JP2002053967A - Vacuum treating apparatus and vacuum treating method - Google Patents

Vacuum treating apparatus and vacuum treating method

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JP2002053967A
JP2002053967A JP2000238394A JP2000238394A JP2002053967A JP 2002053967 A JP2002053967 A JP 2002053967A JP 2000238394 A JP2000238394 A JP 2000238394A JP 2000238394 A JP2000238394 A JP 2000238394A JP 2002053967 A JP2002053967 A JP 2002053967A
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Japan
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cathode electrode
reaction vessel
vacuum processing
frequency power
substrate
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Japanese (ja)
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Kazuyoshi Akiyama
和敬 秋山
Kazuto Hosoi
一人 細井
Toshiyasu Shirasago
寿康 白砂
Takashi Otsuka
崇志 大塚
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate uniform glow discharge on plural substrates 7 and to perform a plasma vacuum treatment with uniform characteristics. SOLUTION: The inside of a shield space formed by an earth shield 19 is provided with a cathode electrode 1 connected to a high frequency power source 20 and plural reaction vessels 6 in which at least a part is formed of dielectrics. When high frequency electric power is fed to the cathode electrode 1, glow discharge is respectively independently generated on the insides of the plural reaction chambers 6. At this time, since glow discharge regions are separated, the interference of the waves of high frequency electric power generated on substrates 7 among the substrates 7 in the plural reaction vessels 6 can be suppressed, so that uniform glow discharge is generated, and plasma vacuum treatment with uniform characteristics can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基体上のプラズマ
エッチング処理や、堆積膜、特に半導体デバイス、電子
写真用光受容部材、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用いるアモルファス層
の形成などの処理をプラズマによって行う真空処理装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma etching process on a substrate and a deposited film, particularly an amorphous film used for a semiconductor device, a light receiving member for electrophotography, a line sensor for image input, an imaging device, a photovoltaic device, and the like. The present invention relates to a vacuum processing apparatus that performs processing such as layer formation using plasma.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造において
は、RF帯域の高周波によってプラズマを生起させ、堆
積膜の形成やエッチングなどの真空処理を行う、いわゆ
るRFプラズマプロセスが繁用されている。このRFプ
ラズマプロセスにおいては、13.56MHzの高周波
が一般的に使用されている。RFプラズマプロセスは、
放電条件の制御が比較的容易であり、得られる膜質が優
れているという利点を有するが、ガス分解効率が低く、
エッチング速度や堆積膜の形成速度が比較的低いという
難点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, a so-called RF plasma process, in which plasma is generated by high frequency in an RF band to perform vacuum processing such as formation of a deposited film and etching, has been widely used. In this RF plasma process, a high frequency of 13.56 MHz is generally used. The RF plasma process is
It has the advantage of relatively easy control of discharge conditions and excellent film quality, but low gas decomposition efficiency,
There is a drawback that the etching rate and the deposition film formation rate are relatively low.

【0003】これに対し、近年RF帯域よりも周波数の
高い、いわゆるVHF帯域の超短波を用いたVHFプラ
ズマプロセスが注目されている。VHFプラズマプロセ
スは、特に半導体デバイスの製造において、堆積速度や
エッチング速度を向上させることができる真空処理方法
として用いられることが期待されている。
On the other hand, in recent years, a VHF plasma process using an ultrashort wave in a so-called VHF band, which has a higher frequency than the RF band, has attracted attention. The VHF plasma process is expected to be used as a vacuum processing method that can increase the deposition rate and the etching rate, particularly in the manufacture of semiconductor devices.

【0004】特開平11−243062号公報(以下
「文献1」と記す)には、VHF帯域の超短波を使用し
た堆積膜の形成装置の例が開示されている。そしてこの
文献1では、電極に定在波が発生することによって堆積
膜の特性のムラ(不均一性)が誘発されることを防止す
るため、電極の先端(給電点の反対側の端部)での反射
波の位相を調整する方法を開示するとともに、その応用
例として、複数の基体上に同時に堆積膜を形成するため
の装置の例が開示されている。文献1においては、この
ような装置を用いることによって、VHFプラズマプロ
セスによる真空処理の特性の均一化と生産性の向上が図
られている。
[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-243062 (hereinafter referred to as "Document 1") discloses an example of an apparatus for forming a deposited film using ultrashort waves in a VHF band. In this document 1, the tip of the electrode (the end opposite to the feeding point) is used in order to prevent the occurrence of standing waves on the electrode to induce unevenness (non-uniformity) in the characteristics of the deposited film. A method for adjusting the phase of the reflected wave at the same time is disclosed, and as an application example thereof, an example of an apparatus for simultaneously forming a deposited film on a plurality of substrates is disclosed. In Document 1, the use of such an apparatus is intended to make the characteristics of vacuum processing by the VHF plasma process uniform and to improve the productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、各種の半導体デ
バイスを用いた機器は総合的な性能の向上が図られてき
ており、これに応じて、デバイスそのものについてもさ
らなる高品質化の要求が高まってきている。
In recent years, devices using various semiconductor devices have been improved in overall performance, and accordingly, demands for higher quality devices have been increasing. Is coming.

【0006】特に電子写真の分野におけるアモルファス
シリコン(a−Si)感光体に関しては、他のデバイス
に比較してより大面積にわたって均一な特性を有するよ
うにすることが求められている。加えて近年では、電子
写真装置の用途の変化に応じて、感光体の特性ムラ、特
に光感度のムラが注目されるようになっている。光感度
ムラは、特に中間調の画像、いわゆるハーフトーン画像
において形成画像の濃度ムラとなって顕在化する。光感
度ムラは、堆積膜の特性のムラのほか、堆積膜の膜厚の
ムラも原因となって生じる。このようなムラについて
は、文献1に開示されている技術を用いることで、比較
的生産効率の高いVHFプラズマCVD法においてもム
ラの発生を効果的に防止することができた。
In particular, there is a demand for amorphous silicon (a-Si) photoreceptors in the field of electrophotography to have uniform characteristics over a larger area than other devices. In addition, in recent years, according to a change in the use of an electrophotographic apparatus, unevenness in characteristics of a photoconductor, particularly unevenness in light sensitivity, has attracted attention. The light sensitivity unevenness becomes apparent as density unevenness of a formed image particularly in a halftone image, a so-called halftone image. Light sensitivity unevenness is caused not only by the unevenness of the characteristics of the deposited film but also by the unevenness of the thickness of the deposited film. With respect to such unevenness, by using the technology disclosed in Document 1, it was possible to effectively prevent the occurrence of unevenness even in a VHF plasma CVD method having relatively high production efficiency.

【0007】しかしながら、電子写真装置に関しては、
コピースピードの向上、電子写真装置本体の小型化、コ
ストダウンなどの要請があり、これに対して感光体自体
をより小径なものとし、またプロセスサイクルを急速に
向上させる試みが推し進められている。このような中
で、光感度ムラは従来にもまして発生しやすくなってき
ている。
However, regarding the electrophotographic apparatus,
There have been demands for improvement in copy speed, reduction in size of the electrophotographic apparatus main body, cost reduction, and the like. In response to this, attempts have been made to reduce the diameter of the photoreceptor itself and rapidly improve the process cycle. Under such circumstances, light sensitivity unevenness is more likely to occur than before.

【0008】こうした背景の中で、文献1に開示された
ような技術を用いても、必ずしも特性ムラを十分に抑え
ることができない場合があることがわかってきた。たと
えば、文献1に開示されているように電極上の定在波の
発生を防止するために電極両端のコンデンサを調整して
も、条件によっては必ずしも十分に特性の均一性を確保
する効果が得られない場合がある。特にこうした傾向は
放電空間内に複数の基体を設置した装置で顕著になる。
また、VHFの周波数が高いほどムラの発生を抑制しに
くいこともわかってきた。
Under these circumstances, it has been found that even when the technique disclosed in Reference 1 is used, the characteristic unevenness cannot always be sufficiently suppressed. For example, even if the capacitors at both ends of the electrodes are adjusted in order to prevent the generation of standing waves on the electrodes as disclosed in Document 1, the effect of ensuring sufficient uniformity of the characteristics is always obtained depending on the conditions. May not be possible. In particular, such a tendency becomes remarkable in an apparatus in which a plurality of substrates are provided in a discharge space.
It has also been found that the higher the VHF frequency, the more difficult it is to suppress the occurrence of unevenness.

【0009】このような背景から、近年においては、特
性ムラの発生を防止し、なおかつ低コストのデバイスを
供給できるように堆積膜形成装置の改良が待たれている
のが現状である。
[0009] Against this background, in recent years, improvement of a deposited film forming apparatus has been awaited in order to prevent the occurrence of characteristic unevenness and to supply a low-cost device.

【0010】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、プラズマプロセスをムラ
が少なく均質な特性で実施可能とする、放電均一性と生
産性に優れた真空処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a vacuum process which is capable of performing a plasma process with less unevenness and uniform characteristics and which has excellent discharge uniformity and productivity. An object of the present invention is to provide a processing device.

【0011】また、本発明の別の目的は、特性ムラの少
ない均一性に優れたデバイスを生産することが可能な、
プラズマプロセスによる真空処理方法を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to produce a device with less characteristic unevenness and excellent uniformity.
It is to provide a vacuum processing method by a plasma process.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、真空処理装置を以下の様に構成したものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a vacuum processing apparatus constructed as follows.

【0013】すなわち、本発明による真空処理装置は、
内部に導電性の基体を装着可能であり、内部を減圧状態
に保持可能であり、基体の処理用ガスを内部に導入する
ガス供給配管が接続されている反応容器と、高周波電源
に接続された少なくとも1つのカソード電極と、反応容
器とカソード電極とを内包する空間を覆い、電磁遮蔽し
て内部にシールド空間を形成するシールドとを有し、高
周波電源から供給されカソード電極から放射される高周
波電力によって、基体処理用ガスを分解し反応容器内に
グロー放電を発生させて基体にプラズマ処理を行う真空
処理装置であって、反応容器が、少なくともその一部が
誘電体で形成されており、シールド空間内に複数配置さ
れており、カソード電極が、シールド空間内に、かつ反
応容器の外部に配置されていることを特徴とする。
That is, the vacuum processing apparatus according to the present invention comprises:
A reaction container to which a conductive substrate can be mounted, a pressure inside can be maintained, a gas supply pipe for introducing a processing gas for the substrate into the inside, and a high-frequency power source are connected. High-frequency power supplied from a high-frequency power source and radiated from the cathode electrode, comprising at least one cathode electrode, a shield that covers a space containing the reaction vessel and the cathode electrode, and forms a shield space inside by electromagnetic shielding. A vacuum processing apparatus for decomposing the substrate processing gas and generating a glow discharge in the reaction vessel to perform plasma processing on the substrate, wherein the reaction vessel is at least partially formed of a dielectric, A plurality of cathode electrodes are arranged in the space, and the cathode electrode is arranged in the shielded space and outside the reaction vessel.

【0014】この構成によれば、グロー放電を発生する
グロー放電領域が、複数の反応容器の内部に、複数の反
応容器毎にそれぞれ独立して形成されるようにできる。
これにより、基体表面に生じる高周波電力の波が、グロ
ー放電領域を介して伝達され、複数の反応容器内に配置
された基体表面の高周波電力の波同士が干渉し合うこと
を抑制でき、干渉し合うことによって高周波電力が不均
一になり、生成されるプラズマが不均一になって、基体
処理が不均一になることを抑制できる。
According to this configuration, the glow discharge region for generating the glow discharge can be formed inside the plurality of reaction vessels and independently for each of the plurality of reaction vessels.
Thereby, the high-frequency power wave generated on the substrate surface is transmitted through the glow discharge region, and the high-frequency power waves on the substrate surface arranged in the plurality of reaction vessels can be prevented from interfering with each other. By matching, the high-frequency power becomes non-uniform, the generated plasma becomes non-uniform, and the non-uniform substrate processing can be suppressed.

【0015】グロー放電領域が分離されない真空処理装
置では、比較的高い周波数、特に50MHz以上の周波
数の高周波電力を供給して真空処理を行う場合に、複数
の基体表面に発生する高周波電力の波の干渉に起因して
真空処理が不均一になる傾向がある。従って、本発明
は、50MHz以上の周波数の高周波電力を用いる真空
処理装置に対して好適に適用可能である。また、実用
上、本発明の構成においては450MHzを超える周波
数の高周波電力を用いてグロー放電を発生させることは
困難であり、本発明の真空処理装置には、450MHz
以下の周波数の高周波電力を用いることが好ましい。
In a vacuum processing apparatus in which a glow discharge region is not separated, when a relatively high frequency, in particular, a high frequency power of 50 MHz or more is supplied to perform a vacuum process, a high frequency power wave generated on a plurality of substrate surfaces is reduced. Vacuum processing tends to be non-uniform due to interference. Therefore, the present invention can be suitably applied to a vacuum processing apparatus using high-frequency power having a frequency of 50 MHz or more. Further, in practice, it is difficult to generate glow discharge using high-frequency power having a frequency exceeding 450 MHz in the configuration of the present invention.
It is preferable to use high-frequency power having the following frequencies.

【0016】カソード電極の、給電点と反対側の先端に
反射電力の位相を調整する位相調整回路を接続すれば、
入射波と反射波との干渉によって定在波が発生すること
を抑止でき、定在波の発生に起因するプラズマ生成ムラ
が生じることを防止して、より均一に真空処理を行うよ
うにできる。
If a phase adjustment circuit for adjusting the phase of the reflected power is connected to the tip of the cathode electrode opposite to the feeding point,
The generation of a standing wave due to the interference between the incident wave and the reflected wave can be suppressed, the occurrence of plasma generation unevenness due to the generation of the standing wave can be prevented, and the vacuum processing can be performed more uniformly.

