JP2010174267A - Apparatus for forming deposition film and method for forming deposition film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用ラインセンサー、撮影デバイス、光起電力デバイス等の堆積膜形成装置および堆積膜形成方法に関する。 The present invention relates to a deposited film forming apparatus and a deposited film forming method, such as a semiconductor device, an electrophotographic photoreceptor, an image input line sensor, a photographing device, and a photovoltaic device.
反応容器の中に基体を設置する際、或は反応容器の中で基体に堆積膜の形成やエッチング等の処理を施す際には、反応容器の中の雰囲気の清浄度が製品の品質、性能に大きな影響を与える場合がある。例えば、堆積膜の形成においては、基体の処理表面に付着した塵埃が核となって堆積膜が異常成長することで、堆積膜の品質を低下させる。又、エッチング処理においては、基体の処理表面に付着した塵埃によって適切な箇所にエッチングを施すことができなくなることがある。そのため、基体を反応容器の中に設置する際、更に基体に堆積膜の形成やエッチング等の処理を施す際に、反応容器の中の塵埃等の不要物質を除去することが一般的に行われている。 When the substrate is installed in the reaction vessel, or when the deposited substrate is formed or etched in the reaction vessel, the cleanliness of the atmosphere in the reaction vessel determines the quality and performance of the product. May have a significant impact. For example, in the formation of a deposited film, the quality of the deposited film is deteriorated by the abnormal growth of the deposited film with dust attached to the processing surface of the substrate serving as a nucleus. Further, in the etching process, it may be impossible to etch an appropriate portion due to dust adhering to the processing surface of the substrate. For this reason, when the substrate is placed in the reaction vessel, and when the deposited film is formed or etched on the substrate, unnecessary substances such as dust in the reaction vessel are generally removed. ing.
塵埃の発生箇所の一つとして、反応容器の中に基体を搬出および搬入するための開口部分に設けられた、前記開口部分を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部が挙げられる。そのため、ゲートバルブからの塵埃の発生を低減させることが一般的に行われている。
2つのシリンダーを用いることで、ストッパーを設けることなく弁体を弁座に設置することが可能となり、金属同士の衝突個所を無くすことで金属粉の発生を無くしたゲートバルブが開示されている。(特許文献1参照)。
また、ゲートフランジにローラを備え付けて、ゲートフランジが押圧される際の動作をスムーズに行えるようにしている。
As one of the dust generation locations, there is a gate valve portion having a valve body that opens and closes the opening portion provided in an opening portion for carrying out and carrying in the substrate into the reaction container. Therefore, it is common practice to reduce the generation of dust from the gate valve.
By using two cylinders, it is possible to install a valve body on a valve seat without providing a stopper, and a gate valve is disclosed in which the occurrence of metal powder is eliminated by eliminating the collision point between metals. (See Patent Document 1).
In addition, a roller is provided on the gate flange so that the operation when the gate flange is pressed can be performed smoothly.
さらに、ゲートチャンバを設けゲートバルブをこのゲートチャンバより取り外し可能とし、処理室をゲートチャンバより移動せずにメンテナンス可能とし、メンテナンスを簡易にしている。(特許文献2参照)
また、ゲートバルブの稼動部側にクリーンエアーを吹き付けて、ゲートバルブからの塵埃発生を低減している堆積膜形成方法が開示されている。(特許文献3参照)。
Further, a method of forming a deposited film is disclosed in which clean air is blown to the operating part side of the gate valve to reduce dust generation from the gate valve. (See Patent Document 3).
上記従来の技術により、ゲートバルブからの塵埃の発生を低減することが可能となり、品質の向上した製品を作製することが可能となってきた。
しかし、例えば電子写真装置用のアモルファスシリコン感光体においては、電子写真装置のデジタル化、フルカラー化に伴い、電子写真装置の中の帯電システム、光学露光システム、現像システム等の改良がなされた。それに伴い、感光体においても従来以上の画像特性の向上が求められるようになった。
With the above conventional technology, it is possible to reduce the generation of dust from the gate valve, and it has become possible to produce a product with improved quality.
However, for example, in an amorphous silicon photoconductor for an electrophotographic apparatus, with the digitization and full color of the electrophotographic apparatus, the charging system, the optical exposure system, the developing system, etc. in the electrophotographic apparatus have been improved. Along with this, improvement in image characteristics more than ever has been demanded for photoreceptors.
その結果、俗に「ポチ」と呼ばれる、白点状、黒点状の画像欠陥の減少、特に従来は問題にされなかった微少な大きさの「ポチ」の減少が求められるようになった。「ポチ」に関しては、その殆どが基体の表面に付着した塵埃を核としての堆積膜の異常成長である「球状突起」が原因となっている。そのため、基体の表面に付着する塵埃数を一層減らすことが要求されている。 As a result, there has been a demand for reduction of white spot-like and black-spot-like image defects, commonly referred to as “pochi”, in particular, reduction of “pochi” of a minute size that has not been a problem in the past. Most of the “pochi” is caused by “spherical projections” which are abnormal growth of the deposited film with the dust adhering to the surface of the substrate as a nucleus. Therefore, it is required to further reduce the number of dust attached to the surface of the base.
更に、ゲートバルブのメンテナンスに関しては、反応容器を大気圧に戻したり、更には取り外して行う必要がある。この場合装置は停止することになり稼働率が低下する。
従って、基体の表面への塵埃の付着の更なる防止を実現すると同時に、更なる生産効率の向上を可能とする堆積膜形成装置あるいは堆積膜形成方法の早期実現が望まれていた。
そこで、本発明は上記課題の解決を目的とするものである。即ち、効率良く塵埃を低減することにより、堆積膜特性の向上を図るとともに、優れた生産性を有する堆積膜形成装置および堆積膜形成方法を提供することを目的としている。
Furthermore, regarding the maintenance of the gate valve, it is necessary to return the reaction vessel to atmospheric pressure or further remove it. In this case, the apparatus stops and the operating rate decreases.
Accordingly, there has been a demand for early realization of a deposited film forming apparatus or deposited film forming method capable of further preventing dust from adhering to the surface of the substrate and at the same time further improving production efficiency.
Accordingly, the present invention aims to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a deposited film forming apparatus and a deposited film forming method having improved productivity while improving the deposited film characteristics by efficiently reducing dust.
上述した目的を達成するため、本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなり、前記弁体を移動させることにより前記反応容器部とゲートバルブ部との間を開口して、前記反応容器部の中に前記基体を搬入し、前記基体の表面に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記ゲートバルブ部は、
前記弁体を摺擦することが可能な摺擦部材と、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記弁体と前記摺擦部材を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能であって、摺擦させることを選択した場合に、前記摺擦部材が前記弁体を摺擦することによって、前記弁体に付着した異物を除去し、さらに除去した前記異物を前記反応容器部の中へ落とすことが可能な摺擦機構とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the deposited film forming apparatus according to the present invention has a reaction container part that can be decompressed and in which a substrate can be installed, and an opening between the reaction container part. And a gate valve portion having a valve body for closing, opening the space between the reaction vessel portion and the gate valve portion by moving the valve body, and carrying the substrate into the reaction vessel portion, In a deposited film forming apparatus for forming a deposited film on the surface of the substrate,
The gate valve portion is
A rubbing member capable of rubbing the valve body;
When the valve body moves from the closed position between the reaction vessel portion and the gate valve portion to the open position, the valve body and the rubbing member are rubbed or rubbed. It is possible to select whether or not to rub, and when the rubbing is selected, the rubbing member rubs the valve body to remove foreign matter attached to the valve body, and further remove And a rubbing mechanism capable of dropping the foreign matter into the reaction container portion.
