使用されたド
ーパントのガス濃度は約５×10-6〜10-2の体積分
率である。こうして堆積された材料は置換的に燐
又はほう素のドーパントを含有したものと考えら
れ、非真性のｎ型又はｐ型の導電型を示した。
ムに伴う問題を極力小さくする為の試みがW.E.
Spear及びP.G.Le Comber（Carnegie
Laboratory of Physics，University of
Dundee，Dundee，Scotland）によつて“アモル
フアスシリコンにおける置換的ドーピング
（Sabstitutional Doping of Amorphous
Silicon）”と題する研究でなされ、Solid State
Communication誌（vol.17.pp.1193〜1196，1975
年）に発表されている。これによればアモルフア
スシリコン又はゲルマニウムのエネルギーギヤツ
プ中の局所化された状態を減じより真性な結晶質
シリコンにより近づけることと、結晶質材料にド
ーピングを行うようにアモルフアス材料に適当な
標準的ドーパントを置換的にドープして非真性の
ｐ型又はｎ型の導電型とすることが企図されてい
る。局在化された状態の低減はアモルフアスシリ
コンの膜をグロー放電堆積により達成され、その
場合シランガス（SiH4）が１つの反応管を通過
し、この管においてガスはラジオ周波数の放電に
よつて解離され、約500゜〜600〓（227〜327℃）
の基板温度で基板上に堆積される。こうして基板
上に堆積された材料はシリコン及び水素からな
る。ドープされたアモルフアス材料を製造する為
にはｎ型導電型用としてフオスフイン（pH3）あ
るいはｐ型導電型用としてジボラン（B2H6）が
シランガスに予め混合され同一の動作条件のもと
でグロー放電反応管を通過させる。使用されたド
ーパントのガス濃度は約５×10-6〜10-2の体積分
率である。こうして堆積された材料は置換的に燐
又はほう素のドーパントを含有したものと考えら
れ、非真性のｎ型又はｐ型の導電型を示した。
エネルギーギヤツプ中の局在化された状態を相
当に減ぜられ高い電子的品質を有する改良された
アモルフアスシリコンアロイは米国特許第
4226898号（Amorphous Semiconductors
Equvalent to Crystalline Semiconductors，
Stanford R.Ovshinsky and Arun Madan.1980
年10月７日発行）に述べられたグロー放電堆積装
置によつて調製された。ここに開示された装置は
アモルフアス層製造材料を真空チヤンバー内へ導
入するのに適しており、プラズマ領域が水平に配
置された陰極をほぼ水平に配置された基板上へア
モルフアス層を堆積させる為の電極との間に発生
させられる。陰極の１つの面が背面部材に支持さ
れ且つ固定されるので、陰極の１つの面だけがプ
ラズマ領域の発生の為に用い得る。従つて陰極の
潜在的表面面積（２面）のうち半分（１面）しか
利用していない。これにより同時にアモルフアス
層を堆積させることのできる基板の数を１枚に限
られてしまう。
当に減ぜられ高い電子的品質を有する改良された
アモルフアスシリコンアロイは米国特許第
4226898号（Amorphous Semiconductors
Equvalent to Crystalline Semiconductors，
Stanford R.Ovshinsky and Arun Madan.1980
年10月７日発行）に述べられたグロー放電堆積装
置によつて調製された。ここに開示された装置は
アモルフアス層製造材料を真空チヤンバー内へ導
入するのに適しており、プラズマ領域が水平に配
置された陰極をほぼ水平に配置された基板上へア
モルフアス層を堆積させる為の電極との間に発生
させられる。陰極の１つの面が背面部材に支持さ
れ且つ固定されるので、陰極の１つの面だけがプ
ラズマ領域の発生の為に用い得る。従つて陰極の
潜在的表面面積（２面）のうち半分（１面）しか
利用していない。これにより同時にアモルフアス
層を堆積させることのできる基板の数を１枚に限
られてしまう。
更に、陰極と基板の双方は実質的に水平な面内
に位置しているので堆積ごみ（例えばSi系薄膜を
堆積させる場合には粉状シリコンが生じ得る）が
基板の上に残留位置（rest position）まで落下す
る。これは明らかに基板及びその上に堆積された
アモルフアス層の電子的特性に有害な効果を及ぼ
す。陰極上に残るようになつた堆積ごみはその表
面面積の一部を覆い隠し、それにより陰極のプラ
ズマ発生表面面積として利用し得る部分が減少す
ると共にグロー放電の不安定化をまねく。
に位置しているので堆積ごみ（例えばSi系薄膜を
堆積させる場合には粉状シリコンが生じ得る）が
基板の上に残留位置（rest position）まで落下す
る。これは明らかに基板及びその上に堆積された
アモルフアス層の電子的特性に有害な効果を及ぼ
す。陰極上に残るようになつた堆積ごみはその表
面面積の一部を覆い隠し、それにより陰極のプラ
ズマ発生表面面積として利用し得る部分が減少す
ると共にグロー放電の不安定化をまねく。
陰極に残留するごみが少ないほど、清掃の為に
陰極の覆いをとりはずさなければならない回数が
減る。陰極が水平から実質的に鉛直面内に配置さ
れるように動かされるとそこに蓄積される堆積ご
みの量は最適値まで減少するので、水平面と交差
する面内に配置された陰極は覆いを取りはずし、
清掃し、再び組み立てる為の休止時間が少なくて
済む。
陰極の覆いをとりはずさなければならない回数が
減る。陰極が水平から実質的に鉛直面内に配置さ
れるように動かされるとそこに蓄積される堆積ご
みの量は最適値まで減少するので、水平面と交差
する面内に配置された陰極は覆いを取りはずし、
清掃し、再び組み立てる為の休止時間が少なくて
済む。
更に基板上に堆積されたアロイ層の厚さは陰極
と基板との間の距離に一部依存する。陰極と基板
との間の距離に厳しい条件はないが、最適の結果
はそれらの間の距離が約１インチの時に得られ
る。陰極の覆いが取りはずされ再び組み立てられ
る時に陰極と基板との間の距離は若干変化するこ
とが考えられ、従つて最適距離の１インチからず
れるかも知れない。これにより製造されるアロイ
層の厚みに不均一が起る。
と基板との間の距離に一部依存する。陰極と基板
との間の距離に厳しい条件はないが、最適の結果
