JPS6383278A - Device for forming functional deposited film by microwave plasma cvd method - Google Patents

Device for forming functional deposited film by microwave plasma cvd method

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JPS6383278A
JPS6383278A JP22811686A JP22811686A JPS6383278A JP S6383278 A JPS6383278 A JP S6383278A JP 22811686 A JP22811686 A JP 22811686A JP 22811686 A JP22811686 A JP 22811686A JP S6383278 A JPS6383278 A JP S6383278A
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Abstract

PURPOSE:To steadily form the functional deposited film with high efficiency by the title method by providing a gaseous atmosphere sealing means having specified surface roughness between a micro-wave introducing window for introducing microwave energy and the wall of a vacuum vessel. CONSTITUTION:The microwave 106 is introduced into the vacuum vessel through the microwave introducing window 102 consisting of a microwave transmitting substance, and the functional deposited film is formed on a substrate in the vacuum vessel by the microwave plasma CVD method. At this time, a material having <=3.2 S surface roughness is used for a gaseous atmosphere keeping gasket 103 to be used for sealing the gap between the wall surface 101 of the vacuum vessel and the microwave introducing window 102. For example, when the microwave introducing window 102 is made of an alumina ceramic, an O ring of aluminum is preferably used as the gasket 103. By this method, a good-quality deposited film can be stably formed on a long and large-sized substrate at a high film forming rate.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明は、基体上に堆積膜、とりわけ機能性膜、特に半
導体デバイス、電子写真用感光デバイス、画像人力用ラ
インセンサー、撮像デバイス、光起電力素子等に用いる
アモルファス半導体等の機能性堆積膜を形成する装置に
関する。
Detailed Description of the Invention (Technical field to which the invention pertains) The present invention relates to a film deposited on a substrate, particularly a functional film, particularly a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, a line sensor for human power imaging, an imaging device, a photovoltaic film, etc. The present invention relates to an apparatus for forming functional deposited films such as amorphous semiconductors used in power devices and the like.

(従来技術の説明) 従来、半導体デバイス、電子写真用感光デバイス、画像
入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力素子、
その他各種のエレクトロニクス素子、光学素子等に用い
る素子部材として、アモルファスシリコン、例えば水素
又は/及びハロゲン(例えばフッ素、塩素等)で補償さ
れたアモルファスシリコン(以下、’a−5t(H,X
) Jと記す。)等のアモルファス半導体等の堆積膜が
提案され、その中のいくつかは実用に付されている。
(Description of Prior Art) Conventionally, semiconductor devices, photosensitive devices for electrophotography, line sensors for image input, imaging devices, photovoltaic elements,
Amorphous silicon, such as amorphous silicon compensated with hydrogen or/and halogen (e.g. fluorine, chlorine, etc.) (hereinafter referred to as 'a-5t (H,
) Marked as J. ) have been proposed, and some of them have been put into practical use.

そして、こうした堆積膜は、プラズマ CVD法、即ち
、原料ガスを直流又は高周波、マイクロ波、グロー放電
によって分解し、ガラス、石英、ステンレス、アルミニ
ウムなどの基体上に薄膜状の堆積膜を形成する方法によ
り形成されることが知られており、そのための装置も各
種提案されている。
These deposited films are produced using the plasma CVD method, which is a method in which a raw material gas is decomposed by direct current, high frequency, microwaves, or glow discharge to form a thin deposited film on a substrate such as glass, quartz, stainless steel, or aluminum. It is known that it can be formed by, and various devices for this purpose have been proposed.

ところで最近マイクロ波グロー放電分解によるプラズマ
CVD法(以下、r MW−PCVIl法」と表記する
。)が工業的レベルでも注目されて来ており、該MW=
 PCVD法により堆積膜を形成するための装置は、代
表的には第3図の略断面図で示される装置構成のもので
ある。
By the way, recently, the plasma CVD method using microwave glow discharge decomposition (hereinafter referred to as r MW-PCVIl method) has been attracting attention at the industrial level, and the MW=
An apparatus for forming a deposited film by the PCVD method typically has an apparatus configuration shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 3.

