JPH04354878A - グロー放電成膜装置 - Google Patents
グロー放電成膜装置Info
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- JPH04354878A JPH04354878A JP15790991A JP15790991A JPH04354878A JP H04354878 A JPH04354878 A JP H04354878A JP 15790991 A JP15790991 A JP 15790991A JP 15790991 A JP15790991 A JP 15790991A JP H04354878 A JPH04354878 A JP H04354878A
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Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）感光ドラム等の製造に用いるグロー放電成
膜装置に関し、特に成膜の均一性の向上に関する。
（ａ−Ｓｉ）感光ドラム等の製造に用いるグロー放電成
膜装置に関し、特に成膜の均一性の向上に関する。
【０００２】
【従来技術】アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光ド
ラム等の製造では、原料ガスのシラン化合物等をグロー
放電で分解し、成膜用基体に成膜を行う。グロー放電に
よる原料ガスの分解を利用した成膜装置は、プラズマＣ
ＶＤ装置とも呼ばれ、広く種々の化合物の成膜に用いら
れている。
ラム等の製造では、原料ガスのシラン化合物等をグロー
放電で分解し、成膜用基体に成膜を行う。グロー放電に
よる原料ガスの分解を利用した成膜装置は、プラズマＣ
ＶＤ装置とも呼ばれ、広く種々の化合物の成膜に用いら
れている。
【０００３】図７に、このような装置の例を示す。図に
おいて、２は反応室で、４は反応室容器、６はＡｌパイ
プで、ａ−Ｓｉの成膜用基体として用いる。８はダミー
リング、１０は支持棒、１２はモータで、Ａｌパイプ６
を回転させるためのものである。１４は中心電極で１６
，１８はその支持棒、２０，２２はセラミック等の絶縁
リング、２４，２６は蓋の金属板である。この装置では
、高周波電源３０から１３．５６ＭＨｚ等の高周波を加
え、バリアブルキャパシタＣＭ，ＣＴと水冷高圧コイル
Ｌとからなるインピーダンス整合回路を介して高周波電
力を供給する。
おいて、２は反応室で、４は反応室容器、６はＡｌパイ
プで、ａ−Ｓｉの成膜用基体として用いる。８はダミー
リング、１０は支持棒、１２はモータで、Ａｌパイプ６
を回転させるためのものである。１４は中心電極で１６
，１８はその支持棒、２０，２２はセラミック等の絶縁
リング、２４，２６は蓋の金属板である。この装置では
、高周波電源３０から１３．５６ＭＨｚ等の高周波を加
え、バリアブルキャパシタＣＭ，ＣＴと水冷高圧コイル
Ｌとからなるインピーダンス整合回路を介して高周波電
力を供給する。
【０００４】Ａｌパイプ６はモータ１２で回転させるた
め、Ａｌパイプ６の周方向には均一な成膜ができる。し
かしＡｌパイプ６には無視できない高周波インダクタン
スが有り、パイプ６の長手方向に均一な成膜を行うのが
難しい。パイプ６と電極１４間の高周波電界をＥ１〜Ｅ
３とすると、パイプ６の高周波インダクタンスのため電
界Ｅ１〜Ｅ３は位置により異なる。電界Ｅ１〜Ｅ３の不
均一さはグロー放電により正のフィードバックが加わり
増長され、パイプ６への成膜条件を不均一にする。図１
１に、図７の装置で成膜したａ−Ｓｉ感光ドラムの成膜
特性を示す。成膜速度や帯電能、光感度等の特性は、基
体６の長手方向位置により異なり、特性の不均一さが著
しい。
め、Ａｌパイプ６の周方向には均一な成膜ができる。し
かしＡｌパイプ６には無視できない高周波インダクタン
スが有り、パイプ６の長手方向に均一な成膜を行うのが
難しい。パイプ６と電極１４間の高周波電界をＥ１〜Ｅ
３とすると、パイプ６の高周波インダクタンスのため電
界Ｅ１〜Ｅ３は位置により異なる。電界Ｅ１〜Ｅ３の不
均一さはグロー放電により正のフィードバックが加わり
増長され、パイプ６への成膜条件を不均一にする。図１
１に、図７の装置で成膜したａ−Ｓｉ感光ドラムの成膜
特性を示す。成膜速度や帯電能、光感度等の特性は、基
体６の長手方向位置により異なり、特性の不均一さが著
しい。
【０００５】成膜条件が位置により異なることは、均一
な膜を得られないだけでなく、長尺の基体への成膜を困
難にする。
