JP2001323373A

JP2001323373A - 真空処理装置

Info

Publication number: JP2001323373A
Application number: JP2000142165A
Authority: JP
Inventors: Takashi Otsuka; 崇志大塚; Tatsuyuki Aoike; 達行青池; Hitoshi Murayama; 仁村山; Toshiyasu Shirasago; 寿康白砂; Daisuke Tazawa; 大介田澤; Kazuto Hosoi; 一人細井; Yukihiro Abe; 幸裕阿部; Kazuyoshi Akiyama; 和敬秋山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】真空処理装置の反応容器に用いる部材の寿命
を長くし、また、安全確実な処理を可能とすることもで
き、その結果、処理効率をより優れたものとされた真空
処理装置の提供。【解決手段】反応容器内において、減圧下グロー放電
を発生させることにより、供給されている原料ガスを分
解し、係る分解生成物により反応容器の内部に配置され
る基体表面の処理を行う真空処理装置において、前記反
応容器の容器壁部分の面のうち一部を構成する誘電体部
材１０２について、そのグロー放電にさらされない領域
の少なくとも一部に、樹脂による被覆１０３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器中におい
て、高周波電力により誘起されるグロー放電により生成
する反応種を用いて、基体表面になんらかの処理を施す
真空処理装置に関する。より具体的には、半導体デバイ
スとしての電子写真用感光体デバイス、画像入力用ライ
ンセンサー、撮像デバイス、光起電力デバイスなどに利
用される結晶質、非単結晶質の機能性堆積膜の形成に供
されるプラズマＣＶＤ装置、半導体デバイスや光学素子
の作製に用いる絶縁膜、金属配線などの形成を行うスパ
ッタ装置、あるいは半導体デバイスなどの作製工程に用
いられるエッチング装置などの各種のプラズマ処理装置
に関し、特には、これら高周波プラズマを励起源として
用いた基体処理を好適に実施するに適する真空処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体材料形成、半導体素子の作製工程
等で使用されているプラズマ処理には、それぞれの用途
に応じて様々な方法・形態がある。例えば、プラズマＣ
ＶＤ法を用いた酸化膜、室化膜及びアモルファスシリコ
ン系の半導体膜等の成膜、スパッタリング法を用いた金
属配線膜等の成膜、あるいはエッチングによる微細加工
技術等、様々にプラズマの特徴を活用した方法、その装
置が使用されている。更に、近年、得られる膜質ならび
に処理能力の向上に対する要望が強くなっており、様々
な工夫が検討されている。なかでも、高周波電力を用い
たプラズマプロセスは、放電の安定性、酸化膜や窒化膜
など絶縁性の材料への適用が可能な点など多くの利点を
持つので、幅広く使用されている。

【０００３】高周波電力を用いたプラズマプロセスに利
用される真空処理装置の一例として、図２に、一般的に
用いられているプラズマＣＶＤ装置の従来例を示す。図
２に示す真空処理装置は、円筒状の電子写真用感光体用
のアモルファスシリコン膜（以下ａ−Ｓｉ膜と記す）の
成膜に用いる装置である。図２の（Ａ）は、従来の真空
処理装置を模式的に表した横断面図、（Ｂ）は従来の真
空処理装置を模式的に表した縦断面図をそれぞれ示す。
以下に、この装置の構成、ならびにそれを用いたａ−Ｓ
ｉ膜の成膜方法を簡単に説明する。

【０００４】図２に示す従来構造のプラズマＣＶＤ装置
中、真空気密構造をなす反応容器の側壁部２０２は、誘
電体で構成されている。反応容器内には、堆積膜形成用
の円筒状の基体２０１が、基体ホルダー（支持機構）に
装着され、前記基体ホルダー（支持機構）は回転軸２１
０に固定されている。この回転軸２１０は、その内部に
基体温度を調整するためのヒーターが設けてある。回転
軸２１０は、反応容器外部に配置する回転機構２１１と
連結し、円筒状基体の回転を行うものである。高周波電
力を導入する電極２０４は、反応容器の外部に置かれ、
整合器２０５を介して高周波電源２０６と接続されてい
る。反応容器内には、成膜領域に原料ガス等を導入する
ためのガス管２０７が設けてある。このガス導入管２０
７には、均一にガスを放出するための複数の開孔口（不
図示）を設けてあり、流量制御部（不図示）を介して原
料ガスボンベに接続されている。反応容器の蓋（底）の
中央には、排気口２０９が設けられ、その一端が反応容
器内に開口し、他端が排気装置（不図示）に連通してい
る。排気装置には、通常真空ポンプが利用されるこの図
２に示すような、従来の真空処理装置（プラズマＣＶＤ
装置）を用いる際、堆積膜形成は以下の手順によって行
われる。

