JPS6026666A - 堆積膜製造装置 - Google Patents

堆積膜製造装置

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JPS6026666A
JPS6026666A JP13416183A JP13416183A JPS6026666A JP S6026666 A JPS6026666 A JP S6026666A JP 13416183 A JP13416183 A JP 13416183A JP 13416183 A JP13416183 A JP 13416183A JP S6026666 A JPS6026666 A JP S6026666A
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JP
Japan
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substrate
chamber
deposited film
reaction chamber
temperature
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JP13416183A
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English (en)
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Shunichi Ishihara
俊一 石原
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • 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
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • 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
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0209—Pretreatment of the material to be coated by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非晶質シリコン等の堆積膜の製造装置に関する
もので、特に反応チャンバー内でアーク放電法又はグロ
ー放電法により原料ガスを分解し、所定の温度に設定さ
れた基体上に非晶質シリコン膜を形成するのに好適な堆
積膜製造装置に関する。
近来、光電変換素子、電子写真用像形成体等を形成する
目的で分解可能なるガスを減圧にし得る反応チャンバー
内に導入し、グロー放電等の放電によりて上記ガスを分
解し、所定の基体上に堆積膜を形成する手法の開発が盛
んに行なわれている。シランガス又はジシランガスと水
素ガス、ヘリウムガス又はアルゴンガスを混合した気体
、さらに必要に応じてジ?ランガスやフォスフインガス
等のドーピング用ガスを混合した気体を用いることによ
って得られる水素化アモルファスシリコン(a−81:
Hと略記する)膜は、その電気物性的及び、光物性的優
秀さや大面積化が容易であること、無公害であることな
どのメリットから著しい脚光を浴びている。
上記の様な堆積膜製造装置においては、特に基体温度が
堆積膜の電気物性的、光物性的特性に著しい影響を及ぼ
すことは広く知られている。従来。
所定の基体温度を得るために、反応チャンバー内にヒー
ターを設け、このヒーターfc710熱することによっ
て基体温度をコントロールしていたが、ヒータ一温度は
概して基体温度より高く、ヒーターと基体が離れている
程、その傾向は著しかった。
特にヒーターもしくはヒーターを被覆している部分が、
原料ガスと接し、基体温度より高い温度にまで原料がス
を加熱している領域が存在する場合、基体上に堆積され
る膜の電気物性的、光学物性的特性に悪影響を及ぼすと
いう難点があった。本発明は上記の点全考慮し、反応チ
ャンバー内に基体温度より高い温度領域を形成せずに膜
形成を行なうことによって良好な電気物性的、光学物性
的特性を有する堆積膜を得ることを目的とする。
本発明による堆積膜製造装置は、反応チャンバー内で放
電により原料ガス全労解し所定の温度に設定された基体
上に堆積膜を形成する堆積膜製造装置において、反応チ
ャンバー外で予め基体を上記の所定の温度にカロ熱する
v0熱チャンバーと、′上記の所定温度にD0熱された
基体を反応チャンバー内に移送する移送手段を設けたこ
とを特徴とするものである。以下図面を参照して本発明
全説明する。
以下の説明においては、主として堆積膜を形成する基体
を電子写真用円筒状基体とした実施例について本発明を
説明するが、本発明装置は、長方形の基体を円筒状の対
向電極上に多角形を成すように配置し、アモルファス感
光体膜や演算素子用アモルファス半導体膜を堆積する目
的にも利用することができ、また、金型、バイト等の摩
耗し易い工具等の表面に超硬質膜を堆積することによっ
て、耐摩耗性を向上させ、寿命を延ばす目的にも利用す
ることができる。
図面は本発明による堆積膜製造装置の一実施態様の概略
を示す。
図中、1はグロー放電により原料ガスを分解し所定の温
度に設定された基体上に堆積膜を形成するための反応チ
ャンバー、2は該反応チャンノ4−外で予め基体を所定
の温度に加熱するための加熱チャンバーを示す6 図示の実施例において、反応チャンバー1は円筒状プラ
ズマCVD装置より成り、図中、3は反応チャンバーの
