JP2925291B2 - Deposition film forming equipment - Google Patents

Deposition film forming equipment

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JP2925291B2 JP2289336A JP28933690A JP2925291B2 JP 2925291 B2 JP2925291 B2 JP 2925291B2 JP 2289336 A JP2289336 A JP 2289336A JP 28933690 A JP28933690 A JP 28933690A JP 2925291 B2 JP2925291 B2 JP 2925291B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、特に
半導体デイバイス、電子写真用感光デイバイス、画像入
力用ラインセンサー、撮像デイバイス、光起電力素子等
に用いるアモルフアス半導体等の機能性堆積膜を形成す
る装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a deposited film on a substrate, especially a functional film, especially a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, a line sensor for image input, an imaging device, and a photovoltaic device. The present invention relates to an apparatus for forming a functional deposition film such as an amorphous semiconductor used for a power element or the like.

〔従来技術の説明〕[Description of Prior Art]

従来、半導体デイバイス、電子写真用感光デイバイ
ス、画像入力用ラインセンサー、撮像デイバイス、光起
電力素子その他各種のエレクトロニクス素子、光学素子
等に用いる素子部材として、アモルフアスシリコン、例
えば水素又は/及びハロゲン(例えばフツ素、塩素等)
で補償されたアモルフアスシリコン(以下、「a−Si
(H、X)」と記す。)等のアモルフアス半導体等の堆
積膜が提案され、その中のいくつかは実用に付されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, amorphous silicon, such as hydrogen or / and halogen, has been used as an element member used for a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, a line sensor for image input, an imaging device, a photovoltaic element, other various electronic elements, an optical element, and the like. For example, fluorine, chlorine, etc.)
Amorphous silicon compensated by (hereinafter, "a-Si
(H, X). " And the like, and deposited films such as amorphous semiconductors have been proposed, and some of them have been put to practical use.

そして、こうした堆積膜は、プラズマCVD法、即ち、
原料ガスを直接又は高周波、マイクロ波、グロー放電に
よって分解し、ガラス、石英、ステンレス、アルミニウ
ムなどの基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法により
形成されることが知られており、そのための装置も各種
提案されている。
And such a deposited film is a plasma CVD method, that is,
It is known that the raw material gas is directly or high-frequency, microwave, decomposed by glow discharge, and formed by a method of forming a thin film deposition film on a substrate such as glass, quartz, stainless steel, and aluminum. Various devices have been proposed.

特に近年マイクロ波グロー放電分解を用いたプラズマ
CVD法すなわちマイクロ波プラズマCVD法が工業的にも注
目されている。
Especially, plasma using microwave glow discharge decomposition in recent years
The CVD method, that is, the microwave plasma CVD method has attracted industrial attention.

マイクロ波プラズマCVD法は、他の方法に比べ高デポ
ジシヨン速度と高い原料ガス利用効率という利点を有し
ている。
The microwave plasma CVD method has the advantages of a higher deposition rate and higher source gas utilization efficiency than other methods.

こうした利点を生かしたマイクロ波プラズマCVD装置
の1つの例が、特開昭60−186849号公報に記載されてい
る。該公報に記載の装置は、概要、マイクロ波エネルギ
ーの導入手段をとり囲むように基体を配置して内部チヤ
ンバー(即ち、放電空間)を形成するようにしてガス利
用効率を非常に高めるようにしたものである。
One example of a microwave plasma CVD apparatus utilizing such advantages is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-186849. In the device described in the publication, the substrate is arranged so as to surround the means for introducing microwave energy, so that an internal chamber (ie, a discharge space) is formed, thereby greatly improving the gas use efficiency. Things.

また、特開昭61−283116号公報には、半導体部材製造
用の改良型マイクロ波システムが開示されている。即
ち、当該公報は、プラズマ空間中にプラズマ電位制御と
して電極を設け、この電極に所望の電圧を印加して堆積
種のイオン衝撃を制御しながら膜堆積を行うようにして
堆積膜の特性を向上させる方法を開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-283116 discloses an improved microwave system for manufacturing semiconductor members. That is, the publication discloses that an electrode is provided in a plasma space as a plasma potential control, and a desired voltage is applied to the electrode to perform film deposition while controlling ion bombardment of deposition species, thereby improving the characteristics of the deposited film. It discloses a method for causing this to occur.

この様に近年、マイクロ波を使用するプラズマCVD法
(以下、「μW、PCVD法」と表記する。)が注目され、
そのための装置がいくつか提案されて、μW、PCVD法に
よる前述した堆積膜の工業的規模での生産がはかられて
来ている。そうした従来提案されているμW、PCVD法に
よる装置は、代表的には第4図の略図で示される装置構
成のものである。
Thus, in recent years, the plasma CVD method using microwaves (hereinafter, referred to as “μW, PCVD method”) has attracted attention,
Several apparatuses for this purpose have been proposed, and production of the above-mentioned deposited film by the μW, PCVD method on an industrial scale has been attempted. Such a conventionally proposed apparatus using the μW, PCVD method typically has an apparatus configuration as schematically shown in FIG.

第4図において、401は反応容器であり、真空気密化
構造を成している。402、402′はマイクロ波電力を反応
容器内へ効率良く透過しかつ真空気密を保持し得るよう
な材料(例えば石英ガラス、アルミナセラミツクス等)
で形成された誘電体窓である。403はマイクロ波電力の
伝送部で金属の導波管より成っており、スタブチユーナ
ー(図示せず)、アイソレーター(図示せず)を介して
マイクロ波電源(図示せず)に接続されている。404は
一端が真空容器401内に開口し、他端が排気バルブ405を
介し排気装置406に連通している排気管である。407は堆
積膜を形成すべき円筒状基体であり、408は円筒状基体4
07により囲まれた放電空間を示す。
In FIG. 4, reference numeral 401 denotes a reaction vessel, which has a vacuum tight structure. 402, 402 'are materials that can efficiently transmit microwave power into the reaction vessel and maintain vacuum tightness (eg, quartz glass, alumina ceramics, etc.).
This is a dielectric window formed by: Reference numeral 403 denotes a microwave power transmission unit formed of a metal waveguide and connected to a microwave power supply (not shown) via a stub tuner (not shown) and an isolator (not shown). An exhaust pipe 404 has one end opened into the vacuum vessel 401 and the other end connected to the exhaust device 406 via the exhaust valve 405. 407 is a cylindrical substrate on which a deposited film is to be formed, and 408 is a cylindrical substrate 4
The discharge space surrounded by 07 is shown.

こうした従来の堆積膜形成方法による堆積膜形成は、
以下のようにして行われる。
Deposition film formation by such a conventional deposition film formation method is as follows.
This is performed as follows.

まず、反応容器401内に排気バルブ405を閉じた状態で
N2もしくはAr等のガスを導入し大気圧の状態にし、扉
(不図示)を開け反応容器401内を清掃する次にガス放
出管をセツトする。このとき、ガス放出管と反応容器は
電気的に絶縁状態にしなければならない。次に円筒状基
体407を回転軸419及び加熱用ヒーター413にセツトす
る。さらに誘電体窓402を設置した後、前記扉(不図
示)を閉め、真空ポンプ(図示せず)により排気管404
を介して、反応容器401を脱気し、反応容器内圧力を1
×10-7Torr以下に調整する。次いでヒーター413によ
り、基体407の温度を膜堆積に好適な温度に加熱保持す
る。
First, with the exhaust valve 405 closed in the reaction vessel 401
A gas such as N 2 or Ar is introduced to make the state of atmospheric pressure, a door (not shown) is opened, the inside of the reaction vessel 401 is cleaned, and then a gas discharge pipe is set. At this time, the gas discharge tube and the reaction vessel must be electrically insulated. Next, the cylindrical substrate 407 is set on the rotating shaft 419 and the heater 413. Further, after installing the dielectric window 402, the door (not shown) is closed, and the exhaust pipe 404 is opened by a vacuum pump (not shown).
The reaction vessel 401 is degassed via
Adjust to 10-7 Torr or less. Next, the temperature of the substrate 407 is heated and maintained by the heater 413 at a temperature suitable for film deposition.

