JPS59193265A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPS59193265A JPS59193265A JP58040635A JP4063583A JPS59193265A JP S59193265 A JPS59193265 A JP S59193265A JP 58040635 A JP58040635 A JP 58040635A JP 4063583 A JP4063583 A JP 4063583A JP S59193265 A JPS59193265 A JP S59193265A
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- electrode
- wire mesh
- cvd apparatus
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- 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
- C23C16/44—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
- C23C16/505—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 using radio frequency discharges
- C23C16/509—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 using radio frequency discharges using internal electrodes
- C23C16/5093—Coaxial electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
- H01J37/32541—Shape
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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】
本発明はプラズマ ＣＶＤ装置に係り、特に容量結合型
のプラズマＣＶＤ装置の電極に関するものである。
のプラズマＣＶＤ装置の電極に関するものである。
適轟な容器内に化学反応を起こす気体状の物質を導入し
、そこでグロー放電させることによって反応生成物を堆
積させるいわゆるプラズスＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法は、半導体素
子製作を始めとする種々の電気部品製作のプロセス技術
として現在不可欠のものとなっている。例えば半導体分
野では、５ｉｎ２． Ｓｉ３Ｎ、などの絶縁物薄膜、
アモルファス・シリコン（−−Ｓｉ）などの半導体薄膜
の形成などにこの方法が広く利用されている。
、そこでグロー放電させることによって反応生成物を堆
積させるいわゆるプラズスＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法は、半導体素
子製作を始めとする種々の電気部品製作のプロセス技術
として現在不可欠のものとなっている。例えば半導体分
野では、５ｉｎ２． Ｓｉ３Ｎ、などの絶縁物薄膜、
アモルファス・シリコン（−−Ｓｉ）などの半導体薄膜
の形成などにこの方法が広く利用されている。
かかるプラズマＣＶＤ装置を大別すると、基本的には誘
導結合型のものと容量結合型のものとに区別される。前
者はグロー放電が容器の外側に巻かれたＲＦコイル（高
周波コイル）によって起こされるものであり、後者は容
器内に置かれた電極間に加えられる高周波電力で起こさ
れるものである。
導結合型のものと容量結合型のものとに区別される。前
者はグロー放電が容器の外側に巻かれたＲＦコイル（高
周波コイル）によって起こされるものであり、後者は容
器内に置かれた電極間に加えられる高周波電力で起こさ
れるものである。
本発明はこの後者の容量結合型のプラズマＣｖＤの良い
生成膜を得ることができる電極に係るものである。
生成膜を得ることができる電極に係るものである。
従来のプラズマＣＶＤ装置の問題点を、電子写真用感光
体（以下、感光体と略す）として用いるためにａ−８ｉ
を円筒状金属（以下、ドラムと略す）に堆積させる
場合を例にとって以下に説明する。
体（以下、感光体と略す）として用いるためにａ−８ｉ
を円筒状金属（以下、ドラムと略す）に堆積させる
場合を例にとって以下に説明する。
シラン（５ｉ）Ｉ、 ） 、四弗化硅素などのガスを用
いてプラズマＣＶＤ法で得られるａ−８ｉは太陽電池あ
るいは薄膜トランジスタなどに使用され始めた比較曲折
しい材料であるが、極〈最近になってセレン（Ｓｅ）な
どの感光物質に代わって電子写真用の感光体として注目
され始めている。このａ−８ｉの感光体への応用開発も
未だ端緒についたばがシで製作のためのプラズマ ＣＶ
Ｄ装置も種々考えられている。
いてプラズマＣＶＤ法で得られるａ−８ｉは太陽電池あ
るいは薄膜トランジスタなどに使用され始めた比較曲折
しい材料であるが、極〈最近になってセレン（Ｓｅ）な
どの感光物質に代わって電子写真用の感光体として注目
され始めている。このａ−８ｉの感光体への応用開発も
未だ端緒についたばがシで製作のためのプラズマ ＣＶ
Ｄ装置も種々考えられている。
基本的には前述したように誘導結合型のものと容量結合
型のものとでありこの例をそれぞれ第１図（−）及び（
ｂ）に示す。
