JPS616277A - プラズマcvd装置 - Google Patents

プラズマcvd装置

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JPS616277A
JPS616277A JP59125200A JP12520084A JPS616277A JP S616277 A JPS616277 A JP S616277A JP 59125200 A JP59125200 A JP 59125200A JP 12520084 A JP12520084 A JP 12520084A JP S616277 A JPS616277 A JP S616277A
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drums
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electrodes
drum
chamber
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JP59125200A
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Yasutomo Fujiyama
藤山 靖朋
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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
    • C23C16/22Chemical 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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24Deposition of silicon only
    • 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

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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】 [技術分野1 本発明は、プラズマCVD技術を用いてドラム等の円筒
状基体の表面にアモルファス争シリコン等の膜を蒸着し
て、例えば、電子写真用感光体ドラムを連続的に生産す
ることのできるプラズマCVD装置に関し、特にその原
料ガスを適切に処理してドラム表面にアモルファス・シ
リコン膜を均等に蒸着することができるプラズマCVD
装置に関するものである。
1従来技術] この種の装置は、プラズマCVD装置の電極配置方式か
ら分類すれば、従来の容量結合型プラズマCVD装置と
同様の構造を有するが、この構造を主に電子写真用感光
体ドラム作製用のプラズマCVD装置に適用すると、カ
ソード電極と7ノード電極(ドラム)とが同心固状に配
置されているため、ドラム収納個数が制約され、装置構
造が複雑になる。
そこで以上のような問題を考慮して、]:とじてアモル
ファス・シリコン感光体材料を用いる電子写真用感光体
ドラムの量産装置を得べく、上述の従来例のごとき複雑
な装置構造を大幅に簡素化し、ドラムの収納個数を増や
し、かつ電極配置方法、及び形状を改善することにより
、従来の装置では困難であった電子写真用ドラム等の量
産、及び高速成膜を有利に可能ならしめた装置が提案さ
れた。
第1図はこのようなプラズマCVD装置を示し、図中1
5は表面にアモルファスφシリコン膜を形成するように
アルミニウム製の基板をドラム状に形成した円筒状基体
としてのドラムである。
lはドラムを加熱するための加熱室、2は加熱室1に続
けて設けられ、ドラム15の表面にプラズマCVD法に
よりアモルファス・シリコン膜を形成するための反応室
、および3は反応室2に続けて設けられ、膜形成後のド
ラムを冷却するための冷却室である。これらの室1.2
および3は気密構造を有している。6は複数のドラム1
5を軸中心に回転させると共に、これらの中心軸 が互
いに同一平面上になるように、かっ各軸が平行になるよ
うに直立して保持し、さらにドラム回転搬送機構を備え
た保持枠である。
4は加熱室1内に各室1.2および3の連続方向に沿う
ように配置された一対のヒーターである。
この一対のヒーター4は、互いに平行になるように直立
して配置され、かつその間に配列方向がヒーター4に平
行になるように配置されたドラム15を加熱する。5は
各室の一側壁に設けられ、各室を真空に保つためのフィ
ルター及びバッフルを備えた排気系である。7はカソー
ド電極としての一対の平板状電極であって、互いに平行
になるように直立して反応室2内に配置されている。こ
の一対の電極7は原料ガス供給のため二重構造となし、