はそれらの間の距離が約１インチの時に得られ
る。陰極の覆いが取りはずされ再び組み立てられ
る時に陰極と基板との間の距離は若干変化するこ
とが考えられ、従つて最適距離の１インチからず
れるかも知れない。これにより製造されるアロイ
層の厚みに不均一が起る。
グロー放電堆積装置はまた相続く堆積チヤンバ
ーを通つて連続的に前進する細長い連続ウエブ基
板上にアモルフシスアリコンアロイの多重層を堆
積させる為の高容積の堆積システム内で用いられ
る。同型のグロー放電堆積要素がこの高容積シス
テム内でプラズマ領域を発生させる為に使用され
るので、このシステムは単一の堆積チヤンバー用
の装置について上述したのと同じ望ましくない特
性を持つことになる。この望ましくない特性は、
複数チヤンバーによる連続的な膜形成を行う装置
においては、特に問題であつた。つまり基板が連
続的に膜形成処理される長い時間中電極と基板間
におけるプラズマ等の膜形成状態を安定に保たな
ければならず、このような状態が続くと電極の寿
命が極端に短くなるからである。
ーを通つて連続的に前進する細長い連続ウエブ基
板上にアモルフシスアリコンアロイの多重層を堆
積させる為の高容積の堆積システム内で用いられ
る。同型のグロー放電堆積要素がこの高容積シス
テム内でプラズマ領域を発生させる為に使用され
るので、このシステムは単一の堆積チヤンバー用
の装置について上述したのと同じ望ましくない特
性を持つことになる。この望ましくない特性は、
複数チヤンバーによる連続的な膜形成を行う装置
においては、特に問題であつた。つまり基板が連
続的に膜形成処理される長い時間中電極と基板間
におけるプラズマ等の膜形成状態を安定に保たな
ければならず、このような状態が続くと電極の寿
命が極端に短くなるからである。
更には、チヤンバー間での基板の移動の際に基
板温度の低下等の装置内での環境条件の変化によ
り異物の発生確率や量が多くなり堆積面に多量に
付着して膜特性を悪くする原因となつていたから
である。
板温度の低下等の装置内での環境条件の変化によ
り異物の発生確率や量が多くなり堆積面に多量に
付着して膜特性を悪くする原因となつていたから
である。
従つて、本発明の目的は、基板上に相次いでア
ロイ層を沈着させる為の複数の堆積チヤンバーを
含み、各堆積チヤンバー内の陰極上に蓄積するご
みを減少させ、それに対応してその動作寿命を増
加させ且つ安定したグロー放電を可能にすると共
に、膜の形成時に生じる異物が基板上に付着する
のを極力防止することが可能な改良されたグロー
放電堆積装置を提供することである。
ロイ層を沈着させる為の複数の堆積チヤンバーを
含み、各堆積チヤンバー内の陰極上に蓄積するご
みを減少させ、それに対応してその動作寿命を増
加させ且つ安定したグロー放電を可能にすると共
に、膜の形成時に生じる異物が基板上に付着する
のを極力防止することが可能な改良されたグロー
放電堆積装置を提供することである。
本発明は陰極と基板のうちの一方、あるいは両
方が、動作寿命と装置の全体的効率を増大させる
為に、１つの非水平面で支持された、改良された
グロー放電堆積装置を企図している。新規な水平
面と交差する面内における配置（以下「非水平配
置」という。）によりプラズマ発生表面面積と装
置の期待寿命とを増加させ、且つ異物が基板表面
に付着することを極力防止することができる。
方が、動作寿命と装置の全体的効率を増大させる
為に、１つの非水平面で支持された、改良された
グロー放電堆積装置を企図している。新規な水平
面と交差する面内における配置（以下「非水平配
置」という。）によりプラズマ発生表面面積と装
置の期待寿命とを増加させ、且つ異物が基板表面
に付着することを極力防止することができる。
換言すれば、本発明は上記問題を基板と電極の
配置及び形状を変えることで、複数チヤンバーを
有する装置において問題となる基板搬送に悪影響
を与えることなく上記技術課題を解決するものな
のである。
配置及び形状を変えることで、複数チヤンバーを
有する装置において問題となる基板搬送に悪影響
を与えることなく上記技術課題を解決するものな
のである。
本発明の上記目的は、本発明によれば、
互いに連通可能な複数の膜形成用のチヤンバー
と、前記複数のチヤンバーの各々に設けられ対応
するチヤンバー内部に形成材料を導入するための
導入手段と、前記複数のチヤンバーの各々に設け
られ対応するチヤンバー内部に膜形成の為のプラ
ズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、前
記複数のチヤンバーの各々に設けられ基板を加熱
する為の加熱手段と、前記複数のチヤンバー内部
へ前記基板を搬入し、該複数のチヤンバーから前
記基板を搬出するための基板搬送手段と、を備
え、前記基板の堆積面に積層された膜を形成する
ための膜形成装置において、 前記プラズマ発生手段には、平坦面を含む電極
と、前記チヤンバー内で水平面と交差する面内に
前記電極の前記平坦面を支持するための電極支持
手段と、が設けられ、 前記基板搬送手段は、前記複数のチヤンバーの
各内部において前記電極の前記平坦面と略々平行
に前記基板の堆積面を支持することを特徴とする
膜形成装置によつて達成される。
と、前記複数のチヤンバーの各々に設けられ対応
するチヤンバー内部に形成材料を導入するための
導入手段と、前記複数のチヤンバーの各々に設け
られ対応するチヤンバー内部に膜形成の為のプラ
ズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、前
記複数のチヤンバーの各々に設けられ基板を加熱
する為の加熱手段と、前記複数のチヤンバー内部
へ前記基板を搬入し、該複数のチヤンバーから前
記基板を搬出するための基板搬送手段と、を備
え、前記基板の堆積面に積層された膜を形成する
ための膜形成装置において、 前記プラズマ発生手段には、平坦面を含む電極
と、前記チヤンバー内で水平面と交差する面内に
前記電極の前記平坦面を支持するための電極支持
手段と、が設けられ、 前記基板搬送手段は、前記複数のチヤンバーの
各内部において前記電極の前記平坦面と略々平行
に前記基板の堆積面を支持することを特徴とする
膜形成装置によつて達成される。
上記の構成によれば、搬送手段によつて複数の
チヤンバーの１つの内部に基板が導入され、プラ
ズマ発生手段によつて、電極支持手段によつてそ
の平坦面がチヤンバー内で水平面と交差する面内
