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JP3061852B2 - Apparatus for forming a deposited film by microwave plasma CVD - Google Patents
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JP3061852B2 - Apparatus for forming a deposited film by microwave plasma CVD - Google Patents

Apparatus for forming a deposited film by microwave plasma CVD

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JP3061852B2
JP3061852B2 JP2311450A JP31145090A JP3061852B2 JP 3061852 B2 JP3061852 B2 JP 3061852B2 JP 2311450 A JP2311450 A JP 2311450A JP 31145090 A JP31145090 A JP 31145090A JP 3061852 B2 JP3061852 B2 JP 3061852B2
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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、機能性堆積膜、特に半導体デバイス、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、光起電力デバイス等に有用な結晶質、また
は非結晶質機能性堆積膜のマイクロ波プラズマCVD法に
よる改善された堆積膜形成装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention is useful for functionally deposited films, particularly semiconductor devices, electrophotographic photoreceptor devices, image input line sensors, imaging devices, photovoltaic devices, etc. The present invention relates to an improved apparatus for forming a deposited film by microwave plasma CVD of a highly crystalline or amorphous functional deposited film.

〔従来の技術の説明〕[Description of conventional technology]

従来、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、光起電力デ
バイス、その他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、アモルファスシリコン、例え
ば水素または/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〕等の非結晶質の堆積膜またはダイヤモンド
薄膜のような単結晶質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, semiconductor devices, photoreceptor devices for electrophotography,
As an element member used for an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device, other various electronic elements, optical elements, etc., amorphous silicon, for example, hydrogen or / and halogen (for example, fluorine, chlorine, etc.)
Amorphous silicon compensated by [A-Si (H,
X)) or a monocrystalline deposited film such as a diamond thin film, some of which have been put to practical use.

そして、こうした堆積膜は、プラズマCVD法、すなわ
ち原料ガスを直流または高周波、あるいはマイクロ波に
よるグロー放電によって分解し、ガラス、石英、耐熱性
合成樹脂フイルム、ステンレス、アルミニウムなどの基
体上に堆積膜を形成する方法により形成することが知ら
れており、そのための装置も各種提案されている。
Such a deposited film is decomposed by a plasma CVD method, that is, a raw material gas is decomposed by direct current or high frequency or glow discharge by microwave, and the deposited film is formed on a substrate such as glass, quartz, heat-resistant synthetic resin film, stainless steel, and aluminum. It is known that it is formed by a forming method, and various apparatuses have been proposed.

特に近年マイクロ波グロー放電分解を用いたプラズマ
CVD法すなわちマイクロ波プラズマCVD法が工業的にも注
目されている。
Especially, plasma using microwave glow discharge decomposition in recent years
The CVD method, that is, the microwave plasma CVD method has attracted industrial attention.

マイクロ波プラズマCVD法は、他の方法に比べ高デポ
ジション速度と高い原料ガス利用効率という利点を有し
ている。こうした利点を生かしたマイクロ波プラズマCV
D装置の1つの例が、特開昭60−186849号公報に記載さ
れている。該公報に記載の装置は、概要、マイクロ波エ
ネルギーの導入手段を取り囲むように基本を配置して内
部チャンバー(すなわち放電空間)を形成するようにし
て、ガス利用効率を高めるようにしたものである。ま
た、特開昭63−69980号公報には、マイクロ波透過窓を
マイクロ波の伝送方向に複数枚に分割、積層することに
より該マイクロ波透過窓の共振周波数調整機能を持た
せ、マイクロ波の反射損失を軽減する技術を開示してい
る。さらに特開昭63−145781号公報には、マイクロ波透
過窓の反応炉内部側の表面を粗面にすることにり、マイ
クロ波の透過率を長時間高いまま保ち、安定したグロー
放電を維持する技術を開示している。
The microwave plasma CVD method has the advantages of a higher deposition rate and higher source gas utilization efficiency than other methods. Microwave plasma CV taking advantage of these advantages
One example of the D apparatus is described in JP-A-60-186849. The device described in the above publication is, in general, arranged so as to surround a means for introducing microwave energy so as to form an internal chamber (that is, a discharge space) so as to enhance gas utilization efficiency. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-69980 discloses that a microwave transmission window is divided into a plurality of layers in a microwave transmission direction and laminated to have a function of adjusting a resonance frequency of the microwave transmission window, thereby providing a microwave transmission window. A technique for reducing reflection loss is disclosed. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-147581 discloses that the surface of the microwave transmission window inside the reactor is made rough to maintain a high microwave transmittance for a long time and maintain a stable glow discharge. To disclose the technology.

これらの従来の方法により比較的厚い光導電性材料
を、ある程度高速の堆積速度と高い原料ガスの利用効率
で製造することが可能となった。このような従来のマイ
クロ波プラズマCVD法による堆積膜形成装置は、例えば
円筒形電子写真感光体の製造の場合には、代表的には、
第2(A)図の模式的縦断面図及び第2(B)図の模式
的横断面図〔第2(B)図は、第2(A)図に示す装置
のΧ面の模式的横断面図〕に示されている装置構成のも
のである。
These conventional methods make it possible to produce a relatively thick photoconductive material with a relatively high deposition rate and a high source gas utilization efficiency. Such a conventional deposition film forming apparatus using a microwave plasma CVD method, for example, in the case of manufacturing a cylindrical electrophotographic photosensitive member, typically,
A schematic longitudinal sectional view of FIG. 2 (A) and a schematic transverse sectional view of FIG. 2 (B) [FIG. 2 (B) is a schematic cross-section of a plane shown in FIG. 2 (A). Plan view].

第2(A)図及び第2(B)図において201は反応炉
であり、真空気密化構造を成している。また、202は、
マイクロ波電力を反応炉内に効率よく透過し、かつ真空
気密を保持し得るような材料(例えば石英ガラス、アル
ミナセラミックス等)で形成されたマイクロ波透過窓で
ある。203はマイクロ波電力の伝送部で導波管より成っ
ており、スタブチューナー(図示せず)、アイソレータ
ー(図示せず)を介してマイクロ波電源(図示せず)に
接続されている。マイクロ波透過窓202は導波管203の壁
に気密封止されている。204は一端が反応炉201内に開口
し、他端が排気装置(図示せず)に連通している排気管
である。206は複数の円筒状基体205により包囲されて形
成された放電空間を示す。なお、いずれの円筒状基体
も、ヒーター207を内蔵する円筒形のホルダー上に設置
されていて、各個のホルダーは、駆動手段(回転モータ
ー)210により、適宜回転され得るようになっている。
2A and 2B, reference numeral 201 denotes a reaction furnace, which has a vacuum tight structure. Also, 202
The microwave transmission window is made of a material (for example, quartz glass, alumina ceramics, or the like) capable of efficiently transmitting microwave power into the reaction furnace and maintaining vacuum tightness. Reference numeral 203 denotes a microwave power transmission unit which is formed of a waveguide and is connected to a microwave power supply (not shown) via a stub tuner (not shown) and an isolator (not shown). The microwave transmission window 202 is hermetically sealed to the wall of the waveguide 203. Reference numeral 204 denotes an exhaust pipe having one end open into the reaction furnace 201 and the other end communicating with an exhaust device (not shown). Reference numeral 206 denotes a discharge space formed by being surrounded by the plurality of cylindrical substrates 205. Each of the cylindrical substrates is placed on a cylindrical holder containing a heater 207, and each holder can be appropriately rotated by a driving means (rotary motor) 210.

