JPH0222460A - マイクロ波透過性ウィンドウ組立体及びマイクロ波プラズマ発生装置、並びにそれらを用いたエッチング方法及び堆積膜形成法 - Google Patents

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】 ［発明の分野］ 本発明は一般的にはマイクロ波発生プラズマを用いてフ
ィルムを蒸着またはエツチングする装置に関し、−層詳
しく言えば、亀裂とか過熱とかを生じさせることなく源
からの高電力マイクロ波エネルギを真空蒸着／エツチン
グ・チャンバの内部に均一に伝達するようになっている
改良されたウィンドウ組立体を使用するマイクロ波プラ
ズマ蒸着装置に関する。

［発明の背景コ 本発明は、大雑把に言えば、ほぼ大気圧に維持された、
導波管やアンテナのような源からの高電力マイクロ波エ
ネルギを大気圧以下の圧力に維持された真空チャンバ内
に導入する必要のある任意タイプの装置に応用できる。

マイクロ波エネルギは好ましくは真空チャンバ内に導入
されてグロー放電プラズマを発生させ、このプラズマが
基体の露出面に半導体または絶縁材料を蒸着したり、あ
るいは、その露出面から材料を除去したり（エツチング
したり）するのに利用される。本発明はマイクロ波装置
一般に応用できるが、電子写真の光受容体の製作を含む
種々の光導電用途のための光応答合金ないし装置の製作
に特に重要な応用を見る。

電子写真光受容体を作成するために円筒形ドラムの周面
に非晶質の珪素合金材料およびゲルマニウム合金材料の
比較的厚いフィルムを蒸着するのがここに開示する本発
明の第１の好ましい実施例となるので、本発明は以下に
主として非晶質珪素合金材料および非晶質ゲルマニウム
合金材料の蒸着について説明するが１本発明の高電力誘
電ウィンドウ組立体を任意の薄いまたは厚いフィルム材
料の蒸着にも応用することも本発明の範囲内にあること
は了解されたい。事実１種々の材料、たとえば、誘電材
料の薄いフィルムまたは厚いフィルムもしくは透明な耐
摩耗性コーティングの薄いフィルムや厚いフィルム、干
渉フィルタ、透明な導電性コーティングのマイクロ波グ
ロー放電式蒸着も本発明の範囲内にある。

あるいは、同等の重要性をもって、本発明の高電力マイ
クロ波ウィンドウ組立体をエツチングその他の処理を行
なったり、基体の表面を改造したりするようになってい
る真空チャンバにおいて同様の利益をもって使用できる
ことも事実である。

したがって、実施されるマイクロ波プラズマ作業（蒸着
またはエツチング）のタイプと無関係に、特にこの作業
が行なわれる速度をマイクロ波エネルギを真空チャンバ
の内部に伝達する電力を制御することによって制御でき
るということは了解されたい。高速で蒸着またはエツチ
ングを行なうには、高電力レベル、たとえば、キロワッ
ト範囲、好ましくは３キロワット以上の電力を利用する
必要がある。高電力マイクロ波エネルギを使用すること
から生じる問題は、高電力マイクロ波エネルギがそれを
真空チャンバの内部に送る誘電ウィンドウを加熱する傾
向があるということである。誘電ウィンドウが長時間あ
るいは過剰に加熱されると、それに亀裂が生じることが
ある。亀裂が生じると、蒸着／エツチング作業はまった
く行なうことができなくなる。

もちろん、マイクロ波プラズマは高いエネルギ状態にあ
るため、比較的低い電力のマイクロ波を比較的長い時間
にわたって真空チャンバに導入しても、誘電ウィンドウ
を過熱し、破壊することがある。したがって、高電力マ
イクロ波エネルギをグロー放電プラズマ蒸着／エツチン
グ・チャンバの内部に伝えることができ、破損すること
なく長期間使用できる誘電ウィンドウの必要性がある。

上述したように、本発明は、周面に蒸着しようとしてい
る半導体合金材料が全体的な厚さで４０ミクロンを超え
ることがあるために電子写真光受容体の製作に特に関連
している。

（ここで、これが全体の厚みが１ミクロン未満の半導体
合金材料の蒸着を必要とする薄膜ソーラーセルの製作と
対照的であることに注意されたい。）本発明の電子写真
ドラムとの関連は製作コストの低減が高速蒸着法の必要
を迫るからである。本発明への電子写真光受容体のこの
特別な関連により、次の段落では、マイクロ波蒸着装置
を最初に利用することを意図した電子写真光受容体の構
造をより良く理解して貰うことを考えている。

約４５年前、Ｃ、Ｃａｒｌｓｏｎが硫黄材料を基にして
最初の電子写真法を開発した。その後、他のカルコゲン
、たとえば、セレンやセレン合金が有機物質、たとえば
、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）と−緒にこのよう
な用途で使用できることが提案された。しかしながら、
セレンやセレン合金は、たとえば、ドラムの取り扱いを
困難にする高い毒性、摩耗や摩滅の激しい相対的な軟ら
かさおよび特に赤外線領域での光応答性の悪さを含むい
くつかの固有の欠陥を持っていることがわかった。

それと対照的に、非晶質珪素合金材料が代替物として実
用的であると考えられたい。珪素合金材料が比較的硬く
、毒性を持たず、赤外線領域に優れた光応答性を持って
いることがわかったからである。また、この時点で、準
位密度を減らして非晶質珪素合金材料を製造することが
可能となり、電子写真式複写に必要な電位までこれらの
材料を帯電することが可能となったと考えられていた。

こうして、非晶質珪素合金材料から作った光受容体が経
済的に製作できるならば、カルコゲン光受容体に比べて
優れた環境適合性、光応答性、構造特性を与えることが
できると考えられていた。

その後も、非晶質珪素合金材料の製作についての研究は
続けられ、そのエネルギ・ギャップにおける局在準位の
密度がさらに減じられ、それ故に、あらゆる光応答用途
のためのこれらの材料の品質が改善された。これらの改
善された品質の材料は優先的にグロー放電分解法で蒸着
され、シランのような珪素を含む供給原料ガスが真空容
器内に導入されていた。この真空容器内で、供給原料ガ
スは無線周波グロー放電によって分解され、約２２５〜
３２５℃の基体温度および約ｏ、５トールの圧力で基体
の表面に蒸着された。こうして蒸着された半導体合金材
料は珪素と水素からなる真性（ややｎ型である）非晶質
珪素合金材料であった。

ドープされた非晶質珪素合金材料を作るために、ホスフ
ィンのようなＶＢ族元素を含有するガスやジボランのよ
うなＩＩＩＢ族元素を含有するガスが供給原料シランガ
スと予め混ぜ合わされ、先の段落で述べたようと同じ作
業条件の基に前記グロー放電真空容器に送り込まれた。

これらのドーパントガスを使用することによって、ｎ型
、ｐ型いずれの非晶質珪素合金材料の層をも作ることが
できるようになった。非晶質珪素合金材料をこのように
作ることによって、最適温度で水素をシランと結合させ
、その結果、水素は蒸着した珪素マトリックス材料の切
れたり歪んだりしている結合を或る程度安定化すること
ができ、エネルギ・ギャップにおける局在準位の密度を
がなり減じることができるようになった。その結果、非
晶質珪素合金材料の電子特性および光学特性がかなり改
善された。

