JP2001335944A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来のプラズマプロセスでは達成できなかった
処理速度で比較的大面積の基体を均一に安定したプラズ
マで処理することが可能なプラズマ処理装置およびプラ
ズマ処理方法を提供する。 【解決手段】該被成膜処理基体上に堆積膜を形成するプ
ラズマ処理装置またはプラズマ処理方法であって、前記
複数のカソード電極に印加する高周波電力の位相を制御
する位相制御手段を有し、該位相制御手段によって前記
複数のカソード電極のそれぞれに伝搬される高周波電力
の位相を制御して均一なプラズマを形成し、プラズマ処
理する。
処理速度で比較的大面積の基体を均一に安定したプラズ
マで処理することが可能なプラズマ処理装置およびプラ
ズマ処理方法を提供する。 【解決手段】該被成膜処理基体上に堆積膜を形成するプ
ラズマ処理装置またはプラズマ処理方法であって、前記
複数のカソード電極に印加する高周波電力の位相を制御
する位相制御手段を有し、該位相制御手段によって前記
複数のカソード電極のそれぞれに伝搬される高周波電力
の位相を制御して均一なプラズマを形成し、プラズマ処
理する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
及びプラズマ処理方法に係わり、特に半導体デバイスと
しての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、光起力デバイス等に有用な結晶
質または非単結晶質の機能性堆積膜を好適に形成し得る
プラズマCVD装置及び成膜方法、或いは半導体デバイ
スや光学素子としての絶縁膜、金属配線等を好適に形成
し得るスパッタ装置及び成膜方法、或いは半導体デバイ
ス等のエッチング装置及び方法等のプラズマ処理装置お
よびプラズマ処理方法に関する。
及びプラズマ処理方法に係わり、特に半導体デバイスと
しての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、光起力デバイス等に有用な結晶
質または非単結晶質の機能性堆積膜を好適に形成し得る
プラズマCVD装置及び成膜方法、或いは半導体デバイ
スや光学素子としての絶縁膜、金属配線等を好適に形成
し得るスパッタ装置及び成膜方法、或いは半導体デバイ
ス等のエッチング装置及び方法等のプラズマ処理装置お
よびプラズマ処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイス等の製造プロセス
においては、プラズマCVD装置及びプラズマCVD法
が工業的に実用化されている。特に13.56MHzの
高周波や2.45GHzのマイクロ波を用いたプラズマ
CVD装置は基板材料、堆積膜材料等が導電体、絶縁体
に関わらず処理できるので広く用いられている。従来の
プラズマ発生用高周波電極及び該高周波電極を用いたプ
ラズマCVD法の一例として、平行平板型の装置を用い
た方法について図12を参照しながら説明する。反応容
器100に絶縁性の高周波電極支持台を介して高周波電
極102が配置されている。高周波電極102は、対向
電極と平行に配された平板であり、この電極間の静電容
量で決まる電界によりプラズマを発生させる。プラズマ
が発生すると、実質的に導電体であるプラズマと、プラ
ズマと両電極や反応容器壁との間の等価的に主にコンデ
ンサとして働くシースが電極間に発生してプラズマ発生
前とは大きくインピーダンスが異なる場合が多い。高周
波電極102の回りには、高周波電極102の側部と反
応容器100との間で放電が発生しないようにアースシ
ールド101が配置されている。高周波電極102には
整合回路104と高周波電力供給線を介して高周波電源
105が接続されている。高周波電極102と平行に配
された対向電極にはプラズマCVDを行うための平板状
の被成膜基体103が配置され、被処理基体103は、
基体温度制御手段(図示せず)により所望する温度に保
たれる。
においては、プラズマCVD装置及びプラズマCVD法
が工業的に実用化されている。特に13.56MHzの
高周波や2.45GHzのマイクロ波を用いたプラズマ
CVD装置は基板材料、堆積膜材料等が導電体、絶縁体
に関わらず処理できるので広く用いられている。従来の
プラズマ発生用高周波電極及び該高周波電極を用いたプ
ラズマCVD法の一例として、平行平板型の装置を用い
た方法について図12を参照しながら説明する。反応容
器100に絶縁性の高周波電極支持台を介して高周波電
極102が配置されている。高周波電極102は、対向
電極と平行に配された平板であり、この電極間の静電容
量で決まる電界によりプラズマを発生させる。プラズマ
が発生すると、実質的に導電体であるプラズマと、プラ
ズマと両電極や反応容器壁との間の等価的に主にコンデ
ンサとして働くシースが電極間に発生してプラズマ発生
前とは大きくインピーダンスが異なる場合が多い。高周
波電極102の回りには、高周波電極102の側部と反
応容器100との間で放電が発生しないようにアースシ
ールド101が配置されている。高周波電極102には
整合回路104と高周波電力供給線を介して高周波電源
105が接続されている。高周波電極102と平行に配
された対向電極にはプラズマCVDを行うための平板状
の被成膜基体103が配置され、被処理基体103は、
基体温度制御手段(図示せず)により所望する温度に保
たれる。
【0003】この装置を使用した場合のプラズマCVD
は以下のように行われる。反応容器100を真空排気手
段106によって高真空まで排気した後、ガス供給手段
107によって反応ガスを反応容器内に導入し、所定の
圧力に維持する。高周波電源105より高周波電力を高
周波電極102に供給して高周波電極102と対向電極
との間にプラズマを発生させる。この方法により、反応
ガスがプラズマにより分解、励起され被成膜基体103
上に堆積膜を形成する。高周波電力としては、13.5
6MHzの高周波電力を用いるのが一般的であるが、放
電周波数が13.56MHzの場合、放電条件の制御が
比較的容易であり、得られる膜の膜質が優れているとい
った利点を有するが、ガスの利用効率が低く、堆積膜の
形成速度が比較的小さいといった問題がある。
は以下のように行われる。反応容器100を真空排気手
段106によって高真空まで排気した後、ガス供給手段
107によって反応ガスを反応容器内に導入し、所定の
圧力に維持する。高周波電源105より高周波電力を高
周波電極102に供給して高周波電極102と対向電極
との間にプラズマを発生させる。この方法により、反応
ガスがプラズマにより分解、励起され被成膜基体103
上に堆積膜を形成する。高周波電力としては、13.5
6MHzの高周波電力を用いるのが一般的であるが、放
電周波数が13.56MHzの場合、放電条件の制御が
比較的容易であり、得られる膜の膜質が優れているとい
った利点を有するが、ガスの利用効率が低く、堆積膜の
形成速度が比較的小さいといった問題がある。
【0004】こうした問題に鑑みて、周波数が25〜1
50MHz程度の高周波を用いたプラズマCVD法につ
いての検討がなされている。例えばPlasma Ch
emistry and Plasma Proces
sing, Vol 7,No3,(1987)p26
7−273(以下、「文献1」という。)には、平行平
板型のグロー放電分解装置を使用して原料ガス(シラン
ガス)を周波数25〜150MHzの高周波電力で分解
してアモルファスシリコン(a−Si)膜を形成するこ
とが記載されている。具体的には、文献1には、周波数
を25MHz〜150MHzの範囲で変化させてa−S
i膜の形成を行い、70MHzを使用した場合、膜堆積
速度が、2.1nm/secと最も大きくなり、これは
