DE3433874C2 - Vorrichtung zur plasmagestützten Abscheidung der Oberflächen eines elektrisch leitenden Substrats aus der Gasphase - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Plasmabedampfung nach dem Prinzip der kapazitiven Kopplung zum Aufbringen eines dünnen Films des Reaktionsprodukts eines Gases auf ein Substrat durch Glühentladung mit hoher Filmbildungsgeschwindigkeit ohne Reduzierung der Funktionstauglichkeit des ausgebildeten Films, und um die Plasmabedampfung im Dauerbetrieb oder im Wiederholbetrieb über längere Zeiten zu ermöglichen, wird die dem Substrat gegenüberliegende Elektrode als Netz aus Metalldraht ausgeführt. Das Substrat ist eine zylindrische Elektrode, und die netzartige Elektrode kann als zylindrisches Netz ausgeführt sein, welches dieses zylindrische Substrat umgibt, oder als zwei gegenüberliegende flache bewegliche Netzbahnen, zwischen denen eine Zahl von drehbaren und abnehmbaren zylindrischen Substraten eingeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur plasmagestützten Abscheidung aus der Gasphase der Oberflächen eines elektrisch leitenden Substrats, welches in einer unter Druck mit einem Reaktionsgas beschickten Reaktionskammer angeordnet ist, wobei das Reaktionsgas über ein Gaseintrittsrohr in die Reaktionskammer eingeleitet und durch eine über eine kapazitive Energieeinkopplung erzeugte Gasentladung zersetzt wird, und mit einer zwischen dem Gaseintrittsrohr und dem als Elektrode wirksamen Substrat angebrachten netzartigen Elektrode, an welcher sich die Gasentladung ausbildet.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 44 50 787 bekannt, bei welcher eine netzartige Elektrode Verwendung findet. Sowohl die netzartige Elektrode als auch das Substrat und die Reaktionskammer liegen auf einem gleichen Potential, und zwar auf Massepotential. Dabei verläuft die netzartige Elektrode zwischen dem Gaseintrittsrohr und dem Substrat und begrenzt einen Raum, der an der dem Substrat gegenüberliegenden Seite mit der Gegenelektrode abgeschlossen ist und in welchen das Reaktionsgas eingeleitet wird. Durch diesen Aufbau wird das die Glimmentladung bewirkende Hochfrequenzfeld auf das als Anode wirkende Metallnetz und die als Kathode wirksame Wand des Reaktionsbehälters begrenzt, so daß die Beschichtung des Substrats nur mit extrem reduzierter Energie durch das Metallnetz erfolgen kann, d. h., die Geschwindigkeit der Schichtbildung auf dem Substrat wird erheblich reduziert.

Eine chemische Abscheidung in der Gegenwart eines Plasmas nach dem Prinzip der kapazitiven Kopplung ist durch die US-PS 44 38 154 bekannt. Dabei wurden Maßnahmen getroffen, um eine möglichst langsame Abscheidung zu erzielen, damit Schichtdicken erreichbar sind, welche für den technischen Einsatz, insbesondere als Fotorezeptoren, geeignet sind. Bei dieser langsamen Beschichtung müssen Nachteile in Kauf genommen werden, die die Erfindung zu überwinden sucht.

Diese Nachteile der bekannten Vorrichtung zur Plasma-CVD werden nachfolgend im Hinblick auf einen Fall beschrieben, bei dem ein auf diese Weise erzeugter a-Si-Schicht als Fotorezeptor verwendet werden soll.

Um die Funktionsfähigkeit der a-Si-Schicht im allgemeinen zu verbessern, ist es erforderlich, nachstehende Punkte zu berücksichtigen:

a) Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit und des Molverhältnisses des in die Kammer eingeleite-

ten Gases, um die Schichtbildungsgeschwindigkeit verhältnismäßig zu verlangsamen;

b) Verwendung einer Hochfrequenzenergie mit möglichst niedriger Dichte;

c) Verwendung des Gases unter Niederdruck von weniger als 1 Torr während der Glimmentladung; und

d) Erzeugung einer geeigneten Temperatur des Substrats.

