JPS60186849A - 堆積膜形成方法および装置 - Google Patents
堆積膜形成方法および装置Info
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- JPS60186849A JPS60186849A JP60028162A JP2816285A JPS60186849A JP S60186849 A JPS60186849 A JP S60186849A JP 60028162 A JP60028162 A JP 60028162A JP 2816285 A JP2816285 A JP 2816285A JP S60186849 A JPS60186849 A JP S60186849A
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- C23C—COATING 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アモルファス半導体合金を内蔵する電子写真
デバイスを製造するだめの方法及び装置に係る。本発明
はさらに特定的にはこの種のデバイスを、無線周波又は
マイクロ波エネルギによってプラズマを励振する反応ガ
スからのプラズマデポジションによりこの種のデバイス
をつくるための方法及び装置に係る。本発明の最も重要
な適用法は、円筒又はドラム形状をもつ商業的な電子写
真デバイスを、ドラムの外面にコーティング又はデポジ
ットされたアモルファス半導体合金によって製造するこ
とである。本発明はアモルファス半導体合金を内蔵する
電子写真ドラムの商業的大量生産を初めて可能にする。
デバイスを製造するだめの方法及び装置に係る。本発明
はさらに特定的にはこの種のデバイスを、無線周波又は
マイクロ波エネルギによってプラズマを励振する反応ガ
スからのプラズマデポジションによりこの種のデバイス
をつくるための方法及び装置に係る。本発明の最も重要
な適用法は、円筒又はドラム形状をもつ商業的な電子写
真デバイスを、ドラムの外面にコーティング又はデポジ
ットされたアモルファス半導体合金によって製造するこ
とである。本発明はアモルファス半導体合金を内蔵する
電子写真ドラムの商業的大量生産を初めて可能にする。
ケイ素は巨大な結晶半導体工業の基礎であり、かつ宇宙
開発用の高価な高効率（１８％）結晶太陽電池を製造し
た材料である。結晶中導体技術は、商業段階に達した時
、現在の巨大な半導体デ・々イス製造工業の礎となった
。これは事実上欠陥の１よいゲルマニウム及び特にケイ
素結晶を成長させ、次にこれらをｐ形及びｎ形導電領域
を内部にもつ不純物材料に変換させた科学者たちの技術
に由るものであった。これは、この種の結晶材料部分に
対して、それらの導電性を高め且つそれらの部分をｐ形
導電形かｎ形導電形かのどちらかに制御するため、置換
不純物として事実上純粋な結晶材料に導入した１００万
単位の１ナー（ｎ）又はアクセプタ（ｐ）ドーｌ？ント
材料を拡散することにより達成された。ｐ−ｎ接合結晶
をつくるための製造工程は極端に複雑で時間と経費のか
かる手順を含んでいる。従って太陽電池や電流制御デバ
イスに有用なこれらの結晶材料は、非常に注意深く調整
した条件の下で個々のシリコン又はゲルマニウム単結晶
を成長させ、更にｐ−ｎ接合がめられる場合は、この種
の単結晶を極端に僅かな臨界量のドーパントでドープす
ることによって製造される。
開発用の高価な高効率（１８％）結晶太陽電池を製造し
た材料である。結晶中導体技術は、商業段階に達した時
、現在の巨大な半導体デ・々イス製造工業の礎となった
。これは事実上欠陥の１よいゲルマニウム及び特にケイ
素結晶を成長させ、次にこれらをｐ形及びｎ形導電領域
を内部にもつ不純物材料に変換させた科学者たちの技術
に由るものであった。これは、この種の結晶材料部分に
対して、それらの導電性を高め且つそれらの部分をｐ形
導電形かｎ形導電形かのどちらかに制御するため、置換
不純物として事実上純粋な結晶材料に導入した１００万
単位の１ナー（ｎ）又はアクセプタ（ｐ）ドーｌ？ント
材料を拡散することにより達成された。ｐ−ｎ接合結晶
をつくるための製造工程は極端に複雑で時間と経費のか
かる手順を含んでいる。従って太陽電池や電流制御デバ
イスに有用なこれらの結晶材料は、非常に注意深く調整
した条件の下で個々のシリコン又はゲルマニウム単結晶
を成長させ、更にｐ−ｎ接合がめられる場合は、この種
の単結晶を極端に僅かな臨界量のドーパントでドープす
ることによって製造される。
要するに、結晶ケイ素デバイスは、望み通りには変化せ
ず、多量の材料を要し、比較的小面積でしか製造できず
、製造に費用と時間がかかるという固定したパラメータ
を有する。アモルファスケイ素は直接ギャップ半導体に
類似の特性をもつ光学吸収端をもち、厚さ５０ミクロン
の結晶ケイ素と同じ量の太陽光線を吸収するため僅かに
１ミクロン未満の材料厚しか必要としない。更に、アモ
ルファスケイ素は結晶ケイ素より早く、容易にかつ広い
面積範囲でつくることができる。
ず、多量の材料を要し、比較的小面積でしか製造できず
、製造に費用と時間がかかるという固定したパラメータ
を有する。アモルファスケイ素は直接ギャップ半導体に
類似の特性をもつ光学吸収端をもち、厚さ５０ミクロン
の結晶ケイ素と同じ量の太陽光線を吸収するため僅かに
１ミクロン未満の材料厚しか必要としない。更に、アモ
ルファスケイ素は結晶ケイ素より早く、容易にかつ広い
面積範囲でつくることができる。
従って、アモルファス半導体合金又は膜を簡単にデポジ
ットするための方法を開発するため多大の努力が重ねら
れた。個々の合金はもし望むならばデＦＩ￥ジション装
置の寸法にのみ限定される比較的広い面積をもつことが
でき、更にｐ形及びｎ形材料を形成し、結晶ケイ素の相
当部分がつくるものに等価の部分としてｐ−ｎ接合デバ
イスをつくるため容易にドープされることができる。多
年にわたるこの種の仕事は事実上ムダであった。アモル
ファスケイ素又はゲルマニウム（■族）膜は通常では４
倍配位されており、微小空隙やボンドのたれその他エネ
ルギギャップ内に高密度の局在化状態をつくり出す欠陥
をもつことが発見された。
ットするための方法を開発するため多大の努力が重ねら
れた。個々の合金はもし望むならばデＦＩ￥ジション装
置の寸法にのみ限定される比較的広い面積をもつことが
でき、更にｐ形及びｎ形材料を形成し、結晶ケイ素の相
当部分がつくるものに等価の部分としてｐ−ｎ接合デバ
イスをつくるため容易にドープされることができる。多
年にわたるこの種の仕事は事実上ムダであった。アモル
ファスケイ素又はゲルマニウム（■族）膜は通常では４
倍配位されており、微小空隙やボンドのたれその他エネ
ルギギャップ内に高密度の局在化状態をつくり出す欠陥
をもつことが発見された。
アモルファスケイ素半導体フィルムのエネルギギャップ
内に高密度局在化状態が存在することによって、光導電
性が低められ、キャリヤの寿命が短縮され、この種の膜
を光反応装置に適さなくさせる。加えて、この種の膜は
１−ピングが成功せず、さもなければフェルミ準位を伝
導帯又は充満帯の近くまで一ヒげて修正しても、太陽電
池や電流制御装置用のｐ−ｎ接合をつくるのに適さなく
なる。
内に高密度局在化状態が存在することによって、光導電
性が低められ、キャリヤの寿命が短縮され、この種の膜
を光反応装置に適さなくさせる。加えて、この種の膜は
１−ピングが成功せず、さもなければフェルミ準位を伝
導帯又は充満帯の近くまで一ヒげて修正しても、太陽電
池や電流制御装置用のｐ−ｎ接合をつくるのに適さなく
なる。
アモルファスケイ素及びゲルマニウムに関するこのよう
な問題を最小化するための試みとして番よ、スコツトラ
ンド、ダンディ市、ダンディ大学カーネギ−物理学研究
所のｗ、ｇ、スペア（５ｐｅａｒ）及びＰ、Ｇ、ルコン
パ（Ｌｅ Ｃｏｍｂｅｒ）がソリッド・ステイト・コミ
ユニケイ７ ヨ’７ズ（Ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｃａ
ｍｕ−ｎｉｃａｔｌｏｎｓ）紙（第１７巻 １１９３〜
１１９６頁１９７５年）に報告しているように、［アモ
ルファスケイ素の置換ドーピング」について〜・くつ力
）の研究をおこなった。この研究は、アモルファスケイ
素又はゲルマニウムのエネルギギャップ内の局在化状態
を取除いてこれらの材料を結晶ケイ素又はゲルマニウム
のそれにより近い真性にし、さらにこれらのアモルファ
ス材料を公知の適当なド、Ｑントで置換的にドーピング
して、結晶材料のドーピングと同様、不純物形、ｐ形又
はｎ形伝導形にすることを目的として進められた。
な問題を最小化するための試みとして番よ、スコツトラ
ンド、ダンディ市、ダンディ大学カーネギ−物理学研究
所のｗ、ｇ、スペア（５ｐｅａｒ）及びＰ、Ｇ、ルコン
パ（Ｌｅ Ｃｏｍｂｅｒ）がソリッド・ステイト・コミ
ユニケイ７ ヨ’７ズ（Ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｃａ
ｍｕ−ｎｉｃａｔｌｏｎｓ）紙（第１７巻 １１９３〜
１１９６頁１９７５年）に報告しているように、［アモ
ルファスケイ素の置換ドーピング」について〜・くつ力
）の研究をおこなった。この研究は、アモルファスケイ
素又はゲルマニウムのエネルギギャップ内の局在化状態
を取除いてこれらの材料を結晶ケイ素又はゲルマニウム
のそれにより近い真性にし、さらにこれらのアモルファ
ス材料を公知の適当なド、Ｑントで置換的にドーピング
して、結晶材料のドーピングと同様、不純物形、ｐ形又
はｎ形伝導形にすることを目的として進められた。
局在化状態の除去は、アモルファスシリコン膜のグロー
放電デポジションによって達成された。
放電デポジションによって達成された。
この場合シラン（ＳｉＩ（４） ガスを反応管に通ｔ、
、無線周波グロー放電によってこのガスを分解し、およ
そ５００〜６００°Ｋ （２２７〜３２７℃）の基板温
度で基板上にデポジットさせた。基板にデポジットされ
た材料はケイ素及び水素から成る真性アモルファス材料
であった。ドープされたアモルファス材料をつくるため
、ｎ形伝導用の月ススフィン（ＰＨｓ）ガス又はｐ形伝
導用のジボラン（ＢｚＨｓ）ガスとシランガスとをあら
かじめ混合し、これを同じ作動条件でグロー放電反応管
に通した。用いられたドー、ｅントのガス濃度は体積当
りおよそ５Ｘ１０−’ と １０ の間であった。
、無線周波グロー放電によってこのガスを分解し、およ
そ５００〜６００°Ｋ （２２７〜３２７℃）の基板温
度で基板上にデポジットさせた。基板にデポジットされ
た材料はケイ素及び水素から成る真性アモルファス材料
であった。ドープされたアモルファス材料をつくるため
、ｎ形伝導用の月ススフィン（ＰＨｓ）ガス又はｐ形伝
導用のジボラン（ＢｚＨｓ）ガスとシランガスとをあら
かじめ混合し、これを同じ作動条件でグロー放電反応管
に通した。用いられたドー、ｅントのガス濃度は体積当
りおよそ５Ｘ１０−’ と １０ の間であった。
デポジットされた材料は交換イオウ又はポウ素ドーノ９
ントを含み、不純物形、ｎ形又はｐ形伝導形を示すだろ
う。
ントを含み、不純物形、ｎ形又はｐ形伝導形を示すだろ
う。
これらの研究者たちには知られてぃなかったが、現在で
は他の人々の研究によって、シラン中の水素が適正温度
において、グロー放電デポジション中のケイ素の多数の
懸垂ポンドと複合して、エネルギギャップ内の局在化状
態の密度を事実上減らし、アモルファス材料の電子特性
をこれに相当する結晶材料の特性により近いものｌこす
ることが試みられたことが分かっている。
は他の人々の研究によって、シラン中の水素が適正温度
において、グロー放電デポジション中のケイ素の多数の
懸垂ポンドと複合して、エネルギギャップ内の局在化状
態の密度を事実上減らし、アモルファス材料の電子特性
をこれに相当する結晶材料の特性により近いものｌこす
ることが試みられたことが分かっている。
上述の無線周波デｄリション方法に水素が含まれること
によって、シラン内の水素対ケイ素の定められた比にも
とづいて制限が課されるだけでなく、さらに重要なこと
は、種々のＳｉ：Ｈ結合形がこれらの材料内に有害な結
果をもち得る新しい非結合状態をひきおこすことである
。従ってｐ形及びｎ形トゼングを有効におこなうという
点からすれに特に有害なこれらの材料内の局在化状態の
濃度を減らすことには基本的に制限がある。シランをデ
ポジットされた材料の無線周波状態の濃度は狭い消耗幅
を生じ、これは太陽電池及び自由キャリヤの浮遊に従っ
て作動する他の装置の効率を制限する。ケイ素及び水素
だけを用いてこれらの材料を作る無線周波法は上記の条
件全部に影響する表面状態の高密度をも招く。
によって、シラン内の水素対ケイ素の定められた比にも
とづいて制限が課されるだけでなく、さらに重要なこと