【０００５】反応容器内に基体ホルダーに装着された円
筒状の基体２０１を設置する。先ず、真空ポンプ（排気
装置）により、反応容器内を排気し、内圧を例えば１０
Ｐａ以下にする。減圧下、基体ホルダー内部、回転軸２
１０内部に配置されたヒーター（不図示）に通電して、
円筒状基体２０１の温度を膜堆積に好適な温度に加熱す
る。基体２０１の温度が所望の値に達したら、ガス導入
管２０７を用い、シランガス等の堆積膜形成用のガスを
反応容器内に導入する。同時に、高周波電源２０６を所
望の電力に設定して、例えば、周波数１０５ＭＨｚの高
周波工ネルギーを発生させ、高周波整合器２０５を介し
て高周波電極２０４に印加する。高周波電力は、反応容
器の側壁部２０２を構成する誘電体を通じて、反応容器
内に導入され、グロー放電を生起させる。この放電エネ
ルギーによって、反応容器内にガス導入管２０７より導
入されている原料ガスが分解され、基体２０１表面上に
所定の堆積膜が形成される。一方、この堆積膜形成中
は、モーターとギヤーからなる回転機構２１１を用い
て、基体ホルダーを固定している回転軸２１０を回転さ
せることにより、基体２０１の回転を行う。各層毎に、
このような一連の堆積膜形成の操作を複数回繰り返すこ
とによって、所望の多層構造堆積膜の形成を行うことが
できる。例えば、目的とする光受容層の層構造設計に従
って各層の組成、膜厚を選択し、原料ガスの種類、その
流量、高周波電力、反応容器内の真空度などの積層条件
を変えて、順次積層が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】こういった堆積膜形成
などに用いる真空処理装置において、反応容器の一部を
構成する誘電体として、高周波電力を反応容器内に効率
よく透過し、かつ真空気密を保持し得る材料が使用され
る。例えば、アルミナセラミックや石英ガラス、窒化ア
ルミニウム、窒化ほう素等の誘電体を反応容器の一部に
用いる従来の処理装置においては、この誘電体部材が使
用を繰り返す事で破損する場合があるという課題を有し
ていた。

【０００７】この誘電体部材破損の原因の一つとして、
堆積膜形成などの工程においては、加熱による熱膨張と
その後の冷却時の収縮などを繰り返すことに付随する、
熱的なストレスが挙げられる。すなわち、真空処理に際
して、誘電体部分は高周波電力が透過する際に吸収され
る熱エネルギーや反応容器内のプラズマによって加熱さ
れる。また、処理の準備作業や、処理後の基体の取りだ
し等は常温で行われるため、処理毎に常温にまで冷却さ
れる。さらに、堆積膜特性を向上させる為に、反応容器
壁面を反応容器外側から空冷して、一定温度に保つなど
の措置を行う場合がある。このような熱的な理由を主た
る原因として、誘電体部材の破損が起こるものと考えら
れる。

【０００８】また、前記の熱的なストレスに加えて、他
の破損発生の要因の一つとして、誘電体部材表面に存在
する微細な傷が考えられる。誘電体部材を準備する段階
で生じた微細な傷が破損の原因になる場合が考えられ
る。さらには、真空処理工程においても、微細な傷が生
じることも考えられる。通常、反応容器内に設置した基
体上に堆積膜を形成すると、反応容器の内壁にも副生成
物が付着する。一般に、次回の堆積膜形成を行う時、こ
の副生成物は容易に内壁から剥がれてしまい、それに伴
い発生した剥離片、粉体が基体上に付着して基体を汚染
し、堆積膜に欠陥を発生させてしまうことが多い。その
ため、堆積膜の形成後、反応容器の内壁に付着した副生
成物を除去してから、次回の成長に用いる、新規な基体
を反応容器内に設置して、基体上に堆積膜を形成するの
が望ましいとされている。

【０００９】この副生成物の除去は、基体上に堆積膜を
形成後、副生成物の付着した内壁部を含む部材を処理装
置から一旦取り出し、液体ホーニングや液体工ッチング
等の処理能力に優れた工程により副生成物の除去を行う
方法がある。この液体処理による除去方法を用いると、
副生成物の除去が必要な部材の交換が可能であるため、
洗浄のために処理装置を拘束することがなく、処理装置
を効率よく運用し、その生産性を高めることが可能であ
る。