Das bedeutet, daß Faktoren wie Strömungsgeschwindigkeit des SiH/j-Gases, Hochfrequenzenergie und Abstand zwischen den Elektroden derart gewählt werden müssen, daß geeignete Bedingungen entstehen.

Bei Vorrichtungen wie Solarbatterien und Dünnschicht-Transistoren unter Verwendung von a-Si-Schichten ist zu beachten, daß die dabei verwendete a-Si-Schicht eine Dicke von ca. 1 Mikrometer oder darunter aufweisen können, so daß selbst dann, wenn Wert auf die Funktionsfähigkeit der erzeugten Schicht gelegt wird, die Schichtbildung nicht viel Zeit benötigt, sofern die Tatsache berücksichtigt wird, daß die Schichtbildungsgeschwindigkeit bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Plasma-CVD 1—2 Mikrometer/Std. beträgt, und es läßt sich somit erkennen, daß die Schichtdicke keinen wesentlichen Einfluß auf die Produktivität ausübt. Bei Verwendung einer a-Si-Schicht als Fotorezeptor wird jedoch gewöhnlich eine Schichtdicke von 10 bis 50 Mikrometer benötigt. Somit erfordert die Erzeugung eines Fotorezeptors mit der erforderlichen Dicke unter Verwendung dieser herkömmlichen Vorrichtung ^in Vielfaches von 10 Stunden, was keineswegs akzeptiert werden kann. Um eine a-Si-Schicht in verhältnismäßig kurzer Zeit auszubilden, ist es daher erforderlich, die Strömungsgeschwindigkeit und das Molverhältnis des SiH4-Gases anzuheben und sowohl die Hochfrequenzenergie als den angelegten Gasdruck zu erhöhen, im Gegensatz zu dem, was für die herkömmliche Vorrichtung gilt. Wie jedoch noch zu beschreiben sein wird, bringt eine derartige Betriebsart, bei der herkömmlichen Vorrichtung verschiedene Nachteile mit sich, wie z. B. eine Verschlechterung der Schichtqualität oder die Unmöglichkeit, nacheinander Schichten auf mehreren Trommeln zu bilden. So ist es z. B. unmöglich, eine a-Si-Schicht mit guter Funktionsfähigkeit und der erforderlichen gleichmäßigen Schichtdicke in einem Arbeitszyklus einer Vorrichtung zur Plasma-CVD zu erzielen.

Die Ursache für die Verschlechterung der Funktionsfähigkeit der erzeugten a-Si-Schicht wird im folgenden gesehen.

Die durch Glimmentladung verursachte Zersetzung eines Reaktionsmaterials S1H4 beginnt im Stadium, in dem ein Gas in den Bereich gelangt, in dem sich eine Glimmentladung entwickelt. Diese Zersetzung wird beschleunigt, wenn das Gas durch diesen Bereich vordringt, und die Menge der Radikale (diese Bezeichnung wird hier gemeinsam auf diejenigen aktivierten Si-Atome und neutrales Si-H oder S1H2 angewandt, die durch Zersetzung aktiviert wurden) zunehmend erhöht wird. Mit der Zunahme dieser Radikale geraten sie in der Gasatmosphäre miteinander in Kollision und koagulie- eo ren, wobei sie zu feinen Teilchen von a-Si oder sonstigen Stoffen anwachsen. Diese entsprechenden Teilchen koagulieren weiter zusammen zu verhältnismäßig feinen Pulvern. Somit bildet sich eine a-Si-Schicht nicht nur auf der Oberfläche des Substrats allein, sondern auch an allen übrigen Flächen im Bereich der Glimmentladung. Demzufolge haften in der Nähe der Gaseintrittsöffnungen der gegenüberliegenden Elektrode Ablagerungen von a-Si und sonstigen Stoffen in verhältnismäßig zähem Zustand an der Oberfläche dieser Elektrode. Andererseits lagern sich an Stellen der Elektrode, die von den Austrittsöffnungen entfernt liegen, pulverförmige Stoffe ab. In den dazwischenliegenden Bereichen lagern sich Stoffe in einem Zustand ab, der zwischen den beiden oben genannten Zuständen liegt Dieses Phänomen tritt selbstverständlich in stärkerem Maße bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten des Gases und höherem Reaktionsdruck auf, sowie bei einem größeren Glimmentladungsraum, der einen weiten Bereich innerhalb der Reaktionskammer einnimmt. Diese obengenannten Ablagerungserscheinungen treten am stärksten auf der Oberfläche der gegenüberliegenden Elektrode auf. Wenn demnach die Schichtbildungsgeschwindigkeit erhöht oder die Plasma-CVD über längere Zeiträume durchgeführt wird, nimmt die Ablagerung von unerwünschten Stoffen entsprechend zu. Sobald das Ausmaß dieser Ablagerungen ein kritisches Ausmaß annimmt, beginnen diese Ablagerungen z. B. von der Oberfläche der gegenüberliegenden Elektrode abzublättern, und zwar aufgrund von Spannungsverformung durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Stoffe. Die Teilchen zerstreuen sich in Form von feinen Flocken und treffen auf die Oberfläche der Trommel, wo sie die daran ausgebildete Schicht beschädigen. Außerdem geschieht es, daß sich sehr feines Pulver sowie die erwähnten feinen Flocken oder die in der Gasatmosphäre erzeugten feinen Teilchen mit der a-Si-Schicht vermischen, die sich auf der Oberfläche der Trommel bildet, wodurch die Funktionsfähigkeit der so gebildeten a-Si-Schicht reduziert wird.