上記の方法で作った非晶質珪素合金材料は光起電力装置
の製作その他の光応答用途に適する光応答特性を示した
が、無線周波発生プラズマに依存するいかなるタイプの
方法も蒸着速度が比較的遅く、供給原料ガスの利用率が
比較的低いという欠点を有する。これらの欠点は光起電
力装置の大量生産の観点から。

特に、電子写真光受容体の大量生産にとっては重大な欠
点である。実際に、無線周波グロー放電法を用いた場合
、蒸着速度は毎秒約２０オングストローム未満に過ぎず
、たった１つの電子写真ドラムを作るのに約２４時間を
要する。さらに、電力密度を大きくして蒸着速度を高め
た従来の無線周波法では、蒸着させた珪素合金材料の欠
陥準位の密度が高くなることによって製造されたフィル
ムの電気特性が悪くなった。さらに、従来の無線周波法
は真空チャンバ内に導入された供給原料ガスが付勢され
得る程度、それ故、達成され得る蒸着速度についてそれ
固有の限界を有する。

非晶質珪素製電子写真光受容体の固有の利点とこれらの
光受容体の無線周波グロー放電製作法の固有の欠点が明
らかなので、本発明の譲り受は人は電子写真用途で用い
るための非晶質珪素合金材料をより迅速により経済的か
つより能率的に製造する方法の開発をめざして研究を行
なってきた。このような方法として、珪素合金材料の複
数の電子写真光受容体の周面への同時蒸着のための斬新
な装置の使用を含む方法が開発され、これは「電子写真
装置を製造する方法および装置」なる名称の、Ｆｏｕｒ
ｎｉｅｒ等に与えられた米国特許第４．７２９，３４１
号に充分に記載されている。

この米国特許の内容は参考資料としてここに採用する。

上記米国特許はマイクロ波エネルギを利用して複数の細
長い、ほぼ円筒形のドラム部材の周面全体にわたって非
晶質珪素合金材料を同時にかつ均一にマイクロ波グロー
放電蒸着を行なうのを容易にするのに特に適した装置の
構造を教示している。ドラム部材は種々の導電率あるい
は種々の非晶質性の一連の珪素合金層を有し、これは電
子写真コピー機のための光導電性媒体として使用するこ
とができる。上記米国特許に教示されているマイクロ波
発生グロー放電の概念を利用することによって、真空チ
ャンバ内に導入されるほとんどすべての反応性供給原料
ガスは分解される。

さらに、間隔を置いて配列させた円筒形ドラム部材によ
って定められる特殊な幾何学形状を利用することによっ
て、分解した反応ガスの７０％以上のものが円筒形ドラ
ム部材の周面に均一、同時かつ迅速に蒸着され得る。し
たがって、供給ガス変換効率と利用効率の両方が無線周
波プラズマ装置に比べて非常に高くなる。

本発明が定める様式を理解するためには上記マイクロ波
蒸着装置における構成要素の構造、配置を理解しなけれ
ばならない。前記米国特許のマイクロ波蒸着装置はほぼ
密封された内側チャンバを包含し、このチャンバは前記
の複数の接近して作動配置した円筒形部材によって構成
されている。内側チャンバは供給原料反応ガスが導入さ
れるプラズマ蒸着領域を包含する。供給原料ガスはアル
ミナ製ウィンドウ組立体を通して導波管によってやはり
前記プラズマ蒸着領域に導入されたマイクロ波エネルギ
によって分解される。アルミナ製ウィンドウ組立体は単
一の平らなアルミナ製ウィンドウを包含し、このウィン
ドウは前記導波管の末端に固定され、前記内側チャンバ
と作動連絡するように配置しである。アルミナ製ウィン
ドウはプラズマ領域の一端を構成するばかりでなく、導
波管（大気圧に維持されている）と大気圧以下のチャン
バとの間で真空シールも形成する。真空チャンバのプラ
ズマ領域に比較的低い（今検討しているキロワット電力
範囲に比べて）電力のマイクロ波エネルギを効果的に伝
達して光受容体の周面に分解ガスの蒸着を行なうのがこ
の配置である。

マイクロ波電力の比較的低いレベルでは。

前記米国特許のマイクロ波蒸着装置は円筒形部材の周面
にたとえば毎秒約５０〜１００オングストロームの非晶
質珪素合金材料を蒸着するようになっている。この蒸着
速度は従来の無線周波グロー放電法によって達成される
蒸着速度のかなりの改善（ならびに供給原料ガス利用率
の附随的な改善）を示しているが、導入されつつあるマ
イクロ波エネルギの電力密度がさらに高くなった場合に
は、（１）またさらに効率的なガス分解、したがって、
蒸着速度を達成することができ、（２）微結晶質珪素合
金材料の蒸着が簡略化され得る。明らかに、このような
より高い電力密度は、付加的に、応用状況でのエツチン
グ処理速度を高め、−層効率的にすることになる。

本発明者等はマイクロ波電力レベルを高めて毎秒約１０
０オングストローム以上の速度で前記珪素合金材料を蒸
着することによってこのようなドラム蒸着装置での珪素
合金材料の蒸着効率を改良することを試みた。この方法
は蒸着速度を高め、微結晶質珪素合金材料の経済的な蒸
着を容易にするという点で実際に成功したことが証明さ
れたが、電力密度を高めたことがマイクロ波発生グロー
放電蒸着装置の設計で弱点を招いた。特に、上記米国特
許のマイクロ波蒸着装置のアルミナ製ウィンドウが高電
力密度を利用することによって＼ 発生したより強力なマイクロ波プラズマで生じた高温に
耐えることができないことがわかったのである。さらに
、本発明者等は決定的な欠陥を見付けた。これはアルミ
ナ製ウィンドウと真空シール（導波管とアルミナ・ウィ
ンドウの間を気密に密閉しているシール）の両方に破損
や亀裂が生じたのである。本発明者等は、またさらに、
比較的低い電力密度でもマイクロ波装置の長い作動時間
ではアルミナ製ウィンドウの同様の損傷が生じることを
見出した。これらの損傷が以下の点で生じたウィンドウ
の過熱の結果であると確信している。すなわち、（１）
誘電ウィンドウを作っている材料の熱膨張係数を真空シ
ールの熱膨張係数と正しく一致させることができなかっ
た点と、（２）アルミナの耐熱筒撃性が比較的低いため
に、高電力マイクロ波プラズマに普通伴う高温（５００
℃を超えた温度）に長時間にわたって耐えることができ
ないという点である。ここで、前記誘電ウィンドウの典
型的な破損モードが、（１）高温へのウィンドウの露出
と、（２）高温で結晶化してマイクロ波エネルギを吸収
し、ウィンドウに高温スポットを生じさせる非晶質珪素
合金材料のウィンドウ表面への蒸着とによって生じると
いうことに注意されたい。

こうして、当業者であればわかるように、マイクロ波蒸
着装置で用いられる電力密度が従来は高電力マイクロ波
エネルギで発生したプラズマに伴う高温に耐える、マイ
クロ波ウィンドウ組立体の固有の構造的な能力によって
制限されていたのである。さらに、前記の破損モードは
ウィンドウを異なった誘電材料で形成することによって
軽減し得るが、より長続きする解決法が前記ウィンドウ
またはウィンドウ組立体に対して適切な冷却を与えるこ
とであろうと判断した。その理由は、異なった材料は材
料が破損する前に導入され得るマイクロ波電力量を高め
るであろうけれども、適切な冷却を行なえばあらゆる実
用的な電力密度で破損を防ぐことになるからである。も
ちろん、最も良いのは最適な誘電材料を選ぶと共に、こ
の誘電材料で作ったウィンドウを適切に冷却するという
ことであろう。

