JPS63293167A - マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成法 - Google Patents
マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成法Info
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- JPS63293167A JPS63293167A JP62126885A JP12688587A JPS63293167A JP S63293167 A JPS63293167 A JP S63293167A JP 62126885 A JP62126885 A JP 62126885A JP 12688587 A JP12688587 A JP 12688587A JP S63293167 A JPS63293167 A JP S63293167A
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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】
〔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
導体ディバイス、電子写真用感光体ディバイス、画像人
力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディバ
イス等に用いるアモルファス半導体膜をマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法により形成する方法に関するものである。
導体ディバイス、電子写真用感光体ディバイス、画像人
力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電力ディバ
イス等に用いるアモルファス半導体膜をマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法により形成する方法に関するものである。
（従来の技術の説明）
従来、半導体ディバイス、電子写真用感光体デイバイス
、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電
力ディバイス、その他各種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（Ｈ）又は／及びハロゲン（Ｘ）（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、“八−３ｉ：Ｈ：Ｘ”と記す、）等のアモルファ
ス半導体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。
、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、光起電
力ディバイス、その他各種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（Ｈ）又は／及びハロゲン（Ｘ）（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、“八−３ｉ：Ｈ：Ｘ”と記す、）等のアモルファ
ス半導体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。
そして、そうした堆積膜は、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、耐熱性合成樹脂フィルム、
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事が知られており、
そのための装置も各種提案されている。
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、耐熱性合成樹脂フィルム、
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事が知られており、
そのための装置も各種提案されている。
特に近年マイクロ波グロー放電分解を用いたプラズマＣ
ＶＤ法すなわちマイクロ波プラズマＣｖＤ法（以下、”
ＭＷ−ＰＣＶＤ法”という、）が工業的にも注目されて
いる。
ＶＤ法すなわちマイクロ波プラズマＣｖＤ法（以下、”
ＭＷ−ＰＣＶＤ法”という、）が工業的にも注目されて
いる。
ところで従来のプラズマＣＶＤ法による塩ｍ膜の形成は
、高周波エネルギーを介して原料ガスを分解し電子写真
感光体を作成する場合を例にして説明するに、つぎのよ
うにして行われる。
、高周波エネルギーを介して原料ガスを分解し電子写真
感光体を作成する場合を例にして説明するに、つぎのよ
うにして行われる。
即ち、装置として代表的には第６図に示す類のものが使
用される０図において、６０１は高周波電源、６０２は
マツチングボックス、６０３は拡散ポンプ又は／および
メカニカルブースターポンプ、６０４はＡｌ支持体回転
用モータ、６０５はＡｌ支持体、６０６はＡｎ支持体加
熱用ヒータ、６０７はガス導入管、６０８は高周波導入
用カソード電極、６０９はシールド板、６１０はヒータ
用電源、６２１〜６２５．６４１〜６４５はパルプ、６
３１〜６３５はマスフロコントロー−ｙ−１６５１〜６
５５はレギュレーター、６６１は水素（Ｈり ボ７べ、
６６２は’、ｔう７ （ＳｉＨｎ ）ボンベ、６６３は
ジボラン（ＢｔＨ，）ボンベ、６６４は酸化窒素（ＮＯ
）ボンへ、６６５はメタ７（ＣＨ４）ボンベである。
用される０図において、６０１は高周波電源、６０２は
マツチングボックス、６０３は拡散ポンプ又は／および
メカニカルブースターポンプ、６０４はＡｌ支持体回転
用モータ、６０５はＡｌ支持体、６０６はＡｎ支持体加
熱用ヒータ、６０７はガス導入管、６０８は高周波導入
用カソード電極、６０９はシールド板、６１０はヒータ
用電源、６２１〜６２５．６４１〜６４５はパルプ、６
３１〜６３５はマスフロコントロー−ｙ−１６５１〜６
５５はレギュレーター、６６１は水素（Ｈり ボ７べ、
６６２は’、ｔう７ （ＳｉＨｎ ）ボンベ、６６３は
ジボラン（ＢｔＨ，）ボンベ、６６４は酸化窒素（ＮＯ
）ボンへ、６６５はメタ７（ＣＨ４）ボンベである。
この第６図に図示の装置による堆積膜形成操作は、つぎ
のようにして行われる。即ち、６６１〜６６５のボンベ
の元栓をすべてしめ、すべてのマスフロコントローラー
およびバルブを開け、６０３の拡散ポンプにより堆積装
置内を１０−’Ｔｏｒｒまで減圧する。それと同時に６
０６のヒータにより６０５のＡＩｌ支持体を２５０℃ま
で加熱する。６０５のＡ１支持体の温度が２５０℃で一
定になったところで、６２１〜６２５，６４１〜６４５
．６５１〜６５５のパルプを閉じ、６６１〜６６５のボ
ンベの元栓を開け、６０３の拡散ポンプをメカニカルブ
ースターポンプに代える。６５１〜６５５のレギュレー
ター付きバルブの二次圧を１．５ｋｇ／ｃｄに設定する
。６３１のマスフロコントローラーを所定値に設定し、
６４１のパルプと６２１のバルブを順に開き堆積装置内
にＨｚガスを導入し、ついで同様の１作で５ｉＨｎ等の
必要な原料ガスを該堆積装置内に導入する。
のようにして行われる。即ち、６６１〜６６５のボンベ
の元栓をすべてしめ、すべてのマスフロコントローラー
およびバルブを開け、６０３の拡散ポンプにより堆積装
置内を１０−’Ｔｏｒｒまで減圧する。それと同時に６
０６のヒータにより６０５のＡＩｌ支持体を２５０℃ま
で加熱する。６０５のＡ１支持体の温度が２５０℃で一
定になったところで、６２１〜６２５，６４１〜６４５
．６５１〜６５５のパルプを閉じ、６６１〜６６５のボ
ンベの元栓を開け、６０３の拡散ポンプをメカニカルブ
ースターポンプに代える。６５１〜６５５のレギュレー
ター付きバルブの二次圧を１．５ｋｇ／ｃｄに設定する
。６３１のマスフロコントローラーを所定値に設定し、
６４１のパルプと６２１のバルブを順に開き堆積装置内
にＨｚガスを導入し、ついで同様の１作で５ｉＨｎ等の
必要な原料ガスを該堆積装置内に導入する。
そして、堆積装置内の内圧が安定したところで、６０１
の高周波電源のスイッチを入れ、１３．５６ＭＨｚの高
周波を発生し、６０５のＡ１支持体と６０８のカソード
電極間にグロー放電を生じさせ、ＡＩ支持体上に堆積膜
を形成する。