【0017】反応容器の少なくとも一部を形成する誘電
体としては、反応容器の外部に配置されたカソード電極
からの放射電力を透過するものであり、放射電力を過度
の温度上昇を生じることなく良好に透過できる材料から
形成することが望ましく、誘電正接が小さい、熱伝導率
が高いなどの特性を有し、また安価なものであることが
望ましい。そこで特に、誘電体の少なくとも一部をアル
ミナ、窒化アルミ、ムライトのいずれかの材料によって
形成することが好ましい。
The dielectric material forming at least a part of the reaction vessel transmits the radiated power from the cathode electrode disposed outside the reaction vessel, and can reduce the radiated power without excessively increasing the temperature. It is desirable to be formed from a material that can transmit light, to have characteristics such as a small dielectric loss tangent and a high thermal conductivity, and to be inexpensive. Therefore, it is particularly preferable that at least a part of the dielectric is formed of any of alumina, aluminum nitride, and mullite.

【0018】本発明の真空処理装置では、カソード電極
をシールド空間の中心線に実質的に沿って延びるように
配置し、複数の反応容器をカソード電極を中心とする円
上に配置することが望ましい。このような配置にすれ
ば、カソード電極から周囲に放射される高周波電力が、
周囲に配置された反応容器内でプラズマ生成に利用され
るので、効率的にプラズマに供給されるようにできる。
また、各々の反応容器がカソード電極からほぼ等距離に
位置するため、各々の反応容器間の放電のばらつきを少
なくできる。
In the vacuum processing apparatus of the present invention, it is desirable that the cathode electrode is arranged to extend substantially along the center line of the shield space, and that a plurality of reaction vessels are arranged on a circle centered on the cathode electrode. . With such an arrangement, the high-frequency power radiated from the cathode electrode to the surroundings,
Since it is used for plasma generation in a reaction vessel arranged around, it can be efficiently supplied to plasma.
In addition, since each reaction vessel is located at substantially the same distance from the cathode electrode, variation in discharge between each reaction vessel can be reduced.

【0019】また、反応容器が、シールド空間の中心ま
たはその近傍に中心を有する円上に配置されており、カ
ソード電極が、シールド空間の中心またはその近傍に中
心を有する円上に、反応容器の数と同じ数、または半分
の数、または整数倍の数だけ配置されている構成として
もよい。この構成では、各々の反応容器に対する各々の
カソード電極の相対位置がほぼ等価になるようにするこ
とができ、各々の反応容器間の放電のばらつきを少なく
できる。
Further, the reaction vessel is disposed on a circle having a center at or near the center of the shield space, and the cathode electrode is placed on a circle having a center at or near the center of the shield space. A configuration in which the same number as the number, a half number, or an integer multiple number may be provided. With this configuration, the relative positions of the respective cathode electrodes with respect to the respective reaction vessels can be made substantially equivalent, and variations in discharge between the respective reaction vessels can be reduced.

【0020】また、少なくとも1つのカソード電極と複
数の反応容器とがそれぞれ配置されたシールド空間を複
数近接して設けて、1つの真空処理装置としてもよく、
このようにすれば、各シールド空間で使用される高周波
電力供給手段や排気手段を複数のシールド空間で共有で
き、比較的簡単な構成の真空処理装置で多数の基体のプ
ラズマ処理を同時に行うようにすることができる。
Further, a plurality of shield spaces in which at least one cathode electrode and a plurality of reaction vessels are respectively arranged may be provided close to each other to form a single vacuum processing apparatus.
In this way, the high-frequency power supply means and the exhaust means used in each shield space can be shared by a plurality of shield spaces, and the plasma processing of a large number of substrates is performed simultaneously by a vacuum processing apparatus having a relatively simple configuration. can do.

【0021】本発明の真空処理装置は、大面積に亘って
均一な特性を有するように形成する必要のある電子写真
用感光体を、円筒形状の基体上にアモルファスシリコン
層を堆積させて形成する装置に対して、特に好適に適用
可能である。すなわち、本発明をこのような装置に適用
することで、大面積に亘って、特性ムラの小さい堆積膜
を形成することができる。
According to the vacuum processing apparatus of the present invention, an electrophotographic photosensitive member that needs to be formed so as to have uniform characteristics over a large area is formed by depositing an amorphous silicon layer on a cylindrical substrate. It is particularly suitably applicable to the device. That is, by applying the present invention to such an apparatus, a deposited film with small characteristic unevenness can be formed over a large area.

【0022】本発明による真空処理方法は、電磁遮蔽さ
れたシールド空間内に配置された、内部を減圧状態に保
持可能な反応容器内に導電性の基体を配置する工程と、
反応容器内を所望の減圧状態にする工程と、反応容器内
に基体処理用ガスを導入する工程と、シールド空間内に
配置された少なくとも1つのカソード電極に高周波電力
を供給し、カソード電極より放射される高周波電力によ
って基体処理用ガスを分解しグロー放電を発生させて、
基体にプラズマ処理を行う工程とを有する真空処理方法
であって、少なくとも一部が誘電体で形成された反応容
器をシールド空間内に複数配置し、シールド空間内、か
つ反応容器の外部にカソード電極を配置して、プラズマ
処理工程において、グロー放電を発生するグロー放電領
域を、複数の反応容器の内部にそれぞれ独立して形成
し、互いに分離されたグロー放電領域でそれぞれ独立し
て基体を処理することを特徴とする。
The vacuum processing method according to the present invention comprises a step of disposing a conductive substrate in a reaction vessel which is disposed in a shielded space which is electromagnetically shielded and whose inside can be kept under reduced pressure.
Bringing the inside of the reaction vessel into a desired reduced pressure state, introducing a substrate processing gas into the reaction vessel, supplying high-frequency power to at least one cathode electrode arranged in the shielded space, and radiating from the cathode electrode The high-frequency power is used to decompose the substrate processing gas to generate glow discharge,
Performing a plasma treatment on the substrate, wherein a plurality of reaction vessels at least partially formed of a dielectric material are arranged in a shielded space, and a cathode electrode is provided in the shielded space and outside the reaction vessel. In the plasma processing step, glow discharge regions that generate glow discharge are independently formed inside the plurality of reaction vessels, and the substrates are independently processed in the glow discharge regions separated from each other. It is characterized by the following.

【0023】本発明の真空処理方法では、グロー放電に
50MHz以上450MHz以下の周波数の高周波電力
を好適に用いることができる。
In the vacuum processing method of the present invention, high-frequency power having a frequency of 50 MHz to 450 MHz can be suitably used for glow discharge.

【0024】また、本発明の真空処理方法は、カソード
電極を、その給電点と反対側の先端に、反射電力の位相
を調整する位相調整回路を接続した状態で用いることが
できる。
Further, the vacuum processing method of the present invention can be used in a state where the cathode electrode has a phase adjustment circuit for adjusting the phase of the reflected power connected to the end opposite to the feeding point.

【0025】本発明の真空処理方法において、プラズマ
処理工程を、1つの反応容器内に1つの基体を配置した
状態で行えば、基体の表面に生じる高周波電力の波が、
基体間でグロー放電領域を介して伝達されて干渉し合う
ことを抑制できる。または、複数の基体を、高周波電力
が不整合を生じることなく伝播されるように互いに電気
的に接続して1つの基体内に配置してもよい。この場
合、複数の基体を、高周波伝播経路を回路として見た場
合には一体的なものと見なすことができ、したがってこ
の複数の基体間で高周波電力の干渉が生じることはな
い。
In the vacuum processing method of the present invention, if the plasma processing step is performed in a state in which one substrate is disposed in one reaction vessel, a high-frequency power wave generated on the surface of the substrate is generated.
It is possible to suppress interference between the substrates transmitted through the glow discharge region. Alternatively, a plurality of bases may be electrically connected to each other so that high-frequency power is propagated without causing a mismatch, and may be arranged in one base. In this case, the plurality of bases can be regarded as one body when the high-frequency propagation path is viewed as a circuit, and therefore, there is no interference of high-frequency power between the plurality of bases.

【0026】本発明の真空処理方法は、基体として円筒
形状のものを用い、基体上にアモルファスシリコン層を
堆積させて電子写真用感光体を形成する方法として好適
に適用可能である。
The vacuum processing method of the present invention can be suitably applied as a method for forming an electrophotographic photosensitive member by using a cylindrical substrate as a base and depositing an amorphous silicon layer on the base.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を本発明
を完成するに至った経緯とともに詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described in detail below, together with the circumstances leading to the completion of the present invention.

【0028】プラズマCVD法において、ムラが発生す
る原因としては、さまざまな要因があげられるが、高周
波電力を用いたプラズマCVD法の場合、最も抑制が難
しいムラ発生の要因は装置内に発生する高周波電力の偏
りである。高周波電力の偏りは、カソード電極に入射波
と反射波との干渉による定在波が発生するために起こる
と推測される。こうした定在波は、高周波電力の周波数
が高いほど、またカソード電極の面積が大きいほど発生
しやすい傾向にある。
In the plasma CVD method, various causes can be cited as causes of unevenness. In the case of the plasma CVD method using high-frequency power, the most difficult to suppress unevenness is a high-frequency generated in the apparatus. Power bias. It is presumed that the bias of the high-frequency power occurs because a standing wave is generated at the cathode electrode due to interference between the incident wave and the reflected wave. Such standing waves tend to occur more easily as the frequency of the high-frequency power is higher and the area of the cathode electrode is larger.

【0029】図8は、1つの放電空間に複数の基体を設
置した、本発明に対する比較例の真空処理装置を模式的
に示した図であって、図8(a)は側断面図、図8
(b)は平面断面図を示している。この装置は、誘電体
で形成された円筒状の側壁と、円形の蓋53とを有する
反応容器56を有している。この反応容器56は、底板
68の開口部に接続された排気配管65を通して内部を
排気して真空に保持することが可能になっている。反応
容器56内には、回転軸受け(図示せず)を通して底板
68を貫通し、ギア60を経てモーター62に接続され
回転可能となっている回転軸59が、反応容器56の側
壁の同心円上に4つ配置されている。各回転軸59に
は、ダミーホルダー58、ダミー52を介して円筒状の
基体57が装着されている。基体57の内側にはヒータ
ー55が配置されている。反応容器56の側壁の内側近
傍には、ガス供給管72を介して供給される基体処理用
のガスを反応容器56内に導入するガス管54が複数設
けられている。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a vacuum processing apparatus according to a comparative example of the present invention in which a plurality of substrates are provided in one discharge space. FIG. 8 (a) is a side sectional view, and FIG. 8
(B) is a plan sectional view. This apparatus has a reaction vessel 56 having a cylindrical side wall made of a dielectric and a circular lid 53. The inside of the reaction vessel 56 can be exhausted through an exhaust pipe 65 connected to the opening of the bottom plate 68 to be kept in a vacuum. In the reaction vessel 56, a rotation shaft 59 that penetrates the bottom plate 68 through a rotation bearing (not shown), is connected to a motor 62 via a gear 60, and is rotatable is provided on a concentric circle of a side wall of the reaction vessel 56. Four are arranged. A cylindrical base 57 is mounted on each rotating shaft 59 via a dummy holder 58 and a dummy 52. A heater 55 is arranged inside the base body 57. Near the inside of the side wall of the reaction vessel 56, a plurality of gas pipes 54 for introducing a substrate processing gas supplied through a gas supply pipe 72 into the reaction vessel 56 are provided.

【0030】反応容器56の外側には、プラズマを生成
する棒状のカソード電極51が、反応容器56の側壁の
同心円上に4本配置されている。カソード電極51は、
分岐板75、接続端子79を介してマッチングボックス
71、高周波電源70に接続されている。また、各々の
カソード電極51の先端(分岐板75との接続点の反対
側)には反射波の位相を調整するためのコンデンサ80
が接続されている。カソード電極51を覆って形成され
ている、装置の最外郭の壁はアースシールド69となっ
ている。
Outside the reaction vessel 56, four rod-shaped cathode electrodes 51 for generating plasma are arranged on a concentric circle on the side wall of the reaction vessel 56. The cathode electrode 51 is
It is connected to a matching box 71 and a high frequency power supply 70 via a branch plate 75 and a connection terminal 79. A capacitor 80 for adjusting the phase of the reflected wave is provided at the tip of each cathode electrode 51 (on the side opposite to the connection point with the branch plate 75).
Is connected. The outermost wall of the device formed to cover the cathode electrode 51 is an earth shield 69.

【0031】図8のような装置は、反応容器56の側壁
に誘電体を用い、カソード電極51を反応容器56の外
に配置しているため、カソード電極51を反応容器56
内に設置した場合に比べ、プラズマ化された基体処理用
ガスに接する部材の面積がカソード電極51の面積分だ
け小さくなるので、基体処理用ガスの利用効率が比較的
高い。また、カソード電極51の電極面積を小さくでき
るため、カソード電極51上に発生する定在波の影響は
比較的小さい。しかしながら、堆積膜の形成条件によっ
ては定在波の影響が現れる場合もあり、カソード電極5
1の先端で高周波の位相を変化させ、定在波の影響をな
くす工夫がなされている。
The apparatus shown in FIG. 8 uses a dielectric on the side wall of the reaction vessel 56 and arranges the cathode 51 outside the reaction vessel 56.
Since the area of the member in contact with the plasma-processed substrate processing gas is reduced by the area of the cathode electrode 51 as compared with the case where the substrate processing gas is installed inside, the utilization efficiency of the substrate processing gas is relatively high. Further, since the electrode area of the cathode electrode 51 can be reduced, the effect of the standing wave generated on the cathode electrode 51 is relatively small. However, the effect of the standing wave may appear depending on the formation conditions of the deposited film, and the cathode electrode 5
At first, the phase of the high-frequency wave is changed at the tip to eliminate the effect of the standing wave.

