DE3923390C2

DE3923390C2 -

Info

Publication number: DE3923390C2
Application number: DE3923390A
Authority: DE
Inventors: Jinsho Tokio/Tokyo Jp Matsuyama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1989-07-14
Publication date: 1991-05-23
Also published as: DE3923390A1; US5149375A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die aus der Gasphase erfolgende Abscheidung einer auch als Dünn film bezeichneten Schicht mit einer großen Fläche auf einem Sub strat mit herabgesetzten Kosten ist zur Herstellung von Halb leitervorrichtung wie z. B. Photosensor-Eingabevorrichtungen, elektrophotograhischen Aufzeichnungsmaterialien, Photoelementen und Flüssigkristall-Treiberschaltungen in hohem Maße er wünscht.

Bisher ist für die Bildung einer abgeschiedenen Schicht mittels Abscheidung aus der Gasphase [nachstehend als CVD-Abscheidung bezeichnet (CVD = Chemical Vapour Deposition)] in Betracht gezo gen worden, daß eine abgeschiedene Schicht mit einer großen Flä che gebildet werden kann, indem als Energie für die Dissozia tion eines gasförmigen Ausgangsmaterials für die Schichtbildung z. B. ein Plasma, Wärme oder Licht angewandt wird. Es kommt selten vor, daß für die Schichtbildung ein einziges gasförmiges Ausgangsmaterial verwendet wird. Selbst in dem Fall, daß eine abgeschiedene Schicht gebildet werden soll, die aus einer einzigen Komponente besteht, wird im allgemeinen zusätzlich zu dem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Schichtbildung ein Verdün nungsgas eingesetzt. Ferner wird im Fall der Bildung einer ab geschiedenen Schicht, die aus mindestens zwei Bestandteilen bzw. Komponenten besteht, mittels CVD in eine Schichtbildungskammer im allgemeinen eine gasförmige Mischung eingeführt, die min destens zwei gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung enthält.

Alle gebräuchlichen Verfahren zur Bildung einer abgeschiedenen Schicht bringen jedoch die folgenden Probleme mit sich: Erstens müssen selbst in dem Fall, daß eine abgeschiedene Schicht gebildet werden soll, die aus einer einzigen Komponente besteht, verschiedene Schichtbildungs-Parameter, wozu das Mischungs verhältnis zwischen dem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Schichtbildung und dem Verdünnungsgas gehört, optimiert werden, um der erhaltenen abgeschiedenen Schicht gewünschte Eigenschaften zu verleihen, und die zulässigen Bereiche für die Schichtbildungs- Parameter sind in diesem Fall verhältnismäßig eng. Ferner haben im Fall der Bildung einer abgeschiedenen Schicht, die aus min destens zwei Komponenten besteht, die wenigstens zwei gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung der einzelnen Komponenten der Schicht verschiedene Niveaus der Dissoziationsenergie, und infolgedessen sind verschiedene Schichtbildungs-Parameter wie z. B. die Verhältnisse zwischen den Durchflußgeschwindigkeiten der gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung, die in die Schichtbildungskammer einzuführen sind, im Vergleich zu dem Fall der Abscheidung eines aus einer einzigen Komponente bestehenden Schicht oft stärker eingeschränkt. Des weiteren tritt auch das Problem auf, daß es verhältnismäßig schwierig ist, die Verhältnisse zwischen den Durchflußgeschwindigkeiten zu verändern, ohne daß die Qualität der erhaltenen Schicht ver mindert wird.

Ferner müssen bei der Dissoziation der mindestens zwei gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung verschiedene relevante Bedingungen fein gesteuert bzw. eingestellt werden, und infolgedessen sind auch die steuer- bzw. einstellbaren Bereiche der Eigenschaften und der Zusammensetzung der Schicht eingeschränkt.

Zur Überwindung der vorstehend erwähnten Probleme wird bei einem Verfahren, das z. B. aus der JP-OS Sho. 61 (1986)-179869 bekannt ist, jedes von mindestens zwei gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung in der jeweiligen Aktivierungskammer, die von einer Schichtbildungskammer getrennt angeordnet ist, unabhängig der Wirkung einer Aktivie rungsenergie ausgesetzt, jedes der erhaltenen aktivierten gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung getrennt in die Schichtbildungskammer eingeführt wird und die aktivierten gas förmigen Ausgangsmaterialien vermischt und miteinander reagie ren gelassen werden, um dadurch in der Schichtbildungskammer die Bildung einer abgeschiedenen Schicht auf einem Substrat zu bewir ken. Gemäß diesem Verfahren kann die Aktivierung der einzelnen gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schicht bildung in geeigneter Weise unabhängig gesteuert werden. Es ist deshalb möglich, den Bereich der Schichtbildungs-Parameter zu er weitern, um im Fall der Bildung einer Schicht, die aus einer ein zigen Komponente besteht, die Schichteigenschaften zu verbessern. Es ist auch möglich, Schichtbildungs-Parameter in einem weiten Be reich, in dem die Qualität der erhaltenen abgeschiedenen Schicht gewährleistet ist, bereitzustellen, wie es im Fall der Bildung einer abgeschiedenen Schicht, die aus mindestens zwei Komponenten besteht, erwünscht ist.

Was die Vorrichtung für die Durchführung des zuletzt erwähnten Schichtbildungsverfahrens betrifft, gibt es jedoch im Vergleich zu der Vorrichtung für die Durchführung des zuerst erwähnten Verfahrens zur Bildung einer abgeschiedenen Schicht unter Verwendung einer Gasmischung Schwierigkeiten bei der Bildung ei ner abgeschiedenen Schicht mit einer großen Fläche.

Das heißt, es ist im Fall des zuerst erwähnten bekannten Verfahrens möglich, eine abgeschiedene Schicht mit einer großen Fläche zu bilden, so lange wie die Dissoziationsenergie der gasförmigen Mischung, die die Bildung einer abgeschiedenen Schicht auf einem Substrat mit einer großen Fläche bewirkt, gleichmäßig über einen weiten Bereich zugeführt werden kann und die damit verbundenen Schichtbildungs-Parameter in der Schichtbildungskammer in geeigneter Weise eingestellt werden können.