は、種々のＳｉ：Ｈ結合形がこれらの材料内に有害な結
果をもち得る新しい非結合状態をひきおこすことである
。従ってｐ形及びｎ形トゼングを有効におこなうという
点からすれに特に有害なこれらの材料内の局在化状態の
濃度を減らすことには基本的に制限がある。シランをデ
ポジットされた材料の無線周波状態の濃度は狭い消耗幅
を生じ、これは太陽電池及び自由キャリヤの浮遊に従っ
て作動する他の装置の効率を制限する。ケイ素及び水素
だけを用いてこれらの材料を作る無線周波法は上記の条
件全部に影響する表面状態の高密度をも招く。
シランガスからケイ素をグロー放電デポジションする方
法を開発した後、アルゴン（スパッタリングデポジショ
ン工程に必要）及び水素分子の混合物の大気内アモルフ
ァスケイ素膜のスノ♀ツタデポジションが、この種の水
素分子がデポジットされたアモルファスケイ素膜の特性
に与える結果を決定するために研究された。この研究は
、水素がエネルギギャップ内の局在化状態を減少するよ
うにして結合した改変剤として作用することを示した。
法を開発した後、アルゴン（スパッタリングデポジショ
ン工程に必要）及び水素分子の混合物の大気内アモルフ
ァスケイ素膜のスノ♀ツタデポジションが、この種の水
素分子がデポジットされたアモルファスケイ素膜の特性
に与える結果を決定するために研究された。この研究は
、水素がエネルギギャップ内の局在化状態を減少するよ
うにして結合した改変剤として作用することを示した。
しかし、エネルギギャップ内の局在化状態がスパッタデ
ポジション工程内で取除かれた程度は、上に述べたシラ
ンデポジション工程によって達成された程度よりはるか
に低かった。上に述べたｐ及びｎドーパントガスは、ｐ
及びｎドープされた材料をつくるためのスパッタリング
工程にも導入された。これらの材料はグロー放電工程で
つくられた材料よりドーピング効率が低かった。どちら
の工程も商業ベースのｐ−ｎ又はｐ −１−ｎ接合装置
を製造するための充分に高いアクセプタ濃度をもつ有効
なｐドープされた材料をつくらなかった。ｎドーピング
効率は所望の許容商業レベルより低く、ｐドーピングは
バンドギャップの幅を縮小し、バンドギャップ内の局在
化状態の数を減らしたから、特に望ましくなかった。
ポジション工程内で取除かれた程度は、上に述べたシラ
ンデポジション工程によって達成された程度よりはるか
に低かった。上に述べたｐ及びｎドーパントガスは、ｐ
及びｎドープされた材料をつくるためのスパッタリング
工程にも導入された。これらの材料はグロー放電工程で
つくられた材料よりドーピング効率が低かった。どちら
の工程も商業ベースのｐ−ｎ又はｐ −１−ｎ接合装置
を製造するための充分に高いアクセプタ濃度をもつ有効
なｐドープされた材料をつくらなかった。ｎドーピング
効率は所望の許容商業レベルより低く、ｐドーピングは
バンドギャップの幅を縮小し、バンドギャップ内の局在
化状態の数を減らしたから、特に望ましくなかった。
エネルギギャップ内の局在化状態の濃度がかなり減らさ
れ、かつ高性能電子特性をもつ、大々的に改良されたア
モルファスケイ素合金が、１９８０年１０月７日に付与
された米国特許第４，２２６，８９８号に全面的に記載
されているように、グロー放電により製造され、また１
９８０年８月１２日に付与された米国特許第４．２１７
．３７４号に全面記載の通り蒸発デポジションによって
製造された。これらの特許に開示されている通り、局在
化状態の濃度を事実上低減するため、アモルファスケイ
素半導体中にフッ素が導入されている。活性化フッ素は
アモルファス物体中のアモルファスケイ素内に特に容易
に拡散し、かつ結合してその局在化欠陥状態の濃度を事
実上減らす。その理由は、フッ素原子はサイズが小さく
、アモルファス物体内に容易に導入され得ることによる
。フッ素はケイ素の懸垂ボンドに結合し、柔軟な結合角
度で部分的にイオン安定ボンドであると考えられる層を
つくり、これが水素及び他の補償剤又は改変剤によって
形成されるよりはるかに安定しはるかに有効な補償又は
改変をひきおこす。フッ素は単一で使用されるか又は水
素と共に使用された時、その抜群に小さなサイズ、高い
反応性、化学結合特性及び高い電気陰性度のため、水素
よりはるかに有効な補正又は改変元素であると考えられ
る。それ故、フッ素は他のハロゲンから定性的に異なり
、超ノ・ロゲンとみなされる。
れ、かつ高性能電子特性をもつ、大々的に改良されたア
モルファスケイ素合金が、１９８０年１０月７日に付与
された米国特許第４，２２６，８９８号に全面的に記載
されているように、グロー放電により製造され、また１
９８０年８月１２日に付与された米国特許第４．２１７
．３７４号に全面記載の通り蒸発デポジションによって
製造された。これらの特許に開示されている通り、局在
化状態の濃度を事実上低減するため、アモルファスケイ
素半導体中にフッ素が導入されている。活性化フッ素は
アモルファス物体中のアモルファスケイ素内に特に容易
に拡散し、かつ結合してその局在化欠陥状態の濃度を事
実上減らす。その理由は、フッ素原子はサイズが小さく
、アモルファス物体内に容易に導入され得ることによる
。フッ素はケイ素の懸垂ボンドに結合し、柔軟な結合角
度で部分的にイオン安定ボンドであると考えられる層を
つくり、これが水素及び他の補償剤又は改変剤によって
形成されるよりはるかに安定しはるかに有効な補償又は
改変をひきおこす。フッ素は単一で使用されるか又は水
素と共に使用された時、その抜群に小さなサイズ、高い
反応性、化学結合特性及び高い電気陰性度のため、水素
よりはるかに有効な補正又は改変元素であると考えられ
る。それ故、フッ素は他のハロゲンから定性的に異なり
、超ノ・ロゲンとみなされる。
１例を挙げれば、フッ素のみで、又は水素との結合形と
して、これらの元素（単数又は複数）をきわめて少＃（
例えば数分の１原子）？−セント）添加して補償が得ら
れる。しかし、最も望ましく使用されるフッ素及び水素
の量はケイ素−水素−フッ素合金を形成するため、この
ように僅がな／（−センテージよりはるかに多量である
。
して、これらの元素（単数又は複数）をきわめて少＃（
例えば数分の１原子）？−セント）添加して補償が得ら
れる。しかし、最も望ましく使用されるフッ素及び水素
の量はケイ素−水素−フッ素合金を形成するため、この
ように僅がな／（−センテージよりはるかに多量である
。
このようなフッ素及び水素の合金量は、例えは１〜５％
又はそれ以上の範囲であり得る。このように形成された
新合金のエネルギギャップ内の欠陥状態の密度は、懸垂
ボンド及び同種の欠陥状態の単なる中和により達せられ
る密度より低いと考えられる。特に、この種のより多量
のフッ素はアモルファスケイ素含有物質の新らしい構造
形態に事実上関与する゛と考えられ、また例えばゲルマ
ニウムのような他の合金物質の添加を可能にする。フッ
素はここに挙げた他の特性に加えて、ケイ素含有合金内
の局部組織を誘導及びイオン作用を介して形成する形成
体であると考えられる。フッ素はまた状態密度縮減元素
として作用する一方で、水素が関与する欠陥状態密度を
減少するため有効にはたらくことによって水素の結合に
も影響すると信じられる。この種の合金中でフッ素の果
たすイオンの役割は最も近い関係として重要な因子であ
ると信じられている。
又はそれ以上の範囲であり得る。このように形成された
新合金のエネルギギャップ内の欠陥状態の密度は、懸垂
ボンド及び同種の欠陥状態の単なる中和により達せられ
る密度より低いと考えられる。特に、この種のより多量
のフッ素はアモルファスケイ素含有物質の新らしい構造
形態に事実上関与する゛と考えられ、また例えばゲルマ
ニウムのような他の合金物質の添加を可能にする。フッ
素はここに挙げた他の特性に加えて、ケイ素含有合金内
の局部組織を誘導及びイオン作用を介して形成する形成
体であると考えられる。フッ素はまた状態密度縮減元素
として作用する一方で、水素が関与する欠陥状態密度を
減少するため有効にはたらくことによって水素の結合に
も影響すると信じられる。この種の合金中でフッ素の果
たすイオンの役割は最も近い関係として重要な因子であ
ると信じられている。
およそ４５年前、Ｃ，カールソン（Ｃｎｒｌｓｏｎ ）
は硫黄物質による最初の電、子写真法を開発した。他の
、例工ばセレン及びセレン合金のようなカルコゲン化物
がその後、ポリビニールカルバゾール（ＰＶＫ）のよう
な有機物質と共に適用することが提案された。但しこれ
らの物質はいくつかの欠陥を示した。それらは有毒であ
り、従って取扱いが難かしく、柔らかく、従って摩耗し
やすく、赤外線感応性が低かった。
は硫黄物質による最初の電、子写真法を開発した。他の
、例工ばセレン及びセレン合金のようなカルコゲン化物
がその後、ポリビニールカルバゾール（ＰＶＫ）のよう
な有機物質と共に適用することが提案された。但しこれ
らの物質はいくつかの欠陥を示した。それらは有毒であ
り、従って取扱いが難かしく、柔らかく、従って摩耗し
やすく、赤外線感応性が低かった。
これらの物質は上述のような欠陥をもっていたため、ケ
イ素をベースとしたアモルファス半導体合金が電子写真
法への適用をめて研究された。
イ素をベースとしたアモルファス半導体合金が電子写真
法への適用をめて研究された。
これらの物質は、アモルファスケイ素合金の硬さの故に
、無毒性の故に、及び赤外線感応性が改良されたために
有用であろうと考えられた。また、先に述べた通り、こ
れらの物質は状態密度を、電子写真複写にめられる電位
まで物質の充電が可能であると考えられる点まで減らし
て作られることができた。従って上に説明した工程によ
って作られたアモルファス半導体合金は、電子写真法へ
の適用に適した光応答性及び構造的特性を示した。
、無毒性の故に、及び赤外線感応性が改良されたために
有用であろうと考えられた。また、先に述べた通り、こ
れらの物質は状態密度を、電子写真複写にめられる電位
まで物質の充電が可能であると考えられる点まで減らし
て作られることができた。従って上に説明した工程によ
って作られたアモルファス半導体合金は、電子写真法へ
の適用に適した光応答性及び構造的特性を示した。
しかしこれらの先行技術には、比較的遅いデポジション
速度と、商業ペースでアモルファス半導体物質を利用す
るという立場からは重大な問題である反応ガス供給貯蔵
の変換効率が低いという悩みがあった。
速度と、商業ペースでアモルファス半導体物質を利用す
るという立場からは重大な問題である反応ガス供給貯蔵
の変換効率が低いという悩みがあった。
アモルファス半導体合金を内蔵する電子写真デバイスを
製造するための新規の改良された方法は、１９８４年２
月１４日付出願の米国特許出願第５８０，０８１号に開
示されている。ここに記載されている方法は、事実上増
加されたデポジション速度と反応ガス供給貯蔵利用を提
供するマイクロ波グロー放電デポジション法である。ア
モルファス半導体合金の数多くの適用方法のうちで、高
デポジション速度と反応ガス供給速度変換効率の利用が
、この種の物質を利用する電子写真デ・ζイスの商業的
有効性にとって最も重要である。高デポジション速度と
供給貯蔵変換効率及び利用がめられるのは、この種のデ
バイスにおいてアモルファス半導体合金層はおよそ１５
ミクロン以上の厚みを、およそ３５０ボルトの表面電位
をここに付加し得るために要求されるためである。その
結果、アモルファス半導体合金は充分な速度でデポジッ
トされることができ、また、電子写真デバイス内でこの
種の物質を商業的に利用することを可能にする所望の光
応答特性をもつことができる。
製造するための新規の改良された方法は、１９８４年２
月１４日付出願の米国特許出願第５８０，０８１号に開
示されている。ここに記載されている方法は、事実上増
加されたデポジション速度と反応ガス供給貯蔵利用を提
供するマイクロ波グロー放電デポジション法である。ア
モルファス半導体合金の数多くの適用方法のうちで、高
デポジション速度と反応ガス供給速度変換効率の利用が
、この種の物質を利用する電子写真デ・ζイスの商業的
有効性にとって最も重要である。高デポジション速度と
供給貯蔵変換効率及び利用がめられるのは、この種のデ
バイスにおいてアモルファス半導体合金層はおよそ１５
ミクロン以上の厚みを、およそ３５０ボルトの表面電位
をここに付加し得るために要求されるためである。その
結果、アモルファス半導体合金は充分な速度でデポジッ
トされることができ、また、電子写真デバイス内でこの
種の物質を商業的に利用することを可能にする所望の光
応答特性をもつことができる。
商業的実施に使用される電子写真デバイスは一般に円筒
又はドラム部材の形をとる。本発明は、この種のドラム
の外面全体に均一にアモルファス半導体合金をデポジッ
トすることによって電子写真デバイスを形成することを
可能ならしめる装置及び方法を提供する。同時に、高反
