JPS61190071A - 水素化アモルフアスシリコン膜製造装置 - Google Patents
水素化アモルフアスシリコン膜製造装置Info
- Publication number
- JPS61190071A JPS61190071A JP2884985A JP2884985A JPS61190071A JP S61190071 A JPS61190071 A JP S61190071A JP 2884985 A JP2884985 A JP 2884985A JP 2884985 A JP2884985 A JP 2884985A JP S61190071 A JPS61190071 A JP S61190071A
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- JP
- Japan
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- vacuum
- amorphous silicon
- chamber
- cyclone
- silicon film
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- Pending
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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】
本発明は水素化アモルファスシリコン膜生成時に付随し
て生成される粉体の処理方法に関するものである。
て生成される粉体の処理方法に関するものである。
水素化アモルファスシリコン膜は比較的簡単に大面積の
ドーピング可能な半導体膜として製作可能なため、太陽
電池、電子写真感光体ドラム、薄膜トランジスターなど
の材料として期待を集めている。しかしこれらの膜の裏
作においては、現時点では必然的と言えるｔ′！！どに
、黒色から赤、茶、黄色にいたる軟らかい微粉体の発生
が水素化アモルファスシリコン膜生成反応室には付随し
ていた。そしてこの微粉体は反応室から真空配管系、バ
ルブ、真空ポンプのオイル中にいたるまでいたるところ
忙蓄積されていた。この微粉体に関し、−例としてプラ
ズマ気相合成法においては、当該膜生成反応室の低温部
箇所、反応時真空度がｌ Ｔｏｒｒ以上の低真空状態、
プラズマ反応電力の高電力状態、及び、原料シラン（Ｂ
ＬＨ４）がスが水素や稀ガ）で稀釈されない時に異常発
生すると言われているものの発生機構は未確定であシ、
太き表問題として残されていた。特に水素化アモルファ
スシリコン膜の製作が、大電力、大ガス流量の製品規模
に拡大したとき、この微粉体の発生は大量となシ、生成
膜の膜中不純物、ピンホール等の表面欠陥による膜特性
低下のみならず、真空排気性能の低下、配管系に利用の
各糧バルブの開閉不良などＫよシ、当該膜生成反応室か
ら真空ポンプへいたる系の注意深い清掃、及びブスター
、ロータリポンプのオイルの頻繁な交換と、生産性の低
下の−大要因となっていた。
ドーピング可能な半導体膜として製作可能なため、太陽
電池、電子写真感光体ドラム、薄膜トランジスターなど
の材料として期待を集めている。しかしこれらの膜の裏
作においては、現時点では必然的と言えるｔ′！！どに
、黒色から赤、茶、黄色にいたる軟らかい微粉体の発生
が水素化アモルファスシリコン膜生成反応室には付随し
ていた。そしてこの微粉体は反応室から真空配管系、バ
ルブ、真空ポンプのオイル中にいたるまでいたるところ
忙蓄積されていた。この微粉体に関し、−例としてプラ
ズマ気相合成法においては、当該膜生成反応室の低温部
箇所、反応時真空度がｌ Ｔｏｒｒ以上の低真空状態、
プラズマ反応電力の高電力状態、及び、原料シラン（Ｂ
ＬＨ４）がスが水素や稀ガ）で稀釈されない時に異常発
生すると言われているものの発生機構は未確定であシ、
太き表問題として残されていた。特に水素化アモルファ
スシリコン膜の製作が、大電力、大ガス流量の製品規模
に拡大したとき、この微粉体の発生は大量となシ、生成
膜の膜中不純物、ピンホール等の表面欠陥による膜特性
低下のみならず、真空排気性能の低下、配管系に利用の
各糧バルブの開閉不良などＫよシ、当該膜生成反応室か
ら真空ポンプへいたる系の注意深い清掃、及びブスター
、ロータリポンプのオイルの頻繁な交換と、生産性の低
下の−大要因となっていた。
本発明の目的は、上述の水素化アモルファスシリコン膜
反応生成室で付随し発生する微粉体をすみやかに当該反
応室から配管系へと移動させ、配管系の一部に設置され
たサイクロン（遠心集塵器）に集め、配管系の他の部分
やパルプ、真空排気ポンプ中にまで到達しないようにす
ることによシ膜特性及び生産性向上を達成することＫあ
る。
反応生成室で付随し発生する微粉体をすみやかに当該反
応室から配管系へと移動させ、配管系の一部に設置され
たサイクロン（遠心集塵器）に集め、配管系の他の部分
