DE69110547T2 - Plasma-CVD-Anlage. - Google Patents

Plasma-CVD-Anlage.

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Description

    (b) HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft eine Plasma-CVD (chemische Gasphasenabscheidung)-Anlage, die geeignet ist für die Herstellung dünner Schichten mit grober Fläche, die in verschiedenen elektronischen Bauelementen wie amorphen Silizim-Sonnenenergiezellen, Dünnschicht-Halbleitern, optischen Sensoren und Schutzschichten für Halbleiter verwendet werden.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Mit Bezug auf FIG. 7 wird eine herkömmliche Plasma-CVD- Anlage beschrieben, die für die Herstellung dünner, amorpher Silizimschichten mit großer Fläche verwendet worden ist. Diese Technologie ist zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung Nr. 106314/1986 (61-106314) als bekannt offenbart.
  • Elektroden 2, 3 sind parallel zueinander in einem Reaktionsbehälter 1 für die Erzeugung von Glimmentladungsplasma angeordnet. Elektrischer Strom mit einer Netzfrequenz von zum Beispiel 60 Hz wird diesen Elektroden 2, 3 von einer Niederfrequenz-Stromversorgung 4 zugeführt. Es kann auch eine Gleichstrom- bzw. Hochfrequenz-Stromversorgung verwendet werden. Eine Spule 5 ist um den Reaktionsbehälter 1 gewickelt, und Wechselstrom wird von einer Wechselstromversorgung 6 zugeführt. Eine Gasmischung aus, zum Beispiel, Monosilan und Argon wird dem Reaktionsbehälter 1 von einem (nicht dargestellten) Zylinder über ein Einlaßrohr 7 zugeführt. Das Gas im Reaktionsbehälter 1 wird über ein Ablaßrohr 8 mittels einer Vakuumpumpe 9 abgeführt. Ein Substrat 10 ist außerhalb des durch die Elektroden 2, 3 gebildeten Entladungsraumes angeordnet und durch eine geeignete Einrichtung in der zu den Flächen der Elektroden 2, 3 senkrechten Richtung gehalten.
  • Bei Verwendung dieser Anlage kann eine dünne Schicht folgendermaßen hergestellt werden. Die Vakuumpumpe 9 wird für die Entfernung von Gas aus dem Reaktionsbehälter 1 betrieben. Durch das Einlaßrohr 7 für Reaktionsgas wird eine Mischung aus zum Beispiel Monosilan und Argon zugeführt. Der Druck innerhalb des Reaktionsbehälters 1 wird auf 6,65 Pa (0,05 Torr) bis 66,5 Pa (0,5 Torr) gehalten, und an die Elektroden 2, 3 wird von der Niederfrequenz-Stromversorgung 4 elektrische Spannung angelegt. Glimmentladungsplasma wird erzeugt. Eine Wechselstromspannung von, zum Beispiel, 100Hz wird an die Spule 5 angelegt, um ein Magnetfeld B in der Richtung zu erzeugen, die senkrecht zu dem zwischen den Elektroden 2, 3 erzeugten elektrischen Feld E ist. Die magnetische Strömungsdichte in diesem Magnetfeld kann ungefähr 10 Gauß betragen.
  • Von dem durch das Einlaßrohr 7 für Reaktionsgas zugeführten Gas wird Monosilan durch das zwischen den Elektroden 2, 3 erzeugte Glimmentladungsplasma zersetzt. Als Ergebnis treten Silizium(Si)-Radikale auf und haften an der Oberfläche des Substrats 10, um eine dünne Schicht zu bilden.
