JPH04165077A - 改良されたマイクロ波導入手段を有するマイクロ波プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真用感光体デバイス、太陽電池、トラ
ンジスター等の製造に利用されるマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置の改良に関する。

〔従来の技術の説明〕

従来、半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画
像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電力デバ
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−Ｓｉ（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、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、耐熱性合成樹脂フィルム、
ステンレス、アルミニウム等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。

特に近年、マイクロ波グロー放電分解を利用するプラズ
マＣＶＤ法、即ちマイクロ波プラズマＣＶＤ法が工業的
にも征目されている。

マイクロ波プラズマＣＶＤ法は、他の成膜方法に比べて
、反応ガスの利用効率を高めて高堆積速度で成膜できる
利点を有することから、特に電子写真用感光体デバイス
の作製には有効な成膜方法であるとされている。

こうしたマイクロ波プラズマＣＶＤ法を実施するに適し
た装置が特許出願公開昭６０−１８６８４９号公報に示
されている。この公報に記載された装置即ちマイクロ波
プラズマＣＶＤ装置によれば、低圧下で高電力を放電空
間に投入することができ、ある程度の高い堆積速度と原
料ガスの分解効率で堆積膜の形成が可能である。また、
マイクロ波を導入する誘電体窓を囲むように複数の基体
を位置することにより、堆積膜生成用原料ガスの利用効
率を大幅に上げることも可能である。

また、特許出願公開昭６１−２８３１１６号公報には、
外部から電気バイアスを印加することによりプラズマの
電子を制御して堆積種のイオン衝撃を変え、堆積膜の電
気特性を改善する方法が示されている。

このようなマイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置は代表的には、第４　（Ａ）図の透視略図及び第
４　（Ｂ）図の平面略図で示される装置構成のものであ
る。

第４（Ａ）及び４（Ｂ）図において、４０１は反応容器
であり、真空気密化構造を成している。

４０２は、マイクロ波電力を反応炉容器内へ効率よく透
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、アルミナセラミックス等）で形成されたマイ
クロ波導入窓である。４０３はマイクロ波電力の伝送部
で主として金属の矩型導波管であり、スタブチューナー
（図示せず）、アイソレーター（図示せず）を介してマ
イクロ波電源（図示せず）に接続されている。４０４は
一端が真空容器４０１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。

４０５′は基体ホルダー４０５上に設置された堆積膜形
成用の基体である。４０６は複数の基体４ｆ）５’、４
０５’・・弓こより囲まれた放電空間である。４０８は
、プラズマ電位を制御するための外部電気バイアスを与
える電極である。

こうした従来の堆積膜形成装置による堆積膜の形成は、
例えばつぎのようにして行われる。即ちまず真空ポンプ
（図示せず）により排気管４０４を介して、反応容器４
０１を真空排気し、反応容器４０１内の圧力（内圧）を
Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ又はそれ以下にする０次いで
ヒーター４０７により、基体４０５′の温度を基体ホル
ダー４０５内に設けられたヒーターを介して膜堆積形成
に好適な温度に加熱保持する。その後原料ガスをガス供
給管（不図示）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
等の原料ガスを反応容器４０１内に導入する。次に、マ
イクロ波電源（不図示）により、周波数５００ＭＨｚ以
上の、好ましくは２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生さ
せ、導波管４０３と誘電体窓４０２を介して反応容器４
０１内に導入する。

それと同時併行的に、バイアス棒４０８に、バイアス電
源４０９からの、例えば直流等の電気バイアスを印加す
る。かくして複数の基体４０５′４０５′　・・・によ
り囲まれた放電空間４０６において、原料ガスは、マイ
クロ波及び電気バイアスのエネルギーにより励起、分解
して基体４０５’。

４０５′のそれぞれの表面に堆積膜の形成をもたらす。

この時、基体４０５’、４０５’・・・のそれぞれを基
体母線方向中心軸の回りに回転させることにより、基体
４０５’、４０５’・・・のそれぞれの全周に渡って堆
積膜が均一に形成されるところとなる。

次に、第４　（Ａ）及び４　（Ｂ）図に示したマイクロ
波ＣＶＤ装置において使用されるマイクロ波誘電体窓の
断面の模式図を第５図に示す。図において５０１は反応
容器の周囲壁であり、第４（Ａ）及び４（Ｂ）図に示す
４０２に相当する５０２はマイクロ波透過用誘電体窓で
あり、大気からと真空空間の気密を保持するように設け
られている。

