JPS642193B2 - - Google Patents
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- JPS642193B2 JPS642193B2 JP57192055A JP19205582A JPS642193B2 JP S642193 B2 JPS642193 B2 JP S642193B2 JP 57192055 A JP57192055 A JP 57192055A JP 19205582 A JP19205582 A JP 19205582A JP S642193 B2 JPS642193 B2 JP S642193B2
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- 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
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
-
- 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
- C23C16/48—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板上に、P型またはN型を有する
第1の非単結晶半導体層と、I型を有する第2の
非単結晶半導体層と、P型またはN型を有する第
3の非単結晶半導体層とを、それらの順に形成す
るのに用いる非単結晶半導体層形成用装置に関す
る。
第1の非単結晶半導体層と、I型を有する第2の
非単結晶半導体層と、P型またはN型を有する第
3の非単結晶半導体層とを、それらの順に形成す
るのに用いる非単結晶半導体層形成用装置に関す
る。
従来の非単結晶半導体層形成用装置は、(1)基板
を反応炉内に配し、その反応炉内のガスを排出
し、そして、反応炉内に第1の半導体材料ガスと
第1の不純物ガスとを含む第1のガスを導入さ
せ、その第1のガスを第1のガスプラズマにイオ
ン化させ、よつて基板上に第1の非単結晶半導体
層を形成する第1の半導体材料を堆積させて第1
の非単結晶半導体層を形成し、(2)次に、反応炉内
を排気し、そして、同じ反応炉内に第2の半導体
材料ガスと第2の不純物ガスとを含む第2のガス
を導入させ、その第2のガスを第2のガスプラズ
マにイオン化させ、よつて、第1の非単結晶半導
体層上に第2の非単結晶半導体層を形成する第2
の半導体材料を堆積させて第2の非単結晶半導体
層を形成し、(3)次に、反応炉内を排気し、そし
て、同じ反応炉内に第3の半導体材料ガスと第3
の不純物ガスとを含む第3のガスを導入させ、そ
の第3のガスを第3のガスプラズマにイオン化さ
せ、よつて、第2の非単結晶半導体層上に第3の
非単結晶半導体層を形成する第3の半導体材料を
堆積させて第3の非単結晶半導体層を形成するよ
うになされた構成を有するのを普通としていた。
を反応炉内に配し、その反応炉内のガスを排出
し、そして、反応炉内に第1の半導体材料ガスと
第1の不純物ガスとを含む第1のガスを導入さ
せ、その第1のガスを第1のガスプラズマにイオ
ン化させ、よつて基板上に第1の非単結晶半導体
層を形成する第1の半導体材料を堆積させて第1
の非単結晶半導体層を形成し、(2)次に、反応炉内
を排気し、そして、同じ反応炉内に第2の半導体
材料ガスと第2の不純物ガスとを含む第2のガス
を導入させ、その第2のガスを第2のガスプラズ
マにイオン化させ、よつて、第1の非単結晶半導
体層上に第2の非単結晶半導体層を形成する第2
の半導体材料を堆積させて第2の非単結晶半導体
層を形成し、(3)次に、反応炉内を排気し、そし
て、同じ反応炉内に第3の半導体材料ガスと第3
の不純物ガスとを含む第3のガスを導入させ、そ
の第3のガスを第3のガスプラズマにイオン化さ
せ、よつて、第2の非単結晶半導体層上に第3の
非単結晶半導体層を形成する第3の半導体材料を
堆積させて第3の非単結晶半導体層を形成するよ
うになされた構成を有するのを普通としていた。
従つて、従来の非単結晶半導体層形成用装置
は、基板上に、第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それらに共通の反応炉を用いて、順次
形成するようになされた構成を有するのを普通と
していた。
は、基板上に、第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それらに共通の反応炉を用いて、順次
形成するようになされた構成を有するのを普通と
していた。
このため、従来の非単結晶半導体層形成用装置
によれば、第1、第2及び第3の非単結晶半導体
層をそれらの順に順次形成している多数の基板を
形成することを考えた場合、ある1つの基板上に
第2または第3の非単結晶半導体層を形成してい
るときに、それと同時的に、他の基板上に第1ま
たは第2の非単結晶半導体層を形成したりするこ
とができなかつた。
によれば、第1、第2及び第3の非単結晶半導体
層をそれらの順に順次形成している多数の基板を
形成することを考えた場合、ある1つの基板上に
第2または第3の非単結晶半導体層を形成してい
るときに、それと同時的に、他の基板上に第1ま
たは第2の非単結晶半導体層を形成したりするこ
とができなかつた。
従つて、従来の非単結晶半導体層形成用装置
は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層をそ
れらの順に順次形成している多数の基板を形成す
ることを考えた場合、それに、長い時間を必要と
し、従つて、第1、第2及び第3の非単結晶半導
体層をそれらの順に順次形成している多数の基板
を多量的産的に製造することができない、という