やパルプ、真空排気ポンプ中にまで到達しないようにす
ることによシ膜特性及び生産性向上を達成することＫあ
る。
本発明を電子写真感光体ドラム製作時の状況のもとで説
明する。これは感光体ドラム製作においては、円筒状金
属基板に膜生長させるため、基板の回転が必要となシ、
太陽電池のように、多室分離反応室のいわゆるイン、ラ
イン方式がとれないこと、又膜厚が］ＯＰ以上の厚膜と
なり、原料ガスが大量に利用され、−反応室に大量の微
粉体が発生することによるものである。第１図はサイク
ロンを実装した本発明にもとすく水素化アモルファスシ
リコン膜電子写真感光体ドラムの全製作過程を示す図で
ある。この図において、上述ドラムの製作は以下のよう
にして実現される。最初に、ｌの水素アモルファスシリ
コン膜反応室の基板ヒータ３に鏡面状態に加工し、洗浄
化処理をしたアルミニウム等の金属パイプを装填する。
明する。これは感光体ドラム製作においては、円筒状金
属基板に膜生長させるため、基板の回転が必要となシ、
太陽電池のように、多室分離反応室のいわゆるイン、ラ
イン方式がとれないこと、又膜厚が］ＯＰ以上の厚膜と
なり、原料ガスが大量に利用され、−反応室に大量の微
粉体が発生することによるものである。第１図はサイク
ロンを実装した本発明にもとすく水素化アモルファスシ
リコン膜電子写真感光体ドラムの全製作過程を示す図で
ある。この図において、上述ドラムの製作は以下のよう
にして実現される。最初に、ｌの水素アモルファスシリ
コン膜反応室の基板ヒータ３に鏡面状態に加工し、洗浄
化処理をしたアルミニウム等の金属パイプを装填する。
ロータリポンプあ、ブスターポンプＨの動作及びパルプ
１１１の開状態、真空度可変パルプ１１４の全開状態に
よシ当該膜反応室１の粗引きを行い、基板ヒータ３の加
熱によシ反応生成室１及び金属パイプの吸着ガスの放出
を行う。更にパルプ１１１．１１４を閉状態とし、パル
プ１１２．１１３を開とし、拡散ポンプ那の動作によ＃
））Ｑ Ｔｏｒｒ程度に全系の高真空化を実現する。
１１１の開状態、真空度可変パルプ１１４の全開状態に
よシ当該膜反応室１の粗引きを行い、基板ヒータ３の加
熱によシ反応生成室１及び金属パイプの吸着ガスの放出
を行う。更にパルプ１１１．１１４を閉状態とし、パル
プ１１２．１１３を開とし、拡散ポンプ那の動作によ＃
））Ｑ Ｔｏｒｒ程度に全系の高真空化を実現する。
このような準備を経たのち、拡散ポンプ藁を止め、１１
２．１１３のづルプを閉とし、シラン、ジボラン、ホス
フィン、窒素、水素、メタン、酸素、ゲルマンなど（第
１図ではシランガスボンベのみ記載）のガスを供給する
。これは、各種原料ガスボンベ８のパルプ１１５を開と
し、各種ガス毎和用意されているガス流量計７とパルプ
１１１の開のもと真空度可変バルブ１１４の調整によシ
ガス流量と真空度を一定に維持する。金属パイプ表面温
度を基板ヒータ３にて所定値たとえば２５０’０にした
のち、１３．５６ Ｍｋ の高周波放電電源１０を動
作する。供給原料ガスは放電電極５に弁室されたガス噴
出口６から当該膜反応生成室１へと放出され、直ちにプ
ラズマ状態に変わシ、一定速度で回転中の金属パイプ上
に水素化アモルファスシリコン膜として形成され、感光
体ドラム２が製作される。このような製作過程にて金属
パイプ上の当該膜は数分後には虹色の上包に変わシ、一
時間以内に黒色金属光沢を示すようになるが、従来のサ
イクロン且を装備せず、パルプ１１１と真空可変パルプ
１１１が真空配管で直接結合された系では、当該膜反応
室ｌの下部に微粉体の存在が観測される。
２．１１３のづルプを閉とし、シラン、ジボラン、ホス
フィン、窒素、水素、メタン、酸素、ゲルマンなど（第
１図ではシランガスボンベのみ記載）のガスを供給する
。これは、各種原料ガスボンベ８のパルプ１１５を開と
し、各種ガス毎和用意されているガス流量計７とパルプ
１１１の開のもと真空度可変バルブ１１４の調整によシ
ガス流量と真空度を一定に維持する。金属パイプ表面温
度を基板ヒータ３にて所定値たとえば２５０’０にした
のち、１３．５６ Ｍｋ の高周波放電電源１０を動
作する。供給原料ガスは放電電極５に弁室されたガス噴
出口６から当該膜反応生成室１へと放出され、直ちにプ
ラズマ状態に変わシ、一定速度で回転中の金属パイプ上
に水素化アモルファスシリコン膜として形成され、感光
体ドラム２が製作される。このような製作過程にて金属
パイプ上の当該膜は数分後には虹色の上包に変わシ、一
時間以内に黒色金属光沢を示すようになるが、従来のサ
イクロン且を装備せず、パルプ１１１と真空可変パルプ
１１１が真空配管で直接結合された系では、当該膜反応
室ｌの下部に微粉体の存在が観測される。
これは、従来システムでは発生した微粉体が真空配管、
パルプ及び真空ポンプへと移動しないように、パルプ１
１１０当該膜反応生成室１側の配管中に、目の細かい金
網を設置しているためであシ、このため微粉体は反応生
成室１に停留するととくなシ、やがて金網の目づまシを
生じ、設定、真空度、ガス流量を長時間維持することが
