JPS6024376A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

Info

Publication number
JPS6024376A
JPS6024376A JP58131935A JP13193583A JPS6024376A JP S6024376 A JPS6024376 A JP S6024376A JP 58131935 A JP58131935 A JP 58131935A JP 13193583 A JP13193583 A JP 13193583A JP S6024376 A JPS6024376 A JP S6024376A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
chamber
gas
substrate
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58131935A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Shirai
茂 白井
Tadaharu Fukuda
福田 忠治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58131935A priority Critical patent/JPS6024376A/ja
Publication of JPS6024376A publication Critical patent/JPS6024376A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C23C16/50Chemical 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
    • C23C16/5093Coaxial electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、所謂プラズマGVD 装置に関し、殊に、円
筒状基体表面にアモルファスシリコン膜を堆積させ、感
光体ドラムを生産すること等に好適に使用できるプラズ
マCVD 装置に関にする。
従来、プラズマCVD を用いた電子写真用感光ドラム
の製造装置として提案されているものは、大別して、誘
導結合型と容量結合型とに分けられる。
前渚は、ドラム基体を取り囲むようにしてコイルを配置
し、該コイルに高周波電力をフィードし、電磁エネルギ
ーで原料ガス(気体)をプラズマ化し、前記基体上に膜
を形成するものであるが、コイルの径、間隔等のずれや
コイルの定在波に起因する放電ムラが発生し易く、形成
された膜は厚さや電気特性が不均一なものとなる。
一方、後者のタイプは、外部電極でもある円筒型の堆積
槽内の内部に内部電極としてドラム基体そのものを用い
た二重同軸円筒電極を使用し、両円筒電極間にガスを流
しながら、両電極間に直流若しくは交流の電界を印加し
、この際のグロー放電によってガスプラズマを形成させ
、堆積膜をドラム基体上に形成させるものである。
このような従来型の円筒状プラズマ CvD装置の代表
的な一例の概略を第1図に示す。第1図中、lは真空チ
ャン八−を構成している円筒状のカソード電極、2は該
真空チャンバーの中心軸の周りに回転するようにこれと
同心に配置された対向電極たるアノード電極を構成して
いる円筒状の基体、3は前記真空チャンバーの」二重の
壁体、4は該壁体を前記カソード電極から絶縁するため
のドーナッツ形の絶縁ガイシ、5は高周波電源、6は原
料ガス供給パイプ、7は排気系、8はヒーター、9は上
記の円筒状の基体を回転させる回転機構510はアース
、11は原料ガス放出穴を示す。
」−記のプラズマCvD 装置の動作を簡単に以下に説
明する。
まず、真空チャンバー内に円筒状の基体2をセットし、
U[気系7によってチャンバー内を真空にする。同時に
基体2をヒーター8によって加熱し、基体2を回転機構
9によって回転させ、基体の温度分布を均一にする。こ
のとき、ヒーターは固定されている。基体温度が一定に
なったら、ガス供給バイブロから原料ガスを真空チャン
バー内に供給する。原料ガスは円筒状の電極の多数のカ
ス放出穴から基体2に向けて放出される。真空チャンバ
ー内にガスが安定して供給されている状fK、での高周
波電源5によりカソード電極lに13.5ft MHz
の高周波電圧を印カ11シ、アース接地された基体2と
の間でグロー放電を発生させ、カソード電極から飛び出
した電子のガス分子への衝突により、ガス分子をラジカ
ル反応させて基体上に堆積させ、基体2上に堆積膜、例
えばアモルファスシリコン膜を成膜させることができる
このような装置に於いては基体を回転させる際に、基体
の定常回転に起因するガス定常回転活流が形成され、プ
ラズマの疎密、すなわち成膜に有効なプラズマガス種の
濃度の分布が生じ、この濃度分布は基体の回転に伴なっ
て乱されることなく移動するために、例えば結晶核ある
いは島状構造のようなものが膜中に形成され易くなり、
堆積膜の膜厚や膜質の不均一性を招く場合が多い。この
ような現象は、上記装置の構造」二の問題から起ると考
えられ、特に基体が偏心していたり、基体の回転軸が垂
直でない場合等に顕著である。
」二重のようなプラズマCVD 装置に於いては、基体
を回転させることは、均一な成膜を実施するために非常
に有効な手段であるため、L述した問題点の解決は不可
欠なものとなっている。
一方、上記のような従来の構造を有する装置に於いては
、基体とアノード電極が一致しているために、基体のセ
