JPS6151630B2 - - Google Patents
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- JPS6151630B2 JPS6151630B2 JP57081261A JP8126182A JPS6151630B2 JP S6151630 B2 JPS6151630 B2 JP S6151630B2 JP 57081261 A JP57081261 A JP 57081261A JP 8126182 A JP8126182 A JP 8126182A JP S6151630 B2 JPS6151630 B2 JP S6151630B2
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- forming apparatus
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
- C23C14/566—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、量産型真空成膜装置および真空成膜
法に関する。
法に関する。
薄膜製造法の一つとして、近年脚光を浴びてい
るものにプラズマCVD（Chemical Vapor
Deposition）法がある。この方法は反応室を高真
空に減圧し、原料ガスを反応室に供給した後グロ
ー放電によつて原料ガスを分解し、反応室内に配
置された基板上に薄膜を形成する方法で、例えば
非晶質硅素膜の生成に応用されている。この方法
でSiH4、Si2H6等のシランガスを原料ガスとして
作成した非晶質硅素膜は非晶質硅素の禁止帯中に
存在する局在準位が比較的少なく、置換型不純物
のドーピングにより、価電子制御が可能であり、
電子写真感光体としても優れた特性が有するもの
が得られ、熱い期待が寄せられている。
るものにプラズマCVD（Chemical Vapor
Deposition）法がある。この方法は反応室を高真
空に減圧し、原料ガスを反応室に供給した後グロ
ー放電によつて原料ガスを分解し、反応室内に配
置された基板上に薄膜を形成する方法で、例えば
非晶質硅素膜の生成に応用されている。この方法
でSiH4、Si2H6等のシランガスを原料ガスとして
作成した非晶質硅素膜は非晶質硅素の禁止帯中に
存在する局在準位が比較的少なく、置換型不純物
のドーピングにより、価電子制御が可能であり、
電子写真感光体としても優れた特性が有するもの
が得られ、熱い期待が寄せられている。
ところで、例えば電子写真感光体は、所謂円筒
型の成膜用基体上に、光導電層を設けたものが一
般的であるが、プラズマCVDによつて円筒型の
電子写真感光体を作成する場合、単一の真空槽か
ら成る、いわゆるバツチ型プラズマCVD装置が
知られている。
型の成膜用基体上に、光導電層を設けたものが一
般的であるが、プラズマCVDによつて円筒型の
電子写真感光体を作成する場合、単一の真空槽か
ら成る、いわゆるバツチ型プラズマCVD装置が
知られている。
この種のプラズマCVD装置の構造は、例えば
第１図に示す様な構成となつている。
第１図に示す様な構成となつている。
すなわち、真空槽本体１０、及びそのフタ１よ
り成る真空槽の内部に高周波を印加する円筒型電
極及び接地された対向電極としての円筒型基体３
から構成されている。膜形成用の円筒型基体３は
内部より加熱ヒーター４により加熱され、５は円
筒型基体３が回転させる為の回転軸であり、６は
プラズマを真空槽１０内の所望空間内にとじ込め
る為の円筒型シールド、９は真空槽１０を排気す
る排気系、８は反応炉内に原料ガスを導入する為
のガス導入系である。
り成る真空槽の内部に高周波を印加する円筒型電
極及び接地された対向電極としての円筒型基体３
から構成されている。膜形成用の円筒型基体３は
内部より加熱ヒーター４により加熱され、５は円
筒型基体３が回転させる為の回転軸であり、６は
プラズマを真空槽１０内の所望空間内にとじ込め
る為の円筒型シールド、９は真空槽１０を排気す
る排気系、８は反応炉内に原料ガスを導入する為
のガス導入系である。
この様な装置に依つて円筒型基体３にプラズマ
CVD膜、例えば非晶質硅素を成膜するには次の
様な工程がとられている。
CVD膜、例えば非晶質硅素を成膜するには次の
様な工程がとられている。
即ち、真空槽１０のフタ１を開け、円筒型基体
３を回転軸５に固定し真空槽１０のフタ１を閉
じ、排気系９により真空槽１０の内部を所望の真
空圧にする。同時に加熱ヒーター４により、円筒
基体３を例えば200℃〜300℃程度に加熱する。加
熱温度が安定した状態でガス導入系８より原料ガ
