JP2553337B2 - Functional deposited film forming apparatus by microwave plasma CVD method - Google Patents
Functional deposited film forming apparatus by microwave plasma CVD methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、特に
半導体デバイス、電子写真用感光デバイス、画像入力用
ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力素子等に用い
るアモルファス半導体等の機能性堆積膜を形成する装置
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a deposited film on a substrate, particularly a functional film, particularly a semiconductor device, an electrophotographic photosensitive device, an image input line sensor, an imaging device, and a photovoltaic device. The present invention relates to an apparatus for forming a functional deposited film such as an amorphous semiconductor used for a power element or the like.
従来、半導体デバイス、電子写真用感光デバイス、画
像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力素
子、その他各種のエレクトロニクス素子、光学素子等に
用いる素子部材として、アモルファスシリコン、例えば
水素又は/及びハロゲン(例えばフッ素、塩素等)で補
償されたアモルファスシリコン(以下、「a−Si(H,
X)」と記す。)等のアモルファス半導体等の堆積膜が
提案され、その中のいくつかは実用に付されている。Conventionally, amorphous silicon such as hydrogen or / and halogen (as a device member used for a semiconductor device, an electrophotographic photosensitive device, an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device, various other electronic devices, optical devices, etc. For example, amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-Si (H,
X) ”. ) Have been proposed, and some of them have been put to practical use.
そして、こうした堆積膜は、プラズマCVD法、即ち、
原料ガスを直流又は高周波、マイクロ波、グロー放電に
よって分解し、ガラス、石英、ステンレス、アルミニウ
ムなどの基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法により
形成されることが知られており、そのための装置も各種
提案されている。Then, such a deposited film is formed by the plasma CVD method, that is,
It is known that the raw material gas is decomposed by direct current or high frequency, microwave, glow discharge, and is formed by a method of forming a thin film deposition film on a substrate such as glass, quartz, stainless steel, or aluminum. Various devices have been proposed.
ところで最近マイクロ波グロー放電分解によるプラズ
マCVD法(以下、「MW−PCVD法」と表記する。)が工業
的レベルでも注目されて来ており、該MW−PCVD法により
堆積膜を形成するための装置は、代表的には第3図の略
断面図で示される装置構成のものである。By the way, recently, a plasma CVD method by microwave glow discharge decomposition (hereinafter, referred to as "MW-PCVD method") has been attracting attention at an industrial level, and a method for forming a deposited film by the MW-PCVD method has been attracting attention. The device typically has a device configuration shown in the schematic sectional view of FIG.
第3図において、301は反応容器全体を示し、302は真
空容器、303はアルミナセラミックス又は石英等の誘電
体から形成されたマイクロ波導入窓、304はマイクロ波
を伝送するマイクロ波導波路、305はマイクロ波電源、3
06は図示しない排気装置にバルブ(図示せず)を介して
連通する排気管、307は図示しない原料ガス供給源に連
通するリング状の原料ガス供給管、308は基体保持板、3
09は基体、310は基体加熱ヒーター、311はプラズマ発生
領域、312はマイクロ波をそれぞれ示す。In FIG. 3, reference numeral 301 denotes the entire reaction vessel, 302 is a vacuum vessel, 303 is a microwave introduction window formed of a dielectric material such as alumina ceramics or quartz, 304 is a microwave waveguide for transmitting microwaves, and 305 is Microwave power supply, 3
Reference numeral 06 is an exhaust pipe communicating with an exhaust device (not shown) through a valve (not shown), 307 is a ring-shaped source gas supply pipe communicating with a source gas supply source (not shown), 308 is a substrate holding plate, 3
Reference numeral 09 denotes a substrate, 310 a substrate heater, 311 a plasma generation region, and 312 a microwave.
なお、真空容器302は放電トリガー等を用いることな
く自励放電にて放電を開始せしめるため、該マイクロ波
電源305の発振周波数に共振するような空胴共振器構造
とするのが一般的である。Since the vacuum container 302 can start discharge by self-excited discharge without using a discharge trigger or the like, it is generally configured to have a cavity resonator structure that resonates at the oscillation frequency of the microwave power source 305. .
