JPH0454Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、高周波電圧により発生させたグロ
ー放電プラズマを利用して基体の表面にたとえば
アモルフアスシリコンの薄膜を形成するプラズマ
CVD装置の電極部の改良に関する。

〔従来の技術〕

プラズマCVD装置は、例えば電子写真複写装
置の感光ドラムの製造において精密に仕上げられ
た中空ドラム（基体）の外周面にアモルフアスシ
リコンの薄膜層を形成するのに使用されている。
この種のプラズマCVD装置の１例について説明
すると、真空チヤンバの中央に一定の間隔を保つ
てパイプ状基体が直立させて配設され、これらパ
イプ状基体を所定の温度に加熱しながら、直立中
心軸のまわりに回転させるようにされ、一方前記
パイプ状基体をはさんで真空チヤンバの内壁面と
平行に対向配設された一対の電極板の１つは高周
波電源に、他の１つはアースにそれぞれ接続さ
れ、これら両電極板間に高周波電圧を印加するこ
とによつて電極板とパイプ状基体との間にグロー
放電を生じさせるようにされ、さらに真空チヤン
バの、電極板とは直角をなす内壁面には、反応ガ
スの導入部、導出部が互いに対向するように設け
られ、真空チヤンバは高真空排気系と反応ガス排
気系とにバルブを介して切替的に接続されるよう
になつている。

そして高周波電源よりマツチング回路を経て前
記電極板のひとつに高周波電流を導入する導入端
子は、真空チヤンバの側板に設けられた貫通孔か
ら真空シールならびに電気絶縁のための処理がな
されて真空チヤンバ内に突出させて取り付けら
れ、この突出端面に電極板（以下RF電極板と称
する）と、その裏面側（真空チヤンバ内壁面側）
に電気絶縁板を介してアース用シールド板とが固
定されている。

このような従来のプラズマCVD装置によつて
パイプ状基体にたとえばアモルフアスシリコンの
薄膜を付着させるには、パイプ状基体を真空チヤ
ンバ内にセツトし、真空チヤンバを密閉し、高真
空排気系により真空チヤンバ内の排気を行ない
10^-5Torr程度の真空にする。この間にパイプ状
基体を回転させながら300℃程度に加熱する。パ
イプ状基体にアモルフアスシリコンを析出させる
ための、SiH₄、PH₃およびB₂H₅をそれぞれ所定
の流量で混合した反応ガスを反応ガス導入部より
真空チヤンバ内に送り込む。この直前に高か空排
気系の作動を停止し、反応ガス導出部より反応ガ
ス排気系で排気を行ない、この排気速度を調整す
ることによつて反応ガスの分圧をたとえば0.1〜
10Torrに保つようにする。ついで導入端子から
高周波電流を導入し、電極板間に高周波電圧を印
加すると、電極板の間にグロー放電が生じ、その
陽光柱すなわちプラズマ領域にパイプ状基体がさ
らされる。その結果プラズマ領域において反応を
促進させられた前記反応ガスは前記の通り加熱さ
れたパイプ状基体の表面にアモルフアスシリコン
を密着性のよい緻密な析出層として形成すること
となる。一方余分な生成物はガス状および微粉状
となつていずれも反応ガスの導出部から反応ガス
排気系によつて真空チヤンバ外へ排出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

感光ドラムの製造工程においては、パイプ状基
体の表面に、アモルフアスシリコンの析出層を10
〜20μmの厚さで形成しなければならないので、
その成膜には長時間（たとえば10時間）を要す
る。このように従来のプラズマCVD装置でアモ
ルフアスシリコンの薄膜を所定の厚さに形成する
のに長時間を要することはやむを得ないとして
も、ときにアモルフアスシリコンの成膜に微細な
ピンホールが生ずることがあり、問題とされてい
る。

これは、長時間成膜を連続して行なつている間
に前記RF電極板上に反応ガスの分解生成物が微
粉状に堆積し、その微粉がパイプ状基体表面に
間々付着することによる。したがつてこの問題点
は、微粉状生成物がRF電極板上に付着しないよ
うにする手段を電極部に施すことによつて解決さ
れる筈である。

〔問題点を解決するための手段〕

ところで、所定の温度、たとえば300℃で加熱
されているパイプ状基体の表面には微粉状生成物
が堆積することはない。この考案は、この点に着
目してなされたものであつて、この考案にかかる
プラズマCVD装置の電極部は、高周波電源（RF
電源）もしくは可聴周波数電源（AF電源）にマ
ツチング回路を介して接続される放電電極板の裏
面にセラミツクヒータ板を接合したことを特徴と
する。