５０３は導波管であり、５０４は、導波管５０３を覆う
ように設けられた水等の冷媒を流す管であり、該冷媒に
より導波管５０３及び誘電体窓５０２は冷却される。

上述のようなマイクロ波プラズマＣＶＤ装置によれば、
ある程度までの堆積速度においては実用的な特性と均一
性とを有する堆積膜を形成することが可能である。

しかし、こうした従来のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置
では、特に堆積速度の早い領域では、例えば電子写真用
感光体のように大面積にわたって欠陥がなく、かつ均一
な特性を要求されるデバイスを作製する場合、その電気
的特性、均−性及び歩留り等の点で未だ不十分な点を残
しているのが現状である。

即ち、大面積の基体上に高堆積速度で、がっ原料ガスの
利用効率を高い状態に維持して所望の機能性堆積膜を形
成させるについては、成膜空間に大きなマイクロ波エネ
ルギーを導入する必要がある。ところで、大きなマイク
ロ波エネルギーを導入する場合、マイクロ波導入方法と
しては、マイクロ波透過性に優れた誘電体窓を設けた導
波管を用いるのが一般的であるが、このような大きなエ
ネルギーを導波管で導入する場合、堆積室内の導波管近
傍でのマイクロ波エネルギー密度が他の部分に比べ非常
に大きなものとなる。このため、マイクロ波導入窓近傍
で形成される堆積膜については、膜質及び膜厚の均一性
を確保することは難しく、かつまた誘電体窓等の基体以
外の箇所に堆積した膜が剥がれて基体上に形成される堆
積膜に混入することがあって、所望の機能性堆積膜を定
常的に得ることは難しい。

また、第４　（Ａ）及び４　（Ｂ）図に示すマイクロ波
プラズマＣＶＤ装置の場合のように、放電空間を囲むよ
うに、複数の円筒状基体を配置し、それぞれの円筒状基
体を回転させながら堆積膜形成を行う場合には、導波管
及び誘電体窓のそれぞれの表面には、円筒状基体表面の
数倍の厚さの堆積膜がしばしば形成される。そして、こ
うした堆積膜は成膜中に剥離して基体上に形成され堆積
膜中に混入して得られる膜を欠陥のあるものにしてしま
うことがしばしばある。この問題は、マイクロ波導入手
段を第５図に示す構成のものにした場合でも依然として
存在する。

また、第５図に示す構成のマイクロ波導入手段を備えた
第４（Ａ）及び４（Ｂ）図に示すマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置には、形成される堆積膜の膜厚及び特性に関し
て次のような問題点がある。

即ち、原料ガス導入管（不図示）により放電空間４０６
内に導入された原料ガスは、マイクロ波プラズマにより
分解され、堆積膜の形成に寄与するところとなるが、未
反応のガス及び反応の結果、生成したガス状物質は主と
して円筒状基体４０５’、４０５’・・・の間の隙間を
通り、放電空間外へ排気される。しかし、この時円筒状
基体４０５’、４０５’・・・の端部と、導波管４０３
で挟まれた空間からも一部排気される。このように排気
されるガスの流れが円筒状基体４０５　’。

４０５′・・・のそれぞれの表面で上下方向のガスの流
れとなり、基体上に形成される堆積膜について膜厚及び
特性に不均一性をもたらす原因となる。

更に、従来のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の問題点と
してマイクロ波透過誘電体窓のメンテナンス性の悪さが
挙げられる。この誘電体窓は真空シールドの目的のため
しっかりと密閉する必要があり、しかも反応空間側に膜
が堆積することから毎回取り換えが必要である。そこで
作業性の効率化のため、誘電体窓を２重構造とし、真空
シールド用誘電体窓と、取り換え用誘電体窓に分けるこ
とが捷案されている。