【0032】しかしながら、本発明者の知見によれば、
カソード電極51上だけでなく基体57上にも高周波電
力の波が発生し、これが、特性ムラの生じる原因となる
場合があることがわかった。通常、基体57上に発生す
る高周波電力の波の位相は、カソード電極51から放射
される高周波の位相に応じてある程度変化するものと考
えられる。すなわちカソード電極51の先端部の反射波
の位相を変化させることで、結果的に基体57上の高周
波電力の波も変化させることができる。その結果、前述
のように、カソード電極51先端の反射波の位相を変化
させて定在波の影響を低減することで、ムラの少ない比
較的均一な真空処理条件を得ることができる。
However, according to the findings of the present inventors,
It has been found that high-frequency power waves are generated not only on the cathode electrode 51 but also on the substrate 57, which may cause characteristic unevenness. Usually, it is considered that the phase of the high-frequency power wave generated on the base body 57 changes to some extent according to the phase of the high-frequency wave radiated from the cathode electrode 51. That is, by changing the phase of the reflected wave at the tip of the cathode electrode 51, the wave of the high-frequency power on the base 57 can be changed as a result. As a result, as described above, by changing the phase of the reflected wave at the tip of the cathode electrode 51 to reduce the effect of the standing wave, relatively uniform vacuum processing conditions with less unevenness can be obtained.

【0033】それでも、図8に示す装置のように、1つ
の放電空間内に複数の基体57が設置される装置におい
ては、カソード電極51の先端部の反射波の位相を変え
ても、基体57上の高周波電力の波によるムラの影響が
必ずしも調整できない場合があった。これは、基体57
上に発生した高周波電力の波が、隣接する基体57同士
で互いに干渉しあうことに起因すると考えられる。
Nevertheless, in an apparatus such as the apparatus shown in FIG. 8 in which a plurality of bases 57 are provided in one discharge space, even if the phase of the reflected wave at the tip of the cathode electrode 51 is changed, the base 57 In some cases, the influence of unevenness due to the high-frequency power wave cannot always be adjusted. This is the substrate 57
It is considered that the high-frequency power waves generated above interfere with each other between the adjacent substrates 57.

【0034】カソード電極51の先端部の高周波電力の
位相を変化させると、基体57上に発生する高周波電力
の波の状態も変化するものと考えられ、こうした変化に
よって、条件によっては隣接する基体57同士で互いに
伝播した高周波電力の波が干渉を引き起こし、新たな場
所にムラを発生させるものと推測される。隣接する基体
57間で互いに高周波電力の波が伝播する経路として
は、高周波電力が基体57からプラズマ中に放射されて
伝播する経路や、または基体57やその他の部材表面に
発生するシース領域中を伝播する経路があると推測さ
れ、このような経路で伝播した高周波電力が隣接する基
体57間で干渉を引き起こすものと考えられる。
If the phase of the high-frequency power at the tip of the cathode electrode 51 is changed, it is considered that the state of the wave of the high-frequency power generated on the base 57 also changes. It is presumed that the high-frequency power waves that have propagated with each other cause interference and cause unevenness in a new location. The path through which the high-frequency power waves propagate between the adjacent substrates 57 may be a path through which the high-frequency power is radiated into the plasma from the substrate 57 and propagated, or a sheath region generated on the surface of the substrate 57 or other members. It is presumed that there is a propagation path, and it is considered that the high-frequency power propagated through such a path causes interference between the adjacent base bodies 57.

【0035】特に50MHz以上の高周波を用いた場
合、上記のようなムラの発生が顕著に現れる傾向があ
る。これは周波数が大きくなるとインダクタンスの影響
が大きくなり、基体57そのものが一種のアンテナとし
て作用するため、基体57上により強い高周波が発生す
るためと推測される。
In particular, when a high frequency of 50 MHz or more is used, the above-described unevenness tends to be remarkably generated. This is presumed to be because the influence of the inductance increases as the frequency increases, and the base 57 itself acts as a kind of antenna, so that a stronger high frequency is generated on the base 57.

【0036】これに対して、投入する高周波電力を大き
くし、放電空間体積当りの電力密度を上げ、ムラによる
放電空間への供給電力の落ち込みを補償することで、影
響を小さくできることもわかった。しかしながら、投入
高周波電力を大きくした場合、基体57上にさらに強い
高周波電力の波が発生する結果となり、ムラの抑制効果
があまり得られない場合も散見された。
On the other hand, it was also found that the influence can be reduced by increasing the applied high frequency power, increasing the power density per discharge space volume, and compensating for the drop in power supply to the discharge space due to unevenness. However, when the applied high-frequency power is increased, a wave of stronger high-frequency power is generated on the base body 57, and in some cases, the effect of suppressing unevenness is not so much obtained.

【0037】本発明は上記のような知見に基づきなされ
たものであって、その骨子は、ひとつのシールドされた
空間内に、少なくとも一部が誘電体で形成されており内
部を減圧状態に保持可能な反応容器を複数配置し、各々
の反応容器内部に、少なくとも基体と、基体の処理用ガ
ス供給装置とを設置し、シールド内かつ反応容器の外部
に設置された少なくとも1つの電極より放射される高周
波電力により基体処理用ガスを分解し、複数の反応容器
内に互いに分離されたグロー放電を生起して基体の処理
を行うことを特徴とする真空処理装置および真空処理方
法を提供するというものである。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist of the present invention is that at least a part is formed of a dielectric material in one shielded space, and the inside is kept under reduced pressure. A plurality of possible reaction vessels are arranged, at least a base and a processing gas supply device for the base are installed inside each reaction vessel, and radiation is emitted from at least one electrode installed inside the shield and outside the reaction vessel. Providing a vacuum processing apparatus and a vacuum processing method, wherein a substrate processing gas is decomposed by high-frequency power to generate glow discharges separated from each other in a plurality of reaction vessels to process the substrate. It is.

【0038】すなわち、本発明によれば、プラズマ放電
空間が各々の反応容器ごとに分離されているため、隣接
する基体間の高周波がプラズマ中やシース領域を伝播し
て干渉することは本質的にない。また、カソード電極が
反応容器の外に設置されプラズマに接触しない構成にな
っているため、複数の反応容器のいずれかで異常放電が
発生した場合でも、他の反応容器との間のインピーダン
スの変化が小さいため、他の反応容器内のグロー放電に
与える影響は小さい。
That is, according to the present invention, since the plasma discharge space is separated for each reaction vessel, it is essentially impossible that the high frequency between the adjacent substrates propagates in the plasma or the sheath region and interferes. Absent. In addition, since the cathode electrode is located outside the reactor and does not come into contact with the plasma, even if an abnormal discharge occurs in any of the reactors, the impedance changes with other reactors. Has a small effect on glow discharge in other reaction vessels.

【0039】以下、本発明の実施形態の真空処理装置の
具体的な構成および作用を図面を参照して具体的に説明
する。
Hereinafter, the specific structure and operation of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

【0040】図1は、本発明による一実施形態の堆積膜
形成装置の模式図であって、図1(a)は側断面、図1
(b)は平面断面をそれぞれ示している。図1の装置に
は、装置の外郭を形成し高周波電力の漏洩を防止する円
筒状のアースシールド19内に、天井の中心から下方に
延びる棒状のカソード電極1が設けられている。カソー
ド電極1はマッチングボックス21を介して高周波電源
20に接続されている。
FIG. 1 is a schematic view of a deposited film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein FIG.
(B) has shown the plane cross section, respectively. In the apparatus shown in FIG. 1, a bar-shaped cathode electrode 1 extending downward from the center of the ceiling is provided in a cylindrical earth shield 19 which forms an outer casing of the apparatus and prevents leakage of high-frequency power. The cathode electrode 1 is connected to a high frequency power supply 20 via a matching box 21.

【0041】カソード電極1の周りには、誘電体で形成
された円筒状の側壁と、円形の蓋3とを有する反応容器
6が、円筒状のアースシールド19の同心円上に中心が
位置するように複数個(図1の例では4個)配置されて
いる。反応容器6は底板18の上にシール部材(図示せ
ず)を介して設置され、上端には同様にシール部材(図
示せず)を介して蓋3が設置され、放電空間23を形成
している。底板18には各々の真空容器6に対応する位
置に排気口11が設けられており、排気室16、排気配
管15に接続されている。排気配管15はバルブ(図示
せず)を介して、排気装置(図示せず)に接続され、反
応容器6の内部を所望の減圧状態にし保持できるように
なっている。
Around the cathode electrode 1, a reaction vessel 6 having a cylindrical side wall made of a dielectric and a circular lid 3 is arranged so that the center is located on a concentric circle of a cylindrical earth shield 19. (Four in the example of FIG. 1). The reaction vessel 6 is installed on a bottom plate 18 via a sealing member (not shown), and the lid 3 is similarly installed on the upper end via a sealing member (not shown) to form a discharge space 23. I have. The bottom plate 18 is provided with an exhaust port 11 at a position corresponding to each vacuum vessel 6, and is connected to an exhaust chamber 16 and an exhaust pipe 15. The exhaust pipe 15 is connected to an exhaust device (not shown) via a valve (not shown) so that the inside of the reaction vessel 6 can be maintained at a desired reduced pressure.

【0042】排気口11はシールドメッシュ17によっ
てシールドされている。これにより、排気室16内にプ
ラズマが発生するのを防いで、排気室16を介して各々
の反応容器6のプラズマが接続されるのを防止してい
る。排気口11や排気室16の形状や、堆積膜形成の条
件によっては、排気口11をシールドしなくてもシール
ド排気室16にプラズマが発生しない場合もあり、その
場合にはシールドメッシュ17は省略しても差し支えな
い。また、排気室16を介さずに、直接個々の反応容器
6毎に排気配管15を設けてもよい。
The exhaust port 11 is shielded by a shield mesh 17. As a result, generation of plasma in the exhaust chamber 16 is prevented, and connection of plasma in each reaction vessel 6 via the exhaust chamber 16 is prevented. Depending on the shape of the exhaust port 11 and the exhaust chamber 16 and the conditions for forming the deposited film, plasma may not be generated in the shield exhaust chamber 16 even if the exhaust port 11 is not shielded. In this case, the shield mesh 17 is omitted. No problem. Further, the exhaust pipe 15 may be provided directly for each reaction vessel 6 without passing through the exhaust chamber 16.

【0043】各々の反応容器内6の中心またはその近傍
には回転軸9が設置され、回転軸9上にダミーホルダー
8、ダミー2を介して円筒状の基体7が設置される。回
転軸9は回転軸シール(図示せず)を介して底板18を
貫通し、反応容器6の外部でギア10を介してモーター
12に接続され回転可能となっている。装置の配置上、
または製作するデバイスの特性上、基体7の周方向ムラ
が無視できる場合にはこれらの回転機構は省略できる。
また、基体7に内包される様にヒーター5が設置され、
基体7を所望の温度に加熱することができる。
A rotating shaft 9 is installed at or near the center of each reaction vessel 6, and a cylindrical base 7 is installed on the rotating shaft 9 via a dummy holder 8 and a dummy 2. The rotating shaft 9 penetrates the bottom plate 18 via a rotating shaft seal (not shown), and is connected to a motor 12 via a gear 10 outside the reaction vessel 6 so as to be rotatable. Due to the arrangement of the equipment,
Alternatively, if the unevenness in the circumferential direction of the base 7 can be ignored due to the characteristics of the device to be manufactured, these rotating mechanisms can be omitted.
Further, the heater 5 is provided so as to be included in the base 7,
The substrate 7 can be heated to a desired temperature.

【0044】各々の反応容器6内には、ガス供給管22
に接続されたガス管4が設けられており、供給装置(図
示せず)からの基体処理用ガスをガス供給管22を経て
各ガス管4に導入し、すべての反応容器6内に供給する
ようになっている。
In each reaction vessel 6, a gas supply pipe 22 is provided.
Is provided, and a substrate processing gas from a supply device (not shown) is introduced into each gas pipe 4 via a gas supply pipe 22 and supplied into all the reaction vessels 6. It has become.

【0045】本発明では、反応容器6は少なくとも一部
が誘電体で形成されており、カソード電極1は反応容器
6の外部に設置されている。高周波電力はカソード電極
1から反応容器6の誘電体部分を透過して反応容器6内
でグロー放電を発生させる。本発明では、カソード電極
1が直接プラズマに接しないため、一部の反応容器6内
で異常な放電が発生しても、他の反応容器6内の基体7
との間のインピーダンスの変化が小さく、他の反応容器
6に影響が及ぶことを防止できる。また、反応容器6内
にカソード電極1を設置した場合に比べ、処理する基体
7以外でプラズマに接する部材が少なくなるため、処理
用ガスの利用効率を向上させることができる。
In the present invention, at least a part of the reaction vessel 6 is formed of a dielectric, and the cathode electrode 1 is provided outside the reaction vessel 6. The high frequency power passes through the dielectric portion of the reaction vessel 6 from the cathode electrode 1 to generate a glow discharge in the reaction vessel 6. In the present invention, since the cathode electrode 1 does not directly come into contact with the plasma, even if an abnormal discharge occurs in some of the reaction vessels 6,
The change in impedance between the reaction vessels 6 and 7 is small, so that the influence on other reaction vessels 6 can be prevented. Further, as compared with the case where the cathode electrode 1 is installed in the reaction vessel 6, the number of members other than the substrate 7 to be treated that comes into contact with the plasma is reduced, so that the utilization efficiency of the processing gas can be improved.