上述の13.56MHzを用いたプラズマCVD法の場
合の5〜8倍程度の形成速度であること、及び得られる
a−Si膜の欠陥密度、光バンドギャップ及び導電率
は、励起周波数によってはあまり影響を受けないことが
記載されている。
50MHz程度の高周波を用いたプラズマCVD法につ
いての検討がなされている。例えばPlasma Ch
emistry and Plasma Proces
sing, Vol 7,No3,(1987)p26
7−273(以下、「文献1」という。)には、平行平
板型のグロー放電分解装置を使用して原料ガス(シラン
ガス)を周波数25〜150MHzの高周波電力で分解
してアモルファスシリコン(a−Si)膜を形成するこ
とが記載されている。具体的には、文献1には、周波数
を25MHz〜150MHzの範囲で変化させてa−S
i膜の形成を行い、70MHzを使用した場合、膜堆積
速度が、2.1nm/secと最も大きくなり、これは
上述の13.56MHzを用いたプラズマCVD法の場
合の5〜8倍程度の形成速度であること、及び得られる
a−Si膜の欠陥密度、光バンドギャップ及び導電率
は、励起周波数によってはあまり影響を受けないことが
記載されている。
【0005】上記従来例は平板状の基体を処理するのに
適したプラズマCVD装置を用いた堆積膜形成法の例で
あるが、複数の円筒状基体上に堆積膜を形成するのに適
したプラズマCVD装置を用いた堆積膜形成法の一例
が、特開昭60−186849号公報(以下、「文献
2」という。)に記載されている。文献2には、周波数
2.45GHzのマイクロ波エネルギー源を用いたプラ
ズマCVD装置及び無線周波エネルギー(高周波電力)
源を用いたプラズマCVD装置が開示されている。文献
2の高周波電力源を用いたRFプラズマCVD装置を図
面を参照しながら説明する。図13(A)、(B)に示
すプラズマCVD装置は、文献2に記載されているRF
プラズマCVD装置に基づいたプラズマCVD装置であ
る。図13(A)、(B)において、100は反応容器
を示す。反応容器100内には、6個の基体ホルダー1
12が同心円状に所定の間隔で配されている。103は
それぞれの基体ホルダー112上に配された成膜用の円
筒状基体である。それぞれの基体ホルダー112の内部
にはヒーター111が設けられていて円筒状基体103
を内側より加熱できるようにされている。
適したプラズマCVD装置を用いた堆積膜形成法の例で
あるが、複数の円筒状基体上に堆積膜を形成するのに適
したプラズマCVD装置を用いた堆積膜形成法の一例
が、特開昭60−186849号公報(以下、「文献
2」という。)に記載されている。文献2には、周波数
2.45GHzのマイクロ波エネルギー源を用いたプラ
ズマCVD装置及び無線周波エネルギー(高周波電力)
源を用いたプラズマCVD装置が開示されている。文献
2の高周波電力源を用いたRFプラズマCVD装置を図
面を参照しながら説明する。図13(A)、(B)に示
すプラズマCVD装置は、文献2に記載されているRF
プラズマCVD装置に基づいたプラズマCVD装置であ
る。図13(A)、(B)において、100は反応容器
を示す。反応容器100内には、6個の基体ホルダー1
12が同心円状に所定の間隔で配されている。103は
それぞれの基体ホルダー112上に配された成膜用の円
筒状基体である。それぞれの基体ホルダー112の内部
にはヒーター111が設けられていて円筒状基体103
を内側より加熱できるようにされている。
【0006】また、それぞれの基体ホルダー112は、
モーター108に連結したシャフトに接続しており、回
転できるようにされている。102はプラズマ生起領域
の中心に位置したアンテナ型の高周波電極である。高周
波電極102は、整合回路104を介して高周波電源1
05に接続されている。排気パイプは、真空ポンプを備
えた排気機構106に連通している。107は、ガスボ
ンベ、マスフローコントローラ、バルブ等で構成された
原料ガス供給系である。原料ガス供給系は、ガス供給パ
イプを介して複数のガス放出孔を備えたガス放出パイプ
に接続される。
モーター108に連結したシャフトに接続しており、回
転できるようにされている。102はプラズマ生起領域
の中心に位置したアンテナ型の高周波電極である。高周
波電極102は、整合回路104を介して高周波電源1
05に接続されている。排気パイプは、真空ポンプを備
えた排気機構106に連通している。107は、ガスボ
ンベ、マスフローコントローラ、バルブ等で構成された
原料ガス供給系である。原料ガス供給系は、ガス供給パ
イプを介して複数のガス放出孔を備えたガス放出パイプ
に接続される。
【0007】この装置を使用した場合のプラズマCVD
は以下のように行われる。反応容器100を排気機構1
06によって高真空まで排気した後、ガス供給手段10
7からガス供給パイプ及びガス放出パイプを介して原料
ガスを反応容器100内に導入し、所定の圧力に維持す
る。こうしたところで、高周波電源105より高周波電
力を整合回路104を介して高周波電極102に供給し
て高周波電極と円筒状基体103との間にプラズマを発
生させる。こうすることにより、原料ガスがプラズマに
より分解、励起され円筒状基体103上に堆積膜が形成
される。図13(A)、(B)に示したプラズマCVD
装置を使用すれば、放電空間が円筒状基体103で取り
囲まれているので高い利用効率で原料ガスを使用できる
という利点がある。
は以下のように行われる。反応容器100を排気機構1
06によって高真空まで排気した後、ガス供給手段10
7からガス供給パイプ及びガス放出パイプを介して原料
ガスを反応容器100内に導入し、所定の圧力に維持す
る。こうしたところで、高周波電源105より高周波電
力を整合回路104を介して高周波電極102に供給し
て高周波電極と円筒状基体103との間にプラズマを発
生させる。こうすることにより、原料ガスがプラズマに
より分解、励起され円筒状基体103上に堆積膜が形成
される。図13(A)、(B)に示したプラズマCVD
装置を使用すれば、放電空間が円筒状基体103で取り
囲まれているので高い利用効率で原料ガスを使用できる
という利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の文献1に記載の平行平板型装置での周波数25〜15
0MHzの高周波電力による成膜は実験室規模のもので
あり、大面積の膜の形成においてこうした効果が期待で
きるか否かについて全く触れるところはない。一般に、
励起周波数が高くなるにしたがって、高周波電極上の定
在波の影響が顕著になり、特に平板電極では2次元の複
雑な定在波が生じてくる。このため、大面積の膜を均一
に形成することが困難になることが予想される。また、
従来例の文献2に記載の円筒状基体の表面全面に堆積膜
を形成する場合には、円筒状基体を回転させる必要があ
り、回転させることによって実質的な堆積速度が上述し
た平行平板型のプラズマCVD装置を使用した場合の約
1/3〜1/5に低下するという問題がある。即ち、放
電空間が円筒状基体で取り囲まれているため、円筒状基
体が高周波電極と正対する位置では平行平板型のプラズ
マCVD装置と同程度の堆積速度で堆積膜が形成される
が、放電空間に接していない位置ではほとんど堆積膜は
形成されないためである。
の文献1に記載の平行平板型装置での周波数25〜15
0MHzの高周波電力による成膜は実験室規模のもので
あり、大面積の膜の形成においてこうした効果が期待で
きるか否かについて全く触れるところはない。一般に、
励起周波数が高くなるにしたがって、高周波電極上の定
在波の影響が顕著になり、特に平板電極では2次元の複
雑な定在波が生じてくる。このため、大面積の膜を均一
に形成することが困難になることが予想される。また、
従来例の文献2に記載の円筒状基体の表面全面に堆積膜
