JPS616276A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPS616276A
JPS616276A JP59125199A JP12519984A JPS616276A JP S616276 A JPS616276 A JP S616276A JP 59125199 A JP59125199 A JP 59125199A JP 12519984 A JP12519984 A JP 12519984A JP S616276 A JPS616276 A JP S616276A
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drum
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material gas
electrode
plasma cvd
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Yasutomo Fujiyama
藤山 靖朋
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/50Chemical 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
    • C23C16/505Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
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    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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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】 [技術分野] 本発明は、プラズマCVD技術を用いてドラム等の円筒
状基体の表面にアモルファス・シリコン等の膜を蒸着し
て、例えば、電子写真用感光体ドラムを連続的に生産す
ることのできるプラズマCVD装置に関し、特にその原
料ガスを適切に処理してドラム表面に7モリフアス・シ
リコン膜を均等に蒸着することができるプラズマCVD
装置に関するものである。
]従来技術1 この種の装置は、プラズマCVD装置の電極配置方式か
ら分類すれば、従来の容量結合型プラズマCVD装置と
同様の構造を有するが、この構造を主に電子写真用感光
体ドラム作製用のプラズマCVD装置に適用すると、カ
ソード電極とアノード電極(ドラム)とが同心固状に配
置されているため、ドラム収納個数が制約され、装置構
造が複雑になる。
そこで以上のような問題を考慮して、主とじてアモルフ
ァス・シリコン感光体材料を用いる電子写真用感光体ド
ラムの量産装置を得るべく、−L述の従来例のごとき複
雑な装置構造を大幅に簡素化し、ドラムの収納個数を増
やし、かつ電極配置方法、及び形状を改善することによ
り、従来の装置では困難であった電子写真用ドラム等の
量産、及び高速成膜を有利に可能ならしめた装置が提案
された。
第1図はこのようなプラズマCVD装置を示し、図中1
5は表面にアモルファス・シリコン膜を形成するように
アルミニウム基板をドラム状に形成した円筒状基体とし
てのドラムである。
1はドラムを加熱するための加熱室、2は加熱室lに続
けて設けられ、ドラム15の表面にプラズマCVD法に
よりアモルファス・シリコン膜を形成するための反応室
、および3は反応室2に続けて設けられ、膜形成後のド
ラムを冷却するための冷却室である。これらの室1.2
および3は気密構造を有している。6は複数のドラム1
5を軸中心に回転させると共に、これらの中心軸が互い
に同一平面」−になるように、かつ各軸が平行になるよ
うに直立して保持し、さらにドラム回転搬送機構を備え
た保持枠である。
4は加熱室1内に各室1.2および3の連続方向に沿う
ように配置された一対のヒーターである。
この一対のヒーター4は、互いに平行になるように直立
して配置され、かつその間に配列方向がヒーター4に平
行になるように配置されたドラム15を加熱する。5は
各室の一側壁に設けられ、各室を真空に保つためのフィ
ルター及びバッフルを備えた排気系である。7はカソー
ド電極としての一対の平板状電極であって、互いに平行
になるように直立して反応室2内に配置されている。こ
の一対の電極7は原料ガス供給のため二重構造となし、
その間に配列方向が電極7と平行になるように配置され
たドラム15に向ってガスを噴出する多数の孔を内側全
面にわたって有し、さらにヒータにより加熱される。8
は平板状電極7の外側に接続された、同電極7の二重構
造内に原料ガスを供給するための原料ガス供給パイプ、