困難となる。この結果、既に記述のように、微粉体によ
る直接的及び真空度ガス流量の変動による間接的理由に
よシ生成膜の膜質は低悪なものとなる。これに対し、第
１図、第３図で示されている本発明は、遠心集じん器サ
イクロン１４を水素化アモルファスシリコン膜反応生成
室１と真空ポンプ１．１８の間に設置しており、発生し
た微粉体ｐを積極的にこのサイクロン菖へ移動すること
にある。すなわち、図にて発生した微粉体りは微粉体ガ
ス流νとしてサイクロン菖へ移動し、サイクロン中のガ
スの流れくよる遠心力と重力によシサイクロ内壁面を渦
巻き運動し、やがて、微粉体回収室あに沈澱する。この
結果、サイクロンＨを出たガスは清浄化ガス流Ｂに変わ
〕、真空配管の清掃化、真空ポンプオイルの交換頻度は
著しく改良されることになった。又、当該膜反応室１の
微粉体による汚れも微粉体のサイクロンｙへの移動によ
シ低減し、膜質の向上及び清掃時間の短縮化を実現する
ことができた。なお、回収室１５に沈澱した微粉体は、
回収室５にオーリングクールを使用する通常の真空７ラ
ンジをネジ止めにて設け、このネジを利用し、７ランジ
をはずすことによシミ気掃除器等にて簡単に清掃するこ
とができた。
パルプ及び真空ポンプへと移動しないように、パルプ１
１１０当該膜反応生成室１側の配管中に、目の細かい金
網を設置しているためであシ、このため微粉体は反応生
成室１に停留するととくなシ、やがて金網の目づまシを
生じ、設定、真空度、ガス流量を長時間維持することが
困難となる。この結果、既に記述のように、微粉体によ
る直接的及び真空度ガス流量の変動による間接的理由に
よシ生成膜の膜質は低悪なものとなる。これに対し、第
１図、第３図で示されている本発明は、遠心集じん器サ
イクロン１４を水素化アモルファスシリコン膜反応生成
室１と真空ポンプ１．１８の間に設置しており、発生し
た微粉体ｐを積極的にこのサイクロン菖へ移動すること
にある。すなわち、図にて発生した微粉体りは微粉体ガ
ス流νとしてサイクロン菖へ移動し、サイクロン中のガ
スの流れくよる遠心力と重力によシサイクロ内壁面を渦
巻き運動し、やがて、微粉体回収室あに沈澱する。この
結果、サイクロンＨを出たガスは清浄化ガス流Ｂに変わ
〕、真空配管の清掃化、真空ポンプオイルの交換頻度は
著しく改良されることになった。又、当該膜反応室１の
微粉体による汚れも微粉体のサイクロンｙへの移動によ
シ低減し、膜質の向上及び清掃時間の短縮化を実現する
ことができた。なお、回収室１５に沈澱した微粉体は、
回収室５にオーリングクールを使用する通常の真空７ラ
ンジをネジ止めにて設け、このネジを利用し、７ランジ
をはずすことによシミ気掃除器等にて簡単に清掃するこ
とができた。
本発明をシランガスのプラズマ気相合成方法（クロー放
電法）において説明した。しかし、サイクロンヲ水素化
アモルファスシリコン膜反応生成室と真空排気ポンプ系
の間に設置する本発明はこれに限定されるものではなく
、シランガスヲ利用する気相合成法（ＯＶＤ）や、また
、シリコン板にアルゴン、ヘリウム、水素ガスなどを衝
突させ、水素化シリコン膜を製作するスパッタリング方
法においても有効である。更に本発明は、−反応室で膜
形成を行う感光体ドラム製作について記載したものの、
多室分離反応室によるインライン型膜製造方法において
も有効であり、このときには、分離した各室と各真空排
気ポンプの間に、各々サイクロンを設置することも、又
最汚染反応室に限定して設置することも可能である。
電法）において説明した。しかし、サイクロンヲ水素化
アモルファスシリコン膜反応生成室と真空排気ポンプ系
の間に設置する本発明はこれに限定されるものではなく
、シランガスヲ利用する気相合成法（ＯＶＤ）や、また
、シリコン板にアルゴン、ヘリウム、水素ガスなどを衝
突させ、水素化シリコン膜を製作するスパッタリング方
法においても有効である。更に本発明は、−反応室で膜
形成を行う感光体ドラム製作について記載したものの、
多室分離反応室によるインライン型膜製造方法において
も有効であり、このときには、分離した各室と各真空排
気ポンプの間に、各々サイクロンを設置することも、又
最汚染反応室に限定して設置することも可能である。
本発明によれば、水素化アモルファスシリコン膜製作に
あたシ、付随して発生する微粉体を当該膜反応生成室か
ら遠心集じん器サイクロンに移動し、サイクロンにて回
収することにより、当該膜反応生成室、各種バルブ、真
空配管及び真空排気ポンプ内オイルの汚染をいずれも低
減することが可能となシ、このため、膜質、再現性の向
上が実現でき、又清掃時間の短縮、オイル交換頻度の低
減が可能と々つた。
あたシ、付随して発生する微粉体を当該膜反応生成室か
ら遠心集じん器サイクロンに移動し、サイクロンにて回
収することにより、当該膜反応生成室、各種バルブ、真
空配管及び真空排気ポンプ内オイルの汚染をいずれも低
減することが可能となシ、このため、膜質、再現性の向
上が実現でき、又清掃時間の短縮、オイル交換頻度の低
減が可能と々つた。