しかしながら、このように複数個の誘電体窓を単に重畳
した場合には、熱伝導が悪く、放電空間側の誘電体窓の
冷却が不十分になる問題がある。

つまり、誘電体窓はマイクロ波の唆収、及びプラズマ熱
により昇温される。従って冷却が不十分であると、マイ
クロ波透過窓の昇温により、表面に付着した膜に脱水素
及び／又は結晶化が生し、膜が低抵抗化し、更にマイク
ロ波を吸収し、昇温する。ひとたび結晶化が始まれば、
更に昇温し、結晶化して誘電体窓が割れて歩留りを下げ
てしまう。

更にまた、形成される堆積膜の特性を実質的に向上させ
るについて、放電空間内に電極を設け、この電極に電圧
を印加して堆積種のイオン衝撃を制御しながら堆積膜を
形成するようにする場合、前述のように円筒状基体の一
端側にマイクロ波導入手段を設けると、どうしてもマイ
クロ波導入手段近傍のイオン密度が上がり、基体の位置
的にイオン衝撃の不均一が生じる。この不均一性はマイ
クロ波パワーが増加すれば、それに応じて増大する。そ
の場合、形成される堆積膜の特性について不均一性が生
じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述のごとき従来のマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法による堆積膜形成装置における諸問題を克服
して、半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、光
起電力素子、その他のエレクトロニクス素子、光学素子
等に用いられる素子部材としての堆積膜を、マイクロ波
プラズマＣＶＤ法により、安定して高速形成し得る改善
されたマイクロ波プラズマＣＶＤ装置を提供することに
ある。

更に本発明の目的は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
りＡ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）堆積膜ヲ形成スるについて、特性
の優れた膜を形成し得る改善されたマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置を提供することにある。

〔発明の構成・効果〕

本発明により提供されるマイクロ波プラズマＣＶＤ法に
よる装置（以下、“マイクロ波プラズマＣＶＤ装置゛と
いう、）は、マイクロ波を導波管から気密誘電体窓を介
して、反応空間に導入する手段を有し、該反応空間の周
囲に複数の基体を設置してそれら基体のそれぞれの表面
に堆積膜を形成するようにしたマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置であって、前記気密誘電体窓の、反応空間側に前
記気密誘電体窓との間に一定の間隙を設けてもう一枚の
誘電体窓を設け、該三者の誘電体窓の間隙中に堆積膜に
寄与しないガスを流し、反応空間側へ排出する機構を具
備したことを特徴とするものである。

上記目的を達成できる本発明のマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置における誘電体窓の構成は、代表的には第１図に
示す内容のものである。

第１図において、１０１は、大気と真空を隔てる堆積室
の周壁であり、第４　（Ａ）図での４０１に相当する。

１０２は、マイクロ波電力を反応容器内に効率よく透過
し、かつ真空を保持し得る材質（例えば、アルミナセラ
ミックス、石英ガラス等）で形成された誘電体窓である
。１０７は、誘電体窓１０２と同様の材質の誘電体窓で
あって、片側が、堆積膜形成用の原料ガスを分解する放
電空間に接している。

１０４は、水等の冷却用媒体を流す冷却路であり、導波
管１０３の外周壁を覆うようにし、かつ誘電体窓に接し
て設けられている。１０５は、冷却管１０４の周囲壁を
示す。冷却管１０４に流す冷却媒体により誘電体窓１０
２及び導波管１０３が冷却されるように構成されている
。１０６は、冷却用のガスを流す冷却ガス流路である。

冷却ガス流路１０６は、冷却管１０４の周囲壁を介して
空間１０８に開口している。冷却ガス流路１０６に流す
ガスは、熱伝導率のよいもので、放電空間に導入された
時、基体上に形成される堆積膜の特性に悪影響を与えな
い０例えば、水素、各種の希ガス又はそれらの混合ガス
等が流される。これらのガスの中、熱伝導の良い点とイ
オン化した時のイオン衝撃の小さい点から、水素、ヘリ
ウムが最適である。

１０８は、二つの誘電体窓１０２及び１０７の間に形成
された空間である。１０９は、誘電体窓１０７と導波管
１０３の外壁との間に形成された間隙を示す、二つの誘
電体窓１０２及び１０７の間の距離は、必要以上に大き
いと間隙１０８中で放電が生じてしまう危険性がある。