側壁を構成している円筒状電極、4は上下の壁体、5は
上下の壁体を円筒状電極から絶縁するためのドーナツ状
の絶縁部材、6は高周波電源、7は排気装置、8はz4
ルブ、9は原料ガス供給源、10はパルプ、11は該原
料ガス供給源から供給される原料ガスを反応チャンバー
内に放出するガラス管(これは例えば4本設けられる)
、12は堆積膜を形成すべきドラム状の基体を設置する
基体置台を示す。堆積膜を形成されるドラム状の基体A
が上記の円筒状電極3と同心に上記の基体置台3上に設
置され、この基体Aは対向電極を構成する。該基体置台
12は、13で示す如く接地され、その軸を矢印で示す
如く回転することによってドラム状基体Aをその軸の周
りに回転するようになっている。
上記のカロ熱チャンバー2は、その中に送り込まれた円
筒状基体Aをヒーターによってカロ熱するように構成さ
れている。図中、14はヒーター、15は該ヒーターの
温度をコントロールする温度コントローラー、16は排
気装置、17はパルプ、18は77D熱チヤンバー内で
基体を加熱する際に温度上昇速度を上げるために7JO
熱チヤンバー内に希ガスを導入するための希ガス供給源
、19はそのパルプ、20は基体Aを設置する基体置台
を示す。
上記の加熱チャンバー2の上に第1の補助チャンバー2
1、反応チャンバー1の上に第2の補助チャンバー22
が配置され、第1の補助チャンノ々−21と加熱チャン
バー2はダートバルブ23により仕切られ、第2の補助
チャンノ々−22と反応チャンバー1はダートパルプ2
4によって仕切られ、才た、第1の補助チャンバー21
と第2の補助チャンバー22はダートパルプ25によっ
て仕切られている。さらに、第1の補助チャンノ々−2
1の基体送入口には送入用ダートバルブ26、第2の補
助チャンバー22の基体取出口には取出用ダートパルプ
27が設けられている。上記の補助チャンバー21およ
び22には、それぞれ排気装置28および29と、パル
プ30および31が設けられる。
基体を第1補助チヤンバー21.71D熱チヤン・f−
2、第2の補助チャンノ’!−22,反応チャンノ4−
1の間に移送する手段として、移動レール上を移動する
移動荷台32および33、並びに上下に移動する吊りJ
Ae34および35が設けられている。
以下、上記の装置の動作について説明する。基体送入口
において、ドラム状基体を移動荷台32の上に載せる。
ダートバルブ26を開いて、基体を第1補助チヤンバー
21内に送入する。第1補助チヤンバー21内において
、吊り具34をドラム状基体の上部にひっかけ、吊り具
34を上げることにより基体を移動荷台32からもち上
げる。
その後、移動荷台32は基体送入口の外に戻されて、r
−トパルブ26を閉じる。バルブ30f、開け、排気装
置28によって補助チャンバー21を排気する。一定の
圧力味で減圧された後に、ダートバルブ23を開いて、
吊り具34を下降させて、ドラム状基体を加熱チャンバ
ー2内に導入し、基体置台20の上にセットする。吊り
具34を基体からはずし、これを上昇させて、ダートバ
ルブ23を閉じる。このとき、加熱チャンバー2は、バ
ルブ17を通して排気装置16によって既に排気されて
いる。ここで、温度コントロー2−15によってヒータ
ー14に通電させて、ヒーター14により基体Aを所望
の温度まで710熱する・途中、温度上昇速度を上げる
ために、パルプ19t−通して希ガス供給源18から7
1tl熱チヤンバー内に希ガスを導入する。基体が所定
の温度まで加熱されたら、排気装置16により再び排気
して、加熱チャンバー2内を真空に保っておく。この加
熱の間に、補助チャンバー21.22および反応チャン
バー1は、それぞれ排気装置28.29および7によっ
て真空にしておく。ダートバルブ23を開いて、所定の
温度にカロ熱された基体Aを吊り具34により引き上げ
る。その後、ダートバルブ23を閉じr−トパルブ25
を開き、移動荷台33を第1補助チヤンバー21内に移
動させ、吊り具34を下げて、基体をこの移動荷台33
上に載置する。吊り具34を外し、移動荷合33を第2
補助チヤンバー22内に移動する。移動完了後。
吊り具35を基体にひっかけてから、これを移動荷台3
3からもち上げる。移動荷台33を第1補助チヤンバー
21内に移動して、e−)バルブ25を閉じる。次に、
ダートバルブ24を開いて、吊り具35を下降させて、
基体Aを反応チャンバー1内に移動し、基体置台12上
にセットする。
吊り具35を基体から外して、これを上昇させ、r−ト
パルブ24を閉じる。
上記のようにして基体Ai反応チャンバー1内にセット
したら、バルブ10を開いて、原料ガス供給源9からガ
ラス管11に通し、ガラス管11に形成された原料ガス
放出用の多数の小孔から反応チャンバー1内に原料ガス
を導入する。例えば、ドラム状の基体A上に非晶質シリ
コン膜を形成する場合、原料ガスS IH4を3008
CCMの流量で反応チャンバー1内に導入する。ここで
、高周波電源6から円筒状電極3に高周波全印加してグ
ロー放電を生ずることにより、原料ガスはグロー放電の
作用で分解され、対向電極たる基体A上に非晶質シリコ
ン膜が形成される。このとき基体置台12を回転するこ
とにより、ドラム状の基体Aを例えば10秒につき1回
転程度の速度で回転する。
上記のようにして基体Aの上に所望の堆積膜が形成され
たら、ダートバルブ24を開き、吊り具35を下降させ
て基体Aにひっかけ、これを第2補助チヤンバー22内
に引き上げる。その後、ダートバルブ24を閉じ、ダー
トバルブ25を開いて、移動荷台33を第1補助チヤン
バー21から第2補助チヤンバー22に移動させ、吊り
