JPS62243773A - マイクロ波プラズマ発生装置 - Google Patents
マイクロ波プラズマ発生装置Info
- Publication number
- JPS62243773A JPS62243773A JP8687386A JP8687386A JPS62243773A JP S62243773 A JPS62243773 A JP S62243773A JP 8687386 A JP8687386 A JP 8687386A JP 8687386 A JP8687386 A JP 8687386A JP S62243773 A JPS62243773 A JP S62243773A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- substrate
- microwave
- microwaves
- gas
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、マイクロ波を用いてプラズマを発生させ、
その際に生じるイオン又は活性種を用いて特に円筒状試
料の表面にアモルファスシリコンの感光膜を効率よく形
成せしめ得るマイクロ波プラズマ発生装ばてあって、マ
イクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を伝達する
手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ
波が導入され内部にプラズマが発生せしめられる金属容
器を備えたものに関する。
その際に生じるイオン又は活性種を用いて特に円筒状試
料の表面にアモルファスシリコンの感光膜を効率よく形
成せしめ得るマイクロ波プラズマ発生装ばてあって、マ
イクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を伝達する
手段と、このマイクロ波伝達手段と結合されてマイクロ
波が導入され内部にプラズマが発生せしめられる金属容
器を備えたものに関する。
アモルファスシリコンを感光膜材料として用いた複写機
用ドラムは、セレンを感光膜材料としたものに比べて無
毒であり、また、感光波長域が広いため、半導体レーデ
の感光体として用いつる特長を有している。従来アモル
ファスシリコン膜・の生成は、ＭＨｚオーダのラジオ周
波の電力を注入するプラズマＣＶＤ法によって行われて
きたが、成膜速度が３〜５人／ｓｅｃ と小さく、原料
ガスの利用効率も１０％以下と低いため、２５μｍもの
膜厚を必要とする感光ドラムを作成するにはスループッ
トが低く、コストが高い欠点を有していた。その原因は
、ラジオ周波のプラズマでは電離度が低いため活性種が
生成しにくいこと、これを補うためにガス圧を高圧力（
１７ｏｒｒ以上）にせざるをえず、ガスの供給量が増え
気層反応による粉の生成が生じてガスが無駄に使われる
ことなどである。
用ドラムは、セレンを感光膜材料としたものに比べて無
毒であり、また、感光波長域が広いため、半導体レーデ
の感光体として用いつる特長を有している。従来アモル
ファスシリコン膜・の生成は、ＭＨｚオーダのラジオ周
波の電力を注入するプラズマＣＶＤ法によって行われて
きたが、成膜速度が３〜５人／ｓｅｃ と小さく、原料
ガスの利用効率も１０％以下と低いため、２５μｍもの
膜厚を必要とする感光ドラムを作成するにはスループッ
トが低く、コストが高い欠点を有していた。その原因は
、ラジオ周波のプラズマでは電離度が低いため活性種が
生成しにくいこと、これを補うためにガス圧を高圧力（
１７ｏｒｒ以上）にせざるをえず、ガスの供給量が増え
気層反応による粉の生成が生じてガスが無駄に使われる
ことなどである。
この欠点を補う方法として、ラジオ周波の高周波プラズ
マに代えて、マイクロ波プラズマを用いる方法がある。
マに代えて、マイクロ波プラズマを用いる方法がある。
マイクロ波プラズマではプラズマが安定に発生する真空
度が約Ｑ、’１Ｔｏｒｒであり、ラジオ周波あときより
約１桁低圧力である。また電離度もラジオ周波で１０−
６なのに比してマイクロ波では１Ｏ−４と大きい。従っ
てマイクロ波プラズマを用いた成膜方法を用いると、成
膜速度もガスの利用率も大幅に改善される。
度が約Ｑ、’１Ｔｏｒｒであり、ラジオ周波あときより
約１桁低圧力である。また電離度もラジオ周波で１０−
６なのに比してマイクロ波では１Ｏ−４と大きい。従っ
てマイクロ波プラズマを用いた成膜方法を用いると、成
膜速度もガスの利用率も大幅に改善される。
マイクロ波プラズマを発生させる装置として、従来、第