【0046】本発明において反応容器6は少なくとも一
部が誘電体で形成されていればよく、たとえば導電体で
形成された反応容器6の一部に誘電体の窓を設置して構
成することもできるし、図1に示す例のように反応容器
6自体を誘電体の円筒として構成することもできる。こ
の際の誘電体は、高周波電力が透過でき、真空保持が可
能なものなら何であっても差し支えない。たとえば、石
英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラスなどのガラ
ス類、ポリ四弗化エチレンなどのフッ素樹脂や、ポリカ
ーボネート、ポリイミドなどの樹脂類、アルミナ、ジル
コニア、ムライト、コージェライト、サイアロン、窒化
硼素、窒化アルミなどのセラミックス材料に加え、これ
らの混合物を使用できる。これらのうち、セラミックス
材料は耐熱性、堆積膜の密着性、耐プラズマ性などの点
で優れており、好適に使用できる。中でも、誘電正接な
どの電気特性に優れたアルミナや窒化アルミ、また、安
価で特性も比較的良好なムライトが最も適したものとし
てあげられる。
In the present invention, it is sufficient that at least a part of the reaction vessel 6 is formed of a dielectric material. For example, a dielectric window may be provided in a part of the reaction vessel 6 formed of a conductor. Alternatively, the reaction vessel 6 itself may be configured as a dielectric cylinder as in the example shown in FIG. The dielectric at this time may be anything as long as it can transmit high-frequency power and can hold a vacuum. For example, glass such as quartz glass and Pyrex (registered trademark) glass, fluororesins such as polytetrafluoroethylene, resins such as polycarbonate and polyimide, alumina, zirconia, mullite, cordierite, sialon, boron nitride, and boron nitride In addition to ceramic materials such as aluminum, mixtures thereof can be used. Among these, ceramic materials are excellent in heat resistance, adhesion of deposited films, plasma resistance, and the like, and can be suitably used. Among them, alumina and aluminum nitride having excellent electrical characteristics such as dielectric loss tangent, and mullite which is inexpensive and has relatively good characteristics are most suitable.

【0047】カソード電極1の材質は表面を高周波電力
が伝播できるものであればどんなものでも差し支えな
く、鉄、銅、アルミ、ニッケル、白金、チタン、クロム
などの金属のほか、ステンレス、インコネルなどの合金
も使用できる。また、前述のような誘電体材料の表面に
上記の金属をコーティングし、導電処理を施したものも
使用できる。
The material of the cathode electrode 1 can be any material as long as high-frequency power can be propagated on the surface. In addition to metals such as iron, copper, aluminum, nickel, platinum, titanium and chromium, stainless steel and Inconel Alloys can also be used. In addition, a material obtained by coating the above-mentioned metal on the surface of the above-described dielectric material and performing a conductive treatment can also be used.

【0048】本発明では、必要に応じてカソード電極1
の先端(給電点の反対側)に反射波の位相の調整手段を
設けることができる。位相調整手段としては、コンデン
サやコイルなどを設置できるほか、これらの両方を用い
てLC回路を構成することもできる。また、カソード電
極1の先端の浮遊容量が位相を調整する機能を果たし、
ムラの発生を防止できる場合があり、その場合はコンデ
ンサなどを省略して開放端とすることができる。カソー
ド電極1の先端での反射波の位相をこれらの手段によっ
て調整することで、より広い範囲でムラのない均一な特
性を得ることができる。
In the present invention, if necessary, the cathode electrode 1
May be provided with a means for adjusting the phase of the reflected wave at the tip (opposite side of the feeding point). As the phase adjusting means, a capacitor, a coil, and the like can be provided, and an LC circuit can be configured using both of them. Also, the stray capacitance at the tip of the cathode electrode 1 functions to adjust the phase,
In some cases, the occurrence of unevenness can be prevented, in which case the capacitor or the like can be omitted and the open end can be obtained. By adjusting the phase of the reflected wave at the tip of the cathode electrode 1 by these means, it is possible to obtain uniform characteristics without unevenness over a wider range.

【0049】アースシールド19やシールドメッシュ1
7に用いられるシールド部材についても、カソード電極
1と同様の金属や、合金、導電処理を施した誘電体材料
を使用できる。シールド部材同士、または他の部材との
接触部には、シールド性を特に考慮してEMIシールド
部材を用いてもよい。
Earth shield 19 and shield mesh 1
The same metal, alloy, or dielectric material as the cathode electrode 1 can be used for the shield member 7. An EMI shield member may be used for a portion where the shield members are in contact with each other or with another member, with particular consideration given to shielding properties.

【0050】本発明において、用いられる高周波電源2
0の周波数は何であってもよい。周波数が高いほど処理
用ガスへの伝達エネルギーが増加するため、処理用ガス
の分解効率を向上させることができる。また、周波数が
高いほど高真空の空間中で放電が可能となる。そしてこ
のために、本発明の真空処理装置をCVD装置などとし
て用いる場合に、ポリシランなどの副生成物の発生を抑
制することが可能となる。また、前述のように、ムラは
通常、周波数が高くなるほど発生しやすくなるが、本発
明の真空処理装置では、周波数が高い場合でもムラの発
生を良好に抑制できる。すなわち、本発明は、比較的高
い周波数の電力を供給してプラズマを発生させる真空処
理装置に対して好適に適用可能であり、プラズマの発生
ムラを抑える効果をより顕著に得ることができる。従来
はムラの発生が特に顕著であった、供給電力の周波数が
50MHz以上である場合に、本発明の装置によるムラ
抑制が非常に効果的である。
The high-frequency power supply 2 used in the present invention
The frequency of 0 may be any. As the frequency is higher, the energy transmitted to the processing gas increases, so that the decomposition efficiency of the processing gas can be improved. Also, the higher the frequency, the more discharge is possible in a high vacuum space. For this reason, when the vacuum processing apparatus of the present invention is used as a CVD apparatus or the like, it is possible to suppress the generation of by-products such as polysilane. In addition, as described above, the unevenness generally increases as the frequency increases, but the vacuum processing apparatus of the present invention can favorably suppress the unevenness even when the frequency is high. That is, the present invention can be suitably applied to a vacuum processing apparatus that generates plasma by supplying power of a relatively high frequency, and can more remarkably obtain an effect of suppressing plasma generation unevenness. In the case where the frequency of the supplied power is 50 MHz or more, where the occurrence of unevenness has been particularly remarkable in the past, the unevenness suppression by the apparatus of the present invention is very effective.

【0051】しかしながら、本発明の装置を用いても、
高周波電力の周波数が450MHzを超えると、浮遊容
量やインダクタンスの影響が著しく大きくなるため、条
件によってはマッチングが取れなくなり、放電を維持す
ることが困難になる場合もある。以上のような理由によ
り、本発明においては、高周波電力の周波数は50MH
z以上450MHz以下の範囲であることが最も好まし
いといえる。
However, using the apparatus of the present invention,
If the frequency of the high-frequency power exceeds 450 MHz, the influence of the stray capacitance and inductance becomes extremely large, so that matching may not be achieved depending on conditions, and it may be difficult to maintain discharge. For the above reasons, in the present invention, the frequency of the high-frequency power is 50 MHz.
It is most preferable that the frequency be in the range of z to 450 MHz.

【0052】また、図1に示した装置構成を1ユニット
として、複数のユニットをひとつの電源に接続した装置
形態を取ることもできる。図2,3は図1の装置を1ユ
ニットとして、2つのユニットを連結して、1つの高周
波電源20および1つの排気装置に接続した装置を示す
模式図であり、図2は側断面図、図3は平面断面図をそ
れぞれ示している。図2,3の装置では、各々の反応容
器6からの排気は排気口11を経て排気室16で各ユニ
ットごとに集合され、さらに排気マニホールド24で2
つのユニットの排気が合流した後、排気配管15に接続
されている。
Further, the apparatus configuration shown in FIG. 1 may be taken as one unit, and a plurality of units may be connected to one power supply. 2 and 3 are schematic views showing a device in which the device of FIG. 1 is used as one unit and two units are connected to one high-frequency power supply 20 and one exhaust device, and FIG. FIG. 3 shows plan sectional views, respectively. In the apparatus shown in FIGS. 2 and 3, exhaust gas from each reaction vessel 6 passes through the exhaust port 11 and is collected in the exhaust chamber 16 for each unit.
After the exhausts of the two units have joined, they are connected to the exhaust pipe 15.

【0053】また、高周波電力はマッチングボックス2
1から接続端子29を経て分岐板25によって各ユニッ
トのカソード電極1に分配される。接続端子29と分岐
板25とを含む分岐部はシールドボックス24によって
シールドされている。カソード電極1のアースシールド
19内への導入部には碍子26が設けられている。
The high frequency power is supplied to the matching box 2
1 is distributed to the cathode electrode 1 of each unit by the branch plate 25 via the connection terminal 29. The branch portion including the connection terminal 29 and the branch plate 25 is shielded by the shield box 24. An insulator 26 is provided at a portion where the cathode electrode 1 is introduced into the earth shield 19.

【0054】本発明の真空処理装置では、個々の反応容
器6の中には、基本的には1つの基体7を設置する構成
としているが、複数の基体7が、高周波の伝播上不整合
を起こさない様に互いに電気的に接続されていれば、個
々の反応容器6内に複数の基体7を設置することができ
る。
In the vacuum processing apparatus of the present invention, one base 7 is basically installed in each reaction vessel 6. A plurality of substrates 7 can be installed in each reaction vessel 6 as long as they are electrically connected to each other so as not to raise.

【0055】図4に1つの反応容器6に複数(図4の例
では2個)の基体7を設置した真空処理装置の模式的側
断面図を示す。図4に示す装置では、2つの円筒状の基
体7が軸方向に積み重ねて設置されており、2つの基体
7は互いに電気的に接続されるように接触している。こ
の場合、積み重ねられた基体7間を高周波電力が伝播す
る際に不整合が生じないようになっているため、高周波
伝播経路を回路として見た場合には2つの基体7を一体
的なものとみなすことができる。したがって、積み重ね
られた基体7の間で、互いに高周波電力の干渉が生じる
ことはないため、複数の基体7間での高周波電力の干渉
によってプラズマ発生ムラが生じないようにする本発明
の効果が損われることはない。
FIG. 4 is a schematic side sectional view of a vacuum processing apparatus in which a plurality of (two in the example of FIG. 4) substrates 7 are installed in one reaction vessel 6. In the apparatus shown in FIG. 4, two cylindrical substrates 7 are stacked and installed in the axial direction, and the two substrates 7 are in contact with each other so as to be electrically connected to each other. In this case, since no mismatch occurs when the high-frequency power propagates between the stacked bases 7, the two bases 7 are integrated when the high-frequency propagation path is viewed as a circuit. Can be considered. Therefore, interference of high-frequency power does not occur between the stacked substrates 7, and the effect of the present invention for preventing plasma generation unevenness due to interference of high-frequency power between a plurality of substrates 7 is impaired. I will not be told.

【0056】本発明における装置形態は、特に図1に示
す様に、シールドの中心またはその近傍にカソード電極
1を1本配置し、これを中心とする円上に反応容器6を
配置した構成とすれば、構成が単純であり、カソード電
極1から周囲に放射される高周波電力が、周囲に配置さ
れた反応容器6内でプラズマ生成に利用されるので、効
率的にプラズマに供給され、また各々の反応容器6がカ
ソード電極1からほぼ等距離に位置しているため、各々
の反応容器6間の放電のばらつきが少ないなどの効果を
得ることができる。しかし本発明における装置形態は、
1つのアースシールド19内に、少なくとも一部を誘電
体で形成した複数の反応容器6と、反応容器6の外部に
設置したカソード電極1とを有し、このために放電空間
を反応容器6毎に互いに分離できれば、どのような形態
であっても差し支えない。そこで、1つのシールド内に
複数のカソード電極1を設け、供給される電力を1つの
マッチングボックス21から分岐させて供給するように
しても差し支えない。
As shown in FIG. 1, the apparatus according to the present invention has a structure in which one cathode electrode 1 is arranged at or near the center of the shield, and the reaction vessel 6 is arranged on a circle centered on the cathode. Then, the configuration is simple, and the high-frequency power radiated to the surroundings from the cathode electrode 1 is used for plasma generation in the reaction vessel 6 arranged in the vicinity, so that the high-frequency power is efficiently supplied to the plasma. Are located at substantially the same distance from the cathode electrode 1, it is possible to obtain effects such as less variation in discharge between the respective reaction vessels 6. However, the device form in the present invention is
A single earth shield 19 includes a plurality of reaction vessels 6 at least partially formed of a dielectric material and the cathode electrode 1 installed outside the reaction vessel 6, so that a discharge space is provided for each reaction vessel 6. Any form can be used as long as it can be separated from each other. Therefore, a plurality of cathode electrodes 1 may be provided in one shield, and the supplied power may be branched from one matching box 21 and supplied.

【0057】図5に複数のカソード電極1を備えた本発
明の真空処理装置の模式図を示す。図5(a)はこの真
空処理装置の側断面図、図5(b)は平面断面図をそれ
ぞれ示している。図5に示す装置は、アースシールド1
9の円筒状の側壁付近、側壁の同心円上に4本のカソー
ド電極1を備えている。カソード電極1はそれぞれ分岐
板25に接続されており、分岐板25は接続端子29、
マッチングボックス21を介して高周波電源20に接続
されている。このような構成の装置では、カソード電極
1は反応容器6の数と同じ、もしくは半分、または整数
倍の本数設置することが望ましい。
FIG. 5 is a schematic diagram of a vacuum processing apparatus of the present invention provided with a plurality of cathode electrodes 1. FIG. 5A is a side sectional view of the vacuum processing apparatus, and FIG. 5B is a plan sectional view. The device shown in FIG.
The four cathode electrodes 1 are provided near the cylindrical side wall 9 and on the concentric circle of the side wall. Each of the cathode electrodes 1 is connected to a branch plate 25, and the branch plate 25 is connected to a connection terminal 29,
The high frequency power supply 20 is connected via a matching box 21. In the apparatus having such a configuration, it is desirable that the number of the cathode electrodes 1 be equal to, or half, or an integral multiple of the number of the reaction vessels 6.