その間に配列方向が電極7と平行になるように配置され
たドラム15に向ってガスを噴出する多数の孔を内側全
面にわたって有し、さらにヒータにより加熱される。8
は平板状電極7の外側に接続された、同電極7の二重構
造内に原料ガスを供給するための原料ガス供給パイプ、
8は電極7にはパイプ8を介して高周波パワーを供給す
るための電源、10は保持枠6に保持されたドラム15
を7ノード電極とするためのアースである。
11は一対の冷却板であって、互いに平行になるように
直立して冷却室3内に配置されている。一対の冷却板目
はその間にある膜形成の終ったドラム15を冷却するた
めに内部に水等の冷媒流路を有する。12は冷却板11
内に供給する水等の冷媒、13は各室1,2および3を
隔離し、かつドラム15が保持枠6とともに移動すると
きに開状態になるように制御されるゲート・バルブ、1
4は加熱室1及び冷却室3の排気系5に設けられ各室l
および3を大気に戻すためのリーク・バルブである。
保持枠Bに固定されたドラム15は、第1図中左端のゲ
ート・バルブ13内を通って、加熱室1に入り、排気系
5により真空にされた後の、加熱室l内において回転し
ながらヒーター4により加熱される。加熱されたドラム
15は両室lおよび2間のゲート・バルブ13内を通っ
て排気系5により真空に保たれた反応室2に保持枠6と
ともに入る。反応室2に入ったドラム15はアース10
に接続されて、高周波電源8に接続されたカソード電極
としての一対の電極7に対するアノード電極を形成する
。電極7と電場を形成し、ヒーターにより加熱されたド
ラム15の表面には、原料ガス供給パイプ8から送られ
るシラン等の原料ガスがプラズマ中で分解することによ
ってアモルファス・シリコン膜が形成される。膜形成の
終ったドラム15は反応室2と冷却室3との間のゲート
・バルブ13内を通って、排気系5により真空に保たれ
た冷却室3に入り、冷却板11を介して冷媒12と熱交
換して冷却され、リーク・バルブ14により大気に戻さ
れた冷却室3から第1図中右端のゲート・バルブ13内
を通って冷却室3外に出され蒸着工程を終了する。
しかしながら以上のような構成のプラズマCVD装置に
おいては次のような欠点がある。すなわち、第2図は反
応室2の断面を示し、図中矢印で示すように原料ガスは
、平板状電極7の内側に全面にわたって形成されたガス
噴出用の孔7Aからドラム15に向って噴出する0図中
右側の平板状電極7から噴出した原料ガスは、ドラム1
5の主として右側の半周部分に接触し、そして、左側の
平板状電極7の周辺を通って排気系5に排気され、一方
、図中左側の平板状7電極から噴出した原料ガスはドラ
ム15の主として左側の半周部分に接触して左側の平板
状電極7の周辺を通って排気系5に排気される。
このように反応室2内に供給された原料ガスの流れは反
応室2内においてきわめて不均一であり、特に第2図に
示すようにドラム15の左側における軸方向の中間部分
近傍の原料ガスおよび左側の平板状電極7の内側の」二
下両端部分から噴出した原料ガスなどは、反応室2内に
おいてよどみやすい、その結果、ドラム15の周囲にお
いて、M料ガスの密度は不均一になりやすく、そのため
、ドラム15の表面に得られたアモルファス壷シリコン
の膜厚および膜質は不均一になりやすい。
−男子板状カソード電極7は電極とガス噴出手段とを兼
ねており、したがってその構造が複雑であり、ガス噴出
孔において異常放電する恐れがある。
[目的] 本発明の目的は以−Lのような問題を解消し、適切な原
料ガスの流れを形成して、表面に膜圧および膜質の均一
なアモルファスφシリコン等の膜を有するドラム等の円
筒状基体が得られるプラズマCVD装置を提供すること
にある。
【実施例] 第3図は本発明の一実施例にかかるプラズマCVD装置
の要部を示す斜視図、第4図は同装置の要部の断面図で
ある0本発明にかかるプラズマCVD装置においては、
反応室内の電極および原料ガス供給排気のための構造を
除いた他の橋べは。
第1図に示したプラズマCVD装置と同様な構成である
ので図示省略し、以下、反応室について主に説明する。
すなわち第3図および第4図に示すように、本発明にか
かるプラズマCVD装置における反応室21内には、一
対の平板状電極22が、従来の平板状電極7と同様の位
置に、互いに平行になるように直立して配置されている
。この一対の平板状電極22は、従来の平板状電極7と
同様の構造になっている。すなわちこの一対の平板状電
極22は、原料ガス供給のため二重構造となし、その間
に配列方向が電極22と平行になるように配置されたド
ラム15に向ってガスを噴出する多数の孔23を内側全
面にわたって有し、さらにヒーターによって加熱される
。24は平板状電極22の外側に接続された、同電極2
2の二重構造内に原料ガスを供給するための原料ガス供
給パイプである。一方の平板状電極22はパイプ24を
介して高周波電源9に接続し、カソード電極とする。
