JPH03240965A - アモルファスシリコン膜作成装置 - Google Patents
アモルファスシリコン膜作成装置Info
- Publication number
- JPH03240965A JPH03240965A JP3689890A JP3689890A JPH03240965A JP H03240965 A JPH03240965 A JP H03240965A JP 3689890 A JP3689890 A JP 3689890A JP 3689890 A JP3689890 A JP 3689890A JP H03240965 A JPH03240965 A JP H03240965A
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- substrate
- film forming
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、基板上のプラズマ密度を増大させることによ
りアモルファスシリコン（以下ａ −Ｓ ｉという）膜
の高速成膜を実現できるａ−８ｉ膜作成装置に関するも
のである。
りアモルファスシリコン（以下ａ −Ｓ ｉという）膜
の高速成膜を実現できるａ−８ｉ膜作成装置に関するも
のである。
グロー放電分解を利用して作成されるａ−８ｉ膜は、低
価格太陽電池１画像材料・液晶駆動用のＦＥＴなどに応
用されるべく開発が進められている。ここで、ａ−５ｉ
材料の製品化にとっての問照点は成膜速度が２〜ＩＯＡ
／Ｓと非常に遅いことであった。特に大膜厚が必要とさ
れる感光体ドラムへのａ−５ｉ膜の応用においては、こ
の成膜速度の遅さは大きな問題となっていた。これは、
放電系において高周波電極に印加された高周波電力がド
ラム以外の周辺の壁にも作用してしまうため、基板表面
上のプラズマ密度が小さくなってしまうことが原因であ
った。それ故に、既に浜崎達によって報告されているよ
うに （Ｔ、Ｈａｍａｓａｋｉ ｅｔａｌ：ＡｐｐｌＰｈｙ
ｓ、Ｌｅｔｔ、Ｖｏ１４４．１９８９年１０４９頁）基
板表面上のプラズマ密度を増大させ、ａ−３ｉ膜の成膜
速度を向上させることが、ａ−８ｉｌｌｌの製品応用化
にとって大きな課題であった・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、従来のプラズマＣＶＤ装置の支持体ホ
ルダ部分を改良することにより、基板表面上のプラズマ
密度を増大させ、膜質を劣化させることなく成膜速度を
向上させることである。
価格太陽電池１画像材料・液晶駆動用のＦＥＴなどに応
用されるべく開発が進められている。ここで、ａ−５ｉ
材料の製品化にとっての問照点は成膜速度が２〜ＩＯＡ
／Ｓと非常に遅いことであった。特に大膜厚が必要とさ
れる感光体ドラムへのａ−５ｉ膜の応用においては、こ
の成膜速度の遅さは大きな問題となっていた。これは、
放電系において高周波電極に印加された高周波電力がド
ラム以外の周辺の壁にも作用してしまうため、基板表面
上のプラズマ密度が小さくなってしまうことが原因であ
った。それ故に、既に浜崎達によって報告されているよ
うに （Ｔ、Ｈａｍａｓａｋｉ ｅｔａｌ：ＡｐｐｌＰｈｙ
ｓ、Ｌｅｔｔ、Ｖｏ１４４．１９８９年１０４９頁）基
板表面上のプラズマ密度を増大させ、ａ−３ｉ膜の成膜
速度を向上させることが、ａ−８ｉｌｌｌの製品応用化
にとって大きな課題であった・ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、従来のプラズマＣＶＤ装置の支持体ホ
ルダ部分を改良することにより、基板表面上のプラズマ
密度を増大させ、膜質を劣化させることなく成膜速度を
向上させることである。
本発明はプラズマＣＶＤ法において、基板表面上のプラ
ズマ密度の増大を妨げているのは、周囲壁に作用する浮
遊インピーダンスであることに着目し、従来の直接接地
型支持体ホルダに代え、絶縁体ホルダを２個の導電体ホ
ルダで挾み込み、その間を適当な巻数に設定したコイル
にて結線し接地電位とした支持体ホルダを利用すること
により、前記浮遊インピーダンスを低減し、ａ−８ｉ膜
の成膜速度を向上させることに関するものである本発明
は特に、円筒形ａ−８ｉ膜支持体である感光体ドラム成
膜において、感光体の膜厚の均一性を得るために、感光
体ドラムを一定回転数で回転させる時、感光体ドラムと
当該コイルとを同時に回転させるようにしたことを特徴
とするものである。
ズマ密度の増大を妨げているのは、周囲壁に作用する浮
遊インピーダンスであることに着目し、従来の直接接地
型支持体ホルダに代え、絶縁体ホルダを２個の導電体ホ
