JP2002080972A - Plasma treatment process and plasma treatment system - Google Patents

Plasma treatment process and plasma treatment system

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JP2002080972A
JP2002080972A JP2000273308A JP2000273308A JP2002080972A JP 2002080972 A JP2002080972 A JP 2002080972A JP 2000273308 A JP2000273308 A JP 2000273308A JP 2000273308 A JP2000273308 A JP 2000273308A JP 2002080972 A JP2002080972 A JP 2002080972A
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plasma processing
reaction vessel
cooling
gas
reaction
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JP2000273308A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuyuki Aoike
達行 青池
Kazuto Hosoi
一人 細井
Daisuke Tazawa
大介 田澤
Hitoshi Murayama
仁 村山
Kazuyoshi Akiyama
和敬 秋山
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 provide a plasma treatment process and a plasma treatment system by which plasma treatment extremely excellent in productivity can be realized with small equipment investment by increasing the working ratio of equipment and further improving operability. SOLUTION: In this plasma treatment process in which plasma treatment is performed to a substrate arranged in a reaction vessel, after the completion of the plasma treatment to the substrate, the inside of the reaction vessel is charged with a cooling gas under the pressure of 100-100,000 Pa, and the substrate is subjected to cooling treatment.

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、プラズマ処理方法
及びプラズマ処理装置に関し、特にプラズマCVD法に
より基体上に電子写真用光受容部材、太陽電池、画像入
力用ラインセンサー、撮像デバイス、TFT等の半導体
素子として特に好適な堆積膜を形成するための堆積膜の
形成装置及び方法、あるいは半導体デバイス等のエッチ
ング装置及び方法等のプラズマ処理装置及び処理方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method and a plasma processing apparatus, and more particularly to a plasma processing method, such as a photoreceptive member for electrophotography, a solar cell, a line sensor for image input, an imaging device, a TFT, etc. The present invention relates to an apparatus and a method for forming a deposited film particularly suitable for forming a deposited film as a semiconductor element, or a plasma processing apparatus and a processing method such as an etching apparatus and a method for a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体等で使用されているプラズマ処理
にはそれぞれの用途に応じて様々な方法がある。例え
ば、プラズマCVD法を用いた酸化膜、窒化膜及びアモ
ルファスシリコン系の半導体膜等の成膜、またはエッチ
ングによる微細加工技術等、様々にプラズマの特徴を活
用した装置、方法が使用されている。更に、近年、膜質
及び処理能力向上に対する要望も強くなっており様々な
工夫も検討されている。特に高周波電力を用いたプラズ
マプロセスは、放電の安定性や酸化膜や窒化膜の誘電性
の材料にも適用できる等の利点から幅広く使用されてい
る。
2. Description of the Related Art There are various methods for plasma processing used in semiconductors and the like according to their respective applications. For example, various devices and methods utilizing characteristics of plasma, such as formation of an oxide film, a nitride film, and an amorphous silicon-based semiconductor film using a plasma CVD method, or fine processing technology by etching, are used. Further, in recent years, demands for improving film quality and processing capacity have become stronger, and various devices have been studied. In particular, a plasma process using high-frequency power is widely used because of its advantages such as discharge stability and application to dielectric materials such as oxide films and nitride films.

【0003】この方法でシランガス(SiH4)を成膜
原料ガスとして形成したアモルファスシリコン膜は、ア
モルファスシリコンの禁止帯中に存在する局在準位が比
較的少なく、不純物のドーピングにより価電子制御が可
能であり、アモルファスシリコン電子写真感光体として
優れた特性を有するものが得られると検討が続けられて
いる。特公昭60−35059号公報に、水素化アモル
ファスシリコンを光導電部に応用した電子写真用光受容
部材について開示されている。
An amorphous silicon film formed by this method using silane gas (SiH 4 ) as a film forming source gas has relatively few localized levels in the forbidden band of amorphous silicon, and valence electrons can be controlled by doping impurities. It has been studied that an amorphous silicon electrophotographic photoreceptor is possible and has excellent characteristics. Japanese Patent Publication No. 60-35059 discloses a light receiving member for electrophotography in which hydrogenated amorphous silicon is applied to a photoconductive portion.

【0004】また、多品種生産へ対応しつつデットタイ
ムを短縮して設備稼働率を向上させる等が求められてい
る。特開平10−168576号公報には、真空装置が
自在に移動可能な構成とすることにより、多品種生産に
対応し且つデットタイムを短縮することが可能なプラズ
マ処理装置及び方法が開示されている。
Further, there is a demand for shortening the dead time and improving the equipment operation rate while coping with multi-kind production. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-168576 discloses a plasma processing apparatus and method capable of coping with multi-product production and reducing the dead time by adopting a structure in which a vacuum device can be freely moved. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなプラズマ処理装置または処理方法を用いること
により、つまりは自在に移動可能な真空装置を用いるこ
とにより、多品種生産が容易に達成され、デットタイム
が短縮されることが可能にはなるものの、さらに生産効
率を高め、より良質な堆積膜や半導体デバイスを得るた
めには、まだまだ改善すべき余地がある。
However, by using the plasma processing apparatus or the processing method as described above, that is, by using a freely movable vacuum apparatus, multi-product production can be easily achieved, Although the time can be shortened, there is still room for improvement in order to further increase production efficiency and obtain higher quality deposited films and semiconductor devices.

【0006】例えば、プラズマ処理装置においては、ガ
ス供給部やガス排気部等のガス設備や電源設備等は高額
であるために、これらの設備の投資額を抑え且つ稼働率
を上げることが、更なるコストダウンを実現するために
求められており、前述したプラズマ処理方法または処理
装置によりかなりの改善がなされるものの、プラズマ処
理に用いる反応容器も、一般には真空装置であるため、
設備投資額は同様に高額であり、コストダウンを実現す
るためには、必要とされる反応容器の数を極力少なくす
ることが望まれる。また、安定した品質を得るために
も、反応容器を取り扱う際の作業の容易性が、作業性の
向上、ひいては生産性の向上につながる重要な要素とな
るから、これらの更なる改善が望まれる。
For example, in a plasma processing apparatus, gas facilities such as a gas supply unit and a gas exhaust unit, power supply facilities, and the like are expensive, so it is necessary to reduce the investment amount of these facilities and increase the operation rate. It is required to realize a certain cost reduction, and although the plasma processing method or the processing apparatus described above is considerably improved, the reaction vessel used for the plasma processing is also generally a vacuum apparatus,
The capital investment is similarly high, and it is desired to minimize the number of required reaction vessels in order to realize cost reduction. In addition, in order to obtain stable quality, the easiness of work when handling the reaction vessel is an important factor that leads to improvement in workability and, consequently, improvement in productivity. Therefore, further improvement of these is desired. .

