JPS60184678A - 真空処理装置 - Google Patents

真空処理装置

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JPS60184678A
JPS60184678A JP59039896A JP3989684A JPS60184678A JP S60184678 A JPS60184678 A JP S60184678A JP 59039896 A JP59039896 A JP 59039896A JP 3989684 A JP3989684 A JP 3989684A JP S60184678 A JPS60184678 A JP S60184678A
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藤山 靖朋
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小川 恭介
Takeshi Kurokawa
岳 黒川
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/006Processes utilising sub-atmospheric pressure; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/18Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、各種の真空を利用する加工処理に適した真空
処理装置に関し、特にプラズマCVD(Chemica
l Vapor Deposition )法を用いて
被処理基体上に薄膜を形成するのに好適な真空処理装置
に関する。
〔発明の背景〕
近年、薄膜形成法として、グ2ズマCVD法が注目され
ている。この方法は、反応室を高真空に減圧し、原料ガ
スを反応室に供給した後、グロー放電又はアーク放電に
よシ原料ガスを分解し、反応室内に配置された基体上に
薄膜を形成するものである。この方法によりシラン(5
IH4)ガスを原料ガスとして形成した非晶質硅素(ア
モルファスシリコン、以下a −Stという。)膜は、
a−8iの禁止帯中に存在する温材準位が比較的少く、
置換型不純物のドーピングにより価電子制御可能となシ
、電子写真感光体として使用できる。
第1図は、円筒形の基体3上にa−81層を成膜するプ
ラズマCVD装置として、蓋1で密閉されるようにした
単一の真空槽本体10から成る典型的な所謂パッチ式プ
ラズマCVD装置の側面断面図である。真空槽本体10
底部中央にはモータMにより駆動される回転機jIrI
5を配置し、該回転機構5上には内部ヒータ4によシ加
熱される円筒形の基体3が載置固定される。内部ヒータ
4による加熱は基体3上に安定したa−8i層を成膜す
るために、該基体3を高温度(例えば250℃)に維持
するのに必要である。
基体3の回りには、高周波電源7に接続された円筒形の
カソード電極2が配置され、更に電極20回シには、プ
ラズマを閉じ込めるだめの円筒形のシールド6が配置さ
れている。反応室を構成する円筒形シールド6内に原料
ガス(シランガス)を導入するためのガス導入系8は、
そのガス導入口をシールド6の底部に配置され、上記反
応室を真空にするだめの排気系9は、その排気口が真空
槽本体10の底部に配置されている。
この装置において、基体3が加熱され、原料ガスが反応
室内(シールド6内)において下方から上方向に導入さ
れると、カソード電極2Kffl源7よυ高周波電力が
印加され、電極2とアノード電極である基体3との間に
プラズマ放電が発生し、シランガスが分解し、従って基
体30表面にh”8I膜が形成される。
反応後の残ガスは、シールド6の上方に形成さ空槽本体
10の内壁との間を下降し、排気系9によシ装置の外へ
排気される。
しかしながら、上記従来例のプラズマCVD装置におい
ては、1つめ反応炉で1つの基体しか成膜することがで
きす、加工能率が悪い、すなわち大量生産に不向きであ
るという欠点がある。
更に、従来装置における反応炉は成膜製品の取り出しの
都度毎回大気にさらされるため大気中の湿気やガスを吸
着し、その為に膜の質を低下させたシ、不安定になった
シする不具合がある。