更に、前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記弁体の位置を変えることが可能な機構であることを特徴とする。
更に、前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記摺擦部材の位置を変えることが可能な機構であることを特徴とする。
更に、前記弁体は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口部に対応する部分に、弁体の側に設けられたシール面よりも、前記開口部の側に突出する突出部を有し、前記開口部を閉じる際には、前記突出部は、前記開口部に挿入され、前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記摺擦部材が前記突出部の表面を摺擦することで、前記突出部の表面に付着した異物を除去することを特徴とする。
Furthermore, the rubbing mechanism is a mechanism capable of changing the position of the valve body in a direction perpendicular to the opening surface between the gate valve portion and the reaction vessel portion.
Furthermore, the rubbing mechanism is a mechanism capable of changing the position of the rubbing member in a direction perpendicular to the opening surface between the gate valve portion and the reaction vessel portion. .
Further, the valve body protrudes toward the opening side from the seal surface provided on the valve body side at a portion corresponding to the opening part between the gate valve part and the reaction vessel part. When the opening is closed, the protrusion is inserted into the opening, and the valve body is opened from a position where the space between the reaction vessel portion and the gate valve portion is closed. When moving to the position, the rubbing member rubs the surface of the projecting portion to remove foreign matter adhering to the surface of the projecting portion.
また、上述した目的を達成するため、本発明に係わる堆積膜形成方法は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなる堆積膜形成装置を用いて前記基体の表面に堆積膜を形成した後に、前記弁体を前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間を閉口している位置から開口している位置に移動させるときは、前記弁体と摺擦部材とを摺擦させながら移動させ、そのとき以外は、前記弁体と前記摺擦部材とを摺擦させずに、前記弁体を移動させることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the method for forming a deposited film according to the present invention includes a reaction vessel part that can be decompressed and in which a substrate can be installed, and the reaction vessel part. After forming a deposited film on the surface of the substrate using a deposited film forming apparatus having a gate valve portion having a valve body that opens and closes the valve body, the valve body is placed between the gate valve portion and the reaction vessel portion. When moving from the closed position to the open position, the valve body and the rubbing member are moved while rubbing. Otherwise, the valve body and the rubbing member are rubbed. The valve body is moved without causing it to move.
堆積膜形成後に弁体に付着した異物を、前記弁体に摺擦することが可能な摺擦部材により除去し、除去した異物を反応容器部の中に落とすことで、ゲートチャンバの中への異物の持ち込みが低減する。それによりゲートバルブ部からの塵埃の発生を大幅に抑制することが可能となる。さらに、上記によりゲートバルブ部の汚染が抑制されるため、ゲートバルブ部のメンテナンス頻度は大幅に低減される。それにより、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
よって、膜特性の優れた堆積膜を生産性良く形成することができる。
Foreign matter adhering to the valve body after the formation of the deposited film is removed by a rubbing member capable of rubbing against the valve body, and the removed foreign matter is dropped into the reaction container portion, thereby entering the gate chamber. Reduces the introduction of foreign objects. Thereby, generation of dust from the gate valve portion can be significantly suppressed. Furthermore, since the contamination of the gate valve portion is suppressed as described above, the maintenance frequency of the gate valve portion is greatly reduced. Thereby, the operation rate of the deposited film forming apparatus is improved.
Therefore, a deposited film having excellent film characteristics can be formed with high productivity.
(第1の実施形態)
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、RF(Radio Frequency)−CVD(Chemical Vapor
Deposition)法によって、電子写真用感光体を製造するための堆積膜形成装置100および基体搬送機構180の一例を模式的に示した図である。
堆積膜形成装置100は、プラズマ処理によって円筒状基体102に堆積膜を形成する装置である。円筒状カソード電極103、絶縁体110、上壁109、底壁112により、減圧することが可能な反応容器部101を形成している。
ゲートバルブ部170は、ゲートバルブ130から構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 shows RF (Radio Frequency) -CVD (Chemical Vapor).
It is the figure which showed typically an example of the deposited
The deposited
The
反応容器部101は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能である。ゲートバルブ部170は、反応容器部101との間を開口および閉口する弁体を有する。堆積膜形成装置100は、弁体を移動させることにより反応容器部101とゲートバルブ部170との間を開口して、反応容器部101の中に基体を搬入し、基体の表面に堆積膜を形成する。
The
反応容器部101の下部には、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を保持する基体ホルダ保持手段123が設けられている。なお、基体ホルダ保持手段123は全て導電部材で構成されているため、基体ホルダ107は底壁112と電気的に接続する状態となり接地されている。
円筒状基体102は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。円筒状基体102の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレスが、電気伝導率が良好であるため、好適である。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが最適である。この場合、円筒状基体102を形成するアルミニウムとしては、例えばAl−Mg系合金、Al−Mn系合金のいずれかを用いることが好ましい。
A substrate holder holding means 123 that holds a
The
反応容器部101の内部には、加熱用ヒータ111が設けられている。加熱用ヒータ111は、真空中で使用することが可能なものであればどのようなものを用いてもよい。具体的には、シース状ヒータ、板状ヒータ、セラミックヒータ、カーボンヒータの様な電気抵抗発熱体や、ハロゲンランプ、赤外線ランプの様な熱放射ランプや、液体、気体を熱媒とした熱交換手段が対象として挙げられる。
また、反応容器部101の中には、反応容器部101の中に原料ガスを導入するための原料ガス導入管(原料ガス導入手段)104が設けられている。原料ガス導入管104は、保持される円筒状基体102の長手方向に平行に延びている。原料ガス導入管104は接続配管127を介して、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ(不図示)を介在させたミキシング装置116と、原料ガス流入バルブ117からなるガス供給系に接続されている。
A
In addition, a raw material gas introduction pipe (raw material gas introduction means) 104 for introducing a raw material gas into the
堆積膜形成装置100が備える排気系は、排気手段である真空ポンプユニット(不図示)が、排気配管121を介して、底壁112の排気口118に接続されている。排気配管121には、排気メインバルブ119が設けられている。また、反応容器部101には、その内部の圧力を測定する真空計120が取り付けられている。これらを用いて、反応容器部101の中を、各工程に適した所定の圧力に維持することができる。真空ポンプユニットには、例えばロータリーポンプや、メカニカルブースターポンプを用いることができる。
円筒状カソード電極103には、整合回路を有するマッチングボックス105を介して高周波電源(印加手段)106が電気的に接続されている。円筒状カソード電極103の上下は、セラミックスからなる絶縁体110により上壁109および底壁112と絶縁されている。
In the exhaust system provided in the deposited
A high-frequency power source (applying means) 106 is electrically connected to the
上壁109にはゲートバルブ130が設置されている。これにより、反応容器部101に、円筒状基体102を保持する基体ホルダ107が、基体搬送機構180により搬入、搬出、設置されることが可能となる。
基体ホルダ107の反応容器部101の中への搬入・搬出時は、基体搬送機構180によって、基体ホルダ107の保持部114が保持される。次いで、基体ホルダ107が反応容器部101の中へ設置、つまり基体ホルダ保持手段123に載置される。
A
When the
次に、基体搬送機構180について図面を用いて説明する。