型のものとでありこの例をそれぞれ第１図（−）及び（
ｂ）に示す。
第１図（＆）は誘導結合型のものの例であり、反応槽１
の外部に ＲＦコイル２を巻回し、ＳｉＨ，ガスなどを
導入管４を通して導入してグロー放電を起こさせ、モー
タＭを介して回転可能なドラム状基板５にａ−８ｉ膜を
堆積形成させる。この装置では反応槽１の構造そのもの
は比較的簡単になるが基板上の生成膜厚分布を均一にす
ることが難しく、また成膜速度を上げるなどの制御がし
にくいなどの欠点が多く、このような感光体製作の場合
だけでなく他の素子などの製作の場合にも問題点があシ
、次の容量結合型装置に移りつつある。
の外部に ＲＦコイル２を巻回し、ＳｉＨ，ガスなどを
導入管４を通して導入してグロー放電を起こさせ、モー
タＭを介して回転可能なドラム状基板５にａ−８ｉ膜を
堆積形成させる。この装置では反応槽１の構造そのもの
は比較的簡単になるが基板上の生成膜厚分布を均一にす
ることが難しく、また成膜速度を上げるなどの制御がし
にくいなどの欠点が多く、このような感光体製作の場合
だけでなく他の素子などの製作の場合にも問題点があシ
、次の容量結合型装置に移りつつある。
第１図（ｂ）は容量結合型の装置の例であるが、この場
合の電極構造は本出願人による特開昭５７−３７３５２
号公報に記載されたものを示しである。
合の電極構造は本出願人による特開昭５７−３７３５２
号公報に記載されたものを示しである。
反応室１内部に基板であるドラム５を電極とし、これに
対向囲繞するガス噴出孔群６を設けた中空筒状ＲＦ電極
７を設けＳｉＨ，ガス３などを導入管４を通して導入し
グロー放電を起こさせ、ドラム５上にａ−Ｓ４膜を堆積
形成させるものである。この対向電極７は一般にはステ
ンレスなどの金属で形成される。またグロー放電がドラ
ム電極５と対向電極７間に限られ外部に漏れないように
するためシールド板８で更に全体を覆う場合′４ある。
対向囲繞するガス噴出孔群６を設けた中空筒状ＲＦ電極
７を設けＳｉＨ，ガス３などを導入管４を通して導入し
グロー放電を起こさせ、ドラム５上にａ−Ｓ４膜を堆積
形成させるものである。この対向電極７は一般にはステ
ンレスなどの金属で形成される。またグロー放電がドラ
ム電極５と対向電極７間に限られ外部に漏れないように
するためシールド板８で更に全体を覆う場合′４ある。
このような構造をもつプラズマＣＶＤ装置では生成膜厚
分布を均一にすることができ、成膜速度を変化させる条
件を制御しやすく、特に成膜速度を比較的大きくとるこ
とができるので誘導結合型の装置よりも使用されること
が多い。
分布を均一にすることができ、成膜速度を変化させる条
件を制御しやすく、特に成膜速度を比較的大きくとるこ
とができるので誘導結合型の装置よりも使用されること
が多い。
しかしながらこのような装置においても生産性の高り且
つ性能の良い生成膜を得るには種々の問題点があった。
つ性能の良い生成膜を得るには種々の問題点があった。
本発明はプラズマＣＶＤ法を用いた容量結合型の成膜装
置全般を対象とするものであるが、ａ−８ｉ を感光体
として用いる場合のプラズマＣＶＤ装置を中心に従来の
欠点を述べる。
置全般を対象とするものであるが、ａ−８ｉ を感光体
として用いる場合のプラズマＣＶＤ装置を中心に従来の
欠点を述べる。
ａ−８ｉ膜を得るためには通常Ｓｉｎ、 ガスのグロ
ー放電による分解で行われるので、この分解過程を制御
する仁とが重要である。一般にａ−８ｉ膜の性能を向上
させるためには、う導入ガスの流量、モル比を小さくし
て比較的遅い成膜速度にする、口） ＲＦ電力密度を出
来るだけ小さくする、ハ）グロー放電の際のガス圧をｌ
Ｔｏｒｒ 以下の低圧にする、二）基板温度を適切
にする、などが必要である。これは５ｉｔ（、ガスを希
薄な密度でゆっくり分解させ基板面に適当な分解状態で
到着させるよう、ＳｉＨ，量、ＲＦ電力値や電極間距離
などを適切な条件に選択しなければならないことを意味
する。
ー放電による分解で行われるので、この分解過程を制御
する仁とが重要である。一般にａ−８ｉ膜の性能を向上
させるためには、う導入ガスの流量、モル比を小さくし
て比較的遅い成膜速度にする、口） ＲＦ電力密度を出
来るだけ小さくする、ハ）グロー放電の際のガス圧をｌ
Ｔｏｒｒ 以下の低圧にする、二）基板温度を適切
にする、などが必要である。これは５ｉｔ（、ガスを希
薄な密度でゆっくり分解させ基板面に適当な分解状態で
到着させるよう、ＳｉＨ，量、ＲＦ電力値や電極間距離
などを適切な条件に選択しなければならないことを意味
する。
ａ−８ｔ を用いた太陽電池、薄膜トランジスタなどの
素子ではａ−８ｉ膜の膜厚は１μｍ程度以下で良いから
生成膜の性能を重視しても、従来のプラズマＣＶＤ装置
の成膜速度が１〜２μＶ時であることを考えれば、それ
程時間もかからず生産性を大きく左右してはいない。し
かしながらｎ−８ｉ膜を感光体として用いるためＫは、
通常膜厚が１０〜５０μｍ必要なので、必要厚みの感光
体を得るのに数時間〜数十時間必要とし極めて実用的で
ガい。比較的短時間でａ−８ｉ膜を形成するためには、
即ち成膜速度を上げて実用的な時間内で装置を稼働する
ためには上述した事とは逆に流量、モル比を大きくし、
ＲＦ電力値を上げ、圧力を高くすれば良いのであるが、
従来装置では後述するように膜質の低下が生じたり、あ
るいは複数個のドラムを連続的実用的な問題点があった
。上述した′第１図（ｂ）の如き膜質が良く且つ成膜速
度が比較的高くなるよう改良された電極構造をもつもの
においてさえも上記のような問題点は依然として残シ、
１回のプラズマＣＶ’Ｄは性能の良いａ−８ｉ膜が必要
膜厚で得られなかったのである。