また、狭すぎると、冷却ガスの流れが不均一になり、部
分的に冷却が不十分になる。よって、誘電体窓１０２と
誘電体窓１０７の間の距離は、好ましくは０．１ｍ以上
２鶴以下の範囲に設定する。空間１０８の内圧は、冷却
ガスの流量と、間隙１０８により決まるが、該内圧は、
放電空間側の圧力より高くするのが望ましく、好ましく
は５ｍＴｏｒｒから１０Ｔ　ｏｒｒの範囲にされる。

なお、前記内圧が５ｍＴｏｒｒ以下である場合、冷却ガ
スによる冷却作用が不十分となり、誘電体窓１０７の温
度が上昇し、窓割れが起こりやすくなる。冷却パイプ１
０４を介して流される冷却ガスは、間隙１０９を介して
反応室内に流入する。

その際のガスの流出量が少なすぎると、数回の半導体デ
バイス作製で、マイクロ波透過窓１０７の外壁面に膜が
堆積し、その膜が成膜中に剥がれて基体上に堆積する膜
中に混入して得られる膜を欠陥のあるものにしてしまう
。また、間隙１０９からのガスの流出量が多すぎると、
放電空間に露呈している誘電体窓の近傍のガス圧（内圧
）及びガスの組成比が大きくかわり、それにより放電状
況が変わり、それが原因で膜の堆積速度も変わり、基体
上に形成される膜について電気特性のムラを生じてしま
う。よって、これらの状況を見極め、間隙１０９からの
ガス流量、間隙１０９の大きさを調整する必要がある。

以上のように、本発明によれば、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置のマイクロ波導入窓を二つの誘電体窓を両者間
に所定の空間をとって重畳し、放電空間側に位置する誘
電体窓の端部に間隙を設けて構成したものにし、成膜時
、成膜に寄与しない上述したガスの冷却したもの、即ち
冷却ガスを前記空間に導入し、前記間隙を介して放電空
間に排出するようにすることにより、放電空間に露呈す
る誘電体窓の表面への膜堆積を防止して従来のマイクロ
波プラズマＣＶＤ装置の見られる膜剥がれが原因で生ず
る堆積膜の欠陥の問題が解消され、かつ、マイクロ波導
入手段近傍で成膜される堆積膜の膜厚及び膜質の不均一
化の問題が解消される。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置においては、マ
イクロ波導入手段の第１図に示す構成は、第２（Ａ）図
又は第２（Ｂ）図に示す構成にすることもできる。これ
らの構成のいずれの場合にあっても、上述の場合と同様
の効果が奏される。

また、本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置において
は、マイクロ波導入手段を第３図に示す構成のものにす
ることもできる。第３図に示す構成は、第１図に示す構
成の変形であり、第１図に示す場合と異なるところは、
誘電体窓を３個使用する点である。第３図において、３
０２は導波管であり、３０５は導波管の外周壁を覆うよ
うにされ、かつ第１の誘電体窓３０３−１に接して設け
られた冷却路である。該冷却路には、第１図の場合と同
様の冷却媒体が流される。３０１は、反応室の周囲壁で
ある。３０３−１，３０３−２及び３０３−３はそれぞ
れ第１、第２及び第３の誘電体窓を示す、３０６は、第
２の誘電体窓３ｏ３−２と第３の誘電体窓３０３−３の
間に設けられた空間、即ち冷却ガス流路である。冷却ガ
ス流路３０６には、第１図の場合と同様に系外がらの冷
却ガス供給パイプが連結されている（このところ図示せ
ず）、３０４は、ガス流出間隙であり、冷却ガス流路中
の冷却ガスは該間隙を介して放電空間に排出される。

第３図に示す構成を採用する場合、特に誘電体窓の冷却
効果は大きく、上述の本発明の効果が奏されることは勿
論であるが、誘電体窓は長時間の成膜を行ってもひび割
れ等の問題を生じることなく安定に保持される。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置によれば、放電
空間の内圧がいずれの領域でも所望の効果が得られるが
、特に１００ｍＴｏｒｒ以下、好ましくは５０　ｍ　Ｔ
ｏｒｒ以下で特に良好な結果が再現よく得られる。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置により堆積膜を
形成するについての原料ガスとしては、例えば、シラン
（ＳｉＨ４）、ジシラン（ＳｉｚＨｉ）等のアモルファ
スシリコン形成原料ガス、ゲルマン（Ｇ　ｅ　Ｈａ　）
　、メタン（ＣＨ，）等の他の機能性堆積膜形成原料ガ
ス又はそれらの混合ガスを適宜使用することができる。