具35を下げて基体Af、移動荷台33上に載置する。
r−トバルブ25を閉じた後、第2補助チヤンバー22
内に希がスを導入して、第2補助チヤンバー22内を大
気圧まで昇圧する。
そこで、f−トバルプ27を開いて、堆積膜が形成され
次基体を、移動荷台33により取出口にとり出す。
上記の装置は、反応チャンバーと7JO熱チヤンバーと
を互いに独立に構成し、基体を加熱チャンバー内で所定
の温度に加熱し、この所定温度とされた基体を反応チャ
ンバー内に導入して、反応チャンバー内でグロー放電に
より原料ガスを分解して上記の所定温度の基体上に堆積
膜を形成するように構成されているので、堆積膜形成の
過程で、堆積膜の電気物性的、光学物性的特性に悪影響
を及ぼす基体より高温の領域を反応チャンバー内に生す
ることなしに堆積膜を形成することができ、従って、安
定して所望の特性をもつ堆積膜を得ることができる。特
に、この装置は基体上に非晶質シリコン膜を形成するの
に有利に使用できる。また、この装置においては、連続
して堆積膜を製造する際に、反応チャンバー内で1つの
基体の上に堆積膜を形成している間に、次の基体の加熱
を加熱チャンバー内で行うことができるので、従来のよ
うに反応チャンバー内で加熱を行う堆積膜製造装置に比
して、7IO熱時間分だけ、堆積膜形成に要する時間を
短縮することができる。
次に、上記の装置によってドラム状の基体の上に非晶質
シリコン膜を形成した実施例について説明する。
基体として、肉厚5簡のアルミニウムのドラムを使用し
た。このドラムを上記の手順に従って、先ず7111%
チャンバー2内に入れ、これを250℃の温度に加熱し
た。加熱3分後に、このドラムを上記手順で反応チャン
バー内に移送して、反応チャンバー内にセットし7to
ここで、原料ガスとして5i)I4ガスを30080C
Mで供給し、円筒状電極3に高周波電力150Wを印加
し、3時間の反応時間でドラム上に15μmの厚さの非
晶質シリコン膜を形成した。この膜の導電率を測定した
ところ暗導電率〜1010(Ω−m)−1以下、光導電
率〜106(Ω−crn’)−’以上の良好な膜を得る
ことができた。
これに比してドラム基体を加熱せずに前記と同条件で非
晶質シリコン膜を形成し、その導電率を測定したところ
、膜の導電率は暗導電率〜1010(Ω−の)−1以下
、光導電率〜108(Ω−副)−1以下でS/Hの悪い
膜となった。
以上、説明したように本発明による堆積膜製造装置は1
反応チャンバーと加熱チャンバーを別に構成することに
より、反応チャンバー内に基体より温度の高い領域をつ
くることなしに、基体を所定の温度に設定することがで
きて、電気物性的、光学物性的に優れた堆積膜を安定し
て製造することができる。然して、反応チャンノ々−内
で加熱する従来装置に比べ、連続してドラムを作成する
場合、加熱時間だけ作成時間をへらすことができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による堆積膜製造装置の一実施態様を示す
概略図である。 1・・・反応チャンバー、2・・・加熱チャンバー、1
4・・・ヒーター、 21・・・第1補助チヤンバー、 22・・・第2補助チヤンバー、 23.24.25.26.27・・・ダートバルブ。 32.33,34,35・・・移送手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 反応チャンバー内で放電により原料ガスを分解し所定の
    温度に設定された基体上に堆積膜を形成する堆積膜製造
    装置において、反応チャンバー外で予め基体を上記の所
    定の温度に7111熱する加熱チャンバーと、上記の所
    定温度に加熱された基体を反応チャンバー内に移送する
    移送手段を設けたことを特徴とする堆積膜製造装置。
JP13416183A 1983-07-22 1983-07-22 堆積膜製造装置 Pending JPS6026666A (ja)

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JP13416183A JPS6026666A (ja) 1983-07-22 1983-07-22 堆積膜製造装置

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JPS6026666A true JPS6026666A (ja) 1985-02-09

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JP (1) JPS6026666A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62131521A (ja) * 1985-12-04 1987-06-13 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Cvd薄膜形成装置
JP2015081375A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 株式会社デンソー 成膜装置、及び硬質膜被覆刃具の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62131521A (ja) * 1985-12-04 1987-06-13 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Cvd薄膜形成装置
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