基体搬送機構180は、真空気密することが可能で堆積膜形成装置100に接続するための上下機構を有した搬送容器181を持っている。更に、搬送容器181は、下部にゲートバルブ182、内部に基体ホルダ107を保持する保持部183を有する上下動することが可能なアーム184を有している。また、搬送容器181はレール185の上を水平方向に移動することが可能となっている。この基体搬送機構180によって、円筒状基体102が装着された基体ホルダ107を、反応容器部101が真空状態のまま、搬入、設置、搬出することができる。
Next, the
The
以上のように構成された堆積膜形成装置100を用いて堆積膜を形成する手順の一例について説明する。
まず、反応容器部101の中に、基体搬送機構180で円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を搬入する。
An example of a procedure for forming a deposited film using the deposited
First, the
搬入、設置方法について説明する。予め、基体ホルダ107の保持部114を、搬送容器181の保持部183が保持することで、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を格納し、内部が真空排気された搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
How to carry in and install will be explained. The holding
このときの、ゲートバルブ130の動作に関して、図2〜図4を用いて説明する。
図2は、ゲートバルブ部170としてのゲートバルブ130の一例を模式的に示した図である。
ゲートチャンバ131の上側にはゲートバルブ182と接続する上フランジ132があり、搬送容器181の側の開口部133が形成されている。下側には反応容器部101の上壁109と接続している下フランジ134があり、反応容器部101の側の開口部135が形成されている。ゲートチャンバ131において、開口部135のある面179を開口面179とする。
The operation of the
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the
An
弁体136にはローラ137、突出部138、ブラシ収納部139、ストッパー140、Oリング141が設けられている。弁体136はリンク機構142を介してゲートベース143に支持されている。面156は、弁体136の基体搬送機構180側の面である。
ゲートベース143は、ロッド144に取り付けられている。ロッド144は、ベース板145とゲートチャンバ131を連結している第1の真空ベローズ146の中を通り、ベース板145に連結している。
The
The
ベース板145は、第1のエアーシリンダー147の第1シャフト148に取り付けられている。
第2のエアーシリンダー149の第2シャフト150は、ゲートチャンバ131と第2のエアーシリンダー149を連結している第2の真空ベローズ151の中を通り、弁体ストッパー152に取り付けられている。
摺擦部材153は、弁体136と摺擦することが可能な摺擦部材で、一例として、板状のバイトン製のゴムが設置されている。
図2は、弁体136が反応容器部101の側の開口部135を閉じている状態である
The
The
The rubbing
FIG. 2 shows a state in which the
次に図3に示すように、まず、第1のエアーシリンダー147により、ベース板145を第1のエアーシリンダー147に近づける方向に移動させる(図で白抜き矢印)。このときの移動方向を、以後は図3に表しているようにY方向と規定する。ベース板145が移動することにより、ベース板145に取り付けられている第1シャフト144および第2シャフト150が同様の方向に移動する。するとスプリング155の弾性力によりリンク機構142が弁体136を反応容器部101から離れる方向にほぼ直線的に移動させる。このときの移動方向を、以後は図3に表しているようにX方向と規定する。
Next, as shown in FIG. 3, first, the
弁体ストッパー152の先端が、弁体136の基体搬送機構180側の面156に達したところで、弁体136の移動が停止する。弁体136はX方向では、これ以上反応容器部101から離れる方向に移動することは出来なくなり、ゲートチャンバ131の中で開口部135から最も離れた位置になる。
弁体136は、この状態で、Y方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動した時に、摺擦部材153と弁体136とは摺擦しないように調整されている。
When the tip of the
In this state, the
さらに、図4に示すように、弁体136が図3に示したX方向の位置を維持したまま、引き続き、ベース板145がY方向において第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動する(図で白抜き矢印)。弁体136は摺擦部材153と摺擦すること無く移動する。さらに、第1のエアーシリンダー147の駆動端まで移動し、いわゆる、ゲートバルブ130が開状態となる。
Further, as shown in FIG. 4, the
次に図1において搬送容器181の内部から、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を保持するアーム184が下降する。そして、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107が、基体ホルダ保持手段123に載置される。その後、保持部183が非保持状態となって、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107が設置される。設置後、アーム184が上昇、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉める。
Next, in FIG. 1, the
このときの、ゲートバルブ130の動作に関して、図5、図6を用いて説明する。
図5に示すように、第1のエアーシリンダー147により、ベース板145をY方向において、第1のエアーシリンダー147から離れる方向に移動させる(図で白抜き矢印)。ベース板145が移動することにより、ベース板145に取り付けられている第1シャフト144および第2シャフト150が同様の方向に移動する。そしてローラ137がゲートチャンバ131の端面157に突き当たる。
The operation of the
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、さらにベース板145をY方向において、第1のエアーシリンダー147から離れる方向に移動させる。すると、リンク機構142およびローラ137により弁体136がX方向の反応容器部101に近づく方向に直線的に移動し、ゲートチャンバ131に押し付けられる。これにより、Oリング141は、ゲートチャンバ131のシール面(図示せず)に押し付けられる。また、突出部138は、開口部135に挿入される。この状態がいわゆる、ゲートバルブ130が閉状態である。
As shown in FIG. 6, the
図1のゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まったあと、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後、反応容器部101の中に、ミキシング装置116、原料ガス流入バルブ117、接続配管127および原料ガス導入管104を介して、円筒状基体102の加熱に必要な、例えばAr,Heガスを導入する。そして、反応容器部101の中が所定の圧力になるように、真空計120を確認しながら真空ポンプユニット(不図示)の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット(不図示)のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒータ111により円筒状基体102の温度を200[℃]〜450[℃]、より好ましくは250[℃]〜350[℃]の所望の温度に制御する。
After the
Thereafter, for example, Ar or He gas necessary for heating the
Next, after reaching a predetermined pressure, the temperature of the
以上の手順によって堆積膜を形成する準備が完了した後、円筒状基体102の表面に堆積膜の形成を行う。
このために、まず、堆積膜形成用の原料ガスとして、主原料ガスと希釈ガスおよび特性改善ガスを、ミキシング装置116を介して混合して、原料ガス導入管104を介して反応容器部101の中に導入する。
その際、反応容器部101の中が13.3[mPa]〜1330[Pa]の所望の圧力になるように、真空計120を確認しながら真空ポンプユニット(不図示)の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット(不図示)のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
After the preparation for forming the deposited film is completed by the above procedure, the deposited film is formed on the surface of the
For this purpose, first, a main source gas, a dilution gas, and a characteristic improving gas are mixed as a source gas for forming a deposited film through a
At that time, the pumping speed of the vacuum pump unit (not shown) is adjusted while checking the
堆積膜形成時に使用する主原料ガスとして使用する主原料ガスとしては、シラン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)、四フッ化珪素(SiF4)、六フッ化二珪素(Si2F6)のごときアモルファスシリコン形成用の原料ガス、またはそれらの混合ガスを用いることができる。希釈ガスとしては、水素(H2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)を用いることができる。また、特性改善ガスとして、窒素原子を含むもの、酸素原子を含むもの、炭素原子を含むもの、またはフッ素原子を含むもの、あるいはこれらの混合ガスを併用してもよい。この際に用いる窒素原子を含むものとしては、窒素(N2)、アンモニア(NH3)が挙げられる。酸素原子を含むものとしては、酸素(O2)、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、酸化二窒素(N2O)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)が挙げられる。炭素原子を含むものとしては、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、エチレン(C2H4)、アセチレン(C2H2)、プロパン(C3H8)が挙げられる。フッ素原子を含むものとしては、四フッ化ゲルマニウム(GeF4)、フッ化窒素(NF3)が挙げられる。また、ジボラン(B2H6)、フッ化硼素(BF3)、ホスフィン(PH3)のごとき特性改善ガスを同時に放電空間に導入してもよい。 The main source gas used as the main source gas used when forming the deposited film includes silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ), and disilicon hexafluoride (Si 2 F). As in 6 ), a raw material gas for forming amorphous silicon or a mixed gas thereof can be used. As a dilution gas, hydrogen (H 2 ), argon (Ar), or helium (He) can be used. Further, as the characteristic improving gas, those containing nitrogen atoms, those containing oxygen atoms, those containing carbon atoms, those containing fluorine atoms, or a mixed gas thereof may be used in combination. As those containing nitrogen atoms for use in this, nitrogen (N 2), ammonia (NH 3) can be mentioned. Oxygen (O 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), dinitrogen oxide (N 2 O), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) are included as oxygen atoms. Is mentioned. As those containing carbon atoms, methane (CH 4), ethane (C 2 H 6), ethylene (C 2 H 4), acetylene (C 2 H 2), include propane (C 3 H 8). Examples of those containing fluorine atoms include germanium tetrafluoride (GeF 4 ) and nitrogen fluoride (NF 3 ). Further, diborane (B 2 H 6), boron fluoride (BF 3), it may be introduced at the same time the discharge space such properties improved gas phosphine (PH 3).