Andererseits besteht im Fall des zuletzt erwähnten Verfahrens die Neigung, daß Ungleichmäßigkeiten der Dicke und/oder der Qua lität einer erhaltenen abgeschiedenen Schicht hervorgerufen wer den, weil die einzelnen gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung zuerst in der jeweiligen Aktivierungskammer, die von der Schichtbildungskammer getrennt angeordnet ist, aktiviert werden und die einzelnen erhaltenen aktivierten Gase für die Schichtbildung dann getrennt in die Schichtbildungskammer eingeführt werden und vermischt und miteinander reagieren gelassen werden, um dadurch auf einem in der Schichtbildungskammer befindlichen Substrat eine abgeschiedene Schicht zu bilden. Es ist deshalb äußerst schwierig, durch dieses Verfahren eine erwünschte abgeschiedene Schicht mit einer großen Fläche zu bilden, die eine gleichmäßige Dicke und auch eine gleichmäßige Qualität hat. Eine typische bekannte Vorrich tung zur Beschichtung eines Substrats, die für diesen Zweck geeignet ist, ist derart aufgebaut, daß sie mit mehreren Düsen oder ringförmigen Gasein führungsöffnungen ausgestattet ist, wie sie in der beigefügten Fig. 9 gezeigt sind. Im Fall der Durchführung dieses Verfahrens unter Anwendung einer Vorrichtung mit dem in Fig. 9 gezeigten Aufbau besteht die Neigung, daß wegen unterschiedlicher Abstände zwischen den mehreren Düsen oder ringförmigen Gaseinführungsöffnungen Ungleichmäßigkeiten der Dicke und der Qualität einer erhaltenen abgeschiedenen Schicht hervorgerufen werden. Das zuletzt erwähnte Verfahren ist in dieser Hinsicht nicht zufriedenstellend, um eine gewünschte abgeschiedene Schicht mit einer großen Fläche zu bilden, die sowohl eine gleichmäßige Dicke als auch eine gleichmäßige Qualität hat.

Aus der EP-B1 00 74 212 ist eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats bekannt, die eine Arbeitskammer und daran ange schlossen eine Aktivierungskammer sowie eine heizbare Substrat halteeinrichtung aufweist. Die Aktivierung der gasförmigen Aus gangsmaterialien erfolgt über plattenförmige Elektroden mittels Hochfrequenzentladung.

Aus der DE-PS 35 25 211 ist eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats mittels CVD bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist zwei Aktivierungskammern auf, in denen separat aktivierte Gase erzeugt werden. Diese separat aktivierten Gase sind über Gaseinführungsrohre in die Nähe der Oberfläche eines in einer Schichtbildungs- bzw. Abscheidungskammer angeordneten Substrats einführbar. Die Anregung bzw. Aktivierung der gasförmigen Aus gangsmaterialien (Reaktionsgase) erfolgt durch Dissoziation mit tels Glimmentladung oder Mikrowellen in den Aktivierungskammern.

Aus der US-PS 47 17 585 ist eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats unter Ausnutzung einer Plasmareaktion bekannt, wobei zwei verschiedene gasförmige Ausgangsmaterialien in ge trennten Aktivierungskammern unter Anwendung von Mikrowellen, Hochfrequenz, Gleichspannung oder Wärme zu aktivierten Spezies angeregt und dann zur Bildung einer abgeschiedenen Schicht auf dem Substrat miteinander reagieren gelassen werden.

Aus der EP-A2 02 29 707 ist eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats bekannt, bei der in drei getrennten Aktivierungskammern erzeugte aktivierte Gase über Gaseinführungsöffnungen in eine evakuierbare Schichtbildungs- bzw. Beschichtungskammer einführbar sind. In den Aktivierungskammern wird Mikrowellenanregung sowie thermische Radikalbildung angewandt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, die eine kontinuierliche Bildung von abgeschiedenen funktionellen Schichten mit großer Fläche, deren Breite und Länge in der gewünschten Weise variierbar ist, ermöglicht, mit der über einen weiten Bereich eine feine Steuerung der Dicke, der Schichtqualität und des Verhältnisses der Komponenten für die Schicht durchgeführt werden kann, ohne daß sich die Schichtqualität verschlechtert, und mit der eine verbesserte Homogenität der abgeschiedenen Schicht auch in dem Fall erzielt werden kann, daß die Schicht mit einer großen Fläche hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es durch unabhängige Steuerung bzw. Einstellung des Aktivie rungsverhältnisses für mindestens zwei gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung mög lich, eine homogene mittels CVD abgeschiedene Schicht (nachstehend als "abgeschiedene Schicht" bezeichnet) mit großer Fläche zu bilden, während der Vorteil beibehalten wird, daß über einen weiten Bereich eine feine Steuerung der Schichtqualität oder des Verhältnisses der Komponenten für die abgeschiedene Schicht durch geführt werden kann, ohne daß die Schichtqualität verschlechtert wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittzeichnung einer grundlegen den Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats (in Rich tung der kürzeren Achse gesehen).

Fig. 2 ist eine Ansicht, die den Aufbau einer Gaseinführungs öffnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der Verteilung des Ver hältnisses der Komponenten in der abgeschiedenen Schicht, die durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung gebildet worden ist, entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Lage der Gaseinführungsöffnung.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwi schen dem Variationsbereich des Verhältnisses der Komponenten in der abgeschiedenen Schicht, die durch die in Fig. 1 gezeigte Vor richtung gebildet worden ist, und der Gestalt der Gaseinführungsöffnung erläutert.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Variationsbereich des Verhältnisses der Komponen ten in der abgeschiedenen Schicht, die durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung gebildet wor den ist, und der Anordnung der Gaseinführungsöffnung erläutert.

Fig. 6 ist eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats (in Richtung der kürzeren Achse gesehen).

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht des Inneren der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung (von oben gesehen) .