第3図において、301は反応容器全体を示し、302
は真空容器、303はアルミナセラミックス又は石英等
の誂電体から形成されたマイクロ波導入窓、30イはマ
イクロ波を伝送するマイクロ波導波路、305はマイク
ロ波電源、306は図示しない排気装置にバルブ(図示
せず)を介して連通する排気管、307は図示しない原
料ガス供給源に連通ずるリング状の原料ガス供給管、3
08は基体保持板、309は基体、310は基体加熱ヒ
ーター、311はプラズマ発生領域、312はマイクロ
波をそわぞれ示す。
In FIG. 3, 301 indicates the entire reaction vessel, and 302
303 is a vacuum introduction window made of a dielectric material such as alumina ceramics or quartz; 30A is a microwave waveguide for transmitting microwaves; 305 is a microwave power source; 306 is a valve in an exhaust device (not shown). 307 is a ring-shaped raw material gas supply pipe that communicates with a raw material gas supply source (not shown);
08 is a substrate holding plate, 309 is a substrate, 310 is a substrate heating heater, 311 is a plasma generation region, and 312 is a microwave.

なお、真空容器302は放電トリガー等を用いることな
く自助放電にて放電を開始せしめるため、該マイクロ波
電源305の発振周波数に共振するような空胴共振器構
造とするのが一般的である。
Note that the vacuum container 302 generally has a cavity resonator structure that resonates with the oscillation frequency of the microwave power source 305 in order to start the discharge by self-assisted discharge without using a discharge trigger or the like.

そしてこうした装置による堆積膜の形成は次のようにし
て行われる。即ち、真空容器302内部を、排気管30
6を介して真空排気すると共に、基体309を基体加熱
ヒーター310により所定温度に加熱、保持する。次に
、原料ガス供給管307を介して、例えばアモルファス
シリコン堆積膜を形成する場合であれば、シランガス、
水素ガス等の原料ガスが該原料ガス供給管に開口せられ
た複数のガス放出孔307“を通して真空客器302内
に放出される。これと同時併行的に、マイクロ波電源3
05から周波数500 hlllz以上の、好ましくは
2.45GHzのマイクロ波312を発生し、該マイク
ロ波は、導波路304を通りマイクロ波導入窓303を
介して真空容器302内に導入される。かくして、真空
容器302内の導入原料ガスは、マイクロ波のエネルギ
ーにより励起されて解離し、中性ラジカル粒子、イオン
粒子、電子等が生成され、それ等が相互に反応し基体3
09の表面に堆積膜が形成される。
Formation of a deposited film using such an apparatus is performed in the following manner. That is, the inside of the vacuum container 302 is connected to the exhaust pipe 30.
At the same time, the substrate 309 is heated and maintained at a predetermined temperature by a substrate heater 310. Next, if an amorphous silicon deposited film is to be formed, for example, silane gas,
Raw material gas such as hydrogen gas is released into the vacuum chamber 302 through a plurality of gas discharge holes 307'' opened in the raw material gas supply pipe.At the same time, the microwave power source 3
Microwaves 312 having a frequency of 500 Hz or more, preferably 2.45 GHz, are generated from 0.05 to 2.45 GHz, and the microwaves are introduced into the vacuum container 302 through the waveguide 304 and the microwave introduction window 303. In this way, the raw material gas introduced into the vacuum container 302 is excited by the microwave energy and dissociated, producing neutral radical particles, ion particles, electrons, etc., which react with each other to form the substrate 3.
A deposited film is formed on the surface of 09.

しかしながら、上述のごとき従来のMW−PCVD法に
よる機能性堆積膜形成装置は、成膜面積が狭く、成膜速
度がおそい場合には所定の成膜性能を示すものの、同様
の装置で成膜の高速化、基体の大面積化を図ろうとする
場合には、形成される堆積膜の膜質の低下が発生すると
いう問題がある。
However, the conventional functional deposited film forming apparatus using the MW-PCVD method as described above shows a certain level of film forming performance when the film forming area is small and the film forming rate is slow. When attempting to increase the speed and increase the area of the substrate, there is a problem in that the quality of the deposited film that is formed deteriorates.

特に、電子写真用感光体のように、大面積の基体上に比
較的厚い堆積膜を高速成膜しようとする場合には、良好
な特性の堆積膜を定常的に安定して得ることは困難であ
る。
In particular, when attempting to rapidly form a relatively thick deposited film on a large-area substrate such as an electrophotographic photoreceptor, it is difficult to consistently and stably obtain a deposited film with good characteristics. It is.