【0007】そこで、本発明は、上記課題を解決し、設
備稼働率を高め、また作業性をも向上させることによ
り、生産性にきわめて優れた高品質なプラズマ処理を、
しかも少ない設備投資額で実現することが可能なプラズ
マ処理方法及びプラズマ処理装置を提供することを目的
とするものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, improves the operation rate of the equipment, and improves the workability, thereby providing a high-quality plasma treatment with extremely excellent productivity.
It is another object of the present invention to provide a plasma processing method and a plasma processing apparatus that can be realized with a small capital investment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの(1)〜(16)のように構成し
たプラズマ処理方法及びプラズマ処理装置を提供するも
のである。 (1)プラズマを形成する反応容器、該反応容器内に反
応ガスを供給するための反応ガス供給部、及び前記反応
容器内を排気するためのガス排気部を有し、該反応容器
内にガスを供給すると共に、該反応容器内に導入された
放電電力によって前記反応ガスを分解し、前記反応容器
内に配置した基体にプラズマ処理を行うプラズマ処理方
法において、前記基体へのプラズマ処理の終了後に、前
記反応容器内に冷却ガスを100〜100,000Pa
の圧力で充填し、前記基体の冷却処理を行うことを特徴
とするプラズマ処理方法。 (2)前記反応容器内に充填する冷却ガスが、水素及び
/またはヘリウムであることを特徴とする上記(1)に
記載のプラズマ処理方法。 (3)前記反応容器を、前記反応ガス供給部及びガス排
気部から切り離して処理することを特徴とする上記
(1)または上記(2)に記載のプラズマ処理方法。 (4)前記反応容器を、前記反応ガス供給部及びガス排
気部から切り離した後、該反応容器内に冷却ガスを充填
し、前記基体の冷却処理を行うことを特徴とする上記
(3)に記載のプラズマ処理方法。 (5)前記冷却ガスを充填した反応容器の外周面を、気
体または/及び液体により冷却することを特徴とする上
記(1)乃至(4)のいずれかに記載のプラズマ処理方
法。 (6)前記反応容器内に充填する冷却ガスが、前記反応
ガス供給部とは別の供給部から、前記反応容器内に充填
されることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれ
かに記載のプラズマ処理方法。 (7)前記基体として円筒状基体を用い、該円筒状基体
を複数前記反応容器内に配置することを特徴とする上記
(1)乃至(6)のいずれかに記載のプラズマ処理方
法。 (8)プラズマ処理方法が、電子写真用感光体形成方法
であることを特徴とする上記(1)乃至(7)のいずれ
かに記載のプラズマ処理方法。 (9)プラズマを形成する反応容器、該反応容器内に反
応ガスを供給するための反応ガス供給部、前記反応容器
内に放電電力を導入するための電極、及び前記反応容器
内を排気するためのガス排気部を備え、前記反応容器内
に基体を配置し、前記放電電力によって前記反応ガスを
分解することにより前記基体にプラズマ処理を行うプラ
ズマ処理装置において、前記反応容器内に、前記プラズ
マ処理の終了後に冷却ガスを導入するための冷却ガス供
給部を設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。 (10)前記冷却ガス供給部が、前記反応ガス供給部と
は別の供給部によって構成されていることを特徴とする
上記(9)に記載のプラズマ処理装置。 (11)前記冷却ガス供給部が、水素及び/またはヘリ
ウムの供給手段であることを特徴とする上記(9)また
は上記(10)に記載のプラズマ処理装置。 (12)前記反応容器が、前記反応ガス供給部及びガス
排気部から切り離し可能に構成されていることを特徴と
する上記(9)乃至(11)のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置。 (13)前記反応容器には、該反応容器の外周面を冷却
するための冷却機構が設けられていることを特徴とする
上記(9)乃至(12)のいずれかに記載のプラズマ処
理装置。 (14)前記冷却機構が、空冷及び/または水冷による
冷却機構であることを特徴とする上記(13)に記載の
プラズマ処理装置。 (15)前記基体が円筒状基体であり、該円筒状基体が
複数前記反応容器内に配置されていることを特徴とする
上記(9)乃至(14)のいずれかに記載のプラズマ処
理装置。 (16)プラズマ処理装置が、電子写真用感光体形成装
置であることを特徴とする上記(9)乃至(15)のい
ずれかに記載のプラズマ処理装置。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a plasma processing method and a plasma processing apparatus configured as described in the following (1) to (16) in order to achieve the above object. (1) a reaction vessel for forming a plasma, a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas into the reaction vessel, and a gas exhaust unit for exhausting the inside of the reaction vessel; And a plasma processing method for decomposing the reaction gas by the discharge power introduced into the reaction vessel and performing plasma processing on the substrate disposed in the reaction vessel, after the plasma processing on the substrate is completed. And 100 to 100,000 Pa of cooling gas in the reaction vessel.
A plasma treatment method, wherein the substrate is filled with the above pressure and the substrate is cooled. (2) The plasma processing method according to (1), wherein the cooling gas filled in the reaction vessel is hydrogen and / or helium. (3) The plasma processing method according to the above (1) or (2), wherein the processing is performed by separating the reaction container from the reaction gas supply unit and the gas exhaust unit. (4) The method according to (3), wherein the reaction vessel is cut off from the reaction gas supply section and the gas exhaust section, and then the reaction vessel is filled with a cooling gas and the substrate is cooled. The plasma processing method as described above. (5) The plasma processing method according to any one of (1) to (4), wherein the outer peripheral surface of the reaction vessel filled with the cooling gas is cooled by a gas and / or a liquid. (6) Any of the above (1) to (5), wherein the cooling gas filled in the reaction vessel is filled in the reaction vessel from a supply section different from the reaction gas supply section. A plasma processing method according to any one of the above. (7) The plasma processing method according to any one of (1) to (6), wherein a cylindrical substrate is used as the substrate, and a plurality of the cylindrical substrates are arranged in the reaction vessel. (8) The plasma processing method according to any one of (1) to (7) above, wherein the plasma processing method is a method for forming an electrophotographic photosensitive member. (9) A reaction vessel for forming plasma, a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas into the reaction vessel, an electrode for introducing discharge power into the reaction vessel, and an exhaust for the inside of the reaction vessel. In a plasma processing apparatus comprising: a gas exhaust unit; a substrate disposed in the reaction vessel; and a plasma treatment performed on the substrate by decomposing the reaction gas by the discharge power. A cooling gas supply unit for introducing a cooling gas after completion of the process. (10) The plasma processing apparatus according to (9), wherein the cooling gas supply unit is configured by a supply unit different from the reaction gas supply unit. (11) The plasma processing apparatus according to (9) or (10), wherein the cooling gas supply unit is a supply unit of hydrogen and / or helium. (12) The plasma processing apparatus according to any one of (9) to (11), wherein the reaction container is configured to be detachable from the reaction gas supply unit and the gas exhaust unit. (13) The plasma processing apparatus according to any one of (9) to (12), wherein the reaction vessel is provided with a cooling mechanism for cooling an outer peripheral surface of the reaction vessel. (14) The plasma processing apparatus according to the above (13), wherein the cooling mechanism is a cooling mechanism using air cooling and / or water cooling. (15) The plasma processing apparatus according to any one of (9) to (14), wherein the substrate is a cylindrical substrate, and a plurality of the cylindrical substrates are arranged in the reaction vessel. (16) The plasma processing apparatus according to any one of the above (9) to (15), wherein the plasma processing apparatus is an electrophotographic photoreceptor forming apparatus.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上記した構成により、設備稼働率
を高め、さらには作業性をも向上させることにより、生
産性にきわめて優れた高品質なプラズマ処理を、しかも
少ない設備投資額で実現することが可能となるが、それ
は本発明者らのつぎのような知見に基づくものである。
すなわち、プラズマ処理に本質的には関わらないにもか
かわらず、プラズマ処理工程の中で時間を要してしまう
行程に、基体の冷却を行う行程があるが、本発明者らが
鋭意検討した結果、この冷却工程を一定条件で実施する
ことにより、冷却行程に必要な時間を大幅に短縮するこ
とが可能となり、生産効率を上げることが可能となるば
かりか、生産安定性にも寄与する大変効果的な解決方法
であることを見い出した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS With the above-described structure, the facility operation rate is improved, and the workability is also improved, thereby realizing high quality plasma processing with excellent productivity and with a small capital investment. This is based on the following findings of the present inventors.
That is, although there is essentially no involvement in the plasma treatment, there is a process in which the base is cooled in a process that requires time in the plasma treatment process. By performing this cooling process under certain conditions, it is possible to greatly reduce the time required for the cooling process, not only to increase production efficiency, but also to contribute to production stability. It was found that it was a practical solution.