スを真空槽１０内に導入する。導入ガス量を調整
して、真空槽１０内の圧力を適当に保ち、高周波
電極２に電源７より高周波を印加すると、円筒型
シールド６により囲まれた空間にプラズマが発生
し、それによりシラン等の原料ガスが放電分解さ
れて、非晶質硅素が円筒型基体３の表面に堆積す
る。適当な膜厚になつた後、放電及び原料ガスの
導入を止め、更に加熱ヒーター４を切つて、円筒
型基体３が冷却するまで待つ。
３を回転軸５に固定し真空槽１０のフタ１を閉
じ、排気系９により真空槽１０の内部を所望の真
空圧にする。同時に加熱ヒーター４により、円筒
基体３を例えば200℃〜300℃程度に加熱する。加
熱温度が安定した状態でガス導入系８より原料ガ
スを真空槽１０内に導入する。導入ガス量を調整
して、真空槽１０内の圧力を適当に保ち、高周波
電極２に電源７より高周波を印加すると、円筒型
シールド６により囲まれた空間にプラズマが発生
し、それによりシラン等の原料ガスが放電分解さ
れて、非晶質硅素が円筒型基体３の表面に堆積す
る。適当な膜厚になつた後、放電及び原料ガスの
導入を止め、更に加熱ヒーター４を切つて、円筒
型基体３が冷却するまで待つ。
しかる後、真空槽１０内をリークし、真空槽１
０のフタ１を開き、円筒型基体３を取り出す。こ
の成膜工程に於て、最初の真空・加熱工程に通常
30分〜１時間、成膜工程に（膜成長速度が10Å/s
ｅｃ程度とし、最終膜厚を10μと仮定した場合）約
３時間、冷却に１時間〜２時間程度を要す。即ち
１本の円筒型基体に成膜する為に、最大６時間程
度を要する事となり、生産効率が悪い。
０のフタ１を開き、円筒型基体３を取り出す。こ
の成膜工程に於て、最初の真空・加熱工程に通常
30分〜１時間、成膜工程に（膜成長速度が10Å/s
ｅｃ程度とし、最終膜厚を10μと仮定した場合）約
３時間、冷却に１時間〜２時間程度を要す。即ち
１本の円筒型基体に成膜する為に、最大６時間程
度を要する事となり、生産効率が悪い。
一方、非晶質硅素膜をプラズマCVDで作成す
る場合、ポリシランと呼ばれる副生成物が生じ、
これは微細な粉体状を成している。又、10μ程度
の厚膜を形成した場合、プラズマを閉じ込める空
間をとり囲む円筒型シールド、及び高周波電力供
給用の電極等にも膜が形成され、これらの膜は、
数回成膜工程を繰り返す事により、ハガレて来て
その細片が反応室内に散乱する原因となる。これ
らは真空槽１０内をリークする時、及び円筒型基
体３を入れて真空槽１０内を排気する場合、内部
の気体の流動により舞い上り、成膜用の円筒型基
体表面を汚す事になり、製品の品質を低下させる
原因となつている。
る場合、ポリシランと呼ばれる副生成物が生じ、
これは微細な粉体状を成している。又、10μ程度
の厚膜を形成した場合、プラズマを閉じ込める空
間をとり囲む円筒型シールド、及び高周波電力供
給用の電極等にも膜が形成され、これらの膜は、
数回成膜工程を繰り返す事により、ハガレて来て
その細片が反応室内に散乱する原因となる。これ
らは真空槽１０内をリークする時、及び円筒型基
体３を入れて真空槽１０内を排気する場合、内部
の気体の流動により舞い上り、成膜用の円筒型基
体表面を汚す事になり、製品の品質を低下させる
原因となつている。
これらの粉の影響を出来るだけ少なくする為
に、真空槽１０内は成膜終了時毎に、分解掃除を
する必要が従来はあつた。
に、真空槽１０内は成膜終了時毎に、分解掃除を
する必要が従来はあつた。
本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものであ
つて、従来の欠点を改良した高品質の大面積膜を
短時間に連続的且つ安定的に生産し得る量産型真
空成膜装置及び真空成膜法を提供することを主た
る目的とする。
つて、従来の欠点を改良した高品質の大面積膜を
短時間に連続的且つ安定的に生産し得る量産型真
空成膜装置及び真空成膜法を提供することを主た
る目的とする。
本発明の量産型真空成膜装置は、内部を減圧に
し得る基体設置ステージ、該基体設置ステージに
隣接し、内部を減圧にし得る中継ステージ、該中
継ステージの下方に位置し、該中継ステージから
独立して内部を減圧にし得、且つ装置本体より脱
着可能な成膜ステージとを有する事を特長とす
る。
し得る基体設置ステージ、該基体設置ステージに
隣接し、内部を減圧にし得る中継ステージ、該中
継ステージの下方に位置し、該中継ステージから
独立して内部を減圧にし得、且つ装置本体より脱
着可能な成膜ステージとを有する事を特長とす
る。
又、本発明の真空成膜法は、(a)内部を減圧にし
得る基体設置ステージに、成膜用の基体を設置す
る工程(b)基体設置後、前記基体設置ステージを所
望の圧力まで減圧にする工程(c)前記基体設置ステ
