JPS6086277A - 放電による堆積膜の形成方法 - Google Patents

放電による堆積膜の形成方法

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JPS6086277A
JPS6086277A JP19342483A JP19342483A JPS6086277A JP S6086277 A JPS6086277 A JP S6086277A JP 19342483 A JP19342483 A JP 19342483A JP 19342483 A JP19342483 A JP 19342483A JP S6086277 A JPS6086277 A JP S6086277A
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deposited film
discharge
deposition chamber
electrode
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JP19342483A
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English (en)
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Takeshi Kurokawa
岳 黒川
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Canon Inc
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    • 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

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】 (1)技術分野 本発明は、放電をオリ用して光導電膜、半導体膜、無機
絶縁膜あるいは有機樹脂膜等を形成する方法に関する。
(2)背景技術 堆積膜形成用のガス(以下、原料ガスと称する)を減圧
にし得る室(以下、堆積室と称する)内に導入し、放電
によるプラズマ現象を利用して所望の基体上に所望の特
性を有する堆積膜を形成する方法忙おいて、該方法が電
界を印加して作業を行うことが不可避である性格上、プ
ラズマ反応にある一定の指向性が生じることが避けられ
ず、そのため基体近傍の放電強度を基体近傍全域にわた
って均一にすることに非常な困難がともない、その結果
、ジ、9体全体にわたって均一な膜質、膜厚を持つ堆積
膜を得るのは非常に困蕪であった。
倒起ばシラン(Si H4)ガスを放電で分解し、加熱
した基体」二に水素化アモルファスシリコン(a −8
i :l−1)膜を形成し各種の光又は電子デバイス等
に利用する技術が最近盛んに報じられているが、a−8
i:Hのような構造敏感ないわゆる半導体的な性質を有
するものについては、このような膜質の不均一さが電気
的、光学的、物理的性質の変化という形で極めて敏感に
表われやすく、このような問題は非常に重大であった。
さらにa−’Si:IIを電子写真用感光体として用い
る場合は、通常円筒状の基体にa−3i:Hを大面積に
亘って厚く伺ける場合が多いことから、上記の問題はさ
らに重大で円筒状基体の端部と中央部とでは堆積される
膜質及び膜厚がきわめて不均一となりやすく、このため
被写画像に画像欠陥、濃度ムラ等のいわゆる画質低下現
象を起こすことがたびたび生じていた。
さらに従来法に於いては分解された化学種は、基体の背
面までまわり込む機会が多く、その為に基体の裏側の不
要な部分に膜が形成される。これは、各種の堆積膜を積
層する際には、次回の堆積膜形成時の汚れ等となるため
、工業化における非常に大きな問題点となっていた。
(3)発明の開示 本発明は上記の点に鑑み成されたものであって本発明の
目的は膜質、膜厚の不均一さをなくし、さらに分jQイ
された化学種の基体の背面へのまわりこみが防止できる
堆積膜の形成方法を提供することである。
すなわち斯かる目的を達成する本発明は、堆積室内に原
料ガスを導入し、対向する電極間に電界を形成して前記
堆積室内に放電を生じさせ、前記原料ガスを放電エネル
ギー又は放電エネルギー及び熱エネルギーで分解又は重
合して前記堆積室内に設置された基体上に堆積膜を形成
する放電による堆積膜の形成方法において、前記基体に
合体する補助基体を設け、前記基体及び補助基体から成
る合体物の前記電極と対向する面に平行な方向の長さが
対向する電極の前記方向の長さよりも長くなっているこ
とを特徴とする放電による堆積膜の形成方法である。
(4)発明を実施するための最良の形態本発明の内容を
以下に図面も参照して詳細に説明する。