Außerdem ist zu beachten, daß die bekannte Vorrichtung zur Plasma-CVD dergestalt ausgelegt ist, daß die Trommel, die als Substrat dient, gleichzeitig als Elektrode verwendet wird, und daß eine starre Metallelektrode vorgesehen ist, die mit einer Zahl von Gasaustrittsöffnungen die Trommel umgibt. Daneben ist eine starre Metallplatte rund um den Umfang der Metallelektrode zu deren Abschirmung vorgesehen. Diese Abschirmplatte soll verhindern, daß sich die Glimmentladung auf andere Bereiche außerhalb dem Raum zwischen den beiden Elektroden ausbreitet, wenn das Reaktionsgas unter niedrigem Druck eingeleitet wird. Das Vorhandensein dieser Abschirmplatte beschränkt zwar die Glimmentladung auf den Raum zwischen den beiden Elektroden, hat jedoch auch zur Folge, daß die Glimmentladung auf einen räumlichen beschränkten Bereich zusammengedrängt ist. Dadurch besteht eine Tendenz für das eingeleitete Gas, stehen zu bleiben, und ist es bisher unmöglich, die Entwicklung der oben genannten Flocken sowie die beschleunigte Bildung derselben zu vermeiden.

Wie oben erwähnt, war es bei der bekannten Vorrichtung zur Plasma-CVD schwierig, die Schichtbildungsgeschwindigkeit wesentlich zu erhöhen. Selbst wenn diese Geschwindigkeit erhöht wurde, trug die Bildung von Flocken und feinem Pulver verschiedener Stoffe dazu bei, die Funktionsfähigkeit der erzeugten Schicht zu reduzieren. Die bekannte Vorrichtung weist daneben den weiteren Nachteil auf, daß infolge der Erzeugung von Flocken und feinem Pulver die Plasma-CVD nicht kontinuierlich über längere Zeit durchgeführt werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und Maßnahmen zu schaffen, mit welchen die Schichtbildungsgeschwindigkeit bei einer Plasma-CVD erheblich vergrößert werden kann,

ohne daß die Funktionsfähigkeit der erzeugten Schicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs erwähnten Vorrichtung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die netzartige Elektrode die Gegenelektrode zum Substrat ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die netzartige Elektrode in Form eines Zylinders ausgebildet und umgibt konzentrisch das als drehbare Trommel ausgebildete Substrat. Die netzartige ■ Elektrode kann abweichend hiervon auch die Form von Izwei einander gegenüberliegenden parallelen, flachen Metallnetzen haben, zwischen denen das Substrat, welches einen drehbaren Zylinder bildet, angeordnet ist.
; Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der is Erfindung besteht die netzförmige Elektrode aus einem elektrisch leitendem Metallnetz mit einem Drahtdurchmesser von 0,05 mm bis 2 mm, wobei der Abstand zwischen jeweils gegenüberliegenden Bahnen des die Maschen des Netzes bildenden Metalldrahts im Bereich von 0,02 mm bis 5 mm liegt.