Fig. 8 ist eine Schnittzeichnung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats (in Richtung der kürzeren Ach se gesehen).

Fig. 9 ist eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform einer bekannten Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats.

Fig. 1 ist eine Schnittzeichnung einer grundlegenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats 718, in der lange Heizfäden 701 bis 708 spiralförmig gewickelt sind. Die Gesamtlänge des Heizfadens wird in der gewünschten Weise in Abhängigkeit von der Fläche der zu bildenden abgeschiedenen Schicht festgelegt. Während die geeigneten Werte für den Wicklungsdurchmesser und die Windungszahl in Abhängigkeit von der Länge des Heizfadens und der Gesamtgröße der Vorrichtung verschieden sind, ist es erwünscht, daß der Wicklungsdurchmesser 3 bis 30 mm und die Windungszahl 1 bis 20 Windungen/cm beträgt.

Wenn bewirkt wird, daß die langen Heizfäden 701 bis 708 Wärme erzeugen, wodurch die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung aktiviert werden, und die aktivierten Gase in der Richtung befördert werden, die senkrecht zur Richtung der längeren Achse des Heizfadens verläuft, können die aktiven Spezies der Gase in einer länglichen Gestalt über einen weiten Bereich gleichmäßig in die Schichtbildungskammer 717 eingeführt werden.

Wie in der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, können in der Beförderungsvorrichtung der einzelnen Gase jeweils wenigstens zwei bzw. mehrere Heizfäden angeordnet sein, wodurch der Wirkungsgrad der Aktivierung der gasförmigen Ausgangsmaterialen für die Schichtbildung verbessert werden kann. Das katalytisch wirksame Metall für den Heizfaden wird aus Übergangsmetallelementen wie z. B. Sr, Hf, La, Mo, Nb, Re, Ta, Tc, Ti, V, W und Zr, die zu den Gruppen IV-A, V-A, VI-A und VII-A des Periodensystems gehören, oder aus Elementen der Gruppe VIII wie z. B. Pd, Pt, Rh und Ir ausgewählt. Aus den vorstehend beschriebenen Elementen werden im Hinblick auf ihre Hitzebeständigkeit und Reaktionsbeständigkeit vorzugsweise Mo, Ta, W, Pd und Pt und insbesondere W ausgewählt.

Der Heizfaden kann die Form einer Spule haben, wie vorstehend erwähnt wurde, oder er kann die Form einer Platte oder eines Netzes haben, mit denen gleiche Wirkungen erzielt werden können. Bei der plattenartigen Form werden die Dicke, die Breite und die Gestalt der Platte, das Material der Platte und ihr Widerstandswert unter dem Gesichtspunkt gewählt, daß in derselben Weise wie bei der spulenartigen Form eine gewünschte Heiztemperatur erhalten werden kann, so daß durch elektrischen Strom, der beim Anlegen einer Spannung fließt, Joulesche Wärme erzeugt wird, um ein Erhitzen und eine Reaktion zu ermöglichen. Im Falle der netzartigen Form sind die Verhältnisse dieselben wie bei der plattenartigen Form.

Die Gesamtgröße des platten- oder netzartigen Heizfadens wird in Abhängigkeit von der Form der Gaseinführungsöffnung festgelegt. Ferner können in derselben Weise wie bei den Spulen wenigstens zwei bzw. mehrere platten- oder netzartige Heizfäden in der Beförderungsrichtung des Gases angeordnet sein.

Die Temperatur für den Heizfaden wird gewählt, wie es vorstehend beschrieben wurde, während z. B. die Reaktionsfähigkeit des Heizfadens mit verschiedenen Arten von Gasen und seine Hitzebeständigkeit berücksichtigt werden, und sie wird im allgemeinen in einem Bereich von 800°C bis 2000°C gewählt.

Dann werden wenigstens zwei bzw. mehrere aktivierte Gase in einem langen Bereich befördert und mittels der rechteckigen oder elliptischen Gaseinführungsöffnungen 713 bis 716 in die Schichtbildungskammer 717 eingeführt. In diesem Fall zeigt die Form der Gaseinführungsöffnung eine bedeutende Wirkung auf die Homogenität der zu bildenden abgeschiedenen Schicht.

Fig. 2 ist eine Zeichnung, die die Form der Gaseinfühungsöffnung für die Einführung des aktivierten Gases in die Schichtbildungskammer erläutert. Für wenigstens zwei (in diesem Fall für vier) rechteckige Gaseinführungsöffnungen 201 bis 204 ist unter der Annahme, daß a die Länge der kürzeren Achse, b die Länge der längeren Achse und c der Abstand zwischen den jeweils benachbarten Gaseinführungsöffnungen ist, gefunden worden, daß die Verteilung der Dicke und der Qualität der gebildeten abgeschiedenen Schicht in Abhängigkeit von dem Verhältnis a : b : c variiert.

In dem Fall, daß SiH₄, das mit H₂ auf 10% verdünnt ist, (nachstehend als SiH₄/H₂ bezeichnet) und GeH₄, das mit H₂ auf 5% verdünnt ist, (nachstehend als GeH₄/H₂ bezeichnet) getrennt durch die Wärmeenergie, die von den Heizfäden erzeugt wird, aktiviert werden, um Wasserstoffatome enthaltendes amorphes SiGe (nachstehend einfach als a-SiGe : H bezeichnet) mittels CVD abzuscheiden, wird beispielsweise in Abhängigkeit von dem Verhältnis a : b : c eine Ungleichmäßigkeit in der Zusammensetzung der a-SiGe : H-Schicht hervorgerufen. Fig. 3 erläutert die Ungleichmäßigkeit des Verhältnisses der Komponenten in einer abgeschiedenen Schicht für den Fall, daß aktive Spezies von SiH₄ aus den Gaseinführungsöffnungen 201 und 203 und aktive Spezies von GeH₄ aus den Gaseinführungsöffnungen 202 und 204 eingeführt werden. Die Abszisse zeigt die Lage entlang der kürzeren Achse der Gaseinführungsöffnung, wobei A, B, C, D der in Fig. 2 gezeigten Lage der Gaseinführungsöffnungen 201 bis 204 entsprechen. Die Ordinate zeigt das Verhältnis x der Komponenten in a-Si_xGe_1-x : H.