  • Geladene Teilchen, wie Argon-Ione, nehmen die sogenannte E B-Driftbewegung aufgrund der Coulomb-Kraft F&sub1; = q E und der Lorentz-Kraft F&sub2; = q(V B) an, wobei V die Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens ist. Die geladenen Teilchen erhalten durch diesen E B-Drift eine Anfangsgeschwindigkeit und fliegen in die zu den Elektroden 2,3 senkrechte Richtung zum Substrat 10 hin. Jedoch folgen die geladenen Teilchen im Entladungsraum, in dem die Wirkung des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 2, 3 gering ist, einer Larmor-Flugbahn aufgrund der Zyklotronbewegung, die durch das durch die Spule 5 erzeugte Magnetfeld B bewirkt ist. Daher treffen die geladenen Teilchen, wie z.B. Argonione, kaum direkt auf das Substrat 10 auf.
  • Die Silizium(Si)-Radikale, die elektrisch neutral sind werden vom Magnetfeld B nicht beeinflußt und weichen von der vorstehend genannten Flugbahn der geladenen Teilchen ab, um das Substrat 10 zu erreichen und bilden eine dünne amorphe Schicht auf dessen Oberfläche. Da die Si-Radikale mit den entlang der Larmor-Flugbahn fliegenden geladenen Teilchen kollidieren, wird die dünne amorphe Schicht nicht nur vor den Elektroden 2, 3, sondern auch in Bereichen links und rechts davon gebildet. Da darüberhinaus das Magnetfeld B durch die Wechselstromversorgung 6 verändert wird, kann die dünne amorphe Schicht auf der Oberfläche des Substrats 10 gleichmäßig ausgebildet werden. Da ferner die Elektroden 2, 3 lang sein können, solange sie in den Reaktionsbehälter 1 passen, selbst, wenn das Substrat 10 lang ist, kann die dünne amorphe Schicht gleichmäßig auf dessen Oberfläche ausgebildet werden.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung kann eine Schicht auf einer großen Fläche durch Erzeugen eines Magnetfeldes B in der zum elektrischen Entladungsfeld E zwischen den Glimmentladungsplasma erzeugenden Elektroden mühelos gebildet werden. Diese Vorrichtung weist jedoch die folgenden Probleme auf.
  • (1) Wenn eine Schicht mit großer Fläche gebildet wird, müssen die Elektroden lang sein. Um stabiles Plasma unter Verwendung von langen Elektroden zu erzeugen, sollte die Frequenz der Stromversorgung so niedrig wie möglich sein. Daher wird eine Stromversorgung mit einer Frequenz von mehreren 10 bis mehreren 100Hz verwendet. Jedoch spielen unter den Bedingungen, bei denen die Frequenz niedrig wird und der Ionentransport während einer Halbwelle den Abstand zwischen den Elektroden überschreitet, von der negativen Elektrode (Kathode) aufgrund von Kollisionen zwischen den Ionen entladene Sekundärelektronen beim Aufrechterhalten des Plasmas in der gleichen Weise wie bei der Gleichstromentladung eine wichtige Rolle. Wenn eine Schicht auf den Elektroden gebildet wird und die Elektroden durch die Schicht isoliert werden, findet daher in dem isolierten Bereich keine Entladung statt. In diesem Fall müssen die Oberflächen der Elektroden immer saubergehalten werden. Es sind daher lästige Tätigkeiten erforderlich, wie das sehr häufige Auswechseln und Reinigen der Elektroden, und das ist ein Grund für höhere Kosten.