(発明の目的) 本発明は、上述のごとき従来のMW−PCVD法による
堆積膜形成装置における上述の諸問題を克服して、半導
体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画像人力用ラ
インセンサー、撮像デバイス、光起電力素子、その他の
各種エレクトロニクス素子、光学素子等に用いる素子部
制としての機能性堆積膜を、MW−PCVD法により定
常的に高効率て形成することを可能にする装置を提供す
ることを目的とするものである。
(Object of the Invention) The present invention overcomes the above-mentioned problems in the conventional deposited film forming apparatus using the MW-PCVD method, and provides semiconductor devices, photoreceptor devices for electrophotography, line sensors for manual imaging, and image pickup devices. Provides an apparatus that makes it possible to regularly and highly efficiently form functional deposited films as element structures used in devices, photovoltaic elements, various other electronic elements, optical elements, etc. using the MW-PCVD method. The purpose is to

即ち、本発明の主たる目的は、Mw−pcvD法により
機能性堆積膜を形成する装置において、電子写真感光体
のごとき長大な基体上に、比較的厚い堆積膜を高速成膜
する場合であっても、良好な膜質を有する堆積膜を定常
的に形成することを可能にする装置を提供することにあ
る。
That is, the main object of the present invention is to form a relatively thick deposited film at high speed on a long substrate such as an electrophotographic photoreceptor in an apparatus for forming a functional deposited film by the Mw-pcvD method. Another object of the present invention is to provide an apparatus that makes it possible to regularly form a deposited film having good film quality.

また本発明の他の目的は、量産性に優れ、高品質で、電
気的、光学的、あるいは光導電的に優れた特性を有する
機能性堆積膜を、MW−PCVD法により形成すること
ができる装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to form a functional deposited film with excellent mass productivity, high quality, and excellent electrical, optical, or photoconductive properties by the MW-PCVD method. The goal is to provide equipment.

〔発明の構成・効果〕[Structure and effects of the invention]

本発明者は、従来のMW−PCVD法による堆積膜形成
装置における上述の諸問題を解決し、前記本発明の目的
を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、従来のMW−P
CVD法による堆積膜形成装置における諸問題は、高速
成膜のために使用するマイクロ波エネルギーが大きい場
合、または、マイクロ波を導入している時間か長時間に
及ぶ場合に、(+)マイクロ波により発生したプラズマ
の熱輻射、 CI j)導入するマイクロ波の一部を、マイクロ波導
入窓を構成しているマイクロ波透過性物質が吸収してし
まうこと、 (iN)マイクロ波導入窓の構造自身、あるいはマイク
ロ波導入窓の反射面と他の反射面の間が、導入するマイ
クロ波の空胴共振器となるために、マイクロ波のエネル
ギーの一部が消費されてしまうこと、 等の原因により、マイクロ波導入窓近辺が場合によって
は500℃以上に昇温しでしまうことに大きく起因する
ことが判明した。
The inventor of the present invention solved the above-mentioned problems in the conventional MW-PCVD deposited film forming apparatus and conducted extensive research to achieve the object of the present invention.
Problems with deposited film forming equipment using the CVD method are that when the microwave energy used for high-speed film formation is large, or when the microwave is introduced for a long time, (+) microwave (iN) Structure of the microwave introduction window; Causes include the fact that the microwave itself or the space between the reflective surface of the microwave introduction window and another reflective surface becomes a cavity resonator for the microwave to be introduced, resulting in a portion of the microwave energy being consumed. It was found that this was largely due to the fact that the temperature near the microwave introduction window could rise to over 500°C in some cases.