欠点を有していた。
は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層をそ
れらの順に順次形成している多数の基板を形成す
ることを考えた場合、それに、長い時間を必要と
し、従つて、第1、第2及び第3の非単結晶半導
体層をそれらの順に順次形成している多数の基板
を多量的産的に製造することができない、という
欠点を有していた。
よつて、本発明は、上述した欠点なしに、基板
上に、上述した第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層をそれらの順に順次形成することができ
る、新規な非単結晶半導体層形成用装置を提案せ
んとするものである。
上に、上述した第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層をそれらの順に順次形成することができ
る、新規な非単結晶半導体層形成用装置を提案せ
んとするものである。
本発明による非単結晶半導体層形成用装置によ
れば、基板上に、第1第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それぞれ第1、第2及び第3の反応炉
を用いて形成するようになされた構成を有する。
れば、基板上に、第1第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それぞれ第1、第2及び第3の反応炉
を用いて形成するようになされた構成を有する。
このため、本発明による非単結晶半導体層形成
用装置によれば、第1、第2及び第3の非単結晶
半導体層をそれらの順に順次形成している多数の
基板を連続的に形成することを考えた場合、第1
番目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の
反応炉を用いて形成して後、その第1番目の基板
上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉を用
いて形成するとき、それと同時的に、第2番目の
基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反応炉
を用いて形成することができ、また、このように
して、第1番目の基板上に第2の非単結晶半導体
層を第2の反応炉を用いて形成し且つこれと同時
的に第2番目の基板上に第1の非単結晶半導体層
を第1の反応炉を用いて形成して後、第1番目の
基板上に第3の非単結晶半導体層を第3の反応炉
を用いて形成するとき、それと同時的に、第2の
基板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉
を用いて形成することができるとともに、第3番
目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反
応炉を用いて形成することができる。
用装置によれば、第1、第2及び第3の非単結晶
半導体層をそれらの順に順次形成している多数の
基板を連続的に形成することを考えた場合、第1
番目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の
反応炉を用いて形成して後、その第1番目の基板
上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉を用
いて形成するとき、それと同時的に、第2番目の
基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反応炉
を用いて形成することができ、また、このように
して、第1番目の基板上に第2の非単結晶半導体
層を第2の反応炉を用いて形成し且つこれと同時
的に第2番目の基板上に第1の非単結晶半導体層
を第1の反応炉を用いて形成して後、第1番目の
基板上に第3の非単結晶半導体層を第3の反応炉
を用いて形成するとき、それと同時的に、第2の
基板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉
を用いて形成することができるとともに、第3番
目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反
応炉を用いて形成することができる。
従つて、本発明による非単結晶半導体層形成用
装置は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
をそれらの順に順次形成している多数の基板を形
成することを考えた場合、それに、従来の非単結
晶半導体層形成用装置の場合に比し短い時間しか
必要とせず、従つて、第1、第2及び第3の非単
結晶半導体層をそれらの順に順次形成している多
数の基板を、多量産的に、容易に、製造すること
ができる。
装置は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
をそれらの順に順次形成している多数の基板を形
成することを考えた場合、それに、従来の非単結
晶半導体層形成用装置の場合に比し短い時間しか
必要とせず、従つて、第1、第2及び第3の非単
結晶半導体層をそれらの順に順次形成している多
数の基板を、多量産的に、容易に、製造すること
ができる。
次に図面を伴つて、本発明による非単結晶半導
体層形成用装置の実施例を述べよう。
体層形成用装置の実施例を述べよう。
図は、本発明による非単結晶半導体層形成用装
置の実施例を示し、次に述べる構成を有する。
置の実施例を示し、次に述べる構成を有する。
すなわち、第1、第2、第3及び第4の系、
、及びを有する。
、及びを有する。
第1の系は、シヤツタ44を介して入口30
を連結し且つホモジナイザ34を介して連結して