応ガス供給貯蔵利用を含むマイクロ波グロー放電工程の
すべての利点も実現され得る。デポジション速度が切迫
していない時は、無線周波グロー放電を利用することが
できる。
又はドラム部材の形をとる。本発明は、この種のドラム
の外面全体に均一にアモルファス半導体合金をデポジッ
トすることによって電子写真デバイスを形成することを
可能ならしめる装置及び方法を提供する。同時に、高反
応ガス供給貯蔵利用を含むマイクロ波グロー放電工程の
すべての利点も実現され得る。デポジション速度が切迫
していない時は、無線周波グロー放電を利用することが
できる。
本発明は、少なくとも１対の円筒部材の外面に１材料層
をデポジットする方法を提供する。本方法は円筒部材対
を含む内側チャンノ々を、これらの円筒部材を事実上平
行に配ｔｉｔされた縦軸を一列に並べることによって形
成し、円筒部材の外面を内側チャンバを形成するため間
隔を詰めて配置し、また円筒部材間の内側チャンバと連
通ずる狭い通路を形成するという工程を含んでいる。本
方法は更に、狭〜・通路を通して内側チャンバ内に少な
くとも１種類の反応ガスを導入するステップを含んでお
り、更にこの少なくとも１種類の反応ガスはデポジット
されるべき少なくとも１種類の元素を含み、円筒部材の
外面に対し少なくとも１種類の元素を含む材料層をデポ
ジットするため内側チャンバ内に少なくとも１種類の反
応ガスからプラズマを形成するという工程を含んでいる
。
をデポジットする方法を提供する。本方法は円筒部材対
を含む内側チャンノ々を、これらの円筒部材を事実上平
行に配ｔｉｔされた縦軸を一列に並べることによって形
成し、円筒部材の外面を内側チャンバを形成するため間
隔を詰めて配置し、また円筒部材間の内側チャンバと連
通ずる狭い通路を形成するという工程を含んでいる。本
方法は更に、狭〜・通路を通して内側チャンバ内に少な
くとも１種類の反応ガスを導入するステップを含んでお
り、更にこの少なくとも１種類の反応ガスはデポジット
されるべき少なくとも１種類の元素を含み、円筒部材の
外面に対し少なくとも１種類の元素を含む材料層をデポ
ジットするため内側チャンバ内に少なくとも１種類の反
応ガスからプラズマを形成するという工程を含んでいる
。
内側チャンバは、本発明によれば、事実上平行に配置さ
れた縦軸と一列に並べることによって複数個の円筒部材
の事実土間じたループを形成し、隣接する円筒部材の外
面を事実土間じた内側チャンバを形成するため間隔を詰
めて配（社）し、また内側チャンバと連通ずる隣接部材
間に狭い通路を形成することによって形成され得る。次
に少なくとも１種類の反応ガスが少なくとも１つの狭い
通路を介して内側チャンバに導入される。
れた縦軸と一列に並べることによって複数個の円筒部材
の事実土間じたループを形成し、隣接する円筒部材の外
面を事実土間じた内側チャンバを形成するため間隔を詰
めて配（社）し、また内側チャンバと連通ずる隣接部材
間に狭い通路を形成することによって形成され得る。次
に少なくとも１種類の反応ガスが少なくとも１つの狭い
通路を介して内側チャンバに導入される。
反応ガスは、シラン（ＳｉＨｄ四フッ化ケイ素（５ｉＦ
ｎ ）、ゲ／Ｉ／ マン（ＧｅＨａ ）、フッ化第二デ
ルマニウム（ＧｅＦ４）、ジボラン（Ｂｔｕｓ ）、ホ
スフィン（ＰＨｓ ）、アンモニア（ＮＨｓ）、９素（
Ｎｔ）、酸素（０２）及びメタン（ＣＨａ ）又はこれ
らの組合せを含むことができる。内側チャンバ内のプラ
ズマは、マイクロ波エネルギ又は無線周波エネルギを内
側チャン／ぐに結合することにより形成されることがで
きる。
ｎ ）、ゲ／Ｉ／ マン（ＧｅＨａ ）、フッ化第二デ
ルマニウム（ＧｅＦ４）、ジボラン（Ｂｔｕｓ ）、ホ
スフィン（ＰＨｓ ）、アンモニア（ＮＨｓ）、９素（
Ｎｔ）、酸素（０２）及びメタン（ＣＨａ ）又はこれ
らの組合せを含むことができる。内側チャンバ内のプラ
ズマは、マイクロ波エネルギ又は無線周波エネルギを内
側チャン／ぐに結合することにより形成されることがで
きる。
本発明は更に少なくとも１対の円筒部材の外面に１材料
層をデポジットするだめの装置を提供する。この装置は
、事実土間じたデポジションチャンバと、デポジション
チャンバ内に如実土間じた内側チャンバを形成するため
間隔を詰めて配％′された円筒部材の外面を事実上並行
に配置された縦軸とこの円筒部材とを一列に並べるため
の手段と、円筒部材間の内側チャンバと連通ずる狭い通
路とを含む。本装置は更に、少なくとも１種類の反応ガ
スを狭い通路を介して内側チャンバ内に導入するための
手段を含んでおり、更に少なくともｌ橿類の反応ガスが
円筒部材の外面にデポジットされるべき少なくともｌ朽
！類の元素を含んでいる。本装置は更に円筒部材の外面
に対して少なくともｌｆ＆類の元素を含む材料層をデポ
ジットするだめ内側チャンバ内に少なくともｌ ｆＩｊ
類の反応ガスからプラズマを形成するだめの手段をも含
む。
層をデポジットするだめの装置を提供する。この装置は
、事実土間じたデポジションチャンバと、デポジション
チャンバ内に如実土間じた内側チャンバを形成するため
間隔を詰めて配％′された円筒部材の外面を事実上並行
に配置された縦軸とこの円筒部材とを一列に並べるため
の手段と、円筒部材間の内側チャンバと連通ずる狭い通
路とを含む。本装置は更に、少なくとも１種類の反応ガ
スを狭い通路を介して内側チャンバ内に導入するための
手段を含んでおり、更に少なくともｌ橿類の反応ガスが
円筒部材の外面にデポジットされるべき少なくともｌ朽
！類の元素を含んでいる。本装置は更に円筒部材の外面
に対して少なくともｌｆ＆類の元素を含む材料層をデポ
ジットするだめ内側チャンバ内に少なくともｌ ｆＩｊ
類の反応ガスからプラズマを形成するだめの手段をも含
む。
本装置は、事実土間じたループ内で複数個の円筒部材を
事実上平行に配置されたその縦軸と一列に並ばせるため
の手段と、事実土間じた内側チャンバと、内側チャンバ
と連通ずる各対°の円筒部材間に狭い通路とを形成する
ため間隔を詰めて配置された隣接する円筒部材の外面を
含むことができる。反応ガス導入手段は内側チャンバ内
に少なくとも１個の狭い通路を介して反応ガスを誘導す
るだめ配置されている。
事実上平行に配置されたその縦軸と一列に並ばせるため
の手段と、事実土間じた内側チャンバと、内側チャンバ
と連通ずる各対°の円筒部材間に狭い通路とを形成する
ため間隔を詰めて配置された隣接する円筒部材の外面を
含むことができる。反応ガス導入手段は内側チャンバ内
に少なくとも１個の狭い通路を介して反応ガスを誘導す
るだめ配置されている。
プラズマ−形成手段は、無線周波エネルギ又はマイクロ
波エネルギを内側チャンバに結合するための手段を含む
ことができる。円筒部材の外面に対する均一なデポジシ
ョンを可能にするため、装置は更に、円筒部材をそれら
自体の縦軸を中心に回転させるための手段と、マイクロ
波エネルギ結合手段を回転するための手段とを含むこと
ができる。反応ガス導入手段は、好ましくはそれぞれ他
の１つの狭い通路を介して内側チャンバに反応ガスを誘
導するための手段と、反応ガスを内側チャンバに導入す
る通路以外の狭い通路を介して内側チャンバから未使用
の反応ガスをくみ取るだめの手段とを含む。
波エネルギを内側チャンバに結合するための手段を含む
ことができる。円筒部材の外面に対する均一なデポジシ
ョンを可能にするため、装置は更に、円筒部材をそれら
自体の縦軸を中心に回転させるための手段と、マイクロ
波エネルギ結合手段を回転するための手段とを含むこと
ができる。反応ガス導入手段は、好ましくはそれぞれ他
の１つの狭い通路を介して内側チャンバに反応ガスを誘
導するための手段と、反応ガスを内側チャンバに導入す
る通路以外の狭い通路を介して内側チャンバから未使用
の反応ガスをくみ取るだめの手段とを含む。
従って、本発明の第１の目的は、少な（とも１個の円筒
部材の外面に対し１材料層をデポジットする方法を提供
することである。この方法は、事実土間じたデポジショ
ンチャンバを提供シ、コノチャンバ内に円筒部材を配置
し、少なくとも１種類の反応ガスをチャンバ内に導入し
、このガスはデポジットされるべき少なくとも１元素を
含んでおり、チャンバ内の少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成することから成っており、少）ｘ
くとも１元素を含む均一ブｘ材料層を円筒部材の外面に
デポジットし、マイクロ波エネルギを円筒部材に活って
伝達し伝播するためマイクロ波エネルギをチャンバ内に
結合するプラズマを形成することを特徴とする。
部材の外面に対し１材料層をデポジットする方法を提供
することである。この方法は、事実土間じたデポジショ
ンチャンバを提供シ、コノチャンバ内に円筒部材を配置
し、少なくとも１種類の反応ガスをチャンバ内に導入し
、このガスはデポジットされるべき少なくとも１元素を
含んでおり、チャンバ内の少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成することから成っており、少）ｘ
くとも１元素を含む均一ブｘ材料層を円筒部材の外面に
デポジットし、マイクロ波エネルギを円筒部材に活って
伝達し伝播するためマイクロ波エネルギをチャンバ内に
結合するプラズマを形成することを特徴とする。
本発明の第２の目的は、複数個の円筒部材の外面に１材
料層をデポジットする方法を提供することである。この
方法は、事実土間じたループ内で複数個の円筒部材を、
事実土間じた内側チャンバさ、各円筒部材間の内側チャ
ンバと連通ずる狭い通路とを形成するため、間隔を詰め
て配置された円筒部倒の外面と事実上平行に配置された
縦軸と一列に並ばせることを特徴とする事実土間じたデ
ポジションチャンバを提供することを含む。本方法は更
ＩＣ，少なくとも１種類の反応ガスをデポジットされる
べき少なくとも１種類の元素を含む少１ｘくとも１つの
狭い通路を介して内側チャンバに導入し、円筒部材の外
面に少なくとも１種類の元素を含む材料層をデポジット
するため内側チャンバ内に少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成し、更に少ｉｔ くとももうひとつ
の狭い通路を介して反応ガスを排出することを特徴とす
る。
料層をデポジットする方法を提供することである。この
方法は、事実土間じたループ内で複数個の円筒部材を、
事実土間じた内側チャンバさ、各円筒部材間の内側チャ
ンバと連通ずる狭い通路とを形成するため、間隔を詰め
て配置された円筒部倒の外面と事実上平行に配置された
縦軸と一列に並ばせることを特徴とする事実土間じたデ
ポジションチャンバを提供することを含む。本方法は更
ＩＣ，少なくとも１種類の反応ガスをデポジットされる
べき少なくとも１種類の元素を含む少１ｘくとも１つの
狭い通路を介して内側チャンバに導入し、円筒部材の外
面に少なくとも１種類の元素を含む材料層をデポジット
するため内側チャンバ内に少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成し、更に少ｉｔ くとももうひとつ
の狭い通路を介して反応ガスを排出することを特徴とす
る。
本発明の第３の目的は、少な（とも１個の円筒部材の外
面に１材料層をデポジットするための装置を提供するこ
とである。本装置は事実土間じたデポジションチャンバ
を含み、円筒部材はチャンバ内に配置されており、本装
置は更に少なくとも１種類の反応ガスをチャンバ内に導
入する手段を含み、少なくとも１［＋ｌｉの反応ガスが
デポジットされるベキ少なくとも１種類の元素を含み、
本装置は更にチャンバ内に少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成する手段を含み、円筒部材の外面に
対して少なくとも１元素を含有する均一の材料層をデポ
ジットすることを％ｆｆｉとしており、更にプラズマ形
成手段は、円筒部材に沿ってマイクロ波エネルギを伝達
し伝播するため、マイクロ波エネルギをチャンバに結合
するだめの手段を含んでいる。
面に１材料層をデポジットするための装置を提供するこ
とである。本装置は事実土間じたデポジションチャンバ
を含み、円筒部材はチャンバ内に配置されており、本装
置は更に少なくとも１種類の反応ガスをチャンバ内に導
入する手段を含み、少なくとも１［＋ｌｉの反応ガスが
デポジットされるベキ少なくとも１種類の元素を含み、
本装置は更にチャンバ内に少なくとも１種類の反応ガス
からプラズマを形成する手段を含み、円筒部材の外面に
対して少なくとも１元素を含有する均一の材料層をデポ
ジットすることを％ｆｆｉとしており、更にプラズマ形
成手段は、円筒部材に沿ってマイクロ波エネルギを伝達
し伝播するため、マイクロ波エネルギをチャンバに結合
するだめの手段を含んでいる。