そこで、原料ガスをマスフローコントローラー409に
より所望の流量に調整しガス放出管410により放電空間4
08へと導入される。例えばアモルフアスシリコン堆積膜
を形成する場合であればシランガス、水素ガス等の原料
ガスが放電空間408内へ導入される。それと同時併行的
にマイクロ波電源(図示せず)により周波数500MHz以上
の好ましくは2.45GHzのマイクロ波を発生させ、導電管4
03を通じ誘電体窓402、402′を介して反応容器401内に
導入される。
Therefore, the raw material gas is adjusted to a desired flow rate by the mass flow controller 409, and the discharge space 4 is controlled by the gas discharge tube 410.
Introduced to 08. For example, in the case of forming an amorphous silicon deposition film, a source gas such as a silane gas and a hydrogen gas is introduced into the discharge space 408. Simultaneously therewith, a microwave power source (not shown) generates a microwave having a frequency of 500 MHz or more, preferably 2.45 GHz,
Introduced into the reaction vessel 401 through the dielectric windows 402, 402 'through 03.

さらに原料ガス放出管410は、直流電源411に接続され
ており、マイクロ波を導入すると同時に所定の直流電圧
を印加し、プラズマが生成すると同時にガス放出管410
と円筒状基体407との間に電界がかかる様にする。な
お、この時円筒状基体407は電気的に接地(アース)し
た。この様にして原料ガスはマイクロ波のエネルギーに
より励起されて解離し円筒状基体407表面に堆積膜が形
成される。この時、円筒状基体407を基体母線方向中心
軸の回りに回転機構421により回転させることにより、
円筒状基体407の全周にわたって堆積膜が形成される。
Further, the raw material gas discharge tube 410 is connected to a DC power supply 411, and applies a predetermined DC voltage at the same time as introducing a microwave to generate a plasma and simultaneously generate the plasma.
An electric field is applied between the substrate and the cylindrical substrate 407. At this time, the cylindrical substrate 407 was electrically grounded (earthed). In this way, the source gas is excited by microwave energy and dissociated, forming a deposited film on the surface of the cylindrical substrate 407. At this time, by rotating the cylindrical base body 407 around the base line direction center axis by the rotation mechanism 421,
A deposited film is formed over the entire circumference of the cylindrical substrate 407.

しかしながら、こうした従来の装置構成では、例えば
電子写真感光体のように大面積かつ厚膜で均一の特性を
要求される部材を作製する場合、その特性及び経済性
で、まだ不十分なものであった。
However, such a conventional apparatus configuration is still inadequate in terms of characteristics and economics when manufacturing a member requiring a large area, a thick film and uniform characteristics such as an electrophotographic photosensitive member. Was.

即ち、上述の装置構成においては、誘電体窓及びガス
放出管等が放電空間に直面静止している為、堆積膜形成
終了時には円筒状基体表面の4〜5倍程度の厚い膜が付
着する。したがって毎回これらの部分を取り換える必要
がある。上述の従来の装置においては、これら誘電体
窓、ガス放出管及び次なる堆積膜を形成するための円筒
状基体の交換には、真空容器内を一端大気圧状態にする
必要がある。このため、真空容器内に水分等が吸着する
可能性があり、堆積膜に悪影響を及ぼす。このため、真
空引きを充分に行うか、時には真空容器をベーキングす
るなどして真空容器内の吸着物を除去する方法などが行
われてきた。
That is, in the above-described apparatus configuration, since the dielectric window and the gas emission tube are stationary facing the discharge space, a film about 4 to 5 times as thick as the surface of the cylindrical substrate adheres at the end of deposition film formation. Therefore, it is necessary to replace these parts every time. In the above-described conventional apparatus, the inside of the vacuum vessel needs to be once set to the atmospheric pressure in order to replace the dielectric window, the gas discharge tube, and the cylindrical substrate for forming the next deposited film. For this reason, moisture and the like may be adsorbed in the vacuum vessel, which adversely affects the deposited film. For this reason, a method of removing the adsorbed material in the vacuum container by performing sufficient evacuation or sometimes baking the vacuum container has been performed.

又、堆積膜形成用円筒状基体の設置及びガス放出管の
取り付け等はどうしても人間による操作が必要であるた
め発じん等による品質、歩留りの向上が期待できなかっ
た。さらに、従来の装置構成においては、真空引き、加
熱、成膜、冷却、大気リーク、基体その他をセツトと、
1サイクルあたり時間がかかり、コスト面でも大変不利
なものであった。よってこれらを改善するために、工業
的には一般に円筒状基体の出し入れを真空雰囲気中で行
うが、堆積膜形成用の円筒状基体が複数本であり、さら
にはガス放出管及び誘電体窓を交換するためには、搬送
装置が複雑になり、自動化する上で困難な点が多かっ
た。
In addition, since the installation of the cylindrical substrate for forming the deposited film and the installation of the gas discharge tube must be performed by humans, improvement in quality and yield due to dust generation cannot be expected. Further, in the conventional apparatus configuration, evacuation, heating, film formation, cooling, air leak, substrate and the like are set,
It took time per cycle and was very disadvantageous in terms of cost. Therefore, in order to improve these, industrially, the cylindrical substrate is generally taken in and out in a vacuum atmosphere. However, there are a plurality of cylindrical substrates for forming a deposited film, and further, the gas release tube and the dielectric window are provided. For the replacement, the transfer device becomes complicated, and there are many difficulties in automation.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明は、上述のごとき従来μM−PCVD法による堆積
膜形成装置における上述の問題的を克服して、半導体デ
イバイス、電子写真用感光体デイバイス、画像入力用ラ
インセンサー、撮像デイバイス、光起電力素子、その他
の各種のエレクトロ素子、光学素子等に用いる素子部材
としての良好な性能を有する堆積膜を、μW−PCVD法に
より量産できる装置を提供する事を目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the above-described problems in a conventional deposited film forming apparatus using a μM-PCVD method as described above, and provides a semiconductor device, an electrophotographic photoreceptor device, an image input line sensor, an imaging device, and a photovoltaic device. It is another object of the present invention to provide an apparatus capable of mass-producing a deposited film having good performance as an element member used for various other electronic elements and optical elements by a μW-PCVD method.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effect of the invention]

本発明者らは、従来のμW−PCVD法による堆積膜形成
装置における前述の問題点を克服すべく説意研究を続け
た結果、安定かつ良質の堆積膜を高速に得るためには、
複数の円筒状基体と原料ガスを放電空間内に放出しかつ
円筒状基体管に電界がかかるガス放出管及びマイクロ波
を放電空間へ導入するための誘電体窓を真空雰囲気中で
反応容器へ搬送し堆積膜形成を行うことにより解決し得
るという知見を得た。
The inventors of the present invention have conducted devoted research to overcome the above-described problems in the conventional deposition film forming apparatus using the μW-PCVD method, and as a result, in order to obtain a stable and high-quality deposition film at high speed,
A plurality of cylindrical substrates and a gas discharge tube that releases a source gas into the discharge space and applies an electric field to the cylindrical substrate tube and a dielectric window for introducing microwaves into the discharge space are transported to the reaction vessel in a vacuum atmosphere. It has been found that the problem can be solved by forming a deposited film.