を形成する場合には、円筒状基体を回転させる必要があ
り、回転させることによって実質的な堆積速度が上述し
た平行平板型のプラズマCVD装置を使用した場合の約
1/3〜1/5に低下するという問題がある。即ち、放
電空間が円筒状基体で取り囲まれているため、円筒状基
体が高周波電極と正対する位置では平行平板型のプラズ
マCVD装置と同程度の堆積速度で堆積膜が形成される
が、放電空間に接していない位置ではほとんど堆積膜は
形成されないためである。
【0009】文献2においては、高周波電力の具体的な
周波数については言及がなされていない。本発明者らが
図13に示したプラズマCVD装置を使用して、高周波
電力として一般的な13.56MHz、原料ガスとして
SiH4を用い、堆積速度は高くなるがポリシランなど
膜質悪化の原因ともなり得る粉体が発生し易い数100
mTorrの圧力条件において円筒状基体を回転させて
基体の全周全面にアモルファスシリコン膜を堆積したと
ころ実質的な堆積速度は高々0.5nm/sであった。
例えば、図13に示したプラズマCVD装置を用いてア
モルファスシリコン膜を感光層とする電子写真感光体を
作製する場合、アモルファスシリコン感光層の膜厚は3
0μm程度必要であるため、前述した0.5nm/s程
度の堆積速度では膜堆積に16時間以上要し、生産性が
非常に悪い。この方式においても、高周波電力の周波数
を30MHz以上にするとプラズマの密度が上がり、堆
積速度は向上するが、定在波の影響により不均一なプラ
ズマが形成されやすく、基体上に均質な堆積膜を形成す
るのは極めて難しいといった問題がある。この点は、後
述の本発明者らが行った文献2に記載の方法を実施した
比較例の結果からして容易に理解される。
周波数については言及がなされていない。本発明者らが
図13に示したプラズマCVD装置を使用して、高周波
電力として一般的な13.56MHz、原料ガスとして
SiH4を用い、堆積速度は高くなるがポリシランなど
膜質悪化の原因ともなり得る粉体が発生し易い数100
mTorrの圧力条件において円筒状基体を回転させて
基体の全周全面にアモルファスシリコン膜を堆積したと
ころ実質的な堆積速度は高々0.5nm/sであった。
例えば、図13に示したプラズマCVD装置を用いてア
モルファスシリコン膜を感光層とする電子写真感光体を
作製する場合、アモルファスシリコン感光層の膜厚は3
0μm程度必要であるため、前述した0.5nm/s程
度の堆積速度では膜堆積に16時間以上要し、生産性が
非常に悪い。この方式においても、高周波電力の周波数
を30MHz以上にするとプラズマの密度が上がり、堆
積速度は向上するが、定在波の影響により不均一なプラ
ズマが形成されやすく、基体上に均質な堆積膜を形成す
るのは極めて難しいといった問題がある。この点は、後
述の本発明者らが行った文献2に記載の方法を実施した
比較例の結果からして容易に理解される。
【0010】また、従来例の文献1及び文献2のいずれ
の方式においても、高周波電力の周波数を30MHz以
上にするとプラズマの密度が上がり、プラズマ中のラジ
カルの発生密度が上がる為、堆積速度は向上するが、プ
ラズマ中のラジカル同士の反応も進む為堆積膜の質を低
下させるポリシランの発生が多くなる。ラジカルの発生
密度が多い状況でポリシランの発生を抑える為には、成
膜時の圧力を下げることが効果があるが、プラズマを生
起したり維持することが困難になってくる。特に、プラ
ズマが生起する前後でのインピーダンスの違いが大きい
ために、高周波電力のちょっとしたプラズマの状況の変
化等で放電が消えてしまう問題がある。
の方式においても、高周波電力の周波数を30MHz以
上にするとプラズマの密度が上がり、プラズマ中のラジ
カルの発生密度が上がる為、堆積速度は向上するが、プ
ラズマ中のラジカル同士の反応も進む為堆積膜の質を低
下させるポリシランの発生が多くなる。ラジカルの発生
密度が多い状況でポリシランの発生を抑える為には、成
膜時の圧力を下げることが効果があるが、プラズマを生
起したり維持することが困難になってくる。特に、プラ
ズマが生起する前後でのインピーダンスの違いが大きい
ために、高周波電力のちょっとしたプラズマの状況の変
化等で放電が消えてしまう問題がある。
【0011】そこで、本発明は、上記した従来技術にお
ける課題を解決し、従来のプラズマプロセスでは達成で
きなかった処理速度で比較的大面積の基体を均一に安定
したプラズマで処理することが可能なプラズマ処理装置
およびプラズマ処理方法を提供することを目的としてい
る。
ける課題を解決し、従来のプラズマプロセスでは達成で
きなかった処理速度で比較的大面積の基体を均一に安定
したプラズマで処理することが可能なプラズマ処理装置
およびプラズマ処理方法を提供することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの(1)〜(40)のように構成した
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供するも
のである。 (1)減圧可能な反応容器、該反応容器内にプラズマC
VDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、該反応容
器内に配された基体保持手段、および該基体保持手段に
保持される被成膜処理基体を対向電極とする複数のカソ
ード電極を有し、該複数のカソード電極に整合回路を介
して分割して高周波電源より高周波電力を印加し、該複
数のカソード電極と該被成膜処理基体との間にプラズマ
を発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形成するプ
ラズマ処理装置であって、前記複数のカソード電極に印
加する高周波電力の位相を制御する位相制御手段を有
し、該位相制御手段によって前記複数のカソード電極の
それぞれに伝搬される高周波電力の位相を制御して均一
なプラズマを形成し、プラズマ処理することを特徴とす
るプラズマ処理装置。 (2)前記位相制御手段は、前記カソード電極の高周波
電力給電点の反対側を高圧可変コンデンサ(C1)を介
して接地させる共に、他方の高周波電力給電点側にも、
前記整合回路後で且つ前記高周波電源より供給される電
力分割点以後で前記各カソード電極に対する給電点前
に、高圧可変コンデンサ(C2)を設け、両コンデンサ
の容量の総和量(C1+C2=k)が一定となるよう
に、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の容量値を制
御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力の位
相を制御する構成を有することを特徴とする上記(1)
に記載のプラズマ処理装置。 (3)前記位相制御手段は、前記容量値が前記両コンデ
ンサの容量の総和量(C1+C2=k)の±30%以内
の範囲となるように制御する構成を有することを特徴と
する上記(2)に記載プラズマ処理装置。 (4)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C1)と前記接地させた接地部までのリアクタンス、
および前記給電点と反対側の該接地部までのリアクタン
スが、該接地部までの線路の距離、またはコンデンサの
静電容量により調節する構成を有することを特徴とする
上記(2)または上記(3)に記載のプラズマ処理装
置。 (5)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C2)と前記カソード電極の間のリアクタンスが、高
圧可変コンデンサとカソード電極までの距離またはコン
デンサの静電容量により調節する構成を有することを特
徴とする上記(2)または上記(3)に記載のプラズマ