次に、反応容器部101の中の圧力が安定した後、高周波電源106を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス105を介して円筒状カソード電極103に供給することで、反応容器部101の中に高周波グロー放電を生起させる。供給電力は、例えば、RF帯、特に13.56[MHz]の周波数とすることができる。この放電エネルギーによって、反応容器部101の中に導入された堆積膜形成用ガスが励起されて励起種が生成され、すなわち分解されて、円筒状基体102の表面に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
以上のようにして円筒状基体102の外周面に堆積膜が形成される。
Next, after the pressure in the
As described above, a deposited film is formed on the outer peripheral surface of the
堆積膜が形成された後には、堆積膜形成用の原料ガス、高周波電力の供給および基体の加熱を停止し、反応容器部101の中を排気する。その後、反応容器部101、原料ガス導入管104の中をパージガス、例えは、Ar、He、N2のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。
パージ処理完了後、基体搬送機構180を用いて、円筒状基体102が装着された基体ホルダ107を反応容器部101の中から搬出する工程に移行する。
After the deposition film is formed, the supply of the deposition gas forming source gas, the high-frequency power and the heating of the substrate are stopped, and the inside of the
After the purge process is completed, the process proceeds to a step of carrying out the
搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続される。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
The carry-out method will be described. The
図7は、堆積膜の形成後およびパージ処理が完了した後の状態である。弁体136は反応容器部101の側の開口部135を閉じている状態である。つまり、リンク機構142により、ゲートチャンバ131に押し付けられている。弁体136の突出部138における反応容器部101の側の表面には、堆積膜形成中にポリシランと呼ばれる粉状の副生成物154が堆積している。なお、開口部135の下フランジ134にも、副生成物は堆積しているが、図では省略してある。
FIG. 7 shows a state after the deposited film is formed and after the purge process is completed. The
まず、図8に示すように、第2のエアーシリンダー149により第2シャフト150をY方向において、第2のエアーシリンダー149に近づく方向に駆動(図で白抜き矢印)させ、弁体ストッパー152を移動させる。
First, as shown in FIG. 8, the
次に、図9に示すように、第1のエアーシリンダー147により、ベース板145をY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動させる(図で白抜き矢印)。ベース板145が移動することにより、ベース板145に取り付けられている第1シャフト144および第2シャフト150が同様の方向に移動する。するとスプリング155の弾性力によりリンク機構142が弁体136をX方向の反応容器部101から離れる方向に移動させる。この時は弁体ストッパー152がストッパー140の表面を移動し、最後にストッパー140の端部で止まる。弁体ストッパー152とストッパー140により、弁体136はこれ以上X方向において、反応容器部101から離れる方向に移動することは出来なくなる。
Next, as shown in FIG. 9, the
この時の弁体136の位置は、弁体136がこの状態で、Y方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動した時に、摺擦部材153と弁体136の突出部138の副生成物154が堆積した面とが、摺擦する位置に、弁体ストッパー152とストッパー140により予め調節されている。同時に、上記以外の部分、例えば弁体136に設けられているOリング141およびOリング141が設置されている面とは摺擦しないようにも調整されている。
The position of the
さらに、図10に示すように、弁体136がX方向において図9に示した位置を維持したまま、引き続き、ベース板145がY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動する(図で白抜き矢印)。これにより、摺擦部材153と弁体136の突出部138の面が摺擦して、副生成物154の一部が弁体136より取り除かれる。このとき摺擦部材153を開口部135の直近に設置しておくことで、取り除かれた副生成物154は、反応容器部101の中に落とされる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, the
さらに、図11に示すように、弁体136が図10に示したX方向の位置を維持したまま、引き続き、ベース板145がY方向に、第1のエアーシリンダー147の駆動端まで移動する。
Further, as shown in FIG. 11, the
次に、図12に示すように、第2のエアーシリンダー149により第2シャフト150をY方向において、第2のエアーシリンダー149から離れる方向に駆動(図で白抜き矢印)させ、弁体ストッパー152を移動させる。弁体ストッパー152が、ストッパー140の面を移動するにつれ、スプリング155の弾性力によりリンク機構142が弁体136をX方向において反応容器部101から離れる方向に移動させる。弁体ストッパー152の先端が、弁体136の基体搬送機構180側の面156に達したところで、弁体136の移動が停止する。この状態が、ゲートバルブ130が開状態である。
Next, as shown in FIG. 12, the
次に図1において、搬送容器181の内部から、アーム184が下降、保持部183が、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107の保持部114を保持する。保持後、アーム184が上昇して基体ホルダ107を搬送容器181の中に格納して、ゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まる。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図5、図6を用いて説明した時と同様である。
Next, in FIG. 1, the
The operation of the
このように、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉め、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬出が終了する。
その後に、必要に応じて、反応容器部101の中に堆積した堆積膜および粉状の副生成物をクリーニング処理する。手順としては、まず、円筒状基体102の替わりに、略同一形状のクリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を、基体搬送機構180を用いて、反応容器部101の中に搬入、設置する。
Thus, the
Thereafter, as necessary, the deposited film and powdery by-products deposited in the
搬入方法について説明する。予め内部が真空排気されて、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を格納した搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図2〜図4を用いて説明した時と同様である。
The carrying-in method will be described. The
The operation of the
次に搬送容器181の内部から、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を保持するアーム184が下降する。そして、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107が、基体ホルダ保持手段123に載置され、保持部183が非保持状態となって、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107が設置される。設置後、アーム184が上昇して、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉める。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図5、図6を用いて説明した時と同様である。次に、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬入、設置が終了する。
Next, the
The operation of the
続いて、反応容器部101の中にミキシング装置116および原料ガス導入管104を介してクリーニング処理に必要なクリーニング性ガスを導入する。そして、反応容器部101の中を所定の圧力になるように真空計120を確認しながら真空ポンプユニット(不図示)の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット(不図示)のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
クリーニング処理時に使用するクリーニング性ガスとしては、例えばCF4、CF4とO2の混合ガス、SF6、NF3、ClF3(三フッ化塩素)が挙げられるが、本実施形態では、クリーニング時間を短縮する面から有効であるClF3を用いる。また、本実施形態においては、クリーニング性ガスの濃度を調整するためにも、希釈用の不活性ガスを用いることが有効である。この不活性ガスとしては、例えばHe、Ne、Arが挙げられるが、なかでもArを用いることが好ましい。
Subsequently, a cleaning gas necessary for the cleaning process is introduced into the
Examples of the cleaning gas used in the cleaning process include CF 4 , a mixed gas of CF 4 and O 2 , SF 6 , NF 3 , and ClF 3 (chlorine trifluoride). In this embodiment, the cleaning time is used. ClF 3 which is effective in terms of shortening the length is used. In the present embodiment, it is effective to use an inert gas for dilution in order to adjust the concentration of the cleaning gas. Examples of the inert gas include He, Ne, and Ar. Among them, it is preferable to use Ar.