本発明は、該知見をもとに完成せしめたものでありそ
の骨子とするところは、真空機密可能な反応容器内に原
料ガスを供給する手段、該反応容器を排気する手段、該
反応容器内にマイクロ波放電プラズマを生成せしめる手
段、及び該反応容器内に複数の円筒状基体を保持し、か
つ回転せしめる手段を有するマイクロ波プラズマCVD法
による堆積膜形成装置であって、前記反応容器内にマイ
クロ波を導入するための円形の誘電体窓と該誘電体窓を
取り囲むように配置された複数の円筒状基体と該円筒状
基体により囲まれた空間内に原料ガスを放出しかつ前記
円筒状基体と前記原料ガスを放出する手段との間に電界
がかかる機構を有する原料ガス放出管とを同時に保持す
る機能を有する保持部材に前記誘電体窓、円筒状基体、
原料ガス放出管を保持させ、該保持部材を真空雰囲気で
前記反応容器内に搬送する手段を有し、かつ搬送後再び
前記反応容器が真空保持可能である事を特徴とするμ
M、PCVD法による堆積膜形成装置にある。
The present invention has been completed on the basis of the above knowledge, and the gist of the invention is that a means for supplying a raw material gas into a reaction vessel capable of being vacuum-tight, a means for exhausting the reaction vessel, Means for generating microwave discharge plasma, and a plurality of cylindrical substrates held in the reaction vessel, and a deposition film forming apparatus by means of a microwave plasma CVD method having means for rotating, the inside of the reaction vessel A circular dielectric window for introducing microwaves, a plurality of cylindrical substrates arranged so as to surround the dielectric window, and a source gas discharged into a space surrounded by the cylindrical substrates; A dielectric member, a cylindrical substrate, and a holding member having a function of simultaneously holding a source gas discharge tube having a mechanism for applying an electric field between the base and the means for discharging the source gas;
Means for holding the source gas discharge tube, transferring the holding member into the reaction vessel in a vacuum atmosphere, and holding the reaction vessel in a vacuum again after the transfer.
M, in a deposited film forming apparatus by the PCVD method.

このような本発明の装置によれば、堆積膜形成の度、
毎回更新しなければならない円筒状基体とガス放出管と
マイクロ波導入用誘導体とを真空の状態のまま同時にか
つ容易に搬送する事が出来、量産装置としての効率を高
め、なおかつ発塵による不良品の発生をより一層減少さ
せる事が可能となる。さらに、ガス放出管に円筒状基体
との間に電界を有する機構を兼ね設ける事により、装置
が単純化されるばかりでなく、導入された原料ガスは基
板に達するまでにマイクロ波電力により励起、分解等が
行われ、さらに放電空間全域に渡り、電界により、加速
されたエネルギーの大きな電子が、ガス導入手段を中心
に存在することにより、励起、分解等が円滑かつ充分に
行われる。このため、原料ガスの利用効率が大幅に向上
する。
According to such an apparatus of the present invention, each time a deposited film is formed,
The cylindrical substrate, gas discharge tube, and microwave introduction derivative, which must be renewed each time, can be simultaneously and easily transported in a vacuum state, increasing the efficiency as a mass production device and causing defective products due to dust generation. Can be further reduced. Further, by providing the gas discharge tube with a mechanism having an electric field between the gas discharge tube and the cylindrical substrate, not only the device is simplified, but also the introduced source gas is excited by microwave power until reaching the substrate, Decomposition and the like are performed, and electrons having a large energy accelerated by the electric field are present around the entire discharge space around the gas introducing means, so that excitation, decomposition and the like are performed smoothly and sufficiently. For this reason, the utilization efficiency of the source gas is greatly improved.

一方、基体に達した時の原料ガスは、充分分解された
前駆体となっており、エネルギーが高く、基体上でのサ
ーフエイス・モビリテイーも高いため、内部ストレスの
低い堆積膜が形成される。
On the other hand, when the source gas reaches the substrate, it is a sufficiently decomposed precursor, has high energy, and has high surface mobility on the substrate, so that a deposited film with low internal stress is formed.

さらに、原料ガス導入手段自身に電圧をかけることに
より原料ガス導入後、プラズマによりイオン化されたイ
オンは充分に電界により加速され、大きな運動エネルギ
ーをもって基体上にボンバードを起こす。このため、比
較的低い原料ガス導入手段上の電圧でも充分に堆積膜に
局部的なアニールを行うことができ、膜中のストレスを
緩和し欠陥を減少させるため、特性のよい堆積膜を形成
することができる。
Furthermore, after the source gas is introduced by applying a voltage to the source gas introducing means itself, the ions ionized by the plasma are sufficiently accelerated by the electric field, and bombard the substrate with a large kinetic energy. Therefore, it is possible to sufficiently perform local annealing on the deposited film even at a relatively low voltage on the source gas introducing means, and to form a deposited film having excellent characteristics in order to reduce stress in the film and reduce defects. be able to.

さらにガス放出管が、円筒形基体に囲まれて位置して
いるために円筒形基体が加熱される予熱により、より効
率よくガス放出管があたためられる。
Further, since the gas discharge tube is located surrounded by the cylindrical substrate, the gas discharge tube is more efficiently warmed by preheating in which the cylindrical substrate is heated.

また、反応容器101に搬入される前に円筒形基体及び
ガス放出管、誘電体窓がすでに加熱されているため、反
応容器101内面は室温状態で堆積膜形成が行われる。こ
のため、従来の装置に比べ反応容器内面等に付着してい
る不純物(コンタミ)による堆積膜への悪影響が減少さ
れる。
In addition, since the cylindrical substrate, the gas discharge tube, and the dielectric window are already heated before being loaded into the reaction vessel 101, the deposition film is formed on the inner surface of the reaction vessel 101 at room temperature. For this reason, the adverse effect on the deposited film due to impurities (contamination) adhering to the inner surface of the reaction vessel or the like is reduced as compared with the conventional apparatus.

以下、本発明のμW−PCVD法による堆積膜形成装置に
ついて、図面を用いて説明する。
Hereinafter, an apparatus for forming a deposited film by the μW-PCVD method of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図、第2図、第3図は本発明のμW−PCVD法によ
る堆積膜形成装置の典型的一例を模式的に示す略図であ
る。
FIGS. 1, 2 and 3 are schematic views schematically showing a typical example of a deposited film forming apparatus by the μW-PCVD method of the present invention.

第1図は量産装置全体の配置図であり、120は清浄な
雰囲気で堆積膜形成用基体と誘電体窓とガス放出管を保
持部材に組み込み、真空にするための真空容器である。
第3図に堆積膜形成用基体307と誘電体窓302を組み込ん
だ保持部材314の略図を示す。101は堆積膜を形成するた
めの真空容器、140は堆積膜形成後の保持部材を取り出
すための真空容器である。130は保持部材を真空容器10
1、120、140の各位置に移動するための移動用真空容器
である。106、122、142は各真空容器を真空にするため
の排気装置、118、125、146は移動用真空容器130が真空
容器101、120、140に接続されたときゲートバルブ131
と、ゲートバルブ116、125、143の空間を真空にするた
めの排気装置である。即ち、例えば真空容器101への保
持部材の出し入れは、真空容器130のゲートバルブ131を
真空容器101のゲートバルブ116上に密着させ、ゲートバ
ルブ131とゲートバルブ116の空間を排気装置118により
真空にする。次いでゲートバルブ116、131を開き、真空
容器130内に設けられた上下移動機構(図示せず)によ
り真空容器101内と真空容器130内での保持部材の移動を
行う。
FIG. 1 is a layout view of the entire mass production apparatus. Numeral 120 is a vacuum vessel for applying a vacuum in a clean atmosphere by incorporating a substrate for forming a deposited film, a dielectric window, and a gas discharge tube into a holding member.
FIG. 3 shows a schematic diagram of a holding member 314 in which a deposition film forming base 307 and a dielectric window 302 are incorporated. 101 is a vacuum container for forming a deposited film, and 140 is a vacuum container for taking out a holding member after forming the deposited film. 130 is the holding member for the vacuum vessel 10
This is a transfer vacuum vessel for moving to positions 1, 120, and 140. 106, 122, 142 are exhaust devices for evacuating each vacuum vessel, 118, 125, 146 are gate valves 131 when the transfer vacuum vessel 130 is connected to the vacuum vessels 101, 120, 140.
And an exhaust device for evacuating the spaces of the gate valves 116, 125 and 143. That is, for example, when the holding member is taken in and out of the vacuum vessel 101, the gate valve 131 of the vacuum vessel 130 is brought into close contact with the gate valve 116 of the vacuum vessel 101, and the space between the gate valve 131 and the gate valve 116 is evacuated by the exhaust device 118. I do. Next, the gate valves 116 and 131 are opened, and the holding member is moved in the vacuum vessel 101 and the vacuum vessel 130 by a vertical movement mechanism (not shown) provided in the vacuum vessel 130.