【0010】以下、これを更に詳細に説明する。前述し
たように、生産効率を高める、つまりは単位時間あたり
の生産本数を高めるには、プラズマ処理装置を用いる生
産システムの数を増やす方法が考えられるが、一般に真
空装置でもあるプラズマ処理装置を用いる生産システム
は投資額が高額であるため、必ずしも生産システムの数
を増やすのが最適な方法とは限らない場合がある。ま
た、プラズマ処理装置を大型化し一度に処理可能な基体
の数を増やす方法も考えられるが、真空中でプラズマ処
理を行うプラズマ処理装置では、プラズマ処理装置を大
型化するには構造の強度上限界があったり、プラズマ処
理装置の使い回しが煩雑となって作業効率が低下した
り、ことにガス排気部の排気能力の限界によりプラズマ
処理装置のサイズが制限されたり、反応空間の容積が過
大となってロスが増加してしまったりするという問題が
大きな障害となる場合があって、必ずしも最適な方法と
は限らない場合がある。
Hereinafter, this will be described in more detail. As described above, in order to increase the production efficiency, that is, to increase the number of production units per unit time, a method of increasing the number of production systems using a plasma processing apparatus can be considered. In general, a plasma processing apparatus which is also a vacuum apparatus is used. Production systems are expensive to invest, so increasing the number of production systems may not always be the optimal method. It is also conceivable to increase the number of substrates that can be processed at one time by increasing the size of the plasma processing apparatus. However, in the case of a plasma processing apparatus that performs plasma processing in a vacuum, the size of the plasma processing apparatus is limited by the structural strength. Or the re-use of the plasma processing apparatus becomes complicated and the work efficiency is reduced.In particular, the size of the plasma processing apparatus is limited by the exhaust capacity of the gas exhaust unit, or the volume of the reaction space is excessive. There is a case where the problem that the loss increases, which is a big obstacle, may not always be the optimal method.

【0011】これらの問題点を解決すべく本発明者らが
プラズマ処理の工程を詳細に鋭意検討を進めた結果、一
般的なプラズマ処理の行程においては、基体のプラズマ
処理を実施後該基体を冷却し、その後該基体をプラズマ
処理装置から取り出し、該プラズマ処理装置のメンテナ
ンスを実施してから再度プラズマ処理装置に基体を設置
して、該基体にプラズマ処理を実施するという行程で行
われる。この行程の中でプラズマ処理に本質的には関わ
らないものの、プラズマ処理工程の中である程度の時間
を要してしまう行程に、基体の冷却を行う行程がある。
As a result of the present inventors' detailed studies on the steps of the plasma treatment in order to solve these problems, as a result of the general plasma processing, the substrate is subjected to the plasma treatment after the plasma treatment. After cooling, the substrate is taken out of the plasma processing apparatus, maintenance of the plasma processing apparatus is performed, and then the substrate is installed in the plasma processing apparatus again, and plasma processing is performed on the substrate. In this step, although not essentially involved in the plasma processing, a step in which a certain amount of time is required in the plasma processing step is a step of cooling the substrate.

【0012】そこで本発明者らは、プラズマ処理に影響
を与えない範囲で、冷却行程を極力短時間で済ませる方
法及び装置を検討した結果、前述したように、一定条件
で冷却を実施する事により、冷却行程に必要な時間を大
幅に短縮することが可能となり、生産効率を上げること
が可能となるばかりか、生産安定性にも寄与する大変効
果的な解決方法であることを見い出した。
The inventors of the present invention have studied a method and an apparatus for performing a cooling process in a short time as far as possible without affecting the plasma processing. As a result, as described above, by performing cooling under constant conditions, It has been found that the time required for the cooling process can be greatly reduced, which not only increases the production efficiency but also contributes to the production stability.

【0013】一般に基体の冷却行程においては、基体か
ら放射される熱がプラズマ処理装置の反応容器壁面に伝
わり、該反応容器壁面から大気中に熱が放射されること
により前記基体が冷却される。この冷却行程において
は、プラズマ処理が一般的には真空状態で実施されるこ
とから、前記基体の冷却も同様に真空状態で行われるた
め、該基体の熱が反応容器壁面に伝達する課程が冷却行
程での律速となり、該基体から該反応容器への伝熱課程
を改善することが、該基体の冷却時間を短縮するための
最善の方法となる。特開昭58−88030号公報に
は、基体の冷却を促進させる方法として、反応容器内に
水素ガスを導入する方法が開示されている。
Generally, in the cooling step of the substrate, the heat radiated from the substrate is transmitted to the wall surface of the reaction vessel of the plasma processing apparatus, and the substrate is cooled by radiating heat from the wall surface of the reaction vessel into the atmosphere. In the cooling step, since the plasma processing is generally performed in a vacuum state, the cooling of the substrate is also performed in a vacuum state, so that the process of transferring the heat of the substrate to the wall surface of the reaction vessel is performed. Improving the heat transfer process from the substrate to the reaction vessel, which is rate-limiting in the process, is the best way to reduce the cooling time of the substrate. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-88030 discloses a method of introducing hydrogen gas into a reaction vessel as a method for promoting cooling of a substrate.

【0014】本発明者らで検討した結果、確かに水素ガ
スを導入することによる効果は得られる物の、前記公報
に記載されている条件では最善の効果が得られるにはい
たらず、まだまだ改善の余地があることが判明した。ま
ずは、前記公報に記載されている水素ガスの圧力が0.
013〜1.3Paの範囲では十分な冷却効果が得られ
ず、100〜100,000Paの圧力範囲がより効果
的であることが判明した。更には冷却ガスとしては水素
ガスのみならずヘリウムガスも効果的なガスであること
が判明した。更には、これらの冷却方法を組み込んだプ
ラズマ処理方法及びプラズマ処理装置を改善することに
より、生産性をより一層向上させることが可能であるこ
とが判明した。
As a result of the investigations by the present inventors, although the effect of introducing hydrogen gas is certainly obtained, the best effect cannot be obtained under the conditions described in the above-mentioned publication, and the improvement is still far from being achieved. It turned out there was room for it. First, the pressure of hydrogen gas described in the above-mentioned publication is set to 0.
In the range of 013 to 1.3 Pa, a sufficient cooling effect was not obtained, and it was found that the pressure range of 100 to 100,000 Pa was more effective. Further, it has been found that not only hydrogen gas but also helium gas is effective as a cooling gas. Furthermore, it has been found that the productivity can be further improved by improving the plasma processing method and the plasma processing apparatus incorporating these cooling methods.

【0015】前述したように、前記基体の冷却時間を短
縮することにより、プラズマ処理に必要なサイクル時間
が短縮されるために、単位時間あたりの生産本数を高め
ることが可能となる。更には、例えばプラズマ処理を終
了後、プラズマ処理装置から反応容器部分を取り替え
て、引き続いて新たな反応容器によりプラズマ処理装置
でのプラズマ処理を継続することにより生産性を向上さ
せることが可能なのは既述したが、プラズマ処理と同時
に取り外した反応容器内の基体を冷却するための時間を
本発明の方法により大幅に短縮することにより、取り外
した反応容器の次のプラズマ処理を実施するための準備
に必要な時間が大幅に短縮されるために、プラズマ処理
を行う際に必要とされる反応容器の数を減らすことが可
能となり、設備投資額を削減することが可能となる。
As described above, by shortening the cooling time of the substrate, the cycle time required for the plasma processing is shortened, so that the number of units produced per unit time can be increased. Furthermore, it is already possible to improve the productivity by, for example, replacing the reaction vessel portion from the plasma processing apparatus after the plasma processing is completed, and subsequently continuing the plasma processing in the plasma processing apparatus with a new reaction vessel. As described above, the time for cooling the substrate in the reaction container removed at the same time as the plasma treatment is significantly reduced by the method of the present invention, so that the removed reaction container is prepared for performing the next plasma treatment. Since the required time is greatly reduced, the number of reaction vessels required for performing the plasma treatment can be reduced, and the capital investment can be reduced.

【0016】また、自然冷却に任せていた場合と異な
り、冷却課程つまりは基体を冷却後に反応容器から取り
出すタイミング等も管理可能となるために、全体の工程
管理が更に正確に出来、必要以上に冷却時間を長くとっ
てしまうという無駄を排除でき、また冷却時間が短かす
ぎてまだ基体が十分に冷却されていないうちに取り出し
てしまうというトラブルを回避できるために、生産安定
性をも改善することが可能となる。更には、プラズマ処
理装置から反応容器を取り外した後に該反応容器内に冷
却ガスを充填することにより、反応容器内への冷却ガス
の充填時間がプロセス処理に影響することが少ないため
に、冷却ガスの充填圧力を高く設定しても生産性への影
響を防ぐことが可能となる。
Also, unlike the case where the cooling is left to natural cooling, the cooling process, that is, the timing of taking out the substrate from the reaction vessel after the cooling can be controlled, so that the whole process control can be performed more accurately and more than necessary. It is possible to eliminate the waste of taking a long cooling time, and to avoid the trouble of taking out the substrate before the substrate is not sufficiently cooled because the cooling time is too short, thereby improving the production stability. It becomes possible. Further, by filling the inside of the reaction vessel with a cooling gas after removing the reaction vessel from the plasma processing apparatus, the time required for filling the reaction vessel with the cooling gas has little effect on the process. Even if the filling pressure of is set high, it is possible to prevent the effect on productivity.