ットに用いるネジやその他のジグあるいは基体自身が有
する凹凸に基づく異常放電を起し易い。このような異常
放電が起ると、アノード電極であるドラム基体近傍のガ
スプラズマ、ラジカルまたはイオンの濃度や分布が不均
一なものとなり、ここでも上述したような結晶核あるい
は島状の構造等が形成され、形成された堆積膜は不均一
なものとなる。また、異常放電によって著しく大きなエ
ネルギーを得たガス分子、イオンまたはラジカルが基体
表面を攻撃することにより基体に凹凸を作り、更に均一
な膜を得ることを難かしくしている。
本発明は、これらの事実に鑑みなされたものであり、上
記の問題点を解決する新規なプラズマCVD装置を提供
することを主たる目的とする。
本発明の他の目的は、例えば電気特性、環境安定性に優
れ、感光体全域にわたって良好な画像を提供することの
できる電子写真感光体用の光導電11りを、低コスト、
高歩留りで製造するのに好適なプラズマCVD 装置を
提供することにある。
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。
すなわち本発明は、真空にし得るチャンバー内に第1の
電極と第2の電極とを具備し、前記第1の電極と前記第
2の電極との間で放電を生じさせ、この放電によりチャ
ンバー内に導入された原料ガスから、必要に応じて前記
チャンバー内に設置された基体」二に堆積膜を形成させ
る装置に於いて、前記第1の電極が円筒状形状であり、
前記第2の電極が、前記第1の電極に内包されて該電極
の中心軸にほぼ平行な複数本のパイプとして配置されて
いることを特徴とするプラズマCVD装置である。
以下、実施例装置に基いて本発明の詳細な説明する。
尚、以下の説明に於いては、主として堆積層を形成する
基体を電子写真用円筒状基体(ドラム)とした実施例に
ついて本発明を説明するが、本発明装置は、長方形の基
体を円筒状の対向電極上に多角形を成すように配置し、
アモルファス感光体膜や演算素子用アモルファス半導体
膜を堆積する目的にも利用することができ、また、金型
、バイ)・等の゛摩耗し易い工具等の表面に超硬質膜を
堆積することによって、耐摩耗性を向−ヒさせ、寿命を
延ばす目的にも利用することもできる。
第2図は、本発明に係るプラズマCVD 装置の第1の
実施例を示したものである。図中、第11閾に示す装置
に於ける部分と同様の部分は同し参照数字によって指示
しである。図中、lは真空チャンバーを構成している円
筒状のカソード電極、2は該真空チャンバーの中心軸の
周りに回転するようにこれと同心に配置された円筒状の
基体、3は前記カソード電極の上下で真空チャンバーを
構成している壁体、4は該壁体を前記カソード電極から
絶縁するためのドーナッツ形の絶縁ガイシ、5は前記カ
ソード電極に高周波電力を供給しグロー放電を起すため
の高周波電源、6は原料ガス供給パイプ、7は真空チャ
ンバーを真空に保つための損気系、8は円筒状の基体を
加熱するだめのヒーター、9は円筒状の基体を回転させ
て堆積膜の膜厚を均一にするだめの回転機構、10は基
体を設置するアース、11は原料カス放出穴、12は円
筒状基体回転用モーター、13は真空チャンバー外壁に
設けられたガス供給パイプ、14は複数本のアノード電
極を構成する金属パイプをそれぞれ示す。
カソード電極lは、真空チャンバーの一部を兼ねた円筒
状に形成され、その中心軸方向に沿って4列に並んだ多
数の原料ガス放出穴11が開口している。カソード電極
lの下部フランジ部内に溝加工されたガス室 1aが設
けられ、このガス室に外部から原料ガスを供給するため
に、ガス供給バイブロの取付は部とガス室1aを継ぐ穴
が一箇所あけられていて、該ガス供給バイブロからガス
室1aに原料ガスが供給される。而して、上記の円筒状
のカソード電極の壁面に設けられた原料ガス放出穴の1
つの列に対して、1個のガス供給パイプ13が、アノー
ド電極と反対側のカソード電極の壁面すなわちカソード
電極の大気側壁面に配置されていて、このガス供給パイ
プ13は、上記のガス室1aから各ガス放出穴にガスを
供給するためにカソード電極の大気側壁面に真空リーク
がないように設置された断面が半円形に加工された金属
パイプよりなる。アノード電極14は通常は円筒パイプ
形状であり、基体2の周りにアノード電極14としての
1本以上の金属パイプが円筒状カソード電極lの中心軸
を中心とする同心円周上に該軸にほぼ平行にほぼ等間隔
で設置されている。
このようなアノード電極の配置は、安定で均一なグロー
放電を得るために、また前述したような基体の回転に伴
なって生じるプラズマの分布を乱し真空チャンバー内の
プラズマの濃度分布を均一・にするために非常に効果的
である。更に、前述した従来型の装置と異り、基体2と
アノード電極14は分離されて設けられており、基体の
セットに用いるネジやその他のジグあるいは基体自身が
有する凹凸に基づく異常放電が起りにくい構造となって
おり、より一層安定で均一なグロー放電を得ることがで
きる。
次に、上記の装置の各部の動作を順を追って説明する。
まず、真空チャンバー内に円筒状の基体2をセットし、
排気系7によってチャンバー内を真空にする。一般に排
気系には、所用到達真空度と生産性との兼ね合いで、ロ
ータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ、ディフ
ュージョンポンプまたはそれらを組み合わせたものが使
用される。
チャンバー内を真空にするのと同時に基体2をヒーター
8によって加熱し、基体2をモーター12に連結された
回転軸によって通常数〜数十秒回転し、基体の温度分布
を均一にする。この時、ヒーターは固定されている。基
体温度が一定になったら、ガス供給バイブロから原料ガ