〔作用〕

この考案にかかるプラズマCVD装置の電極部
においては、放電電極板が、それに接合されたセ
ラミツクヒータ板によつて所定の温度に常時保持
されるように加熱さているので、成膜を連続して
行なう間に、反応ガスの微粉状生成物が放電電極
板に堆積することはなく、したがつてその微粉が
基体表面に付着することは防止され、基体表面に
良質の成膜をなし得る。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

図は、この考案の１実施例の構成を模式図によ
つて示したものである。この図において１は真空
チヤンバ、２は反応ガス供給系、３は反応ガス排
気系、４は反応ガス導入部、５は反応ガス導出
部、６は高真空排気系、７は高周波電極（RF電
極）、８はRF電極７に対向するアース電極、１１
は高周波電源、１２はマツチング回路を示す。

RF電極７について説明すると、導入端子７１
は真空チヤンバ１の側板に穿設された貫通孔から
真空シールならびに電気絶縁のための処理がなさ
れて真空チヤンバ１内に突出させて取り付けら
れ、その突出端面にステンレススチール板材から
なる電極板７２が固定されている。そしてこの電
極板７２のまわりおよび裏面が電気絶縁シールド
板、７３，７４まで囲まれ、電気絶縁シールド
板、７３，７４と電極板７２との間に、たとえば
ニクロム線がジグザグ状に埋設された厚さ２〜３
mmのセラミツクヒータ板７５が挿入されており、
このヒータ板７５は、電極板７２を加熱し、その
温度をたとえば150℃〜200℃間の所定温度に保持
し得るよう、ヒータ温調系７６に接続されてい
る。７７はアース用シールド板で、絶縁シールド
板７４が導入端子７１に対してＯリング７８によ
つて真空保持がなされていると同様に、アース用
シールド板７と絶縁シールド板７４との間にも、
真空保持のためＯリング７９が設けられている。

この考案のプラズマCVD装置の電極部が従来
のものと相違する点はRF電極７において、セラ
ミツクヒータ板７５が電極板７２と絶縁シールド
板７３，７４との間に挿入されていることであ
り、その他の点においては同様に構成されている
ので、アース電極８については説明を省略する。

このプラズマCVD装置のテストランニングに
おいて、たとえばアモルフアスシリコンを、前記
した10〜20μmとかなりの厚さの析出層としてパ
イプ状基体の表面に形成する長時間の成膜間に、
RF電極７の電極板７２は、それに接合されたセ
ラミツクヒータ板７５ならびにそれによる加熱温
度を調整できるヒータ温調系７６によつて所定の
温度に保持されることから、反応ガスの微粉状生
成物が電極板７２上に付着しないことが確認され
た。したがつてこの装置においてはピンホールの
ない緻密な析出層を形成することができる。

この実施例においては、セラミツクヒータ板７
５と絶縁シールド板７４とは別々にされている
が、セラミツクヒータ板７５を厚くして、その内
部にニクロム線を、厚さの方向において電極板７
２側に片寄せ埋設するようにし、セラミツクヒー
タ板７５に絶縁シールド板７４を兼用させてもよ
い。

また、この実施例の高周波数電源１１に、可聴
周波電源（AF電源）を用いてもよい。

〔効果〕

この考案にかかるプラズマCVD装置の電極部
においてはつぎの効果を奏する。

（ｉ） 長時間の成膜により基体表面にかなり厚
い析出層を形成する場合に、緻密なピンホール
のない緻密な良質の成膜を得ることができる。

（） 成膜の形成を要する製品の不良が明らか
に減少するので、生産性を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の１実施例であるプラズマCVD
装置の電極部の構成を示す模式説明図である。 １……真空チヤンバ、２……反応ガス供給系、
３……反応ガス排気系、４……反応ガス導入部、
５……反応ガス導出部、６……高真空排気系、７
……放電電極（RF電極）、８……アース電極、１
１……高周波電源、１２……マツチング回路、７
２……放電電極板（RF電極板）、７３，７４……
電気絶縁シールド板、７５……セラミツクヒータ
板、７６……ヒータ温調系、７７……アース用シ
ールド板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 真空チヤンバ内方空間にアース電極板と放電
   電極板とを互いに対向させて配設し、前記放電
   電極板の裏面側に電気絶縁シールド板を接合
   し、さらにこの電気絶縁板の裏面側にアース用
   シールド板を接合してなるプラズマCVD装置
   の電極部において、前記放電電極板の裏板にセ
   ラミツクヒータ板を接合したことを特徴とする
   プラズマCVD装置の電極部。 ２ セラミツクヒータ板を肉厚に成形し、このセ
   ラミツクヒータ板に電気絶縁シールド板の役目
   を兼用させてなる実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のプラズマCVD装置の電極部。