ージより、予め所望の圧力まで減圧されている中
継ステージに前記の基体を搬送する工程(d)前記中
継ステージに搬送されて来た基体を、前記中継ス
テージの下方に隣接して設けられ、予め所望の圧
力まで減圧されている反応炉内に下降させて、該
反応炉内に設置する工程(e)前記反応炉内に成膜用
の原料ガスを導入して所望圧力に反応炉内をする
工程(f)前記反応炉内に放電エネルギーによつて前
記原料ガスのプラズマ雰囲気を形成して、基体上
に成膜する工程(g)成膜済みの基体を再び前記中継
ステージに搬送する工程(h)成膜済みの基体を冷却
する工程を含む事を特徴とする。
得る基体設置ステージに、成膜用の基体を設置す
る工程(b)基体設置後、前記基体設置ステージを所
望の圧力まで減圧にする工程(c)前記基体設置ステ
ージより、予め所望の圧力まで減圧されている中
継ステージに前記の基体を搬送する工程(d)前記中
継ステージに搬送されて来た基体を、前記中継ス
テージの下方に隣接して設けられ、予め所望の圧
力まで減圧されている反応炉内に下降させて、該
反応炉内に設置する工程(e)前記反応炉内に成膜用
の原料ガスを導入して所望圧力に反応炉内をする
工程(f)前記反応炉内に放電エネルギーによつて前
記原料ガスのプラズマ雰囲気を形成して、基体上
に成膜する工程(g)成膜済みの基体を再び前記中継
ステージに搬送する工程(h)成膜済みの基体を冷却
する工程を含む事を特徴とする。
以下、図面に従つて本発明を具体的に説明す
る。
る。
第２図は本発明の量産型真空成膜装置の好適な
実施態様例の主要部分の基本構成を示したもの
で、これに従つて円筒型基体表面上に成膜処理を
行う場合に就いて具体的に説明する。
実施態様例の主要部分の基本構成を示したもの
で、これに従つて円筒型基体表面上に成膜処理を
行う場合に就いて具体的に説明する。
１１は円筒型基体４１を所定位置に設置する為
の取り入れ室（基体設置ステージ）で、扉１５を
開けて１つ又は複数の円筒型基体４１の複数が固
定治具１６に固定される。
の取り入れ室（基体設置ステージ）で、扉１５を
開けて１つ又は複数の円筒型基体４１の複数が固
定治具１６に固定される。
扉１５を閉めて排気系３１により取り入れ室１
１内を所望圧まで減圧にするとともに基体加熱ヒ
ーター２４により、円筒型基体４１を例えば好ま
しくは50〜450℃、より好ましくは、50〜400℃、
最適には200〜300℃程度に加熱する。温度が十分
安定した後、搬送手段１７により、排気系４２で
所望の真空圧に保たれた中継室（中継ステージ）
１２に中間のゲートバルブ１９を開けて、円筒型
基体４１を移動する。移動後にゲートバルブ１９
を閉め、円筒型基体４１と同数設けられたゲート
バルブ２９を開け、上下動手段１８により円筒型
基体４１を降下させ、各ゲートバルブに対応して
設けられた複数の反応炉（成膜ステージ）１４−
１，１４−２の夫々の内に円筒型基体４１の夫々
を移動させる。
１内を所望圧まで減圧にするとともに基体加熱ヒ
ーター２４により、円筒型基体４１を例えば好ま
しくは50〜450℃、より好ましくは、50〜400℃、
最適には200〜300℃程度に加熱する。温度が十分
安定した後、搬送手段１７により、排気系４２で
所望の真空圧に保たれた中継室（中継ステージ）
１２に中間のゲートバルブ１９を開けて、円筒型
基体４１を移動する。移動後にゲートバルブ１９
を閉め、円筒型基体４１と同数設けられたゲート
バルブ２９を開け、上下動手段１８により円筒型
基体４１を降下させ、各ゲートバルブに対応して
設けられた複数の反応炉（成膜ステージ）１４−
１，１４−２の夫々の内に円筒型基体４１の夫々
を移動させる。
駆動源３７により回転可能な円筒型基体用受け
治具２７の夫々に円筒型基体４１の夫々を固定し
た後、上下動手段１８はもとの位置にもどる。
治具２７の夫々に円筒型基体４１の夫々を固定し
た後、上下動手段１８はもとの位置にもどる。
ゲート２９の夫々を閉じた後、反応炉１４−
１，１４−２の排気系３２及びシラン等の膜形成
用の原料ガスの導入系３４により、反応炉１４−
１，１４−２の内部圧力を所望に従つて適当に調
整し、その後高周波電源３３により電極２６に高
周波電圧を印加し、反応炉１４−１，１４−２内
に放電を生じせしめる。この放電により、原料ガ
ス導入系３４で導入したシラン等の原料ガスを分
解し、円筒型基体４１表面に非晶質硅素膜等を成
膜させる。その際円筒型基体４１は、加熱ヒータ
ー２８により内部より加熱し、かつ駆動源３７に
より回転し、膜厚の均一化を計る。放電によつて
生ずるプラズマは、電気的シールド２５により反
応炉１４−１，１４−２の所定の空間内にとじ込
められる。
１，１４−２の排気系３２及びシラン等の膜形成
