JPH01215982A - 膜形成装置 - Google Patents

膜形成装置

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JPH01215982A
JPH01215982A JP63039399A JP3939988A JPH01215982A JP H01215982 A JPH01215982 A JP H01215982A JP 63039399 A JP63039399 A JP 63039399A JP 3939988 A JP3939988 A JP 3939988A JP H01215982 A JPH01215982 A JP H01215982A
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Japan
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electrode
substrate holder
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reaction tank
body holder
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JP63039399A
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English (en)
Inventor
Shigeharu Konuma
重春 小沼
Noritoshi Ishikawa
文紀 石川
Masatoshi Wakagi
政利 若木
Toshiyuki Ono
俊之 大野
Yasuo Shimamura
泰夫 島村
Tomoaki Yamagishi
智明 山岸
Kunihiro Tamahashi
邦裕 玉橋
Mitsuo Chikazaki
充夫 近崎
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Hitachi Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、膜形成装置に係り、特に電子写真感光体用水
素化アモルファスシリコン(a−8i:H)および水素
化アモルファスシリコン系(a −8i:H:B、a−
SiGe:H,a−8iC:Hなど)感光膜の製造に好
適な膜形成装置に関する。
〔従来の技術〕
電子写真感光体に用いられるa−8i:H,a−8i:
H:B、a−8iGe:H,a−8iC:H,a−8i
N:H,a−C:Hなどの感光膜の製造は、プラズマ気
相成長堆積法(以下プラズマCVDと称す)や反応性ス
パッタリング法などにより行われている。特にプラズマ
CVD法は反応性スパッタリング法などに比較し、大面
積成膜や高速成膜性にすぐれ感光膜製造の主流となり汎
用されている。このプラズマCVD法は減圧された反応
槽に水素(H2)やモノシラン(SiH+)などのガス
を導入し1反応槽内に設けられた電極に高周波電圧を供
給し、基体ホルダーおよび反応槽全体は接地状態とする
ことにより、プラズマを生起せしめ、導入ガスをイオン
化し成膜する方法である。この方法を用いた装置として
は例えば、特開昭57−192258号公報、特開昭5
9−38375号公報、特開昭59−38.377号公
報などが挙げられる。
従来、プラズマCVD装置は電極(カソード)に対向す
るアノードは基体ホルダーのみならず、反応槽内壁等接
地された部分であるため、高周波電圧の供給により生起
したプラズマ(グロー放電)は基体ホルダー、反応槽内
壁等に拡散する。したがって、反応槽内壁等接地部に多
量の反応生成物が付着し、導入ガスの基体成膜効率を低
下させると同時に槽内汚染を拡大するなど、電子写真感
光膜の製造に好ましくない問題を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
反応槽内汚染は電子写真感光体としての印刷性能を考慮
した場合、異物付着による感光膜表面の欠陥発生を引き
起し、使用不適なと重大な生産効率の低下の原因となる
本発明は電極および対向するアノードの基体ホルダーに
同時に高周波電圧を供給する平衡給電方式のため、電極
と反応槽内壁の電界にくらべて電極と基体ホルダーとの
電界が大きくなっている。
このため、生起したプラズマは主に電極と基体ホルダー
間に集中し、a−8i:Hは選択的に基体ホルダーに堆
積する。したがって、本発明によれば導入ガスの基体成
膜効率を高めると共に、反応槽内の汚染の低減を図るこ
とが明白であり、前記問題の改善が著しいことが認めら
れる。
本発明の目的は、a−8i:Hおよびa−8i:H系電