処理装置。 (6)前記位相制御手段は、前記整合回路内のチューン
の高圧可変コンデンサのカソード側で前記高周波電源よ
り供給される電力分割点前に高圧可変コンデンサ(C
3)を設置し、該高圧可変コンデンサ(C3)を介して
接地させると共に、前記チューンの高圧可変コンデンサ
後であり、前記電力分割点と前記各カソード電極に対す
る給電点前の間に高圧可変コンデンサ(C4)を設け、
両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一定となる
ように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値
を制御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力
の位相を制御する構成を有することを特徴とする上記
(1)に記載のプラズマ処理装置。 (7)前記位相制御手段は、前記容量値が前記両コンデ
ンサの容量の総和量(C3+C4=k)の±30%以内
の範囲となるように制御する構成を有することを特徴と
する上記(6)に記載のプラズマ処理装置。 (8)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C3)および前記高圧可変コンデンサ(C4)と前記
接地させた接地部までのリアクタンス、および給電点と
反対側の該接地部までのリアクタンスが、該接地部まで
の線路の距離、またはコンデンサの静電容量により調節
する構成を有することを特徴とする上記(6)または上
記(7)に記載のプラズマ処理装置。 (9)前記複数のカソード電極に、同一の高周波電源か
ら高周波電力を分割して印加することを特徴とする上記
(1)〜(8)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (10)前記高周波電源が、周波数が30〜600MH
zの範囲の高周波を発振する高周波電源であることを特
徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置。 (11)前記各カソード電極は、表面が誘電体で覆われ
ていることを特徴とする上記(1)〜(10)のいずれ
かに記載のプラズマ処理装置。 (12)前記カソード電極が、円筒状のカソード電極で
あることを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれか
に記載のプラズマ処理装置。 (13)前記被処理基体が、円筒状基体であることを特
徴とする上記(1)〜(12)のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。 (14)前記被処理基体が、同心円上に複数個配される
ように構成されていることを特徴とする上記(1)〜
(13)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (15)前記反応容器が、誘電体部材にて構成されてお
り、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極が配さ
れていることを特徴とする上記(1)〜(14)のいず
れかに記載のプラズマ処理装置。 (16)前記円筒状基体を回転させながら該円筒状基体
の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする上記
(1)〜(15)のいずれかに記載のプラズマ処理装
置。 (17)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成されていることを特徴と
する上記(1)〜(16)のいずれかに記載のプラズマ
処理装置。 (18)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成すると共に、別電源より
電力を供給されるカソード電極が前記複数のカソード電
極が配置された円周の同心上に配置されていることを特
徴とする上記(1)〜(16)のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。 (19)前記被処理基体が平板状基体であり、前記被処
理基体と前記複数個のカソード電極とが対向しているこ
とを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。 (20)前記被処理基体が成膜時に保持ロールより送り
出され、巻き取りロールにより巻き取られるシート状基
体であり、シート状基体に対して平行に単数または複数
の高周波電極が配置されており、前記高周波電極とシー
ト状基体との間にプラズマを発生させ、該シート状基体
上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(1)〜
(11)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (21)減圧可能な反応容器、該反応容器内にプラズマ
CVDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、該反応
容器内に配された基体保持手段、および該基体保持手段
に保持される被成膜処理基体を対向電極とする複数のカ
ソード電極を有し、該複数のカソード電極に整合回路を
介して分割して高周波電源より高周波電力を印加し、該
複数のカソード電極と該被成膜処理基体との間にプラズ
マを発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形成する
プラズマ処理方法であって、前記複数のカソード電極に
印加するに際し、前記複数のカソード電極のそれぞれに
伝搬される高周波電力の位相を制御して均一なプラズマ
を発生させ、前記被成膜処理基体上に堆積膜を形成する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 (22)前記高周波電力の位相制御が、前記カソード電
極の高周波電力給電点の反対側を高圧可変コンデンサ
(C1)を介して接地させる共に、他方の高周波電力給
電点側にも、前記整合回路後で且つ前記高周波電源より
供給される電力分割点以後で前記各カソード電極に対す
る給電点前に、高圧可変コンデンサ(C2)を設け、両
コンデンサの容量の総和量(C1+C2=k)が一定と
なるように、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の容
量値を制御することによって行われることを特徴とする
上記(21)に記載のプラズマ処理方法。 (23)前記高周波電力の位相制御において、前記容量
値が前記両コンデンサの容量の総和量(C1+C2=
k)の±30%以内の範囲となるように制御することを
特徴とする上記(22)に記載のプラズマ処理方法。 (24)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C1)と前記接地させた接地部までの
リアクタンス、および前記給電点と反対側の該接地部ま
でのリアクタンスが、該接地部までの線路の距離、また
はコンデンサの静電容量により調節されることを特徴と
する上記(22)または上記(23)に記載のプラズマ
処理方法。 (25)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C2)と前記カソード電極の間のリア
クタンスが、高圧可変コンデンサとカソード電極までの
距離またはコンデンサの静電容量により調節されること
を特徴とする上記(22)または上記(23)に記載の
プラズマ処理方法。 (26)前記高周波電力の位相制御が、前記整合回路内
のチューンの高圧可変コンデンサのカソード側で前記高
