JPH0676664B2 - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH0676664B2 JPH0676664B2 JP61291514A JP29151486A JPH0676664B2 JP H0676664 B2 JPH0676664 B2 JP H0676664B2 JP 61291514 A JP61291514 A JP 61291514A JP 29151486 A JP29151486 A JP 29151486A JP H0676664 B2 JPH0676664 B2 JP H0676664B2
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- 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
- C23C16/50—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 using electric discharges
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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、特に薄
膜トランジスター、電子写真用感光体ディバイス、画像
入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディ
バイス等に用いるアモルファス半導体膜等の機能性堆積
膜を形成する装置に関する。
膜トランジスター、電子写真用感光体ディバイス、画像
入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディ
バイス等に用いるアモルファス半導体膜等の機能性堆積
膜を形成する装置に関する。
従来、薄膜トランジスター、電子写真用感光体ディバイ
ス、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起
電力ディバイス、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、具体的には、例えば水素原子又は／及びハロゲ
ン原子（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）」と表記す
る。）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。
ス、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起
電力ディバイス、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、具体的には、例えば水素原子又は／及びハロゲ
ン原子（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）」と表記す
る。）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。
そして、こうした堆積膜は、高周波グロー放電分解法
（以下、「rf-PCVD法」と表記する。）、即ち、シラン
ガス等の原料ガスを高周波（13.56MHz）グロー放電によ
って分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム、
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。
（以下、「rf-PCVD法」と表記する。）、即ち、シラン
ガス等の原料ガスを高周波（13.56MHz）グロー放電によ
って分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム、
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。
しかしながら、シランガスを用いてｒ‐PCVD法で堆積
膜を形成する場合、シランガスの利用効率が低い、堆積
速度が遅い等の問題がある。
膜を形成する場合、シランガスの利用効率が低い、堆積
速度が遅い等の問題がある。
最近、こうした従来のｒ‐PCVD法における諸問題を解
決するものとして、マイクロ波を用いたグロー放電分解
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４図の断面略図
で示される装置構成のものである。
決するものとして、マイクロ波を用いたグロー放電分解
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４図の断面略図
で示される装置構成のものである。
第４図において、401は反応容器全体、402は真空容器、
403はマイクロ波透過窓（石英、アルミナセラミックス
等製）、404はマイクロ波導波路、405はマイクロ波電
源、406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、407は図示しない原料ガス供給
源に連通する原料ガス供給管、407′は原料ガス放出
孔、408は基体加熱ヒーター410を内蔵する基体ホルダ
ー、409は基体、411はプラズマ発生領域、412はマイク
ロ波、413はバルブをそれぞれ示す。なお、真空容器402
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405の発振周波数
に共振するような空洞共振器構造とするのが一般的であ
る。
403はマイクロ波透過窓（石英、アルミナセラミックス
等製）、404はマイクロ波導波路、405はマイクロ波電
源、406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、407は図示しない原料ガス供給
源に連通する原料ガス供給管、407′は原料ガス放出
孔、408は基体加熱ヒーター410を内蔵する基体ホルダ
ー、409は基体、411はプラズマ発生領域、412はマイク
ロ波、413はバルブをそれぞれ示す。なお、真空容器402
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405の発振周波数
に共振するような空洞共振器構造とするのが一般的であ
る。
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
て行なわれる。即ち、真空容器402内部を、排気管406を
介して真空排気すると共に、基体409を基体加熱ヒータ
ー410により所定温度に加熱、保持する。次に、原料ガ
ス供給管407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原
料ガス放出孔407′を通して真空容器404内に放出され
る。これと同時併行的に、マイクロ波電源405から周波
数500MHz以上の、好ましくは2.45GHzのマイクロ波412を