Die Ungleichmäßigkeit in der Zusammensetzung der Schicht ist hier als der Variationsbereich Δx für x gezeigt (wobei x durch Mes sung mit einem Röntgenstrahlen-Mikroanalysator ermittelt wird). Für eine Vorrichtung, in der b/a bzw. c/a verändert wird, ist in Fig. 4 bzw. Fig. 5 der Variationsbereich Δx für das Verhält nis x der Komponenten gezeigt, wenn die a-SiGe:H-Schichten mit der selben Zusammensetzung gebildet werden. Wie aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist, ist festgestellt worden, daß die Streuung Δx für das Verhältnis x der Komponenten in der Si_xGe_1-x-Schicht entlang der kürzeren Achse in hohem Maße vermindert wird, indem das Verhältnis b/a, d.h., das Verhältnis der Länge der längeren Achse zu der Länge der kürzeren Achse, auf mehr als 2 und c/a, d.h., das Verhältnis des Abstands zwischen jeweils benachbarten Gaseinführungsöffnungen zu der Länge der kürzeren Achse, auf weniger als 1 eingestellt wird. Wenn b/a in Fig. 3 verändert wurde, wurde die Länge der längeren Achse konstant bei 8 cm gehalten, während die Länge der kürzeren Achse verändert wurde. Ferner wurde bei der Veränderung von b/a das Verhältnis c/a auf 1/2 eingestellt. Des weiteren wurde a bei 2,5 cm und b bei 8 cm gehalten, wenn c/a verändert wurde. In dem Fall, daß a=8 cm und b=8 cm, wurden die Durchflußgeschwindigkeiten für SiH₄/H₂ und für GeH₄/H₂ jeweils auf 200 Norm-cm³/min eingestellt, und in dem Fall, daß a verändert wurde, wurden die Durchflußgeschwindigkeiten im Verhältnis zu der Änderung von a verändert. Der Innendruck der Schichtbildungskammer betrug 80 Pa; der Heizfaden hatte eine Gesamtlänge von 8 cm, einen Wicklungsdurchmesser von 5 mm und eine Windungszahl von 5 Windungen/cm, und elektrischer Strom wurde derart zugeführt, daß die Temperatur an der Seite von SiH₄/H₂ 1700°C und an der Seite von GeH₄/H₂ 1500°C betrug. Ferner wurde der Abstand zwischen der Gaseinführungsöffnung und dem Substrat auf 5 cm eingestellt. Wenn der Abstand zwischen der Gaseinführungsöffnung und dem Substrat beispielsweise auf einen so großen Wert wie 16 cm eingestellt wird, kann die Streuung Δx des Verhältnisses der Komponenten vermindert werden, wie es durch die Strichpunktlinie in der graphischen Darstellung von Fig. 4 gezeigt ist. Es ist jedoch nicht zweckmäßig, die Homogenität der abgeschiedenen Schicht durch Erhöhung des Abstands zwischen der Gaseinführungsöffnung und dem Substrat zu verbessern, weil die Abscheidungsgeschwindigkeit im Vergleich zu dem Fall, daß der Abstand auf 5 cm eingestellt ist, auf weniger als 1/4 herabgesetzt wird.

Das vorstehend erwähnte Beispiel zeigt die Beziehung zwischen der Form und der Anordnung der Gaseinführungsöffnungen und der Homogenität der abgeschiedenen Schicht für den Fall, daß eine Schicht aus a-SiGe:H abgeschieden wurde, indem SiH₄/H₂ und GeH₄/H₂ ge trennt aktiviert wurden und die auf diese Weise aktivierten Ga se dann vermischt und zur Reaktion gebracht wurden. Auch in dem Fall der Bildung einer abgeschiedenen Schicht mit einer anderen Zusammensetzung, beispielsweise einer a-SiC:H-Schicht oder einer aus einer einzigen Komponente bestehenden abgeschiedenen Schicht, können in jedem der Fälle, in denen wenigstens zwei Gase getrennt aktiviert werden, ähnliche Wirkungen wie in dem vorstehend erwähnten Beispiel erzielt werden.

D.h., das Verhältnis der Länge der längeren Achse zu der Länge der kürzeren Achse einer rechteckigen oder elliptischen Gasein führungsöffnung beträgt im allgemeinen nicht weniger als 2, vor zugsweise nicht weniger als 4 und insbesondere nicht weniger als 8. Ferner beträgt das Verhältnis des Abstands zwischen be nachbarten Gaseinführungsöffnungen zur Länge der kürzeren Achse vorzugsweise nicht mehr als 1/2 und insbesondere nicht mehr als 1/4.

Es ist möglich, die Homogenität der abgeschiedenen Schicht in hohem Maße zu verbessern, indem die Gaseinführungsöffnungen mit einer solchen Form in einer derartigen Weise angeordnet werden. Der Bereich für die Bildung der abgeschiedenen Schicht kann zu einer gewünschten Fläche vergrößert werden, indem die Länge der Gaseinführungsöffnung in der Richtung der längeren Achse eingestellt wird. Ferner kann der Bereich für die Bildung der abgeschiedenen Schicht zu einer gewünschten Fläche vergrößert werden, indem die Zahl der Gaseinführungsöffnungen, die entlang der Richtung der kürzeren Achse parallel angeordnet sind, erhöht wird. Es ist infolgedessen möglich, eine abgeschiedene Schicht gleichmäßig über einer gewünschten Fläche zu bilden, während wenigstens zwei bzw. mehrere oder viele gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung getrennt aktiviert werden.