周波電源より供給される電力分割点前に高圧可変コンデ
ンサ(C3)を設置し、該高圧可変コンデンサ(C3)
を介して接地させると共に、前記チューンの高圧可変コ
ンデンサ後であり、前記電力分割点と前記各カソード電
極に対する給電点前の間に高圧可変コンデンサ(C4)
を設け、両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一
定となるように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)
の容量値を制御し、前記各カソード電極に印加される高
周波電力の位相を制御することによって行われることを
特徴とする上記(21)に記載のプラズマ処理方法。 (27)前記高周波電力の位相制御において、前記容量
値が前記両コンデンサの容量の総和量(C3+C4=
k)の±30%以内の範囲となるように制御することを
特徴とする上記(26)に記載のプラズマ処理方法。 (28)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C3)および前記高圧可変コンデンサ
(C4)と前記接地させた接地部までのリアクタンス、
および給電点と反対側の該接地部までのリアクタンス
が、該接地部までの線路の距離、またはコンデンサの静
電容量により調節されることを特徴とする上記(26)
または上記(27)に記載のプラズマ処理方法。 (29)前記複数のカソード電極に、同一の高周波電源
から高周波電力を分割して印加することを特徴とする上
記(21)〜(28)のいずれかに記載のプラズマ処理
方法。 (30)前記高周波電源により周波数が30〜600M
Hzの範囲の高周波を印加することを特徴とする上記
(21)〜(29)のいずれかに記載のプラズマ処理方
法。 (31)前記各カソード電極は、表面が誘電体で覆われ
ていることを特徴とする上記(21)〜(30)のいず
れかに記載のプラズマ処理方法。 (32)前記カソード電極が、円筒状のカソード電極で
あることを特徴とする上記(21)〜(31)のいずれ
かに記載のプラズマ処理方法。 (33)前記被処理基体が、円筒状基体であることを特
徴とする上記(21)〜(32)のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法。 (34)前記被処理基体が、同心円上に複数個配される
ように構成されていることを特徴とする上記(21)〜
(32)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。 (35)前記反応容器が、誘電体部材にて構成されてお
り、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極が配さ
れていることを特徴とする上記(21)〜(34)のい
ずれかに記載のプラズマ処理方法。 (36)前記円筒状基体を回転させながら該円筒状基体
の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(2
1)〜(35)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。 (37)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成されていることを特徴と
する上記(21)〜(36)のいずれかに記載のプラズ
マ処理方法。 (38)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成すると共に、別電源より
電力を供給されるカソード電極が前記複数のカソード電
極が配置された円周の同心上に配置されていることを特
徴とする上記(21)〜(36)のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法。 (39)前記被処理基体が平板状基体であり、前記被処
理基体と前記複数個のカソード電極とが対向しているこ
とを特徴とする上記(21)〜(31)のいずれかに記
載のプラズマ処理方法。 (40)前記被処理基体が成膜時に保持ロールより送り
出され、巻き取りロールにより巻き取られるシート状基
体であり、シート状基体に対して平行に単数または複数
の高周波電極が配置されており、前記高周波電極とシー
ト状基体との間にプラズマを発生させ、該シート状基体
上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(21)〜
(31)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
成するため、つぎの(1)〜(40)のように構成した
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供するも
のである。 (1)減圧可能な反応容器、該反応容器内にプラズマC
VDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、該反応容
器内に配された基体保持手段、および該基体保持手段に
保持される被成膜処理基体を対向電極とする複数のカソ
ード電極を有し、該複数のカソード電極に整合回路を介
して分割して高周波電源より高周波電力を印加し、該複
数のカソード電極と該被成膜処理基体との間にプラズマ
を発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形成するプ
ラズマ処理装置であって、前記複数のカソード電極に印
加する高周波電力の位相を制御する位相制御手段を有
し、該位相制御手段によって前記複数のカソード電極の
それぞれに伝搬される高周波電力の位相を制御して均一
なプラズマを形成し、プラズマ処理することを特徴とす
るプラズマ処理装置。 (2)前記位相制御手段は、前記カソード電極の高周波
電力給電点の反対側を高圧可変コンデンサ(C1)を介
して接地させる共に、他方の高周波電力給電点側にも、
前記整合回路後で且つ前記高周波電源より供給される電
力分割点以後で前記各カソード電極に対する給電点前
に、高圧可変コンデンサ(C2)を設け、両コンデンサ
の容量の総和量(C1+C2=k)が一定となるよう
に、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の容量値を制
御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力の位
相を制御する構成を有することを特徴とする上記(1)
に記載のプラズマ処理装置。 (3)前記位相制御手段は、前記容量値が前記両コンデ
ンサの容量の総和量(C1+C2=k)の±30%以内
の範囲となるように制御する構成を有することを特徴と
する上記(2)に記載プラズマ処理装置。 (4)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C1)と前記接地させた接地部までのリアクタンス、
および前記給電点と反対側の該接地部までのリアクタン
スが、該接地部までの線路の距離、またはコンデンサの
静電容量により調節する構成を有することを特徴とする
上記(2)または上記(3)に記載のプラズマ処理装
置。 (5)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C2)と前記カソード電極の間のリアクタンスが、高
圧可変コンデンサとカソード電極までの距離またはコン
デンサの静電容量により調節する構成を有することを特
徴とする上記(2)または上記(3)に記載のプラズマ
処理装置。 (6)前記位相制御手段は、前記整合回路内のチューン
の高圧可変コンデンサのカソード側で前記高周波電源よ
り供給される電力分割点前に高圧可変コンデンサ(C
3)を設置し、該高圧可変コンデンサ(C3)を介して