【００１０】ところで、反応容器の一部を構成する誘電
体を処理装置から取り外す作業、取り付け作業、また、
移動や洗浄等の工程にあたり、誘電体を持つ、置くなど
の取り扱いの際に壁部が異物に操られるなどする。これ
が、誘電体の外壁部に微細な傷が生じる原因となってい
ることが考えられる。誘電体の破損の多くは、こういっ
た微細な傷が基点となり、熱的な衝撃により傷が成長す
ることによって起こると考えられる。このような問題
は、誘電体部材が大型化するに従い顕著になり、装置の
生産性向上を目的として、反応容器の大型化を図る際、
実用面での大きな問題点の一つともなっている。

【００１１】本発明は、前記の課題を解決するもので、
本発明の目的は、真空処理装置の反応容器に用いる部材
の寿命を長くし、また、安全確実な処理を可能とするこ
ともでき、その結果、処理効率をより優れたものとされ
た真空処理装置を提供することにある。より具体的に
は、前記する反応容器の洗浄処理工程に際し、取り扱い
において、誘電体を利用した部材部分の外壁部に微細な
傷が生じることを防ぎ、それに伴い、誘電体の破損を防
止できる構成とした真空処理装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、鋭意検討を行ったところ、従来の真
空処理装置を構成している反応容器、特には、反応容器
の容器壁の一部を構成している誘電体のうち、放電にさ
らされない部分の少なくとも一部に樹脂被覆を施すこと
で、取り扱いにおいて、誘電体を利用した部材部分の外
壁部に微細な傷が生じることを有効に防ぐことができる
ことを見出し、本発明を完成するに到った。

【００１３】すなわち、本発明の真空処理装置は、減圧
可能な反応容器と、前記反応容器の外部に配置された高
周波電極と、前記反応容器の内部に原料ガスを供給する
原料ガス導入手段と、前記反応容器の内部に基体を配置
させる基体支持手段とを有し、前記反応容器の壁の一部
が誘電体で構成され、前記誘電体で構成される容器壁部
分において、前記高周波電極に印加する高周波電力が前
記反応容器の内部へ供給され、前記反応容器内におい
て、減圧下グロー放電を発生させることにより、供給さ
れている前記原料ガスを分解し、係る分解生成物により
反応容器の内部に配置される前記基体表面の処理を行う
真空処理装置であって、前記誘電体で構成される容器壁
部分の内面のうち、グロー放電にさらされない領域の少
なくとも一部に、樹脂による被覆を設けることを特徴と
する真空処理装置である。また、本発明の真空処理装置
において、被覆に用いる樹脂が、前記高周波電力の電磁
波透過性を有する材料であると好ましい。

【００１４】従って、被覆に用いる樹脂が、前記高周波
電力の周波数において、誘電正接（ｔａｎδ）が０．０
１以下となる材料であるとより好ましい。例えば、被覆
に用いる樹脂が、ポリイミド樹脂であるとより好ましい
ものとなる。あるいは、被覆に用いる樹脂が、四フッ化
エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン
共重合樹脂、または四フッ化エチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合樹脂のいずれかであるとよ
り好ましいものとなる。また、テフロン（商品名）など
で代表される四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン
−六フッ化プロピレン共重合樹脂、または四フッ化エチ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂
を用いると、誘電正接（ｔａｎδ）を極めて小さくで
き、特に好ましいもの一つとなる。

【００１５】一方、上記本発明の真空処理装置は、反応
容器の壁の一部を構成する前記誘電体の材質が、アルミ
ナセラミックス、窒化アルミニウム、窒化ほう素、石英
からなる群から選択される構成とすることができる。加
えて、反応容器の壁の一部を構成する前記誘電体が、円
筒形の壁面に形成されていることを特徴とする真空処理
装置とすることができ、好ましい形状である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の真空処理装置は、反応容
器の壁の一部を構成する誘電体の損傷を防止する目的
で、誘電体で構成される容器壁部分の内面のうち、グロ
ー放電にさらされない領域の少なくとも一部に、樹脂被
覆を設けている反応容器を用いている。すなわち、この
樹脂被覆を設ける構成の作用により、次のような効果が
もたらされる。この樹脂被覆は、誘電体の外壁に破損の
起点となる徴細な傷が付くことを防ぐ保護被覆として機
能する。加えて、処理中や処理後に反応容器の外側から
冷却する際には、その過程に由来する熱衝撃を緩和する
効果をも持つ。

【００１７】これら作用・効果により、誘電体部材の破
損をより有効に防ぐことができ、真空処理をより確実に
行う事を可能としている。また、破損を防止すること
で、誘電体部材の寿命が延びることから、真空処理装置
のランニングコストを下げることが可能となる。しか
も、機械的強度が増加しているので反応容器自体の取り
扱いがしやすくなり、より作業性に優れた真空処理装置
ともなっている。