Ferner ist es möglich, eine abgeschiedene Schicht kontinuierlich über einer noch größeren Fläche in der Richtung der kürzeren Achse zu bilden, indem das Substrat längs der kürzeren Achse be wegt wird, z.B. wie in einer Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats, die nachstehend näher beschrieben wird und in Fig. 8 gezeigt ist. Des weiteren kann auch die Homogenität der Schichtqualität entlang der Richtung der kürzeren Achse durch Bewe gen des Substrats weiter verbessert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats, in der wenigstens zwei gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung getrennt aktiviert werden, wodurch das Aktivierungsverhältnis für die wenigstens zwei gasförmigen Ausgangsmaterialien unabhängig gesteuert bzw. eingestellt wird, ist es möglich, über einer großen Fläche eine gleichmäßigen abgeschiedene Schicht zu bilden, während der Vorteil beibehalten wird, daß die Schichtqualität oder das Verhält nis der Komponenten der abgeschiedenen Schicht über einen weiten Bereich fein gesteuert werden kann, ohne daß die Schichtqualität verschlechtert wird.

Bei den wenigstens zwei bzw. mehreren gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung, die in der erfindungs gemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats ver wendet werden, handelt es sich um zwei oder mehr Arten von Ga sen, von denen jede eine Gasmischung sein kann wie die vorste hend beschriebenen gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung. Ferner ist die Er findung nicht durch die Art der gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung einge schränkt.

Trennwände 723 bis 727, die die Aktivierungskammern mit rechteckigen oder elliptischen Gaseinführungsöffnungen bilden, können parallel zueinander sein oder nicht. Ferner kann ihr Material nichtrostender Stahl von SUS-Normtyp oder Al sein, das (gal vanisch) z.B. mit Ni überzogen sein kann.

Der bevorzugte Wert des Abstands zwischen der Gaseinführungs öffnung und dem Heizfaden variiert in Abhängigkeit von z.B. der Art, der Durchflußgeschwindigkeit und dem Druck des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Schichtbildung und beträgt geeigneter weise 0 bis 100 mm. In dem Fall, daß die aktive Spezies des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Schichtbildung eine kurze Lebensdauer hat, ist dieser Abstand geeigneterweise kürzer als in dem Fall, daß die aktive Spezies des gasförmigen Ausgangsma terials für die Schichtbildung eine längere Lebensdauer hat.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats. Fig. 6 ist eine Schnittzeichnung der Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats, und Fig. 7 ist eine An sicht des Heizfadenbereichs von Fig. 6. Wenigstens zwei gas förmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung werden durch jeweilige Heizfäden aktiviert, wobei die einzelnen Heizfäden durch aus nichtrostendem Stahl oder Molybdän hergestellte Trenn wände oder -platten unter Bildung von Aktivierungskammern voneinander getrennt sind, damit sich die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung nicht mit einander vermischen können. Ferner kann in diesem Beispiel der Bereich für die Bildung der abgeschiedenen Schicht sowohl in der Richtung der längeren Achse (α-α′) als auch in der Richtung der kürzeren Achse (β-β′) vergrößert werden, indem in der Richtung der kürzeren Achse (β-β′) mehrere bzw. viele rechteckige Gaseinführungsöffnungen, die in der Richtung der längeren Achse (α-α′) verlängert sind, angeordnet werden.

Das folgende Beispiel zeigt die CVD-Abscheidung einer mit Phosphor dotierten amorphen Siliciumschicht vom n-Typ (nachstehend einfach als P-dotierte a-Si:H-Schicht bezeichnet) un ter Anwendung der in Fig. 6 und 7 gezeigten Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats.

Aus jedem der Gaseinführungsrohre 1811, 1814, 1817 und 1820 wur de H₂ mit 200 Norm-cm³/min eingeführt, während jeweils 20 cm lange Heizfäden 1801, 1804, 1807 und 1810, die einen Wicklungs durchmesser von 10 mm und eine Windungszahl von 4 Windungen/cm hatten, jeweils auf 1800°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von H₂ zu bilden. Gleichzeitig wurde aus jedem der Gaseinfüh rungsrohre 1812, 1815 und 1818 SiH₄, das mit He auf 20% ver dünnt worden war, mit 150 Norm-cm³/min eingeführt, während je weils 20 cm lange Heizfäden 1802, 1805 und 1808, die einen Wick lungsdurchmesser von 7 mm und eine Windungszahl von 5 Windun gen/cm hatten, auf 1600°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von SiH₄ zu bilden. Ferner wurde aus jedem der Gaseinführungs rohre 1813, 1816 und 1819 PH₃, das mit He auf 2000 ppm verdünnt worden war, mit 80 Norm-cm³/min eingeführt, während jeweils 20 cm lange Heizfäden 1803, 1806 und 1809, die einen Wicklungs durchmesser von 5 mm und eine Windungszahl von 8 Windungen/cm hatten, auf 1600°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von PH₃ zu bilden.

Dann wurden aktive Spezies von H₂ aus einer durch Trennwände bzw. -platten abgetrennten Gaseinführungsöffnung (2 cm×20 cm), aktive Spezies von SiH₄ aus einer anderen Gaseinführungsöffnung (1,5 cm×20 cm) und aktive Spezies von PH₃ aus einer dritten Gaseinführungsöffnung (1 cm×20 cm) in eine Schichtbil dungskammer 1824 eingeführt, wo die aktiven Spezies bei einem In nendruck von 93,3 Pa vermischt und miteinander rea gieren gelassen wurden, wodurch auf einem Substrat 1821 mit ei ner Größe von 20 cm×10 cm, das durch eine IR-Lampe 1823 auf 280°C erhitzt wurde, eine P-dotierte a-Si:H-Schicht abgeschieden wurde.

Als Substrat wurde ein Glassubstrat verwendet, und die Eigen schaften der P-dotierten a-Si:H-Schicht wurden mit den folgenden Ergebnissen ermittelt: Die Schichtdicke betrug 0,8 µm und die Abscheidungsgeschwindigkeit 0,04 nm/s, und σ_p=4,8×10^-1 Ohm^-1cm^-1; σ_d=4,7×10^-1Ohm^-1cm^-1; Aktivierungsenergie ΔE=0,08 eV und Eg_opt=1,75 eV. Ferner hatte die Schwankung bzw. Verteilung der einzelnen Eigenschaften in der Substratebene bei der Schicht dicke den Wert ±2% und bei σ_p und σ_d den Wert ±5%; folglich war die Homogenität zufriedenstellend.