【0017】また、基体から反応容器壁面への熱の伝導
性が向上したために、反応容器の壁面から大気への放熱
性も無視できない要素となるため、該反応容器の壁面を
積極的に冷却することにより、反応容器全体の冷却速度
が向上し、基体の冷却時間をより一層短縮することが可
能となりより効果的である。
In addition, since the heat conductivity from the substrate to the wall surface of the reaction vessel is improved, the heat radiation from the wall surface of the reaction vessel to the atmosphere becomes a nonnegligible factor. Therefore, the wall surface of the reaction vessel is actively cooled. Thereby, the cooling rate of the whole reaction vessel is improved, and the cooling time of the substrate can be further shortened, which is more effective.

【0018】以下、図面を用いて本発明の実施形態の一
例におけるプラズマ処理装置及び処理方法をより詳細に
説明する。図1は、本実施の形態のプラズマ処理方法に
用いる電子写真用光受容部材のプラズマ処理装置の1例
を、模式的に示した概略断面図である。図1において、
プラズマ処理装置100は反応容器101、ガス供給部
102、ガス排気部103及び電源部104からなって
いる。
Hereinafter, a plasma processing apparatus and a processing method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing one example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method of the present embodiment. In FIG.
The plasma processing apparatus 100 includes a reaction vessel 101, a gas supply unit 102, a gas exhaust unit 103, and a power supply unit 104.

【0019】プラズマ処理用のガスは、ガス供給部10
2のガス供給装置105からガス供給バルブ106、ガ
ス供給接続部107及びガス供給バルブ108を介し、
反応容器101内のガス供給管109よりプラズマ処理
空間110内に供給される。プラズマ処理用の放電電力
は、電源部104の電源111から必要に応じて設けら
れるマッチングボックス112及び電力供給線接続部1
13を介し、反応容器101の壁面を兼ねる放電電力を
導入するための電極114よりプラズマ処理空間110
内に供給される。
The gas for plasma processing is supplied to the gas supply unit 10.
2 through a gas supply valve 106, a gas supply connection 107 and a gas supply valve 108,
The gas is supplied into the plasma processing space 110 from a gas supply pipe 109 in the reaction vessel 101. The discharge power for the plasma processing is supplied from the power supply 111 of the power supply unit 104 to the matching box 112 and the power supply line connection unit 1 provided as necessary.
13, a plasma processing space 110 from an electrode 114 for introducing discharge power also serving as a wall surface of the reaction vessel 101.
Supplied within.

【0020】プラズマ処理後の排気ガスは、プラズマ処
理空間110より排気管115、排気バルブ116、ガ
ス排気接続部117及び排気バルブ118を介して排気
装置119により排気される。プラズマ処理空間110
内には、堆積膜の形成される円筒状の基体120が配置
されている。円筒状基体120は軸121によって保持
され、必要に応じて発熱体122によって加熱されるよ
うになっている。モーター123を駆動することにより
軸121を回転し、円筒状基体120がその母線方向中
心軸のまわりを自転するようになる機構を必要に応じて
設ける。
The exhaust gas after the plasma processing is exhausted from the plasma processing space 110 by an exhaust device 119 through an exhaust pipe 115, an exhaust valve 116, a gas exhaust connection 117 and an exhaust valve 118. Plasma processing space 110
Inside, a cylindrical substrate 120 on which a deposited film is formed is arranged. The cylindrical substrate 120 is held by a shaft 121 and is heated by a heating element 122 as needed. A mechanism for rotating the shaft 121 by driving the motor 123 and rotating the cylindrical body 120 around the center axis in the generatrix direction is provided as necessary.

【0021】また、本実施の形態のプラズマ処理方法を
用いた電子写真用光受容部材のプラズマ処理装置の別の
1例を模式的に示した図2に示すように、少なくとも一
部が誘電体部材で構成された反応容器の壁面225を介
して電極226よりプラズマ処理空間210内に放電電
力を供給する方法を用いることにより、電極226の設
計自由度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, which schematically shows another example of a plasma processing apparatus for a light receiving member for electrophotography using the plasma processing method of the present embodiment, at least a part thereof is made of a dielectric material. By using a method in which discharge power is supplied from the electrode 226 to the plasma processing space 210 through the wall surface 225 of the reaction container formed of the members, the degree of freedom in designing the electrode 226 can be improved.

【0022】本実施の形態において、円筒状基体120
の本数は特に制限は無いが、円筒状基体120を複数設
けたほうが生産効率に優れる。しかし一般的に、円筒状
基体120の数を多くするに伴って、反応容器101の
大型化、必要とする電源111の容量や排気装置119
の排気能力の増大をもたらすため、これらの点を考慮し
て円筒状基体120の数を適宜決定される。
In this embodiment, the cylindrical substrate 120
The number is not particularly limited, but the production efficiency is better when a plurality of cylindrical substrates 120 are provided. However, in general, as the number of cylindrical substrates 120 increases, the size of the reaction vessel 101 increases, the required capacity of the power supply 111 and the exhaust device 119 increase.
Therefore, the number of cylindrical substrates 120 is appropriately determined in consideration of these points.

【0023】本実施の形態において、プラズマ処理空間
110を形成する反応容器101の形状に関しては、ど
のような形状のものであっても本発明の効果は得られる
が、プラズマ処理の特性バラツキを少なくする観点から
は、円筒状基体120自体の形状や該円筒状基体120
の配置形状と相似形とするのが好ましい。尚、プラズマ
処理の内容には特に制限は無く、電子写真用光受容部
材、太陽電池、TFT等半導体素子の堆積や、半導体デ
バイスのエッチング処理等のいずれのプラズマ処理にお
いても、生産性を向上させる好ましい方法として挙げる
ことが出来る。
In this embodiment, the effect of the present invention can be obtained regardless of the shape of the reaction vessel 101 forming the plasma processing space 110, but the variation in the characteristics of the plasma processing is reduced. From the viewpoint of the shape of the cylindrical substrate 120 itself and the shape of the cylindrical substrate 120
It is preferable to make the shape similar to the disposition shape of. The content of the plasma processing is not particularly limited, and productivity is improved in any plasma processing such as deposition of a semiconductor element such as a light receiving member for electrophotography, a solar cell, and a TFT, and etching of a semiconductor device. It can be mentioned as a preferred method.

【0024】このような装置を用いたプラズマ処理は、
例えば電子写真用光受容部材の堆積は概略以下のような
方法で行われる。まず、反応容器101内に円筒状基体
120を設置し、排気装置119により排気管115を
通してプラズマ処理空間110内を排気する。続いて、
発熱体122により円筒状基体120を所定の温度に加
熱・制御する。
The plasma processing using such an apparatus is as follows.
For example, the deposition of an electrophotographic light-receiving member is generally performed by the following method. First, the cylindrical substrate 120 is placed in the reaction vessel 101, and the inside of the plasma processing space 110 is exhausted by the exhaust device 119 through the exhaust pipe 115. continue,
The cylindrical body 120 is heated and controlled to a predetermined temperature by the heating element 122.