【００１８】また、前記の被覆に用いる樹脂として、例
えば、用いる高周波電力の周波数における誘電正接（ｔ
ａｎδ）が０．０１以下である材料のように、前記高周
波電力の電磁波透過性を有する材料を用いることで、被
覆のない場合と同様に、高周波電力の導入は効率よく、
確実に行うことができる。加えて、誘電体の材質自体
も、例えば、アルミナを原料としたセラミックスとする
ことで、効率の良い高周波電力の導入が可能である。

【００１９】さらに、前記反応容器の容器壁の一部を構
成している誘電体部分の形状を、円筒形とすることによ
り、かかる円筒形の誘電体部分を利用して、高周波電力
を全周方向から導入することができる。それに伴い、高
周波電力により生成するグロー放電の均一性、安定性も
優れたものとでき、処理の均一性、量産性の向上が図ら
れる。

【００２０】また、樹脂被覆を設けたことによる予期せ
ぬ効果として、樹脂被覆された誘電体内面に付着したダ
ストの除去が容易であるという効果が確認された。従来
より処理装置の組み上げの際には、反応容器、特に、誘
電体で構成される容器壁部分に付着したダストを処理装
置のブース内に持ち込むことを避けるために、誘電体表
面はエアブロー等により念入りにクリーニングされる。
本発明の真空処理装置においては、誘電体表面の一部が
樹脂膜で被覆されていることため、このような樹脂被覆
膜上のダストは落ちやすい。従って、従来の装置と同レ
ベルのダスト除去を行う際、必要な作業工程を少なくす
ることが出来る。この予期せぬ効果により、処理装置の
組み上げ作業全体の作業性向上、工程時間の短縮が可能
となり、より効率的な真空処理が可能となる。この作業
性向上の効果は、より大型の誘電体部材を使用する場
合、さらには誘電体部材の大部分を樹脂で被覆する構成
とした場合に、更に大きく、顕著な向上効果を挙げるこ
とができる。

【００２１】以下に、本発明の真空処理装置の構成をよ
り詳しく説明する。

【００２２】本発明の真空処理装置は、堆積膜形成用途
の装置である際、例えば、図１の概略図に示される構成
をとることができる。図１の（Ａ）は、本発明の真空処
理装置の構造を模式的に表した横断面図、（Ｂ）は本発
明の真空処理装置の構造を模式的に表した縦断面図であ
る。

【００２３】図１に示す構成において、円筒形の誘電体
１０２は、真空気密構造をなす反応容器の側壁部を構成
している。誘電体１０２の大気側に面する面、すなわ
ち、外面上には樹脂１０３で被覆されている。この装置
において、グロー放電は、反応容器の内部のみで発生
し、従って、前記誘電体１０２の外面は、グロー放電に
曝されることのない領域に含まれる。

【００２４】反応容器内に設置される基体１０１は、堆
積膜形成用の円筒状基体であり、基体ホルダーに装着さ
れ、基体ホルダーを介して回転軸１１０に固定されてい
る。回転軸１１０は、その内部に基体温度を調整するた
めのヒーターが設けてある。回転軸１１０は、反応容器
外に設置される回転機構１１１により回転され、それに
伴い、円筒状の基体１０１も回転する機構に構成されて
いる。高周波電力は、反応容器外に設置される高周波電
極１０４から前記誘電体１０２を透過させて、反応容器
内に導入される。電極１０４は、整合器１０５を介して
高周波電源１０６に接続されている。

【００２５】反応容器内には、成膜領域に原料ガス等を
導入するためのガス導入管１０７が設置されている。図
１の装置構成では、複数の基体１０１が、軸中心の配置
で設けられており、それに対応させて、同数のガス導入
管１０７を具えている。具体的には、隣接する二本の基
体１０１から等距離となる位置にガス導入管１０７は配
置されている。それぞれのガス導入管１０７には、均一
にガスを放出するための複数の開孔口を設けてあり、流
量制御部（不図示）を介して原料ガスボンベに接続され
ている。反応容器の底部には、排気口１０９があり、一
端は反応容器に開口し、他端は排気装置（不図示）に連
通している。ガス導入管１０７から放出される原料ガス
などのガスは、反応した後、この排気口１０９を通っ
て、排気装置（例えば、真空ポンプ）により排気され
る。また、反応容器内は、ガス導入量に応じて、排気装
置による排気速度を調整して、所定の内圧に維持される
構成とされている。

【００２６】この図１に示す堆積膜形成装置の構成をと
る本発明の真空処理装置を用いた堆積膜形成は、例え
ば、以下の手順に従って行われる。

【００２７】反応容器内に、基体ホルダーに装着された
円筒状の基体１０１を設置する。反応容器を閉じ、真空
ポンプ（不図示）により、反応容器内を排気し、内圧を
例えば１０Ｐａ以下にする。次いで、基体ホルダー内
部、回転軸１１０の内部に配置されているヒーター（不
図示）に通電して、円筒状の基体１０１の温度を膜堆積
に好適な温度に加熱する。