素子ではａ−８ｉ膜の膜厚は１μｍ程度以下で良いから
生成膜の性能を重視しても、従来のプラズマＣＶＤ装置
の成膜速度が１〜２μＶ時であることを考えれば、それ
程時間もかからず生産性を大きく左右してはいない。し
かしながらｎ−８ｉ膜を感光体として用いるためＫは、
通常膜厚が１０〜５０μｍ必要なので、必要厚みの感光
体を得るのに数時間〜数十時間必要とし極めて実用的で
ガい。比較的短時間でａ−８ｉ膜を形成するためには、
即ち成膜速度を上げて実用的な時間内で装置を稼働する
ためには上述した事とは逆に流量、モル比を大きくし、
ＲＦ電力値を上げ、圧力を高くすれば良いのであるが、
従来装置では後述するように膜質の低下が生じたり、あ
るいは複数個のドラムを連続的実用的な問題点があった
。上述した′第１図（ｂ）の如き膜質が良く且つ成膜速
度が比較的高くなるよう改良された電極構造をもつもの
においてさえも上記のような問題点は依然として残シ、
１回のプラズマＣＶ’Ｄは性能の良いａ−８ｉ膜が必要
膜厚で得られなかったのである。
この従来のプラズマＣＶＤ装置において生成速度を上げ
た）、長時間使用した場合にａ−８ｉ膜の性能を決定的
に低下させる第１の理由は次のようなものである。例え
ばｂ ｉ［４ガスのグロー放電分解は概路次のようにし
て起こる。即ち、グロー放電が生じている領域にガスが
入った段階で分解が始まり、その領域を進む間に分解が
促進され次第にラジカル（ここでは活性化されたＳｉｉ
子、分解によって活性化された中間状態の５ｉ−Ｈ−？
Ｓｉ−鴇などを総称している）が増加していく。このラ
ジカルが増加すればお互いに気相中で衝突し凝集するこ
とによってａ−８ｉの微粒子、その他の微粒子となり、
更に集合して微粉末と巨大粒子化していくのである。基
板上にａ−８ｉ膜が形成されるばかりでなくグロー放電
領域のあらゆる個所でこれらが発生していくから、この
結果対向電極７のガス噴出孔群６の近傍では固いａ−８
ｉ及びその他の堆積物が電極面に比較的強固な状態で付
着し、噴出孔より遠い処では粉末状のものが堆積し、そ
の中間域ではその中間状態の形状のものが堆積するので
ある。これらの現象は当然の事ながらガス流量が多い程
、反応圧が高い程、またそのグロー放電領域が広い程激
しく且つ反応室の広い領域に亘っておきるのである。こ
の堆積現象は対向電極面上が一番激しい。従って生成速
度を増したり、長時間のプラズマＣＶＤを行えばこの不
必要な堆積量は増大していくのであり、その堆積量が限
界にガつだ時点でこの堆積物は対向電極面などから熱膨
張の差による歪応力などで脱落、剥離しいわゆるフレー
ク状（細い小片ゝ）となって飛散し、ドラムに当たυそ
の膜に損傷を与えたシ、−緒にまき散らされた極めて小
さい微粉など、あるいは気相中で発生したりする微粉末
などはドラム上に生成されるａ −Ｓ ｉ膜中にとりこ
まれａ−８ｉ膜の性能を低下させていたのである。これ
に加えて従来のプラズマＣＶＤ装置では基板であるドラ
ム５を電極とし、これに対向囲繞するようにガス噴出孔
群６を設けた剛性のある金属電極７を設置し、しかも通
常の場合その外側を剛性をもつ金属板でシールドしてい
る構造となっている。このシールド８は反応ガス圧が低
圧の時にはグロー放電が電極間以外にも大きく広がるこ
とを防ぐためのものであるが、これの存在によってグロ
ー放電は電極間に比較的限られるものの放電が限られた
空間領域に閉じられて行われるので、ガスの滞溜が起こ
りやすく上記したフレークの発生及びその助長が避けら
れなかったのである。
た）、長時間使用した場合にａ−８ｉ膜の性能を決定的
に低下させる第１の理由は次のようなものである。例え
ばｂ ｉ［４ガスのグロー放電分解は概路次のようにし
て起こる。即ち、グロー放電が生じている領域にガスが
入った段階で分解が始まり、その領域を進む間に分解が
促進され次第にラジカル（ここでは活性化されたＳｉｉ
子、分解によって活性化された中間状態の５ｉ−Ｈ−？
Ｓｉ−鴇などを総称している）が増加していく。このラ
ジカルが増加すればお互いに気相中で衝突し凝集するこ
とによってａ−８ｉの微粒子、その他の微粒子となり、
更に集合して微粉末と巨大粒子化していくのである。基
板上にａ−８ｉ膜が形成されるばかりでなくグロー放電
領域のあらゆる個所でこれらが発生していくから、この
結果対向電極７のガス噴出孔群６の近傍では固いａ−８
ｉ及びその他の堆積物が電極面に比較的強固な状態で付
着し、噴出孔より遠い処では粉末状のものが堆積し、そ
の中間域ではその中間状態の形状のものが堆積するので
ある。これらの現象は当然の事ながらガス流量が多い程
、反応圧が高い程、またそのグロー放電領域が広い程激
しく且つ反応室の広い領域に亘っておきるのである。こ
の堆積現象は対向電極面上が一番激しい。従って生成速
度を増したり、長時間のプラズマＣＶＤを行えばこの不
必要な堆積量は増大していくのであり、その堆積量が限
界にガつだ時点でこの堆積物は対向電極面などから熱膨
張の差による歪応力などで脱落、剥離しいわゆるフレー
ク状（細い小片ゝ）となって飛散し、ドラムに当たυそ
の膜に損傷を与えたシ、−緒にまき散らされた極めて小
さい微粉など、あるいは気相中で発生したりする微粉末
などはドラム上に生成されるａ −Ｓ ｉ膜中にとりこ
まれａ−８ｉ膜の性能を低下させていたのである。これ
に加えて従来のプラズマＣＶＤ装置では基板であるドラ
ム５を電極とし、これに対向囲繞するようにガス噴出孔
群６を設けた剛性のある金属電極７を設置し、しかも通
常の場合その外側を剛性をもつ金属板でシールドしてい
る構造となっている。このシールド８は反応ガス圧が低
圧の時にはグロー放電が電極間以外にも大きく広がるこ