３図に示すものが用いられてきた。この方法はマイクロ
波の存在する空間にガスを流すことによりこのガスをプ
ラズマ化し、輸送管を通して反応槽に送り込むものであ
る。すなわち、マイクロ波発生手段としてのマイクロ波
電源１０から発射され、マイクロ波伝達手段としての導
波管２０ａ。
３図に示すものが用いられてきた。この方法はマイクロ
波の存在する空間にガスを流すことによりこのガスをプ
ラズマ化し、輸送管を通して反応槽に送り込むものであ
る。すなわち、マイクロ波発生手段としてのマイクロ波
電源１０から発射され、マイクロ波伝達手段としての導
波管２０ａ。
２０ ｂ 、 ２０ Ｃを介してプラズマ室である金属
容器１６内へ導かれたマイクロ波は、矢印への方向にこ
の容器内へ導かれたガスに作用してガスをプラズマ化し
、このプラズマ化したガスは輸送管１９を通して被加工
試料を収容する反応槽１７へ送り込まれる。
容器１６内へ導かれたマイクロ波は、矢印への方向にこ
の容器内へ導かれたガスに作用してガスをプラズマ化し
、このプラズマ化したガスは輸送管１９を通して被加工
試料を収容する反応槽１７へ送り込まれる。
なお、導波管２０ａはマイクロ波電源ｌＯから発射され
たマイクロ波のうち、ふたたびマイクロ波電源にもどっ
てくる反射波を擬似負荷１２へ向けて吸収させ、ラジェ
ータを介して外部へ熱放散させることによりマイクロ波
電源の損傷を防止するためのアイソレータ１１を備え、
導波管２０ｂは導波管を通過する電力を計測するための
電力モニタ１４と、導波管内の入射波と反射波のそれぞ
れ一部をとり出してこの電力モニタに導く方向性結合器
１３を備えている。また導波管２０ｃは、３本の柱の該
導波管への挿入深さによりマイクロ波に対するインピー
ダンスを変え、金属容器１６に入射されるマイクロ波の
反射を防止するための三本柱整合器１５を備えている。
たマイクロ波のうち、ふたたびマイクロ波電源にもどっ
てくる反射波を擬似負荷１２へ向けて吸収させ、ラジェ
ータを介して外部へ熱放散させることによりマイクロ波
電源の損傷を防止するためのアイソレータ１１を備え、
導波管２０ｂは導波管を通過する電力を計測するための
電力モニタ１４と、導波管内の入射波と反射波のそれぞ
れ一部をとり出してこの電力モニタに導く方向性結合器
１３を備えている。また導波管２０ｃは、３本の柱の該
導波管への挿入深さによりマイクロ波に対するインピー
ダンスを変え、金属容器１６に入射されるマイクロ波の
反射を防止するための三本柱整合器１５を備えている。
なお１８はマイクロ波の到達終端におけるインピーダン
スを整合し、金属容器内でマイクロ波のエネルギを効率
よく消費させるための短絡プランジャ整合器である。と
ころが、この方法は、シリコン系の膜をふっ素糸のガス
プラズマでエツチングするときにとりわけ有効であるが
、アモルファスシリコンの成膜をつかさどる活性種（Ｓ
ｉＨと考えられている）は活性寿命がきわめて短いため
、この方法で製膜することは不可能であるという欠点が
あった。
スを整合し、金属容器内でマイクロ波のエネルギを効率
よく消費させるための短絡プランジャ整合器である。と
ころが、この方法は、シリコン系の膜をふっ素糸のガス
プラズマでエツチングするときにとりわけ有効であるが
、アモルファスシリコンの成膜をつかさどる活性種（Ｓ
ｉＨと考えられている）は活性寿命がきわめて短いため
、この方法で製膜することは不可能であるという欠点が
あった。
この発明は、成膜速度やガス利用率の高いマイクロ波プ
ラズマを用いるとともに、従来の方法では製膜不能の原
因となっていた活性寿命の短い活性種により、しかも円
筒状試料のような、静止した筒状体表面上の成膜が可能
なマイクロ波プラズマ装置を提供することを目的とする
。
ラズマを用いるとともに、従来の方法では製膜不能の原
因となっていた活性寿命の短い活性種により、しかも円
筒状試料のような、静止した筒状体表面上の成膜が可能
なマイクロ波プラズマ装置を提供することを目的とする
。
この発明は、マイクロ波を発生する手段と、このマイク
ロ波を伝達する手段と、このマイクロ波伝達手段と結合
された金属容器とを備え、マイクロ波の作用により活性
な原子２分子またはイオンが形成されるガスを前記金属
容器内に導入して安定な放電を発生させ、この活性な原
子１分子またはイオンを用いて円筒状の試料表面に膜形
成をほどこすマイクロ波プラズマ発生装置において、前
記金属容器内部に周壁が多数の孔によって半径方向に貫
かれた多孔金属円筒を固定し、前記円筒状試料はこの多
孔金属円筒の内側に該円筒と同軸に配され、マイクロ波
はこの多孔金属円筒の内側を軸方向に導入され、ガスは