用の原料ガスの導入系３４により、反応炉１４−
１，１４−２の内部圧力を所望に従つて適当に調
整し、その後高周波電源３３により電極２６に高
周波電圧を印加し、反応炉１４−１，１４−２内
に放電を生じせしめる。この放電により、原料ガ
ス導入系３４で導入したシラン等の原料ガスを分
解し、円筒型基体４１表面に非晶質硅素膜等を成
膜させる。その際円筒型基体４１は、加熱ヒータ
ー２８により内部より加熱し、かつ駆動源３７に
より回転し、膜厚の均一化を計る。放電によつて
生ずるプラズマは、電気的シールド２５により反
応炉１４−１，１４−２の所定の空間内にとじ込
められる。
成膜工程の終了後、原料ガスの導入を止めると
同時に高周波電源をきり、その後ゲートバルブ２
９を開けて、上下動手段１８により、表面を成膜
された複数の円筒型基体４１の夫々は中継室１２
に引き上げられ、その後ゲートバルブ２９は閉じ
られる。次いでゲートバルブ２０を開け、予め所
定の圧力に減圧されている取り出し室（基体取り
出しステージ）１３に、搬送手段２１を使つて、
成膜された円筒型基体４１の夫々を移動させる。
移動終了後ゲートバルブ２０は再び閉じられる。
取り出し室１３に移動した円筒型基体４１は冷却
手段３６により冷却された冷却板２３の冷却作用
により、所定の減圧の下で所定の温度まで下げら
れる。しかる後、リークバルブ３９を形成された
膜に悪影響を与えないように徐々に開き、取り出
し室１３内を外気と通じさせ、その後取り出し扉
２２を開けて、成膜された円筒型基体４１を外部
に取り出す。
同時に高周波電源をきり、その後ゲートバルブ２
９を開けて、上下動手段１８により、表面を成膜
された複数の円筒型基体４１の夫々は中継室１２
に引き上げられ、その後ゲートバルブ２９は閉じ
られる。次いでゲートバルブ２０を開け、予め所
定の圧力に減圧されている取り出し室（基体取り
出しステージ）１３に、搬送手段２１を使つて、
成膜された円筒型基体４１の夫々を移動させる。
移動終了後ゲートバルブ２０は再び閉じられる。
取り出し室１３に移動した円筒型基体４１は冷却
手段３６により冷却された冷却板２３の冷却作用
により、所定の減圧の下で所定の温度まで下げら
れる。しかる後、リークバルブ３９を形成された
膜に悪影響を与えないように徐々に開き、取り出
し室１３内を外気と通じさせ、その後取り出し扉
２２を開けて、成膜された円筒型基体４１を外部
に取り出す。
取り出し室１３は、連続生産工程の管理上から
基体４１を取り出した後には素早く、リークバル
ブ３９及び扉２２を閉め排気系３６により所望の
真空圧に排気しておくのが好ましい。第２図に示
す装置に於いては、成膜後の反応炉１４−１，１
４−２の夫々は夫々のリークバルブ４０を開ける
事により外気を導入して大気圧とし、しかる後ゲ
ートバルブ２９の下から装置本体より取りはずし
清掃する事が可能な構造を有している。
基体４１を取り出した後には素早く、リークバル
ブ３９及び扉２２を閉め排気系３６により所望の
真空圧に排気しておくのが好ましい。第２図に示
す装置に於いては、成膜後の反応炉１４−１，１
４−２の夫々は夫々のリークバルブ４０を開ける
事により外気を導入して大気圧とし、しかる後ゲ
ートバルブ２９の下から装置本体より取りはずし
清掃する事が可能な構造を有している。
以上説明した成膜動作工程を繰り返す事により
多数の基体上に成膜する事を連続的に行うことが
可能となる。
多数の基体上に成膜する事を連続的に行うことが
可能となる。
本発明に於いては、成膜する為の反応炉は１つ
以上あり、特に複数の場合には、同時に多数の円
筒型基体に成膜する事が出来、またそれぞれの反
応炉に異なる原料ガス導入系、高周波電源、排気
系等を備える事により、異なつた膜を夫々別々に
または、異なつた膜の多層構成の膜を並行して作
る事も可能である。
以上あり、特に複数の場合には、同時に多数の円
筒型基体に成膜する事が出来、またそれぞれの反
応炉に異なる原料ガス導入系、高周波電源、排気
系等を備える事により、異なつた膜を夫々別々に
または、異なつた膜の多層構成の膜を並行して作
る事も可能である。
また複数の反応炉がある場合、一部の反応炉が
故障した際でも残りの正常な反応炉を使用して、
本装置を稼動させる事が出来る為、本装置の可動
率も優れたものとする事ができる。
故障した際でも残りの正常な反応炉を使用して、
本装置を稼動させる事が出来る為、本装置の可動
率も優れたものとする事ができる。
更に、反応炉自体が装置本体より着脱可能であ
る為に反応炉のスペアを用意しておけば、反応炉
の清掃時に、既に清掃済みの別のものと交換する
ことが出来、本装置の可動率を更に高める事が出
来る。
る為に反応炉のスペアを用意しておけば、反応炉
の清掃時に、既に清掃済みの別のものと交換する