上記の説明では高電力マイクロ波エネルギを利用する材
料蒸着装置について述べてきたが、本発明は高電力マイ
クロ波持続エツチング剤プラズマによって表面をエツチ
ングしたり、他の処理を行なったりするようになってい
る装置でも使用できる。無線周波エネルギを使用して先
駆物質エツチング剤ガスのプラズマを発生させ、持続さ
せる従来装置はプラズマの充分な強度レベルと充分な供
給原料ガス利用率を得るには不充分であることが証明さ
れている。無線周波プラズマに固有の欠陥により、エツ
チング剤プラズマを発生させるのにマイクロ波エネルギ
を使用するということに対する関心が高まっている。不
幸にして、マイクロ波エツチング装置は、従来は、蒸着
装置に関連して先に詳しく説明したと同じタイプの単一
ウィントウ組立体デザインを使用していた。したがって
、このようなウィンドウ組立体で使用し得るマイクロ波
電力量は非常に強力なマイクロ波発生プラズマにさらさ
れることによって生じた高温に耐える、誘電ウィンドウ
の能力によって限られていたのである。

したがって、高温に長時間さらされても損傷を受けるこ
となく蒸着作業、エツチング作業の両方のための真空チ
ャンバ内に導波管から比較的高い電力のマイクロ波エネ
ルギを効率良く、経済的に、信頼性をもって、安全に伝
達することのできる改良されたウィンドウ組立体の必要
性か存在する。

［発明の概要］ 本発明はほぼ大気圧に維持された導波管のようなマイク
ロ波伝搬手段から大気圧以下の圧力に維持された真空チ
ャンバ内に比較的高い電力のマイクロ波エネルギを伝達
するようになっている新規で改良されたウィンドウ組立
体を提供する。このウィンドウ組立体は２つ以上の誘電
ウィンドウを包含し、これらのウィンドウはマイクロ波
に対してほぼ透明であり、熱伝導率が比較的高い。また
、誘電ウィンドウはマイクロ波伝播手段に誘電ウィンド
ウを取り付け、間に圧力差を維持するようになっている
真空シールと、誘電ウィンドウおよび真空シールを充分
に低い温度に維持して重大な損傷、すなわち、ウィンド
ウ組立体の亀裂や破壊あるいは真空シールの破損を防ぐ
冷却手段とを包含する。

好ましい実施例では、誘電ウィンドウ組立体は酸化ベリ
リウム（Ｂｅｄ）、アルミナ（ＡＱｚｏ３）その他の、
熱伝導率が比較的高く、マイクロ波エネルギにとって透
明である誘電材料で形成した第１のほぼ平らなウィンド
ウと、酸化ベリリウム、二酸化珪素（Ｓｉｎ２）あるい
はアルミナで作った少なくとも１つの第２の間隔を置い
た同心配置の平らな誘電ウィンドウとを包含する。さら
に、これら誘電ウィンドウは真空シールの熱膨張率にほ
ぼ一致する熱膨張率を有するように選んだ材料で形成さ
れる。

ウィンドウ組立体の冷却手段は第１の平らなウィンドウ
と間隔を置いて同心に配置した第２の平らなウィンドウ
との間に生じたスペースによって形成された流路を包含
する。第２のウィンドウは第１の平らなウィンドウから
少なくとも１ｍｍ隔たった真空チャンバの内部と反対の
側に配置される。第２の平らなウィンドウは適合したエ
ポキシ樹脂等によってステンレス鋼製スリーブに固定さ
れる。好ましい実施例では、第２の平らなウィンドウは
アルミナで作られ、このアルミナ製ウィンドウが次に耐
熱性（すなわち、１０００℃以上の温度に耐える）銀ベ
ース合金によってニッケル・コバルト・鉄チューブに固
定される。

このニッケル・コバルト・鉄チューブはたとえば溶接に
よってステンレス鋼スリーブに冶金学的に取り付けられ
る。

同様に、第１の平らなウィンドウは第２の平らなウィン
ドウを取り付けたステンレス鋼スリーブよりも少なくと
も０．５〜５．０センチメートル大きい周方向寸法を有
するステンレス鋼チューブに密封固定される。好ましい
実施例においては、第１の平らなウィンドウは酸化ベリ
リウムによって形成され、前記耐熱性銀ベース合金によ
ってニッケル・コバルト・鉄チューブに固定される。こ
のニッケル・コバルト・鉄チューブは前記ステンレス鋼
スリーブより少なくとも０．５センチメートル周方向に
大きいステンレス鋼チューブに溶接等によって冶金学的
に取り付けられる。

ステンレス鋼スリーブはステンレス鋼チューブ組立体内
に同心に配置される。この同心配置により、前記スリー
ブの外周面と前記チューブの内周面とが冷却流路を構成
し、これが第１、第２の平らなウィンドウの間に延び、
そこに連絡している。冷媒、好ましくは、液体冷媒がこ
の流路を通して圧送されてウィンドウから熱を豚い、マ
イクロ波プラズマ装置の作動中比較的低い温度を均一に
保つ。第１の平らなウィンドウを冷却して低温に均一に
維持することによって、第１の平らなウィンドウに悪影
響を与えることなくより高いマイクロ波電力を使用でき
る。好ましい冷媒としては、　シリコーンオイルと　か
フレオン（１）ｕｐｏｎｔ　Ｃｏｒｐ、の登録商標）の
ようなマイクロ波透過率の高い液体もあるが、（１）マ
イクロ波結合が悪影響を受けたすせず、（２）マイクロ
波エネルギの吸収が強すぎないかぎり他の半マイクロ波
透過性冷媒も使用できる。

ステンレス鋼チューブは、さらに、たとえば溶接によっ
て冶金学的に取り付けられた保護スリーブを包含するよ
うに設計され、この保護スリーブは構造上の補強を行な
うようになっている。この保護スリーブは、さらに、第
３の平らなウィンドウを支持し、保持するようになって
いる孔あきベースを包含する。

この第３ウインドウは前記第１の平らなウィンドウのす
ぐ隣りでそれと密着して（前記第１ウインドウの前記第
２ウインドウと反対の側に）配置される。この第３の平
らなウィンドウは、本発明が連続蒸着作業モードで使用
されるときに普通使用されるものであり、前記孔あきベ
ースから容易に取り外すことができ、したがって、蒸着
材料で覆われたときには取り外して清掃するのが容易で
ある。ここで、もし第３ウインドウが清掃、交換のため
に取り外すことができなければ、蒸着した半導体合金材
料が結晶化してしまい、ウィンドウが過熱し、マイクロ
波エネルギの透過を阻止することになる。

本発明のマイクロ波ウィンドウ組立体のこれらおよび他
の利点、改良は以下の詳しい説明、図面および特許請求
の範囲から明らかとなろう。

［実施例］ 第１図を参照して、ここに部分断面側面図で示す電子写
真光応答装置１０は、たとえば、円筒形の部材１２の外
面にほぼ非晶質の半導体合金材料の複数の高品質層を連
続的に蒸着して形成されている。第１の好ましい実施例
では、本発明の高電力マイクロ波透過性ウィンドウ組立
体は蒸着モードで作動するようになっており、第１１図
に示すような層のような非晶質半導体合金材料の前記高
品質層を蒸着して複数の光応答性、半導体または電子装
置の任意のものを製作する。このウィンドウ組立体の新
規で改良された構造は、以下に詳しく説明するが、亀裂
を生じさせることなく大気圧領域から大気圧以下の圧力
の領域に比較的高電力のマイクロ波エネルギを確実に伝
達させる能力を持つ。しかしながら、亀裂なしに高電力
マイクロ波エネルギを伝達するこの能力が蒸着プラズマ
と同様にエツチング剤プラズマの発生にも容易に適用で
き、その場合はシランのような蒸着ガスの代わりに四弗
化炭素のようなエツチング剤ガスを真空チャンバに導入
する点で相違するだけであることは了解されたい。

