JPH0611914B2 - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
- Publication number
- JPH0611914B2 JPH0611914B2 JP60022306A JP2230685A JPH0611914B2 JP H0611914 B2 JPH0611914 B2 JP H0611914B2 JP 60022306 A JP60022306 A JP 60022306A JP 2230685 A JP2230685 A JP 2230685A JP H0611914 B2 JPH0611914 B2 JP H0611914B2
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- JP
- Japan
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- container
- columns
- vacuum
- film
- shield case
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６等のシリコン原子を含
むガスのグロー放電により非晶質シリコン膜を成膜する
成膜装置に関する。
むガスのグロー放電により非晶質シリコン膜を成膜する
成膜装置に関する。
非結晶シリコンは、ＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６等のシリコン
原子を含むガスのグロー放電によって得ることができ、
大面積のものが容易にできる。また、周期律表第IIIａ
族元素のドーピングにより価電子制御が可能であること
から、太陽電池、ＣＣＤ、ＴＦＴイメージセンサー、電
子写真感光体への応用がなされている。
原子を含むガスのグロー放電によって得ることができ、
大面積のものが容易にできる。また、周期律表第IIIａ
族元素のドーピングにより価電子制御が可能であること
から、太陽電池、ＣＣＤ、ＴＦＴイメージセンサー、電
子写真感光体への応用がなされている。
ところで、非晶質シリコンを成膜する装置は、通常、電
気的に接地された真空容器内に相対する二つの電極が設
けられており、そのうちの一方は真空容器と同電位、す
なわち接地されている。また、他方は真空容器と絶縁さ
れ、電気的に浮かされてグロー放電生起用の電力が印加
されるようになっている。
気的に接地された真空容器内に相対する二つの電極が設
けられており、そのうちの一方は真空容器と同電位、す
なわち接地されている。また、他方は真空容器と絶縁さ
れ、電気的に浮かされてグロー放電生起用の電力が印加
されるようになっている。
しかしながら、このような装置では、平板上の基体に成
膜することは可能であるが、電子写真感光体のような円
筒状基体に均一に成膜することは不可能であった。
膜することは可能であるが、電子写真感光体のような円
筒状基体に均一に成膜することは不可能であった。
そこで、円筒状の真空容器内に円筒状の電極を設け、こ
れに電力を供給することが考えられた。この場合、複数
の基体に成膜を行なうためには、基体を縦方向に積む方
法と、１つの大きな電極内に平面的に並べる方法とがあ
る。前者では、均一成膜が可能であるが、生産性が悪い
という問題がある。また、後者では、均一な成膜が難し
い。すなわち、大きな電極内に複数のドラム（基体）を
並べるとドラム間での異状放電やプラズマの片寄り等が
起こるという問題がある。また、１つの真空容器の中に
複数の電極を設けることも考えられるが、この場合に
も、プラズマの干渉が起り易く、さらに、電極内部での
み放電させるには、電極の外周に、接地されたシールド
を配置しなければならず、電極に投入された電力は電極
からシールドへの電流が多くなるので、有効に使うこと
ができない。
れに電力を供給することが考えられた。この場合、複数
の基体に成膜を行なうためには、基体を縦方向に積む方
法と、１つの大きな電極内に平面的に並べる方法とがあ
る。前者では、均一成膜が可能であるが、生産性が悪い
という問題がある。また、後者では、均一な成膜が難し
い。すなわち、大きな電極内に複数のドラム（基体）を
並べるとドラム間での異状放電やプラズマの片寄り等が
起こるという問題がある。また、１つの真空容器の中に
複数の電極を設けることも考えられるが、この場合に
も、プラズマの干渉が起り易く、さらに、電極内部での
み放電させるには、電極の外周に、接地されたシールド
を配置しなければならず、電極に投入された電力は電極
からシールドへの電流が多くなるので、有効に使うこと
ができない。
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、プラズマの干渉がなく、しかも生産