発生し、該マイクロ波は、導波部404を通り誘電体窓403
を介して真空容器402内に導入される。
て行なわれる。即ち、真空容器402内部を、排気管406を
介して真空排気すると共に、基体409を基体加熱ヒータ
ー410により所定温度に加熱、保持する。次に、原料ガ
ス供給管407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原
料ガス放出孔407′を通して真空容器404内に放出され
る。これと同時併行的に、マイクロ波電源405から周波
数500MHz以上の、好ましくは2.45GHzのマイクロ波412を
発生し、該マイクロ波は、導波部404を通り誘電体窓403
を介して真空容器402内に導入される。
かくして、真空容器402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409の表面に堆積膜が形成される。
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409の表面に堆積膜が形成される。
ところで、従来のMW-PCVD法による堆積膜の形成装置に
おいては、マイクロ波透過窓203は、マイクロ波を真空
容器202内に導入する作用を奏すると共に、真空容器202
内の真空あるいはガス雰囲気を維持する作用を奏してい
るものであるため、該マイクロ波透過窓は真空シール用
のＯリングを介して、真空容器の壁と接続されている。
おいては、マイクロ波透過窓203は、マイクロ波を真空
容器202内に導入する作用を奏すると共に、真空容器202
内の真空あるいはガス雰囲気を維持する作用を奏してい
るものであるため、該マイクロ波透過窓は真空シール用
のＯリングを介して、真空容器の壁と接続されている。
第２図は、従来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透過窓付近の断面略図である。
膜形成装置のマイクロ波透過窓付近の断面略図である。
図中、201は真空容器壁面、202はマイクロ波透過性物質
からなるマイクロ波透過窓、203は真空シール用のＯリ
ング、204はマイクロ波透過窓おさえ、205はマイクロ波
プラズマ空間、206はマイクロ波を夫々示す。
からなるマイクロ波透過窓、203は真空シール用のＯリ
ング、204はマイクロ波透過窓おさえ、205はマイクロ波
プラズマ空間、206はマイクロ波を夫々示す。
該構成のマイクロ波透過窓202はＯリングにより真空シ
ール効果を効率良いものとするため、Ｏリングと接触す
るマイクロ波透過窓202の表面は非常に良く研磨されて
いるのが通常である。
ール効果を効率良いものとするため、Ｏリングと接触す
るマイクロ波透過窓202の表面は非常に良く研磨されて
いるのが通常である。
しかしながら、表面性の良いマイクロ波透過窓を用い
て、MW-PCVD法により基体上にa-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜を
形成する場合、a-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜が該マイクロ波透
過窓の真空容器側表面にも堆積形成されてしまう。ま
た、マイクロ波透過窓は、マイクロ波の吸収及びプラズ
マ熱によって昇温される。
て、MW-PCVD法により基体上にa-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜を
形成する場合、a-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜が該マイクロ波透
過窓の真空容器側表面にも堆積形成されてしまう。ま
た、マイクロ波透過窓は、マイクロ波の吸収及びプラズ
マ熱によって昇温される。
従って、マイクロ波透過窓表面に堆積形成されたa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は、マイクロ波透過窓の昇温により低抵抗
化するため、マイクロ波透過窓へのa-Si（Ｈ、Ｘ）膜の
堆積の増加及びマイクロ波透過窓の昇温について、マイ
クロ波透過窓でのマイクロ波の反射が増加し、真空容器
内へ導入されるマイクロ波の実効パワーが減少し、真空
容器内での原料ガスの分解速度及び基体上へのa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜の堆積速度が減少してしまう。
（Ｈ、Ｘ）膜は、マイクロ波透過窓の昇温により低抵抗
化するため、マイクロ波透過窓へのa-Si（Ｈ、Ｘ）膜の
堆積の増加及びマイクロ波透過窓の昇温について、マイ
クロ波透過窓でのマイクロ波の反射が増加し、真空容器
内へ導入されるマイクロ波の実効パワーが減少し、真空
容器内での原料ガスの分解速度及び基体上へのa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜の堆積速度が減少してしまう。
以上のことから、従来装置によるMW-PCVD法において
は、長時間堆積膜を連続して形成することが困難であ
り、マイクロ波透過窓の交換もたびたび行なう必要があ
るという問題がある。
は、長時間堆積膜を連続して形成することが困難であ
り、マイクロ波透過窓の交換もたびたび行なう必要があ
るという問題がある。
本発明は、上述のごとき従来の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、薄膜トラン
ジスター、電子写真用感光体ディバイス、画像入力用ラ
インセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディバイス、
その他各種エレクトロニクス素子、光学素子、等に用い
る素子部材としての機能性堆積膜を、MW-PCVD法によ
り、長時間にわたり定常的に高効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。
形成装置における上述の諸問題を克服して、薄膜トラン
ジスター、電子写真用感光体ディバイス、画像入力用ラ
インセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディバイス、
その他各種エレクトロニクス素子、光学素子、等に用い
る素子部材としての機能性堆積膜を、MW-PCVD法によ
り、長時間にわたり定常的に高効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。
本発明者は、上述の従来装置における諸問題を解決し、
上記本発明の目的を達成すべく鋭意研究を行なったとこ
ろ、a-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜の構造や電気的性質は、形成
される基体の表面性により非常に影響されることか判明
した。
上記本発明の目的を達成すべく鋭意研究を行なったとこ
ろ、a-Si（Ｈ、Ｘ）堆積膜の構造や電気的性質は、形成