の高周波電源のスイッチを入れ、１３．５６ＭＨｚの高
周波を発生し、６０５のＡ１支持体と６０８のカソード
電極間にグロー放電を生じさせ、ＡＩ支持体上に堆積膜
を形成する。
ところで、以上のような、第６図に図示の装置による堆
積膜の形成にあっては、堆積装置内の高周波の実効パワ
ーは、高周波電源６０１に設けられた電力計（図示せず
）により、入射電力と反射電力を読みとり、両者間の差
により管理される。
積膜の形成にあっては、堆積装置内の高周波の実効パワ
ーは、高周波電源６０１に設けられた電力計（図示せず
）により、入射電力と反射電力を読みとり、両者間の差
により管理される。
また、ＭＷ−ＰＣＶＤ法による電子写真感光体の作成は
、代表的には、第７ （Ａ）図の透視略図に示される類
の装置を使用して行われる。なお、第７（Ｂ）図は、第
７（Ａ）図の装置の縦断面図であり、第７（Ｃ）図は、
第７ （Ａ）図の装置の横断面図である。
、代表的には、第７ （Ａ）図の透視略図に示される類
の装置を使用して行われる。なお、第７（Ｂ）図は、第
７（Ａ）図の装置の縦断面図であり、第７（Ｃ）図は、
第７ （Ａ）図の装置の横断面図である。
第７（Ａ）図乃至第７（Ｃ）図において、７０１は反応
炉、７０２はアルミナセラミックス又は石英等のマイク
ロ波導入窓、７０３は導波管、７０４は排気管、７０５
は基体、７０６は放電空間、７０７′は基体７０５を加
熱し且つ所定温度に保持するために基体ホルダー７０７
内に内蔵されたヒーター、７０８は原料ガス供給管を示
す、ここで、該原料ガス供給管７０８′には、図示の様
に、複数のガス′吹出しロア０Ｂ’ 、７０Ｂ’ 、・
・・が設けられており、放電空間７０６に向けて、ガス
が吹出しロア０８’。
炉、７０２はアルミナセラミックス又は石英等のマイク
ロ波導入窓、７０３は導波管、７０４は排気管、７０５
は基体、７０６は放電空間、７０７′は基体７０５を加
熱し且つ所定温度に保持するために基体ホルダー７０７
内に内蔵されたヒーター、７０８は原料ガス供給管を示
す、ここで、該原料ガス供給管７０８′には、図示の様
に、複数のガス′吹出しロア０Ｂ’ 、７０Ｂ’ 、・
・・が設けられており、放電空間７０６に向けて、ガス
が吹出しロア０８’。
７０８’、・・・から放出されるようにガス供給管が設
置されている。
置されている。
そして、反応炉１０１は、放電トリガー等を用いること
なく自動放電にて放電を開始せしめるようにされていて
、マイクロ波電源の発振周波数に共振するような空洞共
振器構造になっている。
なく自動放電にて放電を開始せしめるようにされていて
、マイクロ波電源の発振周波数に共振するような空洞共
振器構造になっている。
第７（Ａ）図乃至第７（Ｃ）図に図示の装置による堆積
膜形成は、以下のようにして行われる。
膜形成は、以下のようにして行われる。
即ち、反応炉７０１内部を、排気管７０４を介して真空
排気すると共に、基体７０５をヒーター７０７′により
所定温度に加熱して該温度に保持し、駆動モーター（図
示せず）にて、所望の回転速度で一定に回転させる０次
に、原料ガス供給管７０８に、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
ガス等の原料ガスを送入し、該原料ガス供給管に開口す
る複数のガス放出孔７０８’ 、７０８’・・・を介し
て反応炉７０１内に放出される。これと同時併行的に、
マイクロ波電源７１１から周波数５００ＭＨｚ以上の、
好ましくは２．４５ＧＨ２のマイクロ波を発止し、該マ
イクロ波は、導波管７０３を通りマイクロ波導入窓７０
２を介して反応炉７０１内に投入される。かくして反応
炉７０１内の導入原料ガスは、マイクロ波のエネルギー
により励起されて分解等し、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て基体
７０５の表面に堆積膜が形成される。
排気すると共に、基体７０５をヒーター７０７′により
所定温度に加熱して該温度に保持し、駆動モーター（図
示せず）にて、所望の回転速度で一定に回転させる０次
に、原料ガス供給管７０８に、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
ガス等の原料ガスを送入し、該原料ガス供給管に開口す
る複数のガス放出孔７０８’ 、７０８’・・・を介し
て反応炉７０１内に放出される。これと同時併行的に、
マイクロ波電源７１１から周波数５００ＭＨｚ以上の、
好ましくは２．４５ＧＨ２のマイクロ波を発止し、該マ
イクロ波は、導波管７０３を通りマイクロ波導入窓７０
２を介して反応炉７０１内に投入される。かくして反応
炉７０１内の導入原料ガスは、マイクロ波のエネルギー
により励起されて分解等し、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て基体
７０５の表面に堆積膜が形成される。
ところで、上述の様な原料ガスの分解によって、堆積膜
の形成が行われる際、反応炉７０１内に投入されるマイ
クロ波の実効パワーは、導波管７０３の途中に設けられ
た電力計（第７（Ｂ）図７１０）によって入射電力およ
び反射電力を読み取り、その差を実際のパワーとして管
理される。そして、三本柱整合器７０９にて、反射電力
が最小となる様に調整されるが、この操作は手動により
行われるところ、手間がかかろという問題がある。
の形成が行われる際、反応炉７０１内に投入されるマイ
クロ波の実効パワーは、導波管７０３の途中に設けられ
た電力計（第７（Ｂ）図７１０）によって入射電力およ
び反射電力を読み取り、その差を実際のパワーとして管
理される。そして、三本柱整合器７０９にて、反射電力
が最小となる様に調整されるが、この操作は手動により
行われるところ、手間がかかろという問題がある。
また、マイクロ波電源７１１より発振されるマイクロ波
は、前述した高周波の場合と違って、発振周波数が大き
く、すなわち、波長が短いため、マイクロ波導入窓７０
２や、基体７０５、原料ガス供給管７０８等により反射
され、この様に多くの反射面が存在することにより、多
重反射が起こる。このことは、前述した様な入射電力と
反射電力の差により、マイクロ波の実効パワーを正確に
管理するところを、高周波による堆積膜形成よりもさら
に困難にしてしまう。
は、前述した高周波の場合と違って、発振周波数が大き
く、すなわち、波長が短いため、マイクロ波導入窓７０
２や、基体７０５、原料ガス供給管７０８等により反射
され、この様に多くの反射面が存在することにより、多
重反射が起こる。このことは、前述した様な入射電力と
反射電力の差により、マイクロ波の実効パワーを正確に
管理するところを、高周波による堆積膜形成よりもさら
に困難にしてしまう。
さらに、放電が持続するに従い、マイクロ波導入窓７０
２の発熱、該窓へのＡ−３ｔ ：）ｆ膜の付着やガス
供給管７０８、基体７０５に堆積した膜等により、マイ
クロ波の透過量に差が生じ、マイクロ波導入窓７０２を
透過したマイクロ波と反応炉７０１との共振条件がずれ
、電力計７１０の入射電力と反射電力の差による反応炉
７０１内への実効パワーが見かけ上同じであっても、実
際、反応炉７０１内での放電が不均一でありたり、反応
炉内に投入される実効パワーが小さかったりしてしまう
という問題点が生じる。そして、この様な状態で成膜が
行われるところ、得られる電子写真感光体は、所望の膜
厚になっていなかったり、膜厚や膜質が不均一であった
りして、電子写真感光体としての機能を満足せず、また
量産化しようとする場合、歩留まりが非常に悪いという
問題がある。
２の発熱、該窓へのＡ−３ｔ ：）ｆ膜の付着やガス
供給管７０８、基体７０５に堆積した膜等により、マイ
クロ波の透過量に差が生じ、マイクロ波導入窓７０２を
透過したマイクロ波と反応炉７０１との共振条件がずれ
、電力計７１０の入射電力と反射電力の差による反応炉
７０１内への実効パワーが見かけ上同じであっても、実
際、反応炉７０１内での放電が不均一でありたり、反応
炉内に投入される実効パワーが小さかったりしてしまう
という問題点が生じる。そして、この様な状態で成膜が
行われるところ、得られる電子写真感光体は、所望の膜
厚になっていなかったり、膜厚や膜質が不均一であった
りして、電子写真感光体としての機能を満足せず、また
量産化しようとする場合、歩留まりが非常に悪いという
問題がある。
こうしたことから、ＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成