そしてこうした装置による堆積膜の形成は次のように
して行われる。即ち、真空容器302内部を、排気管306を
介して真空排気すると共に、基体309を基体加熱ヒータ
ー310により所定温度に加熱、保持する。次に、原料ガ
ス供給管307を介して、例えばアモルファスシリコン堆
積膜を形成する場合であれば、シランガス、水素ガス等
の原料ガスが該原料ガス供給管に開口せられた複数のガ
ス放出孔307′を通して真空容器302内に放出される。こ
れと同時併行的に、マイクロ波電源305から周波数500MH
z以上の、好ましくは2.45GHzのマイクロ波312を発生
し、該マイクロ波は、導波路304を通りマイクロ波導入
窓303を介して真空容器302に導入される。かくして、真
空容器302内の導入原料ガスは、マイクロ波のエネルギ
ーにより励起されて解離し、中性ラジカル粒子、イオン
粒子、電子等が生成され、それ等が相互に反応し基体30
9の表面に堆積膜が形成される。The formation of the deposited film by such an apparatus is performed as follows. That is, the inside of the vacuum container 302 is evacuated through the exhaust pipe 306, and the base 309 is heated and held at a predetermined temperature by the base heater 310. Next, through the source gas supply pipe 307, in the case of forming an amorphous silicon deposited film, for example, a source gas such as silane gas or hydrogen gas is provided with a plurality of gas emission holes 307 opened in the source gas supply pipe. It is discharged into the vacuum container 302 through Simultaneously with this, a frequency of 500 MHz was output from the microwave power source 305.
A microwave 312 of z or more, preferably 2.45 GHz, is generated, and the microwave 312 is introduced into the vacuum container 302 through the waveguide 304 and the microwave introduction window 303. Thus, the introduced raw material gas in the vacuum container 302 is excited by the energy of microwaves and dissociates to generate neutral radical particles, ionic particles, electrons and the like, which react with each other to form the substrate 30.
A deposited film is formed on the surface of 9.
しかしながら、上述のごとき従来のMW−PCVD法による
機能性堆積膜形成装置は、成膜面積が狭く、成膜速度が
おそい場合には所定の成膜性能を示すものの、同様の装
置で成膜の高速化、基本の大面積化を図ろうとする場合
には、形成される堆積膜の膜質の低下が発生するという
問題がある。However, the above-described conventional functional deposited film forming apparatus by the MW-PCVD method has a predetermined film forming performance when the film forming area is small and the film forming speed is slow, but the same apparatus is used for film forming. When attempting to increase the speed and increase the basic area, there is a problem in that the quality of the deposited film that is formed deteriorates.
特に、電子写真用感光体のように、大面積の基体上に
比較的厚い体積膜を高速成膜しようとする場合には、良
好な特性の堆積膜を定常的に安定して得ることは困難で
ある。In particular, when a relatively thick volume film is to be formed at a high speed on a large-area substrate such as a photoconductor for electrophotography, it is difficult to consistently obtain a deposited film with good characteristics in a stable manner. Is.
〔発明の目的〕 本発明は、上記のごとき従来のMW−PCVD法による堆積
膜形成装置における上述の諸問題を克服して、半導体デ
バイス、電子写真用感光体デバイス、画像入力用ライン
センサー、撮像デバイス、光起電力素子、その他の各種
エレクトロニクス素子、光学素子等に用いる素子部材と
しての機能性堆積膜を、MW−PCVD法により定常的に高高
率で形成することを可能にする装置を提供することを目
的とするものである。[Object of the Invention] The present invention overcomes the above-mentioned problems in the deposition film forming apparatus by the conventional MW-PCVD method as described above, and is a semiconductor device, a photoconductor device for electrophotography, a line sensor for image input, and imaging. We provide an apparatus that can constantly form a functionally deposited film as an element member used for devices, photovoltaic elements, various other electronic elements, optical elements, etc. by the MW-PCVD method at a high rate. The purpose is to do.
即ち、本発明の主たる目的は、MW−PCVD法により機能
性堆積膜を形成する装置において、電子写真感光体のご
とき長大な基体上に、比較的厚い堆積膜を高速成膜する
場合であっても、良好な膜質を有する堆積膜を定常的に
形成することを可能にする装置を提供することにある。That is, a main object of the present invention is to form a relatively thick deposited film at a high speed on a long substrate such as an electrophotographic photoreceptor in an apparatus for forming a functional deposited film by the MW-PCVD method. Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of constantly forming a deposited film having a good film quality.
