JPS642191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の属する技術分野〕 本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性
膜、殊に半導体デイバイス、電子写真用の感光デ
イバイス、画像入力用のラインセンサー、撮像デ
イバイス、光起電力素子などに用いられるアモル
フアス状あるいは多結晶状等の非単結晶状の堆積
膜を形成するのに至適なプラズマCVD法による
装置に関する。 〔従来技術の説明〕 従来、半導体デイバイス、電子写真用の感光体
デイバイス、画像入力用ラインセンサー、撮像管
デイバイス、光起電力素子等に使用する素子部材
としては、アモルフアスシリコン例えば水素原子
又は／及びハロゲン原子を含有するアモルフアス
シリコン（以後、「ａ−Si（Ｈ，Ｘ）」と表記す
る。）膜等が提案され、その中のいくつかは実用
に付されている。そして、そうしたａ−Si（Ｈ，
Ｘ）膜とともに、それ等ａ−Si（Ｈ，Ｘ）膜等の
形成法およびそれを実施する装置についてもいく
つか提案されていて、真空蒸着、イオンプレーテ
イング法、いわゆるCVD法、プラズマCVD法、
光CVD法等があり、中でもプラズマCVD法は至
適なものとして実用に付され、一般に広く用いら
れている。 ところで前記プラズマCVD法は、高周波また
はマイクロ波エネルギーを利用して堆積膜形成用
ガスを基体表面の近傍で励起種化（ラジカル化）
して化学的相互作用を生起させ、該基体表面に膜
堆積せしめるというものであり、そのための装置
として、例えば第２図に図示の装置が提案されて
いる。 第２図において、２０１は反応容器全体を示
し、２０２は側壁、２０３は底壁をそれぞれ示
す。２０４は多穿孔内壁、２０５は排気管、２０
６は排気バルブ、２０７はガス導入管、２０８は
ガス導入管上に設けたバルブ、２０９は円筒状基
体、２１０は基体保持用円筒、２１１はヒータ
ー、２１２は支持脚、２１３は高周波またはマイ
クロ波の発生源、２１４は高周波またはマイクロ
波、２１５は導波部、２１６は誘電体窓をそれぞ
れ示し、Ａは反応室、Ｂはガス室を示す。 こうした従来の堆積膜形成装置による堆積膜形
成は次のようにして行なわれる。即ち、反応容器
２０１の反応室Ａ内のガスを、排気管２０５を介
して真空排気するとともに、円筒状基体２０９を
ヒーター２１１により所定温度に加熱、保持す
る。次に、原料ガス供給管２０７を介して、例え
ばａ−Si（Ｈ，Ｘ）堆積膜を形成する場合であれ
ば、シラン等の原料ガスをガス室Ｂに導入し、該
原料ガスは、ガス室Ｂの多穿孔内壁２０４の多数
の孔から反応室Ａ内に放出される。これと同時併
行的に、発生源２１３から、例えばマイクロ波２
１４を発生し、該マイクロ波２１４は、導波部２
１５を通り、誘電体窓２１６を介して反応室Ａ内
に導入される。かくして反応室Ａ内の原料ガス
は、マイクロ波のエネルギーにより励起されて活
性化（励起種化）し、Si^*、SiH^*等（＊は励起状
態を表わす。）の、ラジカル粒子、電子、イオン
粒子等が生起され、それ等が相互に反応して基体
２０９の表面に堆積膜が形成される。 上述の、従来のプラズマCVD法による堆積膜
形成装置は、至適なものとして一般に広く採用さ
れてはいるものの、いくつかの問題がある。 即ち、導波管そして多くの場合基体保持手段も
固定されていることから、反応室内に放射される
高周波またはマイクロ波の電界は、導波管端部に
設けられた誘電体窓側に強く、それと対向方向に
進行するに従つて弱く分布し、そして該電界の強
度分布は適用する高周波またはマイクロ波の波長
に依存するため、結果的には、反応系中に導入さ
れる堆積膜形成用の原料ガスは、該電界の強度分
布に従つた密度で励起されて励起種化するところ