に支持された電極と、基板搬送手段によつてその
堆積面が電極の平坦面と略々平行に支持された基
板との間にプラズマが形成され、該基板の堆積面
上に導入手段によつて導入された形成材料に応じ
た所望の膜が形成され、その後、次のチヤンバー
内に導入されるべく、このチヤンバーから搬出さ
れる。次ぎのチヤンバー内に導入されると、再び
同様にして膜が形成され、更に次ぎのチヤンバー
へと搬送される。このようにして順次各チヤンバ
ー内にて膜が形成され、基板の堆積面に積層され
た膜が形成される。
チヤンバーの１つの内部に基板が導入され、プラ
ズマ発生手段によつて、電極支持手段によつてそ
の平坦面がチヤンバー内で水平面と交差する面内
に支持された電極と、基板搬送手段によつてその
堆積面が電極の平坦面と略々平行に支持された基
板との間にプラズマが形成され、該基板の堆積面
上に導入手段によつて導入された形成材料に応じ
た所望の膜が形成され、その後、次のチヤンバー
内に導入されるべく、このチヤンバーから搬出さ
れる。次ぎのチヤンバー内に導入されると、再び
同様にして膜が形成され、更に次ぎのチヤンバー
へと搬送される。このようにして順次各チヤンバ
ー内にて膜が形成され、基板の堆積面に積層され
た膜が形成される。
従つて、本発明の膜形成装置は、複数のチヤン
バーによる連続的な膜形成を行なう際に、特に問
題となる、膜の形成時に生じる異物が基板上に付
着し膜の特性を低下させることを極力防止するこ
とができる。又、該異物が膜形成に寄与する電極
の平坦面に堆積し発生するグロー放電の不安定化
をまねくことを防止できる。しかも堆積面内にお
いて安定したグロー放電が発生するので、堆積面
方向に均質の膜を形成することができる。
バーによる連続的な膜形成を行なう際に、特に問
題となる、膜の形成時に生じる異物が基板上に付
着し膜の特性を低下させることを極力防止するこ
とができる。又、該異物が膜形成に寄与する電極
の平坦面に堆積し発生するグロー放電の不安定化
をまねくことを防止できる。しかも堆積面内にお
いて安定したグロー放電が発生するので、堆積面
方向に均質の膜を形成することができる。
本発明は基板上にアモルフアス層が堆積される
グロー放電堆積装置の改良に適している。
グロー放電堆積装置の改良に適している。
好ましい実施態様においては、グロー放電堆積
装置は、基板上に相続くアモルフアス層を堆積さ
せる為、互いに隣接し、作用的に結合した複数の
堆積チヤンバーを備えている。各堆積チヤンバー
はまた相互に反対側に配されたほぼ平坦な２つの
面を有する１つの陰極と、１つのラジオ周波数電
力生成器と、すくなくとも１つの基板であつて１
つの連続ウエブ又は複数の別々のプレートとして
形成されたものと、層製造材料と、陰極と少なく
とも１つの基板の各々との間にプラズマ領域を発
生させる為の加熱手段とを含んでいる。本例の改
良には、(1)陰極を１つの非水平面内に支持する為
の縁部支持支柱の使用、(2)各別々の基板プレート
を各堆積チヤンバー内へ自動的に導入し、そこか
ら搬出するための機構、(3)陰極の各面に近接した
基板を使用することによつて陰極の両面の側方に
プラズマ領域を同時に発生させること、が含まれ
ている。
装置は、基板上に相続くアモルフアス層を堆積さ
せる為、互いに隣接し、作用的に結合した複数の
堆積チヤンバーを備えている。各堆積チヤンバー
はまた相互に反対側に配されたほぼ平坦な２つの
面を有する１つの陰極と、１つのラジオ周波数電
力生成器と、すくなくとも１つの基板であつて１
つの連続ウエブ又は複数の別々のプレートとして
形成されたものと、層製造材料と、陰極と少なく
とも１つの基板の各々との間にプラズマ領域を発
生させる為の加熱手段とを含んでいる。本例の改
良には、(1)陰極を１つの非水平面内に支持する為
の縁部支持支柱の使用、(2)各別々の基板プレート
を各堆積チヤンバー内へ自動的に導入し、そこか
ら搬出するための機構、(3)陰極の各面に近接した
基板を使用することによつて陰極の両面の側方に
プラズマ領域を同時に発生させること、が含まれ
ている。
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
図面を参照すると、第１図は本発明のグロー放
電堆積装置に適用可能なグロー放電堆積チヤンバ
ー８を描いたものである。この例は約5torrの真
空圧に耐えられる内部チヤンバー１５を定める１
つのハウジング１０を含む。このハウジング１０
にはＵ字状断面形状を有する１つの受け具
（receptacle）３５中に陰極の下方縁部を保持す
ることによつて１つの実質的に鉛直な面内で１つ
の陰極２５を取りはずし可能に支持する為の、電
気的に絶縁された１つの基体が支持されている。
陰極２５の上方縁部は上方支持部材５０によつて
ハウジング１０に支持された１つの上方陰極絶縁
スリーブ４０によつて支持されて良い。
電堆積装置に適用可能なグロー放電堆積チヤンバ
ー８を描いたものである。この例は約5torrの真
空圧に耐えられる内部チヤンバー１５を定める１
つのハウジング１０を含む。このハウジング１０
にはＵ字状断面形状を有する１つの受け具
（receptacle）３５中に陰極の下方縁部を保持す
ることによつて１つの実質的に鉛直な面内で１つ
の陰極２５を取りはずし可能に支持する為の、電
気的に絶縁された１つの基体が支持されている。
陰極２５の上方縁部は上方支持部材５０によつて
ハウジング１０に支持された１つの上方陰極絶縁
スリーブ４０によつて支持されて良い。
好ましい例において第１図に描かれたグロー放
電堆積チヤンバー８は陰極２５の作る面に平行な
ほぼ鉛直な１つの面内に基板が位置する様に、そ
の下端を下方の溝付基板埋込ガイド６５に支持さ
れその上端を上方の溝付ガイド７０によつて支持
された１つのほぼ平坦な基板６０上に１つのアモ
ルフアス層を堆積させるに適している。本発明に
おいては陰極２５及び基板６０を堆積効率の最適
化の為に実質的に鉛直な面内に位置させている
が、陰極２５及び基板６０は任意の非水平面内に
任意の周知の機構によつて支持されても良く、こ
の場合にも陰極と基板を水平に配置した場合より
もすぐれた堆積性能が得られる。
電堆積チヤンバー８は陰極２５の作る面に平行な
ほぼ鉛直な１つの面内に基板が位置する様に、そ
の下端を下方の溝付基板埋込ガイド６５に支持さ
れその上端を上方の溝付ガイド７０によつて支持