  • (2) Wenn eine Hochfrequenz-Plasmaquelle von, zum Beispiel, 13,56MHz für eine Minderung des vorstehend genannten Nachteils (1) verwendet wird, werden die von der Elektrode entladenen Sekundärelektronen für die Aufrechterhaltung der Entladung unwichtig. Selbst, wenn ein Nichtleiter wie eine Schicht, auf der Elektrode vorhanden ist, bildet sich zwischen den Elektroden immer noch Glimmentladung. Wenn die verwendeten Elektroden allerdings lang sind, fließt aufgrund des Skin-Effekts bei hoher Frequenz der größte Teil des elektrischen Stromes in der Oberfläche (ungefähr 0,01 mm) und dadurch nimmt der elektrische Widerstand zu. Zum Beispiel, wenn die Elektrode 1m lang oder länger ist, tritt eine gewisse Spannungsverteilung auf den Elektroden auf und es gibt kein einheitliches Plasma. Betrachtet man dies im Hinblick auf einen verteilungskonstanten Schaltkreis, kann dies wie in FIG. 8 dargestellt sein. In FIG. 8 stellt x den Abstand in Längsrichtung der Elektrode dar. Wenn der Widerstand R pro Längeneinheit der Elektrode so groß ist, daß er im Vergleich mit der Impedanz Z&sub1;, Z&sub2;, ..., Zn des Entladungsbereiches nicht ignoriert werden kann, tritt in der Elektrode eine Spannungsverteilung auf. Wird eine Hochfrequenz-Stromversorgung verwendet, ist es daher sehr schwierig und bei praktischen Anwendungen bisher nicht möglich, eine Schicht mit großer Fläche zu bilden.
  • (3) Gemäß den vorstehenden Verfahren (1) und (2) ist es äußerst schwierig, wenn eine dünne amorphe Silizium-Schicht von 50 cm x 50 cm oder mehr erzeugt wird, die Verteilung der Schichtdicke innerhalb von +/-10% zu halten und die Geschwindigkeit der Schichtbildung bei 1Å/Sekunde oder mehr aufrechtzuerhalten.
  • (c) ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einer Plasma-CVD-Anlage, die einen Reaktionsbehälter, eine Einrichtung zum Einführen eines Reaktionsgases in den Reaktionsbehälter und zum Abführen des Reaktionsgases davon, im Reaktionsbehälter angeordnete Entladungselektroden, eine Stromversorgung für die Versorgung der Entladungselektroden mit elektrischem Strom zur Glimmentladung, so daß eine dünne amorphe Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats, das sich im Reaktionsbehälter befindet, gebildet werden kann, ist die Plasma-CVD-Anlage dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden durch eine ebene Spulenelektrode ausgebildet sind, die durch abwechselndes Biegen einer einzelnen Leitung in eine U-Form erstellt worden ist, und daß das Substrat im wesentlichen parallel mit der Entladungselektrode gehalten wird.
  • Bei dieser Erfindung weist eine Stromversorgung, welche die Entladungselektrode mit elektrischem Strom zur Glimmentladung versorgt, vorzugsweise eine hohe Frequenz von zum Beispiel 13,56MHz auf.
  • Bei dieser Erfindung sollte der Abstand zwischen den benachbarten Leitungselementen in der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode vorzugsweise 50 mm oder weniger betragen. Übersteigt dieser Abstand 50 mm, beträgt die Verteilung der Schichtdicke des amorphen Siliziums, das auf der Substratoberfläche gebildet ist, +/-30% oder mehr, und dies ist nicht erstrebenswert.
  • Bei dieser Erfindung wird es vorgezogen, eine Impedanz-Anpassungsschaltung mit Spulen und Kondensatoren zwischen der Stromversorgung und der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode anzuordnen, wenn die Elektrode mit elektrischem Strom für die Erzeugung von Plasma gespeist wird.
  • Bei dieser Erfindung wird es vorgezogen, eine Spule zum Erzeugen eines Magnetfeldes B in der zum elektrischen Feld E, das zwischen den Elektrodenelementen erzeugt worden ist, senkrechten Richtung anzuordnen, so daß die Spule die Entladungselektrode umgibt, sowie eine Stromversorgung, welche die Spule zum Erzeugen des Magnetfeldes mit elektrischem Strom versorgt, so daß das Magnetfeld das Plasma rüttelt. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, das Plasma durch das Magnetfeld rütteln zu lassen.
  • Anstelle einer Vielzahl herkömmlicher, paralleler, ebener Elektroden ist bei dieser Erfindung eine im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode, die durch abwechselndes Biegen einer einzelnen Leitung in eine U-Form erstellt worden ist, im Reaktionsbehälter vorgesehen, so daß das elektrische Feld um die Elektrode stärker und die Intensitätsverteilung dieses Feldes gleichmäßig wird. Wird zum Beispiel SiH&sub4;-Gas als Reaktionsgas verwendet, wird die Stärke der SiH-Lichtemission (Lichtemission bei einer Wellenlänge von 414 nm) gleichmäßig.