ルダで挾み込み、その間を適当な巻数に設定したコイル
にて結線し接地電位とした支持体ホルダを利用すること
により、前記浮遊インピーダンスを低減し、ａ−８ｉ膜
の成膜速度を向上させることに関するものである本発明
は特に、円筒形ａ−８ｉ膜支持体である感光体ドラム成
膜において、感光体の膜厚の均一性を得るために、感光
体ドラムを一定回転数で回転させる時、感光体ドラムと
当該コイルとを同時に回転させるようにしたことを特徴
とするものである。
本発明を図面をもって説明する。第１図は本発明である
浮遊インピーダンス低減支持体ホルダを搭載したａ−Ｓ
ｉｌｌ！作成装置である。ここで従来のグロー放電法を
用いたプラズマＣＶＤ法においては１発光部すなわち反
応ガスの分解が最大になる領域は高周波電極３の近傍に
限定され、支持体４への広がりが少ないことが文献によ
り指摘されていた（Ｔ、Ｈａｍａｓａｋｉ、ｅｔａｌＡ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒ ４４ １８４）Ｐ
２Ｏ３）。そしてこの原因は放電系において。
浮遊インピーダンス低減支持体ホルダを搭載したａ−Ｓ
ｉｌｌ！作成装置である。ここで従来のグロー放電法を
用いたプラズマＣＶＤ法においては１発光部すなわち反
応ガスの分解が最大になる領域は高周波電極３の近傍に
限定され、支持体４への広がりが少ないことが文献によ
り指摘されていた（Ｔ、Ｈａｍａｓａｋｉ、ｅｔａｌＡ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒ ４４ １８４）Ｐ
２Ｏ３）。そしてこの原因は放電系において。
印加電力が支持体４以外の周辺の反応炉２の壁面に対し
ても作用するためであり、支持体４に対する作用を大き
くするための浮遊インピーダンスの低減方法も併せて提
唱されていた。本プラズマＣＶＤ装置の高周波電力系に
おりるインピーダンス／Ｚは下式で与えられる。
ても作用するためであり、支持体４に対する作用を大き
くするための浮遊インピーダンスの低減方法も併せて提
唱されていた。本プラズマＣＶＤ装置の高周波電力系に
おりるインピーダンス／Ｚは下式で与えられる。
Ｚ＝Ｒ＋Ｊ （ＷＬ−１／ＷＣ）ここでＲは抵抗、Ｃは
支持体４と接地電位間の浮遊キャパシタンスである。そ
して、ＷＬ−１／ＷＣ＝０すなわち、Ｌ＝１／Ｗ”Ｃの
インダクタンスの挿入によりＺｉＲとし、装置のインピ
ーダンスを低減することができる。そこで第１図に示す
ように、支持体４を接地電位に結線せず、上部支持体ホ
ルダ７と支持体ホルダギア部１０ではさみ込んだテフロ
ン、ホルダ８にて浮かし、テフロン、ホルダ８の内側に
組み込んだ、コイル９を介して接地電位に結線した。ま
た、ここで、支持体４．上部支持体ホルダ７、テフロン
ホルダ８、コイル９、支持体ホルダギヤ部１０及び支持
体ホルダ回転部１４は。
支持体４と接地電位間の浮遊キャパシタンスである。そ
して、ＷＬ−１／ＷＣ＝０すなわち、Ｌ＝１／Ｗ”Ｃの
インダクタンスの挿入によりＺｉＲとし、装置のインピ
ーダンスを低減することができる。そこで第１図に示す
ように、支持体４を接地電位に結線せず、上部支持体ホ
ルダ７と支持体ホルダギア部１０ではさみ込んだテフロ
ン、ホルダ８にて浮かし、テフロン、ホルダ８の内側に
組み込んだ、コイル９を介して接地電位に結線した。ま
た、ここで、支持体４．上部支持体ホルダ７、テフロン
ホルダ８、コイル９、支持体ホルダギヤ部１０及び支持
体ホルダ回転部１４は。
外部駆動ギヤ１７により回転させた。外部駆動ギヤ１７
は真空磁性流体シール回転軸受けで外部設置モータによ
り駆動させた。
は真空磁性流体シール回転軸受けで外部設置モータによ
り駆動させた。
ここで、ＺｉＲすなわちインピーダンス、マツチングの
確認は支持体４の内部に設置した熱電対と高周波放電中
の入射波電力と反射波電力の比から得た。いずれも、イ
ンピーダンス、マツチングが得られた状態において、支
持体４に対する流れ込み電流が最大になることを利用し
た。得られた結果を第２図に示す０図においてコイル９
は、断面φ７鵬のＳＵＳパイプでφ２５０の大きさとし
た。またコイル９の巻数が０．９の時、計算によるイン
ダクタンスは０．０６μＨで支持体４の昇温も入射波電
力／反射波電力も最大となりこれ以外は低下した。そこ
で、これをインピーダンス、マツチングが良好の状態と
考えた。本発明における成膜は、高周波グロー放電法に
て実施した。ずまわち、各種原料ガスを高真空に排気し
た反応炉２内に導入した後、高周波電力の印加にてプラ
ズマ化し、これらを支持体４上に堆積させることにより
膜が作成される。本発明において、支持体４は感光ドラ
ムとして利用されるため、支持体４には円筒形ＡＱ管を
選択した。