一方これらの欠点を除くため、いわゆるロードロック型
真空装置が考えられている。この装置は第2図に示すよ
うに基体の装入室21.加工処理室22.基体の取出し
室23からなシ、装入室21では、基体の真空大気間の
処理および加熱等の前処理を行ない、次いで装入室21
および加工処理室22を真空の状態に保ったまま、画室
の間に設けられたゲート24を通して基体を移動し加工
処理室22内に装入する。次いで加工処理室22内で成
膜を終えた基体は、取出し室23との間に設けた同様な
ゲート24を通して移送され、該取出し室23内で冷却
尋の処理後大気を導入し、成膜基体を取出すものである
この型の装置は前者に比+lyJすると、効率的である
がアモルファスシリコン感光体等の製造装置としては適
当でない。
すなわち、従来の上記したロードロック型真空処理装置
には次のような問題点がある。まず第一にIcζ光休の
体な大型基体を多数収容するには、各真空槽が大型とな
り、装置の価格が高くなるということ、第二に基体の加
熱が円筒基体の内側より行なわれているため、円筒の搬
送機構が複雑となるということでるる。
本発明は、上記したような実状に鑑みてなされたもので
1本発明の装置によれば、従来装置における問題点が除
かれるだけでなく、各処理工程が常に真空状態に保たれ
た真空処理室内で行われるため、湿気、ガス等の吸着に
よる膜の不安定性も除かれ、品質の高い製品が得られる
という利点がある。
〔発明の概要〕
本発明は上記の目的を達成するため、その要旨とすると
ころは、複数の処理工程により、被処理基体に真空加工
処理を施す真空処理装置において、前記各処理工程ごと
に定置された処理専用の真空容器と、これら処理専用の
真空容器間で移動可能な搬送専用の真空容器とからなり
、各真空容器には互いに接続可能な開閉ケ゛−トを設け
るとともに前記処理専用の真空容器と搬送専用の真空容
器間で被処理基体を出し入れ移動可能としたことを特徴
とする真空処理装置にある。
〔発明の実施例〕 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
第3図は、本発明による直線移動方式の実施例を示すも
ので、同図中31は真空引きおよび前処理を行うのに専
用の定置された一群の基体装入容器、32はグ2ズマC
VD法等の処理を行うのに専用の同じく定置された一群
の反応容器、そして33は成膜基体の冷却等の後処理お
よび外部への取出しを行うのに専用の同じく定置された
一群の11父L14[〜容器であシ、これらの容器31
,32゜31J処理工程胴にIハ綜状に配置されておシ
、いずれも開閉””−ト37bを有し、それぞれの排気
系36b、3’6c、36dによって内部を真空にする
ことができる真空容器を構成する。
34は、排気系36aにより内部を真空にすることがで
きるとともに、移動手段35によシ、真空状態を保持し
た壕ま前記処理専用の真空容器31.32..33間を
移動することができる基体搬送専用の真空容器であシ、
該容器34は前記処理専用真空容器の開閉ケ”−ト37
bに接続可能な開閉ゲート37aを有している。
以上に説明した処理専用真空容器31.32゜33およ
び基体搬送専用真空容器34を用いて被処理基体にアモ
ルフ薔ス膜を形成する具体例について説明する。
まず、大気の状態に置かれた容器31内に被処理基体を
入れ排気系36bにより弁30mを介して真空にする。
同時に基体を容器31内のヒータ35aにより加熱する
。次いで搬送専用の容器34を移動させ、容器34のゲ
ート37aおよび容器31のグー)37bを互いに接続
し、これら両ダートの接続部を排気系36aにより、弁
30eを介して真空にする。しかるのち、ゲート37a
37bを開けて容器34に設けた昇降機構38により基
体を容器31から容器34内に移し、グー)37a 、
37bを閉じて両容器31.34を互いに切り離す。
基体を移し収めた容器34は反応容器32の上へ移動さ
せ、一方容器31は弁39bl/?−より大気を導入後
、次の基体の装入に備える。
反応容器32上に移動された拶器34は、容器31から
基体を取出すときと同様な操作を行って、該容器34か
ら反応容器32内へ基体を装入し、引続き真空状態の反
応容器32内のヒータ35bにより加熱しなから成膜処
理を行う。