された１つのほぼ平坦な基板６０上に１つのアモ
ルフアス層を堆積させるに適している。本発明に
おいては陰極２５及び基板６０を堆積効率の最適
化の為に実質的に鉛直な面内に位置させている
が、陰極２５及び基板６０は任意の非水平面内に
任意の周知の機構によつて支持されても良く、こ
の場合にも陰極と基板を水平に配置した場合より
もすぐれた堆積性能が得られる。
他の大部分の製品の場合と同様に高体積のアモ
ルフアス層付基板の製造が望ましい。製造体積の
増加は陰極２５のほぼ平坦な両面を利用すること
によつて可能である。各面はそれ自身のプラズマ
領域を発生させることができ、これによりアモル
フアス層は同時に２つの基板上に堆積される。
ルフアス層付基板の製造が望ましい。製造体積の
増加は陰極２５のほぼ平坦な両面を利用すること
によつて可能である。各面はそれ自身のプラズマ
領域を発生させることができ、これによりアモル
フアス層は同時に２つの基板上に堆積される。
従つて第２の基板７５はハウジング１０内の第
１の基板６０とは反対側の陰極２５側方に導入さ
れる。下方の溝付基板埋込案内８０及び上方の溝
付案内８５は陰極２５の作る面に実質的に平行な
１つのほぼ鉛直な面内で第２の基板７５を支持す
るのに適している。
１の基板６０とは反対側の陰極２５側方に導入さ
れる。下方の溝付基板埋込案内８０及び上方の溝
付案内８５は陰極２５の作る面に実質的に平行な
１つのほぼ鉛直な面内で第２の基板７５を支持す
るのに適している。
外部電力生成源（図示せず）は陰極２５にラジ
オ周波数の電力を提供する為の、ハウジング１０
の底部を通つて延びる１つの端子（ターミナル）
５５に電気的に接続されるのに適している。好ま
しい例においてはラジオ周波数の電源の使用を考
えているが、直流電源の如き他の任意の慣用の電
源をプラズマ領域発生の為に用いることができ
る。動作にあたつては、端子５５を介して陰極２
５へ電力が供給されると陰極２５の第１の平坦面
95とこれに近接した基板６０の表面との間に第１
のプラズマ領域が発生させられる。第２のプラズ
マ領域１００が同時に陰極２５の第２の平坦面１
０５と第２の基板７５の表面との間に発生させら
れる。各プラズマ領域９０，１００は(1)反対側に
並ぶ陰極面９５，１０５は別個のプラズマ領域を
発生させるのでそれぞれ独立した別個のものであ
ると考えてもよく、あるいは(2)単一の陰極２５の
両面にプラズマ領域が発生するので連続的なもの
であると考えても良い。
オ周波数の電力を提供する為の、ハウジング１０
の底部を通つて延びる１つの端子（ターミナル）
５５に電気的に接続されるのに適している。好ま
しい例においてはラジオ周波数の電源の使用を考
えているが、直流電源の如き他の任意の慣用の電
源をプラズマ領域発生の為に用いることができ
る。動作にあたつては、端子５５を介して陰極２
５へ電力が供給されると陰極２５の第１の平坦面
95とこれに近接した基板６０の表面との間に第１
のプラズマ領域が発生させられる。第２のプラズ
マ領域１００が同時に陰極２５の第２の平坦面１
０５と第２の基板７５の表面との間に発生させら
れる。各プラズマ領域９０，１００は(1)反対側に
並ぶ陰極面９５，１０５は別個のプラズマ領域を
発生させるのでそれぞれ独立した別個のものであ
ると考えてもよく、あるいは(2)単一の陰極２５の
両面にプラズマ領域が発生するので連続的なもの
であると考えても良い。
本願においてはプラズマ領域なる語は両方の定
義を包含するものと理解して良い。陰極２５、陰
極面９５，１０５、電源、及び基板６０，７５は
組み合わされてハウジング１０の内部チヤンバー
１５内にプラズマ領域９０及び１００を発生させ
る為の装置を提供する。
義を包含するものと理解して良い。陰極２５、陰
極面９５，１０５、電源、及び基板６０，７５は
組み合わされてハウジング１０の内部チヤンバー
１５内にプラズマ領域９０及び１００を発生させ
る為の装置を提供する。
異なつた構造や材質からなる陰極の使用もすべ
て本発明の範囲内に入る。好ましい実施例におい
ては、陰極２５は好ましくはステンレススチール
からなるが、接地された電極との間に電位を生成
させることのできるものであれば他の材質のもの
を使用しても良い。陰極２５はプラズマ領域９
０，１００を形成する為に平坦面９５，１０５の
各々を利用する（約1/8インチ厚の）ほぼ平坦な
部材として説明してきたが、他の形状の陰極を使
用しても良い。例えば３つのプラズマ領域を発生
させる為に３角プリズム型の陰極を用いても良
い。
て本発明の範囲内に入る。好ましい実施例におい
ては、陰極２５は好ましくはステンレススチール
からなるが、接地された電極との間に電位を生成
させることのできるものであれば他の材質のもの
を使用しても良い。陰極２５はプラズマ領域９
０，１００を形成する為に平坦面９５，１０５の
各々を利用する（約1/8インチ厚の）ほぼ平坦な
部材として説明してきたが、他の形状の陰極を使
用しても良い。例えば３つのプラズマ領域を発生
させる為に３角プリズム型の陰極を用いても良
い。
番号１１０で集合的に示されているロツド型の
抵抗型加熱要素がハウジング１０内で第１の基板
６０と陰極２５の作る面にほぼ平行な１つの面内
で、それらの一方側に支持されている。加熱要素
１１０から放射される熱はこれも基板６０と陰極
２５の作る面とほぼ平行な１つの面内に支持され
たほぼ平坦な熱反射シールド１１５によつて基板
６０へ向けられる。２つの基板が使用される場合
にはロツド型の抵抗型加熱要素の第２の組が番号
１２０で集合的に示される様に第２の基板７５を
暖める為に加熱要素１１０の反対側の陰極２５側
方に支持されると共に、加熱要素１２０により放
射された熱を第２の基板７５へ向けるに適した第
２のほぼ平坦な熱反射シールド１２５が設けられ
る。他の慣用の加熱要素が基板６０，７５を暖め
る為に本発明の範囲をはずれることなく使用し得
ることは明らかであろう。
抵抗型加熱要素がハウジング１０内で第１の基板
６０と陰極２５の作る面にほぼ平行な１つの面内
で、それらの一方側に支持されている。加熱要素
１１０から放射される熱はこれも基板６０と陰極
２５の作る面とほぼ平行な１つの面内に支持され
たほぼ平坦な熱反射シールド１１５によつて基板
６０へ向けられる。２つの基板が使用される場合
にはロツド型の抵抗型加熱要素の第２の組が番号
１２０で集合的に示される様に第２の基板７５を
暖める為に加熱要素１１０の反対側の陰極２５側