Die Erfindung sieht auch vor, daß das Reaktionsgas in die Kammer durch eine oder mehrere Öffnungen eines oder mehrerer Gaseinleitungsteile von der externen Gasversorgung aus eingeleitet wird und daß die Öffnung (DN) entweder auf der gleichen Ebene wie die netzartige (N) Elektrode (N) hinter dem Elektrodennetz auf derjenigen Seite liegt (liegen), die nicht dem Substrat zugewandt ist, oder mit einem gegebenen Abstand von der (den) netzartige(n) Elektrode(n) verlaufen. (Siehe Anspruch 6 aus der Fassung vom 4. Juli 1985).

Durch die Verwendung einer netzartigen Elektrode, die dem rohrförmigen Substrat gegenüberliegt, ist die durch die Glimmentladung verursachte Zersetzung nicht auf einen eng beschränkten Raum begrenzt, wie bei der bekannten Vorrichtung. Demzufolge wird ein Stehenbleiben bzw. NichtStrömen des Gases vor und nach der Reaktion vermieden. Dadurch kann auch eine übermäßige Ausbreitung der Zersetzung vermieden werden, was bewirkt, daß die Radikale außerhalb des Reaktionsbereiches ausgestoßen werden, bevor die Koagulation und die Zusammenballung zu verhältnismäßig feinem Pulver, wie vorausstehend erwähnt, erfolgt. Selbst wenn eine Koagulation nicht vollständig zu unterdrücken ist schlägt sich das dabei entstandene Pulver kaum noch auf der Innenfläche der Reaktionszone nieder.

Auch die durch Ablagerung auf der netzartigen Elektrode sich zu einer Schicht ausbildenden Stoffe können aufgrund der verschiedenen Wärmeausdehnung bei zunehmender Schichtdicke ihre Spannungsverformung erhöhen. Da jedoch die Elektrode ein Netz darstellt das aus feinem Metalldraht hergestellt ist verteilt sich die Spannungsverformung. Somit nimmt die Spannungsverformung in der Schicht nur einen niedrigen Wert an, und ist vernachlässigbar. Im Fall einer Elektrode mit großer Fläche und hoher Steifheit wie das bei herkömmlichen Elektroden der Fall ist blätterten die anhaftenden Stoffe leicht von der Elektrode in Form von feinen Flocken ab. Dagegen wird bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Elektrode dieses Abblättern von Flocken kaum stattfinden.

Durch Verwendung der netzartigen Elektrode ist zu beachten, daß es selbst dann, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsgases, die Hochfrequenzenergie sowie der Gasdruck wesentlich erhöht wird, Tioch möglich ist die Bildung und Ablagerung von feinem Pulver in der Reaktionszone zu verhindern und auch die Bildung von Pulver und feinen Flocken zu vermeiden, die sich von der Oberfläche der Elektrode ablösen und sich in die Reaktionszone wandern. Auf diese Weise wird es möglich, die Schichtbildung über längere Zeit mit hohen Produktionsquoten fortzusetzen.

In der Vergangenheit wurde eine Anordnung in Betracht gezogen, bei welcher die dem Substrat zugewandte Elektrode gespalten war, so daß das Abgas aus der Reaktion durch den Spalt zwischen den Elektrodenteilen abgeführt wurde. Diese Anordnung brachte jedoch eine ungleichförmige Glimmentladung mit sich und zeigte auch eine Tendenz, eine abartige Glimmentladung im Bereich des Spalts zu erzeugen. Da der Durchmesser des Metalldrahts, der das Netz der netzartigen Elektrode bildet, klein ist, und andererseits die Maschen dieses Netzes eine beträchtliche Größe aufweisen und auch gleichmäßig über die gesamte Elektrode verteilt sind, wird hier die Glühentladung nicht gestört. Außerdem mußte bei den bekannten Vorrichtungen der Druck des eingeleiteten Reaktionsgases auf einen verhältnismäßig hohen Wert eingestellt werden. Somit fand die Glimmentladung in einem ausgedehnten Bereich in der Kammer statt und folglich war es erforderlich, die oben genannte Abschirmplatte vorzusehen. Die Erfindung gestattet dagegen die Verwendung eines hohen Gasdrucks, und es ist daher möglich, die Glimmentladungszone stabil in den Bereich zwischen den gegenüberliegenden Elektroden ohne die Hilfe einer derartigen Abschirmplatte zu verlegen.