いる励起室32を具備する反応炉45を有し、こ
の反応炉45内に、基板31が、シヤツタ44を
一時的に開いて、入口30から配されるように構
成されている。
を連結し且つホモジナイザ34を介して連結して
いる励起室32を具備する反応炉45を有し、こ
の反応炉45内に、基板31が、シヤツタ44を
一時的に開いて、入口30から配されるように構
成されている。
また、この反応炉45に、励起室32側におい
てガス供給制御手段としてのバルブ38を介して
連結している複数のガス源40,41及び42を
有し、そして、それらガス源40,41及び42
中の所要のものから、基板31上に、第1の非単
結晶半導体層を形成する第1の半導体材料ガスと
第1の非単結晶半導体層にP型またはN型を与え
る第1の不純物ガスとを含む第1のガスが、バル
ブ38を介して、反応炉45内に導入されるよう
になされている。
てガス供給制御手段としてのバルブ38を介して
連結している複数のガス源40,41及び42を
有し、そして、それらガス源40,41及び42
中の所要のものから、基板31上に、第1の非単
結晶半導体層を形成する第1の半導体材料ガスと
第1の非単結晶半導体層にP型またはN型を与え
る第1の不純物ガスとを含む第1のガスが、バル
ブ38を介して、反応炉45内に導入されるよう
になされている。
さらに、反応炉45の周りに配された高周波加
熱源35と反応炉45の励起室32の周りに配さ
れた高周波誘導エネルギ源33とを有し、そし
て、その高周波エネルギ源35及び高周波誘導エ
ネルギ源33によつて、反応炉45に導入された
第1のガスを第1のガスプラズマにイオン化させ
るように構成されている。
熱源35と反応炉45の励起室32の周りに配さ
れた高周波誘導エネルギ源33とを有し、そし
て、その高周波エネルギ源35及び高周波誘導エ
ネルギ源33によつて、反応炉45に導入された
第1のガスを第1のガスプラズマにイオン化させ
るように構成されている。
また、反応炉45に連結している、外部に延長
している排気管37を有するガス排出手段として
の真空ポンプ36を有し、そして、その真空ポン
プ36によつて、基板31上に第1の非単結晶半
導体層を形成する第1の半導体材料を堆積させる
ために、上述した第1のガスプラズマを流し、且
つ反応炉45内を1気圧以下の圧力に維持させる
ように構成されている。
している排気管37を有するガス排出手段として
の真空ポンプ36を有し、そして、その真空ポン
プ36によつて、基板31上に第1の非単結晶半
導体層を形成する第1の半導体材料を堆積させる
ために、上述した第1のガスプラズマを流し、且
つ反応炉45内を1気圧以下の圧力に維持させる
ように構成されている。
さらに、反応炉45内において、その内に配さ
れた基板31の温度が、上述した高周波エネルギ
源35が制御されることによつて、第1の非単結
晶半導体層が単結晶化されるよりも低い、例えば
室温〜400℃の範囲の温度に維持させるように構
成されている。
れた基板31の温度が、上述した高周波エネルギ
源35が制御されることによつて、第1の非単結
晶半導体層が単結晶化されるよりも低い、例えば
室温〜400℃の範囲の温度に維持させるように構
成されている。
以上が、第1の系の構成である。
第2、第3及び第4の系は、第1の系との対応
部分にそれぞれ′、″、を付して示しているよう
に、詳細説明は省略するが、第1の系と同様の構
成を有する。
部分にそれぞれ′、″、を付して示しているよう
に、詳細説明は省略するが、第1の系と同様の構
成を有する。
ただし、第2、第3及び第4の系、、の
反応炉45′,45″及び45は、それぞれシヤ
ツタを介して、反応炉45,45′及び45″に連
結している。また、第4の系の反応炉45″に
は、シヤツタ44′を介して出口59が連結され
ている。
反応炉45′,45″及び45は、それぞれシヤ
ツタを介して、反応炉45,45′及び45″に連
結している。また、第4の系の反応炉45″に
は、シヤツタ44′を介して出口59が連結され
ている。
また、第2の系のガス源40′,41′及び4
5′中の所要のものから、基板31上に形成され
た第1の非単結晶半導体層上に、第2の非単結晶
半導体層を形成する第2の半導体材料ガスを含む
第2のガスが、バルブ38′を介して、反応炉4
5′内に導入されるようになされている。
5′中の所要のものから、基板31上に形成され
た第1の非単結晶半導体層上に、第2の非単結晶
半導体層を形成する第2の半導体材料ガスを含む
第2のガスが、バルブ38′を介して、反応炉4
5′内に導入されるようになされている。
さらに、第3の系のガス源40″,41″及び
42″中の所要のものから、基板31上に形成さ
れた第3の非単結晶半導体層を形成する第2の半
導体材料ガスと第3の非単結晶半導体層にP型ま
たはN型を与える第2の不純物ガスとを含む第2
のガスが、バルブ38″を介して、反応炉45″内
に導入されるようになされている。
42″中の所要のものから、基板31上に形成さ
れた第3の非単結晶半導体層を形成する第2の半
導体材料ガスと第3の非単結晶半導体層にP型ま
たはN型を与える第2の不純物ガスとを含む第2
のガスが、バルブ38″を介して、反応炉45″内
に導入されるようになされている。
また、第2の系の高周波加熱源35′及び高
周波誘導エネルギ源33′によつて、反応炉4
5′に導入された第2のガスを第2のガスプラズ
マにイオン化させるようになされている。
周波誘導エネルギ源33′によつて、反応炉4
5′に導入された第2のガスを第2のガスプラズ
マにイオン化させるようになされている。
さらに、第3の系の高周波加熱源35″及び
高周波誘導エネルギ33″によつて、反応炉4
5″に導入された第3のガスを第3のガスプラズ