第１図に戻って、円筒形部材１２はその上に装［１０の
半導体合金材料の一連の層を蒸着する基体となる。図示
したように、電子写真光受容装置１０は導電性基体１２
に蒸着した第１のブロッキング層１４と、この第１ブロ
ッキング層１４上に蒸着した光導電層１６と、この光導
電層１６上に蒸着した第２のブロッキング層１８とを包
含する。光導電層１６は非晶質半導体合金材料で作ると
好ましく、−層詳しく言えば、珪素および水素ないし弗
素を含有する非晶質珪素合金材料で作ると好ましい。選
んだブロッキング層１４，１８の種類（絶縁性あるいは
半導性、微結晶質あるいは非晶質）に応じておよび装置
１０を荷電するときに用いられる電荷の導電率タイプに
応じて、光導電層１６もややｐ型あるいはｎ形の導電率
となるように少量のドーパントを含んでいてもよい。

ここで、底側のブロッキング層１４は導電性基体１２か
ら光導電層１６への電荷キャリヤ注入を防ぐようになっ
ていることに注目されたい。この目的のために、底側ブ
ロッキング層１４は珪素と炭素、珪素と酸素あるいは、
珪素と窒素を含む非晶質合金で作れば電気絶縁性とする
ことかできる。このような底側ブロッキング層を形成す
る際、シラン（ＳｉＨ４）または四弗化珪素（ＳｉＦ、
）あるいはこれら両方とメタン（ＣＨ，）　、アンモニ
ア（ＮＨ３）、窒素（Ｎ２）、酸素のうちのいずれかと
の反応ガス混合物を使用してもよい、このようなブロッ
キング層は電荷が中性であり、電子写真装置１０の正、
負いずれの荷電に使用するのにも適する。

電子写真装置１０の正荷電を望む場合、底側電子ブロッ
キング層１４は、たとえば、シランまたは四弗化珪素あ
るいはこれら両方とジボラン（Ｂ、Ｈ，）　　あるいは
三弗化硼素（Ｂ　Ｆ、）のようなｐ型ドーパント含有化
合物とを含有する反応ガス混合物から作ったｐ型非晶質
珪素合金材料であってもよい。このｐ型底側ブロッキン
グ層は　米国特許　第４．５８２，７７３号に充分に開
示されているような微結晶質であってもよく、この米国
特許を参考試料としてここに援用する。この場合、光導
電層１６を少量の補正用ｐ型ドーパントを含有し、ほぼ
真性である非晶質珪素合金材料で作るのも好ましい。

頂側のブロッキング層１８は底側ブロッキング層１４に
関して述べたガス状の半導体先駆物質またはガス状絶縁
性先駆物質のいずれで形成してもよい。それ故、頂側ブ
ロッキング層は絶縁材料で作ることができるが、上述し
たようにｐ型またはｎ形非晶質半導体合金材料で作ると
好ましい。特にここで、ガス状先駆物質、電子写真光受
容装置１０を作る半導体合金材料の層の性質およびこの
装Ｗ１０の作動要領が本発明の部分ではないことに注目
されたい。本発明の光受容体の実施例は例示のために示
したにすぎず、先に述べたように、光導電層１６が比較
的厚く、経済的に前記先受容体装置１０を作るための高
電力マイクロ波エネルギの入力が最重要であるからであ
る。もちろん、本発明の高電力マイクロ波ウィンドウ組
立体は高電力マイクロ波透過性を与えるようになってい
る。

前記先受容体装置１０の光導電層１６は２５ミクロンの
オーダーの厚みであって３５０ボルト以」二の荷電電位
を発生しやすくすると好ましい。営業ベースでこのよう
な厚膜状の先受容体装置を作るためには、少なくとも高
蒸着速度を特徴とする方法で光導電層１６を作る半導体
合金材料を蒸着する必要がある。

上述したように、普通の無線周波グロー放電蒸着技術は
約２０時間未満で２５ミクロン全厚の光導電層１６を形
成するにはエネルギ不足である（毎秒２０オングストロ
ーム以下の蒸着速度）。しかしながら、無線周波プラズ
マよりエネルギのかなり大きいマイクロ波エネルギ励起
式グロー放電プラズマはこのような装置を非晶質珪素合
金材料から営業的に有利に製造できるようにする蒸着速
度（毎秒１００〜２００オングストローム以上）で光導
電層１６の蒸着を容易に行なえる。しかしながら、この
ような蒸着速度を得、持続させる能力はマイクロ波透過
性ウィンドウ組立体が長時間にわたって高電力マイクロ
波エネルギを真空環境に導入する能力に依存する。以下
に詳しく説明する高電力マイクロ波透過ウィンドウ組立
体は光受容体製＠１０の半導体合金材料を蒸着すること
のできる高エネルギ・プラズマを形成するための比較的
高電力のマイクロ波エネルギの長時間の伝達を可能とす
る。強力なマイクロ波エネルギを長時間使用することに
よって、材料の蒸着が供給源料ガスを利用して従来不可
能であったほどかなり速い速度で行なうことができる。

次に第２．３図を参照して、ここには真空蒸着装置が全
体的に２０で示してあり、これは本発明の高電力マイク
ロ波透過ウィンドウ組立体を包含する。この蒸着装置２
０は、特に、好ましくは非晶質半導体合金材料の層を複
数の円筒形ドラム状部材１２の周面に連続的に蒸着する
ようになっている。装置２０はほぼ矩形の真空蒸着チャ
ンバ２２を包含する。

この真空チャンバ２２は、（１）その内部から生成物を
排出するためのポンプに適当に接続するようになってお
り、また、（２）チャンバ２２の内部を蒸着過程を容易
にするように選定された適当な大気圧以下の圧力に維持
するようになっている排出ポート２４を包含する。チャ
ンバ２２は、さらに、複数の反応ガス入力ボート２６，
２８．３０を包含し。

これらのポートを通して反応ガスが後述する要領でマイ
クロ波発生グロー放電蒸着領域３２に導入される。チャ
ンバ２２は、またぎらに、真空シール２３も包含し、こ
れはチャンバ２２の頂壁のフランジ状リップ２２ａとチ
ャンバの取り外し自在の頂壁部２５の間を気密シールす
る。頂壁部２５は装置２０を連＼ 続作業モードで作用させて、いるときにドラム・キャル
ーセル３６を装填、取り出しするためにチャンバ２２か
ら持ち上げられるようになっている。

ここで、上記の連続作業モードというのが蒸着装置の好
ましい実施例であって、６つの細長いドラム部材１２を
支持する１つのキャルーセルを真空チャンバ２２から取
り出し、６つの細長いドラム部材の新しいキャルーセル
を真空チャンバに挿入することを意味していることは了
解されたい。これを行なうには、取り外し自在の頂壁部
２５から上方マイクロ波組立体を取り外し、頂壁部２５
、キャルーセル３６およびこのキャルーセルに部分的に
支えられたドラム１２をチャンバから持ち上げ、チャン
バのフランジ状リップ２２ａ上に前記取り外し自在の頂
壁部を再着座させ、北方マイクロ波組立体を再設置する
。