第1図は、本発明の方法を行うための装置の一例を模式
的に示したものであり、電子写真感光体の様な円筒状の
基体の堆積膜の作成に好適なものである。尚、本発明を
実施するための堆積膜製造装置に特に限定はなく、下記
例の如く堆積膜形成用の原料ガスを放電エネルギーまた
は放電エネルギーと熱エネルギーによって分解し得るも
のであれば有効に適用できるものである。第1図におい
て101は堆積膜を形成するための堆積室であり、メイ
ンバルブ104によって不図示のり1′気装置に接続さ
れている。109は原料ガスを堆積室に導入するだめの
原石ガス導入口である。102はアースに接続されたア
ノード電イi反を兼ねる円筒状の基体であり、基体の上
下には補助基体107および108が設けである。該基
体102および補助基体107゜108から成る合体物
の長さでは、対向するカソード電極106の長さLより
も長(しである。103は該合体物を所定の温度に加熱
するための加熱用ヒーターであり、合体物は不図示の回
転機構により回転され、回転と加熱にλり膜質および膜
厚の均一化がはかられている。カソード電極106 は
堆積室101の内壁を兼ねており、不図示のマツチング
回路を経て高周波電源に接続されている。
堆積膜の形成は、原料ガス導入バルブ1]0を閉としメ
インバルブ104を開として排気を行った後、原料ガス
導入バルブ】10を開として原料ガス導入口109から
堆積室101内に原料ガスを導入し、電極間に放電を惹
起することによって行われる。種々の機能を有する堆積
膜を積層する場合には、上記の様な操作が繰り返し行わ
れる。
本発明における電極は少くも一対設けられることを必須
とするが、他に特に限定はなく放電による堆積膜の形成
方法で通常使用されているものを適宜使用することがで
き、上記例の如く電極が堆積室や基体を兼ねてもよいし
、また独立に堆積室内に設けられてもよい。形状につい
ても、円筒状、円盤状あるいは平板状等であってもよい
。また、基体の表面に平行な仮想面を設定し、その仮想
面内に例えば棒状の数個の電極を基体に平行に等間隔に
配例したもの等でもよい。基体と電極の配列についても
特に基体に平行である必要はないが、)k重密度や膜厚
等の均一化をはがるために基体と平行に設置されるのが
好ましい。また本発明における放電としては、例えばグ
ロー放電やアーク放電等が好ましいものとして挙げられ
る。
本発明における基体には特に限定はなく、使用目的に応
じた材質や形状等を有するものであればよい。例えば形
状においては、円筒状や平板状等であってよく、材質に
おいては、NiCr、ステンレス、 AIe、Cr 、
Mo IAu 、Nb 、Ta、V、Ti 、Pt。
Pd等の導電性旧料、ポリエステル、ポリエチレン、ホ
リカーボネ−1・、セルロースアセテート。
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
、ポリスチレン、ガラス、セラミックス。
紙等の絶縁性材料、またこれ等絶縁性材料に導電性材料
を被覆したもの等が使用できる。
本発明における補助基体は、上記例の如く基体と合体し
て使用されるが、着脱可能な形式となっていることが好
ましい。補助基体の材質および形状は、必ずしも基体と
一致している必要はないが基体と同一の膜質および同様
の形状をしていることが好ましく基体及び補助基体に対
向する電極に面する基体および補助基体の表面は同一平
面上にあるのが好ましい。例えば円筒状の基体であれば
補助基体の直径を基体と同程度とすることが好ましい。
基体と補助基体の接合方法は、ワイヤー、接着剤、ネジ
、バンド等の接合手段を用いる方法や基体および補助基
体をねじ状にして直接接合する方法等があるが、基体お
よび補助基体の形状、材質。
着脱の必要性の有無、加熱の有無、または電極を兼ねる
場合等、基体および補助基体の材質や堆積膜形成条件等
に合せ適宜選択することができる。
また補助基体の材質や接合方法によっては、補助基体を
繰り返し使用することが可能であるが、堆積膜の〆lテ
れ等を防止するためにはそのままでの繰り返し使用は避
けることが好ましい。なお、基体と補助基体の合体物は
、その中心が外側の電極り囲まれた空間内の中央に来る
ように、そして合体物の膜形成面が電極面から等距離に
フよるように配性されるのがより好ましい。
第1図は本発明の方法の1例を8)a明する図である。
基体の電極と対向する面に平行な方向の長さを対向する
電極の前記方法の長さと同じにする場合が示されている
第2図は本発明の他の変形例を説明する図であって基体
の電極と対向する面に平行な方向の長さを対向する電極
の前記方向の長さよりも長くなるようにする場合が示さ
れている。
第3121は本発明の更に他の変形例を説明する図であ
って、基体の電4iと対向する而に平行な方向の長さを
対向する電極の前記方向の長さよりも短くなるようにす