本発明の第４の目的は、複数個の円筒部材の外面に対し
て１材料層をデポジットするための装置を提供すること
である。本装置は事実上閉じたデポジションチャンバを
含んでおり、事実上閉じたループ内の複数個の円筒部材
を、事実上閉じた内側チャンバと、各円筒部材間でこの
内側チャンバと連通ずる狭い通路とを形成するため間隔
を詰めて配置した円筒部材の外面と事実上平行に配置さ
１個の狭い通路を介して内側チャンバ内に少なくとも１
種類の反応ガスを導入するための手段を特徴としており
、少なくとも１種類の反応ガスがデポジットされるべき
少なくとも１種類の元素を含んでおり、更に本装置は円
筒部材の外面に対して少なくとも１種類の元素を含む材
料層をデポジットするため内側チャンバ内で少なくとも
１種類の反応ガスからプラズマを形成するための手段と
、及び少なくとももうひとつの狭い通路を介して反応ガ
スを排出するための手段を特徴とする。
て１材料層をデポジットするための装置を提供すること
である。本装置は事実上閉じたデポジションチャンバを
含んでおり、事実上閉じたループ内の複数個の円筒部材
を、事実上閉じた内側チャンバと、各円筒部材間でこの
内側チャンバと連通ずる狭い通路とを形成するため間隔
を詰めて配置した円筒部材の外面と事実上平行に配置さ
１個の狭い通路を介して内側チャンバ内に少なくとも１
種類の反応ガスを導入するための手段を特徴としており
、少なくとも１種類の反応ガスがデポジットされるべき
少なくとも１種類の元素を含んでおり、更に本装置は円
筒部材の外面に対して少なくとも１種類の元素を含む材
料層をデポジットするため内側チャンバ内で少なくとも
１種類の反応ガスからプラズマを形成するための手段と
、及び少なくとももうひとつの狭い通路を介して反応ガ
スを排出するための手段を特徴とする。
以下に例として添付図面を参照して本発明の好ましい具
体例１こついて説明する。
体例１こついて説明する。
第１図によれば、円筒部材１２の外側面に種々の材料を
デポジットすることによって本発明に従って形成され得
る型式の電子写真デバイスの部分断面側面図を示す。円
筒部材１２は電子写真デバイス１０の基板を形成する。
デポジットすることによって本発明に従って形成され得
る型式の電子写真デバイスの部分断面側面図を示す。円
筒部材１２は電子写真デバイス１０の基板を形成する。
デバイス１ｏは、基板１２にデポジットされた第１阻止
層１４、第１（底部）阻止層１４にデポジットされた光
導電層（領域）１６、及び光導電層１６にデポジットさ
れた第２（頂部）阻止層１８を含む。光導電層１６は奸
才しくはアモルファス半導体合金及びさらに特定的には
シリコン及び水素及び／又はフッ素を含むアモルファス
シリコン合金から形成される。
層１４、第１（底部）阻止層１４にデポジットされた光
導電層（領域）１６、及び光導電層１６にデポジットさ
れた第２（頂部）阻止層１８を含む。光導電層１６は奸
才しくはアモルファス半導体合金及びさらに特定的には
シリコン及び水素及び／又はフッ素を含むアモルファス
シリコン合金から形成される。
選択される阻止層１４及び１８の型、及びデバイス１０
の充電に用いられる充電形式に従って、光導電領域１６
は、この領域１６を事実上真性にするためホウ素のよう
な）＊＋＋、、Ｆントを少量含むこともできる。同様に
、光導電領域１６は何らド−ノξントを含有せずとも少
しだけ１１形にすることができる。基板１２から光導電
領域１６に電荷が注入されるのを防ぐため、底部阻止層
１４が備えられる。このため底部阻止層１４は、シリコ
ン及び炭素、シリコン及び酸素、又はシリコン及びチッ
素を含むアモルファス合金から形成される時、絶縁性に
することができる。この種の底部阻止層を形成する場合
に、シラン及び／又は四フッ化ケイ素（ＳｉＦ２）とメ
タン（ＣＨ４）、アンモニア（Ｎ）Ｉ３）、窒素（Ｎ２
）又は酸素との反応ガス混合物を用いることができる
。この種の阻止層は電子写真デバイスｌＯの正負両性の
充電に適している。
の充電に用いられる充電形式に従って、光導電領域１６
は、この領域１６を事実上真性にするためホウ素のよう
な）＊＋＋、、Ｆントを少量含むこともできる。同様に
、光導電領域１６は何らド−ノξントを含有せずとも少
しだけ１１形にすることができる。基板１２から光導電
領域１６に電荷が注入されるのを防ぐため、底部阻止層
１４が備えられる。このため底部阻止層１４は、シリコ
ン及び炭素、シリコン及び酸素、又はシリコン及びチッ
素を含むアモルファス合金から形成される時、絶縁性に
することができる。この種の底部阻止層を形成する場合
に、シラン及び／又は四フッ化ケイ素（ＳｉＦ２）とメ
タン（ＣＨ４）、アンモニア（Ｎ）Ｉ３）、窒素（Ｎ２
）又は酸素との反応ガス混合物を用いることができる
。この種の阻止層は電子写真デバイスｌＯの正負両性の
充電に適している。
電子写真デバイス１０を正充電したい場合は、底部電子
阻止層１４は、例えばシラン及び／又は四フッ化ケイ素
と例えばジボラン（Ｂ２Ｈ６，）のようなｐ形ドーパン
ト含有化合物との反応ガス混合物から形成されるｐ形ア
モルファスケイ素合金であり得る。この場合、光導電領
域１６は、これを事実上真性にするｐ形ド−パントを少
量含むアモルファスケイ素合金から形成されるのがやは
り好ましい。
阻止層１４は、例えばシラン及び／又は四フッ化ケイ素
と例えばジボラン（Ｂ２Ｈ６，）のようなｐ形ドーパン
ト含有化合物との反応ガス混合物から形成されるｐ形ア
モルファスケイ素合金であり得る。この場合、光導電領
域１６は、これを事実上真性にするｐ形ド−パントを少
量含むアモルファスケイ素合金から形成されるのがやは
り好ましい。
負充電を望む場合は、底部正孔阻止層は、例えばｎ形の
アモルファスケイ素合金であり得る。この種の阻止層を
形成するため、ｎ形ト９−パント含有化合物、例えばホ
スフィン（ＰＨ５）とシラン及び／又はケイ素との反応
ガス混合物を用いることができる。この場合光導電層１
６は、少しだけｎ形のアモルファスケイ素合金から形成
されるのが好ましい。
アモルファスケイ素合金であり得る。この種の阻止層を
形成するため、ｎ形ト９−パント含有化合物、例えばホ
スフィン（ＰＨ５）とシラン及び／又はケイ素との反応
ガス混合物を用いることができる。この場合光導電層１
６は、少しだけｎ形のアモルファスケイ素合金から形成
されるのが好ましい。
頂部阻止Ｉ′ｆａ１８は底部阻止層１４に関して列挙し
たと同じ任意の材料から形成され得る。それ故、頂部阻
止層は絶縁材料か又は先に述べたようなｐ形又はｎ形ア
モルファス半導体合金から形成され得る。本発明装置及
び方法により製造し得る型の′４子写真デバイスの形状
及び材料のいくつかの特定具体例に関するその他の詳細
については、１９８４年２月１４日付出願の米国特許出
願第５８０，０８１号を参照されたい。
たと同じ任意の材料から形成され得る。それ故、頂部阻
止層は絶縁材料か又は先に述べたようなｐ形又はｎ形ア
モルファス半導体合金から形成され得る。本発明装置及
び方法により製造し得る型の′４子写真デバイスの形状
及び材料のいくつかの特定具体例に関するその他の詳細
については、１９８４年２月１４日付出願の米国特許出
願第５８０，０８１号を参照されたい。
上記の米国特許出願第５８０，０８１号に記載の通り、
光導電領域１６は、デバイスの充分な表面電位特性を得
るため、好ましくは厚めの寸法、即ち厚さ１０〜２５ミ
クロンのオーダーとするのがよい。同じく上記出願に記
載されているように、このイ（の装置を商業（−スで製
造するためには、高いデポジション率を示す方法と光導
電領域１６を形成する材料を用いてデポジットする必要
がある。従来式の無ｒ１周波グロー放電デポジション技
術は、全厚１０〜２５ミクロンの範囲の光導電領域１６
を形成するのに適していない。但し上記の共願に開示さ
れている通り、マイクロ波励振ダロー放電プラズマが、
この種のデバイスを商業的に成り立ち得るものにするデ
ポジション速度での光導電領域１６のデポジションを促
進する。本発明の装置及び方法は、電子写真デバイスの
材料を商業的に成立し得る比率で、かつこれまで不可能
であったガス供給貯蔵利用式にデポジットすることがで
きるプラズマを形成するためにマイクロ波エネルギを使
用することを目的とする。
光導電領域１６は、デバイスの充分な表面電位特性を得
るため、好ましくは厚めの寸法、即ち厚さ１０〜２５ミ
クロンのオーダーとするのがよい。同じく上記出願に記
載されているように、このイ（の装置を商業（−スで製
造するためには、高いデポジション率を示す方法と光導
電領域１６を形成する材料を用いてデポジットする必要
がある。従来式の無ｒ１周波グロー放電デポジション技
術は、全厚１０〜２５ミクロンの範囲の光導電領域１６
を形成するのに適していない。但し上記の共願に開示さ
れている通り、マイクロ波励振ダロー放電プラズマが、
この種のデバイスを商業的に成り立ち得るものにするデ
ポジション速度での光導電領域１６のデポジションを促
進する。本発明の装置及び方法は、電子写真デバイスの
材料を商業的に成立し得る比率で、かつこれまで不可能
であったガス供給貯蔵利用式にデポジットすることがで
きるプラズマを形成するためにマイクロ波エネルギを使
用することを目的とする。
さらに本発明は、光導電領域１６がマイクロ波と無線周
波との両方のグロー放電プラズマから形成されることが
できることを目的とする。この場合、光導電領域１６の
大部分がマイクロ波グロー放電プラズマから形成される
ことができ、光導電領域１６の残りの部分と頂上部が無
線周波グロー放電プラズマから形成され得る。本発明の
装置及び方法は、デバイスを電子写真複写に特に有効に
するため所望の光応答及び電荷保持特性をもつドラム形
電子写真複写機ドラムの製造を助長するためこれら２つ
の作動方式の調整を目ざす。
波との両方のグロー放電プラズマから形成されることが
できることを目的とする。この場合、光導電領域１６の
大部分がマイクロ波グロー放電プラズマから形成される
ことができ、光導電領域１６の残りの部分と頂上部が無
線周波グロー放電プラズマから形成され得る。本発明の
装置及び方法は、デバイスを電子写真複写に特に有効に
するため所望の光応答及び電荷保持特性をもつドラム形
電子写真複写機ドラムの製造を助長するためこれら２つ
の作動方式の調整を目ざす。
第２図及び第３図を参照すれば、複数個のドラム又は円
筒部材１２に対し１又はそれ以上の材料層好ましくはア
モルファス半導体合金層をデポジットするべく構成した
本発明の具体形としての装置２０を示す。装置２０はデ
ポジションチャンバ２２を含む。デポジションチャンバ
２２は、ここから反応生成物をくみ取り、チャンバ内で
のデポジション工程を促進するためこのチャンバ内を適
当な圧力に保つためのポンプに適正に結合するべく適合
させたくみ取りボート２４を含む。さらにデポジション
チャンバ２２は複数個の反応ガス入カポ−）２６．２８
及び３０を含んでおり、これらのポートを介して反応ガ
スは後に説明する方法でデポジション環境内に導入され
る。
筒部材１２に対し１又はそれ以上の材料層好ましくはア
モルファス半導体合金層をデポジットするべく構成した
本発明の具体形としての装置２０を示す。装置２０はデ
ポジションチャンバ２２を含む。デポジションチャンバ
２２は、ここから反応生成物をくみ取り、チャンバ内で
のデポジション工程を促進するためこのチャンバ内を適
当な圧力に保つためのポンプに適正に結合するべく適合
させたくみ取りボート２４を含む。さらにデポジション
チャンバ２２は複数個の反応ガス入カポ−）２６．２８
及び３０を含んでおり、これらのポートを介して反応ガ
スは後に説明する方法でデポジション環境内に導入され
る。
デポジションチャソノ５２２内には複数個の円筒部材又
はト９ラム１２が支持されている。ドラム１２は、事実
上並行に配置されたト９ラムの縦軸と事実土間じたルー
プを形成するように構成され、隣接するドラムの外面は
内側チャンバ３２を形成するため別々に間隔を詰めて配
置されている。この方法でト９ラム１２を配置するため
、デポジションチャンバ２２は複数個の固定シャフト３
３を支持する１対の直立壁３４．３６を含む。各ドラム
１２は１対の円板形スペーサ４０．４２により各シャフ
ト３８上に回転するよう取付けられている。スは−サ４
０．４２はドラム１２の内側寸法に一致する外側寸法を
もち、従ってドラムを相互に正確−こ位置決めするため
このト９ラム１２の内側面と摩擦式に嵌合する。スＲ−
サ４０はドライノチェーン４６と噛み合うべく配列され
たスプロケット４４を含む。結果として、さらに後に説
明する通り、デポジション工程中モータ５０は各ドラム
１２がそれ自体の縦軸を中心にして回転するよう動力を
加えられる。これによって各ト９ラム１２の外面全体に
材料が均一にデポジットされる。
はト９ラム１２が支持されている。ドラム１２は、事実