第2図は、誘電体窓と堆積膜形成用基体とを保持した
保持部材を、真空容器201内に搬入した状態を示す略図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a holding member holding a dielectric window and a substrate for forming a deposited film is carried into a vacuum vessel 201.

図中、206は真空容器201を真空にするための排気装置
であり、排気バルブ205を介して真空容器201に接続され
ている。214は保持部材である。堆積膜形成のための真
空容器201内に搬入された保持部材214には、誘電体窓20
2と堆積膜形成用基体207とが保持されており、該保持部
材214は真空容器201の開閉部を兼ねている。すなわち、
保持部材214は、真空シール部材215を介して、真空容器
201の側壁内側に密接しうるようにされており、真空容
器201と保持部材214とにより密封された堆積膜形成空間
208を形成しうるようにされている。219は堆積膜形成用
基体207を支持し回転させるための回転軸であり、回転
モーター212に接続されている。210は原料ガスを真空容
器内に供給するための原料ガス放出管であり、該原料ガ
ス放出管210はマスフローコントローラ(不図示)を介
して原料ガス供給源(図示せず)に接続されている。21
1はガス放出管210に接続されている電源であり、電圧を
印加する事により円筒状基体207とガス放出管210との間
に堆積膜形成時において電界がかかるようになる。
In the figure, reference numeral 206 denotes an exhaust device for evacuating the vacuum container 201, which is connected to the vacuum container 201 via an exhaust valve 205. 214 is a holding member. The holding member 214 carried into the vacuum chamber 201 for forming a deposited film includes a dielectric window 20.
2 and a substrate 207 for forming a deposited film are held, and the holding member 214 also serves as an opening / closing part of the vacuum vessel 201. That is,
The holding member 214 is connected to the vacuum container via the vacuum seal member 215.
A deposition film forming space that can be in close contact with the inside of the sidewall of 201 and is sealed by the vacuum vessel 201 and the holding member 214.
208 can be formed. Reference numeral 219 denotes a rotation shaft for supporting and rotating the base 207 for forming a deposited film, and is connected to the rotation motor 212. Reference numeral 210 denotes a source gas discharge tube for supplying a source gas into the vacuum vessel. The source gas discharge tube 210 is connected to a source gas supply source (not shown) via a mass flow controller (not shown). . twenty one
Reference numeral 1 denotes a power supply connected to the gas discharge tube 210. An electric field is applied between the cylindrical substrate 207 and the gas discharge tube 210 when a deposited film is formed by applying a voltage.

以下、第1図、第2図および第3図に示す本発明の実
施例装置を用いた堆積膜形成の手順を示す。
The procedure of forming a deposited film using the apparatus of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 2 and 3 will be described below.

まず第3図に示すように、保持部材314にハンガー32
3、ガス放出管固定部材321及び誘電体窓302を取りつけ
る。次にガス放出管310を例えばメタルガスケット式面
継ぎ手(CAJON社製VCR(登録商標;Vacuum Coupling gas
ket Ring))等によりガス放出管固定部材321に取りつ
ける。次に円筒状基体307を前記ハンガー323にぶらさげ
られるように加工してある補助基体324にセツトし保持
部材314に配置する。なお、これらの作業はクリーンル
ーム等で行うことが好ましい。このように第3図に示す
ような保持部材314に組み上げられたセツトを真空容器1
20内に搬入し、ゲートバルブ123を閉じ、バルブ121を開
けて排気装置122より真空容器120内を真空排気する。そ
の後、必要に応じてそれらを所望の温度まで加熱した
後、移動用真空容器130を真空容器120上に移動し、移動
用真空容器130のゲートバルブ131を真空容器120のゲー
トバルブ123上に密着させ、ゲートバルブ131とゲートバ
ルブ123の空間を排気装置125により真空にする。次いで
ゲートバルブ131とゲートバルブ123を開き、移動用真空
容器130内に設けられた上下移動機構(図示せず)によ
り保持部材を移動用真空容器130内に移す。その後ゲー
トバルブ131とゲートバルブ123を閉じ、ゲートバルブ13
1とゲートバルブ123の空間を大気圧に戻した後移動用真
空容器130を真空容器101の上に移動用真空容器130のゲ
ートバルブ131と真空容器101のゲートバルブ116に密着
させる。その後は前述と同様な手順により保持部材を反
応容器101内に移動される。保持部材314は導波管313と
導波管の先端に設けられた誘電体窓302を有しており、
真空シール部材215によって、堆積膜形成空間208は真空
に保持可能とされている。反応容器101に保持部材が移
動された後、真空容器101側の導波管にマイクロ波電源
からの導波管が接続される。
First, as shown in FIG.
3. Attach the gas discharge tube fixing member 321 and the dielectric window 302. Next, the gas discharge pipe 310 is connected to, for example, a metal gasket type face joint (VCR (registered trademark; Vacuum Coupling gas manufactured by CAJON)).
Attach it to the gas discharge tube fixing member 321 by ket ring)) or the like. Next, the cylindrical base 307 is set on the auxiliary base 324 processed so as to be hung on the hanger 323 and placed on the holding member 314. Note that these operations are preferably performed in a clean room or the like. The set assembled in the holding member 314 as shown in FIG.
The vacuum chamber 120 is evacuated from the exhaust device 122 by closing the gate valve 123 and opening the valve 121. Thereafter, if necessary, they are heated to a desired temperature, and then the transfer vacuum vessel 130 is moved onto the vacuum vessel 120, and the gate valve 131 of the transfer vacuum vessel 130 is brought into close contact with the gate valve 123 of the vacuum vessel 120. Then, the space between the gate valve 131 and the gate valve 123 is evacuated by the exhaust device 125. Next, the gate valve 131 and the gate valve 123 are opened, and the holding member is moved into the moving vacuum container 130 by a vertical moving mechanism (not shown) provided in the moving vacuum container 130. After that, the gate valve 131 and the gate valve 123 are closed, and the gate valve 13 is closed.
After returning the space between 1 and the gate valve 123 to atmospheric pressure, the transfer vacuum container 130 is brought into close contact with the gate valve 131 of the transfer vacuum container 130 and the gate valve 116 of the vacuum container 101 on the vacuum container 101. Thereafter, the holding member is moved into the reaction vessel 101 by the same procedure as described above. The holding member 314 has a waveguide 313 and a dielectric window 302 provided at the tip of the waveguide,
By the vacuum seal member 215, the deposited film forming space 208 can be kept in a vacuum. After the holding member has been moved to the reaction vessel 101, the waveguide from the microwave power supply is connected to the waveguide on the vacuum vessel 101 side.