反応容器部101の中の圧力が安定した後、高周波電源106を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス105を介して円筒状カソード電極103に供給することで、反応容器部101の中に高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって、反応容器部101の中に導入されたクリーニング性ガスが分解され、堆積膜および副生成物と反応して反応ガスが排気されて反応容器部101の中がクリーニング処理される。
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、反応容器部101の中を排気する。その後、反応容器部101、原料ガス導入管104をパージガス、例えは、Ar、He、N2のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。パージ処理完了後、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ107を反応容器部101の中から搬出する。
After the pressure in the
Next, after the cleaning process, the supply of high-frequency power is stopped, and the
ここで、搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図2〜図4を用いて説明した時と同様である。
Here, the carrying-out method will be described. The
The operation of the
次に搬送容器181の内部から、アーム184が下降、保持部183が、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ107を保持する。保持後、アーム184が上昇して基体ホルダ107を搬送容器181の中に格納して、ゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まる。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図5、図6を用いて説明した時と同様である。
Next, the
The operation of the
図2においては、前述のように第2のエアーシリンダー149を駆動させることで、ゲートバルブ部170と反応容器部101との間の開口面179に対して垂直方向に弁体136の位置を変える。それにより摺擦部材153と弁体136を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能な機構となっている。
In FIG. 2, by driving the
前記のごとく、ゲートバルブ部170は、弁体136を摺擦することが可能な摺擦部材153と摺擦機構を有する。摺擦機構は弁体136が反応容器部101とゲートバルブ部170との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、弁体136と摺擦部材153を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能である。そして、摺擦させることを選択した場合に、摺擦部材153が弁体136を摺擦することによって、弁体136に付着した異物を除去し、さらに除去した異物を反応容器部101の中へ落とす。
第1の実施形態の摺擦機構は、ゲートバルブ部170と反応容器部101との間の開口面に対して垂直方向に、弁体136の位置を変えることが可能である。
弁体136は、ゲートバルブ部170と反応容器部101との間の開口部135に対応する部分に、弁体136の側に設けられたシール面(図示せず)よりも、開口部135の側に突出する突出部138を有する。開口部135を閉じる際には、突出部138は、開口部135に挿入される。
弁体136が反応容器部101とゲートバルブ部170との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、摺擦部材153が突出部138の表面を摺擦することで、突出部138の表面に付着した異物を除去する。
堆積膜形成装置100を用いて基体102の表面に堆積膜を形成した後に、弁体136をゲートバルブ部170と反応容器部101との間を閉口している位置から開口している位置に移動させるときは、弁体136と摺擦部材153とを摺擦させながら移動させる。しかし、そのとき以外は、弁体136と摺擦部材153とを摺擦させずに、弁体136を移動させる。
As described above, the
The rubbing mechanism of the first embodiment can change the position of the
The
When the
After the deposited film is formed on the surface of the
(第2の実施形態)
さらに、本発明の具体的な別の実施形態について、図13を用いて説明する。
図13は、ゲートバルブ部170としてのゲートバルブ130の、他の一例を模式的に示した図である。
図13において、図2と同一構成のものは、図2と同じ符号で記してある。
第2の実施形態の摺擦機構は、ゲートバルブ部170と反応容器部101との間の開口面に対して垂直方向に、摺擦部材153の位置を変えることが可能である。
図13に、摺擦部材153(図13ではフランジ134の中に収納した状態)の位置を変えることにより摺擦部材153と弁体136を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能な機構を示す。
弁体136にはローラ137、突出部138、Oリング141が設けられている。第3のエアーシリンダー158は、第3シャフト159を駆動させる。
まず、反応容器部101の中へ、基体搬送機構180で円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を搬入する方法について説明する。
図13は、弁体136が反応容器部101の側の開口部135を閉じている状態である。
(Second Embodiment)
Furthermore, another specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a diagram schematically showing another example of the
13, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The rubbing mechanism of the second embodiment can change the position of the rubbing
In FIG. 13, it is selected whether or not the rubbing
The
First, a method for carrying the
FIG. 13 shows a state in which the
次に図14に示すように、まず、第1のエアーシリンダー147を駆動させることにより、ゲートベース143をY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動する(図で白抜き矢印)。するとスプリング155の弾性力によりリンク機構142が弁体136をX方向で反応容器部101から離れる方向にほぼ直線的に移動させる。弁体136の基体搬送機構180側の面が、ゲートベース143に達したところで、弁体136の移動が停止する。弁体136はX方向では、これ以上反応容器部101から離れる方向に移動することは出来なくなる。
Next, as shown in FIG. 14, first, by driving the
さらに、図15に示すように、弁体136は第1のエアーシリンダー147の駆動端まで移動し、いわゆる、ゲートバルブ130が開状態となる。
次に図1において、搬送容器181の内部から、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を保持するアーム184が下降する。そして、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107が、基体ホルダ保持手段123に載置され、保持部183が非保持状態となって、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107が設置される。設置後、アーム184が上昇し、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉める。
このときの、ゲートバルブ130の動作に関して、説明する。
Further, as shown in FIG. 15, the
Next, in FIG. 1, the
The operation of the
図16に示すように、第1のエアーシリンダー147により、ゲートベース143をY方向において、第1のエアーシリンダー147から離れる方向に移動する(図で白抜き矢印)。そしてローラ137がゲートチャンバ131の端面157に突き当たる。
As shown in FIG. 16, the
図17に示すように、さらにゲートベース143を移動することで、リンク機構142およびローラ137により弁体136がX方向の反応容器部101に近づく方向に直線的に移動し、ゲートチャンバ131に押し付けられる。これにより、Oリング141は、ゲートチャンバ131のシール面(図示せず)に押し付けられる。また、突出部138は、開口部135に挿入される。この状態がいわゆる、ゲートバルブ130が閉状態である。
ゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まったあと、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後は、前述と同様の方法で堆積膜が形成される。
As shown in FIG. 17, by further moving the
After the
Thereafter, a deposited film is formed by the same method as described above.