また本発明の他の目的は、量産性に優れ、高品質で、
電気的、光学的、あるいは光導電的に優れた特性を有す
る機能性堆積膜を、MW−PCVD法により形成することがで
きる装置を提供することにある。Another object of the present invention is excellent mass productivity, high quality,
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of forming a functional deposited film having excellent electrical, optical or photoconductive properties by the MW-PCVD method.
本発明者は、従来のMW−PCVD法による堆積膜形成装置
における上述の諸問題を解決し、前記本発明の目的を達
成すべく鋭意研究を重ねたところ、従来のMW−PCVD法に
よる堆積膜形成装置における諸問題は、高速成膜のため
に使用するマイクロ波エネルギーが大きい場合、また
は、マイクロ波を導入している時間が長時間に及ぶ場合
に、 (i)マイクロ波により発生すたプラズマの熱輻射、 (ii)導入するマイクロ波の一部を、マイクロ波導入窓
を構成しているマイクロ波透過性物質が吸収してしまう
こと、 (iii)マイクロ波導入窓の構造自身、あるいはマイク
ロ波導入窓の反射面と他の反射面の間が、導入するマイ
クロ波の空胴共振器となるために、マイクロ波のエネル
ギーの一部が消費されてしまうこと、 等の原因により、マイクロ波導入窓近辺が場合によって
は500℃以上に昇温してしまうことに大きく起因するこ
とが判明した。The present inventor has solved the above-mentioned problems in the deposited film forming apparatus by the conventional MW-PCVD method and has conducted earnest research to achieve the object of the present invention. Problems in the forming apparatus include (i) plasma generated by microwaves when microwave energy used for high-speed film formation is large or when microwaves are introduced for a long time. (Ii) Part of the introduced microwave is absorbed by the microwave permeable substance forming the microwave introduction window, (iii) the structure of the microwave introduction window itself, or the microwave. Microwave energy is consumed between the reflection surface of the wave introduction window and the other reflection surface, and a part of the microwave energy is consumed. Introduction window Edges in some cases been found to be due largely to become heated to above 500 ° C..
即ち、前述の従来のMW−PCVD法による機能性堆積膜形
成装置におけるマイクロ波導入窓は、石英、アルミナセ
ラミックス等のガス雰囲気を保持するとともにマイクロ
波を透過する物質から形成されるのが一般的であり、該
マイクロ波透過性物質からなる窓は、通常の真空シール
の場合と同様、バイトン等の体質ゴムのガスケットか、
又は、銅、アルミニウム等の金属のガスケットを介して
真空容器の壁に結合されているが、ゴムのガスケットを
用いる場合、昇温による熱でガスケットの材質自身が劣
化してしまい、真空容器内に外部の気体(空気)が混入
することにより堆積膜の膜質が低下してしまうところと
なる。また、金属のガスケットを用いる場合、マイクロ
波透過性物質とガスケットの熱膨張率の違いにより昇温
の際にシール面がずれてしまい、ガス雰囲気保持性能が
劣化し、空気が混入することにより堆積膜の膜質が低下
してしまうところとなる。That is, the microwave introduction window in the above-mentioned conventional functional deposited film forming apparatus by the MW-PCVD method is generally formed of a substance that retains a gas atmosphere such as quartz and alumina ceramics and transmits microwaves. The window made of the microwave permeable material is a body rubber gasket such as Viton, as in the case of a normal vacuum seal.
Alternatively, it is connected to the wall of the vacuum container through a metal gasket such as copper or aluminum, but when a rubber gasket is used, the material of the gasket itself deteriorates due to the heat due to the temperature rise, and When the external gas (air) is mixed in, the quality of the deposited film deteriorates. In addition, when a metal gasket is used, the sealing surface shifts when the temperature is raised due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the microwave permeable material and the gasket, which deteriorates the gas atmosphere retention performance and causes air to accumulate. This is where the quality of the film deteriorates.