とを防ぐためのものであるが、これの存在によってグロ
ー放電は電極間に比較的限られるものの放電が限られた
空間領域に閉じられて行われるので、ガスの滞溜が起こ
りやすく上記したフレークの発生及びその助長が避けら
れなかったのである。
このように従来のプラズマＣＶＤ装置においては生成速
度を大きくしにくく、大きくしてもフレークあるいは微
粉末の発生が生成膜の性能を低下させていた。また上記
フレークあるいは微粉末が発生することからプラズマＣ
ＶＤを長時間連続して行えないなどの問題点を有してい
たのである。
度を大きくしにくく、大きくしてもフレークあるいは微
粉末の発生が生成膜の性能を低下させていた。また上記
フレークあるいは微粉末が発生することからプラズマＣ
ＶＤを長時間連続して行えないなどの問題点を有してい
たのである。
本発明は斜上の欠点を除去し、成膜速度が大きくでき且
つ生成膜の性能低下がなく、長時間連続しであるいは繰
り返してプラズマＣＶＤが行えるといった生産性の高い
電極構造をもった容量結合型のプラズマＣＶＤ装置を提
供するとともに、電極構造が簡単であシ基板の形状、種
類を問わないといった種々の利点を併せもつ装置を提供
するものである。以下、本発明を ａ−８ｉ悪感光がド
ラムに形成される場合に例をとって説明する。
つ生成膜の性能低下がなく、長時間連続しであるいは繰
り返してプラズマＣＶＤが行えるといった生産性の高い
電極構造をもった容量結合型のプラズマＣＶＤ装置を提
供するとともに、電極構造が簡単であシ基板の形状、種
類を問わないといった種々の利点を併せもつ装置を提供
するものである。以下、本発明を ａ−８ｉ悪感光がド
ラムに形成される場合に例をとって説明する。
第２図は本発明による反応室内の基板電極（ドラム）及
び対向電極、その他の配置構成例である。
び対向電極、その他の配置構成例である。
反応室１０内にはモータ１６によって回転可能な台座（
図示せず）が設けられ、この台座に電極であるドラム１
１が装着されている。他方、このドラム１１に対向して
、金属製の金網で構成された電極１２が配置されている
。第２図の実施例においては、この対向電極１２はドラ
ムを囲繞した円筒状ネットで構成されている。そしてこ
の金網１２とドラム１１を電極として、ＲＦ電源１５よ
り容量結合型の電力が供給される。反応ガスは反応室外
に置かれたボンベ１７よシ流量計１８、流量調節弁１９
によって流量及び濃度が調節され、反応室１０内に送り
込まれる。反応室内に電力）れるガス導入管１３は複数
個のガス噴出孔１４を有し、ドラム１１を囲繞する金網
状電極１２の外方に設置されている。このガス導入管１
３は従来装置と異なり、対向電極とは一体化されておら
ず、金網状電極を間にして基板電極と反対側の３ｍ宜位
置において単数または複数個配置されること７５；でき
る。
図示せず）が設けられ、この台座に電極であるドラム１
１が装着されている。他方、このドラム１１に対向して
、金属製の金網で構成された電極１２が配置されている
。第２図の実施例においては、この対向電極１２はドラ
ムを囲繞した円筒状ネットで構成されている。そしてこ
の金網１２とドラム１１を電極として、ＲＦ電源１５よ
り容量結合型の電力が供給される。反応ガスは反応室外
に置かれたボンベ１７よシ流量計１８、流量調節弁１９
によって流量及び濃度が調節され、反応室１０内に送り
込まれる。反応室内に電力）れるガス導入管１３は複数
個のガス噴出孔１４を有し、ドラム１１を囲繞する金網
状電極１２の外方に設置されている。このガス導入管１
３は従来装置と異なり、対向電極とは一体化されておら
ず、金網状電極を間にして基板電極と反対側の３ｍ宜位
置において単数または複数個配置されること７５；でき
る。
本発明に用いられるこの金網状電極１２は、真空排気の
際にガス吸着が起こシにくいような材質が良くステンレ
ス鋼などが最適である。また網目の形状は短冊状でも四
角形でもめるいはまたノ・ニカム状等いずれの形状でも
良いが、網目を形成するための線径は０．０５〜２膿φ
、好ましくは０．１〜０．５閣φ程度が良い。この線径
は太すぎても好ましくないし、また細すぎれば機械的強
度７５；小さくなり電極として固定設置するのに良くな
い。さらにメツシュ間隔はフレークの大きさを考慮して
０．２〜５ＩＩＩｌｌ＋程度、好ましくは０．５〜２
ｔｔａｎ ｈ、度が良い。なお、金網状電極１２は着脱
自在とし、ネットの大きさも数棟用意して、ドラム径に
応じてネットを交換するようにすると、常に電極間距離
を一定に保たせることができ、放電条件を一定に保つこ
とができる。
際にガス吸着が起こシにくいような材質が良くステンレ
ス鋼などが最適である。また網目の形状は短冊状でも四
角形でもめるいはまたノ・ニカム状等いずれの形状でも
良いが、網目を形成するための線径は０．０５〜２膿φ
、好ましくは０．１〜０．５閣φ程度が良い。この線径
は太すぎても好ましくないし、また細すぎれば機械的強
度７５；小さくなり電極として固定設置するのに良くな
い。さらにメツシュ間隔はフレークの大きさを考慮して
０．２〜５ＩＩＩｌｌ＋程度、好ましくは０．５〜２
ｔｔａｎ ｈ、度が良い。なお、金網状電極１２は着脱
自在とし、ネットの大きさも数棟用意して、ドラム径に
応じてネットを交換するようにすると、常に電極間距離
を一定に保たせることができ、放電条件を一定に保つこ
とができる。
第２図に示した実施例において対向電極１２がドラムを
囲繞しているのはドラムが円筒形であるので均一膜生成
のために囲繞しているのであって基板電極１１が他の形
状の場合には必ずしも囲繞する必要は々い。
囲繞しているのはドラムが円筒形であるので均一膜生成
のために囲繞しているのであって基板電極１１が他の形