次に、この装置における従来のマイクロ波導入部分を
詳細に説明するための図を第4図に示す。図において、
401は導波管の外筒、402、402′は2層構造の誘電体
窓、403は真空シール用の○リングである。反応炉と誘
電体窓の気密を保つ働きをする。405は反応炉内部(マ
イクロ波プラズマ空間)、404は大気側の誘電体窓を固
定する働きをする導波管の内筒、407は真空側の誘電体
窓402′を固定している治具(以下、マイクロ波透過窓
押えと呼ぶ)、406はマイクロ波を示している。
Next, FIG. 4 is a view for explaining in detail the conventional microwave introduction part in this device. In the figure,
Reference numeral 401 denotes an outer tube of the waveguide, 402 and 402 'denote dielectric windows having a two-layer structure, and 403 denotes a ring for vacuum sealing. It functions to keep the reactor and the dielectric window airtight. 405 is the inside of the reactor (microwave plasma space), 404 is the inner tube of the waveguide that functions to fix the dielectric window on the atmosphere side, and 407 is the jig that fixes the dielectric window 402 'on the vacuum side (Hereinafter referred to as a microwave transmission window holder), 406 indicates a microwave.

第4図に示す従来のマイクロ波透過窓を有する第2図
の堆積膜形成装置において、堆積膜形成は以下のように
して行なわれる。
In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 2 having a microwave transmitting window shown in FIG. 4, the deposited film is formed as follows.

まず、真空ポンプ(図示せず)により排気管204を介
して、反応炉201を排気し、該反応炉内の圧力即ち内圧
を1×10-7Torr以下程度に調整する。ついでヒーター20
7により、円筒状基体205を膜堆積に好適な温度に加熱保
持する。そこで原料ガスを不図示のガス導入管を介し
て、例えばA−Si(H,X)の堆積膜を形成する場合であ
れば、シランガス(SiH4)、水素ガス(H2)等の原料ガ
スを反応炉201内に導入する。それと同時併行的にマイ
クロ波電源(図示せず)により周波数500MHz以上の、好
ましくは2.45GHzのマイクロ波を発生させ、該マイクロ
波導波管203、誘電体窓202を介して反応炉201内に導入
する。かくして複数の円筒状基体205により囲まれて形
成された放電空間206において、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、全ての円筒状基
体205の表面に堆積膜の形成がなされるところとなる。
この時、すべての円筒状基体205を回転モーター210によ
り基体円周方向に回転させることにより、個々の円筒状
基体についてその全表面に堆積膜が形成される。
First, the reactor 201 is evacuated by a vacuum pump (not shown) through the exhaust pipe 204, and the pressure in the reactor, that is, the internal pressure is adjusted to about 1 × 10 −7 Torr or less. Then heater 20
According to 7, the cylindrical substrate 205 is heated and held at a temperature suitable for film deposition. Therefore, in the case of forming a deposited film of, for example, A-Si (H, X) through a gas introduction pipe (not shown), the raw material gas such as silane gas (SiH 4 ) and hydrogen gas (H 2 ) is used. Is introduced into the reaction furnace 201. Simultaneously therewith, a microwave having a frequency of 500 MHz or more, preferably 2.45 GHz is generated by a microwave power supply (not shown) and introduced into the reactor 201 through the microwave waveguide 203 and the dielectric window 202. I do. Thus, in the discharge space 206 formed by being surrounded by the plurality of cylindrical substrates 205, the source gas is excited by microwave energy and dissociated, and a deposition film is formed on the surface of all the cylindrical substrates 205. Becomes
At this time, by rotating all the cylindrical substrates 205 in the circumferential direction of the substrates by the rotating motor 210, a deposited film is formed on the entire surface of each cylindrical substrate.

このような従来のマイクロ波プラズマCVD法による堆
積膜形成装置によれば、ある程度の膜厚であれば実用的
な特性と均一性を持つ堆積膜を得ることが可能である。
しかし、これらの従来のマイクロ波プラズマCVD法によ
る堆積膜形成装置では、特に膜厚が要求されるデバイ
ス、例えば電子写真感光体のような比較的厚い堆積膜が
必要とされるものの製造については、均一膜質で画像欠
陥(球状突起に起因する帯電不良領域)の少ない製品を
定常的に安定して高収率(高歩留まり)で得るについて
はかなりの熟練を要するという問題点がある。
According to such a conventional deposition film forming apparatus using a microwave plasma CVD method, it is possible to obtain a deposition film having practical characteristics and uniformity with a certain thickness.
However, in these conventional deposited film forming apparatuses by the microwave plasma CVD method, particularly for the production of devices requiring a relatively large thickness such as an electrophotographic photoreceptor, a device requiring a thick film is required. There is a problem that considerable skill is required to constantly and stably obtain a product having a uniform film quality and a small number of image defects (charge-defective regions caused by spherical protrusions) at a high yield (high yield).

電子写真感光体において収率を左右する要因の1つに
空状突起による画像欠陥がある。球状突起の境界部分は
低抵抗化し、帯電能が低下する。このため、電子写真感
光体においては画像の抜けが生じることになる。また、
電子写真のプロセスの中には、画像を紙に転写した後に
感光体上に残留しているトナーを取り除くため、クリー
ニングブレードを感光体に擦りつけ、トナーを掻き落と
す工程があるが、この様な球状突起が多数存在するとク
リーニングブレードの耐久性が著しく低下してしまうと
いう問題が発生する。
One of the factors that affect the yield of an electrophotographic photoreceptor is an image defect due to empty projections. The resistance at the boundary between the spherical projections is reduced, and the charging ability is reduced. For this reason, in the electrophotographic photosensitive member, image omission occurs. Also,
In the electrophotographic process, there is a step of rubbing a cleaning blade against the photoconductor and scraping off the toner in order to remove the toner remaining on the photoconductor after the image is transferred to paper. When a large number of spherical projections are present, there arises a problem that the durability of the cleaning blade is significantly reduced.

この球状突起の発生原因としては、堆積面に付着した
チリ、ほこりといったダストがきっかけとなって成長を
始めることが確認されている。このため、成膜前の基体
は精密に洗浄され、クリーンルーム等のダスト管理され
た環境で反応炉にセットすることにより、基体にダスト
が付着することを極力避けるようになっている。しか
し、球状突起の原因となるダストは成膜開始前に基体に
付着したものだけではない。そもそもA−Si(H,X)を
用いた電子写真感光体においては帯電能を向上させるた
め、堆積膜の膜厚は30〜50ミクロン程度にすることが普
通である。A−Si(H,X)は内部応力が大きいため、膜
厚が厚くなると応力に耐えきれずに剥がれてしまうこと
が多い。現在の電子写真感光体では膜剥がれを防ぐため
に、基体と機能性膜の間に密着層を設けたり、各種の元
素をドーピングして応力を調整することにより対処して
いる。さらに、基体の温度を最適化し、表面を鏡面処理
することにより堆積膜の密着茶請性を向上させている。
ところが堆積膜は基体のみに堆積するのではなく、反応
炉の構造物、たとえば真空チャンバーの内壁や、マイク
ロ波透過窓にも付着する。これらの構造物は基体のよう
に温度の最適化や表面性の管理はされていないため、遥
かに剥がれやすい条件と言える。特に第2(A)図、及
び第2(B)図に示した装置においては、成膜空間を円
筒状基体で取囲む構成のため、反応炉内壁の膜剥がれの
影響は少ないものの、マイクロ波透過窓が基体に接近し
ているため、そこからの剥がれの影響は非常に大きい。
さらに円筒状基体の場合、基体を回転させながら全周に
渡って成膜を行なうため、基体上で30〜50ミクロンの膜
を堆積させたとき、静止しているマイクロ波透過窓には
その3〜4倍、つまり100〜200ミクロンもの厚い膜が堆
積することになり、非常に膜剥がれを起こしやすい状態
となる。
It has been confirmed that dust, such as dust and dirt, adhering to the deposition surface triggers the growth of the spherical projections and starts to grow. For this reason, the substrate before film formation is precisely cleaned, and set in a reaction furnace in a dust-controlled environment such as a clean room, so that dust adheres to the substrate as much as possible. However, dust that causes spherical projections is not limited to dust that has adhered to the substrate before the start of film formation. In the first place, in an electrophotographic photoreceptor using A-Si (H, X), the thickness of the deposited film is usually about 30 to 50 microns in order to improve the charging ability. Since A-Si (H, X) has a large internal stress, when the film thickness is large, the film often peels without being able to withstand the stress. In the current electrophotographic photoreceptor, in order to prevent film peeling, a countermeasure is provided by providing an adhesion layer between the base and the functional film, or adjusting the stress by doping various elements. Further, the temperature of the substrate is optimized and the surface is mirror-finished to improve the adhesion of the deposited film.
However, the deposited film is not deposited only on the substrate, but also adheres to the structure of the reaction furnace, for example, the inner wall of a vacuum chamber or a microwave transmission window. These structures are much more easily peeled off because the temperature is not optimized and the surface properties are not controlled as in the case of the base. In particular, in the apparatus shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), since the film formation space is surrounded by a cylindrical substrate, the influence of peeling of the film on the inner wall of the reaction furnace is small, but the microwave is not affected. Since the transmission window is close to the substrate, the effect of peeling therefrom is very large.
Further, in the case of a cylindrical substrate, since a film is formed over the entire circumference while rotating the substrate, when a film of 30 to 50 microns is deposited on the substrate, the microwave transmission window which is stationary has a 3 As a result, a film having a thickness of about 4 times, that is, as large as 100 to 200 microns is deposited, and the film is very easily peeled.