マイクロ波導波管を接続せしめた後は、堆積膜形成用
基体207(307)、…を回転させながら、原料ガス供給管
33を介して原料ガスを導入し、バルブ15を調整して所定
の真空度を保持しながら、周波数2.45GHzのマイクロ波
を誘電体窓202、202′を介して導入し、原料ガスを分解
し、堆積膜形成用基体207(307)、…上に堆積膜を形成
する。
After the microwave waveguide is connected, the raw material gas supply pipe is rotated while rotating the base 207 (307) for forming the deposited film.
The source gas is introduced through 33, and while maintaining a predetermined degree of vacuum by adjusting the valve 15, a microwave having a frequency of 2.45 GHz is introduced through the dielectric windows 202 and 202 'to decompose the source gas. , A deposited film is formed on the deposited film forming substrate 207 (307).

堆積膜形成後は、マイクロ波と原料ガスの導入および
堆積膜形成用の円筒状基体の回転を中止し、導波管を誘
電体窓から取りはずす。次に、ゲートバルブ116を閉
じ、ゲートバルブ116と保持部材314とによって形成され
た空間Bを真空排気した後、移動用真空容器130を移動
させて、移動用真空容器130のゲートバルブ131と堆積膜
形成用真空容器102のゲートバルブ116を密着させ、ゲー
トバルブ131とゲートバルブ116の空間を排気装置118に
より真空にする。こうした後、堆積膜形成用真空容器10
1内の保持部材314を移動用真空容器130内に搬入し、ゲ
ートバルブ116、131を閉じる。
After the formation of the deposited film, the introduction of the microwave and the source gas and the rotation of the cylindrical substrate for forming the deposited film are stopped, and the waveguide is removed from the dielectric window. Next, after closing the gate valve 116 and evacuating the space B formed by the gate valve 116 and the holding member 314, the moving vacuum vessel 130 is moved to deposit the space B with the gate valve 131 of the moving vacuum vessel 130. The gate valve 116 of the film forming vacuum container 102 is brought into close contact with the vacuum chamber 102, and the space between the gate valve 131 and the gate valve 116 is evacuated by the exhaust device 118. After this, the vacuum chamber 10 for forming a deposited film
The holding member 314 in 1 is carried into the transfer vacuum container 130, and the gate valves 116 and 131 are closed.

保持部材314を内蔵せしめた移動用真空容器130は、次
に真空に保持されている放冷用真空容器140上まで移送
され、上述と同様の手順により、すなわち、ゲートバル
ブ131とゲートバルブ143を密着させた後、両ゲートバル
ブの空間を排気装置146により真空にし、両ゲートバル
ブ131、143を開き、保持部材314を移動真空容器130内か
ら放冷用真空容器140内に搬入し、ゲートバルブ131、14
3を閉じる。そして、該真空容器140内にて室温程度にま
で、堆積膜形成された基体207(307)、…を冷却した
後、真空容器140内を大気圧にし、ゲートバルブ143を開
いて、誘電体窓302と堆積膜を形成した基体307、307
…、ガス放出管310を保持した保持部材314を取り出す。
The transfer vacuum container 130 having the holding member 314 built-in is then transferred to the cooling vacuum container 140 held in a vacuum, and the same procedure as described above, that is, the gate valve 131 and the gate valve 143 are moved. After being brought into close contact with each other, the space between the two gate valves is evacuated by the exhaust device 146, the two gate valves 131 and 143 are opened, and the holding member 314 is carried into the cooling vacuum container 140 from the moving vacuum container 130 and the gate valve. 131, 14
Close 3. After the substrates 207 (307), on which the deposited films are formed, are cooled to about room temperature in the vacuum vessel 140, the inside of the vacuum vessel 140 is set to atmospheric pressure, the gate valve 143 is opened, and the dielectric window is opened. Substrates 307, 307 with 302 and deposited film formed
..., the holding member 314 holding the gas discharge tube 310 is taken out.

本発明において、保持部材214、314に円筒状基体20
7、307、ガス放出管210、310及び誘電体窓202、302を同
時に配置するために各種工夫が必要である。例えば円筒
状基体207、307はそのままチヤツチング等を利用して、
保持部材214、314に配置されてもよいが、あらかじめ配
置可能な機構例えばハンガー223、323等によりぶらさげ
られるように加工された補助基体224、324に円筒状基体
をあらかじめセツトしてから保持部材214、314に配置す
ることにより、作業性、クリーン性の面からも好まし
い。ガス放出管210、310については、反応容器(真空容
器)201に搬送された後、原料ガスが他にもれる事なく
放電空間208に導入されなければならない。従って、第
2図に示すようにガス放出ノズル220に正確に接合され
なおかつ原料ガスがもれない様にしなければならない。
その為、ガス放出管固定用部材221、321にOリング225
等をセツトしておき、おさえこむような機構を有してい
る事が望まれる。しかし、このままでは、Oリング215
よりリークしてしまうので、ガス放出管固定用部材221
もしくはガス放出ノズル220に力を吸収するバネ状機構2
22等を設ける等の工夫が必要である。
In the present invention, the cylindrical members 20 are attached to the holding members 214 and 314.
Various arrangements are required to simultaneously dispose the gas discharge tubes 210, 310 and the dielectric windows 202, 302. For example, the cylindrical substrates 207 and 307 can be
The cylindrical members may be disposed on the holding members 214 and 314, but may be set in advance on auxiliary members 224 and 324 processed so as to be hung by hangers 223 and 323 or the like. , 314 are also preferable in terms of workability and cleanliness. With respect to the gas discharge tubes 210 and 310, after being conveyed to the reaction vessel (vacuum vessel) 201, the raw material gas must be introduced into the discharge space 208 without leaving anything. Therefore, as shown in FIG. 2, it is necessary to ensure that the source gas is not leaked while being accurately joined to the gas discharge nozzle 220.
Therefore, the O-ring 225 is attached to the gas discharge tube fixing members 221 and 321.
It is desirable to have a mechanism for setting and holding down. However, in this state, the O-ring 215
Since it leaks more, the gas discharge pipe fixing member 221
Or a spring-like mechanism 2 that absorbs the force to the gas discharge nozzle 220
It is necessary to devise 22 mags.

本発明において保持部材の材質としては、特に限定さ
れないが、真空容器の一部をかねる事ができ、ひずみ等
の少ない材質ならばいずれでもよい。一般的には、ステ
ンレス材、Al等が使用される。
In the present invention, the material of the holding member is not particularly limited, but any material may be used as long as it can serve as a part of the vacuum vessel and has little distortion or the like. Generally, stainless steel, Al or the like is used.

本発明における円筒状基体の数は放電空間が形成され
る本数ならば何本でもよい。一般的には、3本以上、10
本以下が好ましい。
The number of the cylindrical substrates in the present invention may be any number as long as the discharge space is formed. Generally, 3 or more, 10
The following is preferred.

円筒状基体材質としては、例えば、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金
属、これらの合金又は表面を導電処理したポリカーボネ
ート等の合成樹脂、ガラス、セラミツクス、紙等が本発
明では通常使用される。
As the cylindrical base material, for example, stainless steel, Al,
In the present invention, metals such as Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, synthetic resins such as alloys or polycarbonates whose surfaces are conductively treated, glass, ceramics, paper, and the like are used in the present invention. Usually used.

本発明での堆積膜形成時の基体温度はいずれの温度で
も有効だが、特に20℃以上500℃以下、好ましくは50℃
以上450℃以下が良好な効果を示すため望ましい。
Although the substrate temperature at the time of forming a deposited film in the present invention is effective at any temperature, it is particularly 20 ° C. or more and 500 ° C. or less, preferably 50 ° C.
A temperature of 450 ° C. or lower is desirable because a good effect is exhibited.

本発明でのマイクロ波の反応炉までの導入方法として
導波管による方法が挙げられ、反応炉内への導入は、1
つ又は複数の誘電体窓からの導入する方法が挙られる。
As a method of introducing microwaves into the reactor in the present invention, a method using a waveguide is mentioned.
One way is to introduce from one or more dielectric windows.