  • Daher weist die auf der Substratoberfläche gebildete amorphe Silizium-Schicht im wesentlichen einheitliche Dicke auf, und die Schicht kann bei hohen Geschwindigkeiten gebildet werden. Daher ist die erfindungsgemäße Plasma-CVD-Anlage für die Herstellung einer dünnen amorphen Schicht, die eine große Fläche hat, geeignet. Da die im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode eine Art Antenne ist, sollte ihre Länge l das folgende Verhältnis bezüglich der Wellenlänge λ für die Frequenz der Stromversorgung erfüllen;
  • 1 < &lambda;/4.
  • (d) KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(EN)
  • FIG. 1 ist eine Darstellung des Aufbaus der Plasma-CVD- Anlage in der erfindungsgemäßen Ausführungsform im Querschnitt;
  • FIG. 2 ist eine Draufsicht auf die im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode, die in der vorstehend genannten Plasma-CVD-Anlage verwendet wird;
  • FIG. 3 ist eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie III-III in FIG. 2;
  • FIG. 4 ist ein Diagramm, das die Anordnung der Elektrode und des Substrats in der vorstehend genannten Plasma-CVD-Anlage darstellt;
  • FIG. 5 ist eine beschreibende Zeichnung der Verteilung der Stärke der SiH-Emission nahe der Elektrode in der erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • FIG. 6 ist eine graphische Darstellung des Vehältnisses zwischen dem Abstand zwischen den benachbarten Leitungen in der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode und der Verteilung der Schichtdicke amorphen Siliziums;
  • FIG. 7 ist eine Querschnittsansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Plasma-CVD-Anlage: und
  • FIG. 8 erläutert Probleme im Zusammenhang mit herkömmlichen Plasma-CVD-Anlagen.
  • (e) GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • FIG. 1 zeigt im Querschnitt den Aufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasma-CVD-Anlage. Gleiche Teile wie in FIG. 7 weisen die gleichen Bezugsziffern auf. Eine im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode 11 ist im Reaktionsbehälter 1 zum Erzeugen von Glimmentladungsplasma angeordnet. Diese im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode 11 weist, wie in FIG. 2 und 3 dargestellt, einen Aufbau auf, der durch abwechselndes Biegen einer einzelnen Leitung in eine U-Form erreicht wird. Strom mit einer Frequenz von, zum Beispiel, 13,56MHz wird Stromanschlußstellen 11a, 11b auf der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode 11 über eine Impedanz-Anpassungsschaltung 12 zugeführt. Um den Reaktionsbehälter 1 ist eine Spule 5 angeordnet, und der Spule wird von einer Wechselstromquelle 6 elektrischer Strom zugeführt. Diese Stromquelle kann auch eine Gleichstromquelle sein. Bei dieser Ausführungsform wird ein Magnetfeld von 50 bis 120 Gauß von der Spule 5 erzeugt. Von einem (nicht dargestellten) Zylinder wird eine Gasmischung aus, zum Beispiel, Monosilan und Argon dem Reaktionsbehälter 1 durch ein Gaseinlaßrohr 7 zugeführt. Das im Reaktionsbehälter 1 vorhandene Gas wird von einer Vakuumpumpe 9 durch ein Ablaßrohr 8 abgeführt. Das Substrat 10 wird parallel zur im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode 11 angeordnet und auf einem, in den Zeichnungen nicht dargestellten Substratträger gehalten.