な膜を得られないだけでなく、長尺の基体への成膜を困
難にする。
【０００６】
【発明の課題】この発明の課題は、成膜の均一性を向上
させることにある。成膜の均一性を向上させれば、感光
ドラム等の特性を向上させるだけでなく、長尺の基体へ
の成膜が容易となり、また複数の基体を軸方向に段積み
して成膜できるようになる。
させることにある。成膜の均一性を向上させれば、感光
ドラム等の特性を向上させるだけでなく、長尺の基体へ
の成膜が容易となり、また複数の基体を軸方向に段積み
して成膜できるようになる。
【０００７】
【発明の構成】この発明のグロー放電成膜装置は、反応
室の内部に一方の電極となる成膜用基体と他方の電極と
を設けるとともに、高周波電源とこの電源に接続したイ
ンピーダンス整合回路を設け、かつインピーダンス整合
回路の一方の出力を成膜用基体の一方の端部に接続する
とともに、インピーダンス整合回路の他方の出力を他方
の電極の一方の端部に接続し、グロー放電により成膜用
基体に成膜するようにした装置において、前記一方の電
極もしくは他方の電極のいずれかの電極の他方の端部を
、インピーダンス素子を介して、インピーダンス整合回
路の相手側電極への出力部と導通させたことを特徴とす
る。
室の内部に一方の電極となる成膜用基体と他方の電極と
を設けるとともに、高周波電源とこの電源に接続したイ
ンピーダンス整合回路を設け、かつインピーダンス整合
回路の一方の出力を成膜用基体の一方の端部に接続する
とともに、インピーダンス整合回路の他方の出力を他方
の電極の一方の端部に接続し、グロー放電により成膜用
基体に成膜するようにした装置において、前記一方の電
極もしくは他方の電極のいずれかの電極の他方の端部を
、インピーダンス素子を介して、インピーダンス整合回
路の相手側電極への出力部と導通させたことを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の作用】この発明では、いずれかの電極の他方の
端部を、インピーダンス素子を介して、インピーダンス
整合回路の相手側電極への出力部と導通させる。インピ
ーダンス素子には、バリアブルキャパシタや固定キャパ
シタ、インダクタンス等を用いる。このようにして成膜
用基体の高周波インダクタンスの効果を補償し、基体の
全面に渡って均一な電界を発生させ、成膜条件を均一化
する。
端部を、インピーダンス素子を介して、インピーダンス
整合回路の相手側電極への出力部と導通させる。インピ
ーダンス素子には、バリアブルキャパシタや固定キャパ
シタ、インダクタンス等を用いる。このようにして成膜
用基体の高周波インダクタンスの効果を補償し、基体の
全面に渡って均一な電界を発生させ、成膜条件を均一化
する。
【０００９】
【実施例】図１に、実施例の回路図を示す。図７の従来
例と同一の符号を付した部分は、同一のものを表す。図
において、Ｃ１，Ｃ２は調整用のバリアブルキャパシタ
である。キャパシタＣ１，Ｃ２の最適値が判明している
場合には、固定キャパシタを用いても良い。またキャパ
シタに変え高圧コイル等のインダクタンス素子を用いて
も良い。この内最も好ましいのは、調整が容易で冷却の
必要がない、バリアブルキャパシタである。中心電極１
４のインピーダンス整合回路側に接続したキャパシタを
Ｃ１、中心電極１４の他方の端部に接続したキャパシタ
をＣ２とする。キャパシタＣ１，Ｃ２の作用は、相手側
電極である基体６の高周波インダクタンス等に伴う、放
電電界の不均一さを除くことにある。即ちキャパシタＣ
１，Ｃ２で、基体のＡｌパイプの高周波インダクタンス
等による放電インピーダンスの変化を除き、均一な放電
ができるようにする。キャパシタＣ１，Ｃ２の内で、特
に重要なのはキャパシタＣ２で、キャパシタＣ１は無く
ても良い。図では、中心電極１４にインピーダンス整合
回路のコイルＬ側を接続したが、インピーダンス整合回
路の接続を変え、キャパシタＣＭ側を中心電極１４に接
続しても良い。
例と同一の符号を付した部分は、同一のものを表す。図
において、Ｃ１，Ｃ２は調整用のバリアブルキャパシタ
である。キャパシタＣ１，Ｃ２の最適値が判明している
場合には、固定キャパシタを用いても良い。またキャパ
シタに変え高圧コイル等のインダクタンス素子を用いて
も良い。この内最も好ましいのは、調整が容易で冷却の
必要がない、バリアブルキャパシタである。中心電極１
４のインピーダンス整合回路側に接続したキャパシタを
Ｃ１、中心電極１４の他方の端部に接続したキャパシタ
をＣ２とする。キャパシタＣ１，Ｃ２の作用は、相手側
電極である基体６の高周波インダクタンス等に伴う、放