子写真感光体の製造に際し、前記間層を改善し、生産効
率に優れたプラズマCVDを用いた膜形成装置を提供す
ることにある。
本発明の要点は減圧プラズマCVD膜形成装置において
プラズマ発生、すなわち、グロー放電状態を極力基体ホ
ルダーと電極間部に限定することにあり、高周波電圧を
基体ホルダーおよび電極に同時に供給する平衡給電方式
を用いた膜形成装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、回転する基体ホルダーと、該基体ホルダー
に対向して設けられた電極と、該基体ホルダーと該電極
との間に設けられた反応ガス供給装置と、該電極と該基
体ホルダーと前記反応ガス供給装置とを収納する反応槽
を有する減圧プラズマ気相成長装置において、高周波電
圧を前記基体ホルダーと前記電極とに印加し、前記反応
槽を接地することによって達成される。
〔作用〕
電極と基体ホルダーに高周波電圧を印加し、接地した反
応槽内壁と電極間に生じる電界よりも、電極と基体ホル
ダー間に生しる電界を大きくし、生起するプラズマを電
極と基体ホルダー間に集中させ、基体ホルダ一部に成膜
する。また、印加する高周波電圧の位相差を40度から
320度にすると膜の形成効率のよいことが確認された
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図を用いて説明
する。
第1図は膜形成装置の反応槽の断面図である。
反応槽1は、円筒形で底抜に反応槽ベース板1゜を用い
頂部を頂板で囲い気密構造体とし、反応槽ベース板10
を接地する。反応槽1の中心軸上には、中心に基体加熱
用ヒータ7を備えた円筒状基体ホルダー3が設けられ、
反応槽ベース板1oを気密構造で貫通している基体ホル
ダー回転軸8を介してモータ9により回転駆動される。
なお基体ホルダー3は基体ホルダー回転軸8とは電気的
に絶縁されている。基体ホルダー3と反応槽1円筒壁と
の間に円筒状の電極2が設けられ、反応槽ベース板10
に絶縁材を介して取付けられている。
反応槽1下部には排気用メインバルブ12が設けられ、
この排気用メインバルブ12の上流近傍に真空計11が
取付けられている。電極2と基体ホルダー3には高周波
電源5により高周波電圧が、それぞれ整合回路6を介し
て印加される。高周波電源5の一方の電極は接地されて
いる。基体ホルダー3と電極2との空間にガス放出パイ
プ4が設けられ、反応槽ベース板1oを気密貫通し、ガ
ス導入バルブ13を介してガス集合器14に接続してい
る。供給ガスはガスボンベ18より元弁16を経てマス
フローコントローラ15で流量調節されガス集合器14
に供給される。ガスボンベ18と元弁16の間には圧力
計17を設ける。
第2図は、高周波電源供給のための整合回路6の一例で
ある。高周波電源5の一方の電極より出力し、他方の電
極を接地する。一方の電極の出力を分枝し、一方は直列
に配置した可変コンデンサ21.23を介して電極3に
接続し、他方は可変コンデンサ22を介し基体ホルダー
2に接続するとともしこ可変コンデンサ21と23の接
続部と可変コンデンサ22の出力部を可変コイル24で
接続する。この回路構成により、可変コンデンサ21.
22,23、可変コイル24を調整して基体ホルダー2
と電極3へ供給する高周波電圧の位相差を制御すること
ができる。本整合回路6により、以下の実施例において
、電極2および基体ホルダー3への供給電圧の位相差が
電気角40度から320度の範囲で好適であり、電気角
180度前後の時最適であることが判明した。
膜形成実験は第1図に示す反応槽を有するドラム型プラ
ズマCVD装置により行い、本実施例の有用性を確認し
た。
第3図は高周波電圧の供給法の従来例(a)と本実施例
(b)の差異によるプラズマ発生領域の模式図である。
従来例(a)の場合、基体ホルダ一部は電気的に接地さ
れ、それと対向した電極との間に高周波電圧を供給し、
プラズマを生起せしめ反応槽に導入した反応ガスを分解
、イオン化し所望の膜形成を行うものである。しかし、
プラズマが反応槽全体に広がり(図中31aで示す網目
部分)、基体ホルダーへの膜形成と同時に反応槽内での
反応生成物も多量となる問題があった。これに対し、本
実施例においては、基体ホルダーおよび電極に同時に高
周波電圧を供給する平衡給電方式により、プラズマ発生
領域が電極および基体ホルダー間に集中しく図中31b
で示す網目部分)、・高速成膜および反応槽内のクリー
ン化が達成される。特に電子写真用a−8i:H光感光
体の製造において、生産効率の向上と反応槽内汚染の低
減による印刷性能のすぐれたa−8i:H光感光体が提
供できることが明らかとなった。
以下、成膜の実験例を述べる。何れの膜も作製条件は、