このとき、炉内へのマイクロ波の導入窓の材質として
はアルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化
ボロン(BN)、窒化ケイ素(SiN)、炭化ケイ素(Si
C)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化ベリリウム(BeO)、テ
フロン、ポリスチレン等、マイクロ波の損出の少ない材
料が通常使用される。
At this time, the material of the window for introducing the microwave into the furnace is alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (Si
C), silicon oxide (SiO 2 ), beryllium oxide (BeO), Teflon, polystyrene, and other materials with low microwave loss are usually used.

ガス放出管の大きさ及び形状は、放電を乱さないなら
ばいずれのものでも良いが、実用上は直径1mm以上5cm以
下の円筒状の形状が好ましい。このとき電極の長さも基
体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設定でき
る。
The size and shape of the gas discharge tube may be any as long as they do not disturb the discharge, but in practice, a cylindrical shape having a diameter of 1 mm or more and 5 cm or less is preferable. At this time, the length of the electrode can be arbitrarily set as long as the electric field is uniformly applied to the base.

ガス放出管の材質としては、表面が導電性となるもの
ならばいずれのものでも良く、例えば、ステンレス、A
l、Cr、Mo、Au、In、Nb、Ni、Cu、Ag、Te、V、Ti、P
t、Pd、Fe、Zn等の金属、これらの合金又は表面を導電
処理したガラス、セラミックス、プラスチツク等が本発
明では通常使用される。
As the material of the gas release tube, any material may be used as long as the surface thereof becomes conductive, for example, stainless steel, A
l, Cr, Mo, Au, In, Nb, Ni, Cu, Ag, Te, V, Ti, P
In the present invention, metals such as t, Pd, Fe, Zn, etc., their alloys or glass, ceramics, and plastics whose surfaces are subjected to conductive treatment are generally used in the present invention.

本発明では、電極と基体間に発生させる電界は直流電
界が好ましく、また電界の向きは電極から基体に向ける
のがより好ましい。
In the present invention, the electric field generated between the electrode and the substrate is preferably a DC electric field, and the direction of the electric field is more preferably directed from the electrode to the substrate.

電界を発生させる為に電極に印加する直流電圧の平均
の大きさは、15V以上300V以下、好ましくは30V以上200V
以下が適する。
The average magnitude of the DC voltage applied to the electrodes to generate the electric field is 15 V or more and 300 V or less, preferably 30 V or more and 200 V or less.
The following are suitable:

直流電圧波形としては特に制限が無く、本発明は有効
である。つまり、時間によって電圧の向きが変化しなけ
ればいずれの場合でもよく、例えば時間に対しての大き
さの変化しない定電圧はもちろん、パルス状の電圧及び
整流器により整流された時間によって大きさが変化する
脈動電圧でも、本発明は有効である。
The DC voltage waveform is not particularly limited, and the present invention is effective. In other words, it may be any case as long as the direction of the voltage does not change with time.For example, a constant voltage whose magnitude does not change with time, as well as a pulse-like voltage and a time that is rectified by a rectifier, change in magnitude. The present invention is effective even with a pulsating voltage.

また交流電圧をかけることも本発明は有効である。交
流の周波数はいずれの周波数でも問題はなく、実用的に
は低周波では50Hz、又は60Hz、高周波では13.56MHzが適
する。交流の波形としてはサイン波でも短形波でも、他
のいずれの波形でも良いが、実用的には、サイン波が適
する。但しこのとき電圧は、いずれの場合も実効値を言
う。
The present invention is also effective to apply an AC voltage. There is no problem with the frequency of the alternating current, and practically, 50 Hz or 60 Hz for a low frequency and 13.56 MHz for a high frequency are suitable. The AC waveform may be a sine wave, a short wave, or any other waveform, but a sine wave is suitable for practical use. However, at this time, the voltage refers to an effective value in any case.

本発明の装置に用いる堆積膜の原料ガスとしては、例
えばシラン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)等のアモルフ
アスシリコン形成原料ガス、ゲルマン(GeH4)等の他の
機能性堆積膜形成原料ガス又は、それらの混合ガスが挙
げられる。
The source gas of the deposited film used in the apparatus of the present invention includes, for example, an amorphous silicon forming source gas such as silane (SiH 4 ) and disilane (Si 2 H 6 ), and other functional deposited films such as germane (GeH 4 ). A forming raw material gas or a mixed gas thereof may be used.

希釈ガスとしては水素(H2)、アルゴン(Ar)、ヘリ
ウム(He)等が挙げられる。
Examples of the dilution gas include hydrogen (H 2 ), argon (Ar), helium (He), and the like.

また、堆積膜のバンドギヤツプ巾を変化させる等の特
性改善ガスとして、窒素(N2)、アンモニア(NH3)等
の窒素原子を含む元素、酸素(O2)、酸化窒素(NO)、
酸化二窒素(N2O)等酸素原子を含む元素、メタン(C
H4)、エタン(C2H6)、エチレン(C2H4)、アセチレン
(C2H2)、プロパン(C3H8)等の炭化水素、四フツ化ケ
イ素(SiF4)、六フツ化ケイ素(Si2F6)、四フツ化ゲ
ルマニウム(GeF4)等のフツ素化物又はこれらの混合ガ
スが挙げられる。
In addition, as a characteristic improving gas for changing the band gap width of the deposited film, an element containing a nitrogen atom such as nitrogen (N 2 ) and ammonia (NH 3 ), oxygen (O 2 ), nitrogen oxide (NO),
An element containing an oxygen atom such as nitrous oxide (N 2 O), methane (C
H 4), ethane (C 2 H 6), ethylene (C 2 H 4), acetylene (C 2 H 2), hydrocarbons such as propane (C 3 H 8), four Hutu of silicon (SiF 4), six Fluorinated compounds such as silicon fluoride (Si 2 F 6 ) and germanium tetrafluoride (GeF 4 ), and a mixed gas thereof are exemplified.

又、ドーピングを目的としてジボラン(B2H6)、弗化
硼素(BF3)、ホスフイン(PH3)等のドーパントガスを
同時に放電空間に導入しても本発明は同様に有効であ
る。
The present invention is similarly effective when dopant gases such as diborane (B 2 H 6 ), boron fluoride (BF 3 ), and phosphine (PH 3 ) are simultaneously introduced into the discharge space for doping.

さらに本発明は、阻止型アモルフアスシリコン感光
体、高抵抗型アモルフアスシリコン感光体等複写機又は
プリンター用感光体の他、良好な電気的特性の機能性堆
積膜を要求される他のいずれのデイバイスの作製にも応
用が可能である。
Further, the present invention provides a photoreceptor for a copying machine or a printer, such as a blocking type amorphous silicon photoreceptor, a high resistance type amorphous silicon photoreceptor, and any other type which requires a functional deposited film having good electrical characteristics. It can also be applied to device fabrication.

本発明はマイクロ波を使用するいずれの装置にも適応
が可能だが、特に放電空間を囲むように基体を設け、少
なくとも基体の一端側から導波管によりマイクロ波を導
入する構成の装置に対して大きな効果がある。
The present invention can be applied to any device using microwaves, but is particularly applicable to a device in which a base is provided so as to surround a discharge space and microwaves are introduced from at least one end of the base by a waveguide. It has a great effect.

以上説明したように円筒状基体に堆積膜が形成され
る。この一連の流れを繰り返す事により本発明の効果は
より一層大きなものとなり、さらには一層の工夫により
さらに増大する。
As described above, the deposited film is formed on the cylindrical substrate. The effect of the present invention is further enhanced by repeating this series of flows, and further enhanced by further contrivance.

〔実験例及び実施例〕[Experimental Examples and Examples]

以下、実験例及び実施例により本発明の効果をさらに
詳しく説明する。
Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples and examples.

しかし、本発明は実施例によって限定されるものでは
ない。
However, the present invention is not limited by the examples.