成膜処理を終えた段階で前記したと同様なケ°−ト操作
および搬送を行ない基体を取出し容器33中へ移し、冷
却手段36によシ冷却し、さらに弁39cを介して大気
導入した後容器33から成膜基体を外部に取出す。
基体の装入容器311反応容器32および取出し容器3
3の数は、それぞれの処理時間により最も無駄のないよ
うにその数の組合せが選択される。
また反応容器320群に用いられる高周波電源52、排
気ポンプ36c1反応ガスの導入系51゜バルブ箋箋、
真空針等は用途によシ、最も適するように共通に又は固
別に設置される。基体装入容器31はクリーンルーム内
に設置し、基体を洗浄後直に、クリーンな状態で本発明
装置による前処理に入ることも可能である。又装入容器
31における加熱処理および取出し容器33における冷
却処理は必すしも真空とする必賛はなく、空気中又は不
活性ガス中で行うことも可能であり、その場合、加熱、
冷却時間の短扁を図ることができる。
搬送形態としては、必ずしも直線移動方式による必要は
なく、例えば第4図の実施例の容器を円周状に配置し、
搬送専用の容器をターレット方式で移動させることも可
能である。この場合には、直線移動方式に比べて、設置
面積の縮小、搬送機構の単純化を図ることができる。又
搬送は同時に複数の基体を移動させるように搬送専用の
容器を複数個に作ることも可能で、その場合には、更に
量産効果が高まる。
〔発明の効果〕
以上に説明した実施例は、プラズマCVD法を実施する
装置として説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、例えば通常の蒸着装置、スパッタ装置、エツチ
ング装置等の他の真空を利用する加工処理又は、その組
み合せに対しても有効に適用できる。
以上述べたように、本発明の真空処理装置によれば加工
処理能力に優れ、装置価格を低く抑え、かつ真空中で連
続的に処理できるはか9でなく、成膜処理容器が常に真
空状態に保たれるため、湿気、ガス等の吸着による膜の
不安定性も除かれて品質の優れた成膜基体を製造し得る
もので、その効果には顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は単一真空槽からなる従来のバッチ式プラズマC
VD装置の側断面図、第2図は従来のロードロック型真
空処理装置の概略説明図、第3図および第4図はそれぞ
れ、直線移動方式およびターレット方式を用いた本発明
実施例の真空処理装置の説明図である。 1・・・真空槽の蓋、 2・・・放電電極、3・・・円
筒基体、 4・・・加熱ヒータ、5・・・基体骨は治具
、6・・・シールド、7・・・高周波電源、 8・・・
原料ガス導入弁、9・・・排気系、 10・・・真空槽
本体、21・・・基体装入室、22・・・反応室、23
・・・取出し室、 24・・・真空ダート、25・・・
排気系、 26・・・シtコ体30a 、30b 、3
0cm−−真空排気弁、31群・・・基体装入容器、2
2群・・・反応容器、33群・・・基体取出し容器、 34・・・真空搬送容器、35・・・搬送手段、36a
、36b、36c、36d−排気系、38・・・昇降機
構、 39a、39b、39c・・−大気導入弁、51・・・
反応ガス導入弁、52・・・高周波電源、41・・・真
空搬送容器、 42・・・基体装入容器、43・・・基
体取出し容器、44・・・回転搬送手段、45・・・昇
降機構、 46・・・反応容器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の処理工程によシ、被処理基体に真空加工処理を施
    す真空処理装置において、前記各処理工程ごとに定置さ
    れた処理専用の真空容器と、これら処理専用の真空容器
    間で移動可能な搬送専用の真空容器とからなシ、各真空
    容器には互いに接続、可能な開閉ダートを設けるととも
    に前記処理専用の真空容器と搬送専用の真空容器間で被
    処理基体を出し入れ移動可能としたことを特徴とする真
    空処理装置。
JP59039896A 1984-03-02 1984-03-02 真空処理装置 Granted JPS60184678A (ja)

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