接地させると共に、前記チューンの高圧可変コンデンサ
後であり、前記電力分割点と前記各カソード電極に対す
る給電点前の間に高圧可変コンデンサ(C4)を設け、
両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一定となる
ように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値
を制御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力
の位相を制御する構成を有することを特徴とする上記
(1)に記載のプラズマ処理装置。 (7)前記位相制御手段は、前記容量値が前記両コンデ
ンサの容量の総和量(C3+C4=k)の±30%以内
の範囲となるように制御する構成を有することを特徴と
する上記(6)に記載のプラズマ処理装置。 (8)前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデンサ
(C3)および前記高圧可変コンデンサ(C4)と前記
接地させた接地部までのリアクタンス、および給電点と
反対側の該接地部までのリアクタンスが、該接地部まで
の線路の距離、またはコンデンサの静電容量により調節
する構成を有することを特徴とする上記(6)または上
記(7)に記載のプラズマ処理装置。 (9)前記複数のカソード電極に、同一の高周波電源か
ら高周波電力を分割して印加することを特徴とする上記
(1)〜(8)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (10)前記高周波電源が、周波数が30〜600MH
zの範囲の高周波を発振する高周波電源であることを特
徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載のプラズ
マ処理装置。 (11)前記各カソード電極は、表面が誘電体で覆われ
ていることを特徴とする上記(1)〜(10)のいずれ
かに記載のプラズマ処理装置。 (12)前記カソード電極が、円筒状のカソード電極で
あることを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれか
に記載のプラズマ処理装置。 (13)前記被処理基体が、円筒状基体であることを特
徴とする上記(1)〜(12)のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。 (14)前記被処理基体が、同心円上に複数個配される
ように構成されていることを特徴とする上記(1)〜
(13)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (15)前記反応容器が、誘電体部材にて構成されてお
り、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極が配さ
れていることを特徴とする上記(1)〜(14)のいず
れかに記載のプラズマ処理装置。 (16)前記円筒状基体を回転させながら該円筒状基体
の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする上記
(1)〜(15)のいずれかに記載のプラズマ処理装
置。 (17)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成されていることを特徴と
する上記(1)〜(16)のいずれかに記載のプラズマ
処理装置。 (18)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成すると共に、別電源より
電力を供給されるカソード電極が前記複数のカソード電
極が配置された円周の同心上に配置されていることを特
徴とする上記(1)〜(16)のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置。 (19)前記被処理基体が平板状基体であり、前記被処
理基体と前記複数個のカソード電極とが対向しているこ
とを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれかに記載
のプラズマ処理装置。 (20)前記被処理基体が成膜時に保持ロールより送り
出され、巻き取りロールにより巻き取られるシート状基
体であり、シート状基体に対して平行に単数または複数
の高周波電極が配置されており、前記高周波電極とシー
ト状基体との間にプラズマを発生させ、該シート状基体
上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(1)〜
(11)のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 (21)減圧可能な反応容器、該反応容器内にプラズマ
CVDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、該反応
容器内に配された基体保持手段、および該基体保持手段
に保持される被成膜処理基体を対向電極とする複数のカ
ソード電極を有し、該複数のカソード電極に整合回路を
介して分割して高周波電源より高周波電力を印加し、該
複数のカソード電極と該被成膜処理基体との間にプラズ
マを発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形成する
プラズマ処理方法であって、前記複数のカソード電極に
印加するに際し、前記複数のカソード電極のそれぞれに
伝搬される高周波電力の位相を制御して均一なプラズマ
を発生させ、前記被成膜処理基体上に堆積膜を形成する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 (22)前記高周波電力の位相制御が、前記カソード電
極の高周波電力給電点の反対側を高圧可変コンデンサ
(C1)を介して接地させる共に、他方の高周波電力給
電点側にも、前記整合回路後で且つ前記高周波電源より
供給される電力分割点以後で前記各カソード電極に対す
る給電点前に、高圧可変コンデンサ(C2)を設け、両
コンデンサの容量の総和量(C1+C2=k)が一定と
なるように、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の容
量値を制御することによって行われることを特徴とする
上記(21)に記載のプラズマ処理方法。 (23)前記高周波電力の位相制御において、前記容量
値が前記両コンデンサの容量の総和量(C1+C2=
k)の±30%以内の範囲となるように制御することを
特徴とする上記(22)に記載のプラズマ処理方法。 (24)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C1)と前記接地させた接地部までの
リアクタンス、および前記給電点と反対側の該接地部ま
でのリアクタンスが、該接地部までの線路の距離、また
はコンデンサの静電容量により調節されることを特徴と
する上記(22)または上記(23)に記載のプラズマ
処理方法。 (25)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C2)と前記カソード電極の間のリア
クタンスが、高圧可変コンデンサとカソード電極までの
距離またはコンデンサの静電容量により調節されること
を特徴とする上記(22)または上記(23)に記載の
プラズマ処理方法。 (26)前記高周波電力の位相制御が、前記整合回路内
のチューンの高圧可変コンデンサのカソード側で前記高
周波電源より供給される電力分割点前に高圧可変コンデ
ンサ(C3)を設置し、該高圧可変コンデンサ(C3)
を介して接地させると共に、前記チューンの高圧可変コ