堆積膜が形成された後には、堆積膜形成用の原料ガス、および高周波電力の供給、基体の加熱を停止し、反応容器部101の中を排気する。その後、反応容器部101、原料ガス導入管104の中をパージガス、例えば、Ar、He、N2のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。
パージ処理完了後、基体搬送機構180を用いて、円筒状基体102が装着された基体ホルダ107を反応容器部101の中から搬出する工程に移行する。
After the deposition film is formed, the supply of the deposition film forming raw material gas, the high-frequency power, and the heating of the substrate are stopped, and the
After the purge process is completed, the process proceeds to a step of carrying out the
搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
The carry-out method will be described. The
図18は、堆積膜の形成およびパージ処理が完了した後の状態である。弁体136は反応容器部101の側の開口部135を閉じている状態である。つまり、リンク機構142により、ゲートチャンバ131に押し付けられている。弁体136の突出部138における反応容器部101の側の表面には、堆積膜形成中にポリシランと呼ばれる粉状の副生成物154が堆積している。開口部135の下フランジ134にも、副生成物は堆積しているが、図では省略してある。
FIG. 18 shows a state after the formation of the deposited film and the purge process are completed. The
次に、図19に示すように、第1のエアーシリンダー147により、第1シャフト144をY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動する(図で白抜き矢印上向き)。するとスプリング155の弾性力によりリンク機構142が弁体136をX方向の反応容器部101から離れる方向に移動させる。弁体136の基体搬送機構180側の面156が、ゲートベース143に達したところで、弁体136の移動が停止する。弁体136はX方向では、これ以上反応容器部101から離れる方向に移動することは出来なくなる。第1のエアーシリンダー147の駆動と同時に、第3のエアーシリンダー158により、第3シャフト159をY方向において、第3のエアーシリンダー158から離れる方向に移動する(図で白抜き矢印下向き)。これにより、フランジ134の中に収納してあった摺擦部材153が図の様に、フランジ134から突き出てくる。
この時の摺擦部材153の位置は、弁体136がこの状態で、Y方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動した時に、摺擦部材153と弁体136の突出部138の副生成物154が堆積した面とが、摺擦する位置に、予め調節されている。同時に、上記以外の部分、例えば弁体136に設けられているOリング141およびOリング141が設置されている面とは摺擦しないようにも調整されている。
Next, as shown in FIG. 19, the
The position of the rubbing
図23を用いて、摺擦部材153の位置を変える機構を説明する。
図23において、図13と同一構成のものは、図13と同じ符号で記してある。
ベース160は、第3シャフト159に固定されている。台座161は、端部に摺擦部材153が取り付けられている。
図23(a)は、摺擦部材153がフランジ134の中に収納されている状態である。ここで、第3シャフト159をY方向下向き(図23(a)中の白抜き矢印方向)に動かすと、ベース160も同様の方向に移動する。これにより、ベース160の斜面部に沿って、台座161がX方向に移動し、台座161に取り付けられている摺擦部材153が、弁体(図示せず)側に、位置を移動する。その状態を図23(b)に示してある。
また、同様の原理で、第3シャフト159をY方向上向き(図23(b)中の白抜き矢印方向)に動かすことで、摺擦部材153をフランジ134の中に収納することができる。
A mechanism for changing the position of the rubbing
23, the same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The
FIG. 23A shows a state in which the rubbing
Further, the rubbing
さらに、図20に示すように、引き続き、第1シャフト144がY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向に移動する(図で白抜き矢印)。それにより、摺擦部材153と弁体136の突出部138の面が摺擦して、副生成物154の一部が弁体136より取り除かれる。このとき摺擦部材153を開口部135の直近に設置しておくことで、取り除かれた副生成物154は、反応容器部101の中に落とされる。
Further, as shown in FIG. 20, the
さらに、図21に示すように、引き続き、第1シャフト144がY方向に(図で白抜き矢印のように上側)、第1のエアーシリンダー147の駆動端まで移動する。
次に、図21に示すように、第3のエアーシリンダー158により第3シャフト159をY方向において、第1のエアーシリンダー147に近づく方向(図で白抜き矢印)に駆動させ、摺擦部材153をフランジ134の中に収納する。この状態が、ゲートバルブ130の開状態である。
Furthermore, as shown in FIG. 21, the
Next, as shown in FIG. 21, the
次に搬送容器181の内部から、アーム184が下降、保持部183が、円筒状基体102およびキャップ108が装着された基体ホルダ107を保持する。保持後、アーム184が上昇して基体ホルダ107を搬送容器181の中に格納して、ゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まる。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図16、図17を用いて説明した時と同様である。
Next, the
The operation of the
このように、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉め、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬出が終了する。
その後に、必要に応じて、反応容器部101の中に堆積した堆積膜および粉状の副生成物をクリーニング処理する。手順としては、まず、円筒状基体102の替わりに、略同一形状のクリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を、基体搬送機構180を用いて、反応容器部101の中に搬入、設置する。
Thus, the
Thereafter, as necessary, the deposited film and powdery by-products deposited in the
搬入方法について説明する。予め内部が真空排気されて、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を格納した搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図13〜図15を用いて説明した時と同様である。
The carrying-in method will be described. The
The operation of the
次に搬送容器181の内部から、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107を保持するアーム184が下降する。そして、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107が、基体ホルダ保持手段123に載置され、保持部183が非保持状態となって、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ107が設置される。設置後、アーム184が上昇、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を閉める。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図16、図17を用いて説明した時と同様である。
次に、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器181が上昇して反応容器部101と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後に、前述のように、反応容器部101の中がクリーニング処理される。
Next, the
The operation of the
Next, the pressure between the
Thereafter, as described above, the inside of the
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、反応容器部101の中を排気する。その後、反応容器部101、原料ガス導入管104をパージガス、例えは、Ar、He、N2のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。パージ処理完了後、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ107を反応容器部101の中から搬出する。
ここで、搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器181は、堆積膜形成装置100の上へ移動する。次に、搬送容器181は下降し、搬送容器181のゲートバルブ182がゲートバルブ130と接続する。接続後、搬送容器181のゲートバルブ182とゲートバルブ130の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器181の中、ゲートバルブ182とゲートバルブ130の間、及び反応容器部101の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ182とゲートバルブ130を開ける。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図13〜図15を用いて説明した時と同様である。