即ち、前述の従来のMW−PCVD法による機能性堆積
膜形成装置におけるマイクロ波導入窓は、石英、アルミ
ナセラミックス等のガス雰囲気を保持するとともにマイ
クロ波を透過する物質から形成されるのが一般的であり
、該マイクロ波透過性物質からなる窓は、通常の真空シ
ールの場合と同様、パイトン等の体質のゴムのガスケッ
トか、又は、銅、アルミニウム等の金属のガスケットを
介して真空容器の壁に結合されているが、ゴムのガスケ
ットを用いる場合、昇温による熱でガスケットの材質自
身が劣化してしまい、真空容器内に外部の気体(空気)
が混入することにより堆積膜の膜質が低下してしまうと
ころとなる。また、金属のガスケットを用いる場合、マ
イクロ波透過性物質とガスケットの熱膨張率の違いによ
り昇温の際にシール面がずれてしまい、ガス雰囲気保持
性能が劣化し、空気が混入することにより堆積膜の膜質
が低下してしまうところとなる。
That is, the microwave introduction window in the above-mentioned conventional functional deposited film forming apparatus using the MW-PCVD method is generally made of a material that maintains a gas atmosphere and transmits microwaves, such as quartz or alumina ceramics. The window made of the microwave-transparent material is connected to the wall of the vacuum vessel through a gasket made of rubber such as Python or a gasket made of metal such as copper or aluminum, as in the case of a normal vacuum seal. However, when using a rubber gasket, the gasket material itself deteriorates due to the heat generated by the temperature rise, and external gas (air) can enter the vacuum container.
The quality of the deposited film deteriorates due to the contamination of the deposited film. In addition, when using a metal gasket, the difference in thermal expansion coefficient between the microwave-transparent material and the gasket causes the sealing surface to shift when the temperature rises, deteriorating the gas atmosphere retention performance, and causing air to enter and cause deposits to build up. This results in a decrease in the film quality of the film.

こうしたマイクロ波導入窓近辺の昇温を防止するため、
該マイクロ波導入窓の冷却を行なう方法が提案されるが
、マイクロ波は導入時のモードにより電気力線の分布が
発生するため、例えば、円形T E//モードでマイク
ロ波を導入する場合には、該マイクロ波の電界にそって
マイクロ波導入窓の直径方向の両端2ケ所だけが局部的
に昇温しでしまうため、単にマイクロ波の冷却を行なう
だけでは上述の問題は解決しえないことも判明した。
In order to prevent temperature rise near the microwave introduction window,
A method for cooling the microwave introduction window has been proposed, but since microwaves generate a distribution of electric lines of force depending on the mode at the time of introduction, for example, when introducing microwaves in circular T E// mode, The above problem cannot be solved simply by cooling the microwave, because the temperature locally increases only at the two diametrical ends of the microwave introduction window along the electric field of the microwave. It also became clear that

本発明は、これらの知見に基づいて更に研究を続けたと
ころ、マイクロ波プラズマCVD法による堆積膜形成装
置において長大な基体上に安定して良質の堆積膜を高速
成膜せしめるためには、局部的な加熱によってもガス雰
囲気保持能力の劣化しないシール手段が必要不可欠であ
るという知見を得、該シール手段はガスケットを構成す
る材質及びこのガスケットと接触するマイクロ波透過性
物質の表面性の最適化により達成できるという結論に達
した。
The present invention has continued research based on these findings, and has found that in order to form a deposited film of high quality stably on a long substrate at high speed in a deposited film forming apparatus using the microwave plasma CVD method, it is necessary to We found that it is essential to have a sealing means that does not deteriorate its ability to retain a gas atmosphere even when heated, and this sealing means is made by optimizing the material that makes up the gasket and the surface properties of the microwave-transparent material that comes into contact with the gasket. We have reached the conclusion that this can be achieved by

本発明のマイクロ波プラズマ法による機能性堆積膜形成
装置は、上述の知見に基づいて完成せしめたものであり
、マイクロ波導入窓を真空容器の壁に接合する際に、真
空又はガス雰囲気を保持する手段としてガスケットを用
い、マイクロ波導入窓を構成するマイクロ波透過性物質
の該ガスケットとの接触面の表面粗さを、3.2 RM
八へ以下、最適には0.8 RMAX以下とすることを
特徴とするものである。
The apparatus for forming a functional deposited film using the microwave plasma method of the present invention was completed based on the above-mentioned knowledge, and it maintains a vacuum or gas atmosphere when bonding the microwave introduction window to the wall of the vacuum container. The surface roughness of the surface of the microwave transparent material constituting the microwave introduction window that comes into contact with the gasket is set to 3.2 RM.
8 or less, optimally 0.8 RMAX or less.

以下、本発明のマイクロ波プラズマ CVD法による堆
積膜形成装置を図面の実施例により、便に詳しく説明す
るが、本発明の堆積膜形成装置はこれによって限定され
るものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The deposited film forming apparatus using the microwave plasma CVD method of the present invention will be explained in detail below with reference to the embodiments of the drawings, but the deposited film forming apparatus of the present invention is not limited thereto.