【００２８】基体１０１の温度が所望の値に達したら、
ガス導入管１０７から、シランガス等の堆積膜形成用の
ガスを反応容器内に導入する。一方、高周波電源１０６
を所望の電力に設定して、例えば、周波数１０５ＭＨｚ
の高周波電圧（高周波エネルギー）を発生させ、整合器
１０５を介して高周波電極１０４に供給する。さらに、
高周波電極１０４から、反応容器内に高周波電力は導入
され、反応容器内でおいて、グロー放電を生起させる。
この放電エネルギーによって、反応容器内に導入された
原料ガスが分解され、基体１０１上に所定の堆積膜が形
成される。また、堆積膜形成中は、モーターとギヤーか
らなる回転機構１１１よって回転軸１１０を回転させる
ことにより、基体１０１を回転させる。所定の堆積時間
が経過した時点で、原料ガス、高周波電力の供給を停止
して、堆積を終了させる。また、複数の堆積膜層が積層
される構成では、各堆積膜層毎に同様の操作を複数回繰
り返すことによって、例えば、多層構造の光受容層など
の所望の積層構造を形成することができる。

【００２９】本発明の真空処理装置においては、反応容
器の一部を構成する誘電体部材の形状に、特に制限はな
い。板状の物でも、曲面を有する物でもよい。この誘電
体部材を円筒形にし、基体を取り囲むようにすること
で、より効率的な高周波電力の導入が可能である。

【００３０】本発明の真空処理装置に使用される誘電体
部材は、高周波電力を効率よく透過し、また、反応容器
を減圧した際、大気圧に耐えられる強度を持つことが必
要である。加えて、反応容器内のプラズマに直接さらさ
れることから、誘電体の材質は、アルミナ、窒化アルミ
ニウム、窒化ホウ素、石英等が好ましく、他には、二酸
化チタン、ジルコン、コージェライト、ジルコン−コー
ジェライト、酸化べリリウムマイカ系のセラミックスな
どが挙げられる。

【００３１】誘電体の厚さは、その大きさにより異なる
が、減圧した際、反応容器の一部として大気圧に耐える
強度を保持できる厚さが必要である。反応容器の内部に
向いた誘電体の内壁部は、膜の密着性を向上させ、膜剥
がれを防止することで、成膜中のダストを抑制する効果
を持たせるため、粗面化されていてもよい。

【００３２】誘電体を被覆する樹脂の材質は、特に制限
はないが、誘電体と同様に高周波電力を効率よく透過せ
しめることが必要であり、用いる高周波電力の周波数に
おいて、その誘電正接ｔａｎδが０．０１以下であるこ
とが好ましい。さらには、耐熱性を持つものが好まし
い。高周波透過性と耐熱性に優れ、より好ましい樹脂の
例としては、ポリイミドや、テフロン（商品名）等の四
フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロ
ピレン共重合樹脂、または四フッ化エチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合樹脂などが挙げられ
る。

【００３３】誘電体を被覆する樹脂の膜厚は、誘電体の
表面への機械的な接触を保護できる限り、特に制限はな
いが、用いる樹脂に材質にもよるが、通常、５〜５００
０μｍの範囲に、好ましくは、５０〜５００μｍの範囲
に選択するとよい。

【００３４】誘電体部材と樹脂と間の接着や積層の方法
も、特に制限はなく、例えば、溶液を塗布し十分乾燥さ
せる方法や、接着層によりフィルム状の樹脂を接着する
方法等が挙げられる。

【００３５】本発明においては、誘電体部材は、その放
電にさらされない部分の少なくとも一部を樹脂で被覆さ
れる。樹脂で被覆する面積や、位置に特に限定はなく、
プラズマ放電にさらされない部分の全面を被覆してもよ
く、あるいは、特に破損発生の可能性が高い部分のみを
選択的に被覆してもよい。

【００３６】また、真空処理の内容によっては、放電に
さらされない部分のみならず、放電にさらされる面に対
しても、樹脂により被覆を施してもよい。例えば、堆積
膜形成においては、樹脂で覆った部分では、その上に付
着する堆積膜はより剥離しにくくなる。従って、仮に放
電にさらされる誘電体部材の内壁面をも樹脂により被覆
を施すと、剥離した堆積膜片、粉体の飛散による、基体
へ悪影響を与える可能性を減らせる場合もある。