スを真空チャンバー内に供給する。原料ガスは電気絶縁
ガイシ4の一部に開けられた穴を通り、カソード電極の
r部フランジに設けられたガス室1aに入りフランジ内
を回って各金属パイプ13に送られる。ここで原料ガス
はパイプの空間が狭いため流量を抑制され、各パイプに
均等にガスが供給される。パイプを流れるガスは放出穴
11から基体に向って放出される。真空チャンバー内に
ガスが安定して供給されている状態で、高周波電源5に
よりカソード電極1に高周波電圧を印加し、アース設置
された複数本の金属パイプとして設けられた7ノード電
極14との間でグロー放電を発生させ、カソード電極か
ら飛び出した電子のガス分子への衝突により、ガス分子
をラジカル反応させて基体上に堆積させ、堆積膜を1に
、膜させる。
次に、第3図に、本発明に係るプラズマCVD装置の第
2の実施例を示す。
本実施例の装置の特徴は、アノード電極14を構成して
いる複数本の金属パイプ内に第4図に示すようにヒータ
ー15が内設されており、これによって基体2の表面を
外側から、すなわち7ノード電極側から加熱することに
ある。なお、その他の装置の各部の構造及び基本動作は
第2図に示した本発明の装置と同様である。
本実施例の装置に於いては、上記のような加熱方式を採
用したことにより基体2をその表面より加熱することが
でき、基体上に順次堆積nりが形成される際に、常に成
膜初期と同等の温度条件を成膜の行なわれている基体表
面に与えることができ、例えば基体上にかなりの厚膜が
堆積した後でも、堆積表面の所定の温度条件を維持する
ことができる。従来の基体を内部から加熱する方式では
、比較的厚い堆積膜を形成させる場合、堆積膜が基体上
に形成されるに従って、膜厚がある程度厚くなると堆積
表面までの良好な熱伝導が行なわれにくくなることがし
ばしばであった。従って、本実施例の装置は比較的厚い
堆積膜を形成させる場合に特に好適に使用できる。更に
、本実施例の装置に於いては、成膜に先だって基体を所
定の温度まで加熱する時間が従来の装置より短縮された
更に、第5図に、本発明に係るプラズマCVD装置の第
3の実施例を示す。
この装置の特徴は、ガス放出穴11が、第2図に示した
本発明の装置に於いては真空チャンバー内壁あたるカソ
ード電極内壁に設けられているのに対して、この装置に
於いてはアノード電極14を構成する金属パイプに設け
られていることにある。これ等のガス放出穴11の向き
は変化させることができ、真空チャンバー内により均一
・なプラズマの分布を得ることができるようにガスの放
出される方向を自由に調節することが67能となった。
この装置のガスの放出穴以外の各部の構造と基本動作は
本発明の第1の実施例の装置と同様である 。
これまで述べてきた本発明の各プラズマCVD装置の7
ノート電極は円筒状パイプとして12木設けられている
が、その本数はこれに限定されることなく必要に応じて
選定できる。しかしながら、真空チャンバー内に均一な
プラズマの分布を得るために、また安定したグロー放電
を維持するためには、真空チャンバー内に設けるその本
数としては、3〜50本、好ましくは6〜20本程度が
適当であり、更に、これ等のパイプの設けられる位置は
、本発明のプラズマCvD 装置のように、カソード電
極の中心軸とほぼ平行に、そして該中心軸を中心とする
同心円周一ヒにほぼ等間隔に基体の周辺の所定の位置に
設けられるのが好ましい。パイプの本数が余にも少ない
と真空チャンパー内の電界、のムラが大きくなり、逆に
本数が多すぎてもアノード電極の適切な位置設定が難し
くなったりするので好ましくない。
以上の本発明のプラズマCVD装置に原料ガスを導入し
、基体の温度を 100℃〜350°Cに保ち13.5
6 MHzの高周波電源によりカソード電極に高周波電
圧を印加して成膜を行なったところ、ガスの種類を随時
種々変更しても順調なグロー放電が継続され、電子写真
用の感光体として均一性の高い成膜を低コストで歩留り
良〈実施することができた。なお、原料ガスとしては、
アモルファスシリコン成膜材料としてのシラン(SiH
4、Si2H6、S’13HB、S+4Hm等)の他、
ベースガスとしてのN2、希ガス、フッソ心入用のSi
F 4 、、 Pまたはn伝導の制御用の82Hら、P
H3、AsH3、窒素ドープ用のN2、NH3,酸素ド
ープ用のN20 、 NO1炭素ドープ用の炭化水素例
えば CH4、C2H4等をはじめ、その他のプラズマ
 CVDによってドーピング可能なものとして知られて
いる各種ガスを、マスフローコントローラー等を用いて
所定の比率で混合したものを使用した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来型の円筒形プラズマGVD 装置の代表
的−例を示す一部欠切斜視図、第2図、第3図及び第5
図は、各々本発明のプラズマGVD 装置の第1の実施
例、第2の実施例及び第3の実施例を示す一部欠切斜視
図、第4図は、本発明のプラズマGVD 装置の第2の
実施例のアノード電極である金属パイプの断面部分図で
ある。 l:カソード電極 1a;ガス室 2:基体 3;真空チャンバーの壁体 4;絶縁カイシ 5;高周波電源 6;原料ガス供給パイプ 7;排気系 8;ヒーター 9;回転機構 10:アース 11;原料カス放出穴 12;モーター 13:原料ガス供給パイプ 、14;金属パイプ(アノード電極) 15;金属パイプ内設ヒーター 16: ヒーター用電源 第 1 図 第 2 図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)真空にし得るチャンバー内に第1の電極と第2の電