第１図は本発明のサイクロンを装備した水素化アモルフ
ァスシリコン感光体ドラムの製作過程を示す全体構成図
である。第２図、第３図はサイクロンのみを示したもの
であり、第２図は平面図、第３図は第２図Ａ−Ａ’の断
面図である。これらの図において、１は水素化アモルフ
ァスシリコン膜反応生成室、２は感光体ドラム、３は基
板ヒータ、４はドラム回転方向、５は放電電極、６はガ
ス噴出口、７はガス流量計、８は原料ガスボンベ、９は
真空計、１０は高周波放電電源、１１１から１１５はバ
ルブで、特に１１４は真空度可変バルブである。 １２は微粉体ガス流、Ｂは清浄化ガス流、１４はサイク
ロン、石は微粉体回収室、ｌは拡散ポンプ、１はプスタ
ーボンプ、Ｂはロータリポンプ、Ｂは微粉体である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社朱２０
ァスシリコン感光体ドラムの製作過程を示す全体構成図
である。第２図、第３図はサイクロンのみを示したもの
であり、第２図は平面図、第３図は第２図Ａ−Ａ’の断
面図である。これらの図において、１は水素化アモルフ
ァスシリコン膜反応生成室、２は感光体ドラム、３は基
板ヒータ、４はドラム回転方向、５は放電電極、６はガ
ス噴出口、７はガス流量計、８は原料ガスボンベ、９は
真空計、１０は高周波放電電源、１１１から１１５はバ
ルブで、特に１１４は真空度可変バルブである。 １２は微粉体ガス流、Ｂは清浄化ガス流、１４はサイク
ロン、石は微粉体回収室、ｌは拡散ポンプ、１はプスタ
ーボンプ、Ｂはロータリポンプ、Ｂは微粉体である。 特許出願人の名称 日立工機株式会社朱２０
Claims (1)
- 気相合成方法、プラズマ気相合成方法、及びスパッタリ
ング方法における水素化アモルファスシリコン膜製造装
置において、当該膜生成反応室と真空排気ポンプ系の間
に、遠心集じん器サイクロンを設置したことを特徴とす
る水素化アモルファスシリコン膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2884985A JPS61190071A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 水素化アモルフアスシリコン膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2884985A JPS61190071A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 水素化アモルフアスシリコン膜製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190071A true JPS61190071A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12259818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2884985A Pending JPS61190071A (ja) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | 水素化アモルフアスシリコン膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190071A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939150A (en) * | 1996-04-26 | 1999-08-17 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Method for treating a substrate surface |
| KR20030030757A (ko) * | 2001-10-12 | 2003-04-18 | 주식회사 엘지이아이 | 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치 |
-
1985
- 1985-02-15 JP JP2884985A patent/JPS61190071A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939150A (en) * | 1996-04-26 | 1999-08-17 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Method for treating a substrate surface |
| KR20030030757A (ko) * | 2001-10-12 | 2003-04-18 | 주식회사 엘지이아이 | 플라즈마 중합장비의 배기가스 필터링장치 |
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