○実験例1及び比較実験例1 第1図、第2図及び第3図のような本発明による堆積
膜形成装置及び第4図に示す従来の装置を用いて、それ
ぞれ先に詳述した手順に従って円筒状基体、誘電体窓、
ガス放出管を真空(反応)容器201、401に配置させた。
この時、同時に真空用ダストカウンターをそれぞれセツ
トし、配置終了後に各容器201、401内のダストの量を測
定した。測定方法は、配置終了時から30分間5分おきに
1000cm3中の直径0.3μm以上のダストの数をそれぞれ10
回測定した。その結果を第5図に示す。
Test Example 1 and Comparative Test Example 1 The procedures described in detail above using the deposited film forming apparatus according to the present invention as shown in FIGS. 1, 2 and 3 and the conventional apparatus shown in FIG. 4, respectively. According to cylindrical substrate, dielectric window,
The gas discharge tubes were arranged in vacuum (reaction) vessels 201 and 401.
At this time, a vacuum dust counter was set at the same time, and after the arrangement was completed, the amount of dust in each of the containers 201 and 401 was measured. The measurement method is every 5 minutes for 30 minutes from the end of placement
Or more in diameter 0.3μm in 1000 cm 3 of the number of dust respectively 10
Measured times. The results are shown in FIG.

第5図に示すように、ダストの量の差は本発明により
従来と比べ明らかに減少している。さらに10回の測定に
よるバラツキ巾は小さく配置終了後5分で10回平均値は
25個/1000cm3となり安定している。従来装置において
は、30分後においても10回平均値は200個/1000cm3であ
った。また10回中のバラツキも大きかった。
As shown in FIG. 5, the difference in the amount of dust is clearly reduced by the present invention as compared with the prior art. Furthermore, the variation width by 10 measurements is small, and the average value of 10 measurements is 5 minutes after the placement is completed.
25 / 1000cm 3 and stable. In the conventional apparatus, the average value of 10 times even after 30 minutes was 200/1000 cm 3 . Also, the variation during the 10 runs was large.

○実験例2及び比較実験例2 第1図、第2図及び第3図のような本発明による堆積
膜形成装置及び第4図に示す従来の装置を用い、それぞ
れ先に詳述した手順に従って円筒状基体、ガス放出管及
び誘電体窓を本発明装置においては、真空容器120にお
いて加熱後反応容器101に搬送した後、従来装置におい
ては、加熱終了時にそれぞれ反応容器101、401内をそれ
ぞれの排気装置106(206)、406により排気し、10分後
の到達圧力を測定した。その結果、本発明の反応容器10
6(206)は、1.0×10-8torrであった。従来の反応容器4
06では9.0×10-8torrであった。
Test Example 2 and Comparative Test Example 2 Using the deposited film forming apparatus according to the present invention as shown in FIGS. 1, 2 and 3, and the conventional apparatus shown in FIG. In the apparatus of the present invention, the cylindrical substrate, the gas release tube, and the dielectric window are conveyed to the reaction vessel 101 after heating in the vacuum vessel 120. The gas was exhausted by the exhaust devices 106 (206) and 406, and the ultimate pressure after 10 minutes was measured. As a result, the reaction vessel 10 of the present invention
6 (206) was 1.0 × 10 −8 torr. Conventional reaction vessel 4
In 06 it was 9.0 × 10 -8 torr.

○実施例1及び比較例1 実施例1 第1図、第2図及び第3図のような本発明に用いられ
る堆積膜形成装置により先に詳述した手順に従って第2
表に示す条件で、長さ358mm、外径φ108mm、肉厚5mmの
アルミニウム製シリンダー上に堆積膜を形成し、阻止型
構造のa−Si:H感光ドラムを作製した。
Example 1 and Comparative Example 1 Example 1 The second example was performed by the deposition film forming apparatus used in the present invention as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
Under the conditions shown in the table, a deposited film was formed on an aluminum cylinder having a length of 358 mm, an outer diameter of 108 mm, and a thickness of 5 mm, thereby producing an a-Si: H photosensitive drum having a blocking structure.

このようにして作製した感光ドラムをキヤノン社製複
写機NP7550(商品名)に設置し、同一ロツト内すべての
感光ドラム(6本中)の画像を評価した。この時、帯電
器に6KVの電圧を印加して帯電を行った。このようにし
て作製した画像を以下のように評価した。
The photosensitive drum produced in this manner was installed in a copier NP7550 (trade name) manufactured by Canon Inc., and images on all photosensitive drums (of six drums) in the same lot were evaluated. At this time, charging was performed by applying a voltage of 6 KV to the charger. The image thus produced was evaluated as follows.

細線再現性:白地に全面文字よりなる通常の原稿を原
稿台に置きコピーした時に得られた画像サンプルを観察
し、画像上の細線が途切れずにつながっているか評価し
た。
Fine line reproducibility: An image sample obtained when a normal original consisting of characters on the entire surface was placed on a platen and copied on a white background was observed, and it was evaluated whether the fine lines on the image were connected without interruption.

◎…良好。…: Good.

○…一部途切れあり。○… There are some interruptions.

△…途切れは多いが文字として認識できる。Δ: There are many interruptions, but they can be recognized as characters.

×…文字として認識できないものもある。×: Some characters cannot be recognized as characters.

白地かぶり:白地に全面文字によりなる通常の原稿を原
稿台に置きコピーした時に得られた画像サンプルを観察
し、白地の部分のかぶりを評価した。
Fog on white background: An image sample obtained when a normal original consisting of whole characters was placed on a platen and copied on a white background was observed, and the fog on the white background was evaluated.

◎…良好。…: Good.

○…一部僅かにかぶりあり。…: There is some fog.

△…全面に渡りかぶりあるが文字の認識には支障無し。Δ: Fogging over the entire surface, but no problem in character recognition.

×…文字が読みにくい程かぶりがある。×: There is fog so that the characters are difficult to read.

画像むら:全面ハーフトーンの原稿を原稿台に置きコピ
ーした時に得られた画像サンプルを観察し、濃淡のむら
を評価した。
Image unevenness: An image sample obtained when the original half-tone document was placed on a platen and copied was observed, and the shading was evaluated.

◎…良好。…: Good.

○…一部僅かな濃淡の差有り。…: There is a slight difference in density.

△…全面に渡り濃淡の差があるが文字の認識には支障な
し。
Δ: There is a difference in shading over the entire surface, but there is no problem in character recognition.

×…文字が読みにくい程むらがある。×: There are irregularities so that the characters are difficult to read.

画像欠陥:黒原稿を原稿台に置きコピーした時に得られ
た画像サンプルの同一面積内にある白点の数により評価
を行った。
Image Defects: Evaluation was made by the number of white spots within the same area of an image sample obtained when a black original was placed on a platen and copied.

◎…良好。…: Good.

○…一部小さな白点有り。○: Some small white spots.

△…全面に白点があるが文字の認識には支障なし。Δ: There is a white spot on the entire surface, but there is no problem in character recognition.

×…文字が読みにくいほど白点が多い。×: There are many white spots as the characters are hard to read.

比較例1 第4図に示す堆積膜形成装置を用い先に詳述した手順
に従って第1表に示した条件で実施例1と 同様に阻止型構造のa−Si:H感光ドラムの作製を行っ
た。その作製したa−Si:H感光ドラムを実施例1と同様
の評価を行った。
Comparative Example 1 Using the deposition film forming apparatus shown in FIG. Similarly, an a-Si: H photosensitive drum having a blocking type structure was manufactured. The produced a-Si: H photosensitive drum was evaluated in the same manner as in Example 1.