電電界の不均一さを除くことにある。即ちキャパシタＣ
１，Ｃ２で、基体のＡｌパイプの高周波インダクタンス
等による放電インピーダンスの変化を除き、均一な放電
ができるようにする。キャパシタＣ１，Ｃ２の内で、特
に重要なのはキャパシタＣ２で、キャパシタＣ１は無く
ても良い。図では、中心電極１４にインピーダンス整合
回路のコイルＬ側を接続したが、インピーダンス整合回
路の接続を変え、キャパシタＣＭ側を中心電極１４に接
続しても良い。
【００１０】図２，図３に、実施例の構造を示す。図２
において、３２はセラミック等の絶縁リングで、調整用
のキャパシタＣ２をこの部分に収容した。これはインピ
ーダンス整合回路から見た中心電極１４の他方の端部を
、アースした容器４にキャパシタＣ２で導通させること
になる。なお容器４やＡｌパイプ６は、インピーダンス
整合回路のアース側出力に接続してある。図３に示すよ
うに、Ａｌパイプ６は中心電極１４の周囲を環状に取り
囲み、Ａｌパイプ６の内部にはヒータ３４と図示しない
温度センサとを設け、成膜時にパイプ６を３００℃程度
の最適温度に加熱する。また中心電極１４の内部３６は
大気に連通している。
において、３２はセラミック等の絶縁リングで、調整用
のキャパシタＣ２をこの部分に収容した。これはインピ
ーダンス整合回路から見た中心電極１４の他方の端部を
、アースした容器４にキャパシタＣ２で導通させること
になる。なお容器４やＡｌパイプ６は、インピーダンス
整合回路のアース側出力に接続してある。図３に示すよ
うに、Ａｌパイプ６は中心電極１４の周囲を環状に取り
囲み、Ａｌパイプ６の内部にはヒータ３４と図示しない
温度センサとを設け、成膜時にパイプ６を３００℃程度
の最適温度に加熱する。また中心電極１４の内部３６は
大気に連通している。
【００１１】図４に、Ａｌパイプ６と反応容器４との間
で、グロー放電させるようにした実施例を示す。この場
合には、Ａｌパイプ６に導通させた金属板２４とアース
の間にキャパシタＣ２を接続し、金属板２６とアースの
間にキャパシタＣ１を接続した。パイプ６は成膜時にヒ
ータ３４により熱膨張するので、熱膨張を吸収するため
ベローズ４０を用いた。ベローズ４０に変え、パイプ６
の熱膨張により真空が破れるのを防止する機構であれば
、任意のものを用い得る。
で、グロー放電させるようにした実施例を示す。この場
合には、Ａｌパイプ６に導通させた金属板２４とアース
の間にキャパシタＣ２を接続し、金属板２６とアースの
間にキャパシタＣ１を接続した。パイプ６は成膜時にヒ
ータ３４により熱膨張するので、熱膨張を吸収するため
ベローズ４０を用いた。ベローズ４０に変え、パイプ６
の熱膨張により真空が破れるのを防止する機構であれば
、任意のものを用い得る。
【００１２】図５に、キャパシタＣ１を用いず、キャパ
シタＣ２のみを用いた実施例を示す。この実施例では、
各Ａｌパイプ６を容器４の両端に接続してＡｌパイプ６
に関する軸方向の対称性を持たせ、パイプ６の高周波イ
ンダクタンスの問題を緩和する。パイプ６を容器４の両
端に接続するため、各パイプ６にベローズ４０を接続し
、熱膨張を吸収させる。このようにすればＡｌパイプ６
は反応容器４に対し軸方向に対称となるが、中心電極１
４の一方の端部をコイルＬに接続しただけでは、中心電
極１４に関する非対称性が残る。そこで中心電極１４の
他方の端部に、キャパシタＣ２を接続する。キャパシタ
Ｃ２により、放電条件を中心電極１４の軸方向に沿って
均一化し、成膜条件を均一化する。
シタＣ２のみを用いた実施例を示す。この実施例では、
各Ａｌパイプ６を容器４の両端に接続してＡｌパイプ６
に関する軸方向の対称性を持たせ、パイプ６の高周波イ
ンダクタンスの問題を緩和する。パイプ６を容器４の両
端に接続するため、各パイプ６にベローズ４０を接続し
、熱膨張を吸収させる。このようにすればＡｌパイプ６
は反応容器４に対し軸方向に対称となるが、中心電極１
４の一方の端部をコイルＬに接続しただけでは、中心電
極１４に関する非対称性が残る。そこで中心電極１４の
他方の端部に、キャパシタＣ２を接続する。キャパシタ
Ｃ２により、放電条件を中心電極１４の軸方向に沿って
均一化し、成膜条件を均一化する。
【００１３】図６に、図５の実施例の開発過程で製造し
た比較例を示す。図５の実施例との相違点は、調整用キ
ャパシタＣ２を用いず、Ａｌパイプ６を反応容器４の軸
方向に対して対称に配置することのみで、成膜条件を均
一化しようとした点にある。
た比較例を示す。図５の実施例との相違点は、調整用キ
ャパシタＣ２を用いず、Ａｌパイプ６を反応容器４の軸
方向に対して対称に配置することのみで、成膜条件を均