性が高い成膜装置を提供することにある。
的とするところは、プラズマの干渉がなく、しかも生産
性が高い成膜装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、Ｓｉ原子を含むガ
スを減圧下でのグロー放電により分解し円筒状の導電性
基体の外壁に非結晶シリコンの薄膜を成膜するようにし
たものにおいて、上記導電性基体を支える複数本の支柱
と、これら支柱を回転可能に支持する可動台と、電気的
に浮いた状態で設けられ上記各支柱に支えられた導電性
基体をそれぞれ収容し、気密可能なプラズマ反応室を形
成する容器と、この容器に電圧を印加する電源と、上記
容器を被包する接地されたシールドケースと、このシー
ルドケースの側壁に取り付けられて一端部が接続突起を
介して上記容器に直接接続され他端部が上記電源に接続
されたインピーダンス整合手段とを具備してなるもので
ある。
スを減圧下でのグロー放電により分解し円筒状の導電性
基体の外壁に非結晶シリコンの薄膜を成膜するようにし
たものにおいて、上記導電性基体を支える複数本の支柱
と、これら支柱を回転可能に支持する可動台と、電気的
に浮いた状態で設けられ上記各支柱に支えられた導電性
基体をそれぞれ収容し、気密可能なプラズマ反応室を形
成する容器と、この容器に電圧を印加する電源と、上記
容器を被包する接地されたシールドケースと、このシー
ルドケースの側壁に取り付けられて一端部が接続突起を
介して上記容器に直接接続され他端部が上記電源に接続
されたインピーダンス整合手段とを具備してなるもので
ある。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
図中１は接地された固定台であり、この固定台１上には
気密可能な複数の真空容器（真空反応室）２…が設置さ
れている。すなわち、それぞれ上記固定台１上にたとえ
ばテフロン等の絶縁リング３を介して円筒状の容器本体
４が載せられ、この容器本体４上に絶縁リング３を介し
て上蓋５が載せられている。したがって、これら容器本
体４…は電気的に浮いており、そして、これら容器本体
４…にはグロー放電生起用の電源６からの電力がインピ
ーダンス整合手段としてのマッチングボックス７…を介
してその接続突起（たとえばねじ）８から導入されて直
接印加されるようになっている。
気密可能な複数の真空容器（真空反応室）２…が設置さ
れている。すなわち、それぞれ上記固定台１上にたとえ
ばテフロン等の絶縁リング３を介して円筒状の容器本体
４が載せられ、この容器本体４上に絶縁リング３を介し
て上蓋５が載せられている。したがって、これら容器本
体４…は電気的に浮いており、そして、これら容器本体
４…にはグロー放電生起用の電源６からの電力がインピ
ーダンス整合手段としてのマッチングボックス７…を介
してその接続突起（たとえばねじ）８から導入されて直
接印加されるようになっている。
上記マッチングボックス７…は後述するシールドケース
９…に取り付けられ、その一端部が上記接続突起８を介
して上記容器本体４…の側壁に直接接続され、他端部が
上記電源６に接続されている。また、各真空容器２…の
周囲にはこれを覆うようにシールドケース９…が設置さ
れ、これらシールドケース９…の側壁に上記マッチング
ボックス７…がそれぞれ取り付けられている。また、こ
れらシールドケース９…は固定台１に固定されており、
これにより接地されている。さらに、これらシールドケ
ース９…は上蓋５…にそれぞれ接触されていて、これに
より上蓋５…の接地がなされている。
９…に取り付けられ、その一端部が上記接続突起８を介
して上記容器本体４…の側壁に直接接続され、他端部が
上記電源６に接続されている。また、各真空容器２…の
周囲にはこれを覆うようにシールドケース９…が設置さ
れ、これらシールドケース９…の側壁に上記マッチング
ボックス７…がそれぞれ取り付けられている。また、こ
れらシールドケース９…は固定台１に固定されており、
これにより接地されている。さらに、これらシールドケ
ース９…は上蓋５…にそれぞれ接触されていて、これに
より上蓋５…の接地がなされている。
また、上記容器本体４…の側壁にはガス導入管１０がそ
れぞれ接続されていて、成膜に必要な原料ガスが図示し
ないマスフローコントローラーにより制御され上記ガス
導入管１０から上記真空容器２…内へ導入されるように
なっている。また、各真空容器２…内には多数の小穴を
あけた内筒１１…が容器本体４…と同心的に設けられて
いて、上記ガス導入管１０から導入されたガスを上下に
均一に流すようになっている。また、成膜に使用されな
かった排ガスは固定台１内を介してガス排出管１２…か
ら図示しない油回転ポンプやメカニカルブースタポンプ