ことが出来、本装置の可動率を更に高める事が出
来る。
第３図及び第４図には、本発明の別の好適な実
施態様例が示される。
施態様例が示される。
第３図に示す装置例に於いては、第２図に示す
装置の取り入れ室１１及び中継室１２、及び取り
出し室１３を第３図の５１に示す様（上方から見
た模式的平面図が第４図に示される）に１つの真
空槽とし、円筒型基体５０は真空槽５１のフタ６
２を上下動手段６３により上昇させて、回転可能
な取り付け治具５３の夫々に固定され、その後上
下動手段６３によりフタ６２を下降させて厳重に
閉めリークバルブ６４を閉じて、排気系６１によ
り真空槽５１内は高真空にされる。その際同時に
電源５５−１を作動することにより加熱ヒーター
５５で円筒型基体５０を加熱する。適当な温度に
達したら、モータ等で構成される回転手段５２を
回転させ、反応炉５７上のステージに円筒型基体
５０を移動させる。ゲーナバルブ５６を開け、上
下動手段６５を使用して反応炉５７内に円筒型基
体５０を下降させて設置する。円筒型基体５０が
反応炉５７内の所定位置に設置された後、上下動
手段６５は上方に移動して真空槽５１内へにげ、
その後ゲートバルブ５６が閉じられる。成膜は第
２図に示した装置の場合と同様に行ない、成膜完
了後ゲートバルブ５６を開け、上下動手段６５に
より真空槽５１内に成膜された円筒型基体５０を
再び引き上げる。しかるのち、回転手段５２を所
定方向に回転させ、冷却ステージ５４に円筒型基
体５０を移動させる。冷却完了後、リークバルブ
６４を開け、上下動手段６３により、真空槽５１
のフタ６２を開ける。その時冷却した成膜済みの
円筒型基体５０を取りはずすと同時に、新たに成
膜する為の別の円筒基体５０を取りつける。これ
らの動作を繰り返す事により、第２図に示した装
置と同様な効果を達成することが出来る。
装置の取り入れ室１１及び中継室１２、及び取り
出し室１３を第３図の５１に示す様（上方から見
た模式的平面図が第４図に示される）に１つの真
空槽とし、円筒型基体５０は真空槽５１のフタ６
２を上下動手段６３により上昇させて、回転可能
な取り付け治具５３の夫々に固定され、その後上
下動手段６３によりフタ６２を下降させて厳重に
閉めリークバルブ６４を閉じて、排気系６１によ
り真空槽５１内は高真空にされる。その際同時に
電源５５−１を作動することにより加熱ヒーター
５５で円筒型基体５０を加熱する。適当な温度に
達したら、モータ等で構成される回転手段５２を
回転させ、反応炉５７上のステージに円筒型基体
５０を移動させる。ゲーナバルブ５６を開け、上
下動手段６５を使用して反応炉５７内に円筒型基
体５０を下降させて設置する。円筒型基体５０が
反応炉５７内の所定位置に設置された後、上下動
手段６５は上方に移動して真空槽５１内へにげ、
その後ゲートバルブ５６が閉じられる。成膜は第
２図に示した装置の場合と同様に行ない、成膜完
了後ゲートバルブ５６を開け、上下動手段６５に
より真空槽５１内に成膜された円筒型基体５０を
再び引き上げる。しかるのち、回転手段５２を所
定方向に回転させ、冷却ステージ５４に円筒型基
体５０を移動させる。冷却完了後、リークバルブ
６４を開け、上下動手段６３により、真空槽５１
のフタ６２を開ける。その時冷却した成膜済みの
円筒型基体５０を取りはずすと同時に、新たに成
膜する為の別の円筒基体５０を取りつける。これ
らの動作を繰り返す事により、第２図に示した装
置と同様な効果を達成することが出来る。
第３図の装置の場合も成膜する為の反応室は複
数設けることが出来、この際の効果も第３図の場
合と同等である。
数設けることが出来、この際の効果も第３図の場
合と同等である。
本発明の装置に於いては、第５図に示す様に中
継室７２と複数の反応炉７３を１ユニツトとし、
多数のユニツトをシリアルに接続して基体取り入
れ室７１と基体取り出し室７４の間に設ける事に
より、それぞれ異なる原料ガスを各ユニツトの反
応炉内に導入して夫々別の膜を順次成膜すること
により基体上に多層構成の膜を形成する事も可能
である。
継室７２と複数の反応炉７３を１ユニツトとし、
多数のユニツトをシリアルに接続して基体取り入
れ室７１と基体取り出し室７４の間に設ける事に
より、それぞれ異なる原料ガスを各ユニツトの反
応炉内に導入して夫々別の膜を順次成膜すること
により基体上に多層構成の膜を形成する事も可能
である。
更に本発明は非晶質硅素膜を形成する場合につ
いて述べて来たが、原料ガスとして、（SiH4＋
C2H4）等を使用してSiC系の膜を、GeH4を使用し
てGe膜を、（SiH4＋NH3）を使用してSi3N4膜を、
（SiH4＋O2）を使用してSiO2膜を、（AlCl3＋O2）を