Wie vorstehend beschrieben wurde, konnte unter Anwendung der in Fig. 6 und 7 gezeigten Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats eine homogener P-dotierter a-Si:H-Schicht von guter Qualität über einer großen Fläche aufgedampft bzw. abgeschieden werden. Ferner konnte die Phosphorkonzentration in der P-do tierten a-Si:H-Schicht mit einer guten Reproduzierbarkeit wie ge wünscht eingestellt werden, weil die Ausbeute an den aktiven Spezies von SiH₄ und die Ausbeute an den aktiven Spezies von PH₃ unabhängig eingestellt bzw. gesteuert werden konnten.

Ferner konnte die Qualität der Schicht mit Leichtigkeit je nach Erfordernis von einer amorphen Siliciumschicht bis zu einer mikro kristallinen Siliciumschicht eingestellt werden und konnte auch die Abscheidungsgeschwindigkeit in der gewünschten Weise ohne Verschlechterung der Schichtqualität eingestellt werden, weil die Ausbeute an den aktiven Spezies von H₂ und die Ausbeute an den aktiven Spezies von SiH₄ unabhängig eingestellt bzw. gesteuert werden konnten. Obwohl in diesem Fall die Bildung einer P-do tierten a-Si:H-Schicht als Beispiel erwähnt worden ist, ist es auch möglich, aufgedampfte Schichten mit anderen zusammensetzungen wie z.B. mit Bor dotierte amorphe Siliciumschichten vom p-Typ oder amorphe Siliciumschichten der Legierungsreihe zu bilden.

Beispiel 2

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats. Fig. 8 zeigt Heizfäden 2001 bis 2007, und das Verfahren zum Aktivieren des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Schichtbildung ist mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren identisch. Das besondere Merkmal der in Fig. 8 gezeigten Vor richtung zur Beschichtung eines Substrats besteht darin, daß ein biegsames Substrat 2016, das zu einer Rolle 2017 zusam mengewickelt worden ist, kontinuierlich von der Rolle 2017 zu geführt wird, um eine abgeschiedene Schicht zu bilden, und das Substrat mit der gebildeten Schicht dann zu einer Rolle 2018 auf gewickelt wird, wodurch eine abgeschiedene Schicht kontinuierlich über einer großen Fläche in Richtung der kürzeren Achse (β-β′) in Fig. 7 gebildet werden kann. Ferner ist es möglich, konti nuierlich einen abgeschiedene Schicht über einem großen Flächenbe reich mit der gewünschten Breite und der gewünschten Länge zu bilden, weil in der Richtung der längeren Achse (α-α′) in Fig. 7 durch Abänderung der Länge eines Heizfadens ein gewünschter Bereich für die Bildung einer abgeschiedenen Schicht erhalten wer den kann.

Im folgenden wird ein Beispiel für die CVD-Abschei dung einer amorphen Silicium-Germanium-Schicht (nachstehend ein fach als a-SiGe:H-Schicht bezeichnet) unter Anwendung der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats erläutert.

Aus jedem der Gaseinführungsrohre 2008, 2011 und 2014 wurde H₂ mit 250 Norm-cm³/min eingeführt, während jeweils 20 cm lange Heizfäden 2001, 2004 und 2007, die einen Wicklungsdurchmesser von 8 mm und eine Windungszahl von 5 Windungen/cm hatten, auf 1800°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von H₂ zu bilden. Zur gleichen Zeit wurde aus jedem der Gaseinführungsrohre 2009 und 2012 Si₂F₆ mit 200 Norm-cm³/min eingeführt, während jeweils 20 cm lange Heizfäden 2002 und 2005, die einen Wicklungsdurchmes ser von 6 mm und eine Windungszahl von 6 Windungen/cm hatten, auf 1600°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von Si₂F₆ zu bil den. Ferner wurde gleichzeitig aus jedem der Gaseinführungsroh re 2010 und 2013 GeF₄, das mit He auf 5% verdünnt worden war, mit 100 Norm-cm³/min eingeführt, während jeweils 20 cm lange Heizfäden 2003 und 2006, die einen Wicklungsdurchmesser von 4 mm und eine Windungszahl von 8 Windungen/cm hatten, auf 1600°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von GeF₄ zu bilden.

Dann wurden durch das vorstehend erwähnte Verfahren gebildete aktive Spezies von H₂ aus einer rechteckigen, durch Trennwände bzw. -platten abgetrennten Gaseinführungsöffnung (2 cm×20 cm), aktive Spezies von Si₂F₆ aus einer anderen Gaseinführungsöff nung (1 cm×20 cm) und aktive Spezies von GeF₄ aus einer drit ten Gaseinführungsöffnung (1 cm×20 cm) in eine Schicht bildungskammer 2015 eingeführt. Die aktiven Spezies wurden dann bei einem Innendruck von 53,4 Pa vermischt und mit einander reagieren gelassen, und auf einem Substrat 2016 aus nichtrostendem Stahl, das durch eine IR-Lampe 2019 auf 250°C erhitzt wurde, wurde eine a-SiGe:H-Schicht abge schieden, während das Substrat mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min bewegt wurde. Als Beispiel für das biegsame Substrat 2016 kann zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Material Alu minium oder hitzebeständiger Polyester oder Polyimid verwendet werden. Eine a-SiGe:H-Schicht wurde auf einem auf 250°C erhitzten Glassubstrat (20 cm×20 cm) unter den vorstehend erwähnten Be dingungen, jedoch ohne Bewegen der Rolle bzw. Walze, abgeschieden, und die Eigenschaften der Schicht wur den ermittelt; die Ergebnisse sind in Tabelle 1, Nr. 2, gezeigt. Andere Meßwerte zeigen die Ergebnisse für den Fall, daß die Durchflußgeschwindigkeit von GeF₄ und die Temperatur des Heiz fadens für die Aktivierung von GeF₄ abgeändert wurden.

Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für die Herstellung von Schichten mit verschiedenen optischen Bandlücken (Eg_opt), während die Zusam mensetzung von a-SiGe:H-Schichten durch unabhängige Steuerung der Aktivierungsmenge von GeF₄ abgeändert wurde. Wenn bei dem gebräuchlichen Verfahren zur Bildung von abgeschiedenen Schichten durch Dissoziieren bzw. Zersetzen einer Gasmischung aus Si₂F₆ und GeF₄ eine a-SiGe:H-Schicht mit einem kleinen Eg_opt-Wert herge stellt werden sollte, ist festgestellt worden, daß die Hell- Leitfähigkeit (σ_p) vermindert und die Dunkel-Leitfähigkeit (σ_d) erhöht wird, so daß die Schichtqualität oft abnimmt. Andererseits konnten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung leicht Schichten mit zufriedenstellender Qualität, wozu sogar SiGe-Schichten mit einem kleinen Eg_opt-Wert gehörten, erhalten werden, weil die Aktivie rung von GeF₄ unabhängig gesteuert werden konnte.

Ferner konnten abgeschiedene Schichten mit einem im wesentlichen identischen Eg_opt-Wert und verschiedenen Abscheidungsgeschwin digkeiten gebildet werden, indem die Ausbeute an aktiven Spezi es von H₂ und die Ausbeute an aktiven Spezies von Si₂F₆ gleich zeitig mit der Ausbeute an aktiven Spezies von GeF₄ abgeändert wurden. Bei der abgeschiedenen a-SiGe:H-Schicht lag die Verteilung bzw. Schwankung der Abscheidungsgeschwindigkeit auf dem Sub strat innerhalb von 3%, während die Verteilung bzw. Schwankung des Verhältnisses x der Komponenten in Si_xGe_1-x innerhalb von 2% und die Verteilung bzw. Schwankung der spezifischen elektri schen Leitfähigkeit σ innerhalb von 40% lag. D.h., eine gleich mäßiger a-SiGe:H-Schicht konnte mit einer Breite von 30 cm über ei ne gewünschte Länge abgeschieden werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde, konnte durch die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung zur Beschichtung Bildung eines Substrats die a-SiGe:H-Schicht gleichmäßig über einer großen Fläche gebildet werden. Ferner konnten a-SiGe:H-Schichten von guter Qualität mit ei ner gewünschten Bandlücke leicht mit einer gewünschten Abscheidungs geschwindigkeit gebildet werden, indem die Ausbeute an den aktiven Spezies von Si₂F₆ und die Ausbeute an den aktiven Spe zies von GeF₄ unabhängig eingestellt bzw. gesteuert wurden.

Obwohl in diesem Beispiel die Bildung von a-SiGe:H-Schichten ge zeigt ist, können z.B. durch Abänderung der Gasarten auch ande re abgeschiedene Schichten mit einer Vielzahl von Zusammensetzungen gebildet werden.

Beispiel 3

Nachstehend wird ein Beispiel für die CVD-Abschei dung von amorphen Siliciumcarbidschichten (nachstehend einfach als a-SiC:H-Schichten bezeichnet) unter Anwendung der in Fig. 8 ge zeigten Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats erläu tert.

Aus jedem der Gaseinführungsrohre 2008, 2011 und 2014 wurde H₂ mit 250 Norm-cm³/min eingeführt, während die Heizfäden 2001, 2004 und 2007 jeweils auf 1800°C erhitzt wurden, um aktive Spe zies von H₂ zu bilden. Gleichzeitig wurde aus jedem der Gasein führungsrohre 2009 und 2012 Si₂F₆ mit 150 Norm-cm³/min einge führt, während die Heizfäden 2002 und 2005 auf 1600°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von Si₂F₆ zu bilden. Ferner wurde gleichzeitig aus den Gaseinführungsrohren 2010 und 2013 CH₄ mit 100 Norm-cm³/min eingeführt, während die Heizfäden 2003 und 2006 auf 1700°C erhitzt wurden, um aktive Spezies von CH₄ zu bilden.

Dann wurden die aktiven Spezies von H₂, die aktiven Spezies von Si₂F₆ und die aktiven Spezies von CH₄, die durch das vorstehend erwähnte Verfahren gebildet worden waren, aus den rechteckigen, durch Trennwände bzw. -platten abgetrennten Gaseinführungsöff nungen in die Schichtbildungskammern 2015 eingeführt, wo sie bei ei nem Innendruck von 40,0 Pa vermischt und miteinander reagieren gelassen wurden, wodurch auf einem Substrat 2016 aus nichtrostendem Stahl, das durch eine IR-Lampe 2019 auf 280°C erhitzt wurde, eine a-SiC:H-Schicht abgeschieden wurde, während das Substrat mit einer Geschwindigkeit von 4 cm/ min bewegt wurde. Eine a-SiC:H-Schicht wurde auf einem auf 280°C erhitzten Glassubstrat (20 cm×20 cm) unter denselben Bedingun gen, die vorstehend beschrieben wurden, jedoch ohne Bewegen der Rolle bzw. Walze, abgeschieden. Bei der Ermitt lung der Eigenschaften dieser Schicht wurde festgestellt, daß die Abscheidungsgeschwindigkeit 0,89 nm/s betrug; Eg_opt=1,95 eV; σ_p=1,8×10^-5Ohm^-1cm^-1; σ_d=8,3×10^-12 Ohm^-1cm^-1. Bei der abgeschiedenen a-SiC:H-Schicht lag die Verteilung bzw. Schwankung der Abscheidungsgeschwindigkeit auf dem Substrat innerhalb von 3,5%, während die Verteilung bzw. Schwankung des Verhältnisses x der Komponenten in Si_xC_1-x±2% betrug und die Verteilung bzw. Schwankung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit σ 50% betrug. D.h., eine gleichmäßige a-SiC:H-Schicht konnte mit einer Breite von 30 cm über eine gewünschte Länge gebildet wer den.