確認は支持体４の内部に設置した熱電対と高周波放電中
の入射波電力と反射波電力の比から得た。いずれも、イ
ンピーダンス、マツチングが得られた状態において、支
持体４に対する流れ込み電流が最大になることを利用し
た。得られた結果を第２図に示す０図においてコイル９
は、断面φ７鵬のＳＵＳパイプでφ２５０の大きさとし
た。またコイル９の巻数が０．９の時、計算によるイン
ダクタンスは０．０６μＨで支持体４の昇温も入射波電
力／反射波電力も最大となりこれ以外は低下した。そこ
で、これをインピーダンス、マツチングが良好の状態と
考えた。本発明における成膜は、高周波グロー放電法に
て実施した。ずまわち、各種原料ガスを高真空に排気し
た反応炉２内に導入した後、高周波電力の印加にてプラ
ズマ化し、これらを支持体４上に堆積させることにより
膜が作成される。本発明において、支持体４は感光ドラ
ムとして利用されるため、支持体４には円筒形ＡＱ管を
選択した。
公知のグロー放電法の手法に従い、支持体４をテフロン
ホルダ８を介してコイル９にて支持体ホルダギヤ部１０
と結線された上部支持体ホルダ７に設置する。
ホルダ８を介してコイル９にて支持体ホルダギヤ部１０
と結線された上部支持体ホルダ７に設置する。
この際、コイル９の巻数は０．９とした。次に。
支持体加熱ヒータ１１を用い支持体４を所定温度（２５
０℃）に加熱すると共に排気バルブ１２を開とし、反応
炉・２内を高真空 （ＩＸＩＯ−’Ｐａ）に排気した。高真空が実現された
後、反応ガス導入バルブ１３を開くことにより、原料ガ
スであるＳ ｉ Ｈ，、Ｎ２、Ｂ２Ｈｓをガス放出管６
より反応炉２内に流入させた。ここで、各々のガス流量
制御は全てマスフロー、コントローラにて行った。反応
炉２内の真空度を６０ｐａ、総ガス流量を１０００〜２
０００８ＣＣＭとした状態で、高周波電源１をＯＮＬ、
高周波電極３と支持体４との間に１３．５６ＭＨ２の高
周波電力を８００ｗａ ｔ ｔを印加し、３時間の成膜
を行った。この時のａ−３ｉ膜の成膜速度は、２５人／
Ｓであり、従来に比べ２倍以上の成膜速度が得られた。
０℃）に加熱すると共に排気バルブ１２を開とし、反応
炉・２内を高真空 （ＩＸＩＯ−’Ｐａ）に排気した。高真空が実現された
後、反応ガス導入バルブ１３を開くことにより、原料ガ
スであるＳ ｉ Ｈ，、Ｎ２、Ｂ２Ｈｓをガス放出管６
より反応炉２内に流入させた。ここで、各々のガス流量
制御は全てマスフロー、コントローラにて行った。反応
炉２内の真空度を６０ｐａ、総ガス流量を１０００〜２
０００８ＣＣＭとした状態で、高周波電源１をＯＮＬ、
高周波電極３と支持体４との間に１３．５６ＭＨ２の高
周波電力を８００ｗａ ｔ ｔを印加し、３時間の成膜
を行った。この時のａ−３ｉ膜の成膜速度は、２５人／
Ｓであり、従来に比べ２倍以上の成膜速度が得られた。
また１本発明のａ−５ｉ膜作成装置で作成した光導電体
の光導電特性は、オプティカル、ギャップ１．６〜１．
７ｅＶのもとで初期表面電位が５００Ｖ以上、また波長
６３２ｎｍの光源のもとで半減露光量０．１ｒｒｌ’／
ｍＪ以上を得ることができ、従来のａ −Ｓ ｉ膜作成
装置にて作成した光導電体と同等な光導電特性が得られ
た。
の光導電特性は、オプティカル、ギャップ１．６〜１．
７ｅＶのもとで初期表面電位が５００Ｖ以上、また波長
６３２ｎｍの光源のもとで半減露光量０．１ｒｒｌ’／
ｍＪ以上を得ることができ、従来のａ −Ｓ ｉ膜作成
装置にて作成した光導電体と同等な光導電特性が得られ
た。
上記実施例においては、ａ−８ｉ悪感光ドラムの作成に
ついて説明を行ったため、支持体４及び電極３は円筒形
のものを選択した。しかし、本発明はこの方法に限定さ
れるものではなく、平行平板型の電極を用いた成膜装置
にも適用可能であり、太陽電池やＴＰＴなどの製造装置
としても効果を奏する。
ついて説明を行ったため、支持体４及び電極３は円筒形
のものを選択した。しかし、本発明はこの方法に限定さ
れるものではなく、平行平板型の電極を用いた成膜装置
にも適用可能であり、太陽電池やＴＰＴなどの製造装置
としても効果を奏する。
本発明によれば、支持体ホルダにコイルを導入し、電極
以外の浮遊インピーダンスを低減することにより支持体
表面上のプラズマ密度を増大させることができた。その
結果、従来のａ−８ｉ膜１作成装置の成膜速度が２〜１
０人／Ｓであったのに対し、膜質を劣化させることなく
２０人／Ｓ、以上の成膜速度が得られた０本発明によれ
ばドラム、浮遊インピーダンス低減用コイル、支持体を
同時に同じ回転速度で回転可能であり、膜厚分布の均一
な感光ドラムを高成膜速度で製作することができた。
以外の浮遊インピーダンスを低減することにより支持体