【００３７】本発明の真空処理装置においては、用いる
基体の形状や反応容器内に設置する個数には、特に制限
はない。生産効率の向上の観点から、多数の基体を反応
容器内に設置して、一度に処理することが好ましい。基
体は、加熱用ヒーター等の基体温度を調節するための機
構を備えていることが好ましい。

【００３８】高周波電極の材質は、高周波電力を印加可
能な導電性のものであればいずれも使用できる。例え
ば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Iｎ、Ｎ
ｂ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｆｅ等の金
属、さらには、これらの合金、具体的には、ステンレ
ス、インコネル、ハステロイなどが使用できる。また、
複数の部品の組み合わせでも良い。高周波電極の形状は
いずれの形状であってもさしつかえない。通常、加工の
容易性等をも考慮すると、円形の断面を有する棒状の電
極等を使用するとよい。

【００３９】反応容器内に生成するプラズマの状態をよ
り均一にすることが出来る場合が有るため、複数の高周
波電極を使用することが好ましい。また、これら複数の
高周波電極に接続される電源は、単数であっても複数で
あってもよい。装置の外周を覆うように配置する、高周
波漏れ防止用のアースシールドは、アースに電位され
る。高周波電極とは電気的に絶縁され配置されるアース
シールドは、導電性を持つものであれば、どのようなも
のでも使用できる。好ましくは、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ等の金属、さらには、例えば、ステンレスなどの合金
が使用できる。アースシールドの形状は、装置の外周を
覆うように配置できる限り、どのような形状であっても
さしつかえない。

【００４０】本発明の真空処理装置では、高周波電極に
高周波電力を印加することによって、反応容器内にグロ
ー放電を発生させ、例えば、堆積膜形成に用いる原料ガ
スを分解する。

【００４１】本発明の真空処理装置に使用する高周波電
力の周波数は、５０〜４５０ＭＨｚが好ましい。

【００４２】本発明者らの実験によれば、誘電体による
複素インピーダンスは周波数に反比例するため、周波数
が５０ＭＨｚ未満と低い場合は、高周波電力を効率的に
プラズマに供給することが難しくなる。その結果、堆積
膜の形成速度が大幅に抵下し、安定した放電の維持も難
しくなる。一方、周波数が４５０ＭＨｚより高くなる
と、高周波の波長が小さくなることに伴い、高周波伝送
回路としての装置自身の持つインダクタンスやキャパシ
タンスの影響が大きくなる。これら装置固有のインダク
タンスやキャパシタンスの影響のため、やはり安定した
放電の維持が難しくなる。従って、安定した放電を保持
する上では、高周波電力の周波数は、５０〜４５０ＭＨ
ｚが好ましい。

【００４３】高周波の波形は、いずれのものでも差し支
えないが、その発生を行う高周波電源が容易に入手可能
なサイン波、矩形波等が適する。

【００４４】

【実施例】以下に、本発明の真空処理装置について、実
験例および実施例を用いて、より具体的に説明する。実
施例などの具体例は本発明の最良の実施形態の一例では
あるものの、本発明はこれら具体例によって何ら限定さ
れるものではない。

【００４５】（実施例１）図１に、本実施例１の真空処
理装置構成の概略を示す。図１に示す真空処理装置は、
反応容器内に直径８０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基
体１０１を複数配置し、前記円筒状基体上にａ−Ｓｉ膜
を成膜できる堆積膜形成用の装置とされている。例え
ば、前記円筒状基体１０１上に電荷注入阻止層、光導電
層、表面層という構成を持つ感光体を形成する際に利用
される真空処理装置である。

【００４６】反応容器の一部を構成する誘電体１０２と
して、厚さ５ｍｍの円筒形のアルミナセラミックを利用
し、その外壁にポリイミド樹脂溶液を塗布し乾燥させ、
厚さ１００μｍポリイミド層を被覆として設けたものを
使用した。

【００４７】（比較例１）図２に、本比較例１の真空処
理装置構成の概略を示す。図２に示される真空処理装置
では、反応容器の一部を構成する誘電体２０２として、
樹脂の皮膜のない厚さ５ｍｍの円筒形のアルミナセラミ
ックを使用している。この反応容器の一部を構成する誘
電体に施す被覆の有無を除き、その装置構成は、実施例
１の真空処理装置と同様のものである。

【００４８】実施例１の真空処理装置と比較例１の真空
処理装置に対して、次のような評価を行った。・誘電体部材繰り返し使用の耐久性の評価耐久性の評価として、実施例１の装置と比較例１の装置
について、堆積膜形成及び反応容器洗浄の工程を繰り返
し行い、誘電体の一部に破損個所が生じる確率を求め
た。その破損発生確率を比較したところ、比較例１の装
置における、発生確率を１としたとき、実施例１の装置
では、発生確率は０．７となっており、本発明の真空処
理装置に用いる誘電体部材は、耐久性により優れている
ことが分かった。・ダスト除去の容易性の評価さらに、実施例１の装置と比較例１にの装置に使用し
た、それぞれの誘電体部材について、付着したダストを
除去する際の容易性について評価した。