【0025】円筒状基体120が所定の温度となったと
ころで、ガス供給部102からガス供給管109を介し
て、プラズマ処理に使用するガスをプラズマ処理空間1
10内に導入する。プラズマ処理ガスの流量が設定流量
となり、また、プラズマ処理空間110内の圧力が設定
圧力になったことを圧力計124で確認した後、電源1
11よりマッチングボックス112を介して電極114
へ所定の放電電力を供給する。供給された放電電力によ
って、プラズマ処理空間110内にグロー放電が生起
し、プラズマ処理ガスは励起解離して円筒状基体120
上に堆積膜が形成される。
When the temperature of the cylindrical substrate 120 reaches a predetermined temperature, a gas used for plasma processing is supplied from the gas supply unit 102 through the gas supply pipe 109 to the plasma processing space 1.
Introduce into 10. After confirming with the pressure gauge 124 that the flow rate of the plasma processing gas has reached the set flow rate and that the pressure in the plasma processing space 110 has reached the set pressure, the power supply 1
11 through the matching box 112 to the electrode 114
A predetermined discharge power is supplied to. A glow discharge is generated in the plasma processing space 110 by the supplied discharge power, and the plasma processing gas is excited and dissociated to generate a cylindrical substrate 120.
A deposited film is formed thereon.

【0026】所望の膜厚の形成が行なわれた後、放電電
力の供給を止め、続いてプラズマ処理ガスの供給を停止
して堆積膜の形成を終える。多層構造の堆積膜を形成す
る場合には、同様の操作を複数回繰り返す。この場合、
各層間においては、上述したように1つの層の形成が終
了した時点で一旦放電を完全に停止し、次層のガス流
量、圧力に設定が変更された後、再度放電を生起して次
層の形成を行なっても良いし、あるいは、1つの層の形
成終了後一定時間でガス流量、圧力、放電電力を次層の
設定値に徐々に変化させることにより連続的に複数層を
形成しても良い。
After the desired film thickness is formed, the supply of the discharge power is stopped, and then the supply of the plasma processing gas is stopped to complete the formation of the deposited film. When forming a multi-layered deposited film, the same operation is repeated a plurality of times. in this case,
As described above, once the formation of one layer is completed, the discharge is completely stopped between the layers, and after the setting of the gas flow rate and the pressure of the next layer is changed, the discharge is caused again to generate the next layer. May be formed, or a plurality of layers may be formed continuously by gradually changing the gas flow rate, pressure, and discharge power to the set values of the next layer within a certain period of time after the formation of one layer. Is also good.

【0027】堆積膜形成中、必要に応じて、回転軸12
1を介して円筒状基体120をモーター123により所
定の速度で回転させてもよい。堆積膜形成後、ガス供給
部102より冷却ガスを反応容器101内に導入し、圧
力計124により、反応容器101内の圧力が所望の値
になったところで、冷却ガスの供給を停止する。その
後、所望の時間が経過したところで、もしくは円筒状基
体120の温度モニター(不図示)で円筒状基体120
が所望の温度になったところで、反応容器101内を大
気圧まで戻して、円筒状基体120を取り出す。
During the formation of the deposited film, the rotating shaft 12
The cylindrical base 120 may be rotated at a predetermined speed by the motor 123 via the first motor. After the deposition film is formed, a cooling gas is introduced into the reaction vessel 101 from the gas supply unit 102, and when the pressure in the reaction vessel 101 reaches a desired value by the pressure gauge 124, the supply of the cooling gas is stopped. Thereafter, when a desired time has elapsed, or by monitoring the temperature of the cylindrical substrate 120 (not shown),
When the temperature reaches a desired temperature, the inside of the reaction vessel 101 is returned to the atmospheric pressure, and the cylindrical substrate 120 is taken out.

【0028】また、プラズマ処理装置の稼働率を向上さ
せるために、プラズマ処理が終了した反応容器101を
切り離し、新たに反応容器101を取り付けてプラズマ
処理を行う方法が好ましい方法として挙げられる。この
場合でも、プラズマ処理が終了した反応容器101内を
冷却ガスで充填することにより、円筒状基体120がす
みやかに冷却され短時間で取り出せるので、次のプラズ
マ処理のための反応容器101準備が短時間で整うの
で、生産効率を向上させることが可能となる。
Further, in order to improve the operation rate of the plasma processing apparatus, a preferred method is to separate the reaction vessel 101 after the plasma processing is completed, and to newly attach the reaction vessel 101 to perform the plasma processing. Even in this case, by filling the inside of the reaction vessel 101 after the plasma processing with the cooling gas, the cylindrical substrate 120 is quickly cooled and can be taken out in a short time, so that the preparation of the reaction vessel 101 for the next plasma processing is short. Since the time is set, the production efficiency can be improved.

【0029】この際に図3に示すように、冷却ガス供給
装置327を別個に設けることにより、プラズマ処理装
置300での冷却ガスの充填時間を削減することが可能
となり、プラズマ処理装置の稼働率がなお一層向上す
る。更に共用の冷却ガス供給装置327を設けることに
より、プラズマ処理装置300のガス供給部302に冷
却ガス用の専用の供給配管を設ける必要が無いので、プ
ラズマ処理の内容によっては設備投資を削減することが
可能となる。
At this time, as shown in FIG. 3, by separately providing the cooling gas supply device 327, the filling time of the cooling gas in the plasma processing device 300 can be reduced, and the operation rate of the plasma processing device can be reduced. Is further improved. Further, by providing the common cooling gas supply device 327, it is not necessary to provide a dedicated supply pipe for the cooling gas in the gas supply unit 302 of the plasma processing device 300, so that capital investment can be reduced depending on the contents of the plasma processing. Becomes possible.

【0030】更には図4に示すように、反応容器壁面4
14を積極的に水冷するように水冷ジャケット432を
設けたり、図5に示すように、反応容器壁面525を積
極的に空冷するように空冷装置533を設けることによ
り、円筒状基体420、520の冷却時間をなお一層短
縮することが可能となる。壁面の冷却手投としては特に
制限は無いが、容易で実現出来る方法として、前述した
気体または液体等の冷媒により直接冷却することが好ま
しい例として挙げられる。
Further, as shown in FIG.
By providing a water-cooling jacket 432 so as to actively cool the water of the cylinder 14, or by providing an air-cooling device 533 so as to actively cool the wall surface 525 of the reaction vessel as shown in FIG. The cooling time can be further reduced. There is no particular limitation on the cooling method of the wall surface. However, as a method that can be easily realized, direct cooling with the above-described refrigerant such as gas or liquid is preferable.