第1図は、本発明のマイクロ波プラズマCVD法による
堆積膜形成装置のマイクロ波導入窓付近の断面略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of a microwave introduction window of a deposited film forming apparatus using the microwave plasma CVD method of the present invention.

図中、101は真空容器壁面、102はマイクロ波透過
性物質からなるマイクロ波導入窓103はガス雰囲気保
持用のガスケット、104はマイクロ波導入窓おさえ、
105はマイクロ波プラズマ空間、106はマイクロ波
を夫々示す。
In the figure, 101 is the wall surface of the vacuum container, 102 is a microwave introduction window 103 made of a microwave transparent material, is a gasket for maintaining a gas atmosphere, 104 is a microwave introduction window,
Reference numeral 105 indicates a microwave plasma space, and 106 indicates a microwave.

本発明において、マイクロ波導入窓を構成するマイクロ
波透過性物質としては、アルミナセラミックスや石英等
の誘電体が用いられる。
In the present invention, a dielectric material such as alumina ceramics or quartz is used as the microwave transparent material constituting the microwave introduction window.

また、ガス雰囲気保持用のガスケットとしては、前記マ
イクロ波透過性物質に応じてガスケットの構成材料を選
択して用いるが、マイクロ波導入窓がアルミナセラミッ
クで構成される場合であれば、ガスケットとして、マイ
クロ波透過性物質との接触面がアルミニウム製である0
リングを用いるのが好ましく、特に、アルミニウム被覆
内部に弾性コア等を有し弾性復元力をもつ構造のものが
シールの確実性、耐久性から最適である。
In addition, as a gasket for maintaining a gas atmosphere, the constituent material of the gasket is selected depending on the microwave-transmitting substance, but if the microwave introduction window is made of alumina ceramic, the gasket may be 0 where the contact surface with the microwave transparent material is made of aluminum
It is preferable to use a ring, and in particular, a ring having a structure having an elastic core or the like inside the aluminum coating and having an elastic restoring force is most suitable in terms of seal reliability and durability.

第2図は、電子写真用感光体ドラムを製造するのに適し
た、マイクロ波CVD法による機能性堆積膜形成装置を
模式的に示す透視略図であって、該装置におけるマイク
ロ波導入窓近辺の構成は、第1図に示すものとなってい
る。第2図において、201は真空容器、202はマイ
クロ波透過性物質からなるマイクロ波導入窓、203は
マイクロ波導波部、204はマイクロ波、205は排気
室、206はドラム状基体、207はプラズマ発生領域
を夫々示している。なお、プラズマ発生領域207は、
マイクロ波導入窓202および同心円上に配置された基
体206.206、・・・・・に囲まれたマイクロ波空
胴共振構造となっており、導入されたマイクロ波のエネ
ルギーを効率良く吸収する。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a functional deposited film forming apparatus using a microwave CVD method, which is suitable for manufacturing a photoreceptor drum for electrophotography, and shows the area near the microwave introduction window in the apparatus. The configuration is shown in FIG. In FIG. 2, 201 is a vacuum container, 202 is a microwave introduction window made of a microwave transparent material, 203 is a microwave waveguide, 204 is a microwave, 205 is an exhaust chamber, 206 is a drum-shaped substrate, and 207 is a plasma. The respective areas of occurrence are shown. Note that the plasma generation region 207 is
It has a microwave cavity resonant structure surrounded by the microwave introduction window 202 and the base bodies 206, 206, etc. arranged concentrically, and efficiently absorbs the energy of the introduced microwaves.

該第3図に図示の装置においては、プラズマ発生領域の
周囲の同心円上に複数本のドラム状基体を配置するもの
であるため、電子写真用感光体ドラムの量産に適してい
る。
The apparatus shown in FIG. 3 is suitable for mass production of electrophotographic photosensitive drums because a plurality of drum-shaped substrates are arranged concentrically around the plasma generation area.