状の場合には必ずしも囲繞する必要は々い。
第３図は本発明の他の実施例を示す図であり、複数個の
ドラムを同時にあるいは移動させながら連続的にａ−８
ｉ膜を生成するための金網状電極構造例である。金網状
電極１２′及び１２″は、ドラム１１’、 １１″、
１１″’の左右に平行に設置され、各ガス噴出孔１４’
、 １４”を有する一対のガス導入管１３′。
ドラムを同時にあるいは移動させながら連続的にａ−８
ｉ膜を生成するための金網状電極構造例である。金網状
電極１２′及び１２″は、ドラム１１’、 １１″、
１１″’の左右に平行に設置され、各ガス噴出孔１４’
、 １４”を有する一対のガス導入管１３′。
１３″が金網状電極１２′及び１２″の外側に配置され
ている。ＲＦ電源は左右の電極１２′及び１２″に共通
に接続されているが、それぞれ別個に接続しても良い。
ている。ＲＦ電源は左右の電極１２′及び１２″に共通
に接続されているが、それぞれ別個に接続しても良い。
ドラム１１’、１１”・・・・ を順次移動させれば連
続的に膜生成を行える。その際必要によってドラムの移
動でなく金網状電極１２テ１２″の移動によって行なっ
ても良い。このようにすればドラム径に応じて金網状電
極を移動させることによって電極間距離を同一にでき、
放電条件を一定に保たせるのに便利である。
続的に膜生成を行える。その際必要によってドラムの移
動でなく金網状電極１２テ１２″の移動によって行なっ
ても良い。このようにすればドラム径に応じて金網状電
極を移動させることによって電極間距離を同一にでき、
放電条件を一定に保たせるのに便利である。
次に、本発明と従来法のプラズマＣＶＤ装置とを比較し
た場合、グロー放電分解そのものは同一であＦ） ａ
−８ｉ膜などの膜生成そのものに基本的に変化はないの
で対向電極を金網状にすれば従来法のようにグロー放電
分解が閉じられた空間に限られることがない。従って、
反応ガス、既反応ガスの滞溜はなく必要以上に分解が進
むことがなくなる。それ故ラジカルなものから粉末化す
る前に反応室外部に素早く排出されることになり、また
粉末化した状態のものも反応室内部に堆積しにくくなる
。
た場合、グロー放電分解そのものは同一であＦ） ａ
−８ｉ膜などの膜生成そのものに基本的に変化はないの
で対向電極を金網状にすれば従来法のようにグロー放電
分解が閉じられた空間に限られることがない。従って、
反応ガス、既反応ガスの滞溜はなく必要以上に分解が進
むことがなくなる。それ故ラジカルなものから粉末化す
る前に反応室外部に素早く排出されることになり、また
粉末化した状態のものも反応室内部に堆積しにくくなる
。
また金網状電極に形成された付着生成物もその付着生成
物の層厚の増加とともに熱膨張の差による歪応力は増加
するとし７ても、細線で作られた網である／（め歪応力
は分散化される。よってその値は小さく増加率も低い。
物の層厚の増加とともに熱膨張の差による歪応力は増加
するとし７ても、細線で作られた網である／（め歪応力
は分散化される。よってその値は小さく増加率も低い。
従って従来の電極のように大面積で剛性の高い場合には
（−＝ｊ泊物の′市、極からのフレーク状での剥離が起
こりやすかったのが、本発明の電極ではこの剥離が非常
に起きにくくなるのである。
（−＝ｊ泊物の′市、極からのフレーク状での剥離が起
こりやすかったのが、本発明の電極ではこの剥離が非常
に起きにくくなるのである。
本発明の金網状ＭＴ、極を用いれば流隈も大きく、ＲＦ
＠力を入きくし壕だ高いガス圧にしても反応領域での微
粉末の発生、堆積が防げ電極から剥離脱落して飛散する
粉末やフレークの発生もなくすことができるので、大き
い生成速度で長時間運転できるのである。
＠力を入きくし壕だ高いガス圧にしても反応領域での微
粉末の発生、堆積が防げ電極から剥離脱落して飛散する
粉末やフレークの発生もなくすことができるので、大き
い生成速度で長時間運転できるのである。
従来、対向電極を分割し空隙よりガスを排出する構造も
考えられてはいたが、これらはグロー放電の不均一性を
もたらし空隙部における異常放電を発生させやすかった
。本発明の金網状電極の網を形成する線径は小さく且つ
網目の部分が断然大きく電極全体に亘って均一に分散し
ているためにグロー放電域の乱れ（弓、ない。しかも従
来法ではガにグロー放電領域の広がりが大きく、前述し
たようにシールド板を必要としていたが、本発明ではガ
ス圧が高くできるためシールド板がなくどもグロー放電
領域を電極間に安定して局在さぜることかできる。
考えられてはいたが、これらはグロー放電の不均一性を
もたらし空隙部における異常放電を発生させやすかった
。本発明の金網状電極の網を形成する線径は小さく且つ
網目の部分が断然大きく電極全体に亘って均一に分散し
ているためにグロー放電域の乱れ（弓、ない。しかも従
来法ではガにグロー放電領域の広がりが大きく、前述し
たようにシールド板を必要としていたが、本発明ではガ
ス圧が高くできるためシールド板がなくどもグロー放電
領域を電極間に安定して局在さぜることかできる。
また従来法の電極、特に囲りにシールド板を有した電極
の構造はかなり複雑になるので脱着することは容易でな
い。しかしながら本発明のような金網状電極の場合には
脱着は簡単であり、軽址であるため容易に交換しうる。
の構造はかなり複雑になるので脱着することは容易でな
い。しかしながら本発明のような金網状電極の場合には
脱着は簡単であり、軽址であるため容易に交換しうる。
また安価なためプラズマＣＶＤの都度取り換えれば常に
堆積物のない電極が使用でき、膜質の良い生成膜が得ら
れる。
堆積物のない電極が使用でき、膜質の良い生成膜が得ら