使用してAl2O3膜等も形成できる。また各膜の形
成の際に膜形成用の原料ガスにPH3やB2H6等のガ
スを混合して、伝導性を支配する不純物が導入さ
れた膜も形成出来る。
いて述べて来たが、原料ガスとして、（SiH4＋
C2H4）等を使用してSiC系の膜を、GeH4を使用し
てGe膜を、（SiH4＋NH3）を使用してSi3N4膜を、
（SiH4＋O2）を使用してSiO2膜を、（AlCl3＋O2）を
使用してAl2O3膜等も形成できる。また各膜の形
成の際に膜形成用の原料ガスにPH3やB2H6等のガ
スを混合して、伝導性を支配する不純物が導入さ
れた膜も形成出来る。
また以上の例に於ける搬送手段も１例を記した
にすぎず、一般に用いられている各種の方式の基
体搬送手段を採用することが出来る。
にすぎず、一般に用いられている各種の方式の基
体搬送手段を採用することが出来る。
本発明の主なる効果を以下に記す。
(1) 真空加熱工程、成膜工程、冷却工程が並行処
理出来る。
理出来る。
(2) 基体を固定する取り入れ室と成膜室が分離し
ており、反応炉のホコリを基体に付着させる必
配がない。
ており、反応炉のホコリを基体に付着させる必
配がない。
(3) 反応炉は、それぞれ分離が可能で、成膜時毎
に清掃する事が可能で膜の品質を安定化でき
る。
に清掃する事が可能で膜の品質を安定化でき
る。
(4) 反応炉は基本的な構成が、従来のバツチ型の
ものとほぼ同等なものが使用出来る為、装置の
信頼性が高い。
ものとほぼ同等なものが使用出来る為、装置の
信頼性が高い。
(5) 反応炉の構造が単純で、清掃作業が楽であ
る。
る。
第１図は、従来例の模式的説明図、第２図は、
本発明の好適な実施態様例の模式的説明図、第３
図及び第４図は、夫々別の好適な実施態様例を説
明する為の模式的説明図、第５図は、もう１つの
好適な実施態様例を説明する為の模式的説明図で
ある。 １……真空槽のフタ、２……放電電極、３……
円筒型基体、４……加熱ヒーター、５……基体受
け治具、６……シールド、７……高周波電源、８
……原料ガス導入系、９……排気系、１０……真
空槽本体、１１……基体取り入れ室、１２……中
継室、１３……基体取り出し室、１４……反応
炉、１５，２２……扉、１６……基体固定治具、
１７，２１……搬送手段、１８……上下動手段、
１９，２０，２９……ゲートバルブ、２３……冷
却板、２４，２８……加熱ヒーター、３０……ヒ
ーター電源、３１，３２，３５，４２……排気
系、３３……高周波電源、３４……原料ガス導入
系、３６……冷却機、３８，３９，４０……リー
クバルブ、４１……円筒基体、５１……真空槽、
５２……回転系、５３……基体固定治具、５４…
…冷却板、５５……加熱ヒーター、５６……ゲー
トバルブ、５７……反応炉、６１……排気系、６
２……真空槽フタ、６３……フタ上下動手段、６
４……リーク弁、６５……基体上下動手段。
本発明の好適な実施態様例の模式的説明図、第３
図及び第４図は、夫々別の好適な実施態様例を説
明する為の模式的説明図、第５図は、もう１つの
好適な実施態様例を説明する為の模式的説明図で
ある。 １……真空槽のフタ、２……放電電極、３……
円筒型基体、４……加熱ヒーター、５……基体受
け治具、６……シールド、７……高周波電源、８
……原料ガス導入系、９……排気系、１０……真
空槽本体、１１……基体取り入れ室、１２……中
継室、１３……基体取り出し室、１４……反応
炉、１５，２２……扉、１６……基体固定治具、
１７，２１……搬送手段、１８……上下動手段、
１９，２０，２９……ゲートバルブ、２３……冷
却板、２４，２８……加熱ヒーター、３０……ヒ
ーター電源、３１，３２，３５，４２……排気
系、３３……高周波電源、３４……原料ガス導入
系、３６……冷却機、３８，３９，４０……リー
クバルブ、４１……円筒基体、５１……真空槽、
５２……回転系、５３……基体固定治具、５４…
…冷却板、５５……加熱ヒーター、５６……ゲー
トバルブ、５７……反応炉、６１……排気系、６
２……真空槽フタ、６３……フタ上下動手段、６
４……リーク弁、６５……基体上下動手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部を減圧にし得る基体設置ステージ、該基
体設置ステージに隣接し、内部を減圧にし得る中
継ステージ、該中継ステージの下方に位置し、該
中継ステージから独立して内部を減圧にし得、且
つ装置本体より脱着可能な成膜ステージとを有す
る事を特徴とする量産型真空成膜装置。 ２ 前記成膜ステージが複数の反応炉から構成さ
れている特許請求の範囲第１項に記載の量産型真
空成膜装置。 ３ 前記中継ステージに隣接して、成膜済み基体
を外部に取り出す基体取り出しステージが更に設