等の真空ポンプにより排出されるようになっている。
れぞれ接続されていて、成膜に必要な原料ガスが図示し
ないマスフローコントローラーにより制御され上記ガス
導入管１０から上記真空容器２…内へ導入されるように
なっている。また、各真空容器２…内には多数の小穴を
あけた内筒１１…が容器本体４…と同心的に設けられて
いて、上記ガス導入管１０から導入されたガスを上下に
均一に流すようになっている。また、成膜に使用されな
かった排ガスは固定台１内を介してガス排出管１２…か
ら図示しない油回転ポンプやメカニカルブースタポンプ
等の真空ポンプにより排出されるようになっている。
また、上記固定台１の下方には昇降機１３が設けられ、
この昇降機１３の昇降台１４には接地された可動台１５
が固設されている。そして、この可動台１５上にはヒー
タを内蔵した複数の支柱（試料軸）１６…が各真空容器
２…に対応して回転可能に立設されていて、これら支柱
１６…はチェーン１７等を介してモータ１８により回転
されるようになっている。各支柱１６…には複数のドラ
ム（導電性基体）１８…が外嵌され積み重ねられた状態
に支えられるようになっている。なお、１９，２０は、
積み重ねられたドラム１８…の上部および下部に配置さ
れてドラム１８…を真空容器２内の所定位置に位置せし
めるための補助円筒である。そして、これら支柱１６…
は、昇降機１３により固定台１内を介し真空容器２…の
軸心部に沿って昇降動されるようになっていて、上昇し
きったところで先端が上記上蓋５…に接することにより
接地されるようになっている。これにより、支柱１６…
およびドラム１８…を先端部においても接地することが
できる。しかして、ドラム１８…の取付け取外しの際
は、昇降機１３により下降させて行ない、また上昇しき
ったところでは可動台１５の上面と固定台１の下面とは
完全に接触し得る構成となっている。
この昇降機１３の昇降台１４には接地された可動台１５
が固設されている。そして、この可動台１５上にはヒー
タを内蔵した複数の支柱（試料軸）１６…が各真空容器
２…に対応して回転可能に立設されていて、これら支柱
１６…はチェーン１７等を介してモータ１８により回転
されるようになっている。各支柱１６…には複数のドラ
ム（導電性基体）１８…が外嵌され積み重ねられた状態
に支えられるようになっている。なお、１９，２０は、
積み重ねられたドラム１８…の上部および下部に配置さ
れてドラム１８…を真空容器２内の所定位置に位置せし
めるための補助円筒である。そして、これら支柱１６…
は、昇降機１３により固定台１内を介し真空容器２…の
軸心部に沿って昇降動されるようになっていて、上昇し
きったところで先端が上記上蓋５…に接することにより
接地されるようになっている。これにより、支柱１６…
およびドラム１８…を先端部においても接地することが
できる。しかして、ドラム１８…の取付け取外しの際
は、昇降機１３により下降させて行ない、また上昇しき
ったところでは可動台１５の上面と固定台１の下面とは
完全に接触し得る構成となっている。
次に成膜方法を説明する。すなわち、ガス導入管１０よ
りＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６等のＳｉ原子を含むガスを導入
し、成膜に使用されない排ガスはガス排出管１２…より
排出する。このようにして真空容器２…内の圧力を０．
１〜１０Torr程度の圧力に保ちつつ電力を供給し、グロ
ー放電を生起せしめてドラム１８…の表面に成膜する。
このとき、ドラム１８…は支柱１６…に内蔵したヒータ
ーにより１５０℃から４００℃程度の温度範囲に加熱し
ておくことが望ましい。
りＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６等のＳｉ原子を含むガスを導入
し、成膜に使用されない排ガスはガス排出管１２…より
排出する。このようにして真空容器２…内の圧力を０．
１〜１０Torr程度の圧力に保ちつつ電力を供給し、グロ
ー放電を生起せしめてドラム１８…の表面に成膜する。
このとき、ドラム１８…は支柱１６…に内蔵したヒータ
ーにより１５０℃から４００℃程度の温度範囲に加熱し
ておくことが望ましい。
以上の構成によれば、１つの可動台１５に複数の支柱１
６…を設け、それぞれの支柱１６…に対応して真空容器
２…を設けたので、生産性が良い上、放電空間が各支柱
１６…のまわりに限定でき、放電相互の干渉（プラズマ
の干渉）が起こらず常に安定した良好な放電が行なえ
る。また、各真空容器２…に対応してそれぞれマッチン
グボックス７を備えるため、電極としての各真空容器２
…のわずかなインピーダンスの違いによって起こると考
えられる電源６のインピーダンスとの不整合（ミスマッ
チング）をそれぞれ微調整して整合でき、すべての真空