【0058】なお、図1から図5に例示した本発明の装置
では、いずれも1つのユニットに4つの反応容器を備え
ているが、実際の装置においては、各反応容器に均一な
放電が形成できる反応容器の配置であれば、その数はい
ずれであっても差し支えない。
In each of the apparatuses of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 5, one unit is provided with four reaction vessels. However, in an actual apparatus, a uniform discharge is formed in each reaction vessel. Any number of reaction vessels can be used as long as the arrangement is possible.

【0059】以下本発明の実施例について詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって何ら限定されるものでは
ない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

【0060】(実施例1)図1に示した真空処理装置を
用いて、カソード電極1の先端にコンデンサを設置し、
その容量を変化(電極先端開放=浮遊容量、10pF、
50pF、100pF)させて特性ムラの変化を確認し
た。本実施例では、円筒状の導電性基体7のうちの1本
に、コーニング#7059ガラス基板(商品名)に25
0μmの厚さでCrを蒸着し電気特性評価用のギャップ
電極を基体7の軸方向に沿って複数形成したものを設置
し、このガラス基板7上にa−Siからなる堆積層を形
成し、特性評価用のサンプルを作成した。なお、堆積層
の形成は以下の手順によって行った。
(Embodiment 1) Using the vacuum processing apparatus shown in FIG.
Change the capacitance (electrode tip open = floating capacitance, 10 pF,
(50 pF, 100 pF), and the change in characteristic unevenness was confirmed. In this embodiment, one of the cylindrical conductive substrates 7 is provided with a Corning # 7059 glass substrate (trade name).
A layer in which a plurality of gap electrodes for evaluating electrical characteristics are formed along the axial direction of the substrate 7 by depositing Cr with a thickness of 0 μm, and a deposition layer made of a-Si is formed on the glass substrate 7, A sample for characteristic evaluation was prepared. The deposition layer was formed according to the following procedure.

【0061】まず蓋3を開けて、あらかじめ脱脂洗浄し
た基体7とダミー2、8を各々の反応容器6内の回転軸
9上に設置し、蓋3を閉じる。ついで排気装置(図示せ
ず)を作動させて反応容器6内を排気し、反応容器6内
の圧力を0.1Pa以下にする。ついでArなどの不活
性ガスをガス管4より反応容器6内に所望の流量で導入
し、圧力計(図示せず)を見ながら排気配管15に設置
された排気バルブ(図示せず)を操作し、反応容器6内
の圧力が所望の圧力になるように調整する。そして、ヒ
ーター5によって基体7を50℃〜500℃の所望の温
度に加熱する。基体7が所望の温度になったところで、
不活性ガスの導入を止め反応容器6内の圧力が再び0.
1Pa以下になるまで排気を行う。
First, the lid 3 is opened, and the base 7 and the dummies 2, 8, which have been degreased and washed in advance, are set on the rotating shafts 9 in the respective reaction vessels 6, and the lid 3 is closed. Next, the inside of the reaction vessel 6 is evacuated by operating an exhaust device (not shown) to reduce the pressure inside the reaction vessel 6 to 0.1 Pa or less. Next, an inert gas such as Ar is introduced into the reaction vessel 6 from the gas pipe 4 at a desired flow rate, and an exhaust valve (not shown) installed in the exhaust pipe 15 is operated while observing a pressure gauge (not shown). Then, the pressure in the reaction vessel 6 is adjusted to a desired pressure. Then, the base 7 is heated to a desired temperature of 50 ° C. to 500 ° C. by the heater 5. When the base 7 reaches a desired temperature,
The introduction of the inert gas was stopped, and the pressure in the reaction vessel 6 was reduced to 0.
Evacuation is performed until the pressure becomes 1 Pa or less.

【0062】次に、ガス管4よりシランなどの基体処理
用ガスを導入し、再び圧力計を見ながら排気配管15に
設置された排気バルブを操作し、反応容器6内の圧力が
所望の圧力になるように調整する。圧力が安定したとこ
ろで高周波電源20の出力を所望の電力量になるように
設定し、マッチングボックス21を調整して各々の反応
容器6内の放電空間23にグロー放電を生起させる。こ
れによって、基体処理用ガスが分解され、基体7上にa
−Siからなる堆積層が形成される。この際、基体7を
モーター12を駆動して回転させることにより、基体7
上に全周にわたって均一に堆積膜を形成することができ
る。所望の厚さの堆積層が形成されたところで、高周波
電力と基体処理用ガスの供給を止めグロー放電を停止
し、反応容器6内が0.1Pa以下になるまで再度排気
を行う。
Next, a substrate processing gas such as silane is introduced from the gas pipe 4, and the exhaust valve provided in the exhaust pipe 15 is operated while watching the pressure gauge again, so that the pressure in the reaction vessel 6 becomes a desired pressure. Adjust so that When the pressure is stabilized, the output of the high-frequency power supply 20 is set to a desired power amount, and the matching box 21 is adjusted to generate a glow discharge in the discharge space 23 in each reaction vessel 6. As a result, the substrate processing gas is decomposed, and a
A deposition layer made of -Si is formed. At this time, by rotating the base 7 by driving the motor 12, the base 7
A deposited film can be formed uniformly over the entire circumference. When the deposited layer having the desired thickness is formed, the supply of the high-frequency power and the substrate processing gas is stopped, the glow discharge is stopped, and the gas is exhausted again until the inside of the reaction vessel 6 becomes 0.1 Pa or less.

【0063】以上で、基体7上へのa−Si層の形成が
終了するが、複数の層を順次形成する場合には、上記の
手順を、各々の層の形成に必要な処理用ガスを用いて繰
り返せばよい。
With the above, the formation of the a-Si layer on the base 7 is completed. When a plurality of layers are sequentially formed, the above-described procedure is performed by using the processing gas necessary for forming each layer. What is necessary is just to repeat using it.

【0064】なお、a−Si堆積層の形成条件を表1に
示している。
Table 1 shows the conditions for forming the a-Si deposition layer.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】また、本実施例では反応容器6にはアルミ
ナセラミックス製の円筒を使用した。また高周波電力の
周波数は105MHzとした。
In this embodiment, a cylinder made of alumina ceramics was used for the reaction vessel 6. The frequency of the high frequency power was 105 MHz.

【0067】こうして形成したサンプルについてその明
導電率(σp)、暗導電率(σd)を測定し、σp/σ
dを算出し、基体7の軸方向のムラを評価した。なお、
σpは1mW/cm2の強度のHe−Neレーザー(波
長632.8nm)を照射した状態で測定した。
The light conductivity (σp) and dark conductivity (σd) of the sample thus formed were measured, and σp / σ
d was calculated, and the unevenness in the axial direction of the base 7 was evaluated. In addition,
σp was measured in a state where a He-Ne laser (wavelength 632.8 nm) having an intensity of 1 mW / cm 2 was irradiated.

【0068】σp/σdの側定結果を図6に示す。図6
(a)はカソード電極1の先端を開放した場合、図6
(b)は、カソード電極1の先端に容量10pFのコン
デンサを設置した場合、図6(c)はコンデンサの容量
を50pFとした場合、図6(d)はコンデンサの容量
を100pFとした場合を示している。図6には、σp
/σdを、各々の場合の各測定点の中で最も値の大きか
った測定点での値を1として相対値で示している。な
お、各測定点の軸方向の位置は基体7(長さ358m
m)の上端を0mmとし、上端から測定点までの距離で
示している。
FIG. 6 shows the results of the determination of σp / σd. FIG.
FIG. 6A shows a case where the tip of the cathode electrode 1 is opened.
6B shows a case where a capacitor having a capacitance of 10 pF is provided at the tip of the cathode electrode 1, FIG. 6C shows a case where the capacitance of the capacitor is 50 pF, and FIG. 6D shows a case where the capacitance of the capacitor is 100 pF. Is shown. FIG.
/ Σd is shown as a relative value, with the value at the measurement point having the largest value among the measurement points in each case being 1. The position of each measurement point in the axial direction is the base 7 (length 358 m).
The upper end of m) is set to 0 mm, and the distance from the upper end to the measurement point is shown.

【0069】図6に示す結果では、カソード電極1の先
端を開放した場合には、基体7の上端から55mmの位
置付近に特性の悪化部(ムラ)が見られる。そして、先
端にコンデンサを設置し、その容量を大きくしていく
と、ムラは大きさを変えながら下側に移動していくこと
がわかる。本実施例の条件では、図6(b)に見られる
ように、カソード電極1の先端に10pFのコンデンサ
を設置した場合にムラのほとんどない膜特性にすること
ができた。
According to the results shown in FIG. 6, when the tip of the cathode electrode 1 is opened, a portion (unevenness) where the characteristic is deteriorated is seen near a position 55 mm from the upper end of the base 7. Then, when the condenser is installed at the tip and the capacitance is increased, the unevenness moves downward while changing the size. Under the conditions of the present example, as shown in FIG. 6B, when a 10 pF capacitor was installed at the tip of the cathode electrode 1, it was possible to obtain film characteristics with almost no unevenness.

【0070】(比較例1)実施例1に対する比較例とし
て、図8に示した真空処理装置を用いて、各々のカソー
ド電極1の先端にコンデンサを設置し、容量を変化(電
極先端開放=浮遊容量、10pF、50pF、100p
F)させて、実施例1と同様の手順で表1の条件で電気
特性測定用のサンプルを作成し、実施例1と同様にして
サンプルの基体57軸方向のムラを評価した。なお、本
比較例では反応容器56にはアルミナ製の円筒を使用し
た。
(Comparative Example 1) As a comparative example with respect to Example 1, using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 8, a capacitor was installed at the tip of each cathode electrode 1, and the capacitance was changed (electrode tip open = floating). Capacity: 10pF, 50pF, 100p
F) Then, a sample for measuring electrical characteristics was prepared in the same procedure as in Example 1 under the conditions shown in Table 1, and the unevenness of the sample in the axial direction of the substrate 57 was evaluated in the same manner as in Example 1. In this comparative example, an alumina cylinder was used for the reaction vessel 56.

【0071】比較例1の測定結果を図7に示す。図7
(a)はカソード電極51の先端を開放した場合、図7
(b)カソード電極1の先端に容量10pFのコンデン
サ80を設置した場合、図7(c)はコンデンサ80の
容量を50pFとした場合、図7(d)はコンデンサ8
0の容量を100pFとした場合を示している。図7に
は、σp/σdを、各々の場合の各測定点の中で最も値
の大きかった測定点での値を1として相対値で示してい
る。
FIG. 7 shows the measurement results of Comparative Example 1. FIG.
FIG. 7A shows a case where the tip of the cathode electrode 51 is opened.
(B) When a capacitor 80 having a capacitance of 10 pF is provided at the tip of the cathode electrode 1, FIG. 7 (c) shows a case where the capacitance of the capacitor 80 is 50 pF, and FIG.
The case where the capacitance of 0 is 100 pF is shown. FIG. 7 shows σp / σd as a relative value with the value at the measurement point having the largest value among the measurement points in each case being 1.

【0072】図7に示す結果では、カソード電極51の
先端を開放した場合には、180mm付近にムラが見ら
れる。このムラはカソード電極51の先端にコンデンサ
を設置し、容量を大きくしていくことで下に移動する傾
向が見られる。しかし、この180mm付近に見られる
ムラとは別に、130mm付近に別のムラが現れること
もわかる。これは基体57表面に発生する高周波電力の
波が隣り合う基体57間で互いに干渉したために発生し
たムラと考えられ、カソード電極51先端のコンデンサ
の容量を大きくしても、位置はあまり変化しない。この
ムラはコンデンサの容量を50pFとした場合に最も大
きくなり、100pFとした場合に小さくなる傾向にあ
るが、容量を100pFとした場合には基体57の上端
付近にカソード電極51に生じる定在波に起因すると思
われる別のムラが現われることがわかる。このように、
比較例1では、コンデンサ80の容量を調整しても、実
施例1に比べてやや大きな特性ムラが残ってしまい、実
施例1の構成とすることにより、より均一な特性が得ら
れることがわかった。
In the results shown in FIG. 7, when the tip of the cathode electrode 51 is opened, unevenness is observed around 180 mm. This unevenness tends to move downward by installing a capacitor at the tip of the cathode electrode 51 and increasing the capacitance. However, it can be seen that, apart from the unevenness seen around 180 mm, another unevenness appears around 130 mm. This is considered to be unevenness caused by waves of high-frequency power generated on the surface of the base body 57 interfering with each other between the adjacent base bodies 57. Even if the capacitance of the capacitor at the tip of the cathode electrode 51 is increased, the position does not change much. This unevenness tends to be greatest when the capacitance of the capacitor is set to 50 pF, and becomes smaller when the capacitance is set to 100 pF. However, when the capacitance is set to 100 pF, the standing wave generated in the cathode electrode 51 near the upper end of the base body 57. It can be seen that another unevenness, which is considered to be caused by, appears. in this way,
In Comparative Example 1, even if the capacitance of the capacitor 80 was adjusted, slightly larger characteristic unevenness remained than in Example 1, and it was found that the configuration of Example 1 provided more uniform characteristics. Was.