Next, after the cleaning process, the supply of high-frequency power is stopped, and the
Here, the carrying-out method will be described. The
The operation of the
次に搬送容器181の内部から、アーム184が下降、保持部183が、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ107を保持する。保持後、アーム184が上昇して基体ホルダ107を搬送容器181の中に格納して、ゲートバルブ182とゲートバルブ130が閉まる。
このときの、ゲートバルブ130の動作は前述の、図16、図17を用いて説明した時と同様である。
Next, the
The operation of the
本発明において、摺擦部材153と弁体136を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択する機構として、図2では、弁体ストッパー152とストッパー140を用いた機構を示したが、これに限定されるものではない。ゲートバルブ部170と反応容器部101との間の開口面179に対して垂直方向に弁体136の位置を変えることが可能な機構であれば、特に制限はない。
また、摺擦部材153と弁体136を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択する機構として、図23のようなエアーシリンダーにより、摺擦部材153の位置を変える機構を示したが、これに限定されるものではない。摺擦部材153の位置を変えることが可能な機構であれば、例えば、手動で摺擦部材153の位置を変えても良く、また駆動源として、電動モータを用いても良く、特に制限はない。
In the present invention, FIG. 2 shows a mechanism using the
In addition, as a mechanism for selecting whether or not the rubbing
摺擦部材153は、弁体136と摺擦することが可能で、弁体136に付着した副生成物154を除去することが可能であれば、特に制限はない。例えば、板状形態やブラシ状形態が挙げられる。また材質としても特に制限は無く、例えば、シリコーンゴムや、フッ素ゴム等の合成ゴムや、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属、あるいは、PTFE(Polytetrafluoroethylene)等の合成樹脂が挙げられる。
The rubbing
図24を用いて、摺擦部材153の設置位置を説明する。図24は、基体搬送機構180の側から摺擦部材153を見たときの略図である。図24(a)に示すように、開口部135を形成する円と同心円上であって、第1のエアーシリンダー147側の半分に摺擦部材153が設けられていればよく、図24(b)に示すように、全周に摺擦部材153が設けられていてもよい。
堆積膜形成後に弁体136に付着した副生成物154を、弁体136に摺擦することが可能な摺擦部材153により除去し、除去した副生成物154を反応容器部101の中に落とすことで、堆積膜形成処理前の円筒状基体102の表面に付着する塵埃を低減することが可能となる。
The installation position of the rubbing
The by-
この理由は、以下のように推測している。前述のように、堆積膜形成処理を実施すると、弁体136において、反応容器部101の中に向いている表面には、副生成物154が堆積する。そして、堆積膜形成処理終了後の基体102を反応容器部101から取り出すためには、弁体136を動かし、開口部135を開口する必要がある。このとき、弁体136の表面に堆積した副生成物154は、弁体136と一緒に、ゲートチャンバ131の中に収納される。
副生成物154は前述のように粉状であるため、弁体136から比較的脱離し易い性質を有している。そのため、前記の様な弁体136を収納する時の機械的振動や、弁体136を動作する時の、反応容器部101と搬送容器181との差圧によって生じる気流による衝撃等で、弁体136から一部脱離し、ゲートチャンバ131の中に副生成物154が持ち込まれる場合が生じる。
The reason is presumed as follows. As described above, when the deposited film forming process is performed, the by-
Since the by-
クリーニング工程で反応容器部101の中を綺麗にしても、その後のダミー基体の取り出しや円筒状基体102の投入のためのゲートバルブ130の開閉操作によって離脱した副生成物154が、反応容器部101の中に持ち込まれて、それらが円筒状基体102に付着してしまう場合が生じてくる。
本発明は、堆積膜形成終了後、円筒状基体102を搬出する際に、弁体136に堆積した副生成物154を除去する工程を行う。そのため、ゲートチャンバ131の中への副生成物154の持ち込みが、大幅に低減する。
Even if the inside of the
The present invention performs a step of removing the by-
副生成物154の除去は、完全に除去する必要は無く、ある程度除去することで、効果を得られる。ある程度除去することで、弁体136表面に堆積している副生成物154の体積が減少する。それにより自重による脱離作用が大幅に低減されるためと考えられる。つまり、前述のように、摺擦部材153と弁体136が摺擦する機構にすることで、充分効果を得ることができる。
また、本発明によれば、前述のように、ゲートチャンバ131の中への副生成物154の持ち込みが、大幅に低減し、ゲートバルブ部の汚染が抑制されるため、ゲートバルブ部のメンテナンス頻度は大幅に低減される。それにより、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
よって、膜特性の優れた堆積膜を生産性良く形成することができる。
Removal of the by-
In addition, according to the present invention, as described above, the introduction of the by-
Therefore, a deposited film having excellent film characteristics can be formed with high productivity.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、以下の説明では上述した実施形態において示したのと同じ部分に対しては同じ符号を用いて説明する。
図1に示す堆積膜形成装置100を用いて、アルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基体102の表面に、表1に示す条件で、図25に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜(以下、電子写真感光体と略記する)の作製を前述の方法により行った。
図25は、円筒状基体102の構成部材2501、下部阻止層(第1層)2502、光導電層(第2層)2503、および表面層(第3層)2504を示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these. In the following description, the same portions as those shown in the above-described embodiment will be described using the same reference numerals.
25 using the deposited
FIG. 25 shows a
本実施例においては、ゲートバルブ部170に使用するゲートバルブ130として、図2から図12に示すゲートバルブを用いた。また、摺擦部材153としては、図24(a)の形状で、フッ素ゴム(バイトン)からなる板状形態を用いた。
まず、ゲートバルブ130を分解後、構成部品を清掃した。その後、ゲートバルブ130を組み上げて、反応容器部101に取り付けた。
そして、電子写真感光体を20回連続で作製した。その後、その状態のまま更に電子写真感光体を20回連続で作製した。そして以下の評価を行った。
In this embodiment, the gate valve shown in FIGS. 2 to 12 is used as the
First, after disassembling the
And the electrophotographic photoreceptor was produced 20 times continuously. Thereafter, an electrophotographic photoreceptor was further prepared 20 times in that state. And the following evaluation was performed.
「白ポチ平均」
実施例1で作製したドラム20本を評価機に順次搭載して、評価を行った。評価機としてはキヤノン社製複写機iR5000を用い、A3サイズの全面を黒く塗りつぶした原稿を複写して得られた画像を観察し、電子写真感光体1周分当たりの、直径0.10mm以上の白ポチ(画像欠陥の部分)の個数を数えた。
そして、最初の連続20回の1回目から5回目の5回平均と、16回目から20回目の5回平均と、さらに、次の連続20回の1回目から5回目の5回平均と、16回目から20回目の5回平均の評価を行った。
評価は比較例1で得られた最初の連続20回の1回目から5回目の5回平均の結果を100とした時の、相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
さらに評価結果に対して、以下に示す基準でランク付けを行った。
A ・・・70未満
B ・・・70以上80未満
C ・・・80以上90未満
D ・・・90超
評価結果を表2に示す。
"White potty average"
Twenty drums produced in Example 1 were sequentially mounted on an evaluation machine and evaluated. Using an Canon iR5000 copying machine as an evaluation machine, an image obtained by copying a black A3 size original was observed, and the diameter of the electrophotographic photosensitive member per circle was 0.10 mm or more. The number of white spots (image defect portions) was counted.