マにイオン化させるようになされている。
高周波誘導エネルギ33″によつて、反応炉4
5″に導入された第3のガスを第3のガスプラズ
マにイオン化させるようになされている。
また、第2の系の真空ポンプ36′によつて、
基板31上の第1の非単結晶半導体層上に第2の
非単結晶半導体層を形成する第2の半導体材料を
堆積させるために、上述した第2のガスプラズマ
を流し、且つ反応炉45′を1気圧以下の圧力に
維持させるようになされている。
基板31上の第1の非単結晶半導体層上に第2の
非単結晶半導体層を形成する第2の半導体材料を
堆積させるために、上述した第2のガスプラズマ
を流し、且つ反応炉45′を1気圧以下の圧力に
維持させるようになされている。
さらに、第3の系の真空ポンプ36″によつ
て、基板31上の第2の非単結晶半導体層上に第
3の非単結晶半導体層を形成する第3の半導体材
料を堆積させるために、上述した第3のガスプラ
ズマを流し、且つ反応炉45″を1気圧以下の圧
力に維持させるようになされている。
て、基板31上の第2の非単結晶半導体層上に第
3の非単結晶半導体層を形成する第3の半導体材
料を堆積させるために、上述した第3のガスプラ
ズマを流し、且つ反応炉45″を1気圧以下の圧
力に維持させるようになされている。
また、第2及び第3の系及びの高周波エネ
ルギ源35′及び35″によつて、基板31の温度
を、それぞれ第2及び第3の半導体材料がそれぞ
れ第1及び第2の非単結晶半導体層上で単結晶化
されるよりも低い、例えば室温〜400℃の範囲の
温度に維持されるようになされている。
ルギ源35′及び35″によつて、基板31の温度
を、それぞれ第2及び第3の半導体材料がそれぞ
れ第1及び第2の非単結晶半導体層上で単結晶化
されるよりも低い、例えば室温〜400℃の範囲の
温度に維持されるようになされている。
なお、第4の系においては、ガス源40′″、
41及び42中の所要のものから、反応炉4
5′″中に不活性ガスが導入され、基板31上に形
成された第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
がアニールされるようになされている。
41及び42中の所要のものから、反応炉4
5′″中に不活性ガスが導入され、基板31上に形
成された第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
がアニールされるようになされている。
以上が、本発明による非単結晶半導体層形成用
装置の実施例の構成である。
装置の実施例の構成である。
このような構成によれば、上述したところから
明らかであるので、詳細説明は省略するが、第
1、第2及び第3の非単結晶半導体層を、それぞ
れ第1、第2及び第3の反応炉45,15′及び
45″を用いて形成するようになされた構成を有
するので、本発明による非単結晶半導体層形成用
装置によれば、基板上に、第1第2及び第3の非
単結晶半導体層を、それぞれ第1、第2及び第3
の反応炉を用いて形成するようになされた構成を
有する。
明らかであるので、詳細説明は省略するが、第
1、第2及び第3の非単結晶半導体層を、それぞ
れ第1、第2及び第3の反応炉45,15′及び
45″を用いて形成するようになされた構成を有
するので、本発明による非単結晶半導体層形成用
装置によれば、基板上に、第1第2及び第3の非
単結晶半導体層を、それぞれ第1、第2及び第3
の反応炉を用いて形成するようになされた構成を
有する。
このため、本発明による非単結晶半導体層形成
用装置によれば、第1、第2及び第3の非単結晶
半導体層をそれらの順に順次形成している多数の
基板(それらを第1番目、第2番目、第3番目…
…の基板と称す)を連続的に形成することを考え
た場合、第1番目の基板上に第1の非単結晶半導
体層を第1の反応炉45を用いて形成して後、そ
の第1番目の基板上に第2の非単結晶半導体層を
第2の反応炉45′を用いて形成するとき、それ
と同時的に、第2番目の基板上に第1の非単結晶
半導体層を第1の反応炉45を用いて形成するこ
とができ、また、このようにして、第1番目の基
板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉4
5′を用いて形成し且つこれと同時的に第2番目
の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反応
炉45を用いて形成して後、第1番目の基板上に
第3の非単結晶半導体層を第3の反応炉45″を
用いて形成するとき、それと同時に、第2番目の
基板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉
45′を用いて形成することができるとともに、
第3番目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第
1の反応炉45を用いて形成することができる。
用装置によれば、第1、第2及び第3の非単結晶
半導体層をそれらの順に順次形成している多数の
基板(それらを第1番目、第2番目、第3番目…
…の基板と称す)を連続的に形成することを考え
た場合、第1番目の基板上に第1の非単結晶半導
体層を第1の反応炉45を用いて形成して後、そ
の第1番目の基板上に第2の非単結晶半導体層を
第2の反応炉45′を用いて形成するとき、それ
と同時的に、第2番目の基板上に第1の非単結晶
半導体層を第1の反応炉45を用いて形成するこ
とができ、また、このようにして、第1番目の基
板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉4
5′を用いて形成し且つこれと同時的に第2番目
の基板上に第1の非単結晶半導体層を第1の反応
炉45を用いて形成して後、第1番目の基板上に