このため、従来の堆積膜形成装置に置いては、成膜毎
にマイクロ波透過窓の反応炉側の誘電体窓は新しいもの
と交換せざるを得ず、誘電体窓を簡単に着脱できるよう
にマイクロ波透過方向に分割できることが必須となって
いた。さらに、たとえ新しい誘電体窓を使用しても、成
膜中にマイクロ波透過窓から堆積膜が剥がれやすい状況
であり、収率を向上させ難いという問題点があった。
For this reason, in the conventional deposited film forming apparatus, the dielectric window on the reactor side of the microwave transmitting window has to be replaced with a new one every time a film is formed, and the dielectric window can be easily attached and detached. It must be possible to divide in the microwave transmission direction. Further, even if a new dielectric window is used, the deposited film is easily peeled off from the microwave transmitting window during film formation, and there is a problem that it is difficult to improve the yield.

〔発明の目的〕 本発明の目的は、上述のごとき従来の堆積膜形成装置
における諸問題を克服して、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、光起電力デバイス、その他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等に有用な優れた
特性を有する機能性堆積膜を、マイクロ波プラズマCVD
法により、安定して歩留まり良く形成し得る改善された
堆積膜形成装置を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to overcome the above-described problems in the conventional deposition film forming apparatus, and to provide a semiconductor device, an electrophotographic photoconductor device, an image input line sensor, an imaging device, and a photovoltaic device. Microwave plasma-enhanced functional deposition films with excellent properties useful for devices, device elements used for various electronic elements, optical elements, etc.
It is an object of the present invention to provide an improved deposited film forming apparatus which can be formed stably with a high yield by the method.

さらに本発明の目的は、成膜中の堆積膜な剥がれに起
因するダストの発生を抑え、堆積膜の異常成長(球状突
起)を減少させることにより、電子写真感光体において
は画像欠陥を減少させると共に、複写機内部に設置され
ているクリーニングブレードの耐久性向上に寄与するこ
とにより、電子写真感光体の実質的な品質を向上させ、
良品の歩留りを増加させることを目的とする。
Further, an object of the present invention is to reduce image defects in an electrophotographic photosensitive member by suppressing generation of dust due to peeling of a deposited film during film formation and reducing abnormal growth (spherical projections) of the deposited film. Along with improving the durability of the cleaning blade installed inside the copier, the substantial quality of the electrophotographic photosensitive member is improved,
The purpose is to increase the yield of good products.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effect of the invention]

本発明の堆積膜形成装置は、反応炉の内部に基体保持
手段を有し、原料ガス供給手段と排気手段とを備えてい
て、マイクロ波電源からのマイクロ波の前記反応炉内へ
の通過を許すマイクロ波透過窓が前記反応炉の壁の一部
を構成するようにした、マイクロ波プラズマCVD法によ
る機能性堆積膜の形成装置であって、前記マイクロ波透
過窓は、取り外し可能な少なくとも2枚以上の誘電体を
堆積した誘電体積層窓からなり、該誘電体積層窓は前記
反応炉内に露出した表面を有し、該誘電体積層窓は前記
反応炉の側で固定部材により固定され、該固定部材の表
面は該誘電体積層窓の前記露出表面に対して段差を持た
ず連続する面を成し、且つ、該誘電体積層窓の前記露出
表面及び前記固定部材の前記表面が粗面であることを特
徴とする。
The deposition film forming apparatus of the present invention has a substrate holding means inside a reaction furnace, is provided with a raw material gas supply means and an exhaust means, and allows passage of a microwave from a microwave power supply into the reaction furnace. An apparatus for forming a functional deposition film by a microwave plasma CVD method, wherein the microwave transmitting window allows a part of a wall of the reaction furnace, wherein the microwave transmitting window is detachable by at least two. A dielectric laminated window in which at least one dielectric is deposited, the dielectric laminated window having a surface exposed in the reactor, and the dielectric laminated window is fixed by a fixing member on the side of the reactor. The surface of the fixing member is continuous with the exposed surface of the dielectric laminated window without any step, and the exposed surface of the dielectric laminated window and the surface of the fixing member are rough. Surface.

本発明者らは従来の堆積膜形成方法及び堆積膜形成装
置における前述の諸問題を克服して上記目的を達成すべ
く下述の実験を行なった。
The present inventors conducted the following experiment to overcome the above-mentioned problems in the conventional method and apparatus for forming a deposited film and achieve the above object.

実 験 第1(A)図、及び第1(B)図に示す堆積装置及び
第4図に示す従来のマイクロ波透過窓を用いて、A−Si
(H,X)ドラムを作成した。成膜は従来の方法に従い、
ガス流量その他のパラメーターは第1表に示す条件で、
合計30ロット作成した。但し、各々のロットで感光層の
H2ガス流量を0〜1000sccmまで変えることにより、堆積
膜の剥がれやすさを変化させている。このため、感光体
自体の膜剥がれは見られなかったが、成膜炉内のマイク
ロ波透過窓からは膜剥がれが見られる場合があった。こ
のときのマイクロ波透過窓の膜剥がれの程度及び、画像
欠陥のレベルを0〜5段階に分類し、相関関係を調べ
た。その結果を第5図に示す。この結果から、構造物か
らの膜剥がれが多くなるとそれに比例して画像欠陥のレ
ベルも悪化することが分る。
Experiment A-Si was fabricated using the deposition apparatus shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) and the conventional microwave transmission window shown in FIG.
(H, X) Created a drum. Film formation follows the conventional method,
Gas flow rate and other parameters are as shown in Table 1.
A total of 30 lots were created. However, in each lot,
By changing the flow rate of the H 2 gas from 0 to 1000 sccm, the easiness of peeling of the deposited film is changed. For this reason, although film peeling of the photoreceptor itself was not seen, film peeling was sometimes seen from the microwave transmission window in the film forming furnace. At this time, the degree of film peeling of the microwave transmission window and the level of image defects were classified into 0 to 5 levels, and the correlation was examined. The results are shown in FIG. From this result, it is understood that as the film peeling from the structure increases, the level of the image defect also deteriorates in proportion thereto.