それらの原料ガスは希釈ガスで希釈して使用することが
でき、そうした希釈ガスとしては、水素（Ｈａ、アルゴ
ン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等が挙げられる。

また、堆積膜のバンドギャップ中を変化させる等の特性
改善ガスとして、窒素（Ｎｔ　）　、アンモニア（ＮＨ
ｓ）等の窒素原子を含む元素、酸素（Ｏｔ）、酸化窒素
＜Ｎｏ）　、酸化二窒素（Ｎ　ｔ　Ｏ）等酸素原子を含
む元素、メタン（ｃＨｌ）、エタン（ＣｚＨＪ、エチレ
ン（ＣｔＨ４）　、アセチレン（Ｃ，Ｈ！　）、プロパ
ン（ＣｓＨｓ）等の炭化水素、四フフ化ケイ素（Ｓ　ｉ
Ｆａ　）　、六フッ化二ケイ素（ＳｉｚＦａ　）　、四
フッ化ゲルマニウム（Ｇ　ｅ　Ｆ　Ｊ等のフッ素化物又
はこれらの混合ガスを使用することができる。

又、ドーピングを目的としてジボラン（Ｂ＊ＨＪ、弗化
硼素（ＢＦｓ）、ホスフィン（ＰＨ３）等のドーパント
ガスを同時に放電空間に導入してもよい。

成膜用の基体については、例えば、ステンレス。

ＡＩ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ。

Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、これらの合金又は表
面を導電処理したポリカーボネート等の合成樹脂、ガラ
ス、セラミックス、紙等を使用することができる。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置による堆積膜形
成時の基体温度は、いずれの温度でも有効だが、特に２
０℃以上５００℃以下、好ましくは５０℃以上４５０℃
以下が良好な効果を示すため望ましい。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置における誘電体
窓の材質としては、アルミナ（ＡＩ、Ｏ，）、窒化アル
ミニウム（Ａ　Ｉ　Ｎ）、窒化ボロン（Ｂ　Ｎ）、窒化
ケイ素（ＳｉＮ）、炭化ケイ素（Ｓ　ｉ　Ｃ）、酸化ケ
イ素（ＳｉＯア）、酸化ベリリウム（Ｂ　ｅ　Ｏ）、テ
フロン、ポリスチレン等マイクロ波の損失の少ない材料
が使用される。

本発明では、電極と基体間に発生させる電界は直流電界
が好ましく、又電界の向きは電極から基体に向けるのが
より好ましい。

電界を発生させるために電極に印加する直流電圧の平均
の大きさは、１５Ｖ以上３００ｖ以下、好ましくは３０
Ｖ以上２００ｖ以下が適する。

直流電圧波形としては、特に制限が無く、本発明は有効
である。つまり、時間によって電圧の向きが変化しなけ
ればいずれの場合でもよく、例えば、時間に対して大き
さの変化しない定電圧はもちろん、パルス状の電圧、及
び整流器により整流された時間によって大きさが変化す
る脈動電圧でも本発明は有効である。また、交流電圧を
かけることも本発明では有効である。

交流の周波数は、いずれの周波数でも問題はなく、実用
的には低周波では５０　Ｈｚ又は６０Ｈｚ。

高周波では１３．５６ＭＨｚが適する。交流の波形とし
てはサイン波でも矩形波でも、他のいずれの波形でもよ
いが、実用的には、サイン波が適する。

但しこのとき電圧は、いずれの場合も実効値を言う。

電極の大きさ及び形状は、放電を乱さないならばいずれ
のものでも良いが、実用上は直径１鶴以上５３以下の円
筒状の形状が好ましい。

このとき、電極の長さも基体に電界が均一にがかる長さ
であれば任意に設定できる。

電極の材質としては、表面が導電性となるものならばい
ずれのものでも良く、例えば、ステンレス、ＡＣＣｒ、
Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｎｉ。

Ｃｕ、Ａｇ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ。

Ｚｎ等の金属、これらの合金又は表面を導電処理したガ
ラス、セラミックス、プラスチック等が本発明では通常
使用される。

本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置によれば、阻止
型アモルファスシリコン感光体、高抵抗型アモルファス
シリコン感光体等複写機又はプリンター用感光体の他、
良好な電気的特性のＩＩ！能性堆積膜が要求される他の
いずれのデバイスをも作製できる。