一化しようとした点にある。
【００１４】図２〜図７の各装置を用い、ａ−Ｓｉ感光
ドラムを製造した。モノシランガス等の原料ガスを反応
容器４に導入し、高周波電源３０として周波数１３．５
６ＭＨｚで出力インピーダンス５０Ωのものを用い、イ
ンピーダンス整合回路ではマッチングキャパシタＣＭを
１０００ｐＦ程度、チューニングキャパシタＣＴを１０
０ｐＦ程度とし、中心電極１４と基体のパイプ６（図２
，図５〜図７）の間でグロー放電させて原料ガスを分解
し、基体のパイプ６に成膜した。図４の実施例では、パ
イプ６と容器４の間でグロー放電させて成膜した。いず
れの場合も、調整用キャパシタＣ１，Ｃ２の値は、均一
な成膜ができるように、バリアブルキャパシタを用いて
調整した。図２の実施例の場合で、キャパシタＣ１は約
１００ｐＦ、キャパシタＣ２は約２０ｐＦ、である。用
いた感光ドラムの基体のＡｌパイプ６は直径が３０ｍｍ
、長さが４００ｍｍのものである。図８〜図１１に結果
を示す。また主な結果を表１に示す。なお図４の実施例
でも、キャパシタＣ１，Ｃ２を設けないものに比べ、図
２の実施例と同様に著しく成膜条件を均一化できた。
ドラムを製造した。モノシランガス等の原料ガスを反応
容器４に導入し、高周波電源３０として周波数１３．５
６ＭＨｚで出力インピーダンス５０Ωのものを用い、イ
ンピーダンス整合回路ではマッチングキャパシタＣＭを
１０００ｐＦ程度、チューニングキャパシタＣＴを１０
０ｐＦ程度とし、中心電極１４と基体のパイプ６（図２
，図５〜図７）の間でグロー放電させて原料ガスを分解
し、基体のパイプ６に成膜した。図４の実施例では、パ
イプ６と容器４の間でグロー放電させて成膜した。いず
れの場合も、調整用キャパシタＣ１，Ｃ２の値は、均一
な成膜ができるように、バリアブルキャパシタを用いて
調整した。図２の実施例の場合で、キャパシタＣ１は約
１００ｐＦ、キャパシタＣ２は約２０ｐＦ、である。用
いた感光ドラムの基体のＡｌパイプ６は直径が３０ｍｍ
、長さが４００ｍｍのものである。図８〜図１１に結果
を示す。また主な結果を表１に示す。なお図４の実施例
でも、キャパシタＣ１，Ｃ２を設けないものに比べ、図
２の実施例と同様に著しく成膜条件を均一化できた。
【００１５】
【表１】
図８〜図１１の結果
変動幅
成膜速度 帯電能 感度
図８ 図２の実施例での結果 ３
．３％ ３．４％ ７．４％ 図９
図５の実施例での結果 ６．５％ ４
．５％ ７．４％図１０ 図６の比較例での結果
１９％ １７％ １４％図１１
図７の従来例での結果 ５０％
３７％ ３４％＊ バラツキ幅は、最大値と最
小値との差と平均値との比を表す。
変動幅
成膜速度 帯電能 感度
図８ 図２の実施例での結果 ３
．３％ ３．４％ ７．４％ 図９
図５の実施例での結果 ６．５％ ４
．５％ ７．４％図１０ 図６の比較例での結果
１９％ １７％ １４％図１１
図７の従来例での結果 ５０％
３７％ ３４％＊ バラツキ幅は、最大値と最
小値との差と平均値との比を表す。
【００１６】実施例の結果は以下のことを示している。
図２の実施例の場合、インピーダンス整合回路から見た
中心電極１４とパイプ６間の放電インピーダンスを、調
整用キャパシタＣ１，Ｃ２で調整して均一化した。この
ため放電電界が均一になり、均一なａ−Ｓｉ膜を得るこ
とができた。図６の比較例では、Ａｌパイプ６を反応容
器４の上下に対して対称化し、膜の均一性を高めた。図
６の比較例と図５の実施例との差異はキャパシタＣ２を
設けた点に有り、図５の実施例では調整用キャパシタＣ
２で残る不均一性を解消し、均一なａ−Ｓｉ膜を得た。
中心電極１４とパイプ６間の放電インピーダンスを、調
整用キャパシタＣ１，Ｃ２で調整して均一化した。この
ため放電電界が均一になり、均一なａ−Ｓｉ膜を得るこ
とができた。図６の比較例では、Ａｌパイプ６を反応容
器４の上下に対して対称化し、膜の均一性を高めた。図
６の比較例と図５の実施例との差異はキャパシタＣ２を
設けた点に有り、図５の実施例では調整用キャパシタＣ
２で残る不均一性を解消し、均一なａ−Ｓｉ膜を得た。
【００１７】
【発明の効果】この発明では、均一な特性の膜を成膜す
ることができる。この結果、膜特性を均一化するだけで
なく、長尺の基体でも均一な成膜ができるようになる。 また多数の基体を段積みして成膜できるようにし、成膜
の量産性を高めることができる。
ることができる。この結果、膜特性を均一化するだけで
なく、長尺の基体でも均一な成膜ができるようになる。 また多数の基体を段積みして成膜できるようにし、成膜
の量産性を高めることができる。
【図１】 実施例の回路図