容器２…内において最良の放電が行える。
６…を設け、それぞれの支柱１６…に対応して真空容器
２…を設けたので、生産性が良い上、放電空間が各支柱
１６…のまわりに限定でき、放電相互の干渉（プラズマ
の干渉）が起こらず常に安定した良好な放電が行なえ
る。また、各真空容器２…に対応してそれぞれマッチン
グボックス７を備えるため、電極としての各真空容器２
…のわずかなインピーダンスの違いによって起こると考
えられる電源６のインピーダンスとの不整合（ミスマッ
チング）をそれぞれ微調整して整合でき、すべての真空
容器２…内において最良の放電が行える。
また、ドラム１８…を取囲む真空容器２…を電気的に浮
かせ、これに直接電力を印加することにより、電力を全
てグロー放電のために有効に使うことができるので、グ
ロー放電を低い電力で効率良く生起させることができ、
少ない電力で速い成膜速度が得られる。また、上蓋５…
は容器本体４…と絶縁され接地されており、これに支柱
１６…の先端が接触することでドラム１８…を接地する
ことができるので、上下（縦）方向に長くとも上下方向
で特性にむらのない非晶質シリコン膜が均一の膜厚で得
られる。
かせ、これに直接電力を印加することにより、電力を全
てグロー放電のために有効に使うことができるので、グ
ロー放電を低い電力で効率良く生起させることができ、
少ない電力で速い成膜速度が得られる。また、上蓋５…
は容器本体４…と絶縁され接地されており、これに支柱
１６…の先端が接触することでドラム１８…を接地する
ことができるので、上下（縦）方向に長くとも上下方向
で特性にむらのない非晶質シリコン膜が均一の膜厚で得
られる。
なお、上記実施例では、グロー放電生起用の電源６は共
通で図示しない等分機で分けているが、各真空容器２…
に対応して電源を設けてもよい。
通で図示しない等分機で分けているが、各真空容器２…
に対応して電源を設けてもよい。
また、一度に多くの製品を効率良く作るためには制御系
および排気系は共通であることが望まれる。
および排気系は共通であることが望まれる。
さらに、本装置において、成膜時に、炭化水素を原料ガ
スに混同すれば非晶質炭化シリコン膜が、Ｏ２を混合す
れば酸化シリコン膜が、Ｎ２やＮＨ３を混合すれば非晶
質窒化シリコン膜がそれぞれ成膜できることは勿論であ
る。また、マッチングボックス７をシールドケース９の
側壁に取り付けてその一端部を接続突起８を介して容器
２に直接接続するため、マッチングボックス７と容器２
とをコードなどを介して間接的に接続した場合と比較し
てマッチングボックス７と容器２との間における電力の
伝送ロスを著しく低減でき、電力を無駄に消費すること
がなく、経済的である。
スに混同すれば非晶質炭化シリコン膜が、Ｏ２を混合す
れば酸化シリコン膜が、Ｎ２やＮＨ３を混合すれば非晶
質窒化シリコン膜がそれぞれ成膜できることは勿論であ
る。また、マッチングボックス７をシールドケース９の
側壁に取り付けてその一端部を接続突起８を介して容器
２に直接接続するため、マッチングボックス７と容器２
とをコードなどを介して間接的に接続した場合と比較し
てマッチングボックス７と容器２との間における電力の
伝送ロスを著しく低減でき、電力を無駄に消費すること
がなく、経済的である。
以上説明したように本発明によれば、Ｓｉ原子を含むガ
スを減圧下でのグロー放電により分解し円筒状の導電性
基体の外壁に非結晶シリコンの薄膜を成膜するようにし
たものにおいて、上記導電性基体を支える複数本の支柱
と、これら支柱を回転可能に支持する可動台と、電気的
に浮いた状態で設けられ上記各支柱に支えられた導電性
基体をそれぞれ収容し、気密可能なプラズマ反応室を形
成する容器と、この容器に電圧を印加する電源と、上記
容器を被包する接地されたシールドケースと、このシー
ルドケースの側壁に取り付けられて一端部が接続突起を
介して上記容器に直接接続され他端部が上記電源に接続
されたインピーダンス整合手段とを具備してなるから、
プラズマの干渉がなく、しかも、生産性が高く、さら
に、少ない電力で速い成膜速度が得られる。
スを減圧下でのグロー放電により分解し円筒状の導電性
基体の外壁に非結晶シリコンの薄膜を成膜するようにし
たものにおいて、上記導電性基体を支える複数本の支柱
と、これら支柱を回転可能に支持する可動台と、電気的
に浮いた状態で設けられ上記各支柱に支えられた導電性
基体をそれぞれ収容し、気密可能なプラズマ反応室を形
成する容器と、この容器に電圧を印加する電源と、上記
容器を被包する接地されたシールドケースと、このシー
ルドケースの側壁に取り付けられて一端部が接続突起を
介して上記容器に直接接続され他端部が上記電源に接続
されたインピーダンス整合手段とを具備してなるから、
プラズマの干渉がなく、しかも、生産性が高く、さら
に、少ない電力で速い成膜速度が得られる。