Wie vorstehend beschrieben wurde, konnten unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats a-SiC:H-Schichten von guter Qualität gleichmäßig über einer großen Fläche abgeschie den werden. Ferner konnten a-SiC:H-Schichten mit gewünschten opti schen Bandlücken durch Abänderung des Verhältnisses der Kompo nenten in der a-SiC:H-Schicht mit einer gewünschten Abscheidungs geschwindigkeit ohne Verschlechterung der Schichtqualität abgeschieden werden, weil die Ausbeute an den aktiven Spezies von H₂, die Ausbeute an den aktiven Spezies von Si₂F₆ und die Ausbeute an den aktiven Spezies von CH₄ unabhängig eingestellt bzw. ge steuert werden können.

In dem vorstehenden Beispiel ist die Ausführungsform erläutert worden, bei der eine mit einem Fremdstoff dotierter aufgedampf ter Schicht oder eine aufgedampfte Schicht vom Legierungstyp gebildet wird, jedoch kann durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Beschichtung eines Substrats auch eine abgeschiedene Schicht, die aus einer einzigen Komponente besteht, über einer großen Fläche gebildet werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats werden wenigstens zwei bzw. mehrere gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung getrennt und jeweils mit länglichen Heizfäden aktiviert; die auf diese Weise aktivierten gas förmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung werden jeweils in der Richtung, die senkrecht zu der Längsachse der Heizfäden verläuft, befördert und aus wenigstens zwei bzw. mehreren Gas einführungsöffnungen, die jeweils eine rechteckige oder ellipti sche Form haben, wobei die Länge der längeren Achse mehr als das Doppelte der Länge der kürzeren Achse beträgt, und parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner als die Länge ihrer kürzeren Achse ist, zum Vermischen in eine Schichtbildungskammer eingeführt und dann miteinander zur Reaktion gebracht. Es ist infolgedessen möglich, eine abgeschiedene Schicht mit einer homogenen Schichtqualität über einer großen Fläche zu bilden, während der Vorteil erzielt wird, daß wenigstens zwei bzw. mehrere gasförmige Ausgangsmaterialien für die Schicht bildung unabhängig aktiviert werden können.

D.h., eine abgeschiedene Schicht mit einer homogenen Schichtqualität kann mit herabgesetzten Kosten über einer großen Fläche gebil det werden, während in dem Fall, daß die abgeschiedene Schicht aus wenigstens zwei bzw. mehreren oder vielen Komponenten besteht, der Vorteil erzielt wird, daß die Schichtqualität der gebildeten abgeschiedenen Schicht und das Verhältnis der Komponenten fein ge steuert bzw. eingestellt werden. Dabei wird die Selektivität der gasförmigen Ausgangsmaterialien erhöht und der Bereich der Schichtbildungsbedingungen erweitert, indem wenigstens zwei gas förmige Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung unabhängig ak tiviert werden, wodurch das Aktivierungsverhältnis für jedes der gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung unab hängig gesteuert bzw. eingestellt wird und die Ausbeute und die Reaktion der einzelnen aktiven Spezies gesteuert werden, sowie indem die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung in der Richtung befördert werden, die senkrecht zu der längeren Achse der länglichen Heizfäden verläuft, um die aktiven Spezies gleichmäßig in einer länglichen Gestalt über einen weiten Be reich zu bilden, und indem die einzelnen aktivierten gasförmi gen Ausgangsmaterialien für die Schichtbildung aus wenigstens zwei bzw. mehreren Gaseinführungsöffnungen, die jeweils eine recht eckige oder elliptische Form haben, wobei die Länge der länge ren Achse mehr als das Doppelte der Länge der kürzeren Achse beträgt, und parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner als die Länge ihrer kürzeren Achse ist, in die Schichtbildungskammer eingeführt und miteinander zur Reaktion ge bracht werden.

Ferner kann eine abgeschiedene Schicht mit einer homogenen Schichtqua lität, die eine große Breite und eine gewünschte Länge hat, ge bildet werden, indem das Substrat entlang der Richtung der kür zeren Achse bewegt wird.

Tabelle 1

Claims

1. Vorrichtung zur Beschichtung eines Substrats unter Ausnutzung einer Plasmareaktion zwischen aktivierten Gasen, die aus mindestens zwei gasförmigen Ausgangsmaterialien separat erzeugt wurden, mit einer Schichtbildungskammer, die mit einer heizbaren Substrathalteeinrichtung und einer Evakuiereinrichtung ausgestattet ist, und mit mindestens zwei Aktivierungskammern, wobei jede Aktivierungskammer eine Zuführung für ein gasförmiges Ausgangsmaterial, eine Einrichtung zum Dissoziieren des gasförmigen Ausgangsmaterials sowie eine Gaseinführungsöffnung für die Einführung des in der Aktivierungskammer gebildeten aktivierten Gases in die Schichtbildungskammer aufweist, wobei diese Gaseinführungsöffnung in der Nähe der Oberfläche des auf der Substrathalteeinrichtung angeordneten Substrats offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Aktivierungskammern innerhalb der Schichtbildungskammer über der Substrathalteeinrichtung angeordnet sind, daß jede der mindestens zwei Aktivierungskammern mit einem Heizfaden aus einem metallischen, katalytisch wirksamen Material ausgestattet ist, wodurch das gasförmige Ausgangsmaterial bei Zufuhr einer elektrischen Leistung in einen Plasmazustand aktivierbar ist, daß das resultierende aktivierte Gas für die Schichtbildung in einer Richtung förderbar ist, die senkrecht zu der Richtung der längeren Achse des Heizfadens verläuft, daß jede der Gaseinführungsöffnungen eine rechteckige oder elliptische Form hat, wobei die Länge ihrer längeren Achse wenigstens das Doppelte der Länge ihrer kürzeren Achse beträgt, und daß die Gaseinführungsöffnungen parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der kleiner als die Länge ihrer kürzeren Achse ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bewegen des Substrats in einer Richtung, die senkrecht zu der Richtung der längeren Achse der Gaseinführungsöffnung mit der rechteckigen oder elliptischen Form verläuft.