【0073】(実施例2)図1に示した真空処理装置を
用いて、実施例1と同様の手順で表2に示した条件で電
気特性測定用のサンプルを作成した。本実施例では反応
容器1は石英の円筒を用いた。
Example 2 Using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 1, samples for measuring electrical characteristics were prepared in the same procedure as in Example 1 under the conditions shown in Table 2. In this example, a quartz cylinder was used for the reaction vessel 1.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】本実施例では、高周波電力の周波数を10
MHzから500MHzの間で変化させ、また、カソー
ド電極1の先端を開放した場合、コンデンサを設置し1
0pFから100pFの間で変化させた場合についてサ
ンプルを作成し、実施例1と同様にして基体7の軸方向
のムラを評価した。なお、本実施例においては高周波電
力の周波数を10MHz、13.56MHz、20MH
zとした場合、反応容器6内の内圧を2Paとした条件
ではグロー放電の維持が困難であったため、内圧を10
Paとしてサンプル作成を行った。
In this embodiment, the frequency of the high-frequency power is set to 10
MHz to 500 MHz, and when the tip of the cathode electrode 1 is opened, a capacitor is installed.
A sample was prepared in the case where the value was changed between 0 pF and 100 pF, and the unevenness in the axial direction of the base 7 was evaluated in the same manner as in Example 1. In this embodiment, the frequency of the high frequency power is set to 10 MHz, 13.56 MHz, 20 MHz.
When the internal pressure in the reaction vessel 6 was 2 Pa, it was difficult to maintain the glow discharge under the condition of 2 Pa.
A sample was prepared as Pa.

【0076】その結果を表3に示す。Table 3 shows the results.

【0077】[0077]

【表3】 [Table 3]

【0078】なお表3には、ムラの評価を ◎・・・σp/σdの各測定点での測定値のうち最も大
きい値を1としたときの、σp/σdの各測定点での測
定値のうち最も小さい値、すなわち最も大きい値との比
が0.75以上 ○・・・σp/σdのもっとも大きい値を1としたとき
の、σp/σdのもっとも小さい値の比が0.75未満
0.5以上 △・・・σp/σdのもっとも大きい値を1としたとき
の、σp/σdのもっとも小さい値の比が0.5未満
0.1以上 ×・・・σp/σdのもっとも大きい値を1としたとき
の、σp/σdのもっとも小さい値の比が0.1未満 −・・・放電維持困難 として表記してある。
Table 3 shows that the evaluation of unevenness is as follows: .largecircle. = Measured at each measurement point of .sigma.p / .sigma. When the largest value among the measured values at each measurement point of .sigma.p / .sigma.d is set to 1. The ratio of the smallest value of σp / σd to the smallest value of σp / σd when the largest value of σp / σd is 1 is 0.75. Less than 0.5 or more Δ: When the largest value of σp / σd is set to 1, the ratio of the smallest value of σp / σd is less than 0.5 and 0.1 or more. When the larger value is 1, the ratio of the smallest value of σp / σd is less than 0.1.

【0079】表3に示す結果から、高周波電力の周波数
が50MHz以上となるとムラが発生しやすくなること
がわかる。しかしながらこの場合、本実施例では、カソ
ード電極1の先端のコンデンサの容量を変えることで、
ムラの状態が大きく変わり、適当な容量に調整すること
でいずれの周波数でも実質的にムラのない特性にできる
ことがわかった。
From the results shown in Table 3, it can be seen that when the frequency of the high frequency power is 50 MHz or more, unevenness is likely to occur. However, in this case, in this embodiment, by changing the capacitance of the capacitor at the tip of the cathode electrode 1,
It was found that the state of unevenness greatly changed, and that characteristics could be made substantially uniform at any frequency by adjusting the capacitance to an appropriate value.

【0080】(比較例2)実施例2の比較例として、図
8に示した真空処理装置を用いて、実施例1と同様の手
順で表2に示した条件で電気特性測定用のサンプルを作
成した。本比較例では反応容器56として石英の円筒を
用い、実施例2と同様に高周波電力の周波数を10MH
zから500MHzの間で変化させ、また、カソード電
極51の先端を開放した場合、コンデンサ80を設置し
10pFから100pFの間で変化させた場合について
サンプルを作成し、実施例1と同様にして基体57の軸
方向のムラを評価した。なお、本比較例においても、高
周波電力の周波数を10MHz、13.56MHz、2
0MHzとした場合には、2Paの条件ではグロー放電
の維持が困難であったため、内圧を10Paとしてサン
プル作成を行った。
(Comparative Example 2) As a comparative example of Example 2, using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 8, a sample for measuring electrical characteristics was prepared in the same procedure as in Example 1 under the conditions shown in Table 2. Created. In this comparative example, a quartz cylinder was used as the reaction vessel 56, and the frequency of the high-frequency power was set to 10 MHz as in the second embodiment.
In the case where the frequency was changed between z and 500 MHz, and when the tip of the cathode electrode 51 was opened, a capacitor 80 was installed and the frequency was changed between 10 pF and 100 pF, and a sample was prepared. 57 were evaluated for unevenness in the axial direction. Note that also in this comparative example, the frequency of the high-frequency power was 10 MHz, 13.56 MHz,
When the frequency was set to 0 MHz, it was difficult to maintain the glow discharge under the condition of 2 Pa. Therefore, a sample was prepared at an internal pressure of 10 Pa.

【0081】その結果を表4に示す。Table 4 shows the results.

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】表4に示す結果から、実施例2の場合と同
様に高周波電力の周波数が50MHz以上ではムラが発
生しやすくなることがわかった。比較例2の場合、周波
数50MHz以上では、設置するコンデンサ80の容量
を変えても実施例2に比べてややムラの大きい特性とな
った。これは実施例1の場合と同様に、基体57上に発
生する高周波電力の波が隣接する基体57間で互いに干
渉を起こしたためと考えられる。
From the results shown in Table 4, it was found that, as in the case of Example 2, when the frequency of the high-frequency power was 50 MHz or more, unevenness was likely to occur. In the case of the comparative example 2, when the frequency was 50 MHz or more, even when the capacity of the installed capacitor 80 was changed, the characteristics were slightly more uneven than in the example 2. This is presumably because, as in the case of the first embodiment, the high-frequency power waves generated on the bases 57 interfere with each other between the adjacent bases 57.

【0084】以上、実施例2および比較例2の結果か
ら、高周波電力の周波数が50MHz以上ではムラが発
生しやすくなり、実施例2では、カソード電極1の先端
に適当な容量のコンデンサを設置して比較例2に比べム
ラを小さく抑えることができることがわかった。すなわ
ち、本発明の効果は、比較的高い周波数の高周波電力を
用いて基体処理を行う場合に、より顕著に現れることが
わかった。
As can be seen from the results of Example 2 and Comparative Example 2, when the frequency of the high-frequency power is 50 MHz or more, unevenness is likely to occur. In Example 2, a capacitor having an appropriate capacitance was installed at the tip of the cathode electrode 1. Thus, it was found that the unevenness can be suppressed to be smaller than that of Comparative Example 2. That is, it has been found that the effect of the present invention appears more remarkably when the substrate processing is performed using high-frequency power of a relatively high frequency.

【0085】(実施例3)実施例1で用いた装置を用い
て、隣接する基体7間の距離および高周波電力とムラと
の関係を調べるため、実施例1と同様の手順で表5に示
した条件で電気特性測定用のサンプルを作成した。
Example 3 Using the apparatus used in Example 1, the distance between adjacent substrates 7 and the relationship between high-frequency power and unevenness are shown in Table 5 in the same procedure as in Example 1. Under these conditions, a sample for measuring electrical characteristics was prepared.

【0086】[0086]

【表5】 [Table 5]

【0087】本実施例では、高周波電力の周波数を10
5MHzに固定し、高周波電力を100Wから3000
Wの範囲で変化させ、実施例1と同様にしてムラの有無
を調べた。なお、本実施例では反応容器6には石英の円
筒を用い、カソード電極1先端のコンデンサの容量を5
0pF(実施例1においてもっともムラの大きかった容
量条件)とした。こうして作成したサンプルについて、
実施例1と同様に軸方向のムラの評価を行った。結果は
比較例3の結果とともに後述する。
In this embodiment, the frequency of the high-frequency power is set to 10
Fixed to 5MHz, high frequency power from 100W to 3000
The value was changed in the range of W, and the presence or absence of unevenness was examined in the same manner as in Example 1. In this embodiment, a quartz cylinder is used for the reaction vessel 6, and the capacity of the capacitor at the tip of the cathode electrode 1 is set to 5
It was set to 0 pF (the capacitance condition with the largest unevenness in Example 1). About the sample created in this way,
Evaluation of unevenness in the axial direction was performed in the same manner as in Example 1. The results will be described later together with the results of Comparative Example 3.

【0088】(比較例3)実施例3に対する比較例とし
て、比較例1で用いた装置を用い、実施例1と同様にし
て表5に示した条件で電気特性測定用のサンプルを作成
した。本比較例では、実施例3と同様に、反応容器56
には石英の円筒を用い、基体57間の距離は120mm
とし、高周波電力の周波数を105MHzに固定し、高
周波電力を100Wから3000Wの範囲で変化させて
サンプルを作成した。なお本比較例では、カソード電極
51先端のコンデンサ80の容量を10pF(比較例1
においてもっともムラの大きかった条件)とした。こう
して作成したサンプルについて実施例1と同様に軸方向
のムラを評価した。
(Comparative Example 3) As a comparative example of Example 3, a sample for measuring electrical characteristics was prepared in the same manner as in Example 1 by using the apparatus used in Comparative Example 1 under the conditions shown in Table 5. In this comparative example, similarly to the third embodiment, the reaction vessel 56
Is a quartz cylinder, and the distance between the substrates 57 is 120 mm.
The frequency of the high-frequency power was fixed at 105 MHz, and the high-frequency power was changed in a range of 100 W to 3000 W to prepare a sample. In this comparative example, the capacitance of the capacitor 80 at the tip of the cathode electrode 51 was set to 10 pF (Comparative Example 1).
In which the most unevenness was observed). The samples thus formed were evaluated for unevenness in the axial direction in the same manner as in Example 1.

【0089】以上、実施例3および比較例3の結果を表
6に示す。
The results of Example 3 and Comparative Example 3 are shown in Table 6.

【0090】[0090]

【表6】 [Table 6]

【0091】表6に示す結果から、実施例3において
は、高周波電力を1000W以上の条件にした場合に、
ムラの発生を抑制できることがわかる。これは、ムラに
よって生じる部分的な電力の落ち込みが補償されること
によると考えられる。このように高周波電力を1000
W以上とした場合には、カソード電極1の先端の状態に
よらず、同等の均一性をもつ特性が得られた。
From the results shown in Table 6, in Example 3, when the high-frequency power was set to 1000 W or more,
It can be seen that the occurrence of unevenness can be suppressed. It is considered that this is because a partial power drop caused by unevenness is compensated. Thus, the high-frequency power is 1000
In the case of W or more, characteristics having the same uniformity were obtained irrespective of the state of the tip of the cathode electrode 1.

【0092】一方、比較例3においては、高周波電力と
ムラの大きさとの間には顕著な相関関係は見られなかっ
た。これは、投入する高周波電力を大きくすると、基体
57上により強い高周波電力の波が発生し、この波の、
隣接する基体57間での干渉が起こりやすくなるためと
考えられる。
On the other hand, in Comparative Example 3, no remarkable correlation was found between the high-frequency power and the magnitude of the unevenness. This is because, when the applied high frequency power is increased, a stronger high frequency power wave is generated on the base body 57,
It is considered that interference between the adjacent substrates 57 is likely to occur.

【0093】このように、本発明の真空処理装置および
真空処理方法においては、カソード電極1先端の容量の
如何にかかわらず、高周波電力を高くするなどすること
で、実質的にムラが発生しないようにできる場合が少な
くない。すなわち、従来は処理条件ごとに必要であった
電極先端の容量の調整が不要になり、従来の装置に比べ
て真空処理条件のラチチュードを広げることが可能とな
る。
As described above, in the vacuum processing apparatus and the vacuum processing method according to the present invention, regardless of the capacity of the tip of the cathode electrode 1, the non-uniformity is substantially prevented by increasing the high frequency power. There are many cases that can be done. That is, it is not necessary to adjust the capacitance at the electrode tip, which has conventionally been required for each processing condition, and the latitude of the vacuum processing conditions can be increased as compared with the conventional apparatus.

【0094】(実施例4)図1に示した本発明の真空処
理装置を用いて、直径80mmのアルミシリンダを基体
7とし、実施例1に示した手順によって表7の条件で電
子写真用のa−Si感光体を形成した。
Example 4 Using the vacuum processing apparatus of the present invention shown in FIG. 1, an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm was used as the base 7, and the procedure shown in Example 1 was applied to the conditions shown in Table 7 for electrophotography. An a-Si photoreceptor was formed.

【0095】[0095]

【表7】 [Table 7]

【0096】なお、本実施例においては、反応容器6と
して、ムライトで作成された円筒を用いた。また、カソ
ード電極1の先端を開放した状態とした場合、および先
端にコンデンサを設置しその容量を10〜100pFの
範囲で変化させた場合について感光体形成を行った。
In this example, a cylinder made of mullite was used as the reaction vessel 6. Photoconductors were formed when the tip of the cathode electrode 1 was opened and when a capacitor was installed at the tip and the capacitance was changed in the range of 10 to 100 pF.