放電圧カニ Q、5Torr +高周波型カニ1kW、
基体温度=250℃を標準としたが、検討の結果放電圧
力はQ 、 I TorrからI Torr、高周波電
力は100Wから5kW、基体温度は200℃から30
0℃の範囲で標準とした作製条件の膜と同様な特性の膜
が得られることが判明した。
く実験例1〉 反応ガスとして100%SiH+(モノシラン)流量1
20 cc/min 〜960 cc/min、H2(
水素)流量180cc/min〜1440cc/min
の範囲でa−8i:H膜を作製した。
く実験例2〉 反応ガスとして100%SiH+ 流量48起/min
 〜21 G cc / min、100%C2H+(
エチレン)流量24 cc/m1n−192cc/mi
n、 H2流量360cc / minでa−8iC:
H膜を作製した。
く実験例3〉 反応ガスとして水素希釈15%GeH+(ゲルマン)流
量79 ec / min〜316 cc/min、1
00%SiH4流量192cc/min 〜228cc
/min、Hz流量92 cc / m1n−293c
c / minの範囲でa−8iGe:H膜を作製した
以上の実験例から本実施例の膜形成装置を用い、反応ガ
スを変えることにより種々の膜形成が行えることが判明
した。
第4図にa−8i:H膜の従来例と本実施例による5i
Ha流量と成膜速度の関係を示す。本実施例(図中41
で示す曲線)によれば、従来例(図中42で示す曲線)
にくらべ成膜速度が増加し、基体膜形成効率が著しく向
上したことが認められる。更に、反応槽内壁等への反応
生成物の付着量が格段に減少し、反応槽内のクリーン化
が図られることが認められた。なお電子写真特性につい
ては従来以上の良好な特性を示すことが認められた。
なお、本発明においては、プラズマCVD装置を基本に
考えているが、高周波電力を利用してプラズマを生起さ
せる膜形成装置、例えばスパッタリング装置などへの適
用が考えられる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、電極と基体ホルダーに高周波電圧を印
加することにより、接地した反応槽内壁と電極間の電界
よりも、電極と基体ホルダー間の電界を大きくしたので
、生起するプラズマは電極と基体ホルダー間に集中し、
基体ホルダ一部に成膜する効率を高めるとともに反応槽
内の汚染の低減が図れる。また、印加する高周波電圧の
位相差を電気角40度から320度にすると、成膜する
効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例の膜形成装置の反応槽断
面図、第2図は高周波電圧供給のための整合回路の基本
構成図、第3図は従来例と本実施例のプラズマ発生領域
の模式図、第4図は膜形成装置において、a−8i:H
膜を形成したときのSiH4流量と成膜速度の関係を示
す図である。 1・・・反応槽、2・・電極、3・・・基体ホルダー、
4・・・ガス放出パイプ、5・・・高周波電源、6・・
・整合回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転する基体ホルダーと、該基体ホルダーに対向し
    て設けられた電極と、該基体ホルダーと該電極との間に
    設けられた反応ガス供給装置と、該電極と該基体ホルダ
    ーと前記反応ガス供給装置とを収納する反応槽を有する
    減圧プラズマ気相成長装置において、高周波電圧を前記
    基体ホルダーと前記電極とに印加し、前記反応槽を接地
    したことを特徴とする膜形成装置。 2、前記基体ホルダーと前記電極に印加する前記高周波
    電圧の位相差が、電気角40度から電気角320度であ
    ることを特徴とする請求項1記載の膜形成装置。 3、請求項1記載の膜形成装置を用いて電子写真用アモ
    ルファスシリコンおよびアモルファスシリコン系感光体
    を製造することを特徴とする膜形成方法。
JP63039399A 1988-02-24 1988-02-24 膜形成装置 Pending JPH01215982A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016134596A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 Sppテクノロジーズ株式会社 半導体製造装置用管理システム
CN114645256A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 苏州迈为科技股份有限公司 减少溅射镀膜损伤硅片衬底的装置及方法

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