チャンバ２２内には、複数の細長い円筒状のドラム部材
１２が取り外し自在のキャルーセル３６によって支持さ
れている。ドラム部材１２は、特に、ほぼ閉じた輪を形
成し、それらの長手方向軸線が互いにほぼ平行に位置し
、隣り合った部材１２の外周面が接近していて内側プラ
ズマ蒸着チャンバ３２を構成するように配置される。円
筒形部材１２をこの閉じた輪の形態で配置するために、
チャンバ２２はキャルーセル支持壁３４を包含し、これ
はチャンバの側壁に取り付けられており、複数の固定軸
３８をしっかり保持するようになっている。円筒形部材
１２の各々は一対のディスク状のスペーサ４０．４２に
よって軸３８のそれぞれに回転自在に装着しである。

スペーサ４０．４２は円筒形部材１２の内寸に一致する
外寸を有し、円筒形部材１２の内周面と摩擦係合して部
材１２を互いに平行に隔たった状態に正確に位置させる
ようになっている。スペーサ４０は駆動チェーン４６と
係合するように配置したスプロケット４４を包含する。

駆動チェーン４６はスプロケット４４とモータ５０の駆
動スプロケット４８のまわりに連続した輪をなしている
。その結果、後にさらに説明するように、蒸着過程中、
モータ５０が付勢されると、円筒形部材１２の各々をそ
れ自体の長手軸線まわりに連続的に回転させることにな
る。この連続回転により、半導体合金材料が各円筒形部
材１２の全周面に均一に蒸着されることになる。

先に説明したように、円筒形部材１２はその周面が接近
していて内側プラズマ蒸着チャンバ３２を形成するよう
に配置されている。

第３図でわかるように、蒸着プラズマを形成する反応ガ
スは少なくとも一対の隣り合った円筒形部材１２の間に
形成された複数の狭い通路５２のうちの少なくとも１つ
を通して内側チャンバ３２に導入される。好ましくは、
反応ガスは交互の狭い通路５２を通して前記内側チャン
バ３２に導入される。

第３図でさらにわかるように、各対の隣り合った円筒形
部材１２はガス人口シュラウド５４を備える。各シュラ
ウド５４は導管５６によって反応ガス入口２６，２８．
３０のうちの１つに接続されているや各シュラウド５４
は隣り合った部材１２間の狭い通路５２に隣接して、反
応ガスを導入するための反応ガス溜め５８を構成する。

シュラウド５４は、さらに、側方延長部６０を包含し、
これらの側方延長部は溜め５８の両側から突出し１円筒
形部材１２の周面に沿って延び、円筒形部材１２の外周
面との間に狭い流路６２を形成する。

シュラウド５４が上述したように形成しであるので、ガ
ス溜め５８は比較的高い反応ガス移動度をもたらし、同
時に、狭い流路６２は反応ガスに高い抵抗を与える、す
なわち、移動度を低くするために設けたものである。

好ましくは、反応ガス溜め５８での垂直方向移動度がド
ラム間の狭い通路５２での移動度よりかなり大きいとよ
い。さらに、狭い通路５２での移動度が狭い流路６２で
の移動度よりもかなり大きいとよい。これによれば、大
きな割合の反応ガスが内側チャンバ３２内に流入するば
かりでなく、円筒形部材１２の全側方部分に沿って流れ
るガスが均一になる。

最後に、シュラウド５４は円筒形部材１２およびスペー
サ４２．４４の末端部に重なる側部６４も包含する。こ
れらの側部６４は円筒形部材１２とスペーサ４２．４４
の末端部に接近して位置し、ドラムの端を横切って狭い
流路６２を連続させている。この形態により、側部６４
は円筒形部材の端まわりの反応ガスの流れを阻止する。

マイクロ波エネルギを内側チャンバ内に導入して第２図
に参照符号６８で示す蒸着プラズマを形成させるために
、装置２０は、さらに、第１のマイクロ波エネルギｇ７
０と第２の隔たったマイクロ波エネルギ源７２とを包含
する。これらのマイクロ波エネルギ源７０゜７２は、そ
九ぞれ、アンテナ・プローブ７４゜７６を含むものとし
て示しである。これらのプローブはマイクロ波エネルギ
を誘電ウィンドウ付近まで伝達するように作用する。マ
イクロ波エネルギ源７０．７２は、たとえば。

２．４５ＧＨｚの出力周波数を有するマイクロ波周波マ
グネトロンである。各エネルギ源７０．７２はそれぞれ
個別の隔たって配置した導波管構造７８．８０と作動連
絡させて設置されている。アンテナ・プローブ７４，７
６はマイクロ波の波長の約１／４の距離だけ導波管構造
７８，８０の後壁７９，８１がら隔たっている。この間
隔はアンテナ・プローブから導波管構造内へマイクロ波
エネルギをつなげるのに最適なものである。導波管構造
７８．８０はそれぞれ予備導波管８２，８４に作動連結
させてあり、これらの予備導波管は真空チャンバ２２の
内側チャンバに突入しており、細長い円筒形のドラム部
材１２の両端縁部にごく接近して終っている。これら予
備導波管８２，８４は、好ましくは、その内部長さ方向
のマイクロ波伝達損失の低い耐久性のある耐腐蝕性金属
材料で作られる。予備導波管８２．８４を作るに好まし
い材料としては、ステンレス鋼がある。ここで、一対の
マイクロ波導入プローブを利用していることに注目され
たい。これは、円筒形部材の長さがマイクロ波の長さよ
り長く、したがって、部材の両末端からエネルギを導入
して内側チャンバの全長にわたって均一なプラズマ密度
を得るのに必要となるからである。

次に第４図を参照して、ここには本発明の高電力マイク
ロ波透過ウィンドウ組立体１９０が詳しく示してあり、
この組立体は装置２０に設けである。ここで、第４図が
ただ１つのウィンドウ組立体１９０を示しているが、装
置２０がそれぞれほぼ同形の２つのウィンドウ組立体を
隔たって用いることに注目されたい。したがって、ただ
１つのウィンドウ組立体を図示していても、以下の説明
が第２のウィンドウ組立体にも同等に当てはまるという
ことは了解されたい、導波管構造８０の末端（真空チャ
ンバ２２に最も接近した端）に前記導波管８２（好まし
くは、ステンレス鋼で作られる）が取り付けられる。導
波管８２は真空チャンバ２２の内部で内側チャンバ３２
にごく接近して終っている。好ましい実施例では、密封
チューブ８６が冶金学的な方法、すなわち、溶接８５に
よって導波管８２の末端８２ａに取り付けてあって間に
恒久的な真空接続を与えている。密封チューブ８６は、
好ましくは、比較的低い熱膨張率、すなわち、７　Ｘ　
１０−’　ｃ　ｍ／　ｃ　ｍ／　’Ｃを有する材料で作
られ、普通は、０．５〜３６インチ（１，２７〜９１．
４４センチメートル）の長さとなっている。また、前記
密封チューブ８６のために用いられる材料が以下に詳し
く説明するマイクロ波透過誘電ウィンドウ９０のそれと
ほぼ一致する熱膨張率を有すると好ましい、この熱膨張
率一致の基準は１重要ではあるが、ウィンドウ９０の冷
却が効果的に行なわれるのならば絶対必要というわけで
はない、しかしながら、冷却が不適当であってウィンド
ウの温度を比較的低いレベルに維持できないとか、ある
いは、大量のマイクロ波が長時間にわたってウィンドウ
を通して内側チャンバ内に導入される場合には、誘電ウ
ィンドウおよびチューブの膨張率が一致していることが
重要である。前記密封チューブ８６を作るのに好ましい
材料はＫＯＶＡＲ（ペンシルバニア州す−ディング市の
Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ　Ｔ　ｅｃｈｎｏｌｏ　ｇ　ｙＣｏ
ｒｐ、の登録商標）である、ＫＯＶＡＲは約２９％のニ
ッケル、１７％のコバルト、０．２％のマンガン、６３
．８％の鉄からなる合金であり、その熱膨張率は約５　
Ｘ　１０−’　ｃｍ／　ｃ＋ｍ／℃である。ＫＯＶＡＲ
に代る適当なものとしては、ＩＮＶＡＲ（ペンシルバニ
ア州す−ディング市のＣａｒｐｅｎｔｅｒ　Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐ。