本発明の装置により堆積膜を形成するについて使用され
る原料ガスは、高周波またはマイクロ波のエネルギーに
より励起種化し、化学的相互作用して基体表面上に所期
の堆積膜を形成する類のものであれば何れのものであっ
ても採用することができるが、例えば、a−3l ()
l、X ) n%を形成する場合であれば、具体的には
、ケイ素に水素、ハロゲン、あるいは炭化水素等が結合
したシラン類及びハロゲン化シラン類等のガス状態のも
の、または容易にガス化しつるものをガス化したものを
用いることができる。これらの原料ガスは1種を使用し
てもよく、あるいは2種以上を併用してもよい。また、
これ等の原料ガスは、He、 Ar等の不活性ガスによ
り稀釈して用いることもある。さらに、 a−3t (
H,X)膜はn型不純物元素又はn型不純物元素をドー
ピングすることが可能であり、これ等の不純物元素を構
成成分として含有する原料ガスを、単独で、あるいは前
述の原料ガスまたは/および稀釈用ガスと混合して反応
室内に導入することができる。
The raw material gas used to form the deposited film by the apparatus of the present invention is one that is excited and speciated by high frequency or microwave energy, and undergoes chemical interaction to form the desired deposited film on the substrate surface. Any one can be adopted, but for example, a-3l ()
l, Gasified materials can be used. These source gases may be used alone or in combination of two or more. Also,
These raw material gases may be used after being diluted with an inert gas such as He or Ar. Furthermore, a-3t (
H, It can be mixed with a diluent gas and introduced into the reaction chamber.

また基体については、導電性のものであっても、半導電
性のものであっても、あるいは電気絶縁性のものであっ
てもよく、具体的には金属、セラミックス、ガラス等が
挙げられる。モして成膜操作時の基体温度は、特に制限
されないが、30〜450℃の範囲とするのが一般的で
あり、好ましくは50〜350℃である。
The substrate may be conductive, semiconductive, or electrically insulating, and specific examples thereof include metal, ceramics, glass, and the like. The substrate temperature during the film forming operation is not particularly limited, but is generally in the range of 30 to 450°C, preferably 50 to 350°C.

また、堆積膜を形成するにあたっては、原料ガスを導入
する前に反応室内の圧力を5 X 1O−6Torr以
下、好ましくはI X 1O−6Torr以下とし、原
料ガスを導入した時には反応室内の圧力をlXl0−2
〜I Torr、好ましくは5 x 10−2〜I T
orrとするのが望ましい。
In addition, when forming a deposited film, the pressure inside the reaction chamber is set to 5 X 1O-6 Torr or less, preferably I X 1O-6 Torr or less before introducing the raw material gas, and the pressure inside the reaction chamber is set to 5 X 1O-6 Torr or less before introducing the raw material gas. lXl0-2
~I Torr, preferably 5 x 10-2 ~IT
It is desirable to set it to orr.

なお、本発明の装置による堆積膜形成は、通常は、前述
したように原料ガスを事前処理(励起種化)することな
く反応室に導入し、そこでマイクロ波のエネルギーによ
り励起種化し、化学的相互作用を生起せしめることによ
り行われるが、二種以上の原料ガスを使用する場合、そ
の中の一種を事前に励起種化し、次いで反応室に導入す
るようにすることも可能である。
Note that in forming a deposited film using the apparatus of the present invention, the raw material gas is normally introduced into the reaction chamber without prior treatment (excitation speciation) as described above, where it is excited speciation by microwave energy and chemically generated. This is carried out by causing interaction, but when using two or more types of raw material gases, it is also possible to make one of them into an excited species in advance and then introduce it into the reaction chamber.

〔実施例〕〔Example〕

以下、第1.2図に示す本発明の装置を用いた機能性堆
積膜の形成について、実施例および比較例を用いて具体
的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるも
のではない。
Hereinafter, the formation of a functional deposited film using the apparatus of the present invention shown in Fig. 1.2 will be specifically explained using Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. .

実施例1 本例においては、マイクロ波透過性物質としてアルミナ
セラミックスを用い、ガスケットとしてアルミニウム被
覆の0リングを用いた。
Example 1 In this example, alumina ceramics was used as the microwave transparent material, and an aluminum-coated O-ring was used as the gasket.

まず、真空容器201の内部を、排気管205を介して
真空排気するとともに、円筒状基体206.206、・
・・・・に内蔵されたヒーター(図示せず)により所定
温度に加熱保持し、駆動モーター(図示せず)を用いて
所望の回転速度で一定に回転させた。
First, the inside of the vacuum container 201 is evacuated via the exhaust pipe 205, and the cylindrical bases 206, 206,
It was heated and maintained at a predetermined temperature using a built-in heater (not shown), and was constantly rotated at a desired rotational speed using a drive motor (not shown).