本発明は、マイクロ波を使用するいずれの装置にも適応
が可能だが、特に、放電空間を囲むように基体を設け、
少なくとも基体の一端側から導波管によりマイクロ波を
導入する構成の装置に対して大きな効果がある。

以下実験例により本発明の効果をさらに詳しく説明する
。

しかし、本発明はこれらの実験例により限定されるもの
ではない。

１　　び　　− 第１図に示す誘電体窓を第４（Ａ）及び４（Ｂ）図に示
す装置に設置して、誘電体窓の冷却用ガスとして水素を
用い、誘電体窓１０２と１０７の間の距離を１ｆｉに固
定し、放電実験を行った。

堆積膜原料ガスとしてシランガスを５００ｓｅｃａ＋流
し、放電空間内の圧力を約３ｍＴｏｒｒに調整した。冷
却用水素流量を２０ｓｃｃ−と一定にし、間隙１０９を
調整することで、空間１０８の内圧を変化させ、３時間
の放電実験を行い放電安定性を目視で観察した。その結
果を第１表に示す。

また、比較の目的で水素を流さず、間隙１０９をできる
だけ狭く２つの窓を密着させ、同し放電実験を行った。

その結果を第１表にあわせて示す。

第１表にみられるとおり、従来例では、誘電体窓１０３
に窓割れが生したのに対して、本発明の場合、内圧１０
ｍＴｏｒｒから１０Ｔｏｒｒまで良好な結果が得られた
。

大腋±１ 第１図に示す誘電体窓を第４（Ａ）及び４（Ｂ）図に示
す装置に設置して誘電体窓１０２と１０７の間の距離を
１ｆｉに固定し、冷却用ガスである水素流量を変化させ
、堆積膜原料ガスとしてシランガス５００ｓｃｃｍ流し
、放電空間内の圧力を約３　ｍ　Ｔ　ｏｒｒに調整し、
３時間の放電を行い、放電安定性を目視で観察した。そ
の結果を第２表に示す。

従来例及び水素流量１　ｓｅｃｍでは放電中、誘電体窓
が割れた。水素流量Ｓ　５ｃｃ−では誘電体窓の外壁に
膜が堆積し、成膜中膜はがれが生じ、基体の上に腎りそ
そいだ形跡があった。また、水素流量１００ｓｃｃｍで
は放電中の内圧が７ｍＴｏｒｒまで上昇し、基体上下で
放電の発光にむらが見られ、堆積膜の膜厚むらが生した
。よって、第１図で示す誘電体窓を第４　（Ａ）及び４
（Ｂ）図に示す装置に設置した場合、冷却用水素ガス流
量としては、１０ｓｃｃｓから３Ｑｓｃｃ＋ｗの範囲で
、最適な条件が存在することが確認された。

叉鼠桝主 誘電体窓の構成を第２（Ａ）図に示す構成のものにかえ
て、実験例１及び２と同様の放電実験を行った。得られ
た結果は第１表、第２表に示すものと同様であった。こ
の結果から本発明の効果は、誘電体窓の形状によらない
ことがわかった。

大簾桝土 冷却用ガスとして、水素（Ｈ２）をヘリウム（Ｈｅ）に
かえ、他の条件はすべて実験例１の場合と同じ条件で放
電実験を行ったところ、第１表に示すのと同様良好な結
果が得られた。この結果から冷却用ガスとして水素であ
っても又ヘリウムであっても同様の効果があることが確
かめられた。

尖鋏炎ｌ 第３図に示す誘電体窓を第４（Ａ）及び４（Ｂ）図に示
す装置に設置して、冷却用ガスとして水素ガスを用い、
堆積膜原料ガスとして、シラン５００ｓｃｃｇ＋を流し
、放電空間内の圧力を約３ｍＴｏｒｒ、空間３０６の内
圧を１００　ｍ　Ｔｏｒｒとなるようにし、放電実験を
行った。５時間の放電でも窓割れが起こらず、実用に十
分であることがわかった。