上並行に配置されたト９ラムの縦軸と事実土間じたルー
プを形成するように構成され、隣接するドラムの外面は
内側チャンバ３２を形成するため別々に間隔を詰めて配
置されている。この方法でト９ラム１２を配置するため
、デポジションチャンバ２２は複数個の固定シャフト３
３を支持する１対の直立壁３４．３６を含む。各ドラム
１２は１対の円板形スペーサ４０．４２により各シャフ
ト３８上に回転するよう取付けられている。スは−サ４
０．４２はドラム１２の内側寸法に一致する外側寸法を
もち、従ってドラムを相互に正確−こ位置決めするため
このト９ラム１２の内側面と摩擦式に嵌合する。スＲ−
サ４０はドライノチェーン４６と噛み合うべく配列され
たスプロケット４４を含む。結果として、さらに後に説
明する通り、デポジション工程中モータ５０は各ドラム
１２がそれ自体の縦軸を中心にして回転するよう動力を
加えられる。これによって各ト９ラム１２の外面全体に
材料が均一にデポジットされる。
先に述べた通り、ト９ラム１２は内側チャンバ３２を形
成するべくドラムの外側面が間隔を詰めて別別に配置さ
れている。第３図で分かる；ＩＴ！す、デポジションプ
ラズマを形成するための反応ガスは、１対の瞬接ドラム
１２の間に形成された複数個の狭い通路５２の少なくと
も１つに導入される。好ましくは、反応ガスはこれらの
狭い１Ｊ！′ｌ路５２の他のどれか１つを介して内側チ
ャンバ３２内に導入される。
成するべくドラムの外側面が間隔を詰めて別別に配置さ
れている。第３図で分かる；ＩＴ！す、デポジションプ
ラズマを形成するための反応ガスは、１対の瞬接ドラム
１２の間に形成された複数個の狭い通路５２の少なくと
も１つに導入される。好ましくは、反応ガスはこれらの
狭い１Ｊ！′ｌ路５２の他のどれか１つを介して内側チ
ャンバ３２内に導入される。
第３図では、各１対のｌ＊接１ラム１２にはガスシュラ
ウド９５４が備えられていることがわかる。
ウド９５４が備えられていることがわかる。
各シュラウド５４は導管５６によって反応ガス引入口２
６．２８及び３０のどれかに％ Ｉｊｉする。各シュラ
ウド５４は、反応ガスが導入される狭い通路に隣接する
反応ガス溜め５８を限定する。更にシュラウド９５４は
、ガス溜め５８の向かい側から伸び、ドラム１２０周縁
に沿つ℃シュラウド延長部６０とドラム１２の外面との
間に狭い通路６２を形成する横延長部６０を含む。
６．２８及び３０のどれかに％ Ｉｊｉする。各シュラ
ウド５４は、反応ガスが導入される狭い通路に隣接する
反応ガス溜め５８を限定する。更にシュラウド９５４は
、ガス溜め５８の向かい側から伸び、ドラム１２０周縁
に沿つ℃シュラウド延長部６０とドラム１２の外面との
間に狭い通路６２を形成する横延長部６０を含む。
ガスシュラウド５４は上述の通り形成され、従つて反応
ガス溜め５８は比較的高い反応ガス誘導を可能にし、才
た狭い通路６２は高い抵抗性即ち反応ガスの低い誘導を
提供する。好ましくは、反応ガス溜め５８の垂直誘導は
ト９ラム間の狭い通路５２の誘導よりはるかに高い。更
に、狭い通路５２の誘導力は狭い通路６２の誘導力より
はるかに強い。このため、高い比率の反応ガスが内側チ
ャンバ３２に流れ込み、一定のガスがドラム１２の横延
長部全体に沿って流れる。
ガス溜め５８は比較的高い反応ガス誘導を可能にし、才
た狭い通路６２は高い抵抗性即ち反応ガスの低い誘導を
提供する。好ましくは、反応ガス溜め５８の垂直誘導は
ト９ラム間の狭い通路５２の誘導よりはるかに高い。更
に、狭い通路５２の誘導力は狭い通路６２の誘導力より
はるかに強い。このため、高い比率の反応ガスが内側チ
ャンバ３２に流れ込み、一定のガスがドラム１２の横延
長部全体に沿って流れる。
更にガスシュラウド５４は、ト９ラム１２の先端部に重
なり合う側面部分６４と円板形スは−ザ４２゜４４を含
む。側面部分６４はドラム１２の先端部から間隔を詰め
て配置され、スイー→ノー４２及び４４はドラム先端を
横切る狭い通路６２に続く。従って側面部分６４は反応
ガスがドラム先端をとり囲んで流れるのを阻止する。
なり合う側面部分６４と円板形スは−ザ４２゜４４を含
む。側面部分６４はドラム１２の先端部から間隔を詰め
て配置され、スイー→ノー４２及び４４はドラム先端を
横切る狭い通路６２に続く。従って側面部分６４は反応
ガスがドラム先端をとり囲んで流れるのを阻止する。
同じく第３図から分かる通り、この好ましい具体例によ
れば、内側チャンバ３２への反応ガス誘導には利用され
ない狭い通路６６は内側チャンバ３２及びデポジション
チャンバ２２から反応生成物を誘導するために利用され
る。くみ取りボート２４に結合されるポンプが加圧され
ると、デポジションチャンバ２２及び内側チャンバ３２
の内部はくみ取られ、同時に内側チャンバ３２は狭い通
路６６を介してくみ取られる。このようにして、反応生
成物はデポジションチャンバ２２かう抽出され、内側チ
ャンバ３２の内部はデポジションのために適当な圧力に
維持される。
れば、内側チャンバ３２への反応ガス誘導には利用され
ない狭い通路６６は内側チャンバ３２及びデポジション
チャンバ２２から反応生成物を誘導するために利用され
る。くみ取りボート２４に結合されるポンプが加圧され
ると、デポジションチャンバ２２及び内側チャンバ３２
の内部はくみ取られ、同時に内側チャンバ３２は狭い通
路６６を介してくみ取られる。このようにして、反応生
成物はデポジションチャンバ２２かう抽出され、内側チ
ャンバ３２の内部はデポジションのために適当な圧力に
維持される。
−第２図ζこ符号６８で示すデ＋１ゼジションプラズマ
の生成を促進するため、装置２０は、この好ましい具体
例によれば、更にｇｌマイクロ波供給源７０及び第２マ
イクロ波供給源７２を含む。各マイクロ波供給源７０及
び７２はそれぞれアンテナプローブ７４及び７６を含む
。マイクロ波供給源７０及び７２は、例えば２．４５Ｇ
Ｈｚの出力周波数をもつマイクロ波周波数マグネトロン
であり得る。
の生成を促進するため、装置２０は、この好ましい具体
例によれば、更にｇｌマイクロ波供給源７０及び第２マ
イクロ波供給源７２を含む。各マイクロ波供給源７０及
び７２はそれぞれアンテナプローブ７４及び７６を含む
。マイクロ波供給源７０及び７２は、例えば２．４５Ｇ
Ｈｚの出力周波数をもつマイクロ波周波数マグネトロン
であり得る。
マグネ）ロン７０．７２はそれぞれ円筒形導波構造７８
に取付けられている。アンテナプローブ７４及び７６は
導波管７８及び８ｏの後壁７９及び８１から導波管の波
長の約４分の１の距離で距てられている。このスＲ−シ
ングはプローブがら導波管へのマイクロ波エネルギの結
合を最大化する。導波管構造７８及び８ｏはもうひとつ
の導波管８２゜８４に回転式に取付けられている。導波
管８２゜８４はデポジションチャンバ２２内に突出して
おり、ト９ラム１２の縁部のごく近傍にその端が達する
。導波管８２，８４の端面部分は唇状部分８６゜８８を
含む。唇状部分８６．８８のそれぞれに対して密封用□
ＩＪソング０，９２が押当てられており、各０リング
は唇状部分８６．８８と共に窓９４゜９６を支持する。
に取付けられている。アンテナプローブ７４及び７６は
導波管７８及び８ｏの後壁７９及び８１から導波管の波
長の約４分の１の距離で距てられている。このスＲ−シ
ングはプローブがら導波管へのマイクロ波エネルギの結
合を最大化する。導波管構造７８及び８ｏはもうひとつ
の導波管８２゜８４に回転式に取付けられている。導波
管８２゜８４はデポジションチャンバ２２内に突出して
おり、ト９ラム１２の縁部のごく近傍にその端が達する
。導波管８２，８４の端面部分は唇状部分８６゜８８を
含む。唇状部分８６．８８のそれぞれに対して密封用□
ＩＪソング０，９２が押当てられており、各０リング
は唇状部分８６．８８と共に窓９４゜９６を支持する。
窓９４．９６はドラム１２と共に事実土間じた内側チャ
ンバ３２を限定する。
ンバ３２を限定する。
導波管７８．８２は、マグネトロン７ｏによって発生さ
れるマイクロ波エネルギを内側チャンノＺ３２に結合す
るための結合手段を形成する。同様に、導波管８０，８
４はマグネトロン７２によって発生されるマイクロ波エ
ネルギを内側チャンバ３２に結合するための結合手段を
構成する。マグネトロン７０．７２によって発生される
マイクロ波エネルギはアンテナプローブ７４．７６によ
り放射される。プローブ７４．７６間の相互作用を防ぐ
ため、アンテナプローブは好ましくは相互に角度をつけ
て移動されている。この好ましい具体例によれば、プロ
ーブ間の角度はおよそ６０°である。但し図示の６個の
ドラムよりさらに多数のドラムを内蔵する装置について
は、アンテナプローブ７４．７６間の移動角度は変わる
であろう。
れるマイクロ波エネルギを内側チャンノＺ３２に結合す
るための結合手段を形成する。同様に、導波管８０，８
４はマグネトロン７２によって発生されるマイクロ波エ
ネルギを内側チャンバ３２に結合するための結合手段を
構成する。マグネトロン７０．７２によって発生される
マイクロ波エネルギはアンテナプローブ７４．７６によ
り放射される。プローブ７４．７６間の相互作用を防ぐ
ため、アンテナプローブは好ましくは相互に角度をつけ
て移動されている。この好ましい具体例によれば、プロ
ーブ間の角度はおよそ６０°である。但し図示の６個の
ドラムよりさらに多数のドラムを内蔵する装置について
は、アンテナプローブ７４．７６間の移動角度は変わる
であろう。
その理由は、アンテナプローブがトゞラム１２に対して
、各プローブが内側チャンバ３２内に同−且つ均一なマ
イクロ波エネルギーの場を形成するように配置されるの
が好ましいためである。
、各プローブが内側チャンバ３２内に同−且つ均一なマ
イクロ波エネルギーの場を形成するように配置されるの
が好ましいためである。
窓９４．９６は内側チャンバ３２を囲むほかに、マグネ
トロン７０．７２を反応ガスから保穫する。
トロン７０．７２を反応ガスから保穫する。
さらにこれらの窓はマグネトロンプローブ７４゜７６で
プラズマが形成されるのを防ぐ役割を果し、さらにマイ
クロ波エネルギを内側チャンバ３２に低損失で結合させ
る。このため窓９４．９６はカルラのような材料で作る
ことができ、さらに内側チャンバ３２内に比較的低い順
方向定常波を提供する厚さをもつ。
プラズマが形成されるのを防ぐ役割を果し、さらにマイ
クロ波エネルギを内側チャンバ３２に低損失で結合させ
る。このため窓９４．９６はカルラのような材料で作る
ことができ、さらに内側チャンバ３２内に比較的低い順
方向定常波を提供する厚さをもつ。
マグネトロン７０．７２間の相互作用をさらに縮減する
ため、各マグネトロンを周期的に加圧することができる
。例えば、マグネトロンに加圧するため交流を用いる場
合は、交流電流の半周期間マグネトロンを加圧しておく
ことができる。このようにして、マグネトロン間の相互
作用をさらに減らすことができる。
ため、各マグネトロンを周期的に加圧することができる
。例えば、マグネトロンに加圧するため交流を用いる場
合は、交流電流の半周期間マグネトロンを加圧しておく
ことができる。このようにして、マグネトロン間の相互
作用をさらに減らすことができる。
先に述べた通り、導波管７８．８０はそのそれぞれの導
波管８２．８４に回転式に取付けられる。
波管８２．８４に回転式に取付けられる。
その結果、各マグネトロン電源７０．７２は導波’１８
２．８４の縦軸を中心に回転することができる。このよ
うな回転により、デポジットする種の時間平均密度は放
射状に均一になる。
２．８４の縦軸を中心に回転することができる。このよ
うな回転により、デポジットする種の時間平均密度は放
射状に均一になる。
第２図及び第３図の装置Ｐｔ２０を用いて、ト９ラム１
２の外面上に材料をデ、Ｉｆジットし、ざらに好丈しく
は電子写真複写機のト°ラムを形成するため材料層をデ
ポジットするため、ドラム１２を先ず図示し、上に述べ
たように取付ける。その後、反応ガスを引入口２６．２
８．３０を介して導入し、他方ではデポジションチャン
バ２２をくみ取りポート又は排出口２４と結合したポン
プによってくみ取る。内側チャンバ３２に導入された反
応ガスによりマグネトロン７０，７２が加圧されて、内
側チャンバ３２内にマイクロ波周波数エネルギを結合し
てここにグロー放電プラズマを形成する。
２の外面上に材料をデ、Ｉｆジットし、ざらに好丈しく
は電子写真複写機のト°ラムを形成するため材料層をデ
ポジットするため、ドラム１２を先ず図示し、上に述べ
たように取付ける。その後、反応ガスを引入口２６．２
８．３０を介して導入し、他方ではデポジションチャン
バ２２をくみ取りポート又は排出口２４と結合したポン
プによってくみ取る。内側チャンバ３２に導入された反
応ガスによりマグネトロン７０，７２が加圧されて、内
側チャンバ３２内にマイクロ波周波数エネルギを結合し
てここにグロー放電プラズマを形成する。