第3の非単結晶半導体層を第3の反応炉45″を
用いて形成するとき、それと同時に、第2番目の
基板上に第2の非単結晶半導体層を第2の反応炉
45′を用いて形成することができるとともに、
第3番目の基板上に第1の非単結晶半導体層を第
1の反応炉45を用いて形成することができる。
従つて、本発明による非単結晶半導体層形成用
装置は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
をそれらの順に順次形成している多数の基板を形
成することを考えた場合、それに、従来の非単結
晶半導体層形成用装置の場合に比し短い時間しか
必要とせず、従つて、第1、第2及び第3の非単
結晶半導体層をそれらの順に順次形成している多
数の基板を、多量産的に、容易に、製造すること
ができる。
装置は、第1、第2及び第3の非単結晶半導体層
をそれらの順に順次形成している多数の基板を形
成することを考えた場合、それに、従来の非単結
晶半導体層形成用装置の場合に比し短い時間しか
必要とせず、従つて、第1、第2及び第3の非単
結晶半導体層をそれらの順に順次形成している多
数の基板を、多量産的に、容易に、製造すること
ができる。
次に上述した本発明による非単結晶半導体層形
成用装置の実施例を、それによつて、100mm四方
の大きさを有し且つ絶縁基板上に透明導電膜が形
成されている構成を有する基板31上に、第1、
第2及び第3の非単結晶半導体層を、それぞれP
型、I型及びN型を有し且つともにSiでなるもの
として形成する場合で、より具体的に述べれば、
次のとおりである。
成用装置の実施例を、それによつて、100mm四方
の大きさを有し且つ絶縁基板上に透明導電膜が形
成されている構成を有する基板31上に、第1、
第2及び第3の非単結晶半導体層を、それぞれP
型、I型及びN型を有し且つともにSiでなるもの
として形成する場合で、より具体的に述べれば、
次のとおりである。
すなわち、第1、第2、第3及び第4の系、
、及びにおける反応炉45,45′、4
5″,45を、ともに縦約350mm、横350mm、高
さ300mmの大きさを有するものとした。
、及びにおける反応炉45,45′、4
5″,45を、ともに縦約350mm、横350mm、高
さ300mmの大きさを有するものとした。
また、第1、第2、第3及び第4の系、、
及びにおける励起室32,32′,32″,3
2を、ともに直径約200mm、高さ約200mmを有し
且つ一端面を閉塞している筒体によつて形成され
ているものとした。
及びにおける励起室32,32′,32″,3
2を、ともに直径約200mm、高さ約200mmを有し
且つ一端面を閉塞している筒体によつて形成され
ているものとした。
さらに、入口30及び第1の系の反応炉45
間、第1の系の反応炉45及び第2の系の反
応炉45′間、第2の系の反応炉45′及び第3
の系の反応炉45″間、第3の系の反応炉4
5″及び第4の系の反応炉45″間、第4の系
の反応炉45及び出口59間の壁に、ともに上
述した基板31及び31′を容易に通し得る120mm
×130mmの大きさの開口を有するとして、上述し
た入口30と第1の系の反応炉45との間のシ
ヤツタ44、第1の系の反応炉45と第2の系
の反応炉45′との間、第2の系の反応炉4
5′と第3の系反応炉45″との間、第3の系
の反応炉45″と第4の系の反応炉45との
間のシヤツタ、第4の系の反応炉45と出口
59との間のシヤツタ44′を、ともに上述した
5つの開口を開閉し得るものとした。
間、第1の系の反応炉45及び第2の系の反
応炉45′間、第2の系の反応炉45′及び第3
の系の反応炉45″間、第3の系の反応炉4
5″及び第4の系の反応炉45″間、第4の系
の反応炉45及び出口59間の壁に、ともに上
述した基板31及び31′を容易に通し得る120mm
×130mmの大きさの開口を有するとして、上述し
た入口30と第1の系の反応炉45との間のシ
ヤツタ44、第1の系の反応炉45と第2の系
の反応炉45′との間、第2の系の反応炉4
5′と第3の系反応炉45″との間、第3の系
の反応炉45″と第4の系の反応炉45との
間のシヤツタ、第4の系の反応炉45と出口
59との間のシヤツタ44′を、ともに上述した
5つの開口を開閉し得るものとした。
また、第1、第2、第3及び第4の系、、
及びのそれぞれにおける上述した反応炉と上
述した励起室との間のホモジナイザ(第1の系
では符号34で示されている)を、多孔性の石英
板によるものとした。
及びのそれぞれにおける上述した反応炉と上
述した励起室との間のホモジナイザ(第1の系
では符号34で示されている)を、多孔性の石英
板によるものとした。
また、第1、第2、第3及び第4の系、、
及びにおける高周波エネルギ源35,35′,
35″及び35を、ともに高周波を通電させる
ことによつて発熱するヒータでなるものとした。
及びにおける高周波エネルギ源35,35′,
35″及び35を、ともに高周波を通電させる
ことによつて発熱するヒータでなるものとした。
さらに、第1、第2、第3及び第4の系、
、及びにおける高周波誘導エネルギ源3
3,33′,33″及び33を、13.56MHzの周
波数を有し且つ約200Wの電力を有する高周波が
得られるものとした。
、及びにおける高周波誘導エネルギ源3
3,33′,33″及び33を、13.56MHzの周
波数を有し且つ約200Wの電力を有する高周波が
得られるものとした。
また、第1、第2、第3及び第4の系、、
及びにおける真空ポンプ36,36′,3
6″及び36を、ロータリポンプとした。
及びにおける真空ポンプ36,36′,3
6″及び36を、ロータリポンプとした。
さらに、第1の系において、ガス源40を、
それからSiH4が半導体材料ガスとして得られる