ス１１１ｊ 第１図に示す誘電体窓を第４　（Ａ）及び４（Ｂ）図に
示す装置に設置して、第３表に示す処方により電荷注入
阻止層、光導’ｉｉ、及び表面保護層から成るアモルフ
ァスシリコン感光ドラムを作製した。誘電体窓の冷却ガ
スとしては、水素を用い、１０ｓｅｃ園流した。

このようにして作製した電子写真用感光体を複写機（キ
ャノン製ＮＰ７５５０）で下記のような評価を行った。

帯電能　：複写装置に堆積膜が形成されたＡ１シリンダ
ーを搭載し、ドラムを回転させ ながら、一定帯電量のもとのドラムの 中央の表面電位を測定する。１回の成 膜工程で作製された複数の感光ドラム の各々の帯電能を求める。上記の方法 により５回の成膜工程に対して計３０ 本の測定を行った。

感　　度二上記と同様の方法で帯電させ、一定置光量の
もとに、表面電位の測定を行う。

１回の成膜工程で作製された複数の感 光ドラムの各々の感度を求める。上記 の方法により、５回の成膜工程に対し て計３０本の感光ドラムの測定を行っ た。

画像欠陥：全面具の画像を出し、白ヌケの数、大きさを
見る。１つの感光ドラムに目で 見て、◎〜×を判断し、計３０本の測 定結果を平均する。

上記の測定を行った結果を、第４表に示す。

第４表にみられる遺り、すべての評価項目にわたって、
良好な結果が得られた。

（以下余白） 第　　　　３　　　　表 第　　　　４　　　　表 ◎・・・非常に良好　　○・・・良好 〔発明の効果の概要〕 以上説明したように本発明によれば、マイクロ波導入用
の誘電体窓を上述したように構成することにより、良質
な機能性堆積膜を量産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置にお
けるマイクロ波導入窓の構造の略断面図である。第２　
（Ａ）及び２　（Ｂ）図は、本発明のマイクロ波プラズ
マＣＶＤ装置におけるマイクロ波導入芯の他の形状を示
す。第３図は、本発明のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置
におけるマイクロ波導入窓の更に他の形状を示す、第４
（Ａ）及び４　（Ｂ）図は、従来のマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置の縦断面図及び横断面図を示す、第５図は、
第４図に示す装置のマイクロ波導入窓の形状を示す。 第１．２図において、 １０１・・・反応容器壁、１０２，１０７・・・マイク
ロ波導入誘電体窓、１０４・・・冷却液体流路、１０５
・・・冷却液体流路壁、１０６・・・冷却ガス流路、１
０８・・・空間、１０９・・・冷却用ガスの放電空間へ
放出間隙。 第３図において、 ３０１・・・反応容器壁、３０２・・・導波管、３０３
−１．３０．３−２．３０３−３・・・誘電体窓、３０
４・・・冷却ガス流出間隙、３０５・・・冷却液体流路
、３０６・・・空間。 第４　（Ａ）及び４　（Ｂ）図において、４０１・・・
反応容器、４０２・・・誘電体窓、４０３・・・導波管
、４０４・・・排気孔、４０５・・・基体ホルダー、４
０５′・・・基体、４０６・・・放電空間、４０７・・
・ヒーター、４０８・・・外部電気バイアス印加用電極
。 第５図において、 ５０１・・・反応容器壁、５０２・・・誘電体窓、５０
３・・・導波管、５０４・・・冷却液体流路。 第　１ｗ１ Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　＋　　　　　　
　　　　　　　　　　　　−−一一一−−−−−−−−
−ノ第２（Ａ）図 ＠　２（Ｂ）　５！Ｉ 第３図 第４（Ａ）図 第４（Ｂ）図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マイクロ波を、導波管に接続した誘電体窓を介して反
   応空間に導入する手段を有し、該反応空間内に複数の成
   膜用基体を配置して成膜を行うマイクロ波プラズマＣＶ
   Ｄ装置において、前記気密誘電体窓の、反応空間側に前
   記誘電体窓との間に一定の間隙を設けてもう一枚の誘電
   体窓を設け、前記両者の誘電体窓の間隙中に堆積膜に寄
   与しないガスを流し、反応空間側へ排出する機構を具備
   したことを特徴とするマイクロ波プラズマＣＶＤ装置。