反応室21の天井壁21Aおよび底壁21Bには、一対
の平板状電極22の間に位置した複数のドラム15の配
列方向にそうように、かつ同ドラム15の直上および直
下に位置するように、各々複数個のガス排気口26を形
成し、反応室21の天井壁21Aおよび底壁21Bの外
側にガス排気孔2Bに連通ずるようにガス排気管25を
接続する。
ガス供給パイプ24は、図示しない原料ガス供給源に接
続され、ガス排気管25は図示しない排気装置に接続さ
れている。
ドラム15はアースされて、7ノード電極となっている
以上のような構成による本発明プラズマCVD装置の作
用を次に説明する。第4図および第5図に矢印で示すよ
うに、一方の電極22の各々の内側の孔23から反応室
21内にドラム15に向って噴出した原料ガスは、反応
室21の天井壁21Aおよび底壁21Bのガス排気口2
6内に吸い込まれて反応室21外に排気される。孔23
から噴出した原料ガスは、反応室21内のドラム15の
上方および下方のガス排気口26に吸込まれるので、ド
ラム15の軸方向にそって原料ガスのよどみないスムー
ズな流れが形成される。
その結果、ドラム15の周囲のガス密度が全体にわたっ
て均一になり、ドラム15の表面には膜厚および膜質が
均一なアモルファス・シリコン膜が形成される。
なお、加熱室lおよび冷却室3におけるドラム15の処
FPは従来と同様である。
また、−1−記実施例では、−・対の電極22は共に高
周波電源8に接続してカソード電極としたが、これらの
一方をカソード電極とし、他方を高周波電源8に接続せ
ずにアースして、7ノード電極としてもよい(ドラム1
5はアースする)。
1効果l 以ヒ説明したように本発明によれば、膜厚および膜質が
均一であり、電気的特性に優れたアモルファス・シリコ
ン等の膜を表面に有する円筒状基体を効率的に得ること
ができる。また本発明によれば、反応室の内部構造を簡
単にすることができ、さらに平行平板電極が簡単な構造
で済む。
ラズマCvD装置の概略平面図、 PIS2図は同装置における反応室の縦断面図、第3図
は電子写真感光体ドラム製造用の本発明にかかるプラズ
マCVD装置の一実施例の要部を示す斜視図、 W44図は同装置における反応室の縦断面図である。
15・・・ドラム、 21・・・反応室、 22・・・平板状電極、 23・・・原料ガスの噴射用の孔、 26・・・ガス排気口。
21A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 互いに平行になるように配置し、かつ内側に原料ガスの
    噴出部を形成した一対の平行平板電極と、各中心軸が前
    記電極と平行な同一平面上に位置し、かつ互いに平行に
    なるように複数の円筒状基体を前記一対の平行平板電極
    の間に配置するための基体保持手段と、前記一対の平行
    平板電極の間に配置した複数の円筒状基体の両端近傍に
    原料ガスの吸込部が位置するように配置した原料ガス排
    気手段とを具えたことを特徴とするプラズマCVD装置
JP59125200A 1984-06-20 1984-06-20 プラズマcvd装置 Granted JPS616277A (ja)

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JPS616277A true JPS616277A (ja) 1986-01-11
JPS6242028B2 JPS6242028B2 (ja) 1987-09-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62164880A (ja) * 1986-01-14 1987-07-21 Canon Inc 堆積膜形成装置
WO1989003587A1 (en) * 1987-10-14 1989-04-20 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method and apparatus for thin film formation by plasma cvd

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EP0336979B1 (en) * 1987-10-14 1995-05-24 The Furukawa Electric Co., Ltd. Apparatus for thin film formation by plasma cvd

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Publication number Publication date
JPS6242028B2 (ja) 1987-09-05

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