こうしたマイクロ波導入窓近辺の昇温を防止するた
め、該マイクロ波導入窓の冷却を行なう方法が提案され
るが、マイクロ波は導入時のモードにより電気力線の分
布が発生するため、例えば、円形TE11モードでマイクロ
波を導入する場合には、該マイクロ波の電界にそってマ
イクロ波導入窓の直径方向の両端2ヶ所だけが局部的に
昇温してしまうため、単にマイクロ波の冷却を行なうだ
けでは上述の問題は解決しえないことも判明した。In order to prevent such a temperature rise in the vicinity of the microwave introduction window, a method of cooling the microwave introduction window is proposed.However, since microwaves generate electric field lines distribution depending on the mode at the time of introduction, for example, When the microwave is introduced in the circular TE 11 mode, only two diametrically opposite ends of the microwave introduction window are locally heated along with the electric field of the microwave, so that the microwave is simply cooled. It turns out that the above problem cannot be solved only by performing.
本発明は、これらの知見に基づいて更に研究を続けた
ところ、マイクロ波プラズマCVD法による堆積膜形成装
置において長大な基体上に安定して良質の堆積膜を高速
成膜せしめるためには、局部的な加熱によってもガス雰
囲気保持能力の劣化しないシール手段が必要不可欠であ
るという知見を得、該シール手段はガスケットを構成す
る材質及びこのガスケットと接触するマイクロ波透過性
物質の表示性の最適化により達成できるという結論に達
した。The present invention has been further studied based on these findings, and in order to stably deposit a high-quality deposited film at a high speed on a long substrate in a deposited film forming apparatus by a microwave plasma CVD method, We obtained the knowledge that a sealing means that does not deteriorate the gas atmosphere holding capacity even when heated is indispensable, and the sealing means optimizes the material forming the gasket and the displayability of the microwave permeable substance in contact with the gasket. We have reached the conclusion that can be achieved by.
本発明は上記知見に基でいて完成せしめたものであ
る。本発明のマイクロ波プラズマCVD法による機能性堆
積膜形成装置は、実質的に密封され得る真空容器(真空
引きされ得る)、該真空容器内に機能性堆積膜形成用基
体を保持する手段、該真空容器内に原料ガスを供給する
手段、および該真空容器内を排気する手段を有するマイ
クロ波プラズマCVD法による機能性堆積膜形成装置であ
って、前記真空容器は少なくとも一部に該真空容器の壁
にシール手段を介して設けられたマイクロ波エネルギー
を導入するためのマイクロ波透過性物質からなるマイク
ロ波導入窓を有し、且つ、前記マイクロ波透過性物質の
前記シール手段を接触する面の表面粗さが3.2S以下であ
ることを特徴とするものである。The present invention has been completed based on the above findings. A functional deposited film forming apparatus by a microwave plasma CVD method of the present invention is a vacuum container (which can be evacuated) that can be substantially sealed, a means for holding a functional deposited film forming substrate in the vacuum container, A functional deposited film forming apparatus by a microwave plasma CVD method having a means for supplying a raw material gas into a vacuum container, and a means for exhausting the inside of the vacuum container, wherein the vacuum container is at least partially of the vacuum container. A wall having a microwave introduction window made of a microwave permeable material for introducing microwave energy provided through a sealing means, and the surface of the microwave permeable material in contact with the sealing means The surface roughness is 3.2 S or less.
以下、本発明のマイクロ波プラズマCVD法による堆積
膜形成装置を図面の実施例により、便に詳しく説明する
が、本発明の堆積膜形成装置はこれによって限定される
ものではない。The deposition film forming apparatus by the microwave plasma CVD method of the present invention will be described in detail below with reference to embodiments of the drawings, but the deposition film forming apparatus of the present invention is not limited thereto.
第1図は、本発明のマイクロ波プラズマCVD法による
堆積膜形成装置のマイクロ波導入窓付近の断面略図であ
る。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the vicinity of a microwave introduction window of a deposited film forming apparatus by the microwave plasma CVD method of the present invention.
図中、101は真空容器壁面、102はマイクロ波透過性物
質からなるマイクロ波導入窓103はガス雰囲気保持用の
ガスケット、104はマイクロ波導入窓おさえ、105はマイ
クロ波プラズマ空間、106はマイクロ波を夫々示す。In the figure, 101 is a wall surface of a vacuum container, 102 is a microwave introducing window made of a microwave permeable material, 103 is a gasket for maintaining a gas atmosphere, 104 is a microwave introducing window, 105 is a microwave plasma space, and 106 is a microwave. Are shown respectively.