マイクロ波エネルギは容易に内側チャンバＳ３２に結合
される。何故なら内側チャンバ自体がマイクロ波周波数
の導波管構造を構成するからである。
される。何故なら内側チャンバ自体がマイクロ波周波数
の導波管構造を構成するからである。
次にモータ５０が加圧されて、ドラム１２を縦方向の自
軸を中心に回転させる。次にマグネトロン７０．７２も
先に述べたように導波管８２．８４を中心に回転するこ
とができる。以上の結果として、材料の均一なデポジシ
ョンがドラム１２の外面全体にわたっておこなわれるで
あろう。
軸を中心に回転させる。次にマグネトロン７０．７２も
先に述べたように導波管８２．８４を中心に回転するこ
とができる。以上の結果として、材料の均一なデポジシ
ョンがドラム１２の外面全体にわたっておこなわれるで
あろう。
デポジション工程中はト９ラム１２を加熱するのが望ま
しい。このため装置２０は更に、スは−サ１０２により
固定シャフト３８に取付けられる複数個の加熱素子１０
０を含んでいる。シャフト３８は固定的だから、加熱素
子１００もドラム１２内で固定されているだろう。加熱
素子１００は抵抗加熱素子又は白熱電球の形をとること
ができる。
しい。このため装置２０は更に、スは−サ１０２により
固定シャフト３８に取付けられる複数個の加熱素子１０
０を含んでいる。シャフト３８は固定的だから、加熱素
子１００もドラム１２内で固定されているだろう。加熱
素子１００は抵抗加熱素子又は白熱電球の形をとること
ができる。
アモルファス半導体合金のデポジションには、ト９ラム
を２０℃及び４００℃の間、好ましくは約３００℃に加
熱するのが好ましい。更に反応ガスを内側チャンバ３２
内に導入する前に予熱することも望ましい。予熱は例え
ばガスシュラウド５４をここに内蔵されたスラグ加熱器
又はデポジション領域の外側のガスシュラウド９５４に
隣接して配置されたランプによっておよそ３００℃に加
熱することによって達成し得る。
を２０℃及び４００℃の間、好ましくは約３００℃に加
熱するのが好ましい。更に反応ガスを内側チャンバ３２
内に導入する前に予熱することも望ましい。予熱は例え
ばガスシュラウド５４をここに内蔵されたスラグ加熱器
又はデポジション領域の外側のガスシュラウド９５４に
隣接して配置されたランプによっておよそ３００℃に加
熱することによって達成し得る。
第１図に示すような′覗子写真ドラムをつくるためには
、第１阻止層１４を先に述べた通り、絶縁材料、ｐ形ア
モルファスケイ素合金又（ｉ ｎ形アモルファスケイ素
合金から形成することができる。
、第１阻止層１４を先に述べた通り、絶縁材料、ｐ形ア
モルファスケイ素合金又（ｉ ｎ形アモルファスケイ素
合金から形成することができる。
第１阻止層１４が窒化ケイ素、炭化ケイ素又は二酸化ケ
イ素のような絶縁材料から形成される時、デポジション
工程中に内（１１！Ｉチヤンバに導入される反応ガスは
メタン、窒素、アンモニア又は酸素と化合したシラン（
５ｔ）Ｉ４）及び／又は四フッ化ケイ素（ＳｉＦ２）で
あり得る。この種の阻止層は電子写Ａ：ｌ−Ｉラムの正
負両性の充電のために利用することができる。
イ素のような絶縁材料から形成される時、デポジション
工程中に内（１１！Ｉチヤンバに導入される反応ガスは
メタン、窒素、アンモニア又は酸素と化合したシラン（
５ｔ）Ｉ４）及び／又は四フッ化ケイ素（ＳｉＦ２）で
あり得る。この種の阻止層は電子写Ａ：ｌ−Ｉラムの正
負両性の充電のために利用することができる。
第１阻止層１４がｐ形アモルファスシリコン合金である
時、内側チャンバ３２内に導入される反応ガスはジボラ
ンと化合したシラン及び／又は四フッ化ケイ素であり得
る。この種の阻止層は正電気を充電される電子写真ト９
ラムに適している。
時、内側チャンバ３２内に導入される反応ガスはジボラ
ンと化合したシラン及び／又は四フッ化ケイ素であり得
る。この種の阻止層は正電気を充電される電子写真ト９
ラムに適している。
第１阻止層１４がｎ形アモルファスケイ素合金から形成
される時、内側チャンバに導入される反応ガスはシラン
及び／又は四フッ化ケイ素及びホスフィンガスであり得
る。この種の阻止層は負電気を充電される電子写真デバ
イスに適している。
される時、内側チャンバに導入される反応ガスはシラン
及び／又は四フッ化ケイ素及びホスフィンガスであり得
る。この種の阻止層は負電気を充電される電子写真デバ
イスに適している。
光導電層１６をつくるため、この層１６はケイ素、水素
、及び／又はフッ素を内蔵するアモルファスケイ素合金
であり得る。この種の物質はシラン、及び／又は四フッ
化ケイ素、及び水素の反応ガスからデポジットすること
ができる。光導電領域が事実上真性であれば、ジボラン
ガスも使用することができる。この領域が僅かにｎ形で
あれば、ト９−パントは用いられない。
、及び／又はフッ素を内蔵するアモルファスケイ素合金
であり得る。この種の物質はシラン、及び／又は四フッ
化ケイ素、及び水素の反応ガスからデポジットすること
ができる。光導電領域が事実上真性であれば、ジボラン
ガスも使用することができる。この領域が僅かにｎ形で
あれば、ト９−パントは用いられない。
いくつかの例では、先に挙げた米国特許出願箱５８０．
０８１号に記載されている通り、光導電領域のバルクよ
り狭い帯域ギャップをもつ頂上部に向かってこの領域１
６内に材料層を内蔵することも望ましい。この揮の材料
をデポジットするため、ゲルマン（ＧｅＨ４）又はフッ
化第二ゲルマニウム（ＧｅＦ４）を内側チャンバ３２に
導入することもできる。シラン及び／又は四フッ化ケイ
素と化合したゲルマン又はフッ化ゲルマニウムは赤外線
応答特性に適合させるため縮小した帯域ギャップをもつ
アモルファスケイ素−ゲルマニウム合金を形成するだろ
う。同様に、米国特許出願箱５８０．０８１号に記載さ
れている通り、頂部阻止増進層は頂部阻止層１８より前
にＲＦデポジションによってデポジットされることがで
きる。
０８１号に記載されている通り、光導電領域のバルクよ
り狭い帯域ギャップをもつ頂上部に向かってこの領域１
６内に材料層を内蔵することも望ましい。この揮の材料
をデポジットするため、ゲルマン（ＧｅＨ４）又はフッ
化第二ゲルマニウム（ＧｅＦ４）を内側チャンバ３２に
導入することもできる。シラン及び／又は四フッ化ケイ
素と化合したゲルマン又はフッ化ゲルマニウムは赤外線
応答特性に適合させるため縮小した帯域ギャップをもつ
アモルファスケイ素−ゲルマニウム合金を形成するだろ
う。同様に、米国特許出願箱５８０．０８１号に記載さ
れている通り、頂部阻止増進層は頂部阻止層１８より前
にＲＦデポジションによってデポジットされることがで
きる。
最後に、頂部阻止層重８を形成するため、底部＋！４Ｉ
ｉ１：層１４について先に述べた物質及びガス混合物の
任意の物質を用いることができる。層１４゜１６．１８
のうち任意の１層をデポジションする間、アルゴン等の
プラズマ持続ガスを導入するのが望ましい。同様に、内
側チャンバ内の気圧はおよそ０．０５トＩＪチ工リ未満
でなければならない。
ｉ１：層１４について先に述べた物質及びガス混合物の
任意の物質を用いることができる。層１４゜１６．１８
のうち任意の１層をデポジションする間、アルゴン等の
プラズマ持続ガスを導入するのが望ましい。同様に、内
側チャンバ内の気圧はおよそ０．０５トＩＪチ工リ未満
でなければならない。
第４図は本発明のさらに別の具体例としての装置１１０
を示す。装置１１０はそのほとんどの点が第２図の装置
２０に基本的に同一である。従って装置１１０について
は第２図の装置２０と異なる点だけを説明する。
を示す。装置１１０はそのほとんどの点が第２図の装置
２０に基本的に同一である。従って装置１１０について
は第２図の装置２０と異なる点だけを説明する。
第４図から分かる通り、装置１１０は単一のマイクロ波
エネルギ源であるマグネトロン７０を含む。他のマグネ
トロンは取除かれており、これに代ってプレート１１２
がイ１１イえられている。プレート１１２は円筒チュー
ブ１１４に接触し、円筒チューブ１１４はプレート１１
２と反対側の端で窓９６を支え、中間部に壁１１６が位
置している。
エネルギ源であるマグネトロン７０を含む。他のマグネ
トロンは取除かれており、これに代ってプレート１１２
がイ１１イえられている。プレート１１２は円筒チュー
ブ１１４に接触し、円筒チューブ１１４はプレート１１
２と反対側の端で窓９６を支え、中間部に壁１１６が位
置している。
窓９６と＠１１６の間のスペースには、例えば水である
マイクロ波エネルギ吸収体を適当な手段（図示せず）に
よって導入することができる。その結果、この単一マグ
ネトロン７０は、マイクロ波エネルギを内側チャンバ３
２に結合するため使用することができる。スペース１１
８内の水により形成されるマイクロ波エネルギ吸収手段
は、内側チャンバ３２内に定常波が生じるのを防ぐため
、マイクロ波エネルギを吸収する。史に、デポジション
工程中、マグネトロン７０は導波管８２を中心に回転す
ることができる。
マイクロ波エネルギ吸収体を適当な手段（図示せず）に
よって導入することができる。その結果、この単一マグ
ネトロン７０は、マイクロ波エネルギを内側チャンバ３
２に結合するため使用することができる。スペース１１
８内の水により形成されるマイクロ波エネルギ吸収手段
は、内側チャンバ３２内に定常波が生じるのを防ぐため
、マイクロ波エネルギを吸収する。史に、デポジション
工程中、マグネトロン７０は導波管８２を中心に回転す
ることができる。
同じく第４図で分かる通り、装置１１０は金網又はスク
リーンから形成される円筒形導波管構造１２０を含む。
リーンから形成される円筒形導波管構造１２０を含む。
導波管イＩＩｆ造１２０は内側チャンバ３２内に配置さ
れ、更に好ましくはト９ラム１２に対して間隔を詰めて
配置されている。導波管構造１２０はより均一で連続し
た導波管構造を提供し、従って内側チャンバ３２内にマ
イクロ波エネルギがより効率よく伝播されるよう使用す
ることができる。但し導波管構造１２０は、導波管構造
１２０上でデポジションがおこなわれるため、装置のガ
ス使用効率を僅かな量だけ減らすだろう。
れ、更に好ましくはト９ラム１２に対して間隔を詰めて
配置されている。導波管構造１２０はより均一で連続し
た導波管構造を提供し、従って内側チャンバ３２内にマ
イクロ波エネルギがより効率よく伝播されるよう使用す
ることができる。但し導波管構造１２０は、導波管構造
１２０上でデポジションがおこなわれるため、装置のガ
ス使用効率を僅かな量だけ減らすだろう。
次に第５図は、同じく第２図の装置２０に事実上類似の
他の装置１３０を示す。但しここでは、分かる通り、マ
イクロ波マグネトロンは両方とも取除かれている。プレ
ート１３２はマグネトロン７０と導波管８２の代用であ
る。もうひとつのプレート１３４は、導波管８２が除去
される時、直立壁３４内に形成される開口を閉じる。
他の装置１３０を示す。但しここでは、分かる通り、マ
イクロ波マグネトロンは両方とも取除かれている。プレ
ート１３２はマグネトロン７０と導波管８２の代用であ
る。もうひとつのプレート１３４は、導波管８２が除去
される時、直立壁３４内に形成される開口を閉じる。
デポジションチャンバ２２の他端には、内側チャンバ３
２内に延長形アンテナ構造１３６が配置されている。ア
ンテナ１３６は絶縁プレート１３８上に支持され、無線
周波エネルギ源に接続するり−ｙ線１４ｏを含む。アン
テナ１３６とプレート１３４は無線周波エネルギを内側
チャンバ３２内に結合する手段を形成する。本発明によ
れば、この構造は内側チャンバ３２内にプラズマ６８を
形成するため無線周波エネルギを使用することを可能に
する。先に述べた通り、マイクロ波ダロー放電プラズマ
によって光導電層又は領域１６のバルクを形成し、更に
無線周波エネルギによって励振されるプラズマによって
光導電領域１６の上方部分を形成することが期待できよ
う。アンテナ１３６とプレート１３４は内側チャンバ３
２内のこの種の無線周波グロー放電プラズマを助長する
。
２内に延長形アンテナ構造１３６が配置されている。ア
ンテナ１３６は絶縁プレート１３８上に支持され、無線
周波エネルギ源に接続するり−ｙ線１４ｏを含む。アン
テナ１３６とプレート１３４は無線周波エネルギを内側
チャンバ３２内に結合する手段を形成する。本発明によ
れば、この構造は内側チャンバ３２内にプラズマ６８を
形成するため無線周波エネルギを使用することを可能に
する。先に述べた通り、マイクロ波ダロー放電プラズマ
によって光導電層又は領域１６のバルクを形成し、更に
無線周波エネルギによって励振されるプラズマによって
光導電領域１６の上方部分を形成することが期待できよ
う。アンテナ１３６とプレート１３４は内側チャンバ３
２内のこの種の無線周波グロー放電プラズマを助長する
。
以上の説明から分かる通り、本発明は複数個の円筒部材