Der Aufbau der bei bekannten Vorrichtungen verwendeten Elektrode mit einer Abschirmplatte um diese Elektrode ist verhältnismäßig kompliziert, und es war daher nicht leicht, die Elektrode aus der Vorrichtung herauszunehmen und wieder einzusetzen. Falls die Elektrode die Form eines Metallnetzes aufweist, wie bei der Erfindung, erfolgt jedoch das Abnehmen und Einsetzen der Elektrode leicht und einfach. Da außerdem die netzartige Elektrode ein geringes Gewicht aufweist kann sie leicht ausgetauscht werden. Da die netzartige Elektrode billig ist, kann diese für jeden Plasma-CVD-Vorgang ausgetauscht werden, und es ist möglich, eine Elektrode zu verwenden, die stets frei von daran haftenden Ablagerungen ist Folglich werden Schichten von guter Qualität erzielt

Darüber hinaus kann eine netzartige Elektrode sehr einfach sowie schnell, und zwar unabhängig von ihrer Form und Größe, hergestellt werden. Der Nutzungswert wird dadurch wesentlich erhöht Da der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Elektroden zweckentsprechend ausgelegt werden kann, besteht ein weiterer Vorteil darin, daß die Bedingungen für die Glimmentladung leicht steuerbar sind.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Umrißzeichnung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Plasma-CVD nach dem Prinzip der kapazitiven Kopplung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines wesentlichen Teils einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden im Hinblick auf die Fertigung eines trommelartigen a-Si-Fotorezeptors beschrieben.

Wie am besten aus F i g. 1 ersichtlich, ist in einer geschlossenen, aber evakuierbaren Reaktionskammer 10 eine elektrisch leitende Trommel 11 vorgesehen, die als Substrat und gleichzeitig als eine der beiden Elektroden

dient. Die Trommel 11 wird von einem externen Motor 16 angetrieben. In dieser Reaktionskammer 10 ist die aus einer Metallnetz-Bahn hergestellte Elektrode 12 vorgesehen, um welche die Trommel 11 konzentrisch verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist diese Elektrode 12 aus einer zylindrischen Netzbahn hergestellt. Durch die Anordnung dieser zylindrischen Netzbahn 12 als eine Elektrode und der Trommel 11 als zweite Elektrode ergibt sich eine Energieübertragung mit kapazitiver Kopplung, gespeist durch eine Hochfrequenz-Strom-Versorgung 15. Ein Reaktionsgas wird in die Reaktionskammer 10 unter Druck aus einem Gasbehälter 17 geleitet, der außerhalb der Reaktionskammer 10 angeordnet ist, wobei die Strömungsgeschwindigkeit und Konzentration durch ein Regelventil 19 geregelt wird. Gas- is eintrittsrohre 13 sind innerhalb der Reaktionskammer 10 angeordnet, von denen jedes mit mehreren Gasaustrittsöffnungen 14 versehen ist, die auf die Trommel 11 gerichtet sind. Die Gaseintrittsrohre 13 können dergestalt angeordnet sein, daß deren Gasaustrittsöffnungen 14 in der gleichen Ebene liegen wie die netzartige Elektrode 12, oder die Gaseintrittsrohre 13 können mit ihren Gaseintrittsöffnungen 14 auf der von der Trommel 11 abgewandten Außenseite der netzartigen Elektrode 12 liegen. Es können ein oder mehrere Gaseintrittsrohre 13 in einer Lage angeordnet sein, in der sie entweder die netzartige Elektrode 12 berühren, oder sich in einer geeigneten Stellung auf der von dem die Elektrode 11 bildenden trommeiförmigen Substrat abgewandten Seite der netzartigen Elektrode 12 befinden.