本発明において、マイクロ波導入窓を構成するマイク
ロ波透過性物質としては、アルミナセラミックスや石英
等の誘電体が用いられる。In the present invention, a dielectric material such as alumina ceramics or quartz is used as the microwave transparent material forming the microwave introduction window.
また、ガス雰囲気保持用のガスケットとしては、前記
マイクロ波透過性物質に応じてガスケットの構成材料を
選択して用いるが、マイクロ波導入窓がアルミナセラミ
ックで構成される場合であれば、ガスケットとして、マ
イクロ波透過性物質との接触面がアルミニウム製である
Oリングを用いるのが好ましく、特に、アルミニウム被
覆内部に弾性コア等を有し弾性復元力をもつ構造のもの
がシールの確実性、耐久性から最適である。Further, as the gasket for maintaining the gas atmosphere, the constituent material of the gasket is selected and used according to the microwave permeable substance, but if the microwave introduction window is made of alumina ceramic, as the gasket, It is preferable to use an O-ring whose contact surface with the microwave permeable material is made of aluminum. Particularly, a structure having an elastic core or the like inside the aluminum coating and having an elastic restoring force ensures the sealing and durability. Is the best from.
第2図は、電子写真用感光体ドラムを製造するのに適
した、マイクロ波CVD法による機能性堆積膜形成装置を
模式的に示す透視略図であって、該装置におけるマイク
ロ波導入窓近辺の構成は、第1図に示すものとなってい
る。第2図において、201は真空容器、202はマイクロ波
透過性物質からなるマイクロ波導入窓、203はマイクロ
波導波部、204はマイクロ波、205は排気官、206はドラ
ム状基体、207はプラズマ発生領域を夫々示している。
なお、プラズマ発生領域207は、マイクロ波導入窓202お
よび同心円上に配置された基体206、206、……に囲まれ
たマイクロ波空胴共振構造となっており、導入されたマ
イクロ波のエネルギーを効率良く吸収する。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a functional deposited film forming apparatus by a microwave CVD method, which is suitable for manufacturing a photoconductor drum for electrophotography, and shows the vicinity of a microwave introduction window in the apparatus. The structure is as shown in FIG. In FIG. 2, 201 is a vacuum container, 202 is a microwave introduction window made of a microwave permeable material, 203 is a microwave waveguide, 204 is microwave, 205 is an exhaust officer, 206 is a drum-shaped substrate, and 207 is plasma. The generation areas are shown respectively.
The plasma generation region 207 has a microwave cavity resonance structure surrounded by the microwave introduction window 202 and the bases 206, 206, ... Absorbs efficiently.
該第3図に図示の装置においては、プラズマ発生領域
の周囲の同心円上に複数本のドラム状基体を配置するも
のであるため、電子写真用感光体ドラムの量産に適して
いる。The apparatus shown in FIG. 3 has a plurality of drum-shaped bases arranged on a concentric circle around the plasma generation region, and is therefore suitable for mass production of electrophotographic photosensitive drums.
本発明の装置により堆積膜を形成するについて使用さ
れる原料ガスは、高周波またはマイクロ波のエネルギー
により励起種化し、化学的相互作用して基体表面上に所
期の堆積膜を形成する類のものであれば何れのものであ
っても採用することができるが、例えば、a−Si(H,
X)膜を形成する場合であれば、具体的には、ケイ素に
水素、ハロゲン、あるいは炭化水素等が結合したシラン
類及びハロゲン化シラン類等のガス状態のもの、または
容易にガス化しうるものをガス化したものを用いること
ができる。これらの原料ガスは1種を使用してもよく、
あるいは2種以上を併用してもよい。また、これ等の原
料ガスは、He、Ar等の不活性ガスにより稀釈して用いる
こともある。さらに、a−Si(H,X)膜はp型不純物元
素又はn型不純物元素をドーピングすることが可能であ
り、これ等の不純物元素を構成成分として含有する原料
ガスを、単独で、あるいは前述の原料ガスまたは/およ
び稀釈用ガスと混合して反応室内に導入することができ
る。The source gas used for forming the deposited film by the apparatus of the present invention is of a kind that forms excited deposits on the surface of the substrate by excited species by high frequency or microwave energy and chemical interaction. Any material can be adopted as long as it is a-Si (H,
X) In the case of forming a film, specifically, those in a gas state such as silanes and halogenated silanes in which hydrogen, halogen, or hydrocarbon is bonded to silicon, or those which can be easily gasified. A gasified product can be used. One of these raw material gases may be used,
Alternatively, two or more kinds may be used in combination. In addition, these raw material gases may be diluted with an inert gas such as He or Ar before use. Furthermore, the a-Si (H, X) film can be doped with a p-type impurity element or an n-type impurity element, and the source gas containing these impurity elements as constituents can be used alone or as described above. It can be introduced into the reaction chamber by mixing with the raw material gas or / and the diluting gas.