を外面に材料をデポジットするための新規かつ改良され
た装置を提供する。本発明の方法及び装置は特に電子写
真ト°ラムを商業的規模で製造するのに適用することが
できる。マイクロ波グロー放電デポジションは本発明に
よって円筒部材の広い表面積にわたって可能となるから
、電子写真ドラムは商業的規模で製造することができる
。
を外面に材料をデポジットするための新規かつ改良され
た装置を提供する。本発明の方法及び装置は特に電子写
真ト°ラムを商業的規模で製造するのに適用することが
できる。マイクロ波グロー放電デポジションは本発明に
よって円筒部材の広い表面積にわたって可能となるから
、電子写真ドラムは商業的規模で製造することができる
。
この種の工程は、マイクロ波グロー放電デポジションに
より達成可能な高いデポジション速度と、本発明のシス
テム及び方法の高いガス利用効率とによって商業化され
る。８４％以上のガス利用効率が可能である。高いガス
利用効率は、供給ガス貯蔵の事実上１００．ξ−セント
が低圧マイクロ波プラズマ内でデポジットする種に変換
されること、及びシリンダの幾何学的デポジションによ
りデポジットする種の大部分が望みのデポジション面に
作用するのを許すことの両方に由るものである。
より達成可能な高いデポジション速度と、本発明のシス
テム及び方法の高いガス利用効率とによって商業化され
る。８４％以上のガス利用効率が可能である。高いガス
利用効率は、供給ガス貯蔵の事実上１００．ξ−セント
が低圧マイクロ波プラズマ内でデポジットする種に変換
されること、及びシリンダの幾何学的デポジションによ
りデポジットする種の大部分が望みのデポジション面に
作用するのを許すことの両方に由るものである。
加えて、本発明は電子写真ドラムの形成に関して特に説
明した通り、本発明の方法及び装置が他の目的のために
有効であることが当業者に了解される。さらに、本発明
をより広い面に従って実施する場合、内側チャンバ３２
は、例えばデポジションチャンバ２２の隣接壁のような
隣接壁構造が、内側チャンバを円筒部材の対で形成する
ため利用されているならば、１対の円筒部材だけから形
成されることができる。これに加えて、多数のト９ラム
グループの同時加工を可能にするため、ト９ラムグルー
プの端面を突き合わせて一列に並べることもできる。従
って、本発明はここに特定的に説明した方法以外にも実
施可能であることが了解されよう。
明した通り、本発明の方法及び装置が他の目的のために
有効であることが当業者に了解される。さらに、本発明
をより広い面に従って実施する場合、内側チャンバ３２
は、例えばデポジションチャンバ２２の隣接壁のような
隣接壁構造が、内側チャンバを円筒部材の対で形成する
ため利用されているならば、１対の円筒部材だけから形
成されることができる。これに加えて、多数のト９ラム
グループの同時加工を可能にするため、ト９ラムグルー
プの端面を突き合わせて一列に並べることもできる。従
って、本発明はここに特定的に説明した方法以外にも実
施可能であることが了解されよう。
第１図は本発明に従ってデポジットされた材料をもつ円
筒部材で、円筒部材を【恍子写真デバイスとして使用す
るためこれらのデポジット材料を適用した場合の部分断
面図、第２図は本発明を具体化する装置の１部の側面断
面図、第３図は第２図の３−３線による断面図、第４図
は本発明を具体化するもう１つの装置の部分側面断面図
、第５図は装置の内側チャンバ内でプラズマを形成する
ためここに無線周波エネルギを導入するための機構を含
む本発明の具体例とし【のもう１つの装置の部分側面断
面図である。 １０・・・・・・成子写真デバイス、１２・・・・・・
円筒部劇、１６・・・・・・光導電層、２２・・・・・
・デポジションチャンバ、２４・・・・・・ポンプアウ
トポー１−１２６，２８゜３０・・・・・・反応ガスイ
ンプットボート、３２・・・・・・内側チャンバ、３４
・・・・・・直立壁、５２，６６・・・・・・狭い通路
、６８・回・プラズマ、７０，７２・・・・・・マグネ
トロン、７４，７６・・印・アンチナシローズ、７８．
８０・・・・・・導波管。 ７部１ｍ エナージー コンバーン９ン デバイ七ス代
理人 ブｌ”１４１＋１ ０ 義 ｊａ１力合勇 →ウスー ［相］発明者 ジョアチム・ドエーラ アメＩＪ力合夛
−ヴエニス・１ と国、ミシガン・４８０８＆ウォールド・レイポンティ
アツク・トレイル−２４４ を国、ミシガン・４８０８５．ユニオン・レイク、′ラ
イブ・６１８３
筒部材で、円筒部材を【恍子写真デバイスとして使用す
るためこれらのデポジット材料を適用した場合の部分断
面図、第２図は本発明を具体化する装置の１部の側面断
面図、第３図は第２図の３−３線による断面図、第４図
は本発明を具体化するもう１つの装置の部分側面断面図
、第５図は装置の内側チャンバ内でプラズマを形成する
ためここに無線周波エネルギを導入するための機構を含
む本発明の具体例とし【のもう１つの装置の部分側面断
面図である。 １０・・・・・・成子写真デバイス、１２・・・・・・
円筒部劇、１６・・・・・・光導電層、２２・・・・・
・デポジションチャンバ、２４・・・・・・ポンプアウ
トポー１−１２６，２８゜３０・・・・・・反応ガスイ
ンプットボート、３２・・・・・・内側チャンバ、３４
・・・・・・直立壁、５２，６６・・・・・・狭い通路
、６８・回・プラズマ、７０，７２・・・・・・マグネ
トロン、７４，７６・・印・アンチナシローズ、７８．
８０・・・・・・導波管。 ７部１ｍ エナージー コンバーン９ン デバイ七ス代
理人 ブｌ”１４１＋１ ０ 義 ｊａ１力合勇 →ウスー ［相］発明者 ジョアチム・ドエーラ アメＩＪ力合夛
−ヴエニス・１ と国、ミシガン・４８０８＆ウォールド・レイポンティ
アツク・トレイル−２４４ を国、ミシガン・４８０８５．ユニオン・レイク、′ラ
イブ・６１８３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１少な（とも１ｅの円筒部材の外面に対し１材料層
をデポジットし、事実上閉じたデポジションチャンバを
提供し、前記円筒部材を前記チャンバ内に配置し、デポ
ジットされるべき少なくとも１元素を含む前記チャンバ
内に少なくとも１種類の反応ガスを導入し、及び前記チ
ャンバ内の前記少なくとも１種類の反応ガスからプラズ
マを形成する方法において、前記円筒部材の外面に対し
前記少な（とも１種類の元素を含む均一な材料層をデポ
ジットし、前記部材に沿ってマイクロ波エネルギを伝達
させ伝播させるため前記チャンバ内に前記マイクロ波エ
ネルギを結合して含む前記プラズマを形成することを特
徴とする方法。 （２） 前記デポジションチャンバ内に、前記部材を事
実上並行に配置されたその縦軸と一列に並ばせることに
よって複数個の前記円筒部材の事実上閉じたループを形
成する仁とで内側チャンバを形成し、事実上閉じた前記
内側チャンバと前記内側チャンバと連通ずる隣接部材間
に狭い通路を形成するため隣接部材の外面を間隔を詰め
て配置し、及び前記少な（とも１種類の反応ガスを前記
狭い通路の少なくとも１つを介して前記内側チャンバ内
に導入することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 （３） 前記円筒部材のそれぞれをそれ自体の縦軸を中
心に、前記内側チャンバ内に前記プラズマを形成した後
で回転させる工程を特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載の方法。 （４）前記反応ガスが前記狭い通路の他のいずれか１つ
を介して前記内側チャンバ内に導入されることをさらに
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
法。 （５）前記内側チャンバ内に、前記チャンバ内に前記反
応ガスを導入する狭い通路以外の狭い通路を介して前記
内側チャンバをくみ取ることによって不完全真空を形成
する工程をさらに特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の方法。 （６）前記少なくとも１種類の反応ガスが半導体を含む
化合物であることをさらに特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項に記載の方法。 （７） 前記内側チャンバの内圧をおよそＯＯ５Ｏ５ト
リチェ満に保持する工程をさらに特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載の方法。 （８）前記物質が２５オングストロ一ム／秒以上のデポ
ジション速度でデポジットされることをさらに特徴とす
る特許請求の範囲第４項又は第２項に記載の方法。 （９）前記マイクロ波エネルギの電力密度をおよそ０．
１乃至１ワツト／α３の間に調節する工程をさらに特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ０１ 前記マイクロ波エネルギが前記内側チャンバ内に
第１電源から前記チャンバの１端で結合され、マイクロ
波エネルギの第２電源は前記内側チャンバの他端で結合
されていることをさらに特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項に記載の方法。 （１１） 前記反応ガスの事実上均一な流れを前記円筒
部材の長さ方向に前記狭い通路を介して供給することを
さらに特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 α邊 前記内側チャンバに対向する前記円筒部材に隣接
する前記狭い通路の長さ方向に反応ガス溜めを設け、及
び前記ガス溜めに対し、前記円筒部材の長延方向に隣接
するガス誘導路を備えつけ、前記狭い通路はこれを通る
ガス誘導路より事実上長いことを特徴とする特許請求の
範囲第１項から第１１項のいずれかに記載の方法。 ０タ 前記反応ガス溜めに対し、前記円筒部材の外周に
沿ってガス流チャネルを備えつけ、前記チャネルは前記
狭い通路を通るガス誘導路より事実上短かいガス誘導路
をもつことをさらに特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第１１項のいずれかに記載の方法。 ■ 事実上閉じたデポジションチャンバを備え、複数個
の円筒部材の外面に対し１材料層をデポジットする方法
において、 事実上閉じたループ内の前記複数個の部材を、事実上閉
じた内側チャンバと前記部材のそれぞれの間の前記内側
チャンバと連通ずる狭い通路を形成するため間隔を詰め
て配置された前記部材の外面と事実上平行に配置された
縦軸と一列に並ばせ、 デポジットされるべき少なくとも１種類の元素を含む前
記狭い通路の少なくとも１つを介して前記内側チャンバ
内に少なくとも１種類の反応ガスを誘導し、 前記円筒部材の外面に対し、前記少なくとも１種類の元
素を含む前記材料層をデポジットするため前記内側チャ
ンバ内に前記少なくとも１種類の反応ガスからプラズマ
を形成し、及び前記反応ガスを前記狭い通路の少なくと
ももうひとつを介して排出することを特徴とする方法。 α９ 前記内側チャンバ内に前記プラズマを形成した後
、前記円筒部材のそれぞれをそれ自体の縦軸を中心に回
転させることをさらに特徴とする特許請求の範囲第１４
項に記載の方法。 ｔｔｅ 無線周波エネルギを前記内側チャンバ内に結合
することによって前記プラズマを形成することを特徴と
する特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 Ｃ７） マイクロ波エネルギを前記内側チャンバ内に結
合することによって前記プラズマを形成することを特徴
とする特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 ０樽 前記反応ガスを前記狭い通路の他のいずれかひと
つを介して前記内側チャンバ内に誘導することを特徴と
する特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 （１１前記内側チャンバを、ここに前記反応ガスを誘導
する狭い通路以外の狭い通路を介してくみ取ることによ
ってｔｉｌｌ記内側チャンバ内に不完全真空を形成する
工程を特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の方法
。 （イ）前記少なくとも１種類の反応ガスが半導体を含む
化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１４項
に記載の方法。 Ｃυ 前記内側チャンバの内圧をおよそ０．０５）リチ
ェリ未満に保持する工程をさらに・特徴とする特許請求
の範囲第１４項に記載の方法。 Ｃ３前記物質が２５オングストロ一ム／秒以上のデポジ