実験の結果とさらに詳しいマイクロ波透過窓を観察し
た結果をまとめると、次のようになる。
The following summarizes the experimental results and the results of observing the microwave transmission window in more detail.

画像欠陥はマイクロ波透過窓からの膜剥がれの程度
が進むにつれて悪化する。
The image defect worsens as the degree of film peeling from the microwave transmitting window increases.

マイクロ波透過窓で膜剥がれを起こしている部位は
特に誘電体窓を反応炉側で固定しているマイクロ波透過
窓押えの内側凹部に多い。
The portion of the microwave transmission window where the film has been peeled off is particularly large in the concave portion inside the microwave transmission window retainer fixing the dielectric window on the reaction furnace side.

誘電体窓の表面を光学顕微鏡で観察すると巨大な球
状突起が密集しており、所々脱落している部分がある。
When the surface of the dielectric window is observed with an optical microscope, huge spherical projections are densely formed, and there are portions that have dropped off in some places.

の理由は次のように考えられる。マイクロ波プラズ
マCVD法によるA−Si(H,X)デバイスにおいては、基体
上に厚い膜を膜剥がれなく堆積させるために、膜自体の
応力を調整している。これには、たとえば膜中にボロン
や、酸素、その他の元素をドーピングすることにより行
なわれる。電子写真感光体では通常円筒状基体を用いる
ため、凸部に堆積したときに最も応力が小さくなるよう
に調整される。このことは、逆にいえば凹部に堆積した
膜において応力が最も大きくなることを意味する。この
ため、マイクロ波透過窓押えの内側の凹部が一番剥がれ
やすくなる。
The reason is considered as follows. In an A-Si (H, X) device using a microwave plasma CVD method, the stress of the film itself is adjusted in order to deposit a thick film on a substrate without peeling off the film. This is performed, for example, by doping the film with boron, oxygen, or another element. Since an electrophotographic photoreceptor usually uses a cylindrical substrate, it is adjusted so as to minimize the stress when deposited on a convex portion. This means that the stress in the film deposited in the concave portion is the largest. For this reason, the concave portion inside the microwave transmission window holder is most easily peeled off.

また、については、先に述べたように従来の堆積膜
形成装置においては、マイクロ波透過窓に堆積する堆積
膜の付着性向上や安定したマイクロ波伝送特性を得るた
めに、表面を粗面にしている。一般に硬度の高いセラミ
ック製の誘電体窓の表面を荒すためには不定型のセラミ
ック、金属等の研磨材で研磨するか、或いは、同様に不
定型の投射材を高圧で吹きつけるブラスト加工により行
なわれる。この方法では不定型のセラミック粒子や金属
粉を用いて研磨するため、研磨材の一部が脱落して誘電
体窓表面に食込むことが多い。このため、これらの異物
がきっかりとなって球状突起が成長したのである。特に
誘電体窓に堆積する膜厚は円筒状基体の3〜4倍と厚い
ため、球状突起も巨大に成長してしまい、一部は応力に
耐えきれずに脱落したと思われる。このような球状突起
の脱落は周囲の膜も同時に引き剥がすため、ダストを発
生させ、球状突起の原因になっていると思われる。
As described above, in the conventional deposited film forming apparatus, the surface is roughened in order to improve the adhesion of the deposited film deposited on the microwave transmission window and obtain stable microwave transmission characteristics. ing. Generally, in order to roughen the surface of a ceramic dielectric window having high hardness, the surface is polished with an abrasive such as an irregular ceramic or metal, or similarly, is blasted by blowing an irregular projection material at a high pressure. It is. In this method, since the polishing is performed using irregular ceramic particles or metal powder, a part of the abrasive is often dropped and cut into the surface of the dielectric window. For this reason, these foreign matters became a nucleus and spherical projections grew. In particular, since the thickness of the film deposited on the dielectric window is three to four times as thick as that of the cylindrical substrate, the spherical projections also grew enormously, and some of them seemed to fall off without being able to withstand the stress. It is considered that such a detachment of the spherical projection causes dust to be generated because the surrounding film is also peeled off at the same time, thereby causing the spherical projection.

以上の考察から本発明者は厚い堆積膜を要するデバイ
スにおいて球状突起などの構造欠陥を無くすにはマイク
ロ波透過窓からの膜剥がれを防ぐことが不可欠であると
の結論に達した。このためには、ただ単にマイクロ波透
過窓の表面性を荒せば良いのではなく、異常成長を発生
させない形状に表面性をコントロールすることが必要で
あり、かつ、マイクロ波透過窓押えと誘電体窓との段差
を無くすことが必要であるとの知見を得た。
From the above considerations, the present inventor has concluded that it is essential to prevent film peeling from the microwave transmitting window in order to eliminate structural defects such as spherical protrusions in a device requiring a thick deposited film. For this purpose, it is necessary not only to simply roughen the surface of the microwave transmission window, but also to control the surface to a shape that does not cause abnormal growth. It was found that it was necessary to eliminate the step with the body window.

この目的に最適な表面処理方法を検討した結果、投射
材として球状のビーズを使用し、これを機械的にぶつけ
るか、あるいは圧縮空気により高圧で吹きつけるブラス
ト加工で加工する手法が最適であることが判明した。こ
の球状の投射材を使ったブラスト加工により荒したマイ
クロ波透過窓の表面性を光学顕微鏡で詳細に観察した結
果、球状の窪みが形成されており、不定型の研磨材で研
磨した表面のような研磨剤の残留物は観察されなかっ
た。この方法で仕上げたマイクロ波透過窓で成膜を行な
った後、光学顕微鏡で表面及び断面を観察すると剥がれ
や巨大な球状突起等は見られず、断面観察からは球状構
造が良く発達していることが判明した。さらに形成され
た球状の窪みの大きさについて検討した結果、窪みの深
さDと曲率Rの積:D×Rが小さ過ぎると、表面荒さが減
少するため膜剥がれしやすくなる。このため、本発明に
おいては、 0.2≦D×R が適している。
As a result of studying the optimal surface treatment method for this purpose, it is found that the best method is to use spherical beads as the blast material and blast them mechanically or blow them with compressed air at high pressure. There was found. As a result of detailed observation of the surface properties of the microwave transmitting window roughened by blasting using this spherical projection material with an optical microscope, a spherical depression was formed, and it was like a surface polished with an irregular abrasive. No abrasive residue was observed. After forming the film through the microwave transmission window finished by this method, when the surface and cross section are observed with an optical microscope, no peeling or huge spherical projections are seen, and the spherical structure is well developed from the cross section observation. It has been found. Furthermore, as a result of examining the size of the formed spherical depression, when the product of the depth D of the depression and the curvature R: D × R is too small, the surface roughness decreases and the film is easily peeled. Therefore, in the present invention, 0.2 ≦ D × R is suitable.

本発明によるマイクロ波透過窓は、堆積膜の膜剥がれ
を抑えるだけにとどまらず、プラズマ状態の安定化とい
う予想外の効果を得るに至った。
The microwave transmission window according to the present invention not only suppresses peeling of the deposited film, but also has an unexpected effect of stabilizing the plasma state.

この理由としては、現在次のように考えている。従来
の堆積膜形成装置においては、マイクロ波が透過する強
電界領域のごく近傍にマイクロ波透過窓押えのエッジ部
が存在した。プラズマはこのようなエッジ部分に集中し
やすい特性があるため異常放電しやすく、このため放電
が不安定になる。本発明によるマイクロ波透過窓におい
ては、構造上このようなエッジ部分が存在しないため、
副次的に放電が安定したと思われる。
We currently consider the reason for this as follows. In the conventional deposited film forming apparatus, the edge portion of the microwave transmission window retainer was located very near the strong electric field region through which the microwave was transmitted. The plasma tends to concentrate on such an edge portion, and thus tends to cause abnormal discharge, which makes the discharge unstable. In the microwave transmission window according to the present invention, since such an edge portion does not exist in the structure,
It seems that the discharge was stabilized as a secondary effect.