8は電極7にパイプ8を介して高周波パワーを供給する
ための電源、 10は保持枠6に保持されたドラム15
をアノード電極とするためのアースである。
11は一対の冷却板であって、互いに平行になるように
直立して冷却室3内に配置されている。一対の冷却板1
1はその間にある膜形成の終ったドラム15を冷却する
ために内部に水等の冷媒流路を有する。 12は冷却板
11内に供給する水等の冷媒、 13は各室1,2およ
び3を隔離し、かつドラム15が保持枠6とともに移動
するときに開状態になるように制御されるゲートΦバル
ブ、 14は加熱室1及び冷却室3の排気系5に設けら
れ各室1および3を大気に戻すためのリーク拳バルブで
ある。
保持枠6に固定されたドラム15は、第1図中左端のゲ
ート・バルブ13内を通って、加熱室lに入り、排気系
5により真空にされた後の、加熱室l内において回転し
ながらヒーター4により加熱さ゛れる。加熱されたドラ
ム15は両室lおよび2間のゲート・バルブ13内を通
って排気系5により真空に保たれた反応室2に保持枠8
とともに入る0反応室2に入ったドラム15はアースl
Oに接続されて、高周波電源8に接続されたカソード電
極としての一対の電極7に対するアノード電極を形成す
る。電極7と電場を形成し、ヒーターにより加熱された
ドラム15の表面には、原料ガス供給パイプ8から送ら
れるシラン等の原料ガスがプラズマ中で分解することに
よってアモルファス−シリコン膜が形成される。膜形成
の終ったドラム15は反応室2と冷却室3との間のゲー
ト番バルブ13内を通って、排気系5により真空に保た
れた冷却室3に入り、冷却板11を介して冷媒12と熱
交換して冷却され、リーク争バルブ14により大気に戻
された冷却室3から第1図中右端のゲート・バルブ13
内を通って冷却室3外に出され蒸着工程を終了する。
しかしながら以上のような構成のプラズマCVD装置に
おいては次のような欠点がある。すなわち、第2図は冷
却室2の断面を示し、図中矢印で示すように、原料ガス
は平板状電極7の内側に全面にわたって形成されたガス
噴出用の孔7^からドラム15に向って噴出する0図中
右側の平板状電極7から噴111シた原料ガスは、ドラ
ム15の主として右側の半周部分に接触し、そして、左
側の平板状電極7の周辺を通って排気系5に排気され、
一方、図中左側のモ板状7電極から噴出した原料ガスは
ドラム15の主として左側の半周部分に接触して左側の
平板状電極7の周辺を通って排気系5に排気される。
このように反応室2内においては、第2図に示すように
ドラAI5の左側における軸方向の中間部分近傍の原料
ガスおよび左側の平板状電極7の内側のl−F両端部分
から噴出した原料ガスなどがよどみやすい、その結果、
ドラム15の周囲において、原料ガスの密度は不均一に
なりやすく、そのため、ドラム15の表面に得られたア
モルファス・シリコンの膜厚および膜質は不均一になり
やすい。
一方平板状カソード電極7は電極とガス噴出f段とを兼
ねており、したがってその構造が複雑であり、ガス噴出
孔において異常放電する恐れがある。
[■的j 本発明の[1的は以上のような問題を解消し、適切な原
料ガスの流れを形成して、表面に膜厚および膜質の均一
なアモルファス拳シリコン等の膜を有するドラム等の円
筒状基体が得られるプラズマCVD装置を提供すること
にある。
【実施例1 第3図は本発明の一実施例にかかるプラズマCVD装置
の平面図、第4図は同装置の要部を丞す斜視図、第5図
は同装置の要部の断面図である。
本発明にかかるプラズマCVD装置においては、反応室
内の電極および原料ガス供給排気のための構造を除いて
第1図に示したプラズマCVD装置と同様な構成である
ので、以下1反応室について主に説明する。
すなわち第3図および第4図に示すように、本発明にか
かるプラズマCVD装置における反応室21内には、内
側が平坦な一対の平板状電極22および25が、従来の
平板状電極7と同様の位置に、互いに平行になるように
直立して配置されており、この一対の平板状電極22お
よび25はヒーターにより加熱される。この一対の平板
状電極22および25のうち、一方の電極22は、従来
の電極7と同様に、原料ガス供給のための二重構造とし
、内側全面にわたってガス噴射用の多数の孔23を有す
る。また他方の電極25は、その内側にガス噴出用の孔
を有さずに、平坦になっており、接続手段25^を介し
て高周波電源8に接続し、一方のカソード電極とする。
一方の平板状電極22の外側には、その二重構造内に原
料ガスを供給するための原料ガス供給パイプ24を接続
し、このパイプ24を介して高周波電源8に電極22を
接続して、他方のカソード電極とする。
他方の平板状電極25の−L端および下端には、これに
近接して、かつこれと平行に、すなわちドラム15の配
列方向と平行に一対の排気管2Bの各々が設けられてい