また、インピーダンス整合手段をシールドケースの側壁
に取り付けてその一端部を接続突起を介して容器に直接
接続するため、インピーダンス整合手段と容器とをコー
ドなどを介して間接的に接続した場合と比較してインピ
ーダンス整合手段と容器との間における電力の電送ロス
を著しく低減でき、電力を無駄に消費することがなく、
経済的であるという効果を奏する。
に取り付けてその一端部を接続突起を介して容器に直接
接続するため、インピーダンス整合手段と容器とをコー
ドなどを介して間接的に接続した場合と比較してインピ
ーダンス整合手段と容器との間における電力の電送ロス
を著しく低減でき、電力を無駄に消費することがなく、
経済的であるという効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は横断平
面図、第２図は縦断正面図、第３図は縦断側面図であ
る。 ２……真空反応室（真空容器）、７……マッチングボッ
クス（インピーダンス整合手段）、８……接続突起、９
……シールドケース、１５……可動台、１６……支柱、
１８……導電性基体（ドラム）。
面図、第２図は縦断正面図、第３図は縦断側面図であ
る。 ２……真空反応室（真空容器）、７……マッチングボッ
クス（インピーダンス整合手段）、８……接続突起、９
……シールドケース、１５……可動台、１６……支柱、
１８……導電性基体（ドラム）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/205 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】Ｓｉ原子を含むガスを減圧下でのグロー放
電により分解し円筒状の導電性基体の外壁に非結晶シリ
コンの薄膜を成膜するようにしたものにおいて、 上記導電性基体を支える複数本の支柱と、 これら支柱を回転可能に支持する可動台と、 電気的に浮いた状態で設けられ、上記各支柱に支えられ
た導電性基体をそれぞれ収容し、気密可能なプラズマ反
応室を形成する容器と、 この容器に電圧を印加する電源と、 上記容器を被包する接地されたシールドケースと、 このシールドケースの側壁に取り付けられて、一端部が
接続突起を介して上記容器に直接接続され、他端部が上
記電源に接続されたインピーダンス整合手段と、 を具備することを特徴とする成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022306A JPH0611914B2 (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022306A JPH0611914B2 (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183468A JPS61183468A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH0611914B2 true JPH0611914B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=12079055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60022306A Expired - Lifetime JPH0611914B2 (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611914B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58197262A (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-16 | Canon Inc | 量産型真空成膜装置及び真空成膜法 |
| JPS5970764A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | Ulvac Corp | プラズマｃｖｄ装置 |
| JPS59215476A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-05 | Kyocera Corp | 量産型グロ−放電分解装置 |
-
1985
- 1985-02-07 JP JP60022306A patent/JPH0611914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61183468A (ja) | 1986-08-16 |
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