  • Bei Verwendung dieser Anlage wird eine dünne Schicht gemäß der nachfolgenden Vorgehensweise erzeugt. Das Gas im Reaktionsbehälter 1 wird durch Betreiben der Vakuumpumpe 9 abgeführt. Eine Gasmischung aus, zum Beispiel, Monosilan und Argon wird in Größenordnungen von 100 bis 200cm³/Min. durch das Einlaßrohr 7 für Reaktionsgas zugeführt. Der Druck im Reaktionsbehälter 1 wird auf 6,65 Pa (0,05 Torr) bis 66,5 Pa (0,5 Torr) gehalten, und elektrische Spannung wird an die im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode 11 von der Hochfrequenz-Stromversorgung 14 durch die Impedanz-Anpassungsschaltung 12 angelegt. Dann tritt Glimmentladungsplasma um die Elektrode 11 auf. Die Lichtemission wird durch ein optisches Filter beobachtet, das nur Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 414nm durchläßt. Ergebnisse wie in FIG. 5 dargestellt werden erreicht. Die Stärke der Emission zwischen der Elektrode 11 und dem Substrat 10 ist mehr oder weniger konstant. Dies läßt daraus folgern, daß die Verteilung der Schichtdicke einer dünnen amorphen Silizium-Schicht, die and der Oberfläche des Substrats 10 haftet, einheitlich ist.
  • Die Verteilung der Schichtdicke der dünnen amorphen Silizium-Schicht hängt von der Strömungsrate des Reaktionsgases, dem Druck, der Konzentration von SiH&sub4; und elektrischem Strom sowie vom Abstand zwischen den benachbarten Leitungen in der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode 11 ab. Versuche der Schichtbildung wurden unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.
  • Substratmaterial: Glas
  • Substratfläche: 50cm x 50cm
  • Art des Reaktionsgases: wasserstoffverdünntes 20%-iges SiH&sub4;
  • Strömungsrate des Reaktionsgases: 100cm³/Min.
  • Druck im Reaktionsbhälter: 39,9 Pa (0,2 Torr)
  • Hochfrequenzstrom: 150W
  • Der Abstand zwischen den benachbarten Leitungen in der im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode 11 war auf 5mm bis 45mm eingestellt. Dann wurden dünne Schichten mit einer durchschnittlichen Dicke von 5000Å gebildet. Das Verhältnis zwischen dem Abstand zwischen den benachbarten Leitungen und der Verteilung der Schichtdicke ist in FIG. 6 dargestellt.
  • Wie in FIG. 6 gezeigt, betrug die Verteilung der Schichtdicke, ohne Anlage eines Magnetfeldes, +/-20% oder weniger, wenn der Abstand zwischen den Leitungen 30mm oder weniger betrug. Wurde andererseits ein magnetisches Wechselfeld (eine Sinuswelle einer Frequenz von 10 Hz) von +/-80 Gauß angelegt, stellte sich heraus, daß die Verteilung der Schichtdicke verglichen mit den Fällen ohne Magnetfeld besser war.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die im Zickzack verlaufende ebene Spulenelektrode 11 als Entladungselektrode verwendet, und Hochfrequenz-Stromversorgung von 13,56MHz wird als Stromversorgung zur Erzeugung von Plasma verwendet, und in der zum elektrischen Feld senkrechten Richtung wird ein Magnetfeld angelegt, so daß amorphe Silizium-Schichten mit einer großen Fläche mit einer derart hohen Geschwindigkeit wie 3 bis 5Å/Sek. erzeugt werden können.
  • Wie vorstehend beschrieben wird nach der Erfindung unter Verwendung einer im Zickzack verlaufenden ebenen Spulenelektrode als Entladungselektrode die elektrische Feldstärke in der Umgebung der Elektrode stärker und gleichmäßiger, und folglich können dünne, großflächige Schichten aus amorphem Silizium bei großer Geschwindigkeit hergestellt werden. Daher ist diese Erfindung industriell nützlich und wertvoll für die Herstellung von, zum Beispiel, amorphen Silizium- Solarzellen, Dünnschicht-Halbleitern, optischen Sensoren und Schutzschichten für Haltleiter.