以下、本発明による堆積膜形成装置のマイクロ波透過
窓を第1(A)及び第1(B)図により詳しく説明す
る。図において、101〜107は、従来装置図〔第4図〕で
の説明と全く同じである。本発明を特徴付ける構成部品
は102′の誘電体窓及び107のマイクロ波透過窓押えであ
る。誘電体窓102′、マイクロ波透過窓押え107の表面は
球状のビーズを圧縮空気により高圧で吹きつけ、表面に
球状の窪みを施してある。さらにマイクロ波透過窓押え
は107Aでは、テーパー部によって反応炉側誘電体窓102
A′を大気側誘電体窓102に押しつける構造となってお
り、マイクロ波透過窓押え107と誘電体窓102A′で段差
を成さず、反応炉側の面は一致しており凹部を形成しな
いようになっている。
Hereinafter, the microwave transmission window of the deposited film forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 (A) and 1 (B). In the drawing, reference numerals 101 to 107 are exactly the same as those described in the conventional apparatus diagram (FIG. 4). The components that characterize the present invention are a dielectric window 102 'and a microwave transparent window retainer 107. The surfaces of the dielectric window 102 'and the microwave transmission window retainer 107 are formed by blowing spherical beads at a high pressure with compressed air to form spherical depressions on the surface. Further, in the case of the microwave transmission window holder 107A, the tapered portion of the
A 'is pressed against the atmospheric side dielectric window 102, the microwave transmission window retainer 107 and the dielectric window 102A' do not form a step, and the surface on the reactor side is aligned and does not form a recess. It has become.

第1図(B)は同様の効果を持つ、異なる具体例であ
る。ここでは反応炉側誘電体窓に切り欠きを持ち、その
切り欠きにぴったりとはまるマイクロ波透過窓押え107B
から成っており、やはり、反応炉側に段差を作らないよ
うになっている。
FIG. 1 (B) is a different specific example having the same effect. Here, a notch is formed in the reactor-side dielectric window, and a microwave transmission window holder 107B that fits exactly into the notch
And no steps are formed on the reaction furnace side.

本発明におけるマイクロ波透過窓押えの材質として
は、金属であれば、ステンレス、Al、Cr、Mo、Au、Nb、
Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等、何でも使用できる。また、
アルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ボ
ロン(BN)、窒化珪素(SiN)、炭化珪素(SiC)、酸化
珪素(SiO2)、酸化ベリリウム(BeO)、ガラス、石英
等のセラミック材料、テフロン、ポリイミド、ポリカー
ボネート等の高分子材料なども使用できる。
As the material of the microwave transmission window retainer in the present invention, if it is a metal, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Nb,
Anything can be used, such as Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe. Also,
Alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO 2 ), beryllium oxide (BeO), glass, quartz, etc. Ceramic materials, polymer materials such as Teflon, polyimide, and polycarbonate can also be used.

本発明でのマイクロ波の導入窓の材質としてはアルミ
ナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ボロン
(BN)、窒化珪素(SiN)、炭化珪素(SiC)、酸化珪素
(SiO2)、酸化ベリリウム(BeO)、テフロン、ポリス
チレン等マイクロ波の損傷の少ない材料が通常使用され
る。
The material for the microwave introduction window in the present invention is alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO 2 ). ), Beryllium oxide (BeO), Teflon, polystyrene, and other materials that are less susceptible to microwave damage.

本発明における投射材の材質としは、球状であればア
ルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ボロ
ン(BN)、窒化珪素(SiN)、炭化珪素(SiC)、酸化珪
素(SiO2)、酸化ベリリウム(BeO)、ガラス、硅砂、
石英等のセラミック材料、金属であればステンレス、A
l、Cr、Mo、Au、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等、何で
も使用できる。
As the material of the projection material in the present invention, if it is spherical, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO) 2 ), beryllium oxide (BeO), glass, silica sand,
Ceramic materials such as quartz, stainless steel for metal, A
Any material such as l, Cr, Mo, Au, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe can be used.

本発明における、誘電体窓の粗面加工の方法は、遠心
投射式ブラスト加工機、乾式または湿式のエアーブラス
ト加工機、ベルト式ブラスト加工機など、原理的に球状
の投射材をぶつける方法であれば何でも使用できる。
In the present invention, a method for roughening a dielectric window may be a method of hitting a spherical projection material such as a centrifugal projection blasting machine, a dry or wet air blasting machine, a belt blasting machine, and the like. Anything can be used.

本発明における基体の加熱方法は、真空仕様である発
熱体であればいずれでも良く、より具体的にはシース状
ヒーターの巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミッ
クスヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤
外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温
媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられる。加熱手
段の表面材質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウ
ム、銅等の金属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等
を使用することができる。また、それ以外にも、反応炉
以外に加熱専用の容器を設け、加熱した後、反応炉内に
真空中で基体を搬送する等の方法も使用することができ
る。
The method of heating the substrate in the present invention may be any heating element having a vacuum specification, and more specifically, a winding heater of a sheath heater, a plate heater, an electric resistance heating element such as a ceramic heater, a halogen lamp, A heat radiation lamp heating element such as an infrared lamp, a heating element using a liquid, a gas, or the like as a heating medium and a heat exchange unit may be used. As the surface material of the heating means, metals such as stainless steel, nickel, aluminum, and copper, ceramics, heat-resistant polymer resins, and the like can be used. In addition, other methods can be used, such as providing a heating-only container other than the reaction furnace, heating, and then transporting the substrate in a vacuum in the reaction furnace.

本発明では、堆積膜の原料ガスとしては、例えばシラ
ン(SiH4)、ジシラン(S2iH6)等A−Si(H,X)形成原
料ガス、ゲルマン(GeH4)、メタン(CH4)等の他の機
能性堆積膜形成原料ガスまたはそれらの混合ガスが挙げ
られる。希釈ガスとしては水素(H2)、アルゴン(A
r)、ヘリウム(He)等が挙げられる。また、堆積膜の
バンドギャップ幅を変化させるなどの特性改善ガスとし
て、窒素(N2)、アンモニア(NH3)等の窒素原子を含
む元素、酸素(O2)、酸化窒素(NO)、酸化二窒素(N2
O)等酸素原子を含む元素、メタン(CH4)、エタン(C2
H5)、エチレン(C2H4)、アセチレン(C2H2)、プロパ
ン(C3H8)等の炭化水素、四フッ化珪素(SiF4)、六フ
ッ化二珪素(Si2F5)、四フッ化ゲルマニウム(GeF4
等の弗素化合物またはこれらの混合ガスが挙げられる。
また、ドーピングを目的としてジボラン(B2H5)、フッ
化ホウ素(BF3)、ホスフィン(PH3)等のドーパントガ
スを同時に放電空間に導入しても本発明は同様に有効で
ある。
In the present invention, the source gas for the deposited film is, for example, an A-Si (H, X) forming source gas such as silane (SiH 4 ) or disilane (S 2 iH 6 ), germane (GeH 4 ), or methane (CH 4 ). And other functional deposited film forming raw material gases or a mixed gas thereof. Hydrogen (H 2 ), argon (A
r), helium (He) and the like. In addition, as a characteristic improving gas for changing the band gap width of the deposited film, an element containing a nitrogen atom such as nitrogen (N 2 ) and ammonia (NH 3 ), oxygen (O 2 ), nitrogen oxide (NO), and oxide Dinitrogen (N2
O) Elements containing oxygen atoms, such as methane (CH 4 ) and ethane (C 2
H 5), ethylene (C 2 H 4), acetylene (C 2 H 2), hydrocarbons such as propane (C 3 H 8), silicon tetrafluoride (SiF 4), disilicon hexafluoride (Si 2 F 5), germanium tetrafluoride (GeF 4)
And a mixed gas thereof.
Further, the present invention is similarly effective when dopant gases such as diborane (B 2 H 5 ), boron fluoride (BF 3 ), and phosphine (PH 3 ) are simultaneously introduced into the discharge space for doping.