の登録商標）があり、これは０．０２％の炭素、０．３
５％のマンガン、０．２％の珪素、３６％のニッケル、
６３．４３％の鉄からなる合金である。しかしながら、
所望の熱特性を有するならば他の材料も使用し得ること
は了解されたい。

誘電ウィンドウ９０は少なくとも２つの協働する平らな
誘電高電力マイクロ波透過ウィンドウの第１のものであ
り、前記導波管８２ａかあるいは好ましくは前記密封チ
ューブ８６に変形自在の合金材料９４で取り付けである
。

この合金材料は誘電ウィンドウ９０と密封チューブ８６
の間を気密に密閉するようになっている。好ましい実施
例では、変形自在の合金シール９４は少なくとも１００
０℃の耐熱性を有し、好ましくは、少なくとも１２００
℃の耐熱性を有し、しかも軟化しない材料で作られる。

耐熱性のある銀ベースのろう付は合金も用いることがで
きる。誘電ウィンドウ９０はカップ状の閉鎖部分９８に
よってシール９４に対して押圧される。この閉鎖部分９
８はほぼ円形のベース９８ａを包含し、ここから周方向
側壁９８ｂが垂直に垂れ下がっている。円形ベース９８
ａの中央を貫いて孔９８ｃが形成してあり、これは誘電
ウィンドウ９０を゛通過した後にマイクロ波エネルギが
内側チャンバ３２に伝わることのできる通路を構成して
いる。好ましい実施例では、孔のあいたカップ状の閉鎖
部分９８はステンレス鋼で作られ、導波管８２に溶接１
００によって冶金学的に取り付けである。閉鎖部分９８
は、さらに、合金シール９４を保護すると共に、導波管
の末端８２ａに着座した状態に誘電ウィンドウ９ｏを保
持し、シール９４が過熱されるか、あるいは機械的な一
体性が失われたときにでも装置２ｏの重大な破損を防ぐ
ことができるようになっている。

まず、誘電ウィンドウ９０は高い熱伝導率を有し、そこ
を循環させられている冷媒にウィンドウで発生した熱が
迅速に伝えられるようにしなければならない。さらに、
第１の誘電マイクロ波透過ウィンドウ９０は比較的高い
耐熱衝撃性とステンレス鋼チューブ８２ａまたは密封チ
ューブ８６のいずれかの熱膨張率にほぼ一致する熱膨張
率とを有する材料で作らなければならない。ここで、銀
ベースろう付は合金が薄く、流動性があるので、ステン
レス鋼８２ａあるいは密封チューブ８６とウィンドウ９
０の膨張結合を形成することができることは注目された
い。

第１、第２の誘電マイクロ波透過ウィンドウ９０，１０
６は高い耐熱衝撃性および耐熱性とウィンドウを支持す
る種々の手段にほぼ一致する熱膨張率とを有する材料で
作らなければならない。ウィンドウ９０は導波管組立体
（大気圧に維持されている）から大気圧以下の圧力の真
空プラズマ反応チャンバを隔離し、アンテナ・プローブ
７４．７６の領域でのプラズマの生成を防止するように
しなければならない。さらに、ウィンドウ９０はマイク
ロ波エネルギ、すなわち、約２．４５ＧＨｚの周波数を
有するマイクロ波エネルギに対して比較的透明でなけれ
ばならない。この目的のために、第１のウィンドウ９０
は実質的にセラミック材料、好ましくは、制限するつも
りはないが酸化ベリリウム（Ｂｅｄ）（化学量論でも非
化学量論でも）あるいはアルミナ（ＡＱ２０３）を含む
、比較的低い定常液比を与える厚みを有するセラミック
材料で作られる。好ましい厚さは１／８〜２インチ（０
，３２〜５．０８センチメートル）の範囲にあり、特に
好ましい厚さ範囲は１７４〜１／２インチ（０，６４〜
１．２７センチメードル）である、ここで、この厚さは
ウィンドウ９０が真空チャンバの内部と外部に位置した
導波管構造の間に存在する圧力差に耐えるという事実を
考慮して選ばれなければならないことに注目されたい。

ウィンドウ組立体１９０は、さらに、第２のほぼ平らな
誘電ウィンドウ１１０を包含し。

これはアルミナ、酸化ベリリウム、二酸化珪素（Ｓｉｎ
、）のような、比較的高電力のマイクロ波エネルギに対
して透明な材料で作ると好ましい。第２の誘電ウィンド
ウ１１０は気密、液密のエポキシ・シールによって第２
の耐腐蝕性ステンレス鋼チューブ１１１に取り付けると
よい。好ましい実施例では、第２誘電ウインドウ１１０
は上述したタイプの耐熱性銀ベース合金材料１１１によ
ってＫＯＶＡＲ１１３（約１７２〜３６インチの長さ）
に取り付けられている。ＫＯＶＡＲチューブ１１３の末
端部１１３ａは第２の耐久性のある耐腐蝕性ステンレス
鋼チューブ１１４に取り付けられる。第２のチューブ１
１４は同心のステンレス鋼導波管８２の内側に溶接等に
よって隔たって冶金学的に取り付けられる。第２チュー
ブ１】−４および導波管８２は流路領域１１８を構成す
るように配置され、この間を通して冷媒循環し、密着し
た第１誘電ウインドウ９０と第３誘なウィンドウ１０６
から熱を奪うようになっている。−層詳しく言えば、流
路領域１１８は冷却ポンプ（図示せず）等によって冷媒
を循環させて誘電ウィンドウ９０．１０６，１１０およ
びシール９４゜Ｊ−１１を比較的低Ｃ）均一な温度に維
持し、シールの崩壊とウィンドウの破損やひび割れを防
ぐようになっている。強力なウィンドウ組立体１９０を
作るには、第１誘電ウインドウ９０の前から冷媒への熱
流路を比較的短くし、直接的にし、熱伝導性の高い材料
を用いる。

ウィンドウ組立体１９０で用いられる冷媒はガス状でも
液状でもよいし、流路領域１１８の幅および必要とする
冷却程度に大きく依存して異なる。たとえば、流路領域
１１８が確実に狭く保ち得るならば、たとえば、１セン
チメートル以下の均一な幅に保ち得るならば、半マイク
ロ波吸収性の冷媒、たとえば、水を使用し得る。実際に
は、水は好ましい冷媒であり、本発明者等は水冷流路が
内部領域へのマイクロ波エネルギの優れたつながりを与
えることを経験から得ている。しかしながら、流路領域
１１８の幅を大きくした場合、たとえば、１センチメー
トルより大きい幅にした場合には、ほぼ非マイクロ波吸
収性の冷媒を用いると好ましい。そのためには、本発明
者等はシリコーンオイルか必要なマイクロ波透過性を有
し、真空状態に匹敵することを見出した。あるいは、冷
却要件が最低限である場合には、適当なガス状冷媒を波
路１１８に循環させてもよい、好ましいガス状冷媒とし
てはほぼマイクロ波透過性を有するもので、空気、窒素
、水素、ヘリウム、アルゴンからなるグループから選定
しなければならない。