れる。
またこのことはドラム径に応じた金網状電極あるいはド
ラムでなくとも任意形状、大きさに応じた金網状電極が
選択できるので極めて汎用性が高くなり、常に電極間距
離を適宜に設計できるので放電粂件も制御しやすいので
ある。
ラムでなくとも任意形状、大きさに応じた金網状電極が
選択できるので極めて汎用性が高くなり、常に電極間距
離を適宜に設計できるので放電粂件も制御しやすいので
ある。
以上のように本発明の金網状電極を用いることによシ堆
積物の生成、剥離がなく、高速度で膜生成が行いうろこ
とから長時間運転ができるようになり、第３図に示した
ように大量生産用装置も構成することができる。
積物の生成、剥離がなく、高速度で膜生成が行いうろこ
とから長時間運転ができるようになり、第３図に示した
ように大量生産用装置も構成することができる。
本発明の実施例におい−Ｃは５ｉｌ（、ガスを用いたａ
−Ｓ ｉ膜の円筒基板へのプラズマＣＶＤにょル生膜
とそれに用いるべき装置構造例について詳細に説明した
が本発明はこれに限られるものでないことは勿論である
。
−Ｓ ｉ膜の円筒基板へのプラズマＣＶＤにょル生膜
とそれに用いるべき装置構造例について詳細に説明した
が本発明はこれに限られるものでないことは勿論である
。
本発明は従来のグロー放電が反応ガスを比較的閉じられ
た空間に滞溜させて行われるのに対し、基板に対向する
電極を平板のような連続面から金網のような分散面にす
ることでグロー放電領域を反応ガスが比較的速く通過す
る状態にすることであって如何なる物質のプラズマＣＶ
Ｄの場合の装置及び製品に適用しうるものである。
た空間に滞溜させて行われるのに対し、基板に対向する
電極を平板のような連続面から金網のような分散面にす
ることでグロー放電領域を反応ガスが比較的速く通過す
る状態にすることであって如何なる物質のプラズマＣＶ
Ｄの場合の装置及び製品に適用しうるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はドラム状ａ−８ｉ感光体を製作する従来のプラ
ズマＣＶＤ装置の概略図であυ、（−）は誘導結合型、
（１））は容量結合型装置を示す。 第２図は本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の一実施例を
示す概略図。 第３図は本発明の他の実施例を示し、複数個の）” ラ
ム状ａ−８ｉ感光体を製作するためのドラム及び金網状
電極の配置を示す斜視図である。 １０・・・反応室； １１．１１’、 １１″、 １１
”・・・基板（電極） ； １２．１２’、 １２″
・・・金網状電極； １３．１３’。 １３″・・・ガス導入管： １４．１４’、 １４″・
・・ガス噴出孔。 特許出願人： スタンレー電気株式会社代理人二升理士
海津保三 同 ： 弁理士 平 山 −幸 第１図 （０） （ｂ） 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年１２月２Ｇ日 特許庁長官 若杉和夫殿 １ 事件の表示 昭和５８年特 許 願第４０６３５号 ２・発明０名称 ア、オＹＣＶＤ装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ＆”’ｆ’Ｒ東京都目黒区中目黒２丁目９番１３号氏
名（名称）（２３０）スタンレー電気株式会社４、代理
人 ６、 補正により増加する発明の数 なし７、補正の対
象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の欄 ８ 補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書、第１２頁第５行の「金網状電極１２の外
方」を「金網状電極１２と同一面またはその外方」に訂
正する。 （３）同書、第１２頁第８行の「金網状電極を間にして
」をｒ金網状電極に接するかまたは金網状電極を間にし
て」に訂正する。 （４）同書、第１３頁第１８行の「金網状電極１２′及
び１２“の外側に」を「金網状電極１２′及び１２〃に
接するかまたはこれらの外側に」に訂正する。 （５）同書、第１４頁第２行乃至４行の１その際必要に
よって・・・行なっても良い。」を「その際必要によっ
て金網状電極１２’、１２“の移動を行なっても良い。 」に訂正する。 （６）同書、第１４頁第１５行乃至１６行の「反応室外
部」を「反応部外部ｊに訂正する。 （７）同書、第１４頁第１７行の「反応室内部」を「反
応部内部」に訂正する。 （別紙） ２、特許請求の範囲 （１）反応ガスを導入しグロー放電によって基板上に成
膜するプラズマＣＶＤ装置において、基板に対向する電
極が金網状電極で構成されていることを特徴とするプラ
ズマＣＶＤ装置。 （２）前記金網状電極が前記基板を囲繞した円筒形状で
ある、特許請求の範囲第１項記載のプラズマＣＶＤ装置
。 （３）前記金網状電極が前記基板を間にして並行に設置
された平板状である、特許請求の範囲第１項記載のプラ
ズマＣＶＤ装置。 （４）前記金網状電極がステンレス製である、特許請求
の範囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装
置。 （５）前記金網状電極の網の線径が０．０５〜２ＷＩＩ
φであり、線間隔が０．２〜５酵である、特許請求の範
囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。 （６）前記反応ガスを導入するガス導入部が前記金して
前記基板とは反対側に設置されている、特許請求の範囲