において、反応炉に導入されるマイクロ波の実効パワー
を、入射電力と反射電力の差により管理することは、高
周波による堆積膜形成における場合よりもさらに多くの
問題点を生じるため、マイクロ波の実効パワーについて
の適切な管理方法の提供が切望されている。
において、反応炉に導入されるマイクロ波の実効パワー
を、入射電力と反射電力の差により管理することは、高
周波による堆積膜形成における場合よりもさらに多くの
問題点を生じるため、マイクロ波の実効パワーについて
の適切な管理方法の提供が切望されている。
（発明の目的〕
本発明は、従来の堆積膜形成方法における上述の諸問題
を克服して、半導体ディバイス、電子写真用感光体ディ
バイス、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、
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材としての堆積膜を、ＭＷ−Ｐ
ＣＶＤ法によリ、安定して高速形成しうる方法の提供を
主たる目的とするものである。
を克服して、半導体ディバイス、電子写真用感光体ディ
バイス、画像入力用ラインセンサー、撮像ディバイス、
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材としての堆積膜を、ＭＷ−Ｐ
ＣＶＤ法によリ、安定して高速形成しうる方法の提供を
主たる目的とするものである。
本発明の他の目的は、量産性に優れ、高品質で電気的、
光学的に優れた堆積膜を得ることが出来る堆積膜形成方
法を提供することにある。
光学的に優れた堆積膜を得ることが出来る堆積膜形成方
法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＭＷ−ＰＣＶＤ法により、
Ａ−３ｉ：Ｈ：Ｘ膜を形成する方法について、反応炉に
、マイクロ波の実効パワーをモニターする手段を設け、
該実効パワー量を出力信号として制御部に導き、この制
御部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマイ
クロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することにあ
る。
Ａ−３ｉ：Ｈ：Ｘ膜を形成する方法について、反応炉に
、マイクロ波の実効パワーをモニターする手段を設け、
該実効パワー量を出力信号として制御部に導き、この制
御部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマイ
クロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することにあ
る。
Ｃ発明の構成、効果〕
本発明は、上記の目的を達成し得るＭＷ−Ｐ ＣＶＤ法
による堆積膜形成方法を提供するものであり、本発明の
ＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法は、複数の基体
を収容し得る真空可能な反応炉に、原料ガスを供給し、
マイクロ波エネルギーを導入してグロー放電プラズマを
炉内に形成し、複数の基体に１１１１を堆積させるため
の方法にして、該反応炉に、マイクロ波の実効パワーを
モニターする手段を設け、該実効パワー量をプラズマ強
度と対応させて出力信号として制御部に導き、この制御
部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマイク
ロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することを特徴
とするものである。
による堆積膜形成方法を提供するものであり、本発明の
ＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法は、複数の基体
を収容し得る真空可能な反応炉に、原料ガスを供給し、
マイクロ波エネルギーを導入してグロー放電プラズマを
炉内に形成し、複数の基体に１１１１を堆積させるため
の方法にして、該反応炉に、マイクロ波の実効パワーを
モニターする手段を設け、該実効パワー量をプラズマ強
度と対応させて出力信号として制御部に導き、この制御
部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマイク
ロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することを特徴
とするものである。
以下、本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積、膜形成方
法を、図面の実施例により、詳しく説明するが、本発明
はこれにより何ら限定されるものではない。
法を、図面の実施例により、詳しく説明するが、本発明
はこれにより何ら限定されるものではない。
第１ （Ａ）図は、本発明ノＭＷ−Ｐ ＣＶ Ｄ法によ
る電子写真感光体の成膜装置の縦断面図である。
る電子写真感光体の成膜装置の縦断面図である。
図中、１０１は本発明の反応炉であり、１０２はマイク
ロ波を反応炉１０１内に効率良く透過し、かつ真空気密
を保持し得るような材料（例えば石英ガラス）で形成さ
れたマイクロ波導入窓である。
ロ波を反応炉１０１内に効率良く透過し、かつ真空気密
を保持し得るような材料（例えば石英ガラス）で形成さ
れたマイクロ波導入窓である。
１０３は、マイクロ波の導波管であって、通常は金属材
質のものであり、自動機構の三本柱整合器１０９、マイ
クロ波電力計１１０、アイソレーダー（図示せず）を介
してマイクロ波ｉｔ源１１１に接続されている。１０４
は、一端が反応炉１０１内に開口し、他端が排気装置（
図示せず）に連通している排気管である。１０７は、基
体１０５を所望の堆積膜が堆積するのに好適な温度に加
熱保持するためのヒーターである。１０８は、原料ガス
供給源（図示せず）に連通している、原料ガス供給管で
あり、マイクロ波を効率よく透過する誘電体材料から形
成されたものである。該原料ガス供給管ｌＯ８には、複
数のガス吹き出し孔１０８’。
質のものであり、自動機構の三本柱整合器１０９、マイ
クロ波電力計１１０、アイソレーダー（図示せず）を介
してマイクロ波ｉｔ源１１１に接続されている。１０４
は、一端が反応炉１０１内に開口し、他端が排気装置（
図示せず）に連通している排気管である。１０７は、基
体１０５を所望の堆積膜が堆積するのに好適な温度に加
熱保持するためのヒーターである。１０８は、原料ガス
供給源（図示せず）に連通している、原料ガス供給管で
あり、マイクロ波を効率よく透過する誘電体材料から形
成されたものである。該原料ガス供給管ｌＯ８には、複
数のガス吹き出し孔１０８’。
１０８′・・・が設けられており、放電空間１０６に向
かってガスがそれらの吹き出し孔から放出される様に、
ガス供給管１０８が設置されている。
かってガスがそれらの吹き出し孔から放出される様に、
ガス供給管１０８が設置されている。
１１３は、放電空間１０６のプラズマ強度をモニターす
るための放電輝度検出器（照度計）であり、１１４Ｇ！
強度表示計、１１５はＭ周部、！ シフ１１２は、プラ
ズマ強度を照度計１１３にてモニターするための覗き窓
（材ｆ：パイレックスガラス）である、そこにあって、
モニターしたプラズマ強度が常に一定となるように、三
本柱整合器１０９が自動調整される機構になっている。
るための放電輝度検出器（照度計）であり、１１４Ｇ！
強度表示計、１１５はＭ周部、！ シフ１１２は、プラ
ズマ強度を照度計１１３にてモニターするための覗き窓
（材ｆ：パイレックスガラス）である、そこにあって、
モニターしたプラズマ強度が常に一定となるように、三
本柱整合器１０９が自動調整される機構になっている。
すなわち、マイクロ波電源１１】からマイクロ波導入窓
１０２を介して放電空間１０６にマイクロ波パワーが投
入されると、導入パワーと反応炉１０１とのマツチング
が三本柱整合器１０９により、自動調整され、放電空間
１０６にプラズマが生起する。この時のプラズマ強度を
照度計１１３で、覗き窓１１２を介してモニターし、プ
ラズマ強度が強度表示計１１４に表示され、この出力信
号が制御部１１５に導入される０次に、放電の時間経過
に従い、プラズマの強度が前述した理由により、放電開
始の段階に比べて変動すると、モニターしたプラズマ強