となり、基体表面に堆積される膜の膜厚はおのず
と電界の強い領域では厚くなり、一方、電界の弱
い部分では薄くなる。こうした膜厚の不均一は、
基体の長さが高周波またはマイクロ波の波長より
も長い場合、更に一層顕著なものとなる。また、
こうした電界強度分布の差は、堆積される膜の膜
厚のみならず、膜の密度、硬度あるいは組成等の
点についても不均一となるという悪影響を与えて
しまい、諸特性発現性を具備する所望の堆積膜、
特に大面積の堆積膜を定常的に得るのは困難であ
るという問題がある。 特に原料ガスの利用効率を向上せしめ、製品の
コスト低下をはかるために複数の基体に同時に堆
積膜を形成せしめることが提案されているが、こ
うした場合、上述の問題は一層深刻なものとな
る。 更に、堆積膜形成過程において、基体表面上に
すでに形成されている堆積膜が、プラズマ中で発
生したイオンによる衝撃を受け、形成された堆積
膜の特性に悪影響を及ぼすという問題もある。即
ち該イオンの衝撃により、堆積膜中の原子間の結
合が切れたり、イオンが打ち込まれて堆積膜中に
残存する等、堆積膜の構造欠陥の原因となり、そ
の結果、堆積膜の光学的、電気的又は光導電的特
性が低下したり、あるいはこれ等の特性が経時的
に変化したりする。 また更に、導波管を介して放射される高周波ま
たはマイクロ波は、反応容器内に配置された基体
やガス導入管、反応容器の形状、あるいは排気管
の配置等によつて影響を受けるため、安定した電
界の形成、インピーダンスのマツチング調整、均
一な電界強度分布の形成等が困難となり、不必要
な領域でプラズマが生じたり、異常放電が発生す
るといつた問題もある。 また別に、前述の各種デイバイスが多様化して
きており、そのための素子部材、即ち、各種特性
等の要件を総じて満足するとともに適用対象、用
途に相応し、そして場合によつては大面積化され
た、安定な堆積膜製品を低コストで定常的に供給
することが、社会的要求となつてきており、この
要求を満たす装置の開発が切望されている。 〔発明の目的〕 本発明は、光起電力素子、半導体デイバイス、
画像入力用ラインセンサー、撮像デイバイス、電
子写真用感光体デイバイス等に使用する堆積膜を
形成する従来装置について、上述の諸問題を解決
し、上述の要求を満たすようにすることを目的と
するものである。 すなわち本発明の主たる目的は、形成される膜
の膜厚及び膜質が均一で、優れた光学的、電気
的、光導電的特性を有する堆積膜を定常的に生産
するためのプラズマCVD法による堆積膜形成装
置を提供することにある。 本発明の他の目的は、原料ガスの利用効率を向
上させて膜の生産性の向上及び量産化を可能にす
るとともに、膜の大面積化を可能にするプラズマ
CVD法による堆積膜形成装置を提供することに
ある。 本発明の更にもう一つの目的は、堆積膜形成過
程において、基体上に形成される堆積膜がプラズ
マの影響を直接受けることがないプラズマCVD
法による堆積膜形成装置を提供することにある。 〔発明の構成および効果〕 本発明者は、従来のプラズマCVD法による堆
積膜形成装置についての前述の諸問題を克服し
て、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、高周波またはマイクロ波発生源に導波管を接
続し、反応容器の直前において該導波管に電磁ホ
ーンを接続し、該電磁ホーンを反応容器内に配置
されている円筒状の基体支持手段の基体支持面と
平行になるようにして、反応容器内に複数本導入
するとともに、該電磁ホーンの先端を、高周波ま
たはマイクロ波が通過しない程度の大きさの孔を
多数有する金属板または金属メツシユで構成し、
該電磁ホーンの終端部に原料ガスを導入してプラ
ズマを発生せしめたところ、前記金属板の孔又は