【0097】こうして作成した感光体を電子写真装置
(キヤノン社製NP−6750(商品名)を実験用に改
造)に設置し、帯電能、帯電能ムラ、ハーフトーン画像
濃度ムラについて評価を行った。この際、プロセススピ
ードを380mm/sec、前露光4lux・sec
(波長700nm)、帯電電流1000μAの条件にお
いて、電子写真装置の現像器位置にセットした表面電位
計(TREK社製Model344)により感光体表面
の暗部電位を測定し、この測定値から帯電能を評価し
た。また、その際、感光体の軸方向に25mm間隔で離
れた複数の点での帯電能を測定し、帯電能ムラを評価し
た。また、帯電能、帯電能ムラについては、像露光を停
止して全面黒色コピー画像を形成した場合について合わ
せて評価した。
The photoreceptor thus prepared was installed in an electrophotographic apparatus (NP-6750 (trade name) manufactured by Canon Inc. modified for experiments) and evaluated for charging ability, charging ability unevenness, and halftone image density unevenness. . At this time, the process speed was 380 mm / sec, and the pre-exposure was 4 lux · sec.
(Wavelength 700 nm) and a charging current of 1000 μA, the dark area potential on the surface of the photoreceptor was measured with a surface voltmeter (Model 344 manufactured by TREK) set at the developing device position of the electrophotographic apparatus, and the charging ability was evaluated from the measured value. did. At that time, the charging ability at a plurality of points separated by 25 mm in the axial direction of the photoreceptor was measured, and the charging ability unevenness was evaluated. In addition, the charging ability and the charging ability unevenness were also evaluated when the image exposure was stopped to form a black copy image on the entire surface.

【0098】帯電能についての評価は、以下の判定基準
で行った。
The charging ability was evaluated according to the following criteria.

【0099】 ◎・・・良好 ○・・・◎に比べてやや劣るが、画像形成上は影響無し ×・・・帯電能が劣り、画像形成に影響あり また、帯電能ムラについての評価は、以下の判定基準で
行った。
・ ・ ・: Good ○: Slightly inferior to ◎, but no effect on image formation ×: Poor charging ability, affecting image formation The evaluation was performed according to the following criteria.

【0100】 ◎・・・実質上ムラは認められない ○・・・ムラが認められるが、電子写真装置の調整で補
正可能 △・・・電子写真装置の調整で補正してもムラが認めら
れるが、画像形成に影響無し ×・・・電子写真装置の調整で補正してもムラが認めら
れ、画像形成に影響あり なお、帯電能については、帯電能ムラがある場合は、帯
電能の値が最も高い位置での側定結果を評価した。
A: Substantially no unevenness is observed. O: Unevenness is observed, but correction is possible by adjustment of the electrophotographic apparatus. Δ: Unevenness is observed even after correction by the adjustment of the electrophotographic apparatus. However, there is no effect on image formation. ×: Unevenness is recognized even when corrected by adjustment of the electrophotographic apparatus, and the image formation is affected. Was evaluated at the highest position.

【0101】ハーフトーン画像ムラは、原稿台にA3方
眼紙(コクヨ社製)をおき、電子写真装置の露光装置の
絞りを変えることにより、画像の露光量を、方眼がかろ
うじて認められる程度から白地がかぶり始める程度まで
の範囲の画像が得られるように調整し、濃度の異なる1
0枚のコピー画像を出力して評価を行った。評価は、こ
れらの画像を40cm離れた位置から観察し、濃度の違
いを以下の基準で評価した。
The halftone image unevenness is caused by placing an A3 grid paper (manufactured by KOKUYO Co., Ltd.) on an original platen and changing the aperture of an exposure device of an electrophotographic apparatus to change the exposure amount of the image from an extent that the grid is barely recognized to a white background. Is adjusted so that an image in the range up to the point at which fogging starts is obtained.
Evaluation was performed by outputting 0 copy images. In the evaluation, these images were observed from a position 40 cm apart, and the difference in density was evaluated based on the following criteria.

【0102】 ◎・・・いずれの画像にもムラは認められない ○・・・一部の画像にムラが認められるがいずれも軽微
で、画像認識上問題ない △・・・いずれの画像にもムラが認められるが、いずれ
も軽微で画像認識上問題ない ×・・・いずれの画像にも顕著なムラが見られる なお、帯電能ムラがある場合には、電子写真装置の調整
によってムラを補正した後にハーフトーン画像の評価を
行った。また、評価は同時に形成した感光体のうち最も
特性の劣るものを用いて行った。
◎: No unevenness was observed in any of the images. ・ ・ ・: Unevenness was observed in some of the images, but all were slight and had no problem in image recognition. Unevenness is observed, but all are slight and there is no problem in image recognition. × ・ ・ ・ Especially unevenness is observed in all images. If there is unevenness in charging ability, the unevenness is corrected by adjusting the electrophotographic apparatus. After that, the halftone image was evaluated. The evaluation was performed using the photoconductor having the lowest characteristic among the photoconductors formed at the same time.

【0103】以上、実施例4の評価結果を表8に示す。Table 8 shows the evaluation results of Example 4.

【0104】[0104]

【表8】 [Table 8]

【0105】表8の結果に示すように、カソード電極1
の先端のコンデンサの容量を10pFにすることで、非
常に良好な結果を得ることができた。また、他の場合に
もムラは認められたが、軽微なもので良好な結果であっ
た。
As shown in the results in Table 8, the cathode electrode 1
Very good results could be obtained by setting the capacitance of the capacitor at the tip of 10pF to 10 pF. In other cases, unevenness was also observed, but the results were slight and good.

【0106】(比較例4)実施例4に対する比較例とし
て、図5に示した真空処理装置を用いて、各々のカソー
ド電極51の先端を開放した状態とした場合、および先
端にコンデンサ80を設置しその容量を10〜100p
Fの範囲で変化させた場合について、実施例1と同様に
して電子写真用のa−Si感光体を形成し、実施例1と
同様に帯電能、帯電能ムラ、ハーフトーン画像ムラにつ
いて評価した。
(Comparative Example 4) As a comparative example with respect to Example 4, the vacuum processing apparatus shown in FIG. 5 was used to open the tip of each cathode electrode 51, and a capacitor 80 was installed at the tip. The capacity is 10-100p
With respect to the case where F was changed in the range of F, an a-Si photosensitive member for electrophotography was formed in the same manner as in Example 1, and the charging ability, charging ability unevenness, and halftone image unevenness were evaluated in the same manner as in Example 1. .

【0107】以上、比較例4の結果を表9に示す。The results of Comparative Example 4 are shown in Table 9.

【0108】[0108]

【表9】 [Table 9]

【0109】表9に示す結果から、本比較例において
は、いずれの感光体も実施例4に比べてムラの大きい特
性となり、実施例4の構成とすることでムラを低減でき
ることがわかる。
From the results shown in Table 9, it can be seen that in this comparative example, all the photoconductors had characteristics with greater unevenness as compared with Example 4, and the structure of Example 4 can reduce the unevenness.

【0110】(実施例5)図1に示した本発明の真空処
理装置を用いて、直径80mmのアルミシリンダを基体
7とし、実施例1に示した手順によって表10の条件で
電子写真用のa−Si感光体を形成した。
Example 5 Using the vacuum processing apparatus of the present invention shown in FIG. 1, an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm was used as the base 7, and the procedure shown in Example 1 was applied to the conditions shown in Table 10 for electrophotography. An a-Si photoreceptor was formed.

【0111】[0111]

【表10】 [Table 10]

【0112】本実施例では、反応容器6として、ポリ四
弗化エチレン(PTFE)、石英、アルミナ、窒化アル
ミ、ムライトを用いた。また、カソード電極1の先端に
は、ムラが実質的に発生しない条件をあらかじめ実験に
よって求め、50pFのコンデンサを設置した。
In this embodiment, as the reaction vessel 6, polytetrafluoroethylene (PTFE), quartz, alumina, aluminum nitride, and mullite were used. At the tip of the cathode electrode 1, a condition under which unevenness does not substantially occur was determined in advance by an experiment, and a 50 pF capacitor was provided.

【0113】こうして作成した感光体を実施例4と同様
にして評価した。また、反応容器6の外面の温度を測定
し、感光体形成中に達した最高温度を比較した。
The photosensitive member thus produced was evaluated in the same manner as in Example 4. Further, the temperature of the outer surface of the reaction vessel 6 was measured, and the maximum temperature reached during the formation of the photoreceptor was compared.

【0114】以上実施例5の結果を表11に示す。The results of Example 5 are shown in Table 11.

【0115】[0115]

【表11】 [Table 11]

【0116】表11の評価結果に示すように、本発明の
真空処理装置では、誘電体材料にいずれの材質を用いた
場合でも良好な感光体特性が得られた。また、反応容器
6の温度については、PTFEが最も温度上昇が高い結
果となった。これは熱伝導率が低いことによると思われ
る。同様に石英も温度上昇が比較的大きかった。逆に窒
化アルミは誘電正接が小さく、しかも熱伝導率が高いた
め最も温度上昇が小さかった。また、アルミナも誘電正
接が小さいため、温度上昇は比較的小さい。ムライトは
窒化アルミ、アルミナと比較するとやや温度上昇が大き
かったが、製造コストが半分以下になる利点がある。ま
た、いずれの材質であっても、温度については実用上問
題のない範囲であった。以上のように、本発明では反応
容器6の材料はアルミナ、窒化アルミ、ムライトを好適
に使用可能であることがわかった。以上のように、誘電
体の性質としてはアルミナ、窒化アルミが優れ、コスト
の点ではムライトが好適であり、実際の装置において
は、その規模や製造条件を踏まえて、適宜誘電体材料を
選択すればよい。
As shown in the evaluation results of Table 11, in the vacuum processing apparatus of the present invention, good photosensitive member characteristics were obtained when any of the dielectric materials was used. Regarding the temperature of the reaction vessel 6, PTFE resulted in the highest temperature rise. This seems to be due to the low thermal conductivity. Similarly, the temperature rise of quartz was relatively large. Conversely, aluminum nitride has the lowest dielectric loss tangent and the lowest thermal rise because of its high thermal conductivity. Alumina also has a relatively small dielectric loss tangent, so that the temperature rise is relatively small. Mullite has a slightly higher temperature rise than aluminum nitride and alumina, but has the advantage of reducing manufacturing costs by half or less. Further, regardless of the material, the temperature was within a range where there was no practical problem. As described above, in the present invention, it was found that alumina, aluminum nitride, and mullite can be suitably used as the material of the reaction vessel 6. As described above, alumina and aluminum nitride are excellent as the properties of the dielectric material, and mullite is suitable in terms of cost. I just need.

【0117】(実施例6)図2,3に示した、2つのユ
ニットを並列して接続した本発明の真空処理装置を用い
て、直径80mmのアルミシリンダを基体7とし、実施
例1に示した手順によって表12の条件で電子写真用の
a−Si感光体を形成した。
(Embodiment 6) Using the vacuum processing apparatus of the present invention in which two units shown in FIGS. An a-Si photosensitive member for electrophotography was formed under the conditions shown in Table 12 by the above procedure.

【0118】[0118]

【表12】 [Table 12]

【0119】なお表12において、ガス流量、高周波電
力の値は、装置全体(2ユニット分)の合計値を示して
いる。また、反応容器6には窒化アルミの円筒を用い
た。また、カソード電極1の先端に設置するコンデンサ
の容量については、あらかじめ実験によりムラが実質的
に発生しない条件を求めたが、表12に示す条件では、
カソード電極1の先端の容量をどのようにしてもムラが
現れなかったため、先端を開放した状態で感光体形成を
行った。
In Table 12, the values of the gas flow rate and the high frequency power indicate the total value of the entire apparatus (for 2 units). The reaction vessel 6 was an aluminum nitride cylinder. As for the capacity of the capacitor installed at the tip of the cathode electrode 1, a condition under which non-uniformity substantially does not occur was obtained by an experiment in advance.
Irrespective of the capacitance at the tip of the cathode electrode 1, no unevenness appeared, so the photoconductor was formed with the tip open.

【0120】こうして作成した感光体について、実施例
4と同様にして評価を行った。評価結果については実施
例7,8の評価結果と共に後述する。
The photosensitive member thus produced was evaluated in the same manner as in Example 4. The evaluation results will be described later together with the evaluation results of Examples 7 and 8.

【0121】(実施例7)図4に示した、各々の反応容
器6に2本の基体7を設置した本発明の真空処理装置を
用いて、直径80mmのアルミシリンダを基体7とし、
実施例1に示した手順によって、表13の条件で電子写
真用のa−Si感光体を形成した。
Example 7 An aluminum cylinder having a diameter of 80 mm was used as the base 7 using the vacuum processing apparatus of the present invention in which two bases 7 were installed in each reaction vessel 6 shown in FIG.
According to the procedure shown in Example 1, an a-Si photosensitive member for electrophotography was formed under the conditions shown in Table 13.

【0122】[0122]

【表13】 [Table 13]

【0123】本実施例では、反応容器6にはムライトの
円筒を用いた。また、カソード電極1の先端には、ムラ
が実質的に発生しない条件をあらかじめ実験によって求
め、50pFのコンデンサを設置した。
In this example, a mullite cylinder was used for the reaction vessel 6. At the tip of the cathode electrode 1, a condition under which unevenness does not substantially occur was determined in advance by an experiment, and a 50 pF capacitor was provided.

【0124】こうして作成した感光体について、実施例
4と同様にして評価を行った。評価結果については実施
例6,8の評価結果と共に後述する。
The photosensitive member thus produced was evaluated in the same manner as in Example 4. The evaluation results will be described later together with the evaluation results of Examples 6 and 8.