度の出力信号により制御部１１５の制御回路（第２（Ｂ
）図）が働いて、自動的に三本柱整合器１０９でマツチ
ング調整され、放電開始時と変わらないプラズマ強度を
示す様に調整される。ここで、プラズマ強度と実効パワ
ー量は、第５図に示した様な関係がある為、１０１内に
導入されるマイクロ波の実効パワーは、常に一定の値と
なる。
１０２を介して放電空間１０６にマイクロ波パワーが投
入されると、導入パワーと反応炉１０１とのマツチング
が三本柱整合器１０９により、自動調整され、放電空間
１０６にプラズマが生起する。この時のプラズマ強度を
照度計１１３で、覗き窓１１２を介してモニターし、プ
ラズマ強度が強度表示計１１４に表示され、この出力信
号が制御部１１５に導入される０次に、放電の時間経過
に従い、プラズマの強度が前述した理由により、放電開
始の段階に比べて変動すると、モニターしたプラズマ強
度の出力信号により制御部１１５の制御回路（第２（Ｂ
）図）が働いて、自動的に三本柱整合器１０９でマツチ
ング調整され、放電開始時と変わらないプラズマ強度を
示す様に調整される。ここで、プラズマ強度と実効パワ
ー量は、第５図に示した様な関係がある為、１０１内に
導入されるマイクロ波の実効パワーは、常に一定の値と
なる。
従って、放電空間１０６内のプラズマは時間が経過して
も均一であり、基体１０５上に堆積される膜は、膜厚、
膜質とも常に均一なものとなる。
も均一であり、基体１０５上に堆積される膜は、膜厚、
膜質とも常に均一なものとなる。
このところの回路構成は、第１ （Ｂ）図に示すとお
りのものである。即ち、まず、放電開始時の放電輝度が
検出器１１３からの出力信号により、制御部１１５内の
記憶素子に記憶される。ついで一定時間経過後の放電輝
度が、検出器１１３からの出力信号により、刻々と制御
部１１３内の別の素子に入力され、比較器により比較さ
れ、これが放電開始時の放電輝度の値と異なると制御部
１１５よりその旨の指令が出力され、三本柱整合器１０
９を自動調節してマツチング調整される。それにより一
定の放電輝度が維持される。
りのものである。即ち、まず、放電開始時の放電輝度が
検出器１１３からの出力信号により、制御部１１５内の
記憶素子に記憶される。ついで一定時間経過後の放電輝
度が、検出器１１３からの出力信号により、刻々と制御
部１１３内の別の素子に入力され、比較器により比較さ
れ、これが放電開始時の放電輝度の値と異なると制御部
１１５よりその旨の指令が出力され、三本柱整合器１０
９を自動調節してマツチング調整される。それにより一
定の放電輝度が維持される。
また、第２（Ａ）図は、放電空間１０６内のプラズマ強
度をモニターする他の手段としてラングミュア・プロー
ブを用いた場合のものである。
度をモニターする他の手段としてラングミュア・プロー
ブを用いた場合のものである。
すなわち、小さな金属電極１１６を放電空間１０６内に
挿入し、放電が生起した時に、金属電極に電圧を印加す
る。そして、プラズマ強度に対応した電極の電流の信号
を制御部１１９に導く０時間の経過に従ってプラズマ強
度が変化し、電極１１６からの電流の信号が放電開始時
の値と比べて変化した場合に制御部１１９のｉｔａｍ回
路（第２（Ｂ）図）が働いて、三本柱整合器１０９を自
動調節して、プラズマ強度が常に一定となるように調節
されるようになっている。従って、放電空間１０６内の
マイクロ波の実効パワーの大きさは、放電時間によらず
、常に一定となる。
挿入し、放電が生起した時に、金属電極に電圧を印加す
る。そして、プラズマ強度に対応した電極の電流の信号
を制御部１１９に導く０時間の経過に従ってプラズマ強
度が変化し、電極１１６からの電流の信号が放電開始時
の値と比べて変化した場合に制御部１１９のｉｔａｍ回
路（第２（Ｂ）図）が働いて、三本柱整合器１０９を自
動調節して、プラズマ強度が常に一定となるように調節
されるようになっている。従って、放電空間１０６内の
マイクロ波の実効パワーの大きさは、放電時間によらず
、常に一定となる。
第２（Ａ）図に図示の装置における以上のところの回路
構成は、第２（Ｂ）図に示すとおりのものである。即ち
、まず、放電開始時に金属電極１１６に流れる電流が、
電流計１１７からの出力信号により、制御部１１９内の
記憶素子に記憶される。
構成は、第２（Ｂ）図に示すとおりのものである。即ち
、まず、放電開始時に金属電極１１６に流れる電流が、
電流計１１７からの出力信号により、制御部１１９内の
記憶素子に記憶される。
ついで一定時間経過後の電流計１１７からの出力信号が
刻々と制御部１１９内の別の素子に入力され、比較器に
より比較され、これが放電開始時の電流計１１７からの
出力値と異なると制御部１１９よりその旨の指令が出力
され、三本柱整合器１０９を自動調節してマツチング調
整される。それにより、金属電極１１６には常に一定の
電流が流れるところとなる。
刻々と制御部１１９内の別の素子に入力され、比較器に
より比較され、これが放電開始時の電流計１１７からの
出力値と異なると制御部１１９よりその旨の指令が出力
され、三本柱整合器１０９を自動調節してマツチング調
整される。それにより、金属電極１１６には常に一定の
電流が流れるところとなる。
さらに、第３（Ａ）図は、ニッケル製の金属棒１２０を
放電空間１０６に挿入し、放電が生起した時に、可変な
電圧を金属棒１２０にかけて、該金属棒に流れる電流を
電流計１２１からの信号により制御部１２３へ導く構成
にした堆積膜形成装置を示す。
放電空間１０６に挿入し、放電が生起した時に、可変な
電圧を金属棒１２０にかけて、該金属棒に流れる電流を
電流計１２１からの信号により制御部１２３へ導く構成
にした堆積膜形成装置を示す。
第３（Ａ）図に図示の装置においては、放電時間が経過
するに従い、放電空間１０６内のプラズマ強度が変化し
、金属棒１２０に流れる電流が変化した場合に、制御部
１２３内の制御回路（第３（Ｂ）図）が働いて、三本柱
整合器１０９を自動調節して、電流値が一定、すなわち
、プラズマ強度が一定となるように調節される機構にな
っている。
するに従い、放電空間１０６内のプラズマ強度が変化し
、金属棒１２０に流れる電流が変化した場合に、制御部
１２３内の制御回路（第３（Ｂ）図）が働いて、三本柱
整合器１０９を自動調節して、電流値が一定、すなわち
、プラズマ強度が一定となるように調節される機構にな
っている。
従って、放電空間１０６内のマイクロ波の実効パワーの
大きさは、放電時間によらず、常に一定となる。
大きさは、放電時間によらず、常に一定となる。
第３（Ａ）図に図示の装置における以上のところの回路
構成は、第３（Ｂ）図に示すとおりのものである。即ち
、まず、放電開始に金属棒１２Ｇに流れる電流が、電流
計１２１からの出力信号により、制御部１２３内の記憶
素子に記憶される。
構成は、第３（Ｂ）図に示すとおりのものである。即ち
、まず、放電開始に金属棒１２Ｇに流れる電流が、電流
計１２１からの出力信号により、制御部１２３内の記憶
素子に記憶される。
ついで、一定時間経過後の電流計１２１からの出力信号
が刻々と制御部１２３内の別の素子に人力され、比較器
により比較され、これが放電開始時の電流計１２１から
の出力値と異なる場合、制御部１２３よりその旨の指令
が出て、三本柱整合器１０９を自動調節してマツチング
調整される。それにより、金属棒１２０には常に一定の
電流が流れるところとなる。
が刻々と制御部１２３内の別の素子に人力され、比較器
により比較され、これが放電開始時の電流計１２１から
の出力値と異なる場合、制御部１２３よりその旨の指令
が出て、三本柱整合器１０９を自動調節してマツチング
調整される。それにより、金属棒１２０には常に一定の
電流が流れるところとなる。
さらに、第４（Ａ）図は、反応炉１０１内に設けたバラ
トロン１２４により、放電空間１０６内の圧力を検知し
、圧力信号をｖ１４１１部１２５に導入して、三本柱整
合器１０９による自動制御を行う構成にした堆積膜形成
装置を示す。
トロン１２４により、放電空間１０６内の圧力を検知し
、圧力信号をｖ１４１１部１２５に導入して、三本柱整
合器１０９による自動制御を行う構成にした堆積膜形成
装置を示す。
ところで、成膜用の原料ガスたるＳ ｉ Ｈａのグロー
放電による分解は、例えば、次式で与えられるように水
素分子の生成反応を伴う。
放電による分解は、例えば、次式で与えられるように水
素分子の生成反応を伴う。
ＳｉＨ４＋ ｅ−−＝ＳｉＨ”＋Ｈ＋Ｈ，−・・・・・