Diese netzartige Elektrode 12 wird vorzugsweise aus einem Metall hergestellt, das die Abgase kaum absorbiert, wenn diese aus der Reaktionskammer 10 ausgestoßen werden, und hierfür eignet sich am besten ein Metall, wie z. B. Edelstahl.

Die Maschenform des Netzes kann quadratisch, rechteckig oder wabenförmig sein. Der Durchmesser des die Maschen bildenden Drahtes liegt jedoch im Bereich von 0,05 bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm. Ein zu großer Drahtdurchmesser ist nicht wünschenswert Auch ein zu kleiner Drahtdurchmesser wird eine unzulässig geringe mechanische Festigkeit ergeben, wodurch es schwer wird, das Netz fest zur Benützung als Elektrode anzuordnen. Der Abstand zwischen je zwei benachbarten gegenüber liegenden Drahtlängen, weiche die Maschen bilden, kann ca. 0,02 bis 5 mm betragen, vorzugsweise ca. 0,5 bis 2 mm, unter Berücksichtigung der Flockengröße. Es ist auch zu beachten, daß die netzartige Elektrode 12 abnehmbar ist, und daß durch Herstellung mehrerer netzartiger Elektroden von verschiedenen Größen, die je nach dem Durchmesser der Trommel 11 entsprechend eingesetzt werden, die Möglichkeit besteht, den Abstand zwischen gegenüberliegenden Elektroden stets konstant zu halten, so daß auch die Bedingungen für die Glimmentladung konstant gehalten werden.

Den Grund dafür, daß die netzartige Elektrode 12 die röhrenförmige Elektrode 11 bei der Ausführungsform von F i g. 1 umgibt, liegt darin, daß letztere Elektrode 11 zylindrisch ausgeführt ist, die Elektrode 12 umgibt die Trommel 11, um darauf einen gleichmäßigen Film zu erzeugen. Falls die trommeiförmige Elektrode 11 eine andere Form aufweist, braucht die netzartige Elektrode 12 unter Umständen die Elektrode 11 nicht zu umgeben.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Dies ist ein Beispiel für einen netzartigen Elektrodenaufbau zur Ausbildung einer a-Si-Schicht entweder gleichzeitig auf jeder Fläche einer Zahl von Trommeln, oder nacheinander auf den Flächen einer Zahl von drehbaren Trommeln, wobei diese nacheinander bewegt werden. Bei dieser Ausführungsform sind zwei netzartige flache Elektroden 12' und 12" parallel zueinander angeordnet, zwischen denen eine Zahl von Trommeln 11', 11", 11'",... eingeschlossen ist. Diese Trommeln 11', 11", 11'",... werden jeweils durch ihre entsprechenden Motore 16 mit der gewünschten Drehzahl angetrieben. Mehrere Paare von Gaseintrittsrohren 13' und 13" sind mit ihren Gasaustrittsöffnungen 14' und 14" in Berührung mit den netzartigen flachen Elektroden 12' und 12" angeordnet, oder sie liegen auf der von den Trommeln abgewandten Außenseite derselben. Bei dieser Ausführungsform ist eine Hochfrequenz-Stromversorgung 15 gemeinsam mit den gegenüberliegenden Paaren der netzartigen flachen Elektroden 12' und 12" verbunden. Wahlweise kann die Hochfrequenz-Stromversorgung auch getrennt an jede der gegenüberliegenden flachen Elektroden 12' und 12" angeschlossen sein. Wenn in diesem Fall die trommelartigen Elektroden 11', 11", 11'",... nacheinander bewegt werden und/oder gleichzeitig damit die gegenüberliegenden netzartigen Elektroden 12' und 12" ebenfalls in Richtung des Pfeils A bewegt werden, ist es möglich, die Bildung der Schicht auf der Oberfläche der Trommeln nacheinander vorzunehmen. Wenn daneben die gegenüberliegenden netzartigen Elektroden 12' und 12" auch in Richtung des Pfeils B bewegbar sind, ist es möglich, den Abstand zwischen den gegenüberliegenden Elektroden konstant zu halten, unabhängig vom Durchmesser der verwendeten Trommeln. Diese letztere Anordnung ist dazu geeignet, die Bedingungen für die Glimmentladung stets konstant zu halten.