金属メツシユを通してプラズマは放出されず、励
起種化された原料ガスのみが反応容器内に分散放
出され、前述の諸問題が解決され、且つ上述の目
的が達成しうる知見を得、本発明を完成するに至
つたものである。 即ち、本発明のプラズマCVD法による堆積膜
形成装置は、基体上に堆積膜を形成するための反
応容器と、該反応容器内に堆積膜形成用の原料ガ
スを導入する手段と、該原料ガスを励起種化する
ための高周波またはマイクロ波発生手段と、前記
反応容器内を真空排気する手段とからなるもので
あつて、高周波またはマイクロ波発生源に導波管
が接続し、反応容器直前において該導波管に電磁
ホーンが接続していて、該電磁ホーンが複数本、
前記反応容器内に配置されている円筒状の基体支
持手段の基体支持面と平行に反応容器内に延長し
ており、該電磁ホーンの終端部には誘電体と高周
波またはマイクロ波が透過しない程度の大きさの
孔を多数有する金属板または金属メツシユとで支
切られた空間を有し、該空間内にプラズマを発生
せしめ、該空間内に導入された原料ガスの励起種
化されたものだけが前記金属板の多数の孔または
金属メツシユを通して反応容器内に分散放出され
るようにされていることを骨子とするものであ
る。 かくなる本発明のプラズマCVD法による堆積
膜形成装置は、プラズマが電磁ホーンの終端部に
設けられた空間内にとどまり、電磁ホーンの先端
部の金属板の孔又は金属メツシユを通して励起種
のみが放出される。即ち、反応容器内に配置され
た基体表面付近には、プラズマが存在せず、励起
種のみが存在することとなり、基体表面がプラズ
マによる悪影響をうけることがなく、基体の長さ
が高周波またはマイクロ波の波長より長いもので
あつても、製品たる膜の品質、膜厚及び電気的、
光学的、光導電的特性等の安定した堆積膜を効率
的に量産できるものである。さらにこうした構成
の電磁ホーンを複数設け、各々の電磁ホーンに導
入する原料ガスを異ならせることにより、各々の
電磁ホーンの先端部より異なつた励起種を放出せ
しめ、該複数の励起種を基体面近傍で混合して堆
積膜を形成できる。そしてこうした場合、各々の
励起種の放出を各各独立して制御することができ
る。また更に、同一装置内で複数の基体上に同時
に堆積膜を形成することを可能とし、堆積膜製品
を低コストで提供しうるものである。 本発明の装置により堆積膜を形成するについて
使用される原料ガスは、高周波またはマイクロ波
のエネルギーにより励起種化し、化学的相互作用
して基体表面上に所期の堆積膜を形成する類のも
のであれば何れのものであつても採用することが
できるが、例えば、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）膜を形成す
る場合であれば、具体的には、ケイ素に水素、ハ
ロゲン、あるいは炭化水素等が結合したシラン類
及びハロゲン化シラン類等のガス状態のもの、ま
たは容易にガス化しうるものをガス化したものを
用いることができる。これらの原料ガスは１種を
使用してもよく、あるいは２種以上を併用しても
よい。また、これ等の原料ガスは、He、Ar等の
不活性ガスにより稀釈して用いることもある。さ
らに、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）膜はｐ型不純物元素又は
ｎ型不純物元素をドーピングすることが可能であ
り、これ等の不純物元素を構成成分として含有す
る原料ガスを、単独で、あるいは前述の原料ガス
または／および稀釈用ガスと混合して反応室内に
導入することができる。 また基体については、導電性のものであつて
も、半導電性のものであつても、あるいは電気絶
縁性のものであつてもよく、具体的には金属、セ
ラミツクス、ガラス等が挙げられる。そして成膜