基体材料としては、例えば、ステンレス、Al、Cr、M
o、Au、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、これら
の合金または表面を導電処理したポリカーボネート等の
合成樹脂、ガラス、セラミック、紙等が本発明では通常
使用される。
As the base material, for example, stainless steel, Al, Cr, M
Metals such as o, Au, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, Fe, alloys of these or synthetic resins such as polycarbonates whose surfaces are conductively treated, glass, ceramics, paper, etc. are usually used in the present invention. .

本発明での堆積膜形成時の基体温度はいずれの温度で
も有効だが、A−Si(H,X)を堆積する場合は20℃以上5
00℃以下、好ましくは50℃以上450℃以下が良好な効果
を示すため好ましい。
Although the substrate temperature at the time of forming a deposited film in the present invention is effective at any temperature, when depositing A-Si (H, X), it is 20 ° C. or more.
00 ° C or lower, preferably 50 ° C or higher and 450 ° C or lower is preferable because a good effect is exhibited.

さらに本発明は、阻止型A−Si(H,X)感光体、高抵
抗型A−Si(H,X)感光体等複写機、またはプリンター
用感光体のはか、良好な電気的特性の機能性堆積膜を要
求される他のいずれのデバイスの作製にも応用が可能で
ある。
Further, the present invention relates to a photoconductor for a copying machine such as a blocking type A-Si (H, X) photoconductor, a high resistance type A-Si (H, X) photoconductor, or a photoconductor for a printer, which has good electrical characteristics. It can be applied to the fabrication of any other device that requires a functional deposited film.

本発明は、マイクロ波を使用するいずれの装置にも適
用が可能であるが、特に放電空間を囲むように基体を設
け、少なくとも基体の一端側から導波管によりマイクロ
波を導入する構成の装置に対して大きな効果がある。
The present invention can be applied to any device using microwaves. In particular, a device having a structure in which a base is provided so as to surround a discharge space and microwaves are introduced from at least one end of the base by a waveguide. Has a great effect on

上述のような本発明の装置を用いて実際に堆積膜を形
成する際の手順の一例を、第1(A)図、第1(B)図
で示すマイクロ波導入窓、及び、第2(A)図、第2
(B)図で示す堆積膜形成装置を用いて、以下に説明す
る。
An example of a procedure for actually forming a deposited film using the apparatus of the present invention as described above is shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a microwave introduction window, and a second ( A) FIG. 2
(B) Description will be made below using the deposited film forming apparatus shown in the figure.

まず、真空ポンプ(図示せず)により排気管204を介
して、反応炉201内を排気し、該応炉内の圧力、即ち内
圧を1×10-7Torr以下程度に調整する。ついで、ヒータ
ー207により全ての円筒状基体205を膜堆積に好適な温度
に加熱保持する。そして、原料ガスを不図示のガス導入
手段を介して、例えばA−Si(H,X)膜を形成する場合
であれば、シランガス(SiH4)、水素ガス(H2)等の原
料ガスを反応炉201内に導入する。それと同時併行的に
マイクロ波電源(図示せず)により、周波数500MHz以上
の、好ましくは、2.45GHzのマイクロ波を発生させ、該
マイクロ波を導波管203、そして誘電体窓202を介して反
応炉201内に導入する。かくして、複数の円筒状基体205
により囲まれて形成された放電空間206において、原料
ガスは、マイクロ波エネルギーにより励起されて解離
し、全ての円筒状基体205の表面に堆積膜の形成が成さ
れる。この時、全ての円筒状基体は、基体円周方向に回
転させることにより、個々の円筒状基体についてその全
表面に堆積膜が形成される。
First, the inside of the reaction furnace 201 is evacuated by a vacuum pump (not shown) through the exhaust pipe 204, and the pressure in the furnace, that is, the internal pressure is adjusted to about 1 × 10 −7 Torr or less. Next, all the cylindrical substrates 205 are heated and maintained at a temperature suitable for film deposition by the heater 207. In the case where, for example, an A-Si (H, X) film is formed through a gas introducing means (not shown), the raw material gas such as silane gas (SiH 4 ) and hydrogen gas (H 2 ) is supplied. It is introduced into the reactor 201. Simultaneously therewith, a microwave power supply (not shown) generates a microwave having a frequency of 500 MHz or more, preferably 2.45 GHz, and reacts the microwave through a waveguide 203 and a dielectric window 202. It is introduced into the furnace 201. Thus, a plurality of cylindrical substrates 205
In the discharge space 206 formed by being surrounded by, the source gas is excited by microwave energy and dissociated, and a deposited film is formed on the surface of all the cylindrical substrates 205. At this time, by rotating all the cylindrical substrates in the circumferential direction of the substrate, a deposited film is formed on the entire surface of each cylindrical substrate.

以上、基体が円筒状である堆積膜形成装置についての
み詳述したが、基体形成としてはこの限りではなく、前
述した通りの作用が期待される装置であればどのような
構成のものにも適用され得り、例えば第3図のような装
置構成で用いても好適なものであることはいうまでもな
い。つまり、第3図において、301は反応炉、302はマイ
クロ波透過窓、303は導入波管、304は排気管、305は平
面状の基体、306は放電空間、307はヒーター(図示せ
ず)を内蔵する基体ホルダー、308はガス導入管であ
る。この装置の特徴は基体が円筒状を成しておらず、平
面であるということである。第3図に示す堆積膜形成装
置による堆積膜形成は以下のようにして行なわれる。す
なわち、排気装置(図示せず)により反応炉内圧力を1
×10-7Torr以下程度に排気する。次いで基体ホルダー30
7に内蔵されたヒーター(図示せず)に通電して平面状
基体305の温度を膜堆積に好適な温度に加熱保持する。
そして原料ガス導入管308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
(SiH4)、水素ガス(H2)等の原料ガスが反応炉内に導
入される。それと同時併行的にマイクロ波電源(図示せ
ず)に通電して周波数50MHz以上の好ましくは2.45GHZの
マイクロ波を発生させ、導波管303、誘電体窓302を介し
て反応炉301内にマイクロ波エネルギーを導入する。か
くして反応炉301内の原料ガスは、マイクロ波のエネル
ギーにより励起されて解離し、基体表面に堆積膜が形成
されるところとなる。
In the above, only the deposition film forming apparatus having a cylindrical base has been described in detail, but the formation of the base is not limited to this. It is needless to say that the device can be suitably used, for example, in an apparatus configuration as shown in FIG. That is, in FIG. 3, reference numeral 301 denotes a reaction furnace, 302 denotes a microwave transmission window, 303 denotes an introduction wave tube, 304 denotes an exhaust pipe, 305 denotes a flat base, 306 denotes a discharge space, and 307 denotes a heater (not shown). 308 is a gas introduction tube. The feature of this device is that the substrate is not cylindrical but flat. The deposition film formation by the deposition film forming apparatus shown in FIG. 3 is performed as follows. That is, the pressure inside the reaction furnace is reduced to 1 by an exhaust device (not shown).
Exhaust to about 10-7 Torr or less. Next, the substrate holder 30
The heater (not shown) built in 7 is energized to heat and maintain the temperature of the planar substrate 305 at a temperature suitable for film deposition.
In the case of forming an amorphous silicon deposition film, for example, a source gas such as a silane gas (SiH 4 ) or a hydrogen gas (H 2 ) is introduced into the reaction furnace via the source gas introduction pipe 308. At the same time, power is supplied to a microwave power supply (not shown) to generate microwaves having a frequency of 50 MHz or more, preferably 2.45 GHz, and the microwaves are introduced into the reactor 301 through the waveguide 303 and the dielectric window 302. Introduce wave energy. Thus, the raw material gas in the reaction furnace 301 is excited and dissociated by the energy of the microwave, and a deposited film is formed on the substrate surface.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明を実施および比較例により具体的に説明
するが、本発明はこれらにより何等限定されるものでは
ない。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 第1(A)図に示すマイクロ波透過窓、及び第2
(A)図、第2(B)図で示す堆積膜形成装置を用いて
第1表に示す条件により、円筒状基体に電子写真用A−
Si(H,X)感光ドラムを作成した。誘電体窓の表面荒さ
は深さD、曲率Rの積:D×Rを0.5に調整した。作成方
法は本発明の方法に従った。
Example 1 A microwave transmitting window shown in FIG.
(A) Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2 and FIG.
A Si (H, X) photosensitive drum was created. The surface roughness of the dielectric window was adjusted to 0.5: product of depth D and curvature R: D × R. The preparation method followed the method of the present invention.

