JPS6021382A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPS6021382A
JPS6021382A JP58129082A JP12908283A JPS6021382A JP S6021382 A JPS6021382 A JP S6021382A JP 58129082 A JP58129082 A JP 58129082A JP 12908283 A JP12908283 A JP 12908283A JP S6021382 A JPS6021382 A JP S6021382A
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JP
Japan
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plasma
plasma atmosphere
vacuum chamber
plasma cvd
fluorine
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JP58129082A
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Teruo Misumi
三角 輝男
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Canon Inc
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    • 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
    • C23C16/50Chemical 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 using electric discharges
    • C23C16/505Chemical 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 using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical 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 using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空槽内に形成されたフッ素化合物ガスのプラ
ズマ雰囲気中にて被処理基体のエツチング、蒸着膜の形
成又は、蒸着膜残渣物除去等の処理を行なうのに応用で
きるプラズマCVD装置に関するもので、特に珪素およ
び珪素化合物の処理に好適なプラズマCVD装置に関す
るものである@従来真空槽の構造材としては、該表面が
化学的、熱的に安定で、真空にした場合の放出ガスが出
来るだけ少ない事が望まれる。プラズマCVD装置にお
いても同様で真空槽はもとよシ高周波電極等の内部治具
にもステンレス鋼が多く使われている。
しかしながら、これらのステンレス鋼を使用したプラズ
マCVD装置においては、CF4等のフッ素系ガスを使
用してシリコンウェハなどをエツチングして半導体回路
などを形成する場合や、堆積膜の残渣物をエツチングに
ょシ取シ除こうとする場合、そのプラズマ雰囲気に曝さ
れるステンレスfA H’fR造材の表面は該プラズマ
中で生成されたフッ素ラジカル等によシ腐蝕され、その
表面に乳白色粉体状の三フッ化鉄(Fe Fs )が生
成する。このF eF sは、ステンレス鋼の表面にお
いてフッ素ラジカルとステンレス鋼の主成分として含ま
れているところの鉄との化学反応によって生成する。こ
のためステンレス鋼製構造部材の劣化と反応室内のフッ
素による汚染の原因となる。さらにステンレス鋼製構造
材表面に生成したFe Fsは非常にもろく該構造材表
面から剥離し反応室内に浮遊し、エツチングの後、作製
した蒸着膜のピンポールの原因ともなシ好ましくない。
これらの問題を解決するにはフッ素ラジカル等に腐蝕さ
れにくい材料を選択する必要がある。このような材料と
してはニッケル、クロム、金、銀などが挙げられるが、
これらは高価であり、機械的強度も弱いため、ステンレ
ス鋼や鉄の表面に上記材料を蒸着等の方法によシ被覆す
るのが通常である。しかしながら、前記金属皮膜で形成
する場合においても、たとえば金属被膜が機械的にはが
れたシ、十分なエツチング速度を得るために、フッ素化
合物ガスのプラズマ放電電力を強くした場合に金属被膜
がスパッタリングされ、下地の材料が再びプラズマ雰囲
気に曝され、そこからの腐蝕が進行し金属被膜が容易に
剥離してしまうなどの欠点がある。
本発明は上述の従来のプラズマCVD装置における問題
を解決し、フッ素化合物のプラズマ雰囲気においても高
耐久性のプラズマCVD装置を提供するyiSを目]゛
白とするものである。
本発明によるプラズマCVD装置の特徴とするととろは
、真空槽内のプラズマ雰囲気に曝される部分がアルミニ
ウム部材で形成されていることである。
以下、図面を参照して説明する。図面はプラズマCVD
 装置の一例を示すもので、図中、1は真空槽を示し、
真空槽1は側壁2、頂壁3、底壁4によって構成される
。5はエツチング、蒸着膜形成、蒸着膜残渣物の除去等
の処理を施こされる円筒形の被処理基体、6は該基体を
支持し回転させる回転軸、7は該回転軸を回転するモー
タ、8は該真空槽内に処理ガスを導入するガス導入管、