【0031】冷却ガスを充填する圧力範囲は100〜1
00,000Paが好ましく、更には500〜10,0
00Paがより好ましい。冷却ガスの充填圧力が低いと
基体から反応容器壁面への伝熱性が不十分となり冷却効
果が十分に得られず、冷却ガスの充填圧力が高いと冷却
ガスの充填に時間がかかったり、冷却ガスのコストが高
くなったりするので、プラズマ処理方法及び処理装置の
構成に応じて上記範囲内で最適な充填圧力を得ることが
出来る。冷却ガスの種類は特に制限は無いが、入手が容
易で伝熱性に優れることから、水素、ヘリウム等が有用
である。更には不活性であるため、冷却終了後にそのま
ま大気圧までベント可能なヘリウムガスが好ましい冷却
ガスとして挙げられる。
The pressure range for filling the cooling gas is 100 to 1
00,000 Pa is preferred, and more preferably 500-10,000 Pa.
00Pa is more preferable. If the cooling gas filling pressure is low, the heat transfer from the substrate to the reaction vessel wall surface is insufficient, and the cooling effect cannot be sufficiently obtained.If the cooling gas filling pressure is high, it takes time to fill the cooling gas, Therefore, an optimum filling pressure can be obtained within the above range according to the configuration of the plasma processing method and the processing apparatus. The type of the cooling gas is not particularly limited, but hydrogen, helium, and the like are useful because they are easily available and have excellent heat conductivity. Further, since it is inert, helium gas which can be vented to the atmospheric pressure as it is after the completion of cooling is mentioned as a preferable cooling gas.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する
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。 [実施例1]図1に示したプラズマ処理装置100にお
いて、直径80mmのアルミニウム製の円筒状基体12
0を用いて13.56MHzの高周波電源111を使用
して該円筒状基体120上にa−Si膜を表1に示す成
膜条件に従って図6に示す層構成の電子写真用光受容部
材を成膜した。その後反応容器101内に水素ガスを表
2に示す圧力まで充填し、円筒状基体120表面に取り
付けた光ファイバー温度計(LUXTRON社製790
Fluoroptic Thermometer)によ
り円筒状基体120表面の温度を計測し、円筒状基体1
20の温度が反応容器101より取り出し可能になるま
で冷却される時間を評価した。その結果を比較例1の圧
力が1Paを基準値とした相対値で表2に示した。表2
からわかるように、本発明のプラズマ処理方法を用いる
ことにより冷却時間を短縮することが可能となり、生産
性が非常に優れていることが判明した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. Example 1 In the plasma processing apparatus 100 shown in FIG. 1, an aluminum cylindrical substrate 12 having a diameter of 80 mm was used.
6, an a-Si film was formed on the cylindrical substrate 120 using a high frequency power supply 111 of 13.56 MHz according to the film forming conditions shown in Table 1 to form an electrophotographic light-receiving member having a layer structure shown in FIG. Filmed. Thereafter, the reaction vessel 101 was filled with hydrogen gas to the pressure shown in Table 2, and an optical fiber thermometer (790 manufactured by LUXTRON) attached to the surface of the cylindrical substrate 120 was used.
The temperature of the surface of the cylindrical substrate 120 was measured with a Fluorooptic Thermometer, and the temperature of the cylindrical substrate 1 was measured.
The time for cooling until the temperature of No. 20 could be taken out of the reaction vessel 101 was evaluated. The results are shown in Table 2 as relative values of Comparative Example 1 where the pressure was 1 Pa as a reference value. Table 2
As can be seen from the above, it has been found that the cooling time can be reduced by using the plasma processing method of the present invention, and the productivity is extremely excellent.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【表2】 A:基準値に対して冷却時間が1/2まで短縮 B:基準値に対して冷却時間が1/2〜1/3まで短縮 C:基準値に対して冷却時間が1/3〜1/4まで短縮 D:基準値に対して冷却時間が1/4〜1/5まで短縮 [実施例2]冷却ガスにヘリウムガスを用いた以外は実
施例1と同様に電子写真用光受容部材のプラズマ処理を
行い、実施例1と同様な評価を行った。その結果を比較
例2の圧力が1Paを基準値とした相対値で表3に示し
た。表3からわかるように、本発明のプラズマ処理方法
を用いることにより冷却時間を短縮することが可能とな
り、生産性が非常に優れていることが判明した。
[Table 2] A: The cooling time is reduced to 1/2 of the reference value. B: The cooling time is reduced to 1/2 to 1/3 of the reference value. C: The cooling time is reduced to 1/3 to 1 / of the reference value. D: The cooling time was reduced to 1/4 to 1/5 of the reference value. [Example 2] A light receiving member for electrophotography was produced in the same manner as in Example 1 except that helium gas was used as a cooling gas. Plasma treatment was performed, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 3 as relative values of Comparative Example 2 where the pressure was 1 Pa as a reference value. As can be seen from Table 3, the use of the plasma processing method of the present invention made it possible to shorten the cooling time, and it was found that the productivity was extremely excellent.

【0035】[0035]

【表3】 A:基準値に対して冷却時間が1/2まで短縮 B:基準値に対して冷却時間が1/2〜1/3まで短縮 C:基準値に対して冷却時間が1/3〜1/4まで短縮 D:基準値に対して冷却時間が1/4〜1/5まで短縮 [実施例3]図2に示したプラズマ処理装置200にお
いて、直径80mmのアルミニウム製の円筒状基体22
0を用いて100MHzの高周波電源211を使用して
該円筒状基体220上にa−Si膜を表4に示す成膜条
件に従って図4に示す層構成の電子写真用光受容部材を
成膜した。その後反応容器201内にヘリウムガスを表
5に示す圧力まで充填した。その後、反応容器201を
ガス供給部202、ガス排気部203及び電力供給部2
04から切り離し、円筒状基体220の温度が取り出し
可能になるまで冷えた後に、該円筒状基体220を取り
出し、反応容器のメンテナンスを実施して次のプラズマ
処理の準備が完了するまでの時間を評価した。その結果
を比較例3の圧力が1Paを基準値とした相対値で表5
に示した。表5からわかるように、本発明のプラズマ処
理方法を用いることにより、次のプラズマ処理の準備が
完了するまでに必要な時間を短縮することが可能とな
り、反応容器を余分に準備する必要が無いので、設備投
資額を削減することによるコストダウン効果に優れ、ま
た生産性が非常に優れていることが判明した。
[Table 3] A: The cooling time is reduced to 1/2 of the reference value. B: The cooling time is reduced to 1/2 to 1/3 of the reference value. C: The cooling time is reduced to 1/3 to 1 / of the reference value. 4 D: Cooling time reduced to 1/4 to 1/5 of the reference value [Example 3] In the plasma processing apparatus 200 shown in FIG.
An a-Si film having a layer structure shown in FIG. 4 was formed on the cylindrical substrate 220 by using a 100 MHz high frequency power source 211 under the conditions shown in FIG. . Thereafter, the reaction vessel 201 was filled with helium gas to a pressure shown in Table 5. After that, the reaction container 201 is connected to the gas supply unit 202, the gas exhaust unit 203, and the power supply unit 2.
04, and after cooling the temperature of the cylindrical substrate 220 to a point where it can be taken out, take out the cylindrical substrate 220, perform maintenance on the reaction vessel, and evaluate the time until preparation for the next plasma treatment is completed. did. The results are shown in Table 5 as relative values of Comparative Example 3 where the pressure was 1 Pa as a reference value.
It was shown to. As can be seen from Table 5, by using the plasma processing method of the present invention, it is possible to reduce the time required until the preparation for the next plasma processing is completed, and it is not necessary to prepare extra reaction vessels. Therefore, it was found that the cost reduction effect by reducing the amount of capital investment was excellent, and the productivity was extremely excellent.

【0036】[0036]

【表4】 [Table 4]

【0037】[0037]

【表5】 A:基準値に対して準備が完了する時間が10%まで短
縮 B:基準値に対して準備が完了する時間が10%〜20
%まで短縮 C:基準値に対して準備が完了する時間が20%〜30
%まで短縮 D:基準値に対して準備が完了する時間が30%〜40
%まで短縮 [実施例4]冷却ガスによる円筒状基体の冷却中は、図
4に示す反応容器401の壁面414を冷却水供給装置
431及び水冷ジャケット432により水冷した以外は
実施例1と同様に電子写真用光受容部材のプラズマ処理
を行い、実施例1と同様な評価を行った。その結果を比
較例4の圧力が1Paを基準値とした相対値で表6に示
した。表6からわかるように、本発明のプラズマ処理方
法を用いることにより冷却時間を短縮することが可能と
なり、生産性が非常に優れていることが判明した。
[Table 5] A: Preparation completion time for reference value is reduced to 10% B: Preparation completion time for reference value is 10% to 20%
%: Preparation completion time for reference value is 20% to 30%
%: D: Time to complete preparation against the reference value is 30% to 40%
Example 4 During the cooling of the cylindrical substrate by the cooling gas, the same as in Example 1 except that the wall surface 414 of the reaction vessel 401 shown in FIG. 4 was water-cooled by the cooling water supply device 431 and the water cooling jacket 432. The light receiving member for electrophotography was subjected to plasma treatment, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 6 as relative values of Comparative Example 4 where the pressure was 1 Pa as a reference value. As can be seen from Table 6, the use of the plasma processing method of the present invention made it possible to reduce the cooling time, and it was found that the productivity was extremely excellent.