その結果、マイクロ波透過窓押えおよび誘電体窓から
の膜剥がれは発生せず無事に成膜が終了した。さらに作
成されたA−Si(H,X)感光ドラムをキヤノン製複写機N
P−7550を実験用に改造した装置に組み込み、以下の様
な評価を行なった。
As a result, film formation from the microwave transmission window holder and the dielectric window did not occur, and the film formation was completed successfully. Further, the produced A-Si (H, X) photosensitive drum is transferred to a Canon copier N
P-7550 was incorporated into a device modified for experiments and evaluated as follows.

帯電能 :複写装置に堆積膜が形成されたアルミシリン
ダーを搭載し、ドラムを回転させながら、一定帯電量の
もとのドラムの中央の表面電位を測定する。1回の成膜
工程で作成された複数の感光ドラムの各々の帯電能を求
め、その平均をとった。
Charging ability: A copying machine is equipped with an aluminum cylinder on which a deposited film is formed, and the surface potential at the center of the drum under a constant charge is measured while rotating the drum. The charging ability of each of the plurality of photosensitive drums formed in one film forming step was determined, and the average was taken.

感 度:上記と同様の方法で帯電させ、一定露光量の
もとに、表面電位の測定を行なう。1回の成膜工程で作
成された複数の感光ドラムの各々の感度を求める。上記
の方法により1回の成膜工程に対して計6本の感光ドラ
ムの測定を行ない、平均をとった。
Sensitivity: Charged in the same manner as above, and measure the surface potential under a constant exposure. The sensitivity of each of the plurality of photosensitive drums formed in one film forming process is obtained. According to the above-described method, a total of six photosensitive drums were measured for one film forming process, and an average was obtained.

画像欠陥:全面黒の画像を出し、白抜けの数、大きさを
見る。1つの感光ドラムについて◎〜×を判断し、計6
本の感光体について平均する。
Image defect: A black image is displayed on the entire surface, and the number and size of white spots are checked. Judgment of 感光 to × for one photosensitive drum, a total of 6
Average the number of photoreceptors.

クリーニングブレードの耐久性:連続で複写機を動か
し、クリーニングブレードの損傷によるクリーニング不
良が発生するまでのコピー枚数を測定した。
Durability of cleaning blade: The copying machine was operated continuously, and the number of copies until a cleaning failure due to damage to the cleaning blade occurred was measured.

比較例1 第4図に示すマイクロ波透過窓、及び第2(A)図、
第2(B)図に示す堆積膜形成装置を用い、第1表に示
す条件でA−Si(H,X)感光ドラムを作成した。誘電体
窓の表面は不定型セラミック投射材によるブラスト加工
とした。成膜後、誘電体窓表面を光学顕微鏡で管助する
と巨大な球状突起が密集しており、一部脱落した部分が
観察された。またマイクロ波透過窓押えの内部凸部から
も僅かに剥がれが見られた。されに作成された感光ドラ
ムをキヤノン製複写機NP−7550を実験用に改造した装置
により実施例1同様の評価を行なった。
Comparative Example 1 The microwave transmission window shown in FIG. 4 and FIG.
Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2B, an A-Si (H, X) photosensitive drum was prepared under the conditions shown in Table 1. The surface of the dielectric window was blasted with an irregular ceramic projection material. After the film formation, when the surface of the dielectric window was assisted by an optical microscope, a large number of spherical projections were densely formed and a part of the projection was observed. Slight peeling was also observed from the inner projection of the microwave transmission window holder. The photosensitive drum thus manufactured was evaluated in the same manner as in Example 1 using an apparatus obtained by modifying a Canon copier NP-7550 for an experiment.

実施例1および比較例1の結果をあわせて第2表に示
す。表に示されるように特に『画像欠陥』及び、『クリ
ーニングブレードの耐久性』において、本発明で良好な
結果が得られ、さらに放電安定の効果により感光ドラム
の電気特性も向上している。
Table 2 shows the results of Example 1 and Comparative Example 1 together. As shown in the table, good results were obtained in the present invention particularly in "image defects" and "durability of the cleaning blade", and the electric characteristics of the photosensitive drum were also improved by the effect of discharge stability.

実施例2 第1(B)図に示すマイクロ波透過窓、及び第2
(A)図、第2(B)図で示す堆積膜形成装置を用い
て、第1表に示す条件によりA−Si(H,X)感光ドラム
の作成を行なった。そして実施例1と同様の方法で比較
例1と比較を行なったところ、実施例1と同様の結果が
得られた。
Example 2 The microwave transmitting window shown in FIG.
Using the deposition film forming apparatus shown in FIGS. 2A and 2B, an A-Si (H, X) photosensitive drum was prepared under the conditions shown in Table 1. Then, when a comparison was made with Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1, the same results as in Example 1 were obtained.

実施例3 第1(A)図に示すマイクロ波透過窓、及び第2
(A)図、第2(B)図に示す堆積膜形成装置を用い、
第1表に示す条件でA−Si(H,X)感光ドラムを作成し
た。但しこの時、表面荒さ:D×Rを0.1〜1にコントロ
ールした。この時のマイクロ波透過窓の膜付の状態の評
価と共に実施例1と同様の評価を行なった。この結果を
第3表に示す。この結果からD×Rは0.2以上で良好な
感光ドラムが得られることが分る。
Example 3 The microwave transmitting window shown in FIG.
(A), using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2 (B),
An A-Si (H, X) photosensitive drum was prepared under the conditions shown in Table 1. However, at this time, the surface roughness: D × R was controlled to 0.1 to 1. At this time, the same evaluation as in Example 1 was performed together with the evaluation of the state of the microwave transmission window provided with the film. Table 3 shows the results. From this result, it can be seen that a good photosensitive drum can be obtained when D × R is 0.2 or more.

実施例4 第1(B)図に示すマイクロ波透過窓、及び第2
(A)図、第2(B)図に示す堆積膜形成装置を用い
て、実施例3と同様の実験を行なったところ実施例3と
何等差異のない結果が得られた。
Example 4 The microwave transmission window shown in FIG.
An experiment similar to that of Example 3 was performed using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2A and FIG. 2B, and a result having no difference from Example 3 was obtained.