この多孔金属円筒の外側から該円筒周壁の貫通孔を半径
方向に流入するようにすることにより前記の目的を達成
しようとするものである。
ロ波を伝達する手段と、このマイクロ波伝達手段と結合
された金属容器とを備え、マイクロ波の作用により活性
な原子２分子またはイオンが形成されるガスを前記金属
容器内に導入して安定な放電を発生させ、この活性な原
子１分子またはイオンを用いて円筒状の試料表面に膜形
成をほどこすマイクロ波プラズマ発生装置において、前
記金属容器内部に周壁が多数の孔によって半径方向に貫
かれた多孔金属円筒を固定し、前記円筒状試料はこの多
孔金属円筒の内側に該円筒と同軸に配され、マイクロ波
はこの多孔金属円筒の内側を軸方向に導入され、ガスは
この多孔金属円筒の外側から該円筒周壁の貫通孔を半径
方向に流入するようにすることにより前記の目的を達成
しようとするものである。
第１図および第２図に本発明に基づいて構成されるマイ
クロ波プラズマ発生装置の一実施例を示す。第１図はこ
の装置の正面断面図を示し、第２図は第１図のＸ−Ｘ位
置において矢印方向にみた平面断面図を示す。金属容器
３の内側に、多数の貫通孔が一様に分布して設けられた
金属板を丸めて製作された円筒４を、先端にセラミック
スからなる真空窓２を備えたマイクロ波伝達手段ｌに結
合され金属容器３側へ円錐台状に広がるマイクロ波の導
入口３ｂの底面側開口と接続して配置する。
クロ波プラズマ発生装置の一実施例を示す。第１図はこ
の装置の正面断面図を示し、第２図は第１図のＸ−Ｘ位
置において矢印方向にみた平面断面図を示す。金属容器
３の内側に、多数の貫通孔が一様に分布して設けられた
金属板を丸めて製作された円筒４を、先端にセラミック
スからなる真空窓２を備えたマイクロ波伝達手段ｌに結
合され金属容器３側へ円錐台状に広がるマイクロ波の導
入口３ｂの底面側開口と接続して配置する。
この多孔金属円筒４の内側に該円筒と同軸に円筒状の基
板支持具６を配し、この支持具６に円筒状の試料すなわ
ち感光ドラム基板５をかぶせて支持する。また、配管８
を通って多孔金属円筒４の外側に導入されたガスが多孔
金属円筒の孔を通って該円筒内へ半径方向に一様に流入
するよう、多孔金属円筒と金属容器との間の空間は多孔
金属円筒の下端位置において金属板７により閉鎖されて
いる。
板支持具６を配し、この支持具６に円筒状の試料すなわ
ち感光ドラム基板５をかぶせて支持する。また、配管８
を通って多孔金属円筒４の外側に導入されたガスが多孔
金属円筒の孔を通って該円筒内へ半径方向に一様に流入
するよう、多孔金属円筒と金属容器との間の空間は多孔
金属円筒の下端位置において金属板７により閉鎖されて
いる。
このように構成した製膜装置において、矢印Ｂの方向に
排気しながらマイクロ波伝達手段である導波管ｌを介し
てマイクロ波を感光ドラム基板５と多孔金属円筒４との
間の空間に軸方向に導入するとともに、配管８を通して
ガスを金属容器３と多孔金属円筒４との間の空間に導入
すると、多孔金属円筒の孔を通って半径方向に該円筒内
へ流入するガスにマイクロ波が作用し、感光ドラム基板
５と多孔金属円筒４との間の空間にマイクロ波プラズマ
が発生する。基板支持具６の内部に加熱機構を設けて基
板を加熱しておくと、プラズマ中に発生した活性種が基
板５に作用し、アモルファスシリコン膜が基板上に成長
する。
排気しながらマイクロ波伝達手段である導波管ｌを介し
てマイクロ波を感光ドラム基板５と多孔金属円筒４との
間の空間に軸方向に導入するとともに、配管８を通して
ガスを金属容器３と多孔金属円筒４との間の空間に導入
すると、多孔金属円筒の孔を通って半径方向に該円筒内
へ流入するガスにマイクロ波が作用し、感光ドラム基板
５と多孔金属円筒４との間の空間にマイクロ波プラズマ
が発生する。基板支持具６の内部に加熱機構を設けて基
板を加熱しておくと、プラズマ中に発生した活性種が基
板５に作用し、アモルファスシリコン膜が基板上に成長
する。
以上に述べたように、本発明によれば、マイクロ波が導
入される空間を、金属容器内に配された多孔金属円筒を
用いて感光ドラム基板を包囲する円筒状に形成し、前記
多孔金属円筒の外側に導入されたガスを該円筒の孔を通
って半径方向に一様に流入せしめ、このガスにマイクロ
波が作用して生じたプラズマ中の活性種が均一に基板表
面に到達するようにしたので、活性種は減衰する前に基
板表面に到達し、静止した円筒状基板の表面に均一かつ
高速に、かつガス利用効率の良い成膜が可能になるとい
う効果がある。
入される空間を、金属容器内に配された多孔金属円筒を
用いて感光ドラム基板を包囲する円筒状に形成し、前記
多孔金属円筒の外側に導入されたガスを該円筒の孔を通