される基体の表面性により非常に影響されることか判明
した。
即ち、基体の表面性が平滑である場合は堆積したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は均質な膜となり、一方、基体の表面性か
悪い場合、即ち、粗面である場合は、堆積したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は柱状構造となり、柱状に成長したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜の界面には水素原子または／及びハロゲン
原子が多く存在するようになる。このために該a-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は高抵抗となるとともに、膜中の欠陥も増
加するため、表面が粗面である基体上に堆積したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は高抵抗で、温度依存性の少ない膜とな
る。また、基体表面が粗面化している場合には、a-Si
（Ｘ、Ｘ）膜は基体との密着性が優れたものとなる。
（Ｈ、Ｘ）膜は均質な膜となり、一方、基体の表面性か
悪い場合、即ち、粗面である場合は、堆積したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は柱状構造となり、柱状に成長したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜の界面には水素原子または／及びハロゲン
原子が多く存在するようになる。このために該a-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は高抵抗となるとともに、膜中の欠陥も増
加するため、表面が粗面である基体上に堆積したa-Si
（Ｈ、Ｘ）膜は高抵抗で、温度依存性の少ない膜とな
る。また、基体表面が粗面化している場合には、a-Si
（Ｘ、Ｘ）膜は基体との密着性が優れたものとなる。
本発明は、これらの知見にもとづき、更なる研究を行な
った結果完成せしめたものであり、その特徴とするとこ
ろは、成膜室内部に基体保持手段を有し、原料ガス供給
手段と排気手段を備えていて、マイクロ波電源からのマ
イクロ波の透過を許すマイクロ波透過窓が密封された成
膜室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
マイクロ波透過窓が少なくとも２枚以上の誘電体を積層
した積層窓であって、かつ、該マイクロ波透過窓の成膜
室内部側の表面が粗面化されていることにある。
った結果完成せしめたものであり、その特徴とするとこ
ろは、成膜室内部に基体保持手段を有し、原料ガス供給
手段と排気手段を備えていて、マイクロ波電源からのマ
イクロ波の透過を許すマイクロ波透過窓が密封された成
膜室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
マイクロ波透過窓が少なくとも２枚以上の誘電体を積層
した積層窓であって、かつ、該マイクロ波透過窓の成膜
室内部側の表面が粗面化されていることにある。
以下、図面を用いて本発明を詳しく説明するが、本発明
はこれにより限定されるものではない。
はこれにより限定されるものではない。
第１図は、本発明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のマイクロ波透過窓付近の典型例
を模式的に示す断面略図である。
能性堆積膜の形成装置のマイクロ波透過窓付近の典型例
を模式的に示す断面略図である。
第１図において、101は真空容器の外壁、102、102′は
マイクロ波透過窓、103は真空シール用のＯリング、105
は真空容器内部（マイクロ波プラズマ空間）、104、107
はマイクロ波透過窓押え、106はマイクロ波を夫々示し
ている。
マイクロ波透過窓、103は真空シール用のＯリング、105
は真空容器内部（マイクロ波プラズマ空間）、104、107
はマイクロ波透過窓押え、106はマイクロ波を夫々示し
ている。
第１図に示す例では、マイクロ波透過窓は２枚の誘電体
が積層されてなっており（102、102′）、一方のマイク
ロ波透過窓は、２枚の誘電体が積層されてなっており
（102、102′）、一方のマイクロ波透過窓102′真空容
器内部105側表面は粗面化されている。
が積層されてなっており（102、102′）、一方のマイク
ロ波透過窓は、２枚の誘電体が積層されてなっており
（102、102′）、一方のマイクロ波透過窓102′真空容
器内部105側表面は粗面化されている。
上記構成のマイクロ波透過窓を用いると、マイクロ波10
6は該マイクロ波透過窓102、102′を介して真空容器内
部105に導入され、真空容器内部105に予め導入しておい
たシランガスを分解し、真空容器内に設置された基体
（図示せず）上にa-Si膜が形成される。これと同時に、
マイクロ波透過窓102′の真空容器内側表面上にもa-Si
膜が堆積するが、前述のごとく、該表面は粗面化されて
いるため、マイクロ波透過窓102′表面での堆積膜によ
るマイクロ波の反射が防止されるため、長時間の膜堆積
を行なっても、膜堆積速度及び原料ガス分解速度を減少
せしめることがないものである。
6は該マイクロ波透過窓102、102′を介して真空容器内
部105に導入され、真空容器内部105に予め導入しておい
たシランガスを分解し、真空容器内に設置された基体
（図示せず）上にa-Si膜が形成される。これと同時に、
マイクロ波透過窓102′の真空容器内側表面上にもa-Si
膜が堆積するが、前述のごとく、該表面は粗面化されて
いるため、マイクロ波透過窓102′表面での堆積膜によ
るマイクロ波の反射が防止されるため、長時間の膜堆積
を行なっても、膜堆積速度及び原料ガス分解速度を減少
せしめることがないものである。
また、真空シール用Ｏリングと接するマイクロ波透過窓
102の表面は粗面化されておらず平滑であるため、Ｏリ
ングによる真空シール効果はすぐれたものとすることが
できる。
102の表面は粗面化されておらず平滑であるため、Ｏリ
ングによる真空シール効果はすぐれたものとすることが
できる。
本発明の設置において、マイクロ波透過窓の真空容器内
部側表面に形成される粗面は、好ましくは十点平均の粗
さで1.5μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上とするの
が望ましい。
部側表面に形成される粗面は、好ましくは十点平均の粗
さで1.5μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上とするの
が望ましい。
また、本発明の装置においてマイクロ波透過窓の材料と
して用いられるものは、アルミナ・セラミックス、石
英、窒化ケイ素、炭化ケイ素等が挙げられるが、好まし
くはアルミナ・セラミックス及び石英を用いるのが望ま
しく、さらに好ましくは、これら材料の純度が95％以上