・−＋１）式（１）で生成するＨ８により、放電空間１
０６内の放電後の圧力は、放電前と比べて、低いものと
なる、放電時間の経過に従って、放電の不均一さや反応
炉１０１内への実効パワーの減少が起ると、式（１）に
おける、未分解の５ｉＨｎｆｆｔが多くなり、それによ
り、発生するＨｚｌは少なくなって、放電空間１０６の
内圧は、大きい方に変動してプラズマの強度が変わる。
・−＋１）式（１）で生成するＨ８により、放電空間１
０６内の放電後の圧力は、放電前と比べて、低いものと
なる、放電時間の経過に従って、放電の不均一さや反応
炉１０１内への実効パワーの減少が起ると、式（１）に
おける、未分解の５ｉＨｎｆｆｔが多くなり、それによ
り、発生するＨｚｌは少なくなって、放電空間１０６の
内圧は、大きい方に変動してプラズマの強度が変わる。
すると、これに対応した圧力の信号がバラトロン１２４
より制御部１２５へ導入され、制御部１２５内の制御回
路（第４ （Ｂ）図）が働き、三本柱整合器１０９を自
動制御して、マイクロ波導入窓１０２を介して投入され
るマイクロ波と反応炉１０１内との共振条件が一致する
ように、マツチング調整される。従って、放電空間１０
６内の圧力は一定に保たれる様になり、プラズマ強度も
安定したものとなる。
より制御部１２５へ導入され、制御部１２５内の制御回
路（第４ （Ｂ）図）が働き、三本柱整合器１０９を自
動制御して、マイクロ波導入窓１０２を介して投入され
るマイクロ波と反応炉１０１内との共振条件が一致する
ように、マツチング調整される。従って、放電空間１０
６内の圧力は一定に保たれる様になり、プラズマ強度も
安定したものとなる。
第４ （Ａ）図に図示の装置における以上のところの回
路構成は、第４ （Ｂ）図に示すとおりのものである。
路構成は、第４ （Ｂ）図に示すとおりのものである。
即ち、まず、放電開始時の圧力がバラｌトロン１２４か
らの出力信号により、制御部１２５内の記憶素子に記憶
される。ついで、一定時間経過後の圧力が、バラｌトロ
ン１２４がらの出力信号により刻々と制御部１２５内の
別の素子に入力され、比較器により比較され、これが放
電開始時のバラｌトロン１２４からの出力値と異なると
制御部１２５よりその旨の指令が出力され、三本柱整合
器１０９を自動調節してマツチング調整される。それに
より一定の圧力が反応系で維持されるとこへとなる。
らの出力信号により、制御部１２５内の記憶素子に記憶
される。ついで、一定時間経過後の圧力が、バラｌトロ
ン１２４がらの出力信号により刻々と制御部１２５内の
別の素子に入力され、比較器により比較され、これが放
電開始時のバラｌトロン１２４からの出力値と異なると
制御部１２５よりその旨の指令が出力され、三本柱整合
器１０９を自動調節してマツチング調整される。それに
より一定の圧力が反応系で維持されるとこへとなる。
この様にして、放電空間１０６内のプラズマ強度を、放
電時間が長時間経過しても、常に一定の値になるように
制御することにより、反応炉１０１に導入されるマイク
ロ波の実効パワーは、一定となる為、基体１０５に堆積
する堆積膜は、その膜厚、膜質とも均一なものとなり、
膜の堆積速度も時間とともに変化することがない。従っ
て、電子写真感光体として満足し得る堆積膜を高速かつ
安定して得ることが出来る。
電時間が長時間経過しても、常に一定の値になるように
制御することにより、反応炉１０１に導入されるマイク
ロ波の実効パワーは、一定となる為、基体１０５に堆積
する堆積膜は、その膜厚、膜質とも均一なものとなり、
膜の堆積速度も時間とともに変化することがない。従っ
て、電子写真感光体として満足し得る堆積膜を高速かつ
安定して得ることが出来る。
本発明におけるマイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆積
膜形成方法において、基体上に堆積膜を形成する際の反
応炉内圧力の好適範囲は、Ｉ Ｔｏｒｒ乃至Ｉ Ｘ １
０−’Ｔｏｒｒであるが、より好ましくは、ｌ Ｔｏｒ
ｒ乃至Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒである。
膜形成方法において、基体上に堆積膜を形成する際の反
応炉内圧力の好適範囲は、Ｉ Ｔｏｒｒ乃至Ｉ Ｘ １
０−’Ｔｏｒｒであるが、より好ましくは、ｌ Ｔｏｒ
ｒ乃至Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒである。
以下、本発明の堆積膜形成方法の内容を、電子写真感光
体を作成する場合を例にして実施例により更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定される
ものではない。
体を作成する場合を例にして実施例により更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定される
ものではない。
ス崖班上
第２（Ａ）乃至１ （Ｂ）図の反応装置を用い、Ａ１
シリンダ基体１０５上に光受容層を形成して電子写真用
感光体ドラムを作成した。
シリンダ基体１０５上に光受容層を形成して電子写真用
感光体ドラムを作成した。
まず、反応炉１０１の内部を排気管１０４を介して、真
空排気すると共に、ヒーター１０７により基体１０５を
所定温度に加熱、保持した。
空排気すると共に、ヒーター１０７により基体１０５を
所定温度に加熱、保持した。
次に、原料ガス供給管１０８のガス吹き出し孔１０８’
、１０８’ 、・・・を介して、第１表の作製条件に
従って、シランガス（ＳｉＨＪ、水素ガス（Ｈｚ）、ジ
ポランガス（ＢオＨＪ等の原料ガスを反応炉１０１内に
、ｌ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ以下の真空度を維持しなが
ら放出した。そして、基体１０５を駆動モーター（図示
せず）にて、１０ｒ、ｐ、ｍ、の速度で回転させ、マイ
クロ波型ｓｔｘ＋より、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を
導波管１０３及びマイクロ波導入窓１０２を介して、放
電空間１０６に投入した。投入パワーと反応炉１０１と
のマツチングが三本柱整合器１０９により自動調整され
、放電空間１０６にプラズマが生起した。この時、覗き
窓１１２より、照度計１１３にて、放電空間１０６内の
発光輝度が計器１１４に表示され、この出力信号が制御
部１１５に導入された。
、１０８’ 、・・・を介して、第１表の作製条件に
従って、シランガス（ＳｉＨＪ、水素ガス（Ｈｚ）、ジ
ポランガス（ＢオＨＪ等の原料ガスを反応炉１０１内に
、ｌ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒ以下の真空度を維持しなが
ら放出した。そして、基体１０５を駆動モーター（図示
せず）にて、１０ｒ、ｐ、ｍ、の速度で回転させ、マイ
クロ波型ｓｔｘ＋より、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を
導波管１０３及びマイクロ波導入窓１０２を介して、放
電空間１０６に投入した。投入パワーと反応炉１０１と
のマツチングが三本柱整合器１０９により自動調整され
、放電空間１０６にプラズマが生起した。この時、覗き
窓１１２より、照度計１１３にて、放電空間１０６内の
発光輝度が計器１１４に表示され、この出力信号が制御
部１１５に導入された。
該放電空間１０６は、マイクロ波導入窓１０２および円
周上に配置された導電性基体１０５に囲まれたマイクロ
波空洞共振構造となっており、導入されたマイクロ波エ
ネルギーを効率良く吸収した。
周上に配置された導電性基体１０５に囲まれたマイクロ
波空洞共振構造となっており、導入されたマイクロ波エ
ネルギーを効率良く吸収した。
かくして、放電空間１０６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分解等し、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
互に反応して導電性基体１０５の放電空間１０６側表面
に電荷注入阻止層、感光層そして表面層が順次形成され
た。
ロ波のエネルギーにより励起されて分解等し、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