装置２０を蒸着モードで作動させようとする場合には、
閉鎖部分９８の孔あきベース９８ａの縁１０２を傾斜さ
せて容易に取り外せる第３の誘電、高電力マイクロ波透
過ウィンドウ１０６を着座させるようにすると好ましい
、第３のウィンドウ１０６は金属リング】−０５によっ
て孔あきベース９８ｃに取外自在に着座させられる。こ
の金属リングは閉鎖部分９８の上面に嵌合し、そこに固
定されるようになっている。第４図でわかるように、第
３の誘電ウィンドウ１０６の平らな下面１０６ａは第１
誘電ウインドウ９０の露出した上面９０ａと密着して配
置されるようになっている。したがって、これらの接触
面を研摩してほぼ完全に面接触が行なえるようにする必
要がある。第３の平らなウィンドウは、適当なマイクロ
波透過性誘電材料、たとえば、ＢｅＯまたはＡｎ、０．
で作るとよく、第１の平らなウィンドウ９０をシールド
し、それが蒸着材料で覆われるのを防ぐようになってい
る。プラズマ領域にさらされる第３ウインドウ１０６は
マイクロ波蒸着装置によって発生したプラズマ成分にさ
らされ、普通はこれらの成分で覆われたプラズマ対向面
１０６ｂを有する。プラズマに長時間さらせると、蒸着
成分の層が厚くなり、これは導波管８２と内側チャンバ
３２の間のマイクロ波のつながりを低下させる可能性が
ある。つながり低下すなわち蒸着成分の結晶化は許容で
きることではなく、プラズマ成分にさらされた平らなウ
ィンドウ１０６の表面１０６ｂを規則的に清掃する必要
がある。したがって、マイクロ波装置を蒸着モードで使
用するときに容易に取り外すことのできる平らな誘電ウ
ィンドウ１、０６を設けなければならないことは了解さ
れたい。かわりに第１の平らなウィンドウ９０を銀合金
シール９４から繰り返し取り外すことも考えられるが、
これはコストがかかり、許容できない。

前述したように、「真空密封手段」なる用語は誘電ウィ
ンドウを気密で漏洩なしの要領で伝播手段（たとえば、
導波管）に取り付けて真空チャンバと大気との間の圧力
差を維持するすべての構成要素を意味している。ここで
、上述したように、真空密封手段の１つまたはそれ以上
の要素を形成している銀合金ろうが薄くて流動性がある
ということに注目されたい。したがって、このろうの結
合している構成要素の膨張収縮に対するろうの膨張収縮
は重要ではない、したがって、ろうの熱膨張率は密封手
段および誘電ウィンドウの熱膨張率を考える際に無視し
てもよい。