ンデンサ後であり、前記電力分割点と前記各カソード電
極に対する給電点前の間に高圧可変コンデンサ(C4)
を設け、両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一
定となるように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)
の容量値を制御し、前記各カソード電極に印加される高
周波電力の位相を制御することによって行われることを
特徴とする上記(21)に記載のプラズマ処理方法。 (27)前記高周波電力の位相制御において、前記容量
値が前記両コンデンサの容量の総和量(C3+C4=
k)の±30%以内の範囲となるように制御することを
特徴とする上記(26)に記載のプラズマ処理方法。 (28)前記高周波電力の位相制御において、前記高圧
可変コンデンサ(C3)および前記高圧可変コンデンサ
(C4)と前記接地させた接地部までのリアクタンス、
および給電点と反対側の該接地部までのリアクタンス
が、該接地部までの線路の距離、またはコンデンサの静
電容量により調節されることを特徴とする上記(26)
または上記(27)に記載のプラズマ処理方法。 (29)前記複数のカソード電極に、同一の高周波電源
から高周波電力を分割して印加することを特徴とする上
記(21)〜(28)のいずれかに記載のプラズマ処理
方法。 (30)前記高周波電源により周波数が30〜600M
Hzの範囲の高周波を印加することを特徴とする上記
(21)〜(29)のいずれかに記載のプラズマ処理方
法。 (31)前記各カソード電極は、表面が誘電体で覆われ
ていることを特徴とする上記(21)〜(30)のいず
れかに記載のプラズマ処理方法。 (32)前記カソード電極が、円筒状のカソード電極で
あることを特徴とする上記(21)〜(31)のいずれ
かに記載のプラズマ処理方法。 (33)前記被処理基体が、円筒状基体であることを特
徴とする上記(21)〜(32)のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法。 (34)前記被処理基体が、同心円上に複数個配される
ように構成されていることを特徴とする上記(21)〜
(32)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。 (35)前記反応容器が、誘電体部材にて構成されてお
り、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極が配さ
れていることを特徴とする上記(21)〜(34)のい
ずれかに記載のプラズマ処理方法。 (36)前記円筒状基体を回転させながら該円筒状基体
の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(2
1)〜(35)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。 (37)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成されていることを特徴と
する上記(21)〜(36)のいずれかに記載のプラズ
マ処理方法。 (38)前記複数の被処理基体が同一円周上に配置され
ており、該複数の被処理基体の外側の同心円上に、前記
複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離で配置さ
れ、該複数のカソード電極に同一電源より高周波電力を
分割して供給されるように構成すると共に、別電源より
電力を供給されるカソード電極が前記複数のカソード電
極が配置された円周の同心上に配置されていることを特
徴とする上記(21)〜(36)のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法。 (39)前記被処理基体が平板状基体であり、前記被処
理基体と前記複数個のカソード電極とが対向しているこ
とを特徴とする上記(21)〜(31)のいずれかに記
載のプラズマ処理方法。 (40)前記被処理基体が成膜時に保持ロールより送り
出され、巻き取りロールにより巻き取られるシート状基
体であり、シート状基体に対して平行に単数または複数
の高周波電極が配置されており、前記高周波電極とシー
ト状基体との間にプラズマを発生させ、該シート状基体
上に堆積膜を形成することを特徴とする上記(21)〜
(31)のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用することで、例えば、30MHz以上、
600MHz以下の高周波を使用し、カソード電極の手
前でカソード電極に伝搬される高周波電力の位相を制御
しつつ堆積膜を形成することで、大面積の均質な高周波
放電が容易に達成され、大面積基体へのプラズマ処理を
均一且つ高速に行うことが可能となる。これは、本発明
者らのつぎのような知見に基づくものである。
上記構成を適用することで、例えば、30MHz以上、
600MHz以下の高周波を使用し、カソード電極の手
前でカソード電極に伝搬される高周波電力の位相を制御
しつつ堆積膜を形成することで、大面積の均質な高周波
放電が容易に達成され、大面積基体へのプラズマ処理を
均一且つ高速に行うことが可能となる。これは、本発明
者らのつぎのような知見に基づくものである。
【0014】すなわち、本発明者らは、上述したような
従来のプラズマCVD法及び装置を用い、良質膜の堆積
速度向上および堆積膜の膜厚および膜質の均一性を目的
として放電周波数を従来の13.56MHzの代わり
に、より高い周波数の高周波電力を用いて検討を行っ
た。その結果、周波数を上げたことで確かに目的通り良
質膜を従来より高い堆積速度で作製することができた
が、一方では13.56MHzの放電周波数では問題に
ならなかった以下の様な問題が新たに発生した。即ち、
放電周波数を上げることでプラズマが遍在化して堆積速
度に不均一が生じ、その結果、電子写真用感光体のよう
な比較的大面積の被加工体においては、結果的に実用上
問題となる様な膜厚ムラ(例えば電子写真用感光体の場
合±20%以上の膜厚ムラ)および膜質のムラが発生し
た。この様な膜厚ムラは、電子写真用感光体のみなら
ず、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起力
デバイス等に用いられる結晶質または非単結晶質の機能
性堆積膜を形成する場合にも大きな問題となる。またド
ライエッチング、スパッタ等の他のプラズマプロセスに
おいても、放電周波数を上げた場合に同様の処理ムラが
生じ、このままでは実用上大きな問題になってくる。
従来のプラズマCVD法及び装置を用い、良質膜の堆積
速度向上および堆積膜の膜厚および膜質の均一性を目的
として放電周波数を従来の13.56MHzの代わり
に、より高い周波数の高周波電力を用いて検討を行っ
た。その結果、周波数を上げたことで確かに目的通り良
質膜を従来より高い堆積速度で作製することができた
が、一方では13.56MHzの放電周波数では問題に
ならなかった以下の様な問題が新たに発生した。即ち、
放電周波数を上げることでプラズマが遍在化して堆積速
度に不均一が生じ、その結果、電子写真用感光体のよう
な比較的大面積の被加工体においては、結果的に実用上
問題となる様な膜厚ムラ(例えば電子写真用感光体の場
合±20%以上の膜厚ムラ)および膜質のムラが発生し
た。この様な膜厚ムラは、電子写真用感光体のみなら
ず、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起力
デバイス等に用いられる結晶質または非単結晶質の機能
性堆積膜を形成する場合にも大きな問題となる。またド
ライエッチング、スパッタ等の他のプラズマプロセスに