操作時の基体温度は、特に制限されないが、30〜
450℃の範囲とするのが一般的であり、好ましく
は50〜350℃である。 また、堆積膜を形成するにあたつては、原料ガ
スを導入する前に反応室内の圧力を５×
10^-6Torr以下、好ましくは１×10^-6Torr以下と
し、原料ガスを導入した時には反応室内の圧力を
１×10^-2〜1Torr、好ましくは５×10^-2〜1Torr
とするのが望ましい。 なお、本発明の装置による堆積膜形成は、通常
は、前述したように原料ガスを事前処理（励起種
化）することなく反応室に導入し、そこで高周波
またはマイクロ波のエネルギーにより励起種化
し、化学的相互作用を生起せしめることにより行
われるが、二種以上の原料ガスを使用する場合、
その中の一種を事前に励起種化し、次いで反応室
に導入するようにすることも可能である。 以下、本発明のプラズマCVD法による堆積膜
形成装置を第１図に示す実施例により更に詳しく
説明するが、本発明の装置はこれによつて何ら限
定されるものではない。 第１Ａ図は、本発明のプラズマCVD法による
堆積膜形成装置全体の模式図であり、第１Ｂ図
は、その断面を示す模式図であり、第１Ｃ図は、
本発明の装置を構成する導波管を電磁ホーンの模
式図である。 図において、１０１は高周波またはマイクロ波
発生源であり、導波管１０２は接続されている。
１０３は導波管１０２に接続されている電磁ホー
ン、１０４は反応容器であり、該反応容器内には
円筒状の基体支持手段１０５が配置されている。
基体支持手段１０５はその表面に円筒状基体を装
着するか、または１乃至２以上の平板状基体を載
置して、反応容器１０４内に配置する。前記電磁
ホーン１０３は、反応容器１０４直前において前
記導波管１０２に接続しており、前記基体支持手
段１０５の基体支持面と平行に反応容器１０４内
に延長している。そして、該電磁ホーン１０３の
開口部は、円筒状の基体支持手段１０５の長手方
向の長さを同等の長さを有している。該電磁ホー
ン１０３の終端部には、第１Ｃ図に示すごとく、
誘電体１０６と、高周波またはマイクロ波が透過
しない程度の大きさの孔１０８を多数有する金属
板１０７とで支切られた空間を設ける。１０９は
原料ガス導入管であり、その一端は誘電体１０６
と多数の孔１０８を有する金属板１０７とで支切
られた空間内に開口し、他端はバルブ（図示せ
ず）を介して原料ガス供給源（図示せず）に連通
している。原料ガス供給源から供給された原料ガ
スは、原料ガス導入管１０９を介して前記空間に
導入され、該空間内に発生せしめたプラズマによ
つて励起種化する。この時空間内にプラズマが効
率よく発生するために、前記誘電体１０６と多数
の孔を有する金属板１０７との間隔は10mm以上と
するのが望ましい。また誘電体１０６としては、
シリコーン樹脂、テフロン樹脂、アルミナ等のセ
ラミツクスなど、比誘電率が高く、誘電損の小さ
い、高耐熱性材料を使用するのが望ましい。本実
施例装置においては多数の孔１０８を有する金属
板１０７を用いる例を示したが、金属メツシユを
用いることもできる。金属板の孔または金属メツ
シユを通過できるのは、空間内で励起種化された
原料ガスだけで、プラズマは通過することができ
ないため、金属板の多数の孔または金属メツシユ
を通して励起種のみが反応空間内の基体表面に向
けて分散放出される。 また、本発明の装置においては、かくなる構成
を有する電磁ホーン１０３を複数本設置するとと
もに、夫々の電磁ホーン１０３の終端部に異なる
原料ガスを導入し、夫々の金属板の孔または金属
メツシユを通して異なる励起種を反応容器内に分
散放出せしめることにより、該複数種の励起種が
基体表面近傍において接触し化学的反応をおこし
て基体表面に堆積膜を形成するものである。な
お、第１図に示した実施例装置においては、電磁