第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （７）前記基板が円筒形状基板である、特許請求の範囲
第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （８）前記平板状の金網状電極を並列して設置するとと
もに、これら電極間に複数個の前記基板が設置されてな
る、特許請求の範囲第１，３〜７項のいずれかに記載の
プラズマＣＶＤ装置。 （９）前記複数個の基板が並行に設置された前記金網状
電極間を順次移動して逐次外部に取り出すように構成し
た、特許請求の範囲第８項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （１０）前記基板上に形成される薄膜がアモルファス・
シリコンである、特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
ＣＶＤ装置。 ＝３１
ズマＣＶＤ装置の概略図であυ、（−）は誘導結合型、
（１））は容量結合型装置を示す。 第２図は本発明に係るプラズマＣＶＤ装置の一実施例を
示す概略図。 第３図は本発明の他の実施例を示し、複数個の）” ラ
ム状ａ−８ｉ感光体を製作するためのドラム及び金網状
電極の配置を示す斜視図である。 １０・・・反応室； １１．１１’、 １１″、 １１
”・・・基板（電極） ； １２．１２’、 １２″
・・・金網状電極； １３．１３’。 １３″・・・ガス導入管： １４．１４’、 １４″・
・・ガス噴出孔。 特許出願人： スタンレー電気株式会社代理人二升理士
海津保三 同 ： 弁理士 平 山 −幸 第１図 （０） （ｂ） 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年１２月２Ｇ日 特許庁長官 若杉和夫殿 １ 事件の表示 昭和５８年特 許 願第４０６３５号 ２・発明０名称 ア、オＹＣＶＤ装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ＆”’ｆ’Ｒ東京都目黒区中目黒２丁目９番１３号氏
名（名称）（２３０）スタンレー電気株式会社４、代理
人 ６、 補正により増加する発明の数 なし７、補正の対
象 明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の欄 ８ 補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書、第１２頁第５行の「金網状電極１２の外
方」を「金網状電極１２と同一面またはその外方」に訂
正する。 （３）同書、第１２頁第８行の「金網状電極を間にして
」をｒ金網状電極に接するかまたは金網状電極を間にし
て」に訂正する。 （４）同書、第１３頁第１８行の「金網状電極１２′及
び１２“の外側に」を「金網状電極１２′及び１２〃に
接するかまたはこれらの外側に」に訂正する。 （５）同書、第１４頁第２行乃至４行の１その際必要に
よって・・・行なっても良い。」を「その際必要によっ
て金網状電極１２’、１２“の移動を行なっても良い。 」に訂正する。 （６）同書、第１４頁第１５行乃至１６行の「反応室外
部」を「反応部外部ｊに訂正する。 （７）同書、第１４頁第１７行の「反応室内部」を「反
応部内部」に訂正する。 （別紙） ２、特許請求の範囲 （１）反応ガスを導入しグロー放電によって基板上に成
膜するプラズマＣＶＤ装置において、基板に対向する電
極が金網状電極で構成されていることを特徴とするプラ
ズマＣＶＤ装置。 （２）前記金網状電極が前記基板を囲繞した円筒形状で
ある、特許請求の範囲第１項記載のプラズマＣＶＤ装置
。 （３）前記金網状電極が前記基板を間にして並行に設置
された平板状である、特許請求の範囲第１項記載のプラ
ズマＣＶＤ装置。 （４）前記金網状電極がステンレス製である、特許請求
の範囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装
置。 （５）前記金網状電極の網の線径が０．０５〜２ＷＩＩ
φであり、線間隔が０．２〜５酵である、特許請求の範
囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。 （６）前記反応ガスを導入するガス導入部が前記金して
前記基板とは反対側に設置されている、特許請求の範囲
第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （７）前記基板が円筒形状基板である、特許請求の範囲
第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （８）前記平板状の金網状電極を並列して設置するとと
もに、これら電極間に複数個の前記基板が設置されてな
る、特許請求の範囲第１，３〜７項のいずれかに記載の
プラズマＣＶＤ装置。 （９）前記複数個の基板が並行に設置された前記金網状
電極間を順次移動して逐次外部に取り出すように構成し
た、特許請求の範囲第８項記載のプラズマＣＶＤ装置。 （１０）前記基板上に形成される薄膜がアモルファス・
シリコンである、特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
ＣＶＤ装置。 ＝３１
Claims (10)
- （１）反応ガスを導入しグロー放電によって基板上に生
膜するプラズマＣＶＤ装置において、基板に対向する電
極が金網状電極で構成されていることを特徴とするプラ
ズマＣＶＤ装置。 - （２） 前記金網状電極が前記基板を囲繞した円筒形
状である、特許請求の範囲第１項記載のプラズマＣＶＤ
装置。 - （３） 前記金網状電極が前記基板を間にして並行に