であることが望ましい。
して用いられるものは、アルミナ・セラミックス、石
英、窒化ケイ素、炭化ケイ素等が挙げられるが、好まし
くはアルミナ・セラミックス及び石英を用いるのが望ま
しく、さらに好ましくは、これら材料の純度が95％以上
であることが望ましい。
第３図は、本発明の典型的一例であって、電子写真感光
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。
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３図において、301は真空容器、302はマイクロ波透過
性物質からなるマイクロ波透過窓、303はマイクロ波導
入部、304はマイクロ波、305は排気管、306はドラム状
基体、307はプラズマ発生領域を夫々示している。第３
図には図示されていないが、該装置を構成するものとし
ては他に、マイクロ波電源、排気用ポンプ、原料ガス供
給手段等がある。なお、プラズマ発生領域307は、マイ
クロ波導入窓303および同心円上に配置された基体306、
306…に囲まれたマイクロ波空洞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。
性物質からなるマイクロ波透過窓、303はマイクロ波導
入部、304はマイクロ波、305は排気管、306はドラム状
基体、307はプラズマ発生領域を夫々示している。第３
図には図示されていないが、該装置を構成するものとし
ては他に、マイクロ波電源、排気用ポンプ、原料ガス供
給手段等がある。なお、プラズマ発生領域307は、マイ
クロ波導入窓303および同心円上に配置された基体306、
306…に囲まれたマイクロ波空洞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。
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。
周囲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。
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。
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
り希釈して用いることもある。さらに、a-Si（Ｈ、Ｘ）
膜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。
り希釈して用いることもある。さらに、a-Si（Ｈ、Ｘ）
膜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。
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。
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。
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。
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。
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
く反応室に導入し、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
り行なわれるが、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。
したように原料ガスを事前処理（励起種化）することな
く反応室に導入し、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
り行なわれるが、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。
次に、第３図に示す装置を用いた電子写真感光体の具体
的形成方法について記載するが、本発明はこれによって
限定されるものではない。
的形成方法について記載するが、本発明はこれによって
限定されるものではない。
即ち、真空容器301内部を排気管305を介して真空排気す
ると共に、基体306に内蔵されたヒーター（図示せず）
により所定温度に加熱、保持する。
ると共に、基体306に内蔵されたヒーター（図示せず）
により所定温度に加熱、保持する。
次に、原料ガス供給手段（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
の原料ガスを真空容器302内に１×10-2Torr以下の真空
度を維持しながら放出する。
ス（SiH4）、水素ガス（H2）、ジボランガス（B2H6）等
の原料ガスを真空容器302内に１×10-2Torr以下の真空
度を維持しながら放出する。
次にマイクロ波電源（図示せず）から、例えば2.45GHz
のマイクロ波304を導波部303及びマイクロ波透過窓302
を介してプラズマ空間307内に導入する。プラズマ空間3
07は、マイクロ波透過窓302および円周上に配置された
導電性基体306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。
のマイクロ波304を導波部303及びマイクロ波透過窓302
を介してプラズマ空間307内に導入する。プラズマ空間3
07は、マイクロ波透過窓302および円周上に配置された
導電性基体306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。
かくして、プラズマ発生室307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
相互に反応して導電性基体306のプラズマ空間307側表面
に堆積膜が形成される。
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
相互に反応して導電性基体306のプラズマ空間307側表面
に堆積膜が形成される。
［実施例］ 以下、第３図に示す装置を用いた堆積膜形成の実施例に
より、本発明の装置における放電安定効果について説明
する。
より、本発明の装置における放電安定効果について説明
する。
第３図に示す装置を用いて、放電の安定性について調べ
た。
た。
放電の条件は、シランガス流量を500SCCM、内圧を１×1
0-3Torr、マイクロ波電力を1kWとして行なった。
0-3Torr、マイクロ波電力を1kWとして行なった。
放電の安定性は、Si-p-nダイオードを用い、放電の発光
強度の経時変化から調べた。
強度の経時変化から調べた。
また、マイクロ波透過窓にはアルミナ・セラミックス
（純度99.9％）を２枚積層したものを用い、真空容器内
側表面が第１表に示す表面性を有するもの（試料No.1〜
６）について実験を行なった。
（純度99.9％）を２枚積層したものを用い、真空容器内