本発明を好ましい実施例、手順に関連して説明してきた
が、この説明が発明を限定するものではないことは了解
されたい。それどころか、本発明は発明の精神、範囲内
に含まれ得るすべての代替物、変更例、均等物も含むこ
とを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２．３図に示すような装置であって本発明の
改良された強力ウィンドウ組立体を使用する装置によっ
て非晶質半導体合金材料の層を蒸着して形成した電子写
真光受容体の横断面図である。 第２図は複数の光受容体に半導体合金材料を同時に蒸着
するように特に構成し、本発明の強力なウィンドウ組立
体を使用するマイクロ波発生グロー放電蒸着装置の内側
チャンバの部分断面側面図である。 第３図は第１図の３−３線に沿った横断面図であり１本
発明の改良された強力ウィンドウ組立体が複数の光受容
体によって構成される内側チャンバにマイクロ波エネル
ギを導入する要領を説明する図である。 第４図は本発明の改良された強力多ウィンドウ組立体の
破断横断側面図であり、冷却流路とウィンドウ配置を説
明する図である。 （主要部分の符号の説明） ｉｏ・−・・・・電子写真光応答装置 １２・・・・・・円筒形部材 工４・・・・・・・第１ブロッキング層１６・・・・・
・光導電層 １８・・・・・・第２ブロッキング層 ２０・・・・・・真空蒸着装置 ２２・−・・・・真空蒸着チャンバ ２６．２８．３０・・・・・・反応ガス入力ボート２４
・・・・・・排出ボート ２５・・・・・・頂壁部 ３２・・・・・・内側プラズマ蒸着チャンバ３４・・・
・・・キャルーセル支持壁 ３６・・・・・・ドラム・キャルーセル３８・・・・・
・固定軸 ４０．４２・・・・・・スペーサ ５２・・・・・・通路 ５４・・・・・・ガス入口シュラウド ５８・・・・・・反応ガス溜め ６２・・・・・・流路 ７０．７２・・・・・・マイクロ波エネルギ源７４．７
６・・・・・・アンテナ・プロー７７８．８０・・・・
・・導波管構造 ８２．８４・・・・・・予備導波管 １９０・・・・・・マイクロ波透過ウィンドウ組立体９
０・・・・・・第１のウィンドウ １０６・・・・・・第３のウィンドウ ｌｌＯ・・・・・・第２のウィンドウ １１８・・・・・・冷媒流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ほぼ大気圧に維持された、マイク ロ波伝搬手段からの高電力マイクロ波エネルギを大気圧
   以下の圧力に維持されたチャンバ内へ伝達するウィンド
   ウ組立体であって； マイクロ波エネルギに対してほぼ透明であ り、そこを通してマイクロ波エネルギが前記伝搬手段か
   ら前記チャンバの内部に伝えられる、比較的高い熱伝導
   率を有する誘電手段と；この誘電手段と協働してチャン
   バと伝搬手 段の間の圧力差を維持する真空密封手段と；高電力マイ
   クロ波エネルギが前記誘電手段 を通して伝えられるときに前記誘電手段および前記密封
   手段を冷却し、前記密封手段の過熱および前記誘電手段
   の亀裂を防ぐに充分な温度に前記誘電手段および前記密
   封手段を維持するようになっている冷却手段と を包含することを特徴とするウィンドウ組立体。 （２）請求項１記載のウィンドウ組立体 において、前記密封手段の熱膨張係数が前記誘電手段の
   熱膨張係数にほぼ一致していることを特徴とするウィン
   ドウ組立体。 （３）請求項２記載のウィンドウ組立体 において、誘電手段が誘電材料で形成した少なくとも１
   つのほぼ平らなウィンドウを包含することを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （４）請求項３記載のウィンドウ組立体 において、前記少なくとも１つのほぼ平らなウィンドウ
   の厚さが１／８〜２インチ（０．３２〜５．０８センチ
   メートル）であることを特徴とするウィンドウ組立体。 （５）請求項３記載のウィンドウ組立体 において、前記少なくとも１つのほぼ平らなウィンドウ
   の直径が１〜２フィート（３０〜６０センチメートル）
   であることを特徴とするウィンドウ組立体。 （６）請求項２記載のウィンドウ組立体 において、誘電手段が一対の間隔を置いて設けられた同
   心でほぼ平らなウィンドウを包含することを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （７）請求項６記載のウィンドウ組立体 において、前記ほぼ平らなウィンドウの少なくとも１つ
   が酸化ベリリウムで作ってあることを特徴とするウィン
   ドウ組立体。 （８）請求項６記載のウィンドウ組立体 において、前記ほぼ平らなウィンドウの両方が酸化ベリ
   リウムで作ってあることを特徴とするウィンドウ組立体
   。 （９）請求項６記載のウィンドウ組立体 において、前記間隔を置いて設けられたウィィンドウの
   第２のものが酸化アルミニウムで作ってあることを特徴
   とするウィンドウ組立体。 （１０）請求項６記載のウィンドウ組立体において、前
   記間隔を置いたウィンドウの第２のものが二酸化珪素で
   作ってあることを特徴とするウィンドウ組立体。 （１１）請求項６記載のウィンドウ組立体において、前
   記一対のほぼ平らなウィンドウの間のスペースに流路が
   形成してあり、この流路内に冷媒が作動状態で入れてあ
   ることを特徴とするウィンドウ組立体。 （１２）請求項１１記載のウィンドウ組立体において、
   さらに、前記流路を通して前記冷媒を循環させる手段を
   包含することを特徴とするウィンドウ組立体。 （１３）請求項１２記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒が或る種の気体であることを特徴とするウィンドウ
   組立体。 （１４）請求項１３記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒が本質的に空気、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム
   からなるグループから選んだものであることを特徴とす
   るウィンドウ組立体。 （１５）請求項１２記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒が液体であることを特徴とするウィンドウ組立体。 （１６）請求項１５記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒がシリコーンオイル、フレオンからなるグループか
   ら選んだものであることを特徴とするウィンドウ組立体
   。 （１７）請求項１５記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒が水であり、流路が前記誘電手段を通して伝えられ
   るマイクロ波エネルギの５０％未満の吸収を防ぐように
   選んだ厚さであることを特徴とするウィンドウ組立体。 （１８）請求項１４記載のウィンドウ組立体において、
   流路の厚さが１ｍｍより大きいことを特徴とするウィン
   ドウ組立体。 （１９）請求項３記載のウィンドウ組立体において、前
   記密封手段が前記誘電手段に取り付けたニッケル・コバ
   ルト・鉄チューブを包含することを特徴とするウィンド
   ウ組立体。 （２０）請求項６記載のウィンドウ組立体において、前
   記密封手段が前記平らなウィンドウの両方に取り付けた
   ニッケル・コバルト・鉄チューブを包含することを特徴
   とするウィンドウ組立体。 （２１）請求項１９記載のウィンドウ組立体において、
   耐熱銀ベース合金を用いて前記チューブを前記誘電手段
   に取り付けていることを特徴とするウィンドウ組立体。 （２２）請求項１９記載のウィンドウ組立体において、
   ニッケル・コバルト・鉄チューブの長さが１／２〜３６
   インチ（１．２７〜 ９１．４４センチメートル）であることを特徴とするウ
   ィンドウ組立体。 （２３）請求項１９記載のウィンドウ組立体において、
   前記密封手段がさらに第１のステンレス鋼チューブを包
   含し、前記ニッケル・コバルト・鉄チューブがこの第１
   ステンレス鋼チューブに溶接してあることを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （２４）請求項２３記載のウィンドウ組立体において、
   前記誘電手段が一対の同心の平らなウィンドウを包含し
   、これらウィンドウのうち大きい方のものが酸化ベリリ
   ウムで作ってあることを特徴とするウィンドウ組立体。 （２５）請求項２４記載のウィンドウ組立体において、
   前記ウィンドウのうちの前記第２の小さい方のものが第
   ２のステンレス鋼チューブにシールしてあり、第１、第
   ２のステンレス鋼チューブが同心に配置してあることを
   特徴とするウィンドウ組立体。 （２６）請求項２０記載のウィンドウ組立体において、
   前記密封手段がさらに第２のステンレス鋼チューブを包
   含し、前記ニッケル・コバルト・鉄チューブが前記第２
   ステンレス鋼チューブに溶接してあることを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （２７）請求項２６記載のウィンドウ組立体において、
   前記一対のウィンドウ間に流路が形成してあり、この流
   路が同心の第１、第２のステンレス鋼チューブ間に延び
   ていることを特徴とするウィンドウ組立体。 （２８）請求項２７記載のウィンドウ組立体において、
   前記流路が前記同心の第１、第２のステンレス鋼チュー
   ブ間に配置したＯリングによってシールされることを特
   徴とするウィンドウ組立体。 （２９）請求項２８記載のウィンドウ組立体において、
   冷媒が前記密封手段および前記誘電手段を冷却するよう
   に流路を通って流れることを特徴とするウィンドウ組立
   体。 （３０）請求項２記載のウィンドウ組立体において、前
   記マイクロ波伝搬手段が導波管であることを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （３１）請求項２記載のウィンドウ組立体において、前
   記マイクロ波伝搬手段が同軸ケーブルであることを特徴
   とするウィンドウ組立体。 （３２）請求項２記載のウィンドウ組立体において、さ
   らに、前記チャンバ内に導入される先駆物質エッチング
   剤ガスを包含し、前記チャンバ内でエッチング作業が行
   なわれることを特徴とするウィンドウ組立体。 （３３）請求項２記載のウィンドウ組立体において、さ
   らに、前記チャンバ内に導入される先駆物質半導体ガス
   を包含し、前記チャンバ内で蒸着作業が行なわれること
   を特徴とするウィンドウ組立体。 （３４）請求項２記載のウィンドウ組立体において、さ
   らに、前記チャンバに導入される先駆物質ガスを包含し
   、この先駆物質ガスが前記チャンバ内で絶縁物質を蒸着
   するように選んであることを特徴とするウィンドウ組立
   体。 （３５）請求項６記載のウィンドウ組立体において、誘
   電手段が第３のほぼ平らなウィンドウを包含することを
   特徴とするウィンドウ組立体。 （３６）請求項３５記載のウィンドウ組立体において、
   前記第３のウィンドウの平らな面のうちの１つが前記一
   対の間隔を置いて配置したウィンドウのうちの１つのも
   のの表面と密着するように配置されることを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （３７）請求項３５記載のウィンドウ組立体において、
   前記第３のウィンドウと前記一対になったウィンドウの
   うちの１つのウィンドウの接触面が研摩してあってほぼ
   完全な面接触を行なうようにしてあることを特徴とする
   ウィンドウ組立体。 （３８）請求項３５記載のウィンドウ組立体において、
   前記第３のウィンドウが酸化ベリリウムで作ってあるこ
   とを特徴とするウィンドウ組立体。 （３９）請求項３５記載のウィンドウ組立体において、
   前記第３のウィンドウが酸化アルミニウムで作ってある
   ことを特徴とするウィンドウ組立体。 （４０）請求項３６記載のウィンドウ組立体において、
   さらに、前記第３のウィンドウを前記一対になったウィ
   ンドウのうちの一方のウィンドウの前記表面と密着させ
   たり、そこから離脱させたりするように第３のウィンド
   ウを移動させる手段を包含することを特徴とするウィン
   ドウ組立体。 （４１）請求項４０記載のウィンドウ組立体において、
   前記第３のウィンドウを移動させる前記手段が定期的な
   交換のために前記第３のウィンドウを取り外すのを容易
   にすることを特徴とするウィンドウ組立体。