また基体については、導電性のものであっても、半導
電性のものであっても、あるいは電気絶縁性のものであ
ってもよく、具体的には金属、セラミックス、ガラス等
が挙げられる。そして成膜操作時の基体温度は、特に制
限されないが、30〜450℃の範囲とするのが一般的であ
り、好ましくは50〜350℃である。The substrate may be conductive, semi-conductive, or electrically insulating, and specific examples thereof include metals, ceramics, and glass. The substrate temperature during the film forming operation is not particularly limited, but is generally in the range of 30 to 450 ° C., preferably 50 to 350 ° C.
また、堆積膜を形成するにあたっては、原料ガスを導
入する前に反応室内の圧力を5×10-6Torr以下、好まし
くは1×10-6Torr以下とし、原料ガスを導入した時には
反応室内の圧力を1×10-2〜1Torr、好ましくは5×10
-2〜1Torrとするのが望ましい。When forming the deposited film, the pressure in the reaction chamber is set to 5 × 10 −6 Torr or less, preferably 1 × 10 −6 Torr or less before introducing the source gas, and when the source gas is introduced, the pressure in the reaction chamber is reduced. Pressure is 1 × 10 -2 to 1 Torr, preferably 5 × 10
-2 to 1 Torr is preferable.
なお、本発明の装置による堆積膜形成は、通常は、前
述したように原料ガスを事前処理(励起種化)すること
なく反応質に導入し、そこでマイクロ波のエネルギーに
より励起種化し、化学的相互作用を生起せしめることに
より行われるが、二種以上の原料ガスを使用する場合、
その中の一種を事前に励起種化し、次いで反応室に導入
するようにすることも可能である。In the deposition film formation by the apparatus of the present invention, normally, as described above, the raw material gas is introduced into the reactant without pretreatment (excitation seeding), where the seed gas is excited and seeded by the energy of the microwave, and chemical reaction is performed. It is performed by causing interaction, but when using two or more source gases,
It is also possible to pre-excite one of them and then introduce it into the reaction chamber.
以下、第1、2図に示す本発明の装置を用いた機能性
堆積膜の形成について、実施例および比較例を用いて具
体的に説明するが、本発明はこれらによって限定される
ものではない。Hereinafter, formation of a functional deposited film using the apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. .
実施例1 本例においては、マイクロ波透過性物質としてアルミ
ナセラミックスを用い、ガスケットとしてアルミニウム
被覆のOリングを用いた。Example 1 In this example, alumina ceramics was used as the microwave permeable substance, and an aluminum-coated O-ring was used as the gasket.
まず、真空容器201の内部を、排気管205を介して真空
排気するとともに、円筒状基体206、206、……に内蔵さ
れたヒーター(図示せず)により所定温度に加熱保持
し、駆動モーター(図示せず)を用いて所望の回転速度
で一定に回転させた。First, the inside of the vacuum container 201 is evacuated through the exhaust pipe 205, and is heated and maintained at a predetermined temperature by a heater (not shown) built in the cylindrical substrates 206, 206, ... (Not shown) was used to constantly rotate at a desired rotation speed.
こうしたところへ、原料ガス供給管(図示せず)を介
して、シランガス(SiH4)、水素ガス(H2)、ジボラン
ガス(B2H6)等の原料ガスを第1表に示す条件で真空容
器201内に、1×10-2Torr以下の真空度を維持しながら
放出した。次に、周波数2.45GHzのマイクロ波を導波部2
03及びマイクロ波透過性物質からなる導入窓202を介し
てプラズマ発生領域207内に導入し、円筒状基体206、20
6……上に、電荷注入阻止層、感光層、及び表面層の夫
々を続々に形成せしめ、阻止型構造の感光体ドラムを得
た。A raw material gas such as silane gas (SiH 4 ), hydrogen gas (H 2 ), diborane gas (B 2 H 6 ), etc. is evacuated to such a place through a raw material gas supply pipe (not shown) under the conditions shown in Table 1. It was discharged into the container 201 while maintaining a vacuum degree of 1 × 10 -2 Torr or less. Next, a microwave of frequency 2.45 GHz is applied to the waveguide 2
03 and a cylindrical substrate 206, 20 introduced into the plasma generation region 207 through an introduction window 202 made of a microwave permeable substance.