側表面が第１表に示す表面性を有するもの（試料No.1〜
６）について実験を行なった。
３時間放電を行なったところ、第１表に示す結果を得
た。
た。
〔発明の効果〕 本発明の装置は、マイクロ波透過窓が少なくとも２枚以
上の誘電体を積層した積層窓であって、かつ、該マイク
ロ波透過窓の成膜質内部側の表面が粗面化されているた
め、長時間にわたってMW-PCVD法による機能性堆積膜の
形成を行なっても、常時安定したグロー放電を維持する
ことができ、再現性よく良質の機能性堆積膜を形成する
ことができる。
上の誘電体を積層した積層窓であって、かつ、該マイク
ロ波透過窓の成膜質内部側の表面が粗面化されているた
め、長時間にわたってMW-PCVD法による機能性堆積膜の
形成を行なっても、常時安定したグロー放電を維持する
ことができ、再現性よく良質の機能性堆積膜を形成する
ことができる。
第１図は、本発明の装置のマイクロ波透過窓付近を模式
的に示す断面略図であり、第２図は、従来のMW-PCVD法
による堆積膜形成装置のマイクロ波透過窓付近の断面略
図である。第３図は本発明の装置の典型例を示す透視略
図であり、第４図は、従来のMW-PCVD法による堆積膜形
成装置を示す断面略図である。 第１、２図について、 101、201……真空容器の外壁、102、102′、202……マ
イクロ波透過窓、103、203……真空シール用のＯリン
グ、104、107、204……マイクロ波透過窓押え、105、20
5……真空容器内部（マイクロ波プラズマ空間）、106、
206……マイクロ波、 第３図について、 301……真空容器、302……マイクロ波透過窓、303……
マイクロ波導入部、304……マイクロ波、305……排気
管、306……ドラム状基体、307……プラズマ発生領域、 第４図について、 401……反応容器全体、402……真空容器、403……マイ
クロ波透過窓、404……マイクロ波導波路、405……マイ
クロ波電源、406……排気管、407……原料ガス供給管、
407′……ガス放出孔、408……基体ホルダー、409……
基体、410……基体加熱ヒーター、411……プラズマ発生
領域、412……マイクロ波、413……バルブ
的に示す断面略図であり、第２図は、従来のMW-PCVD法
による堆積膜形成装置のマイクロ波透過窓付近の断面略
図である。第３図は本発明の装置の典型例を示す透視略
図であり、第４図は、従来のMW-PCVD法による堆積膜形
成装置を示す断面略図である。 第１、２図について、 101、201……真空容器の外壁、102、102′、202……マ
イクロ波透過窓、103、203……真空シール用のＯリン
グ、104、107、204……マイクロ波透過窓押え、105、20
5……真空容器内部（マイクロ波プラズマ空間）、106、
206……マイクロ波、 第３図について、 301……真空容器、302……マイクロ波透過窓、303……
マイクロ波導入部、304……マイクロ波、305……排気
管、306……ドラム状基体、307……プラズマ発生領域、 第４図について、 401……反応容器全体、402……真空容器、403……マイ
クロ波透過窓、404……マイクロ波導波路、405……マイ
クロ波電源、406……排気管、407……原料ガス供給管、
407′……ガス放出孔、408……基体ホルダー、409……
基体、410……基体加熱ヒーター、411……プラズマ発生
領域、412……マイクロ波、413……バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】成膜室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透過を許すマイクロ波透過窓が密閉
された成膜質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が少なくとも２枚以上の誘電
体を積層した積層窓であって、かつ、該マイクロ波透過
窓の成膜室内部側の表面が粗面で構成されていることを
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。 - 【請求項２】前記マイクロ波透過窓の成膜室内部側の表
面が、十点平均粗さ1.5μｍ以上の凹凸を有している特
許請求の範囲第（１）項に記載され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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291514A JPH0676664B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 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 |
| US07/128,213 US4785763A (en) | 1986-12-09 | 1987-12-03 | Apparatus for the formation of a functional deposited film using microwave plasma chemical vapor deposition process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291514A JPH0676664B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145781A JPS63145781A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0676664B2 true JPH0676664B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=17769873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291514A Expired - Fee Related JPH0676664B2 (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 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 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4785763A (ja) |
| JP (1) | JPH0676664B2 (ja) |
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| DE3876205T2 (de) * | 1987-09-30 | 1993-05-27 | Sumitomo Metal Ind | Vorrichtung zur bildung duenner filme. |
| JPH0387372A (ja) * | 1988-07-22 | 1991-04-12 | Canon Inc | 堆積膜形成方法 |