    極とを具備し、前記第1の電極と前記第2の電極との間
    で放電を生じさせ、この放電により前記チャンバー内に
    導入された原料気体から、必要に応じて前記チャンバー
    内に設置された基体上に堆積膜を形成させるプラズマC
    VD装置に於いて、前記第1の電極が円筒状形状であり
    、前記第2の電極が、前記第1の電極に内包されて該電
    極の中心軸にほぼ平行な複数本のパイプとして配置され
    ていることを特徴とするプラズマ GVD装置。 2) 前記第2の電極として配置された複数本のパイプ
    にヒーターが内設されている特許請求の範囲第1項記載
    のプラズマGVD 装置。 3)前記第2の電極として配置された複数本のパイプの
    一部又は全てに前記原料気体を前記チャンバー内に導入
    するための穴が1個以上設けられている特許請求の範囲
    第1項記載のプラズマCVD装置。 4)前記チャンバーの一部が前記第1の電極によって構
    成されている特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項
    記載のプラズマCVD装置。
JP58131935A 1983-07-21 1983-07-21 プラズマcvd装置 Pending JPS6024376A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58131935A JPS6024376A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 プラズマcvd装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58131935A JPS6024376A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 プラズマcvd装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6024376A true JPS6024376A (ja) 1985-02-07

Family

ID=15069648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58131935A Pending JPS6024376A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 プラズマcvd装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6024376A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62273731A (ja) * 1986-05-21 1987-11-27 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62273731A (ja) * 1986-05-21 1987-11-27 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JPH0551172B2 (ja) * 1986-05-21 1993-07-30 Tokyo Electron Ltd

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080015364A (ko) 표면 프로세싱 장치들
US4545328A (en) Plasma vapor deposition film forming apparatus
JP2582553B2 (ja) プラズマcvd法による機能性堆積膜形成装置
US4998968A (en) Plasma CVD apparatus
JPS6137354B2 (ja)
US5582648A (en) Apparatus for preparing a functional deposited film by microwave plasma chemical vapor deposition
US5338580A (en) Method of preparation of functional deposited film by microwave plasma chemical vapor deposition
JPS5938375A (ja) プラズマcvd装置
JPS6024376A (ja) プラズマcvd装置
JPS6063376A (ja) 気相法堆積膜製造装置
JPS62235471A (ja) プラズマcvd法による堆積膜形成装置
JPS59104468A (ja) プラズマcvdによる堆積膜の形成法
JPS63479A (ja) プラズマcvd法による機能性堆積膜形成装置
JPS6026667A (ja) 堆積膜形成装置
JPS5938373A (ja) プラズマcvd装置
JPS6013074A (ja) プラズマcvd装置
JPS5938377A (ja) プラズマcvd装置
JPS6036660A (ja) プラズマcvd装置
JPH04247877A (ja) 堆積膜形成装置
JPH0438449B2 (ja)
JP3022794B2 (ja) ダイヤモンド様炭素薄膜堆積装置
JPS60116783A (ja) 堆積膜製造装置
JP2958850B2 (ja) プラズマcvd装置およびそれを用いるアモルファスシリコン感光体の製造方法
JPS6115973A (ja) プラズマcvd装置
JPH01279757A (ja) プラズマ処理装置