互に反応して導電性基体１０５の放電空間１０６側表面
に電荷注入阻止層、感光層そして表面層が順次形成され
た。
なお、原料ガスの種類、流量、反応炉１０１内の圧力、
導入するマイクロ波エネルギー等は、形成する光受容層
の層構成により、任意に変えることができる。
導入するマイクロ波エネルギー等は、形成する光受容層
の層構成により、任意に変えることができる。
第１表の作製条件に従って各層を作製中、放電空間１０
６の発光輝度が各層放電開始時の値と比べて変動した際
に、制御部１１５からの信号により、三本柱整合器１０
９が自動調整され、放電開始時と同じ輝度となるように
マツチング調整された。各層を形成するに際しての放電
開始時と放電終了時の発光輝度は第２表に示すとおりで
あった。
６の発光輝度が各層放電開始時の値と比べて変動した際
に、制御部１１５からの信号により、三本柱整合器１０
９が自動調整され、放電開始時と同じ輝度となるように
マツチング調整された。各層を形成するに際しての放電
開始時と放電終了時の発光輝度は第２表に示すとおりで
あった。
こうして得られた電子写真感光体について、光受容層の
堆積速度を求め、また、電気的特性（帯電能、感度、残
留電位）を調べ、画像出しを行ったところ、第３表に示
す様な良好な結果となった。
堆積速度を求め、また、電気的特性（帯電能、感度、残
留電位）を調べ、画像出しを行ったところ、第３表に示
す様な良好な結果となった。
実施±１
感光層の作製条件を第４表の様に変えた以外は、実施例
１と同様の作製条件、作製装置にて、電子写真感光体を
作製し、同様の評価を行ったところ、第５表に示す良好
な結果を得た。
１と同様の作製条件、作製装置にて、電子写真感光体を
作製し、同様の評価を行ったところ、第５表に示す良好
な結果を得た。
実施■ユ
第２（Ａ）乃至２（Ｂ）図に図示の装置を用い、第１表
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この際、各層放電が生起した時に、放電空間１
０６に挿入された小さな金属電極１１６に電圧を＋６０
Ｖかけ、電極１１６に流れる電流が、電流計１１？より
制御部１１９へ信号として導入された。各層放電持続す
るに従シ１、プラズマ強度が変化して、電極１１６に流
れる電流が放電開始時の値と比べて変化した際、制御部
１１９内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０９が自
動調節され、放電開始時と同じ電流値となるようにマツ
チング調整された。
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この際、各層放電が生起した時に、放電空間１
０６に挿入された小さな金属電極１１６に電圧を＋６０
Ｖかけ、電極１１６に流れる電流が、電流計１１？より
制御部１１９へ信号として導入された。各層放電持続す
るに従シ１、プラズマ強度が変化して、電極１１６に流
れる電流が放電開始時の値と比べて変化した際、制御部
１１９内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０９が自
動調節され、放電開始時と同じ電流値となるようにマツ
チング調整された。
第６表に、各贋作製時における放電開始時および放電終
了時における電流計１１７の読みを示す。
了時における電流計１１７の読みを示す。
こうして得られた電子写真感光体について、実施例１と
同様の評価を行ったところ、第７表に示す良好な結果が
得られた。
同様の評価を行ったところ、第７表に示す良好な結果が
得られた。
大旌適土
第３（Ａ）乃至３（Ｂ）図に図示の装置を用い、第１表
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この際、各層放電が生起した時に、放電空間１
０６に挿入されたニッケルの棒１２０に直流電圧を＋１
００ｖかけ、捧１２０に流れた電流の信号が電流計１２
１より制御部１２３へ導入された。各層放電が持続する
に従い、プラズマ強度が変化して、棒１２０に流れる電
流が放電開始時の値と比べて変ゴヒした際、制御部１２
３内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０９が自動調
節され、放電開始時と同じ電流値となるようにマツチン
グ調整された。
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この際、各層放電が生起した時に、放電空間１
０６に挿入されたニッケルの棒１２０に直流電圧を＋１
００ｖかけ、捧１２０に流れた電流の信号が電流計１２
１より制御部１２３へ導入された。各層放電が持続する
に従い、プラズマ強度が変化して、棒１２０に流れる電
流が放電開始時の値と比べて変ゴヒした際、制御部１２
３内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０９が自動調
節され、放電開始時と同じ電流値となるようにマツチン
グ調整された。
第８表に、各贋作製時における放電開始時および放電終
了時における電流計１２１の読みを示す。
了時における電流計１２１の読みを示す。
こうして得られた電子写真用感光体について、実施例１
と同様の評価を行ったところ、第９表に示す良好な結果
が得られた。
と同様の評価を行ったところ、第９表に示す良好な結果
が得られた。
人施開ｌ
第４（Ａ）乃至４ （Ｂ）図に図示の装置を用い、第１
表の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を
作製した。この際、各層放電が生起した時に、反応炉１
０１内の圧力がバラ、＆）ロン１２４により検知され、
この時の出力信号が制御部１２５に導入された。各層放
電が持続するに従い、プラズマ強度が変化して、反応炉
１０１内の圧力が放電開始時の値と比べて変化した際、
制御部１２５内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０
９が自動調節され、放電開始時と同じ圧力となるように
マツチング調整された。
表の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を
作製した。この際、各層放電が生起した時に、反応炉１
０１内の圧力がバラ、＆）ロン１２４により検知され、
この時の出力信号が制御部１２５に導入された。各層放
電が持続するに従い、プラズマ強度が変化して、反応炉
１０１内の圧力が放電開始時の値と比べて変化した際、
制御部１２５内の制御回路が働いて、三本柱整合器１０
９が自動調節され、放電開始時と同じ圧力となるように
マツチング調整された。
第１Ｏ表に、各贋作製時における放電開始時および放電
終了時での反応炉１０１の内圧を示す。
終了時での反応炉１０１の内圧を示す。
こうして得られた電子写真感光体について、実施例１と
同様の評価を行ったところ、第１１表に示す良好な結果
が得られた。
同様の評価を行ったところ、第１１表に示す良好な結果
が得られた。
第７（Ａ）乃至７（Ｃ）図に図示の装置を用い、第１表
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この場合、マイクロ波電源１１１より発振され
たマイクロ波は、三本柱整合器１−０９により、手動に
てマツチング調整され、各層の放電が開始された。
の作製条件にて、実施例１と同様に電子写真感光体を作
製した。この場合、マイクロ波電源１１１より発振され
たマイクロ波は、三本柱整合器１−０９により、手動に
てマツチング調整され、各層の放電が開始された。
第１２表に、各贋作製時での放電開始時および放電終了
時における、電力計１１０の入射電力と反射電力の差を
示す。
時における、電力計１１０の入射電力と反射電力の差を
示す。
こうして得られた電子写真感光体について、実施例１と
同様の評価を行ったところ、第１３表の様になった。
同様の評価を行ったところ、第１３表の様になった。
第１表
第 ２ 表
〔発明の効果の概略〕
本発明によれば、マイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆
積膜形成方法において、反応炉にマイクロ波の実効パワ
ーをモニターする手段を設け、該実効パワー量をプラズ
マ強度と対応させて出力信号として制御部に導き、この
制御部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマ
イクロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することに
より、放電時間が長時間経過しても、反応炉内のプラズ
マ強度を一定に保つことが出来、反応炉に導入されるマ
イクロ波の実効パワーは一定となる。従って、基体上に
堆積する堆積膜は、膜厚、膜質とも均一なものとなり、
所望の時間で膜を高速堆積させることが出来る。また、
得られた膜は、電気的にも、光学的にも優れた緻密なも
のとなり、量産性に富んだ堆積膜形成方法となり得る。
積膜形成方法において、反応炉にマイクロ波の実効パワ
ーをモニターする手段を設け、該実効パワー量をプラズ
マ強度と対応させて出力信号として制御部に導き、この
制御部からの出力信号に基づいて、反応炉へ導入するマ
イクロ波と反応炉とのマツチングを自動制御することに
より、放電時間が長時間経過しても、反応炉内のプラズ
マ強度を一定に保つことが出来、反応炉に導入されるマ
イクロ波の実効パワーは一定となる。従って、基体上に
堆積する堆積膜は、膜厚、膜質とも均一なものとなり、
所望の時間で膜を高速堆積させることが出来る。また、
得られた膜は、電気的にも、光学的にも優れた緻密なも
のとなり、量産性に富んだ堆積膜形成方法となり得る。
第１ （Ａ）乃至１ （Ｂ）図、第２（Ａ）乃至２（Ｂ
）図、第３（Ａ）乃至３（Ｂ）図、及び第４（Ａ）乃至
４（Ｂ）図は、本発明におけるマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法による堆積膜形成装置の縦断面図及び回路構成図を
それぞれ示し、第５図は、反応炉内のマイクロ波の実効
パワー量とプラズマ強度の関係を示す。 第６図は、高周波による従来の堆積膜形成装置の代表例
を示した図、第７ （Ａ）図は、従来のマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の透視略図、第７（
Ｂ）図は、第７ （Ａ）図における装置の縦断面図、第
７（Ｃ）図は、第７（Ａ）図における装置の横断面図で
ある。 図において、１０１．７０１・・・反応炉、１０２゜７
０２・・・マイクロ波導入窓、１０３，７０３・・・４
波管、１０４，７０４・・・排気管、１０５，７０５・
・・基体、１０６，７０６・・・放電空間、１０７，７
０７・・・基体ホルダー、１０７’、７０７’ ・・・
ヒーター、１０８．７０８・・・原料ガス導入管、１０
Ｂ’ 、７０８ ’・・・ガス吹出し口、１０９．７
０９・・・三本柱整合器、１１０．７１０・・・マイク
ロ波電力計、１１１，７１１・・・マイクロ波ｆｉｌ、
１１２・・・覗き窓、１１３・・・照度計、１１４・
・・強度表示計、１１５．１１９，１２３゜１２５・・
・制御部、１１６・・・金属電極、Ｉ Ｉ ７，１２１
・・・電流計、１１８．１２２・・・電圧計、１２０・
・・ニッケル棒、１２４・・・バラｌトロン、６０１・
・・高周波ＴＬ源、６０２・・・マツチングボックス、
６０３・・・拡散ポンプ及びメカニカルブースターポン
プ、６０４・・・Ａｌ支持体回転用モーター、６０５・
・・ＡＩｌ支持体、６０６・・・Ａ１支持体加熱用ヒー
ター、６０７・・・ガス導入管、６０８・・・高周波導
入用カソード電極、６０９・・・シールド板、６１０・
・・ヒーター用電源、６２１〜６２５，６４１〜６４５
・・・バルブ、６３１〜６３５・・・マスフローコント
ローラー、６５１〜６５５・・・レギュレーター、６６
１・・・水素（Ｈｚ）ボンベ、６６２・・・シラン（Ｓ
ｉＨ４）ボンベ、６６３・・・ジボラン（ＢｔＨ＊）ボ
ンベ、６６４・・・酸化窒素（ＮＯ）ボンへ、６６５・
・・メタン（Ｃ１１４）ボンへ。 特許出願人 キャノン株式会社 第１（Ａ）図 第２（Ａ）図 第３（Ａ）図 第４（Ａ）因 第５図 マイクロ波寅ガ１ｑ−量 （Ｗ） 第７１Ａ）図 排気 第７（Ｂ）図
）図、第３（Ａ）乃至３（Ｂ）図、及び第４（Ａ）乃至
４（Ｂ）図は、本発明におけるマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法による堆積膜形成装置の縦断面図及び回路構成図を
それぞれ示し、第５図は、反応炉内のマイクロ波の実効
パワー量とプラズマ強度の関係を示す。 第６図は、高周波による従来の堆積膜形成装置の代表例
を示した図、第７ （Ａ）図は、従来のマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の透視略図、第７（
Ｂ）図は、第７ （Ａ）図における装置の縦断面図、第
７（Ｃ）図は、第７（Ａ）図における装置の横断面図で
ある。 図において、１０１．７０１・・・反応炉、１０２゜７
０２・・・マイクロ波導入窓、１０３，７０３・・・４
波管、１０４，７０４・・・排気管、１０５，７０５・
・・基体、１０６，７０６・・・放電空間、１０７，７
０７・・・基体ホルダー、１０７’、７０７’ ・・・
ヒーター、１０８．７０８・・・原料ガス導入管、１０
Ｂ’ 、７０８ ’・・・ガス吹出し口、１０９．７
０９・・・三本柱整合器、１１０．７１０・・・マイク
ロ波電力計、１１１，７１１・・・マイクロ波ｆｉｌ、
１１２・・・覗き窓、１１３・・・照度計、１１４・
・・強度表示計、１１５．１１９，１２３゜１２５・・
・制御部、１１６・・・金属電極、Ｉ Ｉ ７，１２１
・・・電流計、１１８．１２２・・・電圧計、１２０・
・・ニッケル棒、１２４・・・バラｌトロン、６０１・
・・高周波ＴＬ源、６０２・・・マツチングボックス、
６０３・・・拡散ポンプ及びメカニカルブースターポン
プ、６０４・・・Ａｌ支持体回転用モーター、６０５・
・・ＡＩｌ支持体、６０６・・・Ａ１支持体加熱用ヒー
ター、６０７・・・ガス導入管、６０８・・・高周波導
入用カソード電極、６０９・・・シールド板、６１０・
・・ヒーター用電源、６２１〜６２５，６４１〜６４５
・・・バルブ、６３１〜６３５・・・マスフローコント
ローラー、６５１〜６５５・・・レギュレーター、６６
１・・・水素（Ｈｚ）ボンベ、６６２・・・シラン（Ｓ
ｉＨ４）ボンベ、６６３・・・ジボラン（ＢｔＨ＊）ボ
ンベ、６６４・・・酸化窒素（ＮＯ）ボンへ、６６５・
・・メタン（Ｃ１１４）ボンへ。 特許出願人 キャノン株式会社 第１（Ａ）図 第２（Ａ）図 第３（Ａ）図 第４（Ａ）因 第５図 マイクロ波寅ガ１ｑ−量 （Ｗ） 第７１Ａ）図 排気 第７（Ｂ）図
Claims (5)
- （１）真空気密に保持し得る成膜空間を有する反応容器
の該成膜空間に成膜用原料ガスを導入すると共にマイク
ロ波エネルギーを導入してプラズマを形成し、該成膜空
間内に設置された基体上に堆積膜を形成する方法におい
て、前記成膜空間におけるマイクロ波の実効パワー量を
モニターして前記成膜空間において生成するプラズマの
強度を所望状態に維持しながら膜堆積を行うことを特徴
とする機能性堆積膜の形成方法。 - （２）前記マイクロ波の実効パワー量のモニターを、前
記成膜空間における放電時の発光輝度を介して行う、特
許請求の範囲第１項に記載の機能性堆積膜形成方法。 - （３）前記マイクロ波の実効パワー量のモニターを、ラ
ングミュアー・プローブ法により行う、特許請求の範囲
第１項に記載の機能性堆積膜形成方法。 - （４）前記マイクロ波の実効パワー量のモニターを、前
記成膜空間内に金属棒を挿入し該金属棒に直流電圧をか
けて該金属棒に流れる電流を介して行う、特許請求の範
囲第１項に記載の機能性堆積膜形成方法。 - （５）前記マイクロ波の実効パワー量のモニターを、前
記成膜空間内の圧力を介して行う、特許請求の範囲第１
項に記載の機能性堆積膜形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126885A JPS63293167A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成法 |