9は排気用のメインバルブ、10はリークバルブ、11
は該真空槽内の真空度を測定するだめの真空計、12は
プラズマを発生させるための高周波導入用電極、13は
高周波電源、14は被処理基体を加熱するためのヒータ
を示す。
上記の装置の作用について簡単に説明する。先ず、メイ
ンバルブ9を開として、真空槽1内を排気する。次に導
入管8から真空槽内に処理ガスを導入する。高周波電源
13によシミ極12に高周波を印加し、真空槽1内にガ
スのプラズマ雰囲気を形成する。被処理基体5をヒータ
14によって所定温度に加熱して、該プラズマ雰囲気に
よって基体5の処理を行なう。
従来、上記の真空槽1内のプラズマ雰囲気に曝らされる
部分、ずなわち、」′(空伯1の壁体2,3゜4、回転
軸6、′電極12等の’tti ;5’i材としてステ
ンレス4fj(14を使用するのが〕m常であった。し
かし、前t!12ノヨウK 、フッ素化合物ガスのプラ
ズマhk ■I)エツチング効果を利用しようとする場
合、従来のようにステンレス鋼I;・りの様に鉄を多く
含有する材料tよ鉄が1XJetにフッ素ラジカル等と
反応し粉末状の生成分を形成してしまい真空内のり゛ス
トの原因となシ、j換作成上好ましくない。これを解決
するにはvくの様にフッ素ラジカル等と反応しにくい材
料を水沢する必凹があるが、上記相料の薄膜被膜では十
分な耐久i:I:を、1−ヒることはできない。
本発明はこのような問題を解決するために、真空’tl
!、’l内でフッ素化合物ガスのプラズマ雰囲気に曝ら
される部分、すなわち、真空槽1の壁体2,3゜4、回
転軸6、電極12笠の部分をアルミニウム部材によって
形成したのである。アルミニウムはフッ素化合物ガスの
プラズマ雰囲気中において腐蝕しに<<、前記のニッケ
ル、クロム、金、銀に比して底コストで、機械的強度、
加工のし易さの点でも極めて優れている。
本発明によるプラズマCVD装置はアモルファスシリコ
ン電子写真用感光体を形成するのに好適なもので、以下
、本発明の詳細な説明するために、そのような実施例お
よび比較例について説明する・実施例 真空槽1の壁体2,3,4、回転軸6、電極12等の構
造部材を純度99.9%以上のアルミニウム部材で構成
し、真空槽1を10−2から10’Torrの真空とし
、その中にcF4ガスと02ガスの混合気体を導入し、
13.56 MHzの高周波電源13にょシミ極12に
高周波を導入し、1w/cn12の放電電力でプラズマ
を発生させた。
CF4+ O□混合ガスのプラズマ反応によシ生成され
たフッ素ラジカル粒子によシ、プラズマ雰囲気中に配置
された被エツチング物5であるところの珪素をエツチン
グし、四フッ化珪素(SiF2)等の気体と化し、メカ
ニカル・ブースター・ポンプ及びロータリー・ポンプに
よシプラズマ4曹外に排出して、エツチング加工を行な
った。
この際、構造部材の表面状態を観察したところ表面状態
は白っほく変化しだが表面に粉末状の生成物は見られず
ダストの原因とはならなかった。
また、放mM力を0.18 W /cm2−1.8 W
/cm2に変化させたが、1.8 W / an2の放
電電力においても表面に粉末状の生成物は見られず、ダ
ストの原因とならなかった。
比較例1 真空)l’l’l 1及び高周波電極12等の内部治具
を、5US304鋼又は5US316 @などのステン
レス銅で構成した気相法装置において、上記の実施例と
同一条件でエツチング加工を行なった。
この際、前記プラズマ雰囲気に曝されるこれらステンレ
ス鋼で作られた構造物(2,3,4,6゜12)の表面
は、プラズマ中で発生したフッ素ラジカル粒子と反応し
、ステンレス岨の表面上に数100X程度の厚みのFe
 F sの白色粉末層が生成し、真空槽1内がフッ素に
よシ汚染され、またダストの原因ともなった。
比較例2 比較例1と全く同じ条件で、ステンレス鋼の構造物(2
,3,4,6,12)に5ミクロンの厚さにニッケルメ
ッキを施こし、0.18 W/cm 〜1、8 W /
 crn2までCF4+0□ガスのプラズマ放電電力を
変化させF e F 5の生成状態を確認したところ、
0.9W/ω2以上の放電電力になると一部にFeF3
の生成がみられ、同様の作渠を繰シ返す毎にFe F 
sの生成個所が増加し、腐蝕の進行が確認された。特に
放電電力の強い側壁2および電極12については腐蝕の
進行度合が早かった。
以上説明したように、本発明はフッ素化合物ガスのプラ
ズマ雰囲気によって被処理基体のエツチング、蒸着膜形
成、蒸着膜残渣物除去等の処理を行なうプラズマCVD
装置における構造部材の腐蝕の問題を解決し、高耐久性
で且つ低コストのプラズマCVD装置を提供するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係るプラズマCVD装置の概略を示す説
明図である。 1・・・真空槽 2・・・側壁 3・・・頂壁 4・・・底壁 5・・・基体 6・・・回転軸 7・・・モータ 8・・・ガス導入管 9・・・メインバルブ 10・・・リークノ々ルブ11
・・・真空計 12・・・電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 真空槽内のプラズマ雰囲気に曝される部分がアルミニウ
    ム部材で形成されていることを特徴とするプラズマCV
    D装置e
JP58129082A 1983-07-15 1983-07-15 プラズマcvd装置 Pending JPS6021382A (ja)

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