【図２】 実施例の断面図
【図３】 実施例の３−３方向断面図
【図４】
他の実施例の断面図
他の実施例の断面図
【図５】 更に他の実施例の断面図
【図６】
従来例の断面図
従来例の断面図
【図７】 従来例の断面図
【図８】 実施例の特性図
【図９】 実施例の特性図
【図１０】 従来例の特性図
【図１１】 従来例の特性図
２ 反応室
４ 反応室容器
６ Ａｌパイプ
８ ダミーリング
１２ モータ
１４ 中心電極
２０，２２ 絶縁リング
２４，２６ 金属板
３０ 高周波電源
ＣＭ，ＣＴ バリアブルキャパシタＬ
水冷高圧コイルＣ１，Ｃ２
調整用キャパシタ４０ ベロー
ズ
水冷高圧コイルＣ１，Ｃ２
調整用キャパシタ４０ ベロー
ズ
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室の内部に一方の電極となる成膜
用基体と他方の電極とを設けるとともに、高周波電源と
この電源に接続したインピーダンス整合回路を設け、か
つインピーダンス整合回路の一方の出力を成膜用基体の
一方の端部に接続するとともに、インピーダンス整合回
路の他方の出力を他方の電極の一方の端部に接続し、グ
ロー放電により上記成膜用基体に成膜するようにした装
置において、前記一方の電極もしくは他方の電極のいず
れかの電極の他方の端部を、インピーダンス素子を介し
て、インピーダンス整合回路の相手側電極への出力部と
導通させたことを特徴とする、グロー放電成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157909A JP2977170B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | グロー放電成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157909A JP2977170B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | グロー放電成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354878A true JPH04354878A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2977170B2 JP2977170B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=15660102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157909A Expired - Fee Related JP2977170B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | グロー放電成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977170B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678895A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Plasma processing apparatus |
| JP2006190876A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| US20110253674A1 (en) * | 2008-07-14 | 2011-10-20 | New Optics, Ltd. | Method and Chamber for Inductively Coupled Plasma Processing for Cylinderical Material With Three-Dimensional Surface |
| JP2011257657A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Canon Inc | 電子写真感光体の形成方法及び形成装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3157909A patent/JP2977170B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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