| US07/198,746 US4897281A (en) | 1987-05-26 | 1988-05-25 | Process for the formation of a functional deposited film by way of microwave plasma CVD method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126885A JPS63293167A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293167A true JPS63293167A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=14946256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126885A Pending JPS63293167A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による機能性堆積膜形成法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4897281A (ja) |
| JP (1) | JPS63293167A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013254915A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Canon Inc | 堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2787148B2 (ja) * | 1988-11-15 | 1998-08-13 | キヤノン株式会社 | マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置 |
| US5338580A (en) * | 1988-11-15 | 1994-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of preparation of functional deposited film by microwave plasma chemical vapor deposition |
| US5129359A (en) * | 1988-11-15 | 1992-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Microwave plasma CVD apparatus for the formation of functional deposited film with discharge space provided with gas feed device capable of applying bias voltage between the gas feed device and substrate |
| JP2986166B2 (ja) * | 1989-01-30 | 1999-12-06 | 株式会社ダイヘン | マイクロ波回路のインピーダンス自動調整装置及びインピーダンス自動調整方法 |
| US5240736A (en) * | 1992-10-26 | 1993-08-31 | Ford Motor Company | Method and apparatus for in-situ measuring filament temperature and the thickness of a diamond film |
| KR100560049B1 (ko) * | 1997-05-10 | 2006-05-25 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 성막방법 |
| JP3913123B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2007-05-09 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体の製造方法 |
| DE10260745A1 (de) * | 2002-12-23 | 2004-07-01 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von körnigen Feststoffen |
| DE102004020915B4 (de) * | 2004-04-28 | 2008-12-11 | Centrotherm Photovoltaics Ag | Druckmessvorrichtung für Vakuumanlagen |
| KR100839909B1 (ko) | 2006-12-19 | 2008-06-19 | 세메스 주식회사 | 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착 설비 및 그의 처리 방법 |
| JP5237833B2 (ja) * | 2007-01-22 | 2013-07-17 | パナソニック株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
| JP5107278B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2012-12-26 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波加熱装置および加熱方法 |
| US8222125B2 (en) * | 2010-08-12 | 2012-07-17 | Ovshinsky Innovation, Llc | Plasma deposition of amorphous semiconductors at microwave frequencies |
| US11261522B2 (en) * | 2018-10-18 | 2022-03-01 | Diamond Foundry Inc. | Axisymmetric material deposition from plasma assisted by angled gas flow |
| US11623197B2 (en) * | 2020-01-23 | 2023-04-11 | Lyten, Inc. | Complex modality reactor for materials production and synthesis |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669027B2 (ja) * | 1983-02-21 | 1994-08-31 | 株式会社日立製作所 | 半導体ウエハの薄膜形成方法 |
| US4637938A (en) * | 1983-08-19 | 1987-01-20 | Energy Conversion Devices, Inc. | Methods of using selective optical excitation in deposition processes and the detection of new compositions |
| US4619729A (en) * | 1984-02-14 | 1986-10-28 | Energy Conversion Devices, Inc. | Microwave method of making semiconductor members |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62126885A patent/JPS63293167A/ja active Pending
-
1988
- 1988-05-25 US US07/198,746 patent/US4897281A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013254915A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Canon Inc | 堆積膜形成方法および電子写真感光体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4897281A (en) | 1990-01-30 |
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|---|---|---|
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