【００４９】それぞれの誘電体部材について、同じ手順
で、工アブロー等のダストを除去する作業を行い、ダス
トカウンターで測定したダスト量が、好ましいレベルに
達するまでに要するの作業時間を比較した。

【００５０】比較例１の装置に使用した誘電体のダスト
除去に要した時間を１とした時、実施例１の装置に使用
した、樹脂被覆された誘電体のダスト除去に要する時間
は０．６未満である。本発明の装置においては、樹脂被
覆された誘電体を用いるので、ダスト除去の容易性に一
層優れることが分かった。

【００５１】（実施例２）反応容器の一部を構成する誘
電体１０２として、実施例１では、厚さ１００μｍポリ
イミド層を外壁に被覆した、厚さ５ｍｍの円筒形のアル
ミナセラミックを使用しているが、本実施例２では、誘
電体１０２の外壁を被覆する樹脂に、四フッ化エチレン
樹脂である、ポリテトラフルオロエチレン、具体的には
テフロン（商品名）を用いた。実施例１と同様に、厚さ
５ｍｍの円筒形のアルミナセラミックの外壁に、テフロ
ン樹脂溶液を塗布し乾燥させ、厚さ１００μｍテフロン
層を被覆として設けたものを使用した。

【００５２】誘電体の外壁を被覆する樹脂をテフロン
（商品名）とした点を除き、この実施例２の装置の構成
は、実質的に実施例１の装置と同様の構成とした。この
実施例２の装置についても、誘電体部材の繰り返し使用
の耐久性と、ダスト除去の容易性について評価した。比
較例１の装置を基準として、相対評価したところ、実施
例２の装置でも、実施例１の装置と同等の優れた評価結
果が得られた。

【００５３】（実施例３）図３に、本実施例３の真空処
理装置構成の概略を示す。図３に示す真空処理装置で
は、誘電体部材３０２に対する樹脂被覆層は、プラズマ
に曝されない部分のみならず、プラズマに曝される部分
にも設けられている。具体的には、本実施例３に用いる
誘電体部材３０２は、その外壁部に加えて、その内壁部
にもボリイミドの被覆を持つ。

【００５４】反応容器の一部を構成する誘電体３０２と
して、厚さ５ｍｍの円筒形のアルミナセラミックを利用
し、その外壁ならびに内壁にポリイミド樹脂溶液を塗布
し乾燥させ、厚さ１００μｍポリイミド層を被覆として
設けたものを使用した。この誘電体の内壁面にもポリイ
ミド層を被覆する点を除き、図３に示す本実施例３の真
空処理装置の構成は、図１に示す上記の実施例１の装置
構成と同様である。

【００５５】この実施例３の装置についても、誘電体部
材の繰り返し使用の耐久性と、ダスト除去の容易性につ
いて評価した。比較例１の装置を基準として、相対評価
したところ、実施例３の装置でも、実施例１の装置と同
等の優れた評価結果が得られた。従って、誘電体部材の
繰り返し使用の耐久性に関して、その向上は、主とし
て、誘電体部材の外壁部に樹脂被覆を設けることによる
効果であることが確認される。

【００５６】（実施例４）実施例１の真空処理装置及び
実施例２の真空処理装置について、これらの堆積膜形成
用の真空処理装置を用いて、直径８０ｍｍのアルミニウ
ム製の円筒状基体上にａ−Ｓｉ膜を形成した。具体的に
は、表１に示す成膜条件に従ってａ−Ｓｉ膜を積層成膜
し、基体上に電荷注入阻止層、光導電層、表面層という
構成を持つ感光体を形成した。

【００５７】また、実施例４の装置として、上記実施例
１の装置と同様の装置構成をとるものの、反応容器の一
部を構成する誘電体１０２の外壁を被覆する樹脂とし
て、誘電正接（ｔａｎδ）が、本発明における好ましい
範囲を超えている、具体的には、誘電正接（ｔａｎδ）
が０．０１を超え、０．０２であるポリ塩化ビニルを用
いた真空処理装置を使用し、同様に表１に示す成膜条件
で感光体を形成した。

【００５８】

【表１】

【００５９】実施例１、実施例２、及び実施例４の装置
について、表１に示す条件で、それぞれ１０回の感光体
形成を行い、得られた感光体の帯電能のばらつきについ
て、次のように評価した。作製した感光体を電子写真用
光受容部材として、電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６７
５０をテスト用に改造）にセットし、帯電器に８００μ
Ａの電流を流し、コロナ帯電を行い、表面電位計により
電子写真用光受容部材の暗部表面電位を測定した。この
暗部表面電位を帯電能とした。