【0125】(実施例8)図4に示した、各々の反応容
器6に2本の基体7を設置した本発明の真空処理装置を
用いて、直径80mmのアルミシリンダを基体7とし、
実施例1に示した手順によって、表14に示した条件で
電子写真用のa−Si感光体を形成した。
(Embodiment 8) Using the vacuum processing apparatus of the present invention shown in FIG. 4 in which two substrates 7 were installed in each reaction vessel 6, an aluminum cylinder having a diameter of 80 mm was used as the substrate 7.
According to the procedure shown in Example 1, an a-Si photosensitive member for electrophotography was formed under the conditions shown in Table 14.

【0126】[0126]

【表14】 [Table 14]

【0127】本実施例では、反応容器6にはアルミナの
円筒を用いた。また、カソード電極1の先端に設置する
コンデンサの容量については、あらかじめ実験により、
ムラが実質的に発生しない条件を求めたが、表14に示
す条件では、カソード電極1の先端の容量をどのように
してもムラが現れなかったため、先端を開放した状態で
感光体形成を行った。
In this example, an alumina cylinder was used for the reaction vessel 6. The capacity of the capacitor installed at the tip of the cathode electrode 1 is determined in advance by experiments.
A condition under which unevenness does not substantially occur was determined. Under the conditions shown in Table 14, no unevenness appeared at any point in the capacity of the tip of the cathode electrode 1. Therefore, the photosensitive member was formed with the tip open. Was.

【0128】こうして作成した感光体について、実施例
4と同様にして評価を行った。
The photosensitive member thus produced was evaluated in the same manner as in Example 4.

【0129】以上、実施例6から実施例8の結果をまと
めて表15に示す。
The results of Examples 6 to 8 are summarized in Table 15.

【0130】[0130]

【表15】 [Table 15]

【0131】表15に示す結果から明らかなように、本
発明の真空処理装置は、いずれの形態のものでも良好な
結果が得られる。
As is evident from the results shown in Table 15, good results can be obtained with any of the vacuum processing apparatuses of the present invention.

【0132】[0132]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接する基体間の高周波電力の干渉を効果的に抑制し、
真空処理装置におけるプラズマプロセスにおいて、ムラ
のない、均一性に優れたプラズマを得ることができる。
したがって、デバイス、特に電子写真用感光体に関し
て、ムラの少ないコピー画像を形成することができる、
均一性に優れた感光体を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
Effectively suppresses high frequency power interference between adjacent substrates,
In a plasma process in a vacuum processing apparatus, plasma with no unevenness and excellent uniformity can be obtained.
Therefore, with respect to the device, particularly the electrophotographic photoreceptor, it is possible to form a copy image with less unevenness,
A photoreceptor excellent in uniformity can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の真空処理装置を示す模式
図であり、図1(a)は側断面図、図1(b)は平面断
面図を示している。
FIG. 1 is a schematic view showing a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 (a) is a side sectional view, and FIG. 1 (b) is a plan sectional view.

【図2】本発明の他の実施形態の真空処理装置を示す模
式的側断面である。
FIG. 2 is a schematic side sectional view showing a vacuum processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】図2の真空処理装置の模式的平面断面である。FIG. 3 is a schematic plan sectional view of the vacuum processing apparatus of FIG. 2;

【図4】本発明のさらに他の実施形態の真空処理装置の
模式的横断面である。
FIG. 4 is a schematic cross section of a vacuum processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらに他の実施形態の真空処理装置の
模式図であり、図5(a)は側断面図、図5(b)は平
面断面図を示している。
FIG. 5 is a schematic view of a vacuum processing apparatus according to still another embodiment of the present invention, wherein FIG. 5 (a) is a side sectional view, and FIG. 5 (b) is a plan sectional view.

【図6】実施例1におけるσp/σdのムラを示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing unevenness of σp / σd in the first embodiment.

【図7】比較例1におけるσp/σdのムラを示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing unevenness of σp / σd in Comparative Example 1.

【図8】本発明に対する比較例の真空処理装置の模式図
であり、図8(a)は側断面図、図8(b)は平面断面
図を示している。
8 is a schematic view of a vacuum processing apparatus of a comparative example with respect to the present invention, FIG. 8 (a) is a side sectional view, and FIG. 8 (b) is a plan sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51 カソード電極 2,52 ダミー 3,53 蓋 4,54 ガス管 5,55 ヒーター 6,56 反応容器 7,57 基体 8,58 ダミーホルダー 9,59 回転軸 10,60 ギア 11 排気口 12,62 モーター 15,65 排気配管 16 排気室 17 シールドメッシュ 18,68 底板 19,69 アースシールド 20,70 高周波電源 21,71 マッチングボックス 22,72 ガス供給管 23,73 放電空間 24 シールドボックス 25,75 分岐板 26 碍子 27 排気マニホールド 29,79 接続端子 80 コンデンサ 1,51 Cathode electrode 2,52 Dummy 3,53 Lid 4,54 Gas pipe 5,55 Heater 6,56 Reaction vessel 7,57 Base 8,58 Dummy holder 9,59 Rotation axis 10,60 Gear 11 Exhaust port 12, 62 Motor 15, 65 Exhaust pipe 16 Exhaust chamber 17 Shield mesh 18, 68 Bottom plate 19, 69 Earth shield 20, 70 High frequency power supply 21, 71 Matching box 22, 72 Gas supply pipe 23, 73 Discharge space 24 Shield box 25, 75 Branch Plate 26 Insulator 27 Exhaust manifold 29, 79 Connection terminal 80 Capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 大塚 崇志 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) 4K030 AA06 BA30 CA02 CA14 FA03 JA18 KA05 LA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiyasu Shirasuna 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takashi Otsuka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon F term in reference (reference) 4K030 AA06 BA30 CA02 CA14 FA03 JA18 KA05 LA17

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に導電性の基体を装着可能であり、
内部を減圧状態に保持可能であり、前記基体の処理用ガ
スを内部に導入するガス供給配管が接続されている反応
容器と、高周波電源に接続された少なくとも1つのカソ
ード電極と、前記反応容器と前記カソード電極とを内包
する空間を覆い、電磁遮蔽して内部にシールド空間を形
成するシールドとを有し、前記高周波電源から供給され
前記カソード電極から放射される高周波電力によって、
前記基体処理用ガスを分解し前記反応容器内にグロー放
電を発生させて前記基体にプラズマ処理を行う真空処理
装置であって、 前記反応容器が、少なくともその一部が誘電体で形成さ
れており、前記シールド空間内に複数配置されており、
前記カソード電極が、前記シールド空間内に、かつ前記
反応容器の外部に配置されている真空処理装置。
1. A conductive base can be mounted inside,
A reaction vessel connected to a gas supply pipe capable of holding the inside in a reduced pressure state and introducing a processing gas for the substrate into the inside, at least one cathode electrode connected to a high-frequency power supply, and the reaction vessel. A shield that covers a space containing the cathode electrode and forms a shield space inside by electromagnetically shielding, and by high-frequency power supplied from the high-frequency power supply and radiated from the cathode electrode,
A vacuum processing apparatus for decomposing the substrate processing gas and generating a glow discharge in the reaction vessel to perform plasma processing on the substrate, wherein the reaction vessel is formed at least in part of a dielectric. , Are arranged in the shield space,
A vacuum processing apparatus in which the cathode electrode is arranged in the shield space and outside the reaction vessel.
【請求項2】 前記高周波電力の周波数が50MHz以
上450MHz以下である、請求項1に記載の真空処理
装置。
2. The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the frequency of the high-frequency power is 50 MHz or more and 450 MHz or less.
【請求項3】 前記カソード電極の、給電点と反対側の
先端に接続されている、反射電力の位相を調整する位相
調整回路を有する、請求項1または請求項2に記載の真
空処理装置。
3. The vacuum processing apparatus according to claim 1, further comprising a phase adjustment circuit connected to a tip of the cathode electrode on a side opposite to a power supply point, for adjusting a phase of reflected power.
【請求項4】 前記誘電体の少なくとも一部がアルミ
ナ、窒化アルミ、ムライトのいずれかの材料によって形
成されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に
記載の真空処理装置。
4. The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the dielectric is formed of any one of alumina, aluminum nitride, and mullite.
【請求項5】 前記カソード電極が前記シールド空間の
中心線に実質的に沿って延びるように配置されており、
前記複数の反応容器が前記カソード電極を中心とする円
上に配置されている、請求項1から請求項4のいずれか
1項に記載の真空処理装置。
5. The cathode electrode is disposed so as to extend substantially along a center line of the shield space,
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of reaction vessels are arranged on a circle centered on the cathode electrode.
【請求項6】 前記複数の反応容器が、前記シールド空
間の中心またはその近傍に中心を有する円上に配置され
ており、前記カソード電極が、前記シールド空間の中心
またはその近傍に中心を有する円上に、前記反応容器の
数と同じ数、または半分の数、または整数倍の数だけ配
置されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の
真空処理装置。
6. The plurality of reaction vessels are arranged on a circle having a center at or near the center of the shield space, and the cathode electrode has a center having a center at or near the center of the shield space. The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a number equal to, or a half of, or an integral multiple of the number of the reaction vessels is arranged above.
【請求項7】 少なくとも1つの前記カソード電極と複
数の前記反応容器とがそれぞれ配置された前記シールド
空間が複数近接して設けられている、請求項1から6の
いずれか1項に記載の真空処理装置。
7. The vacuum according to claim 1, wherein a plurality of said shield spaces in which at least one said cathode electrode and a plurality of said reaction vessels are respectively arranged are provided close to each other. Processing equipment.
【請求項8】 前記基体が円筒形状であり、該基体上に
アモルファスシリコン層を堆積させて電子写真用感光体
を形成するために用いられる、請求項1から請求項7の
いずれか1項に記載の真空処理装置。
8. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the substrate has a cylindrical shape, and is used for forming an electrophotographic photosensitive member by depositing an amorphous silicon layer on the substrate. The vacuum processing apparatus as described in the above.
【請求項9】 電磁遮蔽されたシールド空間内に配置さ
れた、内部を減圧状態に保持可能な反応容器内に導電性
の基体を配置する工程と、前記反応容器内を所望の減圧
状態にする工程と、前記反応容器内に基体処理用ガスを
導入する工程と、前記シールド空間内に配置された少な
くとも1つのカソード電極に高周波電力を供給し、前記
カソード電極より放射される該高周波電力によって前記
基体処理用ガスを分解しグロー放電を発生させて、前記
基体にプラズマ処理を行う工程とを有する真空処理方法
であって、 少なくとも一部が誘電体で形成された前記反応容器を前
記シールド空間内に複数配置し、前記シールド空間内、
かつ前記反応容器の外部に前記カソード電極を配置し
て、前記プラズマ処理工程において、グロー放電を発生
するグロー放電領域を、前記複数の反応容器の内部にそ
れぞれ独立して形成し、互いに分離された前記グロー放
電領域でそれぞれ独立して前記基体を処理する、真空処
理方法。
9. A step of arranging a conductive substrate in a reaction vessel disposed in a shielded space shielded by electromagnetic radiation and capable of holding the inside in a reduced pressure state, and setting the inside of the reaction vessel to a desired reduced pressure state And introducing a substrate processing gas into the reaction vessel, supplying high-frequency power to at least one cathode electrode arranged in the shielded space, and applying the high-frequency power radiated from the cathode electrode to the at least one cathode electrode. Performing a plasma treatment on the substrate by decomposing the substrate processing gas to generate a glow discharge, wherein the reaction vessel, at least a part of which is formed of a dielectric, is placed in the shield space. In the shield space,
And, the cathode electrode is arranged outside the reaction vessel, and in the plasma processing step, glow discharge regions that generate a glow discharge are independently formed inside the plurality of reaction vessels, and are separated from each other. A vacuum processing method of independently processing the substrate in the glow discharge region.
【請求項10】 前記高周波電力の周波数が50MHz
以上450MHz以下である、請求項9に記載の真空処
理方法。
10. The high frequency power frequency is 50 MHz.
The vacuum processing method according to claim 9, wherein the frequency is not less than 450 MHz.
【請求項11】 前記カソード電極を、その給電点と反
対側の先端に、反射電力の位相を調整する位相調整回路
を接続した状態で用いる、請求項9または請求項10に
記載の真空処理方法。
11. The vacuum processing method according to claim 9, wherein the cathode electrode is used in a state where a phase adjustment circuit for adjusting the phase of the reflected power is connected to a tip opposite to a feeding point thereof. .
【請求項12】 前記プラズマ処理工程を、1つの前記
反応容器内に1つの前記基体を配置した状態で行う、請
求項9から請求項11のいずれか1項に記載の真空処理
方法。
12. The vacuum processing method according to claim 9, wherein the plasma processing step is performed in a state where one substrate is disposed in one reaction vessel.
【請求項13】 前記プラズマ処理工程を、1つの前記
反応容器内に、前記高周波電力が不整合を生じることな
く伝播されるように互いに電気的に接続された複数の前
記基体を配置した状態で行う、請求項9から請求項12
のいずれか1項に記載の真空処理方法。
13. The plasma processing step may be performed in a state where a plurality of the substrates electrically connected to each other are arranged in one reaction vessel so that the high-frequency power is transmitted without causing a mismatch. Perform, claim 9 to claim 12
The vacuum processing method according to any one of the above.
【請求項14】 前記基体として円筒形状のものを用
い、該基体上にアモルファスシリコン層を堆積させて電
子写真用感光体を形成する、請求項9から請求項13の
いずれか1項に記載の真空処理方法。
14. The electrophotographic photosensitive member according to claim 9, wherein the substrate has a cylindrical shape, and an amorphous silicon layer is deposited on the substrate to form an electrophotographic photosensitive member. Vacuum processing method.
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