って半径方向に一様に流入せしめ、このガスにマイクロ
波が作用して生じたプラズマ中の活性種が均一に基板表
面に到達するようにしたので、活性種は減衰する前に基
板表面に到達し、静止した円筒状基板の表面に均一かつ
高速に、かつガス利用効率の良い成膜が可能になるとい
う効果がある。
なお、本発明は、被成膜試料として円筒状の試料を対象
としているが、断面が円形でなくても試料が筒状であれ
ば、多孔金属板を試料表面と平行な面を有する筒状に成
形することにより、本発明と同一効果を有するマイクロ
波プラズマ装筐を得ることができることは明らかである
。
としているが、断面が円形でなくても試料が筒状であれ
ば、多孔金属板を試料表面と平行な面を有する筒状に成
形することにより、本発明と同一効果を有するマイクロ
波プラズマ装筐を得ることができることは明らかである
。
第１図および第２図は本発明の実施例によるマイクロ波
プラズマ発生装置の構成図であって、第１図は装置の正
面断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ位置において矢印方
向にみた平面断面図である。 第３図は従来のマイクロ波プラズマ発生装置の例を示す
装置の構成原理図である。 １ 、２０ａ、 ２０ｂ、 ２０ｃ ・導波管（マイ
クロ波伝達手段）、３．１６ 金属容器、４・・多孔
金属円筒、５ 感光ドラム基板（円筒状試料）、１０・
マイクロ波電源（マイクロ波発生手段）。 第１ 図 ｉに・
プラズマ発生装置の構成図であって、第１図は装置の正
面断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ位置において矢印方
向にみた平面断面図である。 第３図は従来のマイクロ波プラズマ発生装置の例を示す
装置の構成原理図である。 １ 、２０ａ、 ２０ｂ、 ２０ｃ ・導波管（マイ
クロ波伝達手段）、３．１６ 金属容器、４・・多孔
金属円筒、５ 感光ドラム基板（円筒状試料）、１０・
マイクロ波電源（マイクロ波発生手段）。 第１ 図 ｉに・
Claims (1)
- １）マイクロ波を発生する手段と、このマイクロ波を伝
達する手段と、このマイクロ波伝達手段と結合された金
属容器とを備え、マイクロ波の作用により活性な原子、
分子またはイオンが形成されるガスを前記金属容器内に
導入して安定な放電を発生させ、この活性な原子、分子
またはイオンを用いて円筒状の試料表面に膜形成をほど
こすマイクロ波プラズマ発生装置であって、前記金属容
器内部に周壁が多数の孔によって半径方向に貫かれた多
孔金属円筒を固定し、前記円筒状試料はこの多孔金属円
筒の内側に該円筒と同軸に配され、マイクロ波はこの多
孔金属円筒の内側を軸方向に導入され、ガスはこの多孔
金属円筒の外側から該円筒周壁の貫通孔を半径方向に流
入するように構成されたことを特徴とするマイクロ波プ
ラズマ発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8687386A JPS62243773A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | マイクロ波プラズマ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8687386A JPS62243773A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | マイクロ波プラズマ発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243773A true JPS62243773A (ja) | 1987-10-24 |
Family
ID=13898942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8687386A Pending JPS62243773A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | マイクロ波プラズマ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62243773A (ja) |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP8687386A patent/JPS62243773A/ja active Pending
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