方に支持されると共に、加熱要素１２０により放
射された熱を第２の基板７５へ向けるに適した第
２のほぼ平坦な熱反射シールド１２５が設けられ
る。他の慣用の加熱要素が基板６０，７５を暖め
る為に本発明の範囲をはずれることなく使用し得
ることは明らかであろう。
ハウジング１０は少なくとも１つの、層生成材
料（膜形成材料）をプラズマ領域９０及び１００
へ導入する為の（図示しない）導管を備えてい
る。装置が作動し層生成材料がハウジング１００
のプラズマ領域９０，１００へ導入されると、基
板６０，７５上に同時にアモルフアス層が堆積さ
れる。
料（膜形成材料）をプラズマ領域９０及び１００
へ導入する為の（図示しない）導管を備えてい
る。装置が作動し層生成材料がハウジング１００
のプラズマ領域９０，１００へ導入されると、基
板６０，７５上に同時にアモルフアス層が堆積さ
れる。
ここでは層生成材料は通常はガス体のキヤリア
媒体であり、基板６０，７５の各表面上へアモル
フアス層として堆積させる為の堆積物に解離する
為の元素成分をプラズマ領域９０，１００へ送給
するものである。アモルフアス層を生成する為に
用いられる真性の元素成分は４弗化シリコン
（SiF4）及びシランあるいは四弗化ゲルマニウム
及びゲルマニウム化水素を含んでいる。ドーパン
トの元素成分はジボランとフオスフインを含む。
しかし上述の材料は単なる例示であつて本発明の
概念において用いられる層生成材料の組成を規制
するものではない。
媒体であり、基板６０，７５の各表面上へアモル
フアス層として堆積させる為の堆積物に解離する
為の元素成分をプラズマ領域９０，１００へ送給
するものである。アモルフアス層を生成する為に
用いられる真性の元素成分は４弗化シリコン
（SiF4）及びシランあるいは四弗化ゲルマニウム
及びゲルマニウム化水素を含んでいる。ドーパン
トの元素成分はジボランとフオスフインを含む。
しかし上述の材料は単なる例示であつて本発明の
概念において用いられる層生成材料の組成を規制
するものではない。
第１図にはまた軸棒１４０を用いて回転するに
適した細長く、回転可能な１対の基板係合腕（腕
部材）１３０及び１４５が描かれている。まず腕
１３０についてみると、これは平常の持ち上りス
タート位置から、下方溝付案内６５と上方溝付案
内７０内に滑動可能に支持された基板６０をハウ
ジング１０のプラズマ領域９０から隔離するよう
に基板の縁部に当接しこれを押圧する基板接触作
動位置との間で選択的に揺動するのに適してい
る。この腕１３０が軸棒１４０に関して更に回転
すると基板６０がハウジング１０から隔離され
る。腕１３０はこの後スタート位置に復帰するの
に適しており、この際に新たな基板をハウジング
１０のプラズマ領域９０内へ導入する為にこの新
たな基板の縁部と係合する準備態勢に入る。
適した細長く、回転可能な１対の基板係合腕（腕
部材）１３０及び１４５が描かれている。まず腕
１３０についてみると、これは平常の持ち上りス
タート位置から、下方溝付案内６５と上方溝付案
内７０内に滑動可能に支持された基板６０をハウ
ジング１０のプラズマ領域９０から隔離するよう
に基板の縁部に当接しこれを押圧する基板接触作
動位置との間で選択的に揺動するのに適してい
る。この腕１３０が軸棒１４０に関して更に回転
すると基板６０がハウジング１０から隔離され
る。腕１３０はこの後スタート位置に復帰するの
に適しており、この際に新たな基板をハウジング
１０のプラズマ領域９０内へ導入する為にこの新
たな基板の縁部と係合する準備態勢に入る。
同様に腕１４５は腕１３０とは反対側の陰極２
５側方に配置され下方溝付案内８０と上方溝付案
内８５とに支持された第２の基板７５をハウジン
グ１０から隔離する為に第２の基板７５の縁部と
係合するよう軸棒１４０に関して回転するに適し
ている。更に腕１４５が回転すると基板７５の隔
離が完了する。腕１４５はこの後でスタート位置
に復帰するのに適しており、この際に新たな基板
をプラズマ領域１００内へ導入する為にこの新た
な基板の縁部と係合する準備態勢に入る。腕１３
０，１４５，軸棒１４０、上方案内７０と８５、
下方案内６５と８０及び軸棒１４０を回転させる
為の（図示しない）駆動モーターは組み合わされ
てプラズマ領域９０と１００に基板６０と７５を
各々くり返し周期的に導入し隔離する。この様に
して新たな基板が各堆積サイクルの間にプラズマ
領域９０，１００を通つて移動することができ
る。明らかにプラズマ領域を通つて、基板を移動
させる為の手段として他のものを、本発明の範囲
をはずれることなく採用することができる。
５側方に配置され下方溝付案内８０と上方溝付案
内８５とに支持された第２の基板７５をハウジン
グ１０から隔離する為に第２の基板７５の縁部と
係合するよう軸棒１４０に関して回転するに適し
ている。更に腕１４５が回転すると基板７５の隔
離が完了する。腕１４５はこの後でスタート位置
に復帰するのに適しており、この際に新たな基板
をプラズマ領域１００内へ導入する為にこの新た
な基板の縁部と係合する準備態勢に入る。腕１３
０，１４５，軸棒１４０、上方案内７０と８５、
下方案内６５と８０及び軸棒１４０を回転させる
為の（図示しない）駆動モーターは組み合わされ
てプラズマ領域９０と１００に基板６０と７５を
各々くり返し周期的に導入し隔離する。この様に
して新たな基板が各堆積サイクルの間にプラズマ
領域９０，１００を通つて移動することができ
る。明らかにプラズマ領域を通つて、基板を移動
させる為の手段として他のものを、本発明の範囲
をはずれることなく採用することができる。
第３図は腕１４５の回転が基板７５をハウジン
グ１０から隔離する様子を示している。又、第３
図には番号１５５によつて破線で示されたほぼ水
平な持ち上り非作動スタート位置が描かれてい
る。
グ１０から隔離する様子を示している。又、第３
図には番号１５５によつて破線で示されたほぼ水
平な持ち上り非作動スタート位置が描かれてい
る。
腕１４５が反時計回りに回転すると溝付案内８
０内で基板８０が滑動する。腕１４５が反時計回
りに180゜回転すると基板７５の隔離は完了し、更
に時計回りに180゜回転してそのスタート位置へ戻
る。これが１サイクルである。
０内で基板８０が滑動する。腕１４５が反時計回
りに180゜回転すると基板７５の隔離は完了し、更
に時計回りに180゜回転してそのスタート位置へ戻