ものとし、また、ガス源41を、水素で希釈され
たB2H6がP型の不純物ガスとして得られるもの
とし、さらに、ガス源42を、窒素ガスがキヤリ
アガスとして得られるものとした。
それからSiH4が半導体材料ガスとして得られる
ものとし、また、ガス源41を、水素で希釈され
たB2H6がP型の不純物ガスとして得られるもの
とし、さらに、ガス源42を、窒素ガスがキヤリ
アガスとして得られるものとした。
また、第2の系において、ガス源40′を、
それからSiH4半導体原料ガスとして得られるも
のとし、また、ガス源42″を、N2がキヤリアガ
スとして得られるものとした。なお、ガス源4
1′は用いないものとした。
それからSiH4半導体原料ガスとして得られるも
のとし、また、ガス源42″を、N2がキヤリアガ
スとして得られるものとした。なお、ガス源4
1′は用いないものとした。
また、第3の系において、ガス源40″を、
SiH4が半導体原料ガスとして得られるものとし、
また、ガス源41″を、水素で希釈されたPH4が
不純物ガスとし得られるものとし、さらに、ガス
源42″を、N2がキヤリアガスとして得られるも
のとした。
SiH4が半導体原料ガスとして得られるものとし、
また、ガス源41″を、水素で希釈されたPH4が
不純物ガスとし得られるものとし、さらに、ガス
源42″を、N2がキヤリアガスとして得られるも
のとした。
また、第4の系において、ガス源40′を、
H2が得られるものとし、また、ガス源42を、
N2が得られるものとした。なお、ガス源41
は用いないものとした。
H2が得られるものとし、また、ガス源42を、
N2が得られるものとした。なお、ガス源41
は用いないものとした。
以上で、100mm四方の大きさを有し且つ絶縁基
板上に透明導電膜が形成されている構成を有する
基板31上に、第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それぞれP型、I型及びN型を有し且
つともにSiでなるものとして形成する、上述した
本発明による非単結晶半導体層形成用装置の実施
例が具体的に明らかになつたが、次に、上述した
本発明による非単結晶半導体層形成用装置の実施
例の特徴の理解のために、上述した具体例を用い
て、上述したP型、I型及びN型をそれぞれ有し
且つSiでなる第1、第2及び第3の非単結晶半導
体層を上述した基板31上に形成する方法につい
て、具体例に述べれば次のとおりである。
板上に透明導電膜が形成されている構成を有する
基板31上に、第1、第2及び第3の非単結晶半
導体層を、それぞれP型、I型及びN型を有し且
つともにSiでなるものとして形成する、上述した
本発明による非単結晶半導体層形成用装置の実施
例が具体的に明らかになつたが、次に、上述した
本発明による非単結晶半導体層形成用装置の実施
例の特徴の理解のために、上述した具体例を用い
て、上述したP型、I型及びN型をそれぞれ有し
且つSiでなる第1、第2及び第3の非単結晶半導
体層を上述した基板31上に形成する方法につい
て、具体例に述べれば次のとおりである。
すなわち、第1の系において、反応炉45内
を真空ポンプ36によつて予め排気した状態で、
反応炉45内に、基板31を予め排気されている
入口30からシヤツタ44を一時的に開いて配
し、次で基板31を高周波エネルギ源35として
のヒータによつて、約250℃の温度に加熱した状
態で、ガス源40,41及び42からそれぞれ半
導体材料ガス、P型の不純物ガス及びキヤリアガ
スとしてのSiH4,B2H6及びN2を、第1のガスと
して、励起室32内に、反応炉45を真空ポンプ
36によつて反応炉45内が0.1Torrの圧力を維
持するように排気しながら、SiH4とB2H6との流
量比が約5ppmとなる値で、導入し、そして、そ
の第1のガスを、高周波エネルギ源35からの熱
と高周波誘電エネルギ源33からの高周波とによ
つて第1のガスプラズマにイオン化し、それによ
つて、基板31上に、P型を有し且つSiでなる第
1の非単結晶半導体層を100Åの厚さに形成した。
を真空ポンプ36によつて予め排気した状態で、
反応炉45内に、基板31を予め排気されている
入口30からシヤツタ44を一時的に開いて配
し、次で基板31を高周波エネルギ源35として
のヒータによつて、約250℃の温度に加熱した状
態で、ガス源40,41及び42からそれぞれ半
導体材料ガス、P型の不純物ガス及びキヤリアガ
スとしてのSiH4,B2H6及びN2を、第1のガスと
して、励起室32内に、反応炉45を真空ポンプ
36によつて反応炉45内が0.1Torrの圧力を維
持するように排気しながら、SiH4とB2H6との流
量比が約5ppmとなる値で、導入し、そして、そ
の第1のガスを、高周波エネルギ源35からの熱
と高周波誘電エネルギ源33からの高周波とによ
つて第1のガスプラズマにイオン化し、それによ
つて、基板31上に、P型を有し且つSiでなる第
1の非単結晶半導体層を100Åの厚さに形成した。
また、第2の系において、反応炉45′内を
真空ポンプ36′によつて予め排気した状態で、
反応炉45′内に、第1の系の予め排気された
反応炉45から、上述したP型の第1の非単結晶
半導体層を形成してなる基板31をシヤツタを一
時的に開いて配し、次で基板31を高周波エネル
ギ源35としてのヒータによつて、約250℃の温
度に加熱した状態で、ガス源40′及び42′から
それぞれ半導体材料ガス及びキヤリアガスとして
のSiH4及びN2を、第2のガスとして、励起室3
2内に、反応炉45′を真空ポンプ36′によつて
反応炉45′内が0.1Torrの圧力を維持するよう
に排気しながら導入し、そして、その第2のガス
を、高周波エネルギ源35′からの熱と高周波誘
電エネルギ源33′からの高周波とによつて第2