ホーンの数を２本とした例を示したが、該電磁ホ
ーンの数は形成される堆積膜に応じて適宜決定さ
れるものである。また、夫々の電磁ホーンに導入
される原料ガスは二種以上の原料ガスを混合して
混合ガスであつてもよいことは言うまでもない。 １１０は、反応容器内を真空排気するために反
応容器の両側端に設けられた排気管であり、一端
は反応容器内に開口し、他端はバルブ（図示せ
ず。）を介して排気装置（図示せず。）に連通して
いる。 なお、前記円筒状基体支持手段１０５内部には
加熱用ヒーター（図示せず）を設け、成膜前に基
体を所定温度に加熱したり、成膜中基体を所定温
度に保持したり、あるいは成膜後アニール処理し
たりするのに用いる。更に、該円筒状の基体支持
手段１０５は、回転を与える駆動手段（図示せ
ず）に機械的に連結され、成膜中円筒状の基体支
持手段を該駆動手段により回転せしめる。 第１図に示す実施例装置においては、前記円筒
状の基体支持手段１０５を４本反応容器内に設置
した例を記載したが、円筒状の基体支持手段の数
も、電磁ホーンの数と同様に、適宜決定されるも
のであり、電磁ホーンの数と同じであつても、あ
るいは異なつていてもよい。 以上のように構成してなる本発明のプラズマ
CVD法による堆積膜形成装置においては、堆積
操作時、電磁ホーン１０３の終端部に設けられた
空間に導入された原料ガスは、該空間内に発生す
るプラズマによつて励起種化され、電磁ホーン１
０３の先端部の多数の孔を有する金属板または金
属メツシユ１０７からは該励起種のみが効率的に
反応容器１０４内の円筒状基体支持手段１０５に
装着された基体の表面に向けて放出される。そし
て複数の電磁ホーンから各々異なる励起種が放出
されるとともに、前記基体の表面近傍では、二種
以上の励起種が接触し、反応をおこして堆積膜を
形成する。この際円筒状基体支持手段は回転され
るため、基体表面近傍の励起種の密度分布が均一
なものとなり、さらに堆積膜に悪影響を及ぼすプ
ラズマが基体表面近傍には存在しないため、基体
表面に堆積する膜は均一にして均質なものとな
り、諸特性に富んだ所望品質の堆積膜製品を得る
ことができる。 〔実施例〕 次に本発明のプラズマCVD法による堆積膜形
成装置の操作を、実施例をあげて説明するが、以
下の例は該装置の操作に限定的意味をもつもので
はない。 実施例 １ 第１図に示した装置を用いて、以下のようにし
て円筒状Al基体上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる電
子写真用光受容層を形成した。 即ち、まず４本の円筒状基体支持手段１０５の
夫々に円筒状Al基体を装着したものを反応容器
１０４内に設置し、排気バルブ（図示せず）を開
いて排気管１０９より反応容器内を真空排気し、
反応容器内を10^-5Torrの真空度とした。同時に
駆動手段（図示せず）により４本の円筒状の基体
支持手段１０５を回転させながら、加熱ヒーター
（図示せず）により基体温度を300℃に加熱保持し
た。 こうしたところへ二種類の原料ガスをガス導入
管１０９を介して、各々別の電磁ホーン１０３の
終端部に設けられた空間に導入し、多数の孔を有
する金属板１０７を通して反応容器１０４内へ導
入した。排気バルブ（図示せず）を調整して反応
容器の内圧を0.01Torrとした後、2.45GHzのマイ
クロ波を放射し、各電磁ホーン１０３内にプラズ
マを生起せしめ、各原料ガスから各々の励起種を
生成せしめた。これらの励起種は多数の孔１０８
を有する金属板１０７を介して反応容器１０４内
に導入され、各々の励起種が反応したAl基体表
面上に、ａ−Si：Ｈ：Ｆからなる堆積膜を形成し
た。 同様の操作を繰り返して、三層構成の光受容層
をAl基体上に形成した。各層の成膜の条件を以