けられている特許請求の範囲第１項に記載の量産
型真空成膜装置。 ４ 前記基体設置ステージには成膜用の基体を予
め加熱するための加熱手段が設けてある特許請求
の範囲第１項に記載の量産型真空成膜装置。 ５ 前記中継ステージには、前記基体設置ステー
ジより搬送されて来る成膜用の基体を前記成膜ス
テージに搬送するための上下動作機構を有する搬
送手段が設けてある特許請求の範囲第１項に記載
の量産型真空成膜装置。 ６ 前記基体取り出しステージは、内部を減圧に
し得る構造を有している特許請求の範囲第３項に
記載の量産型真空成膜装置。 ７ 前記基体取り出しステージには、成膜済みの
基体を所望温度まで冷却するための冷却手段が設
けてある特許請求の範囲第３項に記載の量産型真
空成膜装置。 ８ 前記基体設置ステージと前記中継ステージと
は同一の真空槽内に設けてある特許請求の範囲第
１項に記載の量産型真空成膜装置。 ９ 前記基体設置ステージと前記中継ステージと
は、夫々独立に内部を減圧にし得る真空槽の夫々
に別個に設けてある特許請求の範囲第１項に記載
の量産型真空成膜装置。 １０ 前記複数の反応炉の夫々は、その内部を独
立に減圧にし得る構造を有している特許請求の範
囲第３項に記載の量産型真空成膜装置。 １１ 前記複数の反応炉の夫々は、互いに独立に
成膜し得る構造を有している特許請求の範囲第３
項に記載の量産型真空成膜装置。 １２ 前記複数の反応炉は、夫々独立して装置本
体より着脱可能な機構を有している特許請求の範
囲第３項に記載の量産型真空成膜装置。 １３ 前記中継ステージと前記成膜ステージとを
１ユニツトとして、該ユニツトが複数並列的に設
けられている特許請求の範囲第１項に記載の量産
型真空成膜装置。 １４ 前記基体設置ステージと前記中継ステージ
との間にゲートバルブを有する。特許請求の範囲
第１項に記載の量産型真空成膜装置。 １５ 前記中継ステージと前記成膜ステージの間
にゲートバルブを有する特許請求の範囲第１項に
記載の量産型真空成膜装置。 １６ 前記成膜ステージは、成膜用の基体を回動
させる回動手段を有する特許請求の範囲第１項に
記載の量産型真空成膜装置。 １７ 前記基体設置ステージ、前記中継ステージ
及び前記成膜ステージのそれぞれが独立して作動
可能な減圧手段が設けてある特許請求の範囲第１
項に記載の量産型真空成膜装置。 １８ 前記成膜ステージには、成膜用の基体を加
熱するための加熱手段が設けてある特許請求の範
囲第１項に記載の量産型真空成膜装置。 １９ 前記基体設置ステージと前記成膜ステージ
には、それぞれ、成膜用の基体を加熱するための
加熱手段が設けてある特許請求の範囲第１項に記
載の量産型真空成膜装置。 ２０ (a) 内部を減圧にし得る基体設置ステージ
に、成膜用の基体を設置する工程 (b) 基体設置後、前記基体設置ステージを所望の
圧力まで減圧にする工程 (c) 前記基体設置ステージより、予め所望の圧力
まで減圧されている中継ステージに前記の基体
を搬送する工程 (d) 前記中継ステージに搬送されて来た基体を、
前記中継ステージの下方に隣接して設けられ、
予め所望の圧力まで減圧されている反応炉内に
下降させて、該反応炉内に設置する工程 (e) 前記反応炉内に成膜用の原料ガスを導入して
所望圧力に反応炉内をする工程 (f) 前記反応炉内に放電エネルギーによつて前記
原料ガスのプラズマ雰囲気を形成して、基体上
に成膜する工程 (g) 成膜済みの基体を再び前記中継ステージに搬
送する工程 (h) 成膜済みの基体を冷却する工程 を含む事を特徴とする真空成膜法。 ２１ (b)の工程に於いて基体を加熱する特許請求
の範囲第２０項に記載の真空成膜法。 ２２ (b)の工程の後で且つ(c)の工程の前に基体を
加熱する特許請求の範囲第２０項に記載の真空成
膜法。 ２３ 前記反応炉内に設置された基体を加熱する
特許請求の範囲第２０項に記載の真空成膜法。 ２４ 工程(g)の後に前記中継ステージに搬送され
てきた基体を基体取り出しステージに搬送する特
許請求の範囲第２０項に記載の真空成膜法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57081261A JPS58197262A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 量産型真空成膜装置及び真空成膜法 |
| US06/491,799 US4666734A (en) | 1982-05-13 | 1983-05-05 | Apparatus and process for mass production of film by vacuum deposition |