A charge-injection blocking layer, a photosensitive layer, and a surface layer were successively formed on top of each other to obtain a blocking-type photosensitive drum.
なお、本実施例においては、マイクロ波透過性物質で
あるアルミナセラミックス(純度99.9%、比誘電率10.
5、アルミナ粒子径20μ)のガスケットとの接触面の表
面性を第2表のごとく変化せしめた4種のものを用い
た。マイクロ波透過性物質の表面性で特に表面粗さが0.
8S以下と小さいものは、ラッピング仕上げによる加工を
行なった。In this example, alumina ceramics (purity 99.9%, relative dielectric constant 10.
5, 4 types of alumina having a particle size of 20 μ) whose surface properties of the contact surface with the gasket were changed as shown in Table 2 were used. Surface roughness of microwave permeable material, especially surface roughness of 0.
Lapping finishing was performed for those with a size of 8S or less.
以上の様にして作成した感光ドラムをキャノン株式会
社製複写機NP7550に設置し画像を出力したところ、第2
表に示す結果となった。When the photosensitive drum created as described above was installed in Canon Copier NP7550 and an image was output,
The results are shown in the table.
第2表は、ガスケットの被覆材質に対する、作成した
感光ドラムの画像性の違いを示している。画像性は主と
して膜中に空気が不純物として含有されたとき発生する
画像流れを検討した。Table 2 shows the difference in the image quality of the photosensitive drum thus prepared with respect to the coating material of the gasket. As for the image quality, the image deletion mainly generated when air was contained as an impurity in the film was examined.
このとき、アルミナセラミックスに空気を30/分ふ
きつけ、冷却した場合と、冷却しない場合も確認した。
なお、冷却方法としては、液体窒素を流す等の手段も行
なったが、空気による冷却と同様の効果であった。At this time, it was confirmed that the alumina ceramics was wiped with air at a rate of 30 / min for cooling and for not cooling.
As a cooling method, a means such as flowing liquid nitrogen was used, but the same effect as cooling by air was obtained.
実施例2 マイクロ波透過性物質として石英を用いた以外はすべ
て実施例と同様にして感光体ドラムを作成し、作成した
感光体ドラムについて画像性を比較したところ、実施例
1と同様の結果となった。 Example 2 A photoconductor drum was prepared in the same manner as in Example 1 except that quartz was used as the microwave permeable substance, and the image properties of the photoconductor drums prepared were compared. became.
これらの結果から、マイクロ波透過性物質の表面粗さ
を、3.2S以下にすれば、マイクロ波プラズマCVD法によ
り実用上支障のない、優れた特性の機能性堆積膜が得ら
れることが判明した。From these results, it was found that by setting the surface roughness of the microwave permeable substance to 3.2 S or less, a functional deposited film with excellent characteristics can be obtained without any practical problems by the microwave plasma CVD method. .
さらに、表面粗さを0.8S以下にすれば、冷却等の他の
手段を用いることなく実用上支障のない、優れた特性の
機能性堆積膜が得られることも判明した。Further, it was also found that by setting the surface roughness to 0.8 S or less, a functional deposited film with excellent characteristics that does not hinder practical use without using other means such as cooling can be obtained.
なお、本発明によれば、特にアルミナセラミックスを
マイクロ波透過性物質として用いる場合、表面性3.2Sを
達成するためには、アルミナの粒径を100μ以下に、又
0.8Sを達成するためには、アルミナの粒径を20μ以下に
する必要があることも判明した。According to the present invention, particularly when alumina ceramics is used as the microwave permeable substance, in order to achieve the surface property 3.2S, the particle diameter of alumina is 100 μm or less, or
It was also found that the particle size of alumina must be 20 μm or less to achieve 0.8S.