る。これが１サイクルである。
第２図に示されたサブアセンブリの見取図には
中央に位置した陰極２５、基板６０と７５、プラ
ズマ領域９０と１００、加熱要素１１０と１２０
及び熱反射シールド１１５と１２５の空間的配置
関係が描かれている。両方の基板６０及び７５は
均一なプラズマ領域９０と１００を各々発生させ
る為に陰極２５の作る面とほぼ平行な１つの面内
でかつこれよりほぼ１インチ隔てて支持される。
中央に位置した陰極２５、基板６０と７５、プラ
ズマ領域９０と１００、加熱要素１１０と１２０
及び熱反射シールド１１５と１２５の空間的配置
関係が描かれている。両方の基板６０及び７５は
均一なプラズマ領域９０と１００を各々発生させ
る為に陰極２５の作る面とほぼ平行な１つの面内
でかつこれよりほぼ１インチ隔てて支持される。
基板６０及び７０上に均一なアモルフアス層を
堆積させるようなプラズマ領域９０，１００を発
生させる為に基板６０，７５全体にわたつて均等
な加熱分布を与えることが望ましいので加熱要素
１１０，１２０及び熱反射シールド１２０，１２
５は基板６０，７５の作る面に各々ほぼ平行な各
面内に支持される。しかしながら加熱要素が基板
に対して均等な熱分布を与えるのに適したもので
ある限り、基板の作る面に対して傾斜した加熱要
素を用いることに厳しい条件はない。
堆積させるようなプラズマ領域９０，１００を発
生させる為に基板６０，７５全体にわたつて均等
な加熱分布を与えることが望ましいので加熱要素
１１０，１２０及び熱反射シールド１２０，１２
５は基板６０，７５の作る面に各々ほぼ平行な各
面内に支持される。しかしながら加熱要素が基板
に対して均等な熱分布を与えるのに適したもので
ある限り、基板の作る面に対して傾斜した加熱要
素を用いることに厳しい条件はない。
第４図は本発明の好ましい実施例を示す。番号
２００で一般的に示されたこの実施例は特に高体
積の多重層アモルフアス光起電力デバイスを製造
することに適性がある。多重チヤンバーグロー放
電堆積装置２００は連続基板材料ウエブ２０５上
に複数の積層されたアモルフアス層を製造するの
に適している。基板材料の連続ウエブ２０５はア
モルフアス材料の相続く層を堆積させる為の専用
の複数の堆積チヤンバーを横切つて延びる。好ま
しくは堆積チヤンバーはほぼ水平な軸に沿つて配
置されるが鉛直な軸に沿つて、あるいは段々状に
配置させることも本発明の範囲をはずれることな
くできる。これらの堆積チヤンバーの各々は、第
１図にて示された堆積チヤンバー８でありうる。
２００で一般的に示されたこの実施例は特に高体
積の多重層アモルフアス光起電力デバイスを製造
することに適性がある。多重チヤンバーグロー放
電堆積装置２００は連続基板材料ウエブ２０５上
に複数の積層されたアモルフアス層を製造するの
に適している。基板材料の連続ウエブ２０５はア
モルフアス材料の相続く層を堆積させる為の専用
の複数の堆積チヤンバーを横切つて延びる。好ま
しくは堆積チヤンバーはほぼ水平な軸に沿つて配
置されるが鉛直な軸に沿つて、あるいは段々状に
配置させることも本発明の範囲をはずれることな
くできる。これらの堆積チヤンバーの各々は、第
１図にて示された堆積チヤンバー８でありうる。
基板材料連続ウエブ２０５はそれが堆積チヤン
バー２１０ａ〜２１０ｉを通つて移動する際にそ
の上にアモルフアス半導体層が相続いて堆積され
るのに適している。
バー２１０ａ〜２１０ｉを通つて移動する際にそ
の上にアモルフアス半導体層が相続いて堆積され
るのに適している。
チヤンバーの供給端には基板材料ウエブ２０５
の先導縁を回転ローラー２２５から第１の堆積チ
ヤンバー２１０ａ内へ前進させるのに適した回転
可能なくり出しローラー２２０が設けられる。チ
ヤンバーの取り出し端には基板材料ウエブ２０５
を堆積工程終了後に回転ローラー２３５から収集
するに適した回転可能な取り出しローラー２３０
が設けられる。基板材料ウエブ２０５、くり出し
ローラー２２０、とり出しローラー２３０、回転
ローラー２２５，２３５及び１つまたはそれ以上
の（図示しない）駆動モーターは組み合せられて
(1)基板材料ウエブ２０５を各堆積チヤンバーを通
つて移動させる為の選択的に付勢される機構を提
供し、(2)少なくとも装置の一部を、基板材料２０
５がチヤンバー２１０ａ〜２１０ｉ内のプラズマ
領域を通つて移動する際に基板材料ウエブ２０５
を実質的に鉛直な面内で支持するに適したものと
する。
の先導縁を回転ローラー２２５から第１の堆積チ
ヤンバー２１０ａ内へ前進させるのに適した回転
可能なくり出しローラー２２０が設けられる。チ
ヤンバーの取り出し端には基板材料ウエブ２０５
を堆積工程終了後に回転ローラー２３５から収集
するに適した回転可能な取り出しローラー２３０
が設けられる。基板材料ウエブ２０５、くり出し
ローラー２２０、とり出しローラー２３０、回転
ローラー２２５，２３５及び１つまたはそれ以上
の（図示しない）駆動モーターは組み合せられて
(1)基板材料ウエブ２０５を各堆積チヤンバーを通
つて移動させる為の選択的に付勢される機構を提
供し、(2)少なくとも装置の一部を、基板材料２０
５がチヤンバー２１０ａ〜２１０ｉ内のプラズマ
領域を通つて移動する際に基板材料ウエブ２０５
を実質的に鉛直な面内で支持するに適したものと
する。
好ましい実施例２００は上述した第１の基板材
料ウエブ２０５の配置された側と反対側の陰極２
７０側方に配置された第２の基板材料ウエブ２４
５上に同時にアモルフアス層を堆積させるに適し
ている。この目的の為の供給ローラー２５０上に
貯えられた第２の基板材料ウエブ２４５は回動ロ
ーラー２５５を周回して各堆積チヤンバー２１０
ａ〜２１０ｉを通り、その後回転ローラー２６０
を周回しとり出しローラー２５７に収集される。
この様にして２７０の如き単一の陰極の反対側の
面は、その一方の面と第１の基板材料ウエブ２０
５との間に第１のプラズマ領域２５８を発生さ
せ、他方の面と第２の基板材料ウエブ２４５との
間に第２のプラズマ領域２５９を発生させる。
料ウエブ２０５の配置された側と反対側の陰極２
７０側方に配置された第２の基板材料ウエブ２４
５上に同時にアモルフアス層を堆積させるに適し
ている。この目的の為の供給ローラー２５０上に
貯えられた第２の基板材料ウエブ２４５は回動ロ
ーラー２５５を周回して各堆積チヤンバー２１０
ａ〜２１０ｉを通り、その後回転ローラー２６０