下の表１に示す。 三層の成膜を終了後、加熱ヒーター及び回転を
中止し、所定温度に冷却した後、排気バルブを開
いて反応容器内を大気圧に戻し、堆積膜の形成さ
れた４本のAl基体を系外に取り出して、各々電
子写真感光体としての特性を評価するとともに、
写真複写装置を用いて画像を評価した。その評価
結果を第４図に示す。 評価の結果、基体全面にわたつて均一にして均
質な膜が堆積されており、堆積された膜は良好な
帯電能及び感度を有するものであつた。また得ら
れた画像は全面にわたり画像欠陥が少なかつた。
さらに４本のAl基体の上の光受容層はいずれも
同等の特性を示した。

【表】 比較例 １ 第２図に示した装置を用いて、以下のようにし
て円筒状Al基体上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる電
子写真用光受容層を形成した。 即ち、まず円筒状基体支持手段２１０に円筒状
Al基体を装着したものを反応容器内に設置し、
排気バルブ２０６を開いて排気管２０５より反応
容器内を真空排気し、反応容器内を10^-6Torrの
真空度とした。同時に駆動手段（図示せず）によ
り円筒状の基体支持手段２１０を回転させなが
ら、加熱ヒーター２１１により基体温度を300℃
に加熱保持した。 こうしたところへ二種類の原料ガスをガス導入
管２０７を介して、ガス室Ｂに導入し、該原料ガ
スは、ガス室Ｂの多穿孔内壁２０４の多数の孔か
ら、反応室Ａ内に放出された。排気バルブ２０６
を調整して反応容器２０１の内圧を0.01Toorrと
した後、マイクロ波発生源２１３から、2.45GHz
のマイクロ波を放射し、該マイクロ波２１４は導
波部２１５を通り、誘電体窓２１６を介して反応
室Ａ内に導入され、反応室Ａ内にプラズマを生起
せしめた。この時プラズマ中で生成したラジカル
粒子、電子、イオン粒子等が相互に反応して円筒
基体２０９にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる堆積膜を形
成した。 同様の操作を繰り返して、三層構成の光受容層
をAl基体上に形成した。各層の成膜の条件を以
下の表２に示す。 三層の成膜を終了後、加熱ヒーター及び回転を
中止し、所定温度に冷却した後、排気バルブを開
いて反応容器内を大気圧に戻し、堆積膜の形成さ
れたAl基体を系外に取り出して、各々電子写真
感光体としての特性を評価するとともに、写真複
写装置を用いて画像を評価した。評価結果を第５
図に示す。第５図より明らかなように、膜厚は不
均一なマイクロ波が導入される誘電体窓２１６に
近い程膜厚は厚くなつていた。又、電子写真感光
体としての特性も不均一であつた。

【表】 スを表わす。
実施例 ２ 第１図に示した装置を用いて、以下のようにし
てガラス基板上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる光導電
性薄膜を形成した。 すなわち、まず４本の円筒状基体支持手段１０
５の夫々に３枚のコーニング社製7059ガラス基板
を第３図に示すようにして装着した円筒状Al基
体を装着し、反応容器１０４内に設置した。な
お、第３図において、３０１は円筒状基体、３０
２はガラス基板固定用ツメ、３０３−１，３０３
−２、および３０３−３はガラス基板を夫々示し
ている。 次に、排気バルブ（図示せず）を開いて排気管
１０９より反応容器内を真空排気し、反応容器内
を10^-6Torrの真空度とした。同時に駆動手段
（図示せず）により４本の円筒状の基体支持手段
１０５を回転させながら、加熱ヒーター（図示せ
ず）より基体温度を300℃に加熱保持した。 こうしたところへ二種類の原料ガスをガス導入
管１０９を介して、各々別の電磁ホーン１０３の
終端部に設けられた空間に導入し、多数の孔を有