〔実施例5及び比較例2〕 実施例5 第1(A)図に示すマイクロ波透過窓、及び第3図に
示す堆積膜形成装置により、第4表に示す条件でA−Si
(H,X)膜をアルミ基板上に堆積し、サンプルを作成し
た。成膜終了後、サンプルの表面を光学顕微鏡で観察
し、球状突起の数を測定した。さらに得られたサンプル
の電気特性を評価した。
Example 5 and Comparative Example 2 Example 5 A-Si under the conditions shown in Table 4 using the microwave transmission window shown in FIG. 1A and the deposited film forming apparatus shown in FIG.
(H, X) film was deposited on an aluminum substrate to prepare a sample. After the film formation, the surface of the sample was observed with an optical microscope, and the number of spherical projections was measured. Further, the electrical characteristics of the obtained sample were evaluated.

比較例2 第4図に示すマイクロ波透過窓、及び第3図に示す堆
積膜形成装置により、第4表に示す条件でA−Si(H,
X)膜をアルミ基板上に堆積した。そして、実施例5と
同様の評価を行なった。
Comparative Example 2 The microwave transmission window shown in FIG. 4 and the deposited film forming apparatus shown in FIG.
X) The film was deposited on an aluminum substrate. Then, the same evaluation as in Example 5 was performed.

実施例5及び比較例2の評価結果を合せて第5表に示
す。本発明によるマイクロ波透過窓を使った堆積膜で
は、堆積膜の欠陥、電気特性共に良好な結果が得られ
た。
Table 5 shows the evaluation results of Example 5 and Comparative Example 2 together. In the deposited film using the microwave transmission window according to the present invention, good results were obtained in both the defect and the electrical characteristics of the deposited film.

実施例6 第1(A)図に示すマイクロ波透過窓、及び第3図に
示す堆積膜形成装置により、実施例5と同様の実験を行
なった。その結果を比較例2と比較したところ、第5表
と同様の結果が得られた。
Example 6 The same experiment as in Example 5 was performed using the microwave transmitting window shown in FIG. 1A and the deposited film forming apparatus shown in FIG. Comparing the results with Comparative Example 2, the same results as in Table 5 were obtained.

〔発明の効果の概略〕 以上説明した本発明によれば、成膜中の堆積膜の剥が
れに起因するダクトの発生を押え、堆積膜の異常成長
(球状突起)を減少させることにより、電子写真感光体
においては画像欠陥を減少させると共に、複写機内部に
設置されているクリーニングブレードの耐久性向上に寄
与することにより、電子写真感光体の実質的な品質を向
上させ、良品の歩留りを増加させることができる。
[Summary of Effects of the Invention] According to the present invention described above, generation of ducts caused by peeling of a deposited film during film formation is suppressed, and abnormal growth (spherical projections) of the deposited film is reduced, thereby enabling electrophotography. In the photoconductor, image defects are reduced, and the durability of the cleaning blade installed in the copying machine is improved, thereby substantially improving the quality of the electrophotographic photoconductor and increasing the yield of non-defective products. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1(A)図、第1(B)図は本発明の堆積膜形成装置
におけるマイクロ波透過窓の代表的な例を示す縦断面図
である。第2(A)図乃至第2(B)図及び第3図は、
本発明及び、従来の堆積膜形成装置の代表的な例を模式
的に示す図である。第4図は従来の堆積膜形成装置にお
けるマイクロ波透過窓を示す縦断面図である。第5図
は、上述の実験において得られた、マイクロ波透過窓の
膜剥がれの程度と画像欠陥のレベルの間の関係について
の結果を示すグラフである。 図において、 101、401……導波管の外筒 102、402……大気側の誘電体窓 102′、403……反応炉側の誘電体窓 103、403……真空シール用のOリング 104、404……導波管の内筒 105、405……反応炉内部(マイクロ波プラズマ空間) 106、406……マイクロ波 107、407……マイクロ波透過窓押え 108、408……反応炉の壁 201、301……反応炉 202、302……誘電体窓 203、303……導波管 204、304……排気管 205、305……基体 206、306……反応炉内部(マイクロ波プラズマ空間) 207……ヒーター 307……基体取り付けホルダー 308……ガス導入管 209……回転軸 210……回転モーター
1 (A) and 1 (B) are longitudinal sectional views showing a typical example of a microwave transmitting window in the deposited film forming apparatus of the present invention. 2 (A) to 2 (B) and FIG.
It is a figure which shows typically this invention and the typical example of the conventional deposition film formation apparatus. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a microwave transmission window in a conventional deposited film forming apparatus. FIG. 5 is a graph showing the results obtained in the above-described experiment, on the relationship between the degree of film peeling of the microwave transmitting window and the level of image defects. In the figure, 101, 401... Waveguide outer cylinder 102, 402... Atmospheric side dielectric window 102 ', 403... Reactor side dielectric window 103, 403... O-ring 104 for vacuum sealing , 404: Waveguide inner tube 105, 405: Inside the reactor (microwave plasma space) 106, 406: Microwave 107, 407: Microwave transmission window holder 108, 408: Reactor wall 201, 301 ... reactors 202, 302 ... dielectric windows 203, 303 ... waveguides 204, 304 ... exhaust pipes 205, 305 ... substrates 206, 306 ... inside the reactor (microwave plasma space) 207: Heater 307: Base holder 308: Gas inlet tube 209: Rotating shaft 210: Rotating motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/3065 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 16/00-16/56 H01L 21/205 H01L 21/3065

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】反応炉の内部に基体保持手段を有し、原料
ガス供給手段と排気手段とを備えていて、マイクロ波電
源からのマイクロ波の前記反応炉内への通過を許すマイ
クロ波透過窓が前記反応炉の壁の一部を構成するように
した、マイクロ波プラズマCVD法による機能性堆積膜の
形成装置であって、前記マイクロ波透過窓は、取り外し
可能な少なくとも2枚以上の誘電体を積層した誘電体積
層窓からなり、該誘電体積層窓は前記反応炉内に露出し
た表面を有し、該誘電体積層窓は前記反応炉の側で固定
部材により固定され、該固定部材の表面は該誘電体積層
窓の前記露出表面に対して段差を持たず連続する面を成
し、且つ、該誘電体積層窓の前記露出表面及び該固定部
材の前記表面が粗面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の形成装置。
1. A microwave transmission system having a substrate holding means inside a reactor, a source gas supply means and an exhaust means, and allowing a microwave from a microwave power supply to pass into the reactor. An apparatus for forming a functional deposition film by a microwave plasma CVD method, wherein a window forms a part of a wall of the reaction furnace, wherein the microwave transmission window has at least two or more removable dielectric films. A dielectric laminated window having a body laminated thereon, the dielectric laminated window having a surface exposed in the reaction furnace, and the dielectric laminated window being fixed by a fixing member on the side of the reaction furnace; The surface of the dielectric laminated window forms a continuous surface without a step with respect to the exposed surface of the dielectric laminated window, and the exposed surface of the dielectric laminated window and the surface of the fixing member are rough surfaces. By microwave plasma CVD method characterized by Forming apparatus potentially deposited film.
【請求項2】前記誘電体積層窓及び前記固定部材の前記
粗面は、球状の窪みによる凹凸からなる粗面である請求
項1に記載のマイクロ波プラズマCVD法による機能性堆
積膜の形成装置。
2. The apparatus for forming a functional deposition film by microwave plasma CVD according to claim 1, wherein the rough surfaces of the dielectric laminated window and the fixing member are rough surfaces having irregularities formed by spherical depressions. .
【請求項3】前記球状の窪みによる凹凸からなる粗面
は、球状の投射材を衝突させることにより形成されたも
のである請求項2に記載のマイクロ波プラズマCVD法に
よる機能性堆積膜の形成装置。
3. The formation of a functional deposition film by a microwave plasma CVD method according to claim 2, wherein the rough surface composed of the irregularities due to the spherical depression is formed by colliding a spherical projection material. apparatus.
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