る。排気管2Bの長さは、平板状電極25の長さとほぼ
同一である。
排気管26にはその長さ方向に沿って複数のガス吸込用
の孔27が形成されている。原料ガス供給パイプ24は
、図示しない原料ガス供1viSに接続されており、排
気管2Bには図示しない排気装置に接続された管2[I
Bが連通している。
ドラム15はアースされて、アノード電極となっている
以上のような構成による本発明プラズマCVD装置の作
用を次に説明する。第4図および第5図に矢印で示すよ
うに、一方の電極22の内側の孔23から反応室21内
にドラム15に向って噴出した原料ガスは、一対の平板
状電極22および25の間の空間をドラム15の軸心方
向と直角に流れてドラム15の周囲を通過し、ついで、
他方の電極25の上下端の排気管2Bの孔27に吸い込
まれて反応室21外に排気される。このように原料ガス
は、電極22の孔23から噴出して、ドラム15の表面
へのアモルファス・シリコン膜形成に寄榮するまで、ド
ラム15の周囲全体に、その軸心と直角な方向にそった
よどみないスムーズな流れを形成し、ついで排気管26
から反応室21外に排気される。
したがってドラム15の周囲のガス密度が全体にわたっ
て均一になり、ドラム15の表面には膜厚および膜質が
均一なアモルファス・シリコン膜が形成される。
なお、原料ガスの吸い込み用の孔27の位置2間隔およ
び個数を適当に設定することによって、ドラム15の配
列方向におけるガス密度を適切に制御することができ、
したがって同配列方向における原料ガスの分解効率を効
率的に制御することができる。
加熱室1および冷却室3におけるドラム15の処理は従
来と同様である。
また、上記実施例では、一対の電極22および25は共
に高周波電源8に接続してカソード電極としたが、これ
らのいずれか一方をカソード電極とし、他方を高周波電
源9に接続せずにアースして、アノード電極としてもよ
い(ドラム15はいずれの場合もアースする)。
[効果] 以上説明したように本発明によれば、膜厚および膜質が
均一であり、電気的特性に優れたアモルファス・シリコ
ン等の膜を表面に有する円筒状基体を効率的に得ること
ができる。また本発明によれば、円筒状基体の配列方向
におけるガス密度分布を適切に制御することができる。
さらに本発明によれば平行平板電極が簡単な構造で済む
ラズマCvD装置の概略平面図、 第2図は同装置における反応室の縦断面図、第3図は電
子写真感光体ドラム製造用の本発明にかかるプラズマC
VD装置の一実施例を示す平面図、 第4図は同装置の要部を示す斜視図、 第5図は同装置における反応室の縦断面図である。
15・・・ドラム、 21・・・反応室、 22.25・・・平板状電極、 23・・・原料ガス噴出用の孔、 24・・・原料ガス供給パイプ、 26・・・排気管、 27・・・原料ガス吸い込み用の孔。
「つ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互いに平行になるように配置し、かついずれか一方の内
    側に原料ガスの噴出部を形成した一対の平行平板電極と
    、各中心軸が前記電極と平行な同一平面上に位置し、か
    つ互いに平行になるように複数の円筒状基体を前記一対
    の平行平板電極の間に配置するための基体保持手段と、
    前記一対の平行平板電極の間に配置した複数の円筒状基
    体の配列方向に沿って原料ガスの吸込部が位置するよう
    に前記一対の電極の他方の周囲近傍に配置した原料ガス
    排気手段とを具えたことを特徴とするプラズマCVD装
    置。
JP59125199A 1984-06-20 1984-06-20 プラズマcvd装置 Granted JPS616276A (ja)

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JPS616276A true JPS616276A (ja) 1986-01-11
JPS6242027B2 JPS6242027B2 (ja) 1987-09-05

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631719B1 (ko) 2004-12-27 2006-10-11 엘지전자 주식회사 플라즈마 중합장치의 가스 공급 구조

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631719B1 (ko) 2004-12-27 2006-10-11 엘지전자 주식회사 플라즈마 중합장치의 가스 공급 구조

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JPS6242027B2 (ja) 1987-09-05

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