する金属板１０７を通して反応容器１０４内へ導
入した。排気バルブ（図示せず）を調製して反応
容器の内圧を0.01Torrとした後、2.45GHzのマイ
クロ波を放射し、各電磁ホーン１０３内にプラズ
マを生起せしめ、各原料ガスから各々の励起種を
生成せしめた。これらの励起種は多数の孔１０８
を有する金属板１０７を介して反応容器１０４内
に導入され、各々の励起種が反応してガラス基板
表面上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる堆積膜を形成し
た。この時の成膜条件を表３に示す。 成膜を終了後、加熱ヒーター及び回転を中止
し、所定温度に冷却した後、排気バルブを開いて
反応容器内を大気圧に戻した。その後堆積膜の形
成された４本のAl基体を系外に取り出して、各
Al基体上に装着されたガラス基板をはずし、
各々堆積膜の膜厚を測定した後、Al蒸着によつ
てくし形の電極を堆積膜上に形成した。 そして、暗所にて10Vの直流電圧を印加して暗
導電率（σd）を測定した後、出力1mwのHe−
Neレーザーで6328Åの波長の光を照射して光導
電率（σp）を測定した。 その結果を第６図に示す。第６図より明らかな
ように、膜厚は、均一でしかも良好な光導電特性
が円筒状基体全域にわたつて得られた。

【表】 比較例 ２ 第２図に示した装置を用いて、以下のようにし
てガラス基板上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる光導電
性薄膜を形成した。 即ちまず基体支持手段２１０にコーニング社製
7059ガラス基板を第３図に示した様に装着した円
筒状Al基体を装着し、反応容器２０１内に設置
した後、排気バルブ２０６を開いて排気管２０５
より反応容器２０１内を10^-6Torrの真空度とし
た。同時に駆動手段（図示せず）により円筒状の
基体支持手段２１０を回転させながら、加熱ヒー
ター２１１により基体温度を300℃に加熱保持し
た。こうしたところへ２種類の原料ガスをガス導
入管２０７を介してガス室Ｂに導入し、該原料ガ
スは、ガス室Ｂの多穿孔内壁２０４の多数の孔か
ら、反応室Ａ内に放出された。排気バルブ２０６
を調製して反応容器２０１の内圧を0.01Torrと
した後、マイクロ波発生源２１３から、2.45GHz
のマイクロ波を放射し、該マイクロ波２１４は導
波部２１５を通り、誘電体窓２１６を介して反応
室Ａ内に導入され、反応室Ａ内にプラズマを生起
せしめた。この時プラズマ中で生成したラジカル
粒子、電子、イオン粒子等が相互に反応して円筒
状基体２０９、並びに円筒状基体に装着したガラ
ス基板上にａ−Si：Ｈ：Ｆからなる堆積膜が形成
された。 この時の成膜条件を表４に示す。 成膜を終了後、加熱ヒーター及び回転を中止
し、所定温度に冷却した後、排気バルブを開いて
反応容器内を大気圧に戻した。その後堆積膜の形
成されたAl基体を系外に取り出して、Al基体上
に装着されたガラス基板をはずし、各々堆積膜の
膜厚を測定した後、Alの蒸着によつてくし形の
電極を堆積膜上に形成した。 そして、暗所にて10Vの直流電圧を印加して暗
導電率（σd）を測定した後、出力1mwのHe−
Neレーザーで6328Åの波長の光を照射して光導
電率（σp）を測定した。 その結果を第７図に示す。第７図より明らかな
ように、膜厚は不均一でマイクロ波が導入される
誘電体窓２１６に近い程膜厚は厚くなつていた。
又、光導電特性についても不均一でありガラス基
板上どの領域においても実施例１で得られた堆積
膜の光導電特性に及ばない。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明のプラズマCVD法による
堆積膜形成装置の典型例を示す装置全体の模式図