Claims (1)

1. Plasma-CVD-Anlage, mit einem Reaktionsbehälter, einer Einrichtung zum Einführen eines Reaktionsgases in den Reaktionsbehälter und zum Abführen des Reaktionsgases davon, im Reaktionsbehälter angeordneten Entladungselektroden und einer Stromversorgung für die Versorgung der Entladungselektroden mit elektrischem Strom zur Glimmentladung, so daß eine dünne amorphe Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats, das sich im Reaktionsbehälter befindet, gebildet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden durch eine ebene Spulenelektrode ausgebildet SIND, die durch abwechselndes Biegen einer einzelnen Leitung in eine U-Form erstellt worden ist, und daß das Substrat im wesentlichen parallel mit der Entladungselektrode gehalten ist.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0574100B1 (de) * 1992-04-16 1999-05-12 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zur Plasma-unterstützten chemischen Dampfphasen-Abscheidung
US5591268A (en) * 1994-10-14 1997-01-07 Fujitsu Limited Plasma process with radicals
US5837090A (en) * 1994-12-08 1998-11-17 Raytheon Company Precision aligning and joining of two articles using a flowable adhesive
JP3844274B2 (ja) 1998-06-25 2006-11-08 独立行政法人産業技術総合研究所 プラズマcvd装置及びプラズマcvd方法
TW574412B (en) 1999-09-09 2004-02-01 Ishikawajima Harima Heavy Ind Internal electrode type plasma processing apparatus and plasma processing method
JP3872620B2 (ja) * 1999-10-19 2007-01-24 三菱重工業株式会社 プラズマ生成装置
EP1126504A1 (de) 2000-02-18 2001-08-22 European Community Verfahren und Gerät zur induktivgekoppelter Plasmabehandlung
EP1146569B1 (de) * 2000-04-13 2008-05-21 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Herstellungsverfahren von Dünnschichten, Gerät zur Herstellung von Dünnschichten und Sonnenzelle
EP1293588B1 (de) 2000-05-17 2009-12-16 IHI Corporation Plasma-cvd-vorrichtung und verfahren
JP4770029B2 (ja) 2001-01-22 2011-09-07 株式会社Ihi プラズマcvd装置及び太陽電池の製造方法
BE1019817A5 (nl) * 2009-10-15 2013-01-08 Europlasma Elektrode zonder massa.
JP5500097B2 (ja) * 2011-02-22 2014-05-21 パナソニック株式会社 誘導結合型プラズマ処理装置及び方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526673A (en) * 1982-09-24 1985-07-02 Spire Corporation Coating method
JPS59145780A (ja) * 1983-02-09 1984-08-21 Ushio Inc 光化学蒸着装置
JPH0635661B2 (ja) * 1985-09-03 1994-05-11 松下電器産業株式会社 薄膜形成装置
EP0244842B1 (de) * 1986-05-09 1994-08-10 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Anordnung zur Herstellung von Dünnschichten
JPH0760798B2 (ja) * 1986-05-09 1995-06-28 三菱重工業株式会社 非晶質薄膜形成方法および装置
JPS63176461A (ja) * 1987-01-12 1988-07-20 Hitachi Maxell Ltd 薄膜形成装置
US4960072A (en) * 1987-08-05 1990-10-02 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for forming a thin film
DE3830430A1 (de) * 1987-09-11 1989-03-23 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Verfahren zur herstellung von ueberzuegen
JPH07118463B2 (ja) * 1988-01-12 1995-12-18 三菱重工業株式会社 プラズマcvd装置
US5039376A (en) * 1989-09-19 1991-08-13 Stefan Zukotynski Method and apparatus for the plasma etching, substrate cleaning, or deposition of materials by D.C. glow discharge
EP0521078B1 (de) * 1990-03-20 1996-05-22 Diamonex, Incorporated Verbesserte glühfilament-cvd-anlage

Also Published As

Publication number Publication date
US5405447A (en) 1995-04-11
JP2785442B2 (ja) 1998-08-13
DE69110547D1 (de) 1995-07-27
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