ション速度でデポジツ！・されることをさらに特徴とす
る特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 （ハ）前記マイクロ波エネルギの電力密度をおよそ０．
１乃至１ワツト／傭３の間に調節する工程をさらに特徴
とする特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 Ｉ２４）前記マイクロ波エネルギが前記内側チャンバ内
に第１電源から前記チャンバの１端で結合され、マイク
ロ波エネルギの第２電源は前記内側チャンバの他端で結
合されていることをさらに特徴とする特許請求の範囲第
１４項に記載の方法。 Ｃ９前記反応ガスの事実上均一な流れを前記円筒部材の
長さ方向に前記狭い通路を介して供給することをさらに
特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 （ハ）前記内側チャンバに対向する前記円筒部材に隣接
する前記狭い通路の長さ方向に反応ガス溜めを設け、及
び前記ガス溜めに対し、前記円筒部材の長さ方向に隣接
するガス誘導路を備えっけ、前記狭い通路はこれを通る
ガス誘導路より事実上長いこと７ｉ−特徴とする特許請
求の範囲第１４項から第２５項のいずれかに記載の方法
。 （２７）前記反応ガス溜めに対し、前記円筒部材の外周
に沿ってガス流チャネルを備えつけ、前記チャネルは前
記狭い通路を通るガス誘導路より事実上短かいガス誘導
路をもつことをさらに特徴とする特許請求の範囲第１４
項、第２５項及び第２６項のいずれかに記載の方法。 （ハ）少なくとも１個の円筒部材の外面に対し１材料層
をデポジットするための装置であって、事実上閉じたデ
ポジションチャンバを含み、前記部制は前記チャンバの
内側に配置されており、前記チャンバ内に少な（とも１
種類の反応ガスを誘導するための手段を含み、前記少な
くとも１種類の反応ガスはデポジットされるべき少なく
とも１種類の元素を含んでおり、前記チャンバ内の前記
少な（とも１ ｆｉｌｉ類の反応ガスからプラズマを形
成するための手段を含み、 前記円筒部材の外面に対し前記少なくとも１種類の元素
を含む均一な１倒斜層をデポジットし、前記プラズマ形
成手段はマイクロ波エネルギを前記チャンバ内に結合し
、前記マイクロ波エネルギを前記部材に沿って伝達し伝
播させる手段を含んでいることを特徴とする装置。 （２０事実上閉じたループ内の複数個の前記円筒部材を
、事実上並行に配置されたその縦軸と一列に並ばせ、隣
接部材の外Ｍｉは事実上閉じた内側チャンバと前記内側
チャンバと連通ずる部材の各対間の狭い通路を形成する
ため間隔を詰めて配置されており、及び前記反応ガス誘
導手段は前記反応ガスを前記狭い通路の少なくとも１つ
を介して前記内側チャンバに導入するべく配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載の装
置。 （至）前記円筒部材のそれぞれをそれ自体の縦軸を中心
に回転させる手段を特徴とする特許請求の範囲第２８項
又は第２９項に記載の装置。 Ｇυ 前記マイクロ波エネルギ結合手段が前記内側チャ
ンバの１端に配置された第１のマイクロ波エネルギ源を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載の
装置。 国 窓が、前記第１マイクロ波エネルギ源への反射マイ
クロ波エネルギの戻りを限定するため前記第１マイクロ
波エネルギ源と前記内側チャンバの間に配置されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第２８項又は第３１項
に記載の装置。 （ト）前記マイクロ波エネルギ結合手段がさらに前記第
１マイクロ波エネルギ源に対向する前記内側チャンバの
端部に配置された第２のマイクロ波エネルギ源を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２８項、第３１項又は
第３２項に記載の装置。 （財）前記第１及び第２マイクロ波エネルギ源がアンテ
ナプローブを含んでおり、更に前記プローブが相互に角
度をっけて配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第２８項、第２９項又は第３３項に記載の装置。 （ハ）前記電源のそれぞれと前記内側チャンバとの間に
窓が配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
３３項に記載の装置。 関 前記マイクロ波エネルギ結合手段を回転させる手段
を特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載の装置。 （３η マイクロ波エネルギ吸収手段が前記第１マグネ
トロンに対向する前記内側チャンバの端部に配置されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第２８項又は第３
１項に記載の装置。 （財）前記マイクロ波エネルギ結合手段が少な（とも１
個のマイクロ波周波マグネトロンを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第２８項に記載の装置。 ｔ３１ 前記反応ガス誘導手段が前記反応ガスを前記狭
い通路の他のいずれか１つを介して前記内側チャンバに
誘導する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
２８項又は第２９項に記載の装置。 ００ 前記反応ガス誘導手段が前記狭い通路の他のいず
れか１つに隣接するガス溜め及び前記ガス溜めから前記
隣接円筒部材の外周に沿って伸３項する狭いチャネルを
含むことを特徴とする特許請求の範囲第２８項、第２９
項又は第３９項に記載の装置。 ｒυ 前記反応ガス誘導手段が前記円筒部材の端部から
反応ガスがあふれ出るのを妨げるため前記円筒部材の端
部から伸延するシールドを含むことを特徴とする特許請
求の範囲第４０項に記載の装置。 （４２１前記内側チャンバに前記反応ガスを誘導する狭
い通路以外の狭い通路を介して前記内側チャンバから未
使用の反応ガスをくみ取るための手段を特徴とする特許
請求の範囲第２８項又は第２９項に記載の装置。 （４３複数個の円筒部材の外面に対し１材料層をデポジ
ットするだめの装置であって、 事実上閉じたデポジションチャンバと、事実上閉じたル
ープ内の前記複数個の部材を、事実と閉じた内側チャン
バと前記部材のそれぞれの間の前記内側チャンバと連通
ずる狭い通路を形成するため間隔を詰めて配置された前
記部材の外面と事実上平行に配置された縦軸と一列に並
ばせるための手段と、 デポジットされるべき少なくとも１種類の元素を含む前
記狭い通路の少なくとも１つを介して前記内側チャンバ
内に少なくとも１種類の反応ガスを誘導するための手段
と、 前記円筒部材の外面に対し、前記少なくとも１種類の元
素を含む前記材料層をデポジットするため前記内側チャ
ンバ内に前記少なくとも１種類の反応ガスからプラズマ
を形成するための手段と、 及び前記反応ガスを前記狭い通路の少なくとももうひと
つを介して排出するための手段を特徴とする装置。 （４１ｇ 前記円筒部材のそれぞれをそれ自体の縦軸を
中心に回転させることを特徴とする特許請求の範囲第４
３項に記載の装置。 （４ω 前記プラズマ形成手段が、前記内側チャンバ内
に無線周波エネルギを結合するための手段を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第４３項に記載の装置。 （４ｆ）前記無線周波エネルギ結合手段が前記内側チャ
ンバ内に受取られるべく配ｆにｉされた伸延アンテナを
含むことを特徴とする特許請求の範囲第４３項又は第４
５項に記載の装置。 αで 前記プラズマ形成手段が前記内側チャンバ内にマ
イクロ波エネルギを結合する手段を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第４３項に記載の装置。 囮 前記マイクロ波エネルギ結合手段が前記内側チャン
バの１端に配置された第１マイクロ波エネルギ源を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第４３項又は第４７項
に記載の装置。 （４１前記第１マイクロ波エネルギ源に反射されたマイ
クロ波エネルギが戻るのを制限するため前 １記第１マ
イクロ波エネルギ源と前記内側チャンバの間に窓が配置
されていることを特徴とする特許請求の範囲第４３項、
第４７項又は第４８項のいずれかに記載の装置。 ６０ 前記第１マイクロ波エネルギ源に対向して前記内
側チャンバの先端に配置された第２マイクロ波エネルギ
源を、前記マイクロ波エネルギ結合手段が含んでいるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４３項、第４７項又は
第４８項に記載の装置。 （５１）前記第１及び第２マイクロ波エネルギ源がアン
テナプローブを含んでおり、更に前記プローブが相互に
角度をつけて配置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第５０項に記載の装置。 ′５２）各前記エネルギ源と前記内側チャンバの間に窓
が配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
０項に記載の装置。 Ｊ５３）前記マイクロ波エネルギ結合手段を回転させる
ための手段を特徴とする特許請求の範囲第４３項に記載
の装置。 〔５４）前記第１マグネトロンに対向する前記内側チャ
ンバの先端に配置されたマイクロ波エネルギを吸収する
手段を特徴とする特許請求の範囲第４３項、第４７項又
は第４８項に記載の装置。 （５５）前記マイクロ波エネルギ結合手段が少なくとも
１個のマイクロ波周波数マグネトロンを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第４３項に記載の装置。 （５６）前記反応ガス誘導手段が前記狭い通路の他のい
ずれか１つを介して前記内側チャンバに前記反応ガスを
誘導するための手段を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第４３項に記載の装置。 （５７）前記反応ガス誘導手段が前記狭い通路の他のい
ずれか１つに隣接するガス溜めと、前記ガス溜めから前
記隣接する円筒部材の外縁に沿って延伸する狭いチャネ
ルとを含むことを特徴とする特許請求の範囲第４３項又
は第５項に記載の装置。 （５８）前記反応ガス誘導手段が前記円筒形部材の先端
から反応ガスがあふれだすのを妨げるため前記円筒部材
の先端から延伸するシールドを含むことを特徴とする特
許請求の範囲第４３項、第５６項又は第５７項に記載の
装置。 （５９）前記反応ガスを前記内側チャンバ内に誘導する
狭い通路以外の狭い通路を介して前記内側チャンバから
未使用の反応ガスをくみ取るための手段を特徴とする特
許請求の範囲第４３項に記載の装置。 （６０）前記くみ取部材が前記内側チャンバ内でおよそ
０．０５）’Ｊチェリ未溝の圧力を保つために配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第４３項又は第
５９項に記載の装置。 （６１）前記マイクロ波エネルギ結合手段が前記内側チ
ャンバ内の前記マイクロ波エネルギのノ？ワー密度をお
よそ０．１乃至１ワツト／鋼３の間に保持するために配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第４３項
に記載の装置。 （６２）前記反応ガス誘導手段が前記狭い通路を介して
前記円筒部材の長さ方向に前記反応ガスを事実上均一に
流れさせる手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第４３項に記載の装置。 （６３）前記反応ガス誘導手段が更に、前記ガス溜めに
隣接ガス誘導路を備えるため、前記内側チャンバに対向
する前記円筒部材に隣接する前記狭い通路の長さ方向及
び前記円筒部材の長さ方向に配置された反応ガス溜め部
材を含んでおり、更に前記狭い通路が前記狭い通路を介
してガス誘導路より事実上広いことを特徴とする特許請
求の範囲第４３項又は第６２項に記載の装置。 （６４）前記反応ガス溜め手段が、前記狭い通路を介し
てガス誘導路より事実上細いガス誘導路を提供するため
前記円筒部材の周縁に沿ってガス流チャネル手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第４３項、第５７項又
は第６３項に記載の装置。
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