を周回しとり出しローラー２５７に収集される。
この様にして２７０の如き単一の陰極の反対側の
面は、その一方の面と第１の基板材料ウエブ２０
５との間に第１のプラズマ領域２５８を発生さ
せ、他方の面と第２の基板材料ウエブ２４５との
間に第２のプラズマ領域２５９を発生させる。
第４図に示された実施例の複数堆積チヤンバー
２１０ａ〜２１０ｉの場合には基板材料の連続ウ
エブ２０５，２４５でなくむしろ第２図に示され
た様な複数の別々の基板プレート６０，７５上に
アモルフアス層を相続いて堆積させる能力がある
ことは明らかであろう。上述した、第１図に示さ
れた回転可能な腕１３０，１４０はこれら別々の
基板プレートを１つの堆積チヤンバー、例えば２
１０ａからこれを隣接した堆積チヤンバー、例え
ば２１０ｂへ移動させる為に適合させることは容
易にできる。
２１０ａ〜２１０ｉの場合には基板材料の連続ウ
エブ２０５，２４５でなくむしろ第２図に示され
た様な複数の別々の基板プレート６０，７５上に
アモルフアス層を相続いて堆積させる能力がある
ことは明らかであろう。上述した、第１図に示さ
れた回転可能な腕１３０，１４０はこれら別々の
基板プレートを１つの堆積チヤンバー、例えば２
１０ａからこれを隣接した堆積チヤンバー、例え
ば２１０ｂへ移動させる為に適合させることは容
易にできる。
要求される電子的特性を有する半導体デバイス
を製造する為には高純度のアモルフアス層を堆積
させることが必須である。もしドーパント堆積チ
ヤンバー２１０ａ〜２１０ｉのうちの１つに導入
された層生成材料が隣接するチヤンバーへ流れる
ことが許容されると、この隣接堆積チヤンバー内
の層生成材料は汚染され、半導体が動作しなくな
る恐れがある。従つてガスゲート２８０が堆積チ
ヤンバー２１０ａ〜２１０ｉの入口端及び出口端
に設けられる。（堆積チヤンバー２１０ａと２１
０ｉについてのみ図示） ガスゲート２８０はそこを通る層生成材料の単
一方向の流れを確立する為に真空ポンプシステム
と協働する１つの相対的に狭い通路を含む。基板
材料ウエブ２０５が通るのもこの通路である。明
らかに２つの基板材料ウエブ２０５，２４５が同
時に使用されるような例においてはガスゲート２
８０は１対の通路を、陰極の各側に１個づつの形
で備える。ガスゲート２８０の完全な説明は不要
と思われ、当業者間では周知であるが、事を明確
にして言えば、層生成材料の汚染が禁じられてい
る堆積チヤンバーは隣接するチヤンバーより高い
内圧に保たれることに注意すべきである。隣接し
合うチヤンバー間の圧力差によつて層生成材料の
望ましい単一方向への流れが確立される。
を製造する為には高純度のアモルフアス層を堆積
させることが必須である。もしドーパント堆積チ
ヤンバー２１０ａ〜２１０ｉのうちの１つに導入
された層生成材料が隣接するチヤンバーへ流れる
ことが許容されると、この隣接堆積チヤンバー内
の層生成材料は汚染され、半導体が動作しなくな
る恐れがある。従つてガスゲート２８０が堆積チ
ヤンバー２１０ａ〜２１０ｉの入口端及び出口端
に設けられる。（堆積チヤンバー２１０ａと２１
０ｉについてのみ図示） ガスゲート２８０はそこを通る層生成材料の単
一方向の流れを確立する為に真空ポンプシステム
と協働する１つの相対的に狭い通路を含む。基板
材料ウエブ２０５が通るのもこの通路である。明
らかに２つの基板材料ウエブ２０５，２４５が同
時に使用されるような例においてはガスゲート２
８０は１対の通路を、陰極の各側に１個づつの形
で備える。ガスゲート２８０の完全な説明は不要
と思われ、当業者間では周知であるが、事を明確
にして言えば、層生成材料の汚染が禁じられてい
る堆積チヤンバーは隣接するチヤンバーより高い
内圧に保たれることに注意すべきである。隣接し
合うチヤンバー間の圧力差によつて層生成材料の
望ましい単一方向への流れが確立される。
これまでの説明によつて基板の作る面が水平面
から延直面へ角度を付けられている為にアモルフ
アス層の電子的特性を損なうような堆積ごみの基
板上への蓄積が少ないことが明らかであろう。堆
積ごみがプラズマ領域を発生させる陰極の表面部
分を堆積工程中に覆い隠すことができないので陰
極の動作寿命が延び、堆積面内においてグロー放
電が安定する。更にこれまで述べたきた実施例に
よれば動作の簡潔性、経済効率、融通性及び信頼
性が得られる。
から延直面へ角度を付けられている為にアモルフ
アス層の電子的特性を損なうような堆積ごみの基
板上への蓄積が少ないことが明らかであろう。堆
積ごみがプラズマ領域を発生させる陰極の表面部
分を堆積工程中に覆い隠すことができないので陰
極の動作寿命が延び、堆積面内においてグロー放
電が安定する。更にこれまで述べたきた実施例に
よれば動作の簡潔性、経済効率、融通性及び信頼
性が得られる。
本発明はこれら実施例の細部構造に限定される
ものでないことが理解されるべきである。ここで
取り上げた好ましい実施例は本発明に対する制限
でなく、むしろ１つの描像を与えんとするもので
ある。
ものでないことが理解されるべきである。ここで
取り上げた好ましい実施例は本発明に対する制限
でなく、むしろ１つの描像を与えんとするもので
ある。
第１図は第４図に示されたチヤンバー２１０ａ
の如き１つのグロー放電堆積チヤンバーの１つの
断面図である。第２図は本発明で開示された。平
行な基板の各側方に非水平配置された陰極とこれ
と平行な加熱アセンブリを描いた部分破断見取図
である。第３図は第１図の線３−３に沿つた断面
図で本発明のグロー放電堆積装置と共に使用する
に適した回転可能な基板指向誘導腕の動作を描い
たものである。第４図は本発明の好ましい実施例
を示し、各々非水平配置の陰極と、陰極の各一方
側に１つづつ配置されたウエブからなる連続基板
ウエブとを含む複数の隣接するグロー放電堆積チ
ヤンバーが模式的に描かれている。 ８……グロー放電堆積装置、１０……ハウジン
グ、２５……陰極、６０，７５……基板、８０，
８５……溝付案内、９０，１００……プラズマ領
域、１１０，１２０……加熱要素、１１５，１２
５……熱反射シールド、１３０，１４５……回転
腕、１４……軸棒。
の如き１つのグロー放電堆積チヤンバーの１つの
断面図である。第２図は本発明で開示された。平
行な基板の各側方に非水平配置された陰極とこれ
と平行な加熱アセンブリを描いた部分破断見取図
である。第３図は第１図の線３−３に沿つた断面
図で本発明のグロー放電堆積装置と共に使用する