【0038】[0038]

【表6】 A:基準値に対して冷却時間が1/2まで短縮 B:基準植に対して冷却時間が1/2〜1/3まで短縮 C:基準値に対して冷却時間が1/3〜1/4まで短縮 D:基準値に対して冷却時間が1/4〜1/5まで短縮 E:基準値に対して冷却時間が1/5〜1/6まで短縮 [実施例5]冷却ガスによる円筒状基体の冷却中は、図
5に示す反応容器501の壁面525を空冷装置533
を用いて空冷した以外は実施例3と同様に電子写真用光
受容部材のプラズマ処理を行い、実施例3と同様な評価
を行った。その結果を比較例5の圧力が1Paを基準値
とした相対値で表7に示した。表7からわかるように、
本発明のプラズマ処理方法を用いることにより、次のプ
ラズマ処理の準備が完了するまでに必要な時間を短縮す
ることが可能となり、反応容器を余分に準備する必要が
無いので、設備投資額を削減することによるコストダウ
ン効果に優れ、また生産性が非常に優れていることが判
明した。
[Table 6] A: Cooling time is reduced to 1/2 for reference value B: Cooling time is reduced to 1/2 to 1/3 for reference plant C: Cooling time is reduced to 1/3 to 1 / for reference value D: Cooling time is reduced to 1/4 to 1/5 with respect to the reference value E: Cooling time is reduced to 1/5 to 1/6 with respect to the reference value [Example 5] Cylinder with cooling gas During cooling of the substrate, the wall 525 of the reaction vessel 501 shown in FIG.
The plasma treatment of the electrophotographic light-receiving member was performed in the same manner as in Example 3 except that the air-cooling member was air-cooled, and the same evaluation as in Example 3 was performed. The results are shown in Table 7 as relative values of Comparative Example 5 where the pressure was 1 Pa as a reference value. As can be seen from Table 7,
By using the plasma processing method of the present invention, it is possible to reduce the time required until the preparation for the next plasma processing is completed, and it is not necessary to prepare extra reaction vessels, thereby reducing the capital investment. It has been found that the cost reduction effect obtained by doing so is excellent, and the productivity is also extremely excellent.

【0039】[0039]

【表7】 A:基準値に対して準備が完了する時間が10%まで短
縮 B:基準値に対して準備が完了する時間が10%〜20
%まで短縮 C:基準値に対して準備が完了する時間が20%〜30
%まで短縮 D:基準値に対して準備が完了する時間が30%〜40
%まで短縮 E:基準値に対して準備が完了する時間が40%〜50
%まで短縮 [実施例6]図3に示したプラズマ処理装置300にお
いて、実施例3と同様に電子写真用光受容部材を成膜し
た後に、反応容器301をガス供給部302、ガス排気
部303及び電力供給部304から切り離し、反応容器
301に冷却ガス供給部328を接続した後に、反応容
器301内にヘリウムガスを1000Paまで充填し
た。本実施例においては、プラズマ処理装置300を3
組、冷却処理装置327を一組用いたが、円筒状基体の
冷却時間は実施例3と同様であり、更に各プラズマ処理
装置300のガス供給部302に冷却ガス用のヘリウム
ガス供給ラインを設置する必要が無いため、本発明のプ
ラズマ処理方法を用いることにより設備投資額を削減す
ることによるコストダウン効果に優れ、冷却時間を短縮
することが可能となり、生産性が非常に優れていること
が判明した。
[Table 7] A: Preparation completion time for reference value is reduced to 10% B: Preparation completion time for reference value is 10% to 20%
%: Preparation completion time for reference value is 20% to 30%
%: D: Time to complete preparation against the reference value is 30% to 40%
% E: Time to complete preparation for reference value is 40% to 50%
Example 6 In the plasma processing apparatus 300 shown in FIG. 3, after forming a light receiving member for electrophotography in the same manner as in Example 3, the reaction container 301 was replaced with a gas supply unit 302 and a gas exhaust unit 303. After disconnecting from the power supply unit 304 and connecting the cooling gas supply unit 328 to the reaction vessel 301, the reaction vessel 301 was filled with helium gas to 1000 Pa. In this embodiment, the plasma processing apparatus 300 is
The cooling time of the cylindrical substrate is the same as that of the third embodiment, and a helium gas supply line for a cooling gas is installed in the gas supply unit 302 of each plasma processing apparatus 300. It is not necessary to use the plasma processing method of the present invention, so that it is possible to reduce the capital investment by using the plasma processing method, thereby achieving an excellent cost reduction effect, shortening the cooling time, and achieving extremely excellent productivity. found.

【0040】[実施例7]実施例6において、冷却を行
う際に図5に示す、空冷装置533により反応容器の壁
面525を空冷した以外は実施例6と同様にプラズマ処
理を行った結果、円筒状基体520の冷却時間は実施例
6より更に約2割短縮され、本発明のプラズマ処理方法
を用いることにより冷却時間を短縮することが可能とな
り、生産性が非常に優れていることが判明した。
Example 7 A plasma treatment was performed in the same manner as in Example 6, except that the wall 525 of the reaction vessel was air-cooled by an air-cooling device 533 shown in FIG. The cooling time of the cylindrical substrate 520 was further reduced by about 20% from that of Example 6, and the cooling time could be reduced by using the plasma processing method of the present invention, and it was found that the productivity was extremely excellent. did.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、設備稼働率を高め、更には作業性をも向上させるこ
とにより、生産性にきわめて優れた高品質なプラズマ処
理を、しかも少ない設備投資額で実現することができ
る。
As described above, according to the present invention, by improving the equipment operation rate and improving the workability, high-quality plasma processing with extremely excellent productivity can be performed. It can be realized with the capital investment amount.

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

【図1】本発明の実施の形態および実施例1、実施例2
のプラズマ処理方法に用いる電子写真用光受容部材のプ
ラズマ処理装置の一例を示す模式図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, Example 1, and Example 2.
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method of FIG.

【図2】本発明の実施の形態および実施例3のプラズマ
処理方法に用いる電子写真用光受容部材のプラズマ処理
装置の一例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method according to the embodiment of the present invention and the plasma processing method of Example 3.

【図3】本発明の実施の形態および実施例6のプラズマ
処理方法に用いる電子写真用光受容部材のプラズマ処理
装置の一例を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method according to the embodiment of the present invention and Example 6.

【図4】本発明の実施の形態および実施例4のプラズマ
処理方法に用いる電子写真用光受容部材のプラズマ処理
装置の一例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view illustrating an example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method according to the embodiment of the present invention and the plasma processing method according to Example 4.

【図5】本発明の実施の形態および実施例5、実施例7
のプラズマ処理方法に用いる電子写真用光受容部材のプ
ラズマ処理装置の一例を示す模式図である。
FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, Example 5, and Example 7;
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus for an electrophotographic light-receiving member used in the plasma processing method of FIG.