る場合が示されてし・る。このようにすることによって
、化学種の基体背面へのまわりころを防止することに加
えてより一層均−な膜質、膜厚の堆積膜を形成すること
ができ、本発明の効果をより一層大きくすることができ
る。
本発明を実施例によって更に詳しく説明する。
〈実施例〉 第1図に示した堆積膜形成装置において、水素化アモル
ファスシリコン膜(以下、a−3iニドI膜と称する)
の形成を行った。基体102の形状は円筒状とし、材質
はアル、ミニラムを使用した。補助基体1.07’、1
08 の形状と材質は基体と同一のものとし、補助基体
107,1.08 どうしを長いネジで止めることによ
って基体の上下に補助基体107.108 を固定した
。基体102および補助基体1.07,108から成る
合体物をアノード電極として使用し、第1図に示すよう
に合体物の長さlをカソード電極■7の長さよりも長く
した。
原料ガスとしては、5〜4.QvO1%のシラン(Si
 l−14)ガスおよび95〜5Qvo1%の水素ガス
の混合ガスを用い、ガス流量および堆積室内の圧力をそ
れぞれ0.1〜21/111in、0]〜2Torrと
し、合体物の温度を200〜400℃とし、放電電力i
oowで放電を生起させ合体物上に堆積膜を形成したと
ころ、基体背面でa−8iJI膜が形成されることはな
く、均一な膜厚および膜質を有するa −Si : H
膜が基体上に形成された。
上記例では円筒状基体を使用しているが、平板状基体等
においても同様の事がいえる。また上記a−3i:l+
膜膜外外同様の方法で、例えばa−8iNxl−1+−
x(Q(x≦1 )、a−3i 0xl−11−x (
0<X≦1)。
a −Si Cx l−11−X (0<X≦1)、a
−8iN、a−3in。
a−8iC等の堆積膜を形成することが可能である。
また重合によって堆積膜を形成する場合には、原料ガス
をスチレンモノマーガスやスチレンダイマーガス等とす
ればよい。
上記の如く本発明によって化学種の基体の背面または背
面および側面への回り込みの防止が可能となった。
また、補助基体の保持による基体の移動が可能となった
ので、移動時の基体の変形をなくすることもできた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の放電分解法を行うための装置の一例を
示す装置縦断面の模式図である。第2図、第3図は本発
明の方法を行うための装置のその他の変形例を示す装置
縦断面の模式図である。 101・・・堆積室 102・・・アノード電極を兼ねる基体103・・・加
熱用ヒータ、− 104・・・メインバルブ 105・・・開口部 106・・・堆積室内壁を兼ねるカソード電極107.
1.08・・・補助基体 ]09・・・原料ガス導入口 110・・・原料ガス導入バルブ 第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)減圧にし得る堆積室内に原料ガスを導入し、対向
    する電極間に電界を形成して前記堆積室内に放電を生じ
    させ、前記原料ガスを放電エネルギー又は放電エネルギ
    ー及び熱エネルギーで分解又は重合して前記堆積室内に
    設置された基体上に堆積膜を形成する放電による堆積膜
    の形成方法において、前記基体に合体する補助基体を設
    け、前記基体及び補助基体から成る合体物の前記電極と
    対向する面に平行な方向の長さが、対向する電4iiの
    前記方向の長さよりも長くなっていることを特徴とする
    放電による堆積膜の形成方法。
  2. (2) 前記基体と補助基体の合体物が、前記対向する
    電極の一方を兼用している特許請求の範囲第1項に記載
    の放電による堆積膜の形成方法。
  3. (3)前記対向する電極の一方が、堆積室の外側にある
    特許請求の範囲の第1項及び同第2項に記載の放電によ
    る堆積膜の形成方法。
  4. (4) 前記対向する電極のいずれもが堆積室の内側に
    ある特許請求の範囲第1項及び同第2項に記載の放電に
    よる堆積膜の形成方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62136572A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Stanley Electric Co Ltd プラズマcvd法による薄膜形成法
JPS63241184A (ja) * 1987-03-27 1988-10-06 Kyocera Corp グロ−放電分解装置
JP2020002421A (ja) * 2018-06-27 2020-01-09 京セラ株式会社 堆積膜形成装置および堆積膜形成方法

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