Wie weiter oben erwähnt, kann durch Verwendung der netzartigen Elektroden gemäß der Erfindung die Entstehung unerwünschter Ablagerungen oder das Abblättern von Ablagerungen vermieden werden, so daß der Betrieb über längere Zeit durchführbar ist. Außerdem kann durch Aufbau der Vorrichtung gemäß der Beschreibung in Zusammenhang mit F i g. 2 die Schichtbildung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Daher kann eine derartige Vorrichtung vorteilhaft als Vorrichtung zur Massenfertigung verwendet werden. Wenn eine Vorrichtung zur Massenfertigung mit hoher Geschwindigkeit aufgebaut werden soll, können die gegenüberliegenden netzartigen flachen Elektroden erforderlichenfalls in mehreren aneinanderliegenden Paaren ausgeführt werden.

Bei der Beschreibung der gezeigten Ausführungsform wurde von der Ausbildung einer a-Si-Schicht auf der Oberfläche eines zylindrischen Substrats unter Verwendung der Plasma-CVD-Technik mit SiH^-Gas ausgegangen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur plasmagestützten Abscheidung aus der Gasphase der Oberflächen eines elektrisch leitenden Substrats, welches in einer unter Druck mit einem Reaktionsgas beschickten Reaktionskammer angeordnet ist, wobei das Reaktionsgas über ein Gaseintrittsrohr in die Reaktionskammer eingeleitet und durch eine über eine kapazitive Energieeinkopplung erzeugte Gasentladung zersetzt wird, und mit einer zwischen dem Gaseintrittsrohr und dem als Elektrode wirksamen Substrat angebrachten netzartigen Elektrode, an welcher sich die Gasentladung ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartige Elektrode (12; 12'; 12") die Gegenelektrode zum Substrat ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartige Elektrode in Form eines Zylinders (12) angeordnet ist, der das als drehbare Trommel ausgebildete Substrat konzentrisch umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartige Elektrode die Form von zwei einander gegenüberliegenden parallelen, flachen Metallnetzen (12', 12") hat, zwischen denen das Substrat, welches einen drehbaren Zylinder bildet, angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

— daß die netzartige(n) Elektrode(n) aus einem elektrisch leitendem Metallnetz mit einem Drahtdurchmesser von 0,05 mm bis 2 mm hergestellt ist (sind),

— und daß der Abstand zwischen jeweils gegenüberliegenden Bahnen des die Maschen des Netzes bildenden Metalldrahtes im Bereich von 0,02 mm bis 5 mm liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die netzartige(n) Elektrode^) aus Edelstahl hergestellt ist (sind).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekeinzeichnet,

daß das Reaktionsgas in die Kammer durch eine oder mehrere öffnungen (14, 14', 14") eines oder mehrerer Gaseinleitungsteile von der externen Gasversorgung (17,18,19) aus eingeleitet wird,

— und daß die Öffnung(en) entweder auf der gleichen Ebene wie die netzartige(n) Elektrode(n) hinter dem Elektrodennetz auf derjenigen Seite liegt (liegen), die nicht dem Substrat zugewandt ist, oder mit einem gegebenen Abstand von der (den) netzartigein) Elektrode(n) verlaufen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Reaktionsgas in die Kammer durch eine oder mehrere Öffnungen (14, 14', 14") eines oder mehrerer Gaseinleitungsteile von der externen Gasversorgung (17,18,19) auj eingeleitet wird,

— und daß die öffnung(en) in einem gegebenen Abstand hinter dem Elektrodennetz auf derjenigen Seite liegt (liegen), die nicht dem Substrat zugewandt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat in mehreren Teilen (H', 11", 11'") zwischen den beiden gegenüberliegenden flachen netzartigen Elektroden (12', 12") angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Teile des Substrats zwischen den beiden gegenüberliegenden parallelen flachen netzartigen Elektroden bewegbar sind, so daß die Teile des Substrats einzeln nacheinander aus der Vorrichtung herausnehmbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden parallelen flachen netzartigen Elektroden in einer gemeinsamen Richtung bewegbar sind, wobei deren gegenseitiger Abstand konstant gehalten ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden parallelen flachen netzartigen Elektroden in Bezug auf das Substrat aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.