【００６０】そして、各装置により作製された１０本全
ての感光体について上述の手順で測定した帯電能の値に
ついて、それぞれ標準偏差を算出した。この帯電能の標
準偏差値を帯電能のバラツキを示す指標とした。実施例
４の装置における帯電能の標準偏差値を１００として、
実施例１および実施例２の装置における帯電能の標準偏
差値の相対評価を行った。表２に、帯電能のバラツキの
評価結果と反応容器の一部を構成する誘電体を被覆する
樹脂の誘電正接（ｔａｎδ）を併せて示す。

【００６１】

【表２】

【００６２】誘電体を被覆する樹脂の誘電正接が、より
好ましい範囲内にある実施例１及び実施例２の装置を用
いる場合において、実施例４の装置を用いた場合と比較
すると、誘電正接（ｔａｎδ）がより小さくなるに伴
い、帯電能のバラツキはより小さくなっている。また、
誘電体を被覆する樹脂の誘電正接をより好ましい範囲に
選択した効果として、表２に示すような、より好ましい
結果が得られていることが判る。

【００６３】

【発明の効果】本発明においては、誘電体部材を樹脂で
被覆することにより、誘電体部材の破損を防ぐことがで
き、真空処理をより確実に行う事が出来る。また、誘電
体の寿命が延びることから、装置のランニングコストを
下げることが可能となる。付着したダストの除去が容易
であり、処理効率を上げる事が可能である。また、誘電
体の機械的強度が増加して、取り扱いがしやすくなり、
より作業性に優れた処理装置とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空処理装置の一例を示す模式図であ
り、（Ａ）は横断面、（Ｂ）は縦断面である。

【図２】従来の真空処理装置の一例を示す模式図であ
り、（Ａ）は横断面、（Ｂ）は縦断面である。

【図３】本発明の真空処理装置の別の一例を示す模式図
であり、（Ａ）は横断面、（Ｂ）は縦断面である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１基体１０２、２０２、３０２誘電体１０３、２０３、３０３樹脂１０４、２０４、３０４高周波電極１０５、２０５、３０５整合器１０６、２０６、３０６高周波電源１０７、２０７、３０７ガス導入管１０８、２０８、３０８アースシールド１０９、２０９、３０９排気口１１０、２１０、３１０回転軸１１１、２１１、３１１回転機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村山仁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者白砂寿康東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者田澤大介東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者細井一人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者阿部幸裕東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者秋山和敬東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H068 DA23 EA25 EA30 4K030 AA06 AA17 AA20 BA30 BB12 CA02 CA16 FA03 KA05 KA47 LA17 5F045 AA08 AB04 AC01 AD06 AE15 BB08 BB20 CA13 CA16 DP25 DP28 DQ04 EC05 EF03 EF08 EH04 EH06 EH08 EH12 EH19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧可能な反応容器と、前記反応容器の
外部に配置された高周波電極と、前記反応容器の内部に
原料ガスを供給する原料ガス導入手段と、前記反応容器
の内部に基体を配置させる基体支持手段とを有し、前記反応容器の壁の一部が誘電体で構成され、前記誘電
体で構成される容器壁部分において、前記高周波電極に
印加する高周波電力が前記反応容器の内部へ供給され、前記反応容器内において、減圧下グロー放電を発生させ
ることにより、供給されている前記原料ガスを分解し、
係る分解生成物により反応容器の内部に配置される前記
基体表面の処理を行う真空処理装置であって、前記誘電体で構成される容器壁部分の面のうち、グロー
放電にさらされない領域の少なくとも一部に、樹脂によ
る被覆を設けることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】被覆に用いる樹脂が、前記高周波電力の
電磁波透過性を有する材料であることを特徴とする請求
項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】被覆に用いる樹脂が、前記高周波電力の
周波数において、誘電正接（ｔａｎδ）が０．０１以下
となる材料であることを特徴とする請求項１または２に
記載の真空処理装置。
【請求項４】被覆に用いる樹脂が、ポリイミド樹脂で
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の真空処理装置。
【請求項５】被覆に用いる樹脂が、四フッ化エチレン
樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹
脂、または四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合樹脂のいずれかであることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の真空処理装置。
【請求項６】反応容器の壁の一部を構成する前記誘電
体の材質が、アルミナセラミックス、窒化アルミニウ
ム、窒化ほう素、石英からなる群から選択されることを
特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の真空処理
装置。
【請求項７】反応容器の壁の一部を構成する前記誘電
体が、円筒形の壁面に形成されていることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の真空処理装置。