第1図は、マイクロ波導入窓付近の断面略図である。 第2図は、マイクロ波プラズマCVD法よる非晶質けい素
感光ドラムの形成装置の透視略図である。 第3図は、マイクロ波プラズマCVD法による平板基板上
への堆積膜形成装置の断面略図である。 図において、 101……真空容器壁画、102……マイクロ波透過性物質、
103……ガスケット、104……おさえ、105……マイクロ
波プラズマ空間、106……マイクロ波、201……真空容
器、202……マイクロ波導入窓、203……マイクロ波導波
部、204……マイクロ波、205……排気管、206……ドラ
ム状基体、207……マイクロ波プラズマ発生領域、301…
…反応容器、302……真空容器、303……マイクロ波導入
窓、304……導波路、305……マイクロ波電源、306……
排気管、307……原料ガス供給管、308……基体保持板、
309……基体、310……基体加熱ヒーター、311……プラ
ズマ発生領域、312……マイクロ波FIG. 1 is a schematic cross-sectional view near the microwave introduction window. FIG. 2 is a schematic perspective view of an apparatus for forming an amorphous silicon photosensitive drum by the microwave plasma CVD method. FIG. 3 is a schematic sectional view of an apparatus for forming a deposited film on a flat substrate by the microwave plasma CVD method. In the figure, 101 ... mural of vacuum vessel, 102 ... microwave permeable material,
103 ... Gasket, 104 ... Hold, 105 ... Microwave plasma space, 106 ... Microwave, 201 ... Vacuum container, 202 ... Microwave introduction window, 203 ... Microwave waveguide section, 204 ... Micro Wave, 205 ... Exhaust pipe, 206 ... Drum-shaped substrate, 207 ... Microwave plasma generation region, 301 ...
… Reaction vessel, 302 …… Vacuum vessel, 303 …… Microwave introduction window, 304 …… Waveguide, 305 …… Microwave power supply, 306 ……
Exhaust pipe, 307 ... Raw material gas supply pipe, 308 ... Substrate holding plate,
309 ... Base, 310 ... Base heater, 311 ... Plasma generation area, 312 ... Microwave
Claims (1)
内に機能性堆積膜形成用基体を保持する手段、該真空容
器内に原料ガスを供給する手段、および該真空容器内を
排気する手段を有するマイクロ波プラズマCVD法による
機能性堆積膜形成装置であって、前記真空容器は少なく
とも一部に該真空容器の壁にシール手段を介して設けら
れたマイクロ波エネルギーを導入するためのマイクロ波
透過性物質からなるマイクロ波導入窓を有し、且つ、前
記マイクロ波透過性物質の前記シール手段を接触する面
の表面粗さが3.2S以下であることを特徴とするものであ
ることを特徴とするマイクロ波プラズマCVD法による機
能性堆積膜形成装置。1. A substantially sealed vacuum container, a means for holding a substrate for forming a functional deposited film in the vacuum container, a means for supplying a raw material gas into the vacuum container, and an exhaust in the vacuum container. A functional deposited film forming apparatus by a microwave plasma CVD method having means for introducing microwave energy provided in at least a part of the vacuum vessel through a sealing means on a wall of the vacuum vessel. It has a microwave introduction window made of a microwave permeable substance, and the surface roughness of the surface of the microwave permeable substance that contacts the sealing means is 3.2 S or less. An apparatus for forming a functional deposited film by the microwave plasma CVD method, which is characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228116A JP2553337B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Functional deposited film forming apparatus by microwave plasma CVD method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228116A JP2553337B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Functional deposited film forming apparatus by microwave plasma CVD method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6383278A JPS6383278A (en) | 1988-04-13 |
| JP2553337B2 true JP2553337B2 (en) | 1996-11-13 |
Family
ID=16871453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228116A Expired - Fee Related JP2553337B2 (en) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | Functional deposited film forming apparatus by microwave plasma CVD method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553337B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782474A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-22 | Hitachi Ltd | Microwave etching device |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61228116A patent/JP2553337B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 浅尾荘一郎監修「内外最新真空技術便覧VOL.1」産経技術研究所、昭和38年7月第199〜203頁、「4.27金属ガスケット」の項、特に第203頁左第2〜3行 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6383278A (en) | 1988-04-13 |
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