And the first five times average of the first 20 times of the first 20 consecutive times, the fifth average of the 16th time to the 20th time, and the average of 5 times of the first 20 times of the next continuous time, The average evaluation of 5 times from the 20th time was performed.
Evaluation was carried out by relative evaluation when the average result of 5 times of the first to fifth times of the first 20 consecutive times obtained in Comparative Example 1 was taken as 100. In other words, the smaller the number, the better the evaluation result.
Furthermore, the evaluation results were ranked according to the following criteria.
A ... less than 70 B ... 70 or more and less than 80 C ... 80 or more and less than 90 D ... more than 90 Table 2 shows the evaluation results.
図1に示す堆積膜形成装置100を用いて、実施例1と同様にアルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基体102の表面に、表1に示す条件で、図25に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
本実施例においては、ゲートバルブ部170に使用するゲートバルブ130として、図13から図22に示すゲートバルブを用いた。また、摺擦部材153としては、図24(a)の形状で、フッ素ゴム(バイトン)からなる板状形態を用いた。そして、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表2に示す。
25 using the deposited
In this embodiment, the gate valve shown in FIGS. 13 to 22 is used as the
(比較例1)
図1に示す堆積膜形成装置100を用いて、実施例1と同様にアルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基体102の表面に、表1に示す条件で、図25に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
本比較例においては、ゲートバルブ部170に使用するゲートバルブ130として、図26に示すゲートバルブ2630を用いた。図26に示すゲートバルブ2630には、弁体136を摺擦することが可能な摺擦部材153が無い。そのため、堆積膜形成終了後は、弁体136に付着した副生成物154を除去せずに、弁体136をゲートチャンバ131の中に、移動させて、開口部136を開口状態とする。
まず、ゲートバルブ2630を分解後、構成部品を清掃した。その後、ゲートバルブ2630を組み上げて、反応容器部101に取り付けた。
そして、電子写真感光体を20回連続で作製した。
その後、再度ゲートバルブ2630をメンテナンス(分解、清掃、組み上げ)して、反応容器部101に取り付け、電子写真感光体を20回連続で作製した。
そして、実施例1と同様に白ポチの数をかぞえ、1回目から5回目の5回平均と、16回目から20回目の5回平均と、再度ゲートバルブ2630の清掃後の1回目から5回目の5回平均と、16回目から20回目の5回平均の評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
25 using the deposited
In this comparative example, the
First, after disassembling the
And the electrophotographic photoreceptor was produced 20 times continuously.
Thereafter, the
Then, the number of white spots is counted in the same manner as in Example 1, and the average of 5 times from the first time to the 5th time, the average of 5 times from the 16th time to the 20th time, and the first time to the 5th time after cleaning the
表2に示すように、比較例1では「最初の16〜20回平均」、「次の16〜20回平均」ともに白ポチの数が、「最初の1〜5回平均」と比べて著しく増加している。一方、実施例1、2では「最初の16〜20回平均」、「次の16〜20回平均」ともに白ポチの数が、「最初の1〜5回平均」と比べて少ししか増加していない。
このことから本発明により、安定して、画像欠陥の少ない堆積膜が形成することが可能であることがわかった。また、本発明によれば、ゲートバルブ130のメンテナンス頻度は大幅に低減されることになり、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
以上より、本発明により、膜特性の優れた堆積膜を再現性良く、さらに生産性良く形成することができる。
As shown in Table 2, in Comparative Example 1, the number of white spots in both “first 16-20 times average” and “next 16-20 times average” is significantly higher than “first 1-5 times average”. It has increased. On the other hand, in Examples 1 and 2, the number of white spots for both the “first 16-20 average” and the “next 16-20 average” slightly increased compared to the “first 1-5 average”. Not.
From this, it was found that a deposited film with few image defects can be formed stably by the present invention. Further, according to the present invention, the maintenance frequency of the
As described above, according to the present invention, a deposited film having excellent film characteristics can be formed with good reproducibility and high productivity.
101 反応容器部
102 円筒状基体
103 円筒状カソード電極
104 原料ガス導入管
105 高周波電源
107 基体ホルダ
108 キャップ
123 基体保持手段
130、730 ゲートバルブ
131 ゲートチャンバ
132、134 フランジ
133、135 開口部
136 弁体
137 ローラ
138 突出部
139 収納部
140 ストッパー
141 Oリング
142 リンク機構
143 ゲートベース
144 ロッド
145 ベース板
146 第1の真空ベローズ
147 第1のエアーシリンダー
148 第1シャフト
149 第2のエアーシリンダー
150 第2シャフト
151 第2の真空ベローズ
153 摺擦部材
179 開口面
180 基体搬送機構
181 搬送容器
183 保持部
184 アーム
183 保持部
185 レール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ゲートバルブ部は、
前記弁体を摺擦することが可能な摺擦部材と、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記弁体と前記摺擦部材を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能であって、摺擦させることを選択した場合に、前記摺擦部材が前記弁体を摺擦することによって、前記弁体に付着した異物を除去し、さらに除去した前記異物を前記反応容器部の中へ落とすことが可能な摺擦機構とを有することを特徴とする堆積膜形成装置。 It consists of a reaction vessel part that can be depressurized and in which a substrate can be placed, and a gate valve part that has a valve body that opens and closes between the reaction vessel part, and moves the valve body In the deposited film forming apparatus that opens between the reaction container part and the gate valve part by carrying the substrate into the reaction container part and forms a deposited film on the surface of the substrate,
The gate valve portion is
A rubbing member capable of rubbing the valve body;
When the valve body moves from the closed position between the reaction vessel portion and the gate valve portion to the open position, the valve body and the rubbing member are rubbed or rubbed. It is possible to select whether or not to rub, and when the rubbing is selected, the rubbing member rubs the valve body to remove foreign matter attached to the valve body, and further remove And a rubbing mechanism capable of dropping the foreign matter into the reaction vessel.
前記開口部を閉じる際には、前記突出部は、前記開口部に挿入され、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記摺擦部材が前記突出部の表面を摺擦することで、前記突出部の表面に付着した異物を除去することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の堆積膜形成装置。 The valve body has a protruding portion that protrudes closer to the opening portion than a seal surface provided on the valve body side at a portion corresponding to the opening portion between the gate valve portion and the reaction vessel portion. Have
When closing the opening, the protrusion is inserted into the opening,
When the valve body moves from a position where the space between the reaction vessel portion and the gate valve portion is closed to an open position, the rubbing member rubs the surface of the protruding portion, The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein foreign matter adhering to a surface of the protruding portion is removed.
そのとき以外は、前記弁体と前記摺擦部材とを摺擦させずに、前記弁体を移動させることを特徴とする堆積膜形成方法。 Using a deposited film forming apparatus comprising a reaction vessel part that can be decompressed and in which a substrate can be placed, and a gate valve part that has a valve body that opens and closes between the reaction vessel part After the deposited film is formed on the surface of the base, the valve body is moved from the closed position to the open position between the gate valve section and the reaction container section. And moving the rubbing member while rubbing,
Except for that time, the valve body is moved without rubbing the valve body and the rubbing member.
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