【図6】本発明の実施の形態におけるプラズマ処理方法
または装置によって作成される電子写真用光受容部材の
層構成の一例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a layer configuration of an electrophotographic light-receiving member formed by a plasma processing method or apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300,400,500:プラズマ処
理装置 101,201,301,401,501:反応容器 102,202,302:ガス供給部 103,203,303:ガス排気部 104,204,304:電源部 105,205:ガス供給装置 106,206:ガス供給バルブ 107,207:ガス供給接続部 108,208,408,508:ガス供給バルブ 109,209,409,509:ガス供給管 110,210,410,510:プラズマ処理空間 111,211:電源 112,212:マッチングボックス 113,213:電力供給線接続部 114,414:反応容器壁面 115,215,415,515:排気管 116,216,416,516:排気バルブ 117,217:ガス排気接続部 118,218:排気バルブ 119,219:排気装置 120,220,420,520:円筒状基体 121,221,421,521:軸 122,222,422,522:発熱体 123,223,423,523:モーター 124,224,424,524:圧力計 225,525:壁面 226,526:電極 327:冷却処理装置 328:冷却ガス供給部 431:冷却水供給装置 432:冷却ジャケット 533:空冷装置 600:電子写真用光受容部材 601:基体 602:電荷注入阻止層 603:光導電層 604:表面層
100, 200, 300, 400, 500: plasma processing apparatus 101, 201, 301, 401, 501: reaction vessel 102, 202, 302: gas supply unit 103, 203, 303: gas exhaust unit 104, 204, 304: power supply Units 105, 205: Gas supply devices 106, 206: Gas supply valves 107, 207: Gas supply connection units 108, 208, 408, 508: Gas supply valves 109, 209, 409, 509: Gas supply pipes 110, 210, 410 , 510: Plasma processing space 111, 211: Power supply 112, 212: Matching box 113, 213: Power supply line connection part 114, 414: Reaction vessel wall surface 115, 215, 415, 515: Exhaust pipe 116, 216, 416, 516 : Exhaust valve 117, 217: gas exhaust connection part 11 , 218: Exhaust valve 119, 219: Exhaust device 120, 220, 420, 520: Cylindrical base 121, 221, 421, 521: Shaft 122, 222, 422, 522: Heating element 123, 223, 423, 523: Motor 124, 224, 424, 524: pressure gauge 225, 525: wall surface 226, 526: electrode 327: cooling processing unit 328: cooling gas supply unit 431: cooling water supply unit 432: cooling jacket 533: air cooling unit 600: for electrophotography Light receiving member 601: base 602: charge injection blocking layer 603: photoconductive layer 604: surface layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田澤 大介 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 村山 仁 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 秋山 和敬 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (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) 2H068 DA03 DA23 DA53 EA24 EA30 EA43 4K030 AA06 AA17 BA30 CA02 CA14 DA08 FA03 KA05 KA26 LA17 5F045 AB04 AC01 AC17 AE19 AE21 AE23 AE25 AF10 BB08 CA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Daisuke Tazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hitoshi Murayama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Kazutaka Akiyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Toshiyasu Shirasuna 3-30-2, Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. ( 72) Inventor Takashi Otsuka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term within Canon Inc. (reference) 2H068 DA03 DA23 DA53 EA24 EA30 EA43 4K030 AA06 AA17 BA30 CA02 CA14 DA08 FA03 KA05 KA26 LA17 5F045 AB04 AC01 AC17 AE19 AE21 AE23 AE25 AF10 BB08 CA16

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プラズマを形成する反応容器、該反応容器
内に反応ガスを供給するための反応ガス供給部、及び前
記反応容器内を排気するためのガス排気部を有し、該反
応容器内に前記反応ガスを供給すると共に、該反応容器
内に導入された放電電力によって前記反応ガスを分解
し、前記反応容器内に配置した基体にプラズマ処理を行
うプラズマ処理方法において、 前記基体へのプラズマ処理の終了後に、前記反応容器内
に冷却ガスを100〜100,000Paの圧力で充填
し、前記基体の冷却処理を行うことを特徴とするプラズ
マ処理方法。
1. A reaction vessel for forming a plasma, a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas into the reaction vessel, and a gas exhaust unit for exhausting the inside of the reaction vessel. A plasma processing method of supplying the reaction gas to the reaction vessel, decomposing the reaction gas by discharge power introduced into the reaction vessel, and performing plasma processing on a substrate disposed in the reaction vessel. After the treatment is completed, a cooling gas is charged into the reaction vessel at a pressure of 100 to 100,000 Pa to perform a cooling treatment of the substrate.
【請求項2】前記反応容器内に充填する冷却ガスが、水
素及び/またはヘリウムであることを特徴とする請求項
1に記載のプラズマ処理方法。
2. The plasma processing method according to claim 1, wherein the cooling gas filled in the reaction vessel is hydrogen and / or helium.
【請求項3】前記反応容器を、前記反応ガス供給部及び
ガス排気部から切り離して処理することを特徴とする請
求項1または請求項2に記載のプラズマ処理方法。
3. The plasma processing method according to claim 1, wherein the reaction vessel is processed separately from the reaction gas supply section and the gas exhaust section.
【請求項4】前記反応容器を、前記反応ガス供給部及び
ガス排気部から切り離した後、該反応容器内に冷却ガス
を充填し、前記基体の冷却処理を行うことを特徴とする
請求項3に記載のプラズマ処理方法。
4. The method according to claim 3, wherein the reaction vessel is separated from the reaction gas supply section and the gas exhaust section, and then the reaction vessel is filled with a cooling gas to cool the substrate. 4. The plasma processing method according to 1.
【請求項5】前記冷却ガスを充填した反応容器の外周面
を、気体または/及び液体により冷却することを特徴と
する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処
理方法。
5. The plasma processing method according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the reaction vessel filled with the cooling gas is cooled by a gas and / or a liquid.
【請求項6】前記反応容器内に充填する冷却ガスが、前
記反応ガス供給部とは別の供給部から、前記反応容器内
に充填されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれ
か1項に記載のプラズマ処理方法。
6. The reaction vessel according to claim 1, wherein the cooling gas filled in the reaction vessel is filled in the reaction vessel from a supply section different from the reaction gas supply section. 2. The plasma processing method according to claim 1.
【請求項7】前記基体として円筒状基体を用い、該円筒
状基体を複数前記反応容器内に配置することを特徴とす
る請求項1乃至6のいずれか1項に記載のプラズマ処理
方法。
7. The plasma processing method according to claim 1, wherein a cylindrical substrate is used as the substrate, and a plurality of the cylindrical substrates are arranged in the reaction vessel.
【請求項8】プラズマ処理方法が、電子写真用感光体形
成方法であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれ
か1項に記載のプラズマ処理方法。
8. The plasma processing method according to claim 1, wherein the plasma processing method is a method for forming a photoconductor for electrophotography.
【請求項9】プラズマを形成する反応容器、該反応容器
内に反応ガスを供給するための反応ガス供給部、前記反
応容器内に放電電力を導入するための電極、及び前記反
応容器内を排気するためのガス排気部を備え、前記反応
容器内に基体を配置し、前記放電電力によって前記反応
ガスを分解することにより前記基体にプラズマ処理を行
うプラズマ処理装置において、 前記反応容器内に、前記プラズマ処理の終了後に冷却ガ
スを導入するための冷却ガス供給部を設けたことを特徴
とするプラズマ処理装置。
9. A reaction vessel for forming plasma, a reaction gas supply section for supplying a reaction gas into the reaction vessel, an electrode for introducing discharge power into the reaction vessel, and exhausting the inside of the reaction vessel. A plasma processing apparatus that includes a gas exhaust unit for performing a plasma treatment on the substrate by disposing the substrate in the reaction container and decomposing the reaction gas by the discharge power. A plasma processing apparatus comprising a cooling gas supply unit for introducing a cooling gas after the plasma processing is completed.
【請求項10】前記冷却ガス供給部が、前記反応ガス供
給部とは別の供給部によって構成されていることを特徴
とする請求項9に記載のプラズマ処理装置。
10. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein said cooling gas supply unit is constituted by a supply unit different from said reaction gas supply unit.
【請求項11】前記冷却ガス供給部が、水素及び/また
はヘリウムの供給手段であることを特徴とする請求項9
または請求項10に記載のプラズマ処理装置。
11. The cooling gas supply unit is a supply unit for supplying hydrogen and / or helium.
Alternatively, the plasma processing apparatus according to claim 10.
【請求項12】前記反応容器が、前記反応ガス供給部及
びガス排気部から切り離し可能に構成されていることを
特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置。
12. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the reaction vessel is configured to be separated from the reaction gas supply unit and the gas exhaust unit.
【請求項13】前記反応容器には、該反応容器の外周面
を冷却するための冷却機構が設けられていることを特徴
とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載のプラズ
マ処理装置。
13. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the reaction vessel is provided with a cooling mechanism for cooling an outer peripheral surface of the reaction vessel. .
【請求項14】前記冷却機構が、空冷及び/または水冷
による冷却機構であることを特徴とする請求項13に記
載のプラズマ処理装置。
14. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein said cooling mechanism is a cooling mechanism using air cooling and / or water cooling.
【請求項15】前記基体が円筒状基体であり、該円筒状
基体が複数前記反応容器内に配置されていることを特徴
とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載のプラズ
マ処理装置。
15. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein said substrate is a cylindrical substrate, and a plurality of said cylindrical substrates are arranged in said reaction vessel. .
【請求項16】プラズマ処理装置が、電子写真用感光体
形成装置であることを特徴とする請求項9乃至15のい
ずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
16. The plasma processing apparatus according to claim 9, wherein the plasma processing apparatus is an electrophotographic photoreceptor forming apparatus.
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