実施例1及び比較例1の結果を併せて第2表に示す。
第2表に示されるようにいずれの項目に於ても本発明の
堆積膜形成装置で作製した感光ドラムは非常に良好な結
果が得られた。
Table 2 also shows the results of Example 1 and Comparative Example 1.
As shown in Table 2, in all of the items, the photosensitive drum manufactured by the deposited film forming apparatus of the present invention showed very good results.

実施例2 第1図、第2図及び第3図に示す堆積膜形成装置を用
い、本発明の堆積膜形成方法により、第3表の条件で、
実施例1よりも高速の堆積速度にした以外は、実施例1
と同様にアモルフアスシリコン感光ドラムの作成を行っ
た。この様にして作成したアモルフアスシリコン感光ド
ラムの評価を実施例1と同様の方法で行った。その結
果、実施例1と同様、本発明では感光ドラムの画像性に
ついて非常に良好な結果が得られた。
Example 2 Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
Example 1 except that the deposition rate was higher than in Example 1.
An amorphous silicon photosensitive drum was prepared in the same manner as described above. The amorphous silicon photosensitive drum thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, as in Example 1, in the present invention, very good results were obtained for the image quality of the photosensitive drum.

実施例3 第1図、第2図及び第3図に示す堆積膜形成装置を用
い、本発明の堆積膜形成方法により、第4 表の条件で、アモルフアスシリコン及びアモルフアスシ
リコンカーバイトによる機能分離型感光ドラムの形成を
実施例1と同様に行った。この様にして作成した感光ド
ラムの評価を実施例1と同様の方法で行った。その結
果、実施例1及び実施例2と同様、本発明では感光ドラ
ムの画像性について非常に良好な結果が得られた。
Example 3 Using the deposited film forming apparatus shown in FIGS. 1, 2 and 3, Under the conditions shown in the table, formation of a function-separated type photosensitive drum using amorphous silicon and amorphous silicon carbide was performed in the same manner as in Example 1. The photosensitive drum thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, as in Examples 1 and 2, in the present invention, very good results were obtained for the image quality of the photosensitive drum.

実施例4 実施例1及び比較例1で作製した感光ドラムと、実施
例2及び実施例3と同じ条件にて第4図に示す従来の装
置で作製した感光ドラムの膜厚を各々渦電流計にて測定
し比較した。その結果、本発明により作製した感光ドラ
ムは、従来の装置にて作製した感光ドラムに比べ約5%
程厚膜であり、ガス利用効率が上昇したという良好なる
結果が得られた。
Example 4 The eddy current meter was used to measure the thickness of the photosensitive drum manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, and the thickness of the photosensitive drum manufactured by the conventional apparatus shown in FIG. 4 under the same conditions as in Example 2 and Example 3. Was measured and compared. As a result, the photosensitive drum manufactured according to the present invention was about 5% less than the photosensitive drum manufactured using the conventional apparatus.
The result was that the film was thicker and the gas use efficiency was improved.

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

第1図は本発明のμW−PCVD法による堆積膜量産装置の
全体の配置断面図、 第2図は本発明のμW−PCVD法による体積膜形成装置の
断面略図、 第3図は本発明の保持部材に円筒状基体、ガス放出管及
び誘電体窓をセツトした状態の略図、 第4図は従来の堆積膜形成装置の略図、 第5図は本発明による効果を示すための図である。 101、201、401……反応容器(真空容器) 120……真空容器(加熱チヤンバー) 130……搬送容器 140……冷却容器 116、123、131、143……ゲートバルブ 105、117、124、121、141、145、205、217、405……排
気バルブ 106、118、122、125、142、146、206、218、406……排
気装置 202、202′、302、402……誘電体窓 203、313、403……導波管 204、404……排気管 207、307、407……円筒状基体 208、408……放電空間 209、409……マスフローコントローラ 210、310、410……ガス放出管 211、411……直流電源 212、412……回転機構 219、419……回転軸 214、314……保持部材 215、225……真空保持材(Oリング) 220……ガス放出ノズル 221、321……ガス放出管固定部材 222……バネ状機構 223、323……ハンガー 224、324、424……補助基体
FIG. 1 is a cross-sectional view of the overall arrangement of a deposited film mass-production apparatus by the μW-PCVD method of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a volume film forming apparatus by the μW-PCVD method of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a cylindrical member, a gas discharge tube, and a dielectric window are set on a holding member. FIG. 4 is a schematic view of a conventional deposited film forming apparatus. FIG. 5 is a view showing the effect of the present invention. 101, 201, 401: Reaction vessel (vacuum vessel) 120: Vacuum vessel (heating chamber) 130: Transport vessel 140: Cooling vessel 116, 123, 131, 143 Gate valve 105, 117, 124, 121 , 141, 145, 205, 217, 405 exhaust valve 106, 118, 122, 125, 142, 146, 206, 218, 406 exhaust device 202, 202 ', 302, 402 dielectric window 203, 313, 403: Waveguides 204, 404: Exhaust pipes 207, 307, 407: Cylindrical substrates 208, 408: Discharge space 209, 409: Mass flow controllers 210, 310, 410: Gas emission pipe 211 , 411 DC power supply 212, 412 Rotating mechanism 219, 419 Rotating shaft 214, 314 Holding member 215, 225 Vacuum holding material (O-ring) 220 Gas discharge nozzle 221, 321 Gas discharge tube fixing member 222: spring-like mechanism 223, 323: hanger 224, 324, 424: auxiliary base

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大利 博和 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 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 16/50 H01L 21/205 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hirokazu Ohri 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C23C 16 / 50 H01L 21/205

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】真空気密可能な反応容器内に原料ガスを供
給する手段、該反応容器を排出する手段、該反応容器内
にマイクロ波放電プラズマを生成せしめる手段、及び該
反応容器内に複数の円筒状基体を保持し、かつ回転せし
める手段を有するマイクロ波プラズマCVD法による堆積
膜形成装置において、前記反応容器内にマイクロ波を導
入するための円形の誘電体窓と該誘電体窓を取り囲むよ
うに配置された複数の円筒状基体と該円筒状基体により
囲まれた空間内に原料ガスを放出しかつ前記円筒状基体
と前記原料ガスを放出する手段との間に電界がかかる機
構を有する原料ガス放出管とを同時に保持する機能を有
する保持部材に前記誘電体窓、円筒状基体、原料ガス放
出管を保持させ、該保持部材を真空雰囲気で前記反応容
器内に搬送する手段を有しかつ搬送後再び前記反応容器
が真空保持可能である事を特徴とする堆積膜形成装置。
1. A means for supplying a raw material gas into a reaction vessel capable of vacuum sealing, a means for discharging the reaction vessel, a means for generating microwave discharge plasma in the reaction vessel, and a plurality of means in the reaction vessel. In a deposition film forming apparatus using a microwave plasma CVD method having means for holding and rotating a cylindrical substrate, a circular dielectric window for introducing microwaves into the reaction vessel and a circular dielectric window surrounding the dielectric window are provided. Having a mechanism for discharging a source gas into a space surrounded by a plurality of cylindrical substrates disposed in the cylindrical substrate and applying an electric field between the cylindrical substrate and the means for discharging the source gas Means for holding the dielectric window, the cylindrical substrate, and the raw material gas discharge tube on a holding member having a function of simultaneously holding the gas discharge tube and transferring the holding member into the reaction vessel in a vacuum atmosphere. A and deposited film forming apparatus, wherein the reaction container transfer after again can be vacuum retention.
【請求項2】前記円筒状基体、誘電体窓、ガス放出管を
保持した前記保持部材が前記反応容器とは別の真空容器
内であらかじめ加熱された後に前記反応容器内に真空搬
送する事を特徴とする請求項(1)に記載の堆積膜形成
装置。
2. The method according to claim 2, wherein said holding member holding said cylindrical substrate, dielectric window, and gas discharge tube is heated in advance in a vacuum vessel separate from said reaction vessel and then vacuum-transferred into said reaction vessel. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein:
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