こうしたところへ、原料ガス供給管(図示せず)を介し
て、シランガス(Si84)、水素ガス(+12)、ジ
ボランガス(B2H6)等の原料ガスを第1表に示す条
件で真空容器201内に、I X 1O−2T。
To these places, raw material gases such as silane gas (Si84), hydrogen gas (+12), diborane gas (B2H6), etc. are fed into the vacuum container 201 under the conditions shown in Table 1 through a raw material gas supply pipe (not shown). IX 1O-2T.

rr以下の真空度を維持しながら放出した。次に、周f
i数2.45GHzのマイクロ波を導波部203及びマ
イクロ波透過性物質からなる導入窓202を介してプラ
ズマ発生領域207内に導入し、円筒状基体20B、2
06・・・・・上に、電荷注入阻止層、感光層、及び表
面層の夫々を続々に形成せしめ、阻止型構造の感光体ド
ラムを得た。
It was discharged while maintaining the degree of vacuum below rr. Next, the circumference f
Microwaves with an i number of 2.45 GHz are introduced into the plasma generation region 207 through the waveguide 203 and the introduction window 202 made of a microwave-transparent material, and the cylindrical substrates 20B, 2
06...A charge injection blocking layer, a photosensitive layer, and a surface layer were successively formed on the drum to obtain a photosensitive drum having a blocking structure.

なお、本実施例においては、マイクロ波透過性物質であ
るアルミナセラミックス(純度99.996、比誘電率
10.5.アルミナ粒子径20μ)のガスケットとの接
触面の表面性を第2表のごとく変化せしめた4種のもの
を用いた。マイクロ波透過性物質の表面性で特に表面粗
さが0.8S以下と小さいものは、ラッピング仕上げに
よる加工を行なった。
In this example, the surface properties of the contact surface with the gasket of alumina ceramics (purity 99.996, dielectric constant 10.5, alumina particle size 20μ), which is a microwave transparent material, are as shown in Table 2. Four different types were used. When the surface roughness of the microwave-transparent material was particularly small, such as 0.8S or less, processing was performed by lapping.

以上の様にして作成した感光ドラムをキャノン株式会社
製複写機N P 7550に設置し画像を出力したとこ
ろ、第2表に示す結果となった。
When the photosensitive drum prepared as described above was installed in a copying machine NP 7550 manufactured by Canon Co., Ltd. and an image was output, the results shown in Table 2 were obtained.

第2表は、ガスケットの被覆材質に対する、作成した感
光ドラムの画像性の違いを示している。
Table 2 shows the difference in image quality of the prepared photosensitive drums depending on the gasket covering material.

画像性は主として膜中に空気が不純物として含有された
とき発生する画像流れを検討した。
Regarding image quality, we mainly investigated image blurring that occurs when air is contained as an impurity in the film.

このとき、アルミナセラミックスに空気を30f!、7
分ふきつけ、冷却した場合と、冷却しない場合も確認し
た。なお、冷却方法としては、液体窒素を流す等の手段
も行なったが、空気による冷却実施例2 マイクロ波透過性物質として石英を用いた以外はすべて
実施例と同様にして感光体ドラムを作成し、作成した感
光体ドラムについて画像性を比較したところ、実施例1
と同様の結果となった。
At this time, 30f of air is applied to the alumina ceramics! ,7
We also checked cases where the product was cooled and cases where it was not cooled. As a cooling method, means such as flowing liquid nitrogen were also used, but air cooling example 2 A photoreceptor drum was made in the same manner as in the example except that quartz was used as the microwave transparent material. When comparing the image properties of the prepared photoreceptor drums, it was found that Example 1
The result was the same.

これらの結果から、マイクロ波透過性物質の表面粗さを
、3.2Sを以下にすれば、マイクロ波プラズマCVD
法により実用上支障のない、優れた特性の機能性堆積膜
が得られることが判明した。
From these results, if the surface roughness of the microwave transparent material is 3.2S or less, microwave plasma CVD can be performed.
It was found that a functional deposited film with excellent properties and no practical problems could be obtained by this method.