設置された平板状である、特許請求の範囲第１項記載の
プラズマＣＶＤ 装［。 - （４） 前記金網状電極がステンレス製である、特許
請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶ
Ｄ装置。 - （５） 前記金網状電極の網の線径が０．０５〜２閣
φであり、線間隔が０．２〜５填である、特許請求の範
囲第１〜３項のいずれかに記載のプラズマＣＶＤ装置。 - （６）前記反応ガスを導入するガス導入部が前記金網状
電極を間にして前記基板とは反対側に設置されている、
等許請求の範囲第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 - （７）前記基板が円筒形状基板である、特許請求の範囲
第１項記載のプラズマＣＶＤ装置。 - （８） 前記平板上の金網状電極を並列して設置する
とともに、これら電極間に複数個の前記基板が設置され
てなる、特許請求の範囲第１，３〜７項のいずれかに記
載のプラズマＣＶＤ装置。 - （９）前記複数個の基板が並行に設置された前記金網状
電極間を順次移動して遂次外部に取り出すように構成し
た、特許請求の範囲第８項記載のプラズマＣＶＤ装置。 - （１０）前記基板上に形成される薄膜がアモルファス・
シリコンである、特許請求の範囲第１項記載のプラズマ
ＣＶＤ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58040635A JPS59193265A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | プラズマｃｖｄ装置 |
| US06/651,063 US4676195A (en) | 1983-03-14 | 1984-09-13 | Apparatus for performing plasma chemical vapor deposition |
| DE3433874A DE3433874C2 (de) | 1983-03-14 | 1984-09-14 | Vorrichtung zur plasmagestützten Abscheidung der Oberflächen eines elektrisch leitenden Substrats aus der Gasphase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58040635A JPS59193265A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193265A true JPS59193265A (ja) | 1984-11-01 |
| JPH0357190B2 JPH0357190B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=12586007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58040635A Granted JPS59193265A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | プラズマｃｖｄ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676195A (ja) |
| JP (1) | JPS59193265A (ja) |
| DE (1) | DE3433874C2 (ja) |
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| JP2012038723A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-23 | Taiyo Kagaku Kogyo Kk | プラズマ発生方法及びそのための装置 |
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| JPS61110768A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-29 | Sharp Corp | アモルフアスシリコン感光体製造用装置 |
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| US4908330A (en) * | 1988-02-01 | 1990-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for the formation of a functional deposited film containing group IV atoms or silicon atoms and group IV atoms by microwave plasma chemical vapor deposition process |
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| JPH01198482A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-10 | Canon Inc | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成法 |
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