| DE19833317349 DE3317349A1 (de) | 1982-05-13 | 1983-05-11 | Vorrichtung und verfahren zur massenproduktion von filmen durch vakuumabscheidung |
| FR838307996A FR2526813B1 (fr) | 1982-05-13 | 1983-05-13 | Appareil et procede de production en grande serie de pellicules par deposition sous vide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57081261A JPS58197262A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 量産型真空成膜装置及び真空成膜法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197262A JPS58197262A (ja) | 1983-11-16 |
| JPS6151630B2 true JPS6151630B2 (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=13741419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57081261A Granted JPS58197262A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 量産型真空成膜装置及び真空成膜法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4666734A (ja) |
| JP (1) | JPS58197262A (ja) |
| DE (1) | DE3317349A1 (ja) |
| FR (1) | FR2526813B1 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5780313A (en) | 1985-02-14 | 1998-07-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US6784033B1 (en) | 1984-02-15 | 2004-08-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device |
| JPS60184678A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-20 | Canon Inc | 真空処理装置 |
| US4936251A (en) * | 1984-04-20 | 1990-06-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Vapor-phase reaction apparatus |
| JPS6123760A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-02-01 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
| JPH0611914B2 (ja) * | 1985-02-07 | 1994-02-16 | 株式会社東芝 | 成膜装置 |
| US5366554A (en) * | 1986-01-14 | 1994-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for forming a deposited film |
| FR2594102B1 (fr) * | 1986-02-12 | 1991-04-19 | Stein Heurtey | Installation flexible automatisee de traitement thermochimique rapide |
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1982
- 1982-05-13 JP JP57081261A patent/JPS58197262A/ja active Granted
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1983
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