のガスプラズマにイオン化し、それによつて、基
板31上の第1の非単結晶半導体層上に、I型を
有し且つSiでなる第2の非単結晶半導体層を7000
Åの厚さに形成した。
真空ポンプ36′によつて予め排気した状態で、
反応炉45′内に、第1の系の予め排気された
反応炉45から、上述したP型の第1の非単結晶
半導体層を形成してなる基板31をシヤツタを一
時的に開いて配し、次で基板31を高周波エネル
ギ源35としてのヒータによつて、約250℃の温
度に加熱した状態で、ガス源40′及び42′から
それぞれ半導体材料ガス及びキヤリアガスとして
のSiH4及びN2を、第2のガスとして、励起室3
2内に、反応炉45′を真空ポンプ36′によつて
反応炉45′内が0.1Torrの圧力を維持するよう
に排気しながら導入し、そして、その第2のガス
を、高周波エネルギ源35′からの熱と高周波誘
電エネルギ源33′からの高周波とによつて第2
のガスプラズマにイオン化し、それによつて、基
板31上の第1の非単結晶半導体層上に、I型を
有し且つSiでなる第2の非単結晶半導体層を7000
Åの厚さに形成した。
さらに、第3の系において、反応炉45″内
を真空ポンプ36″によつて排気した状態で、反
応炉45″内に、第2の系の予め排気された反
応炉45′から、上述したP型の第1の非単結晶
半導体層及び型の第2の非単結晶半導体層を順
次形成している基板31をシヤツタ44を一時的
に開いて配し、次で基板31を高周波エネルギ源
35としてのヒータによつて、約250℃の温度に
加熱した状態で、ガス源40″,41″及び42″
からそれぞれ半導体材料ガス、N型の不純物ガス
及びキヤリアガスとしてのSiH4、PH4及びN2を、
第3のガスとして励起室32″内に、反応炉4
5″を真空ポンプ36″によつて反応炉45内が
0.1Torrの圧力を維持するように排気しながら、
SiH4とPH4との流量比が約10ppmとなる値で、
導入し、そして、その第3のガスを、高周波エネ
ルギ源35″からの熱と高周波誘電エネルギ源3
3″からの高周波とによつて第3のガスプラズマ
にイオン化し、それによつて、基板31上の第2
の非単結晶半導体層上に、N型を有し且つSiでな
る第3の非単結晶半導体層を200Åの厚さに形成
した。
を真空ポンプ36″によつて排気した状態で、反
応炉45″内に、第2の系の予め排気された反
応炉45′から、上述したP型の第1の非単結晶
半導体層及び型の第2の非単結晶半導体層を順
次形成している基板31をシヤツタ44を一時的
に開いて配し、次で基板31を高周波エネルギ源
35としてのヒータによつて、約250℃の温度に
加熱した状態で、ガス源40″,41″及び42″
からそれぞれ半導体材料ガス、N型の不純物ガス
及びキヤリアガスとしてのSiH4、PH4及びN2を、
第3のガスとして励起室32″内に、反応炉4
5″を真空ポンプ36″によつて反応炉45内が
0.1Torrの圧力を維持するように排気しながら、
SiH4とPH4との流量比が約10ppmとなる値で、
導入し、そして、その第3のガスを、高周波エネ
ルギ源35″からの熱と高周波誘電エネルギ源3
3″からの高周波とによつて第3のガスプラズマ
にイオン化し、それによつて、基板31上の第2
の非単結晶半導体層上に、N型を有し且つSiでな
る第3の非単結晶半導体層を200Åの厚さに形成
した。
また、第4の系において、反応炉45内を
真空ポンプ36によつて排気した状態で、反応
炉45内に、第3の系の予め排気された反応
炉45″から、上述したP型の第1の非単結晶半
導体層、型の第2の非単結晶半導体層及びN型
の第3の非単結晶半導体層を順次形成している基
板31をシヤツタを一時的に開いて配し、次でガ
ス源40及び42からそれぞれH2及びN2
を、不活性ガスとして、励起室32内に、反応
炉45を真空ポンプ36によつて反応炉45
内が1Torrの圧力を維持するように排気しなが
ら導入し、そして、その不活性ガスを、高周波エ
ネルギ源35からの熱と高周波誘電エネルギ源
33からの高周波とによつてガスプラズマにイ
オン化し、それによつて、基板31上の第1、第
2及び第3の非単結晶半導体層をアニールした。
真空ポンプ36によつて排気した状態で、反応
炉45内に、第3の系の予め排気された反応
炉45″から、上述したP型の第1の非単結晶半
導体層、型の第2の非単結晶半導体層及びN型
の第3の非単結晶半導体層を順次形成している基
板31をシヤツタを一時的に開いて配し、次でガ
ス源40及び42からそれぞれH2及びN2
を、不活性ガスとして、励起室32内に、反応
炉45を真空ポンプ36によつて反応炉45
内が1Torrの圧力を維持するように排気しなが
ら導入し、そして、その不活性ガスを、高周波エ
ネルギ源35からの熱と高周波誘電エネルギ源
33からの高周波とによつてガスプラズマにイ
オン化し、それによつて、基板31上の第1、第
2及び第3の非単結晶半導体層をアニールした。
さらに、第4の系の予め排気された反応炉4
5から、上述した第1、第2及び第3の非単結
晶半導体層を順次形成している上述した基板31
を、シヤツタ44′を一時的に開いてあらかじめ
排気された出口59に取出し、次でその出口59
から、それを外気圧にして、外部に取出した。
5から、上述した第1、第2及び第3の非単結
晶半導体層を順次形成している上述した基板31
を、シヤツタ44′を一時的に開いてあらかじめ
排気された出口59に取出し、次でその出口59
から、それを外気圧にして、外部に取出した。
図は、本発明による非単結晶半導体層形成用装
置の実施例を示す略線図である。
置の実施例を示す略線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 基板が、その上にP型またはN型を有する第