であり、第１Ｂ図は、その断面を示す模式図であ
り、第１Ｃ図は、本発明の装置の一部を構成する
導波管および電磁ホーンの模式的である。第２図
は、従来のプラズマCVD法による堆積膜形成装
置の１例を模式的に示す断面図である。第３図は
円筒状基体にガラス基板を装着した状態を模式的
に示す斜視図である。第４乃至７図は、本発明の
実施例１、比較例１、実施例２及び比較例２の
夫々において得られた堆積膜の膜厚及び光導電特
性を示す図である。 第１Ａ乃至Ｃ図において、１０１……高周波ま
たはマイクロ波発生源、１０２……導波管、１０
３……電磁ホーン、１０４……反応容器、１０５
……円筒状の基体支持手段、１０６……誘電体、
１０７……多数の孔を有する金属板、１０８……
励起種放出孔、１０９……原料ガス導入管、１１
０……排気管。 第２図について、２０１……反応容器、２０２
……側壁、２０３……底壁、２０４……多穿孔内
壁、２０５……排気管、２０６……排気バルブ、
２０７……ガス導入管、２０８……バルブ、２０
９……円筒状基体、２１０……基体保持用円筒、
２１１……ヒーター、２１２……支南脚、２１３
……高周波またはマイクロ波発生源、２１４……
高周波またはマイクロ波、２１５……導波管、２
１６……誘電体窓。 第３図について、３０１……円筒状基体、３０
２……ガラス基板固定用ツメ、３０３−１，３０
３−２，３０３−３……ガラス基板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体上に堆積膜を形成するための反応容器
   と、該反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを導
   入する手段と、該原料ガスを励起種化するための
   高周波またはマイクロ波発生手段と、前記反応容
   器内を真空排気する手段とからなるプラズマ
   CVD法による堆積膜形成装置であつて、高周波
   またはマイクロ波発生源に導波管が接続し、反応
   容器直前において該導波管に電磁ホーンが接続し
   ていて、該電磁ホーンが複数本、前記反応容器内
   に配置されている円筒状の基体支持手段の基体支
   持面と平行に反応容器内に延長しており、該電磁
   ホーンの終端部には誘電体と高周波またはマイク
   ロ波が透過しない程度の大きさの孔を多数有する
   金属板または金属メツシユとで支切られた空間を
   有し、該空間内にプラズマを発生せしめ、該空間
   内に導入された原料ガスの励起種化されたものだ
   けが前記金属板の多数の孔または金属メツシユを
   通して反応容器内に分散放出されるようにされて
   いることを特徴とするプラズマCVD法による堆
   積膜形成装置。 ２ 反応容器内に複数の円筒状基体支持手段が配
   置されている特許請求の範囲第１項に記載された
   プラズマCVD法による堆積膜形成装置。 ３ 電磁ホーンの開口部が、円筒状の基体支持手
   段の長手方向の長さと同等である特許請求の範囲
   第１項に記載されたプラズマCVD法による堆積
   膜形成装置。 ４ 反応容器内に配置されている円筒状基体支持
   手段を回転させる手段を有する特許請求の範囲第
   １項に記載されたプラズマCVD法による堆積膜
   形成装置。 ５ 誘電体と多数の孔を有する金属板または金属
   メツシユとの間隔が10mm以上である特許請求の範
   囲第１項に記載されたプラズマCVD法による堆
   積膜形成装置。 ６ 誘電体と多数の孔を有する金属板または金属
   メツシユとにより形成される空間に導入される原
   料ガスが、各々の電磁ホーンによつて異なつてい
   る特許請求の範囲第１項に記載されたプラズマ
   CVD法による堆積膜形成装置。