に適した回転可能な基板指向誘導腕の動作を描い
たものである。第４図は本発明の好ましい実施例
を示し、各々非水平配置の陰極と、陰極の各一方
側に１つづつ配置されたウエブからなる連続基板
ウエブとを含む複数の隣接するグロー放電堆積チ
ヤンバーが模式的に描かれている。 ８……グロー放電堆積装置、１０……ハウジン
グ、２５……陰極、６０，７５……基板、８０，
８５……溝付案内、９０，１００……プラズマ領
域、１１０，１２０……加熱要素、１１５，１２
５……熱反射シールド、１３０，１４５……回転
腕、１４……軸棒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに連通可能な複数の膜形成用のチヤンバ
ーと、前記複数のチヤンバーの各々に設けられ対
応するチヤンバー内部に形成材料を導入するため
の導入手段と、前記複数のチヤンバーの各々に設
けられ対応するチヤンバー内部に膜形成の為のプ
ラズマを発生させるためのプラズマ発生手段と、
前記複数のチヤンバーの各々に設けられ基板を加
熱する為の加熱手段と、前記複数のチヤンバー内
部へ前記基板を搬入し、該複数のチヤンバーから
前記基板を搬出するための基板搬送手段と、を備
え、前記基板の堆積面に積層された膜を形成する
ための膜形成装置において、 前記プラズマ発生手段には、平坦面を含む電極
と、前記チヤンバー内で水平面と交差する面内に
前記電極の前記平坦面を支持するための電極支持
手段と、が設けられ、 前記基板搬送手段は、前記複数のチヤンバーの
各内部において前記電極の前記平坦面と略々平行
に前記基板の堆積面を支持することを特徴とする
膜形成装置。 ２ 前記電極支持手段には、前記電極を取りはず
し可能に支持する為の絶縁部材が設けられ、前記
基板の表面に対してほぼ平行な面内に前記平坦面
が配置されるように電極が支持されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記基板搬送手段は前記電極を介して２つの
基板をほぼ平行に支持し、前記電極は前記平坦面
と平行なもう１つの平坦面を含み、前記電極と前
記２つの基板との間に、前記プラズマ発生手段に
よりプラズマが発生させられることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 前記加熱手段と前記電極とは、膜形成の際
に、前記基板を間に介する位置に配設されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
置。 ５ 前記加熱手段は、熱を発生する加熱要素と熱
を基板に向けて反射する熱反射シールドとを含む
構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の装置。 ６ 前記基板は連続ウエブであり、前記搬送手段
は該ウエブを搬送する回転ローラーを有する構成
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の装置。 ７ 前記電極は前記平坦面と平行なもう１つの平
坦面を含み、前記搬送手段は、該電極を介して２
つの基板をほぼ平行に搬送する構成であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ８ 前記電極はおおむね鉛直面内に支持されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
置。 ９ 前記基板は複数の個別基板プレートによつて
形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/363,256 US4423701A (en) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | Glow discharge deposition apparatus including a non-horizontally disposed cathode |
| US363256 | 1982-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174570A JPS58174570A (ja) | 1983-10-13 |
| JPH0468390B2 true JPH0468390B2 (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=23429485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58050310A Granted JPS58174570A (ja) | 1982-03-29 | 1983-03-25 | グロー放電法による膜形成装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4423701A (ja) |
| JP (1) | JPS58174570A (ja) |
| AU (1) | AU563805B2 (ja) |
| CA (1) | CA1191975A (ja) |
| DE (1) | DE3310797A1 (ja) |
| FR (1) | FR2524199A1 (ja) |
| GB (1) | GB2118212B (ja) |
| IT (1) | IT1160835B (ja) |
| NL (1) | NL8301062A (ja) |
Cited By (1)
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| WO2007102433A1 (ja) | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Incorporated National University Iwate University | 二次電池及びその製造方法並びにシステム |
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| JPH0193129A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置 |
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