1の非単結晶半導体層を形成させるために配され
る第1の反応炉と、 上記第1の反応炉と第1のシヤツタ手段を介し
て連通し且つ上記第1の非単結晶半導体層を形成
している上記基板が上記第1の非単結晶半導体層
上にI型を有する第2の非単結晶半導体層を形成
するために配される第2の反応炉と、 上記第2の反応炉と第2のシヤツタ手段を介し
て連通し且つ上記第1及び第2の非単結晶半導体
層を形成している上記基板が上記第2の非単結晶
半導体層上にP型またはN型を有する第3の非単
結晶半導体層を形成するために配される第3の反
応炉と、 上記第1の反応炉内に、上記第1の非単結晶半
導体層を形成する第1の半導体材料ガスと上記第
1の非単結晶半導体層にP型またはN型を与える
第1の不純物ガスとを含む第1のガスを導入させ
るための、上記第1の反応炉に、第1のガス供給
制御手段を介して連結している第1のガス源と、 上記第2の反応炉内に、上記第2の非単結晶半
導体層を形成する第2の半導体材料ガスを含む第
2のガスを導入させるための、上記第2の反応炉
に、第2のガス供給制御手段を介して連結してい
る第2のガス源と、 上記第3の反応炉内に、上記第3の非単結晶半
導体層を形成する第3の半導体材料ガスと上記第
3の非単結晶半導体層にP型またはN型を与える
第3の不純物ガスとを含む第3のガスを導入させ
るための、上記第3の反応炉に、第3のガス供給
制御手段を介して連結している第3のガス源と、 上記第1の反応炉内に導入された上記第1のガ
スを第1のガスプラズマにイオン化させるための
第1のガスイオン化手段と、 上記第2の反応炉内に導入された上記第2のガ
スを第2のガスプラズマにイオン化させるための
第2のガスイオン化手段と、 上記第3の反応炉内に導入された上記第3のガ
スを第3のガスプラズマにイオン化させるための
第3のガスイオン化手段と、 上記第1の反応炉内に、上記基板上に上記第1
の非単結晶半導体層を形成する第1の半導体材料
を堆積させるために、上記第1のガスプラズマを
流し、且つ上記第1の反応炉内を、1気圧以下の
圧力に維持させるための、上記第1の反応炉に連
結している第1のガス排出手段と、 上記第2の反応炉内に、上記第1の非単結晶半
導体層上に上記第2の非単結晶半導体層を形成す
る第2の半導体材料を堆積させるために、上記第
2のガスプラズマを流し、且つ上記第2の反応炉
内を、1気圧以下の圧力に維持させるための、上
記第2の反応炉に連結している第2のガス排出手
段と、 上記第3の反応炉内に、上記第2の非単結晶半
導体層上に上記第3の非単結晶半導体層を形成す
る第3の半導体材料を堆積させるために、上記第
3のガスプラズマを流し、且つ上記第3の反応炉
内を、1気圧以下の圧力に維持させるための、上
記第3の反応炉に連結している第3のガス排出手
段と、 上記第1、第2及び第3の反応炉内において、
上記基板の温度を、上記第1、第2及び第3の半
導体材料が、上記基板、上記第1の非単結晶半導
体層及び上記第2の非単結晶半導体層上で単結晶
化されるよりも低い温度に維持させる手段とを有
することを特徴とする非単結晶半導体層形成用装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192055A JPS5895550A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 非単結晶半導体層形成用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192055A JPS5895550A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 非単結晶半導体層形成用装置 |
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| JP54104452A Division JPS6029295B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | 非単結晶被膜形成法 |
Related Child Applications (6)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP22932987A Division JPS63171882A (ja) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | 被膜形成方法 |
| JP62229327A Division JPS63177417A (ja) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | 被膜形成用装置 |
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Publications (2)
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Family
ID=16284862
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JPS6029295B2 (ja) * | 1979-08-16 | 1985-07-10 | 舜平 山崎 | 非単結晶被膜形成法 |
-
1982
- 1982-11-01 JP JP57192055A patent/JPS5895550A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5895550A (ja) | 1983-06-07 |
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