さらに、表面粗さを0.8S以下にすれば、冷却等の他
の手段を用いることなく実用上支障のない、優れた特性
の機能性堆積膜が得られることも判明した。
Furthermore, it has been found that if the surface roughness is set to 0.8S or less, a functional deposited film with excellent properties that does not pose any practical problems can be obtained without using other means such as cooling.

なお、本発明によれば、特にアルミナセラミックスをマ
イクロ波透過性物質として用いる場合、表面性3.23
を達成するためには、アルミナの粒径を 100μ以下
に、又0.8Sを達成するためには、アルミナの粒径な
20μ以下にする必要があることも判明した。
According to the present invention, especially when alumina ceramics is used as a microwave transparent material, the surface property is 3.23.
It has also been found that in order to achieve 0.8S, the alumina particle size needs to be 100μ or less, and in order to achieve 0.8S, the alumina particle size needs to be 20μ or less.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、マイクロ波導入窓付近の断面略図である。 第2図は、マイクロ波プラズマCVD法よる非晶質けい
素感光ドラムの形成装置の透視略図である。 第3図は、マイクロ波プラズマCVD法による平板基板
上への堆積膜形成装置の断面略図である。 図において、 lOl・・・・・真空容器壁画、102・・・・・マイ
クロ波透過性物質、103・・・・・ガスケット、10
4・・・・・おさえ、105・・・・・マイクロ波プラ
ズマ空間、106・・・・・マイクロ波、201・・・
・・真空容器、202・・・・・マイクロ波導入窓、2
03・・・・・マイクロ波導波部、204・・・・・マ
イクロ波、205・・・・・排気管、206・・・・・
ドラム状基体、207・・・・・マイクロ波プラズマ発
生領域、301・・・・・反応容器、302・・・・・
真空容器、303・・・・・マイクロ波導入窓、304
・・・・・導波路、305・・・・・マイクロ波電源、
306・・・・・排気管、307・・・・・原料ガス供
給管、308・・・・・基体保持板、309・・・・・
基体、310・・・・・基体加熱ヒーター、311・・
・・・プラズマ発生領域、312・・・・・マイクロ波
第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the microwave introduction window. FIG. 2 is a schematic perspective view of an apparatus for forming an amorphous silicon photosensitive drum using a microwave plasma CVD method. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for forming a deposited film on a flat substrate by microwave plasma CVD. In the figure, lOl... Vacuum container mural, 102... Microwave transparent material, 103... Gasket, 10
4...Suppress, 105...Microwave plasma space, 106...Microwave, 201...
...Vacuum container, 202...Microwave introduction window, 2
03...Microwave waveguide section, 204...Microwave, 205...Exhaust pipe, 206...
Drum-shaped substrate, 207...Microwave plasma generation area, 301...Reaction vessel, 302...
Vacuum container, 303...Microwave introduction window, 304
... Waveguide, 305 ... Microwave power supply,
306... Exhaust pipe, 307... Raw material gas supply pipe, 308... Substrate holding plate, 309...
Base body, 310...Base heating heater, 311...
...Plasma generation area, 312...Microwave Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 密封された真空容器、該真空容器内に機能 性堆積膜形成用基体を保持する手段、該真空容器内に原
料ガスを供給する手段、該真空容器内を排気する手段、
および該真空容器内にマイクロ波放電プラズマを生成せ
しめる手段とからなるマイクロ波プラズマCVD法によ
る機能性堆積膜形成装置であって、前記真空容器の壁の
一部を構成するマイクロ波透過性物質からなるマイクロ
波導入窓および、ガス雰囲気シール手段とを有し、かつ
、前記マイクロ波透過性物質の前記ガス雰囲気シール手 と接触する面の表面粗さが3.2S以下であることを特
徴とするマイクロ波プラズマCVD法による機能性堆積
膜形成装置。
[Scope of Claims] A sealed vacuum container, means for holding a substrate for forming a functional deposited film in the vacuum container, means for supplying raw material gas into the vacuum container, means for evacuating the inside of the vacuum container,
and means for generating microwave discharge plasma in the vacuum container. a microwave introduction window and a gas atmosphere sealing means, and a surface roughness of the surface of the microwave transparent material that comes into contact with the gas atmosphere sealing hand is 3.2S or less. Functional deposited film forming device using microwave plasma CVD method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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