表面上のプラズマ密度を増大させることができた。その
結果、従来のａ−８ｉ膜１作成装置の成膜速度が２〜１
０人／Ｓであったのに対し、膜質を劣化させることなく
２０人／Ｓ、以上の成膜速度が得られた０本発明によれ
ばドラム、浮遊インピーダンス低減用コイル、支持体を
同時に同じ回転速度で回転可能であり、膜厚分布の均一
な感光ドラムを高成膜速度で製作することができた。
第１図は本発明ａ−５ｉ膜作成装置の一実施例を示す断
面図、第２図はコイルの巻数を変化させた時のコイル巻
数と支持体の上昇温度の関係を示すグラフである。 図において、１は高周波電源、２は反応炉、３は高周波
電極、４は支持体、５はガス吹き出し口、６は排気口、
７は上部支持体ホルダ、８はテフロン・ホルダ、９はコ
イル、１０は支持体ホルダ・ギヤ、１１は支持体加熱ヒ
ータ、１２は排気バルブ、１３は反応ガス導入バルブ、
１４は支持体ホルダ回転部、１５はボール・ベアリング
、１６はホルダ固定部、１７は外部駆動ギヤである。
面図、第２図はコイルの巻数を変化させた時のコイル巻
数と支持体の上昇温度の関係を示すグラフである。 図において、１は高周波電源、２は反応炉、３は高周波
電極、４は支持体、５はガス吹き出し口、６は排気口、
７は上部支持体ホルダ、８はテフロン・ホルダ、９はコ
イル、１０は支持体ホルダ・ギヤ、１１は支持体加熱ヒ
ータ、１２は排気バルブ、１３は反応ガス導入バルブ、
１４は支持体ホルダ回転部、１５はボール・ベアリング
、１６はホルダ固定部、１７は外部駆動ギヤである。
Claims (3)
- １．アモルファスシリコンを堆積させるべき導電体の支
持体と、該支持体を装着する支持体ホルダと、前記支持
体と放電現象を発生させるべき支持体の周囲に設置した
高周波電極と、前記支持体と高周波電極との間の空間に
反応ガスを流すためのガス吹き出し口と、反応ガスを排
気する排気口と、前記支持体、支持体ホルダ、高周波電
極、ガス吹き出し口、ガス排気口の周囲の圧力を減圧で
きるように、こられを密封した反応炉とを備えたものに
おいて、 前記支持体ホルダが絶縁体を２個の導電体で挾み込んだ
構造であり、その各々の導電体をコイルで内側または外
側で結線すると共に支持体ホルダを接地電位とすること
を特徴とするアモルファスシリコン膜作成装置。 - ２．前記支持体ホルダに挾み込まれた絶縁体は、テフロ
ン、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、窒化ホウ素、
窒化ケイ素、炭化ケイ素の中から選択される材料か、そ
の材料を導電体に塗布またはコーティングしたことを特
徴とする請求項１記載のアモルファスシリコン膜作成装
置。 - ３．前記支持体ホルダが前記支持体と共に回転して、膜
の作成を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載
のアモルファスシリコン膜作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3689890A JPH03240965A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アモルファスシリコン膜作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3689890A JPH03240965A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アモルファスシリコン膜作成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03240965A true JPH03240965A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12482598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3689890A Pending JPH03240965A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | アモルファスシリコン膜作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03240965A (ja) |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3689890A patent/JPH03240965A/ja active Pending
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