| JPH02141578A (ja) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Canon Inc | 堆積膜形成装置 |
| JPH02175878A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Canon Inc | 改良されたマイクロ波導入窓を有するマイクロ波プラズマｃｖｄ装置 |
| JP2973472B2 (ja) * | 1990-03-08 | 1999-11-08 | ヤマハ株式会社 | プラズマｃｖｄ装置 |
| JP2714247B2 (ja) * | 1990-10-29 | 1998-02-16 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による大面積の機能性堆積膜を連続的に形成する方法及び装置 |
| JP2824808B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1998-11-18 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による大面積の機能性堆積膜を連続的に形成する装置 |
| JPH04329881A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-18 | Canon Inc | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成装置 |
| JP3076414B2 (ja) * | 1991-07-26 | 2000-08-14 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成装置 |
| US5226967A (en) * | 1992-05-14 | 1993-07-13 | Lam Research Corporation | Plasma apparatus including dielectric window for inducing a uniform electric field in a plasma chamber |
| DE4217900A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Leybold Ag | Anordnung einer mikrowellendurchlässigen Scheibe in einem Hohlleiter und Verfahren zur Einbringung dieser Scheibe |
| US5273587A (en) * | 1992-09-04 | 1993-12-28 | United Solar Systems Corporation | Igniter for microwave energized plasma processing apparatus |
| US6323132B1 (en) | 1998-01-13 | 2001-11-27 | Applied Materials, Inc. | Etching methods for anisotropic platinum profile |
| KR20010034127A (ko) | 1998-01-13 | 2001-04-25 | 조셉 제이. 스위니 | 이방성 플라티늄 프로화일을 위한 에칭 방법 |
| JPH11251089A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Shibaura Mechatronics Corp | プラズマ処理装置 |
| JP3483494B2 (ja) * | 1998-03-31 | 2004-01-06 | キヤノン株式会社 | 真空処理装置および真空処理方法、並びに該方法によって作成される電子写真感光体 |
| JP4680400B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2011-05-11 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ装置及びその製造方法 |
| JP4061062B2 (ja) * | 2001-12-13 | 2008-03-12 | ローム株式会社 | 半導体発光素子の製法および酸化炉 |
| US6707017B2 (en) * | 2002-05-16 | 2004-03-16 | Rayth On Company | High-power microwave window |
| US8569183B2 (en) * | 2010-03-01 | 2013-10-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Low temperature dielectric flow using microwaves |
| US8222125B2 (en) * | 2010-08-12 | 2012-07-17 | Ovshinsky Innovation, Llc | Plasma deposition of amorphous semiconductors at microwave frequencies |
| CN110706994B (zh) * | 2018-07-10 | 2022-04-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 工艺腔室和半导体处理设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729341A (en) * | 1985-09-18 | 1988-03-08 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method and apparatus for making electrophotographic devices |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61291514A patent/JPH0676664B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-12-03 US US07/128,213 patent/US4785763A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4785763A (en) | 1988-11-22 |
| JPS63145781A (ja) | 1988-06-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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