おいても、放電周波数を上げた場合に同様の処理ムラが
生じ、このままでは実用上大きな問題になってくる。
【0015】そこで、本発明者らは、高周波電力の周波
数を30MHz以上にすると、高真空領域での放電が可
能になるが、その安定性には問題があること、偏在的に
膜質の悪化や堆積速度の低下が発生する原因を解明すべ
く実験を行い、鋭意検討を行った結果、つぎのような知
見が得られた。まず、本発明者らは、高真空領域での放
電の安定性は、放電前後のインピーダンス変化が大きす
ぎることが問題であると推定した。高真空領域での放電
では、比較的簡単な低真空領域と比較して放電を生起す
る電圧も維持する電圧も高い。高周波放電の場合、通常
定電力のグロー放電であり、一定パワーを整合回路を介
して放電負荷にあったインピーダンス変換を行って放電
を維持している。この場合例えば極端な例で、瞬時のア
ーク放電が発生した場合インピーダンスが瞬間的に小さ
くなり、低電圧大電流放電になりグロー放電が維持でき
なくなり放電が消失してしまう。この時、放電前後のイ
ンピーダンス変化が大きすぎると整合回路によるインピ
ーダンスの変換がうまくいかずこのまま放電は消失した
ままとなるからである。
数を30MHz以上にすると、高真空領域での放電が可
能になるが、その安定性には問題があること、偏在的に
膜質の悪化や堆積速度の低下が発生する原因を解明すべ
く実験を行い、鋭意検討を行った結果、つぎのような知
見が得られた。まず、本発明者らは、高真空領域での放
電の安定性は、放電前後のインピーダンス変化が大きす
ぎることが問題であると推定した。高真空領域での放電
では、比較的簡単な低真空領域と比較して放電を生起す
る電圧も維持する電圧も高い。高周波放電の場合、通常
定電力のグロー放電であり、一定パワーを整合回路を介
して放電負荷にあったインピーダンス変換を行って放電
を維持している。この場合例えば極端な例で、瞬時のア
ーク放電が発生した場合インピーダンスが瞬間的に小さ
くなり、低電圧大電流放電になりグロー放電が維持でき
なくなり放電が消失してしまう。この時、放電前後のイ
ンピーダンス変化が大きすぎると整合回路によるインピ
ーダンスの変換がうまくいかずこのまま放電は消失した
ままとなるからである。
【0016】これらの検討結果から、膜質分布及び堆積
速度分布の悪化は、高周波電極上に発生する定在波およ
び高周波電極上での高周波電力の減衰に起因するものと
推察された。一般に高周波電極と対向電極間に高周波電
力を印加することによってプラズマを生成する場合、電
極に印加した高周波電力の周波数と電極の大きさとの関
係から電極上に無視できない定在波が発生する場合があ
る。即ち、高周波電力の周波数が高くなる場合や高周波
電極の面積が大きくなる場合に定在波が発生し易くな
り、この定在波が大きいと、高周波電極内での電界分布
が悪くなり、電極間のプラズマ密度、プラズマ電位、電
子温度などのプラズマ分布が乱れ、プラズマCVDの成
膜品質に悪影響を及ぼす。
速度分布の悪化は、高周波電極上に発生する定在波およ
び高周波電極上での高周波電力の減衰に起因するものと
推察された。一般に高周波電極と対向電極間に高周波電
力を印加することによってプラズマを生成する場合、電
極に印加した高周波電力の周波数と電極の大きさとの関
係から電極上に無視できない定在波が発生する場合があ
る。即ち、高周波電力の周波数が高くなる場合や高周波
電極の面積が大きくなる場合に定在波が発生し易くな
り、この定在波が大きいと、高周波電極内での電界分布
が悪くなり、電極間のプラズマ密度、プラズマ電位、電
子温度などのプラズマ分布が乱れ、プラズマCVDの成
膜品質に悪影響を及ぼす。
【0017】上述した実験においては、高周波電極の先
端で高周波電極上に反射波が発生し、入射波との干渉に
より30MHz以上の周波数において膜質、堆積速度に
影響を与える定在波が発生したものと考えられる。特
に、定在波の節の位置では電界が弱くなり、偏在的なプ
ラズマ電位の低下を引き起こして偏在的に膜質が悪化し
たものと考えられる。また、高周波電力の周波数が高く
なればなるほど、高周波電力のプラズマヘの吸収が多く
なり、高周波電極への高周波電力の給電点から離れるに
つれて高周波電力の減衰が大きくなり、堆積速度分布に
悪影響を及ぼす。また、400MHz〜600MHzの
周波数においては、高周波電力が給電点から減衰しつつ
も、複数の位置に定在波の節が発生したものと考えられ
る。本発明は、以上の検討結果を基礎として完成するに
至ったものである。
端で高周波電極上に反射波が発生し、入射波との干渉に
より30MHz以上の周波数において膜質、堆積速度に
影響を与える定在波が発生したものと考えられる。特
に、定在波の節の位置では電界が弱くなり、偏在的なプ
ラズマ電位の低下を引き起こして偏在的に膜質が悪化し
たものと考えられる。また、高周波電力の周波数が高く
なればなるほど、高周波電力のプラズマヘの吸収が多く
なり、高周波電極への高周波電力の給電点から離れるに
つれて高周波電力の減衰が大きくなり、堆積速度分布に
悪影響を及ぼす。また、400MHz〜600MHzの
周波数においては、高周波電力が給電点から減衰しつつ
も、複数の位置に定在波の節が発生したものと考えられ
る。本発明は、以上の検討結果を基礎として完成するに
至ったものである。
【0018】以下、図面を参照しながら本実施の形態に
つい、更に詳細に説明する。まず、図2を用いて本発明
の位相制御回路を含んだプラズマCVD装置について説
明する。図2において、高周波電源105で発生した高
周波電力は整合回路104を介して高周波電極102に
供給される。高周波電極102は、単純な棒状のアンテ
ナ形状のものであり、(図2の電極は図1の電極だが、
この場合は位相制御機能回路をはずした時)通常、高周
波電極102そのものは表皮抵抗(R)とインダクタン
ス(L)の直列インピーダンスで記述される。電極は、
表皮抵抗(R)とインダクタンス(L)の直列インピー
ダンス(R+jωL)で記述される。プラズマが生起し
ていない場合、高周波電極102と基体ホルダー112
上の基体103の間にはその位置関係及び形状によって
決まる静電容量(C)を持つ。高周波電極102と基体
103の間の静電容量(C)によって高周波電極102
に流れる高周波電流は決まってくる為、高周波電極10
2と基体103との位置関係及び形状によってプラズマ
の生起しやすさは大きく影響を受け、ちょっとした位置
関係の変化でも最適化の為の調整が必要になってくる。
つい、更に詳細に説明する。まず、図2を用いて本発明
の位相制御回路を含んだプラズマCVD装置について説
明する。図2において、高周波電源105で発生した高
周波電力は整合回路104を介して高周波電極102に
供給される。高周波電極102は、単純な棒状のアンテ
ナ形状のものであり、(図2の電極は図1の電極だが、
この場合は位相制御機能回路をはずした時)通常、高周
波電極102そのものは表皮抵抗(R)とインダクタン
ス(L)の直列インピーダンスで記述される。電極は、
表皮抵抗(R)とインダクタンス(L)の直列インピー
ダンス(R+jωL)で記述される。プラズマが生起し
ていない場合、高周波電極102と基体ホルダー112
上の基体103の間にはその位置関係及び形状によって
決まる静電容量(C)を持つ。高周波電極102と基体
103の間の静電容量(C)によって高周波電極102
に流れる高周波電流は決まってくる為、高周波電極10
2と基体103との位置関係及び形状によってプラズマ
の生起しやすさは大きく影響を受け、ちょっとした位置
関係の変化でも最適化の為の調整が必要になってくる。
【0019】また、一旦プラズマが生起するとプラズマ
は抵抗を持つ導電体となり、高周波電極102及び基体
103とプラズマとの間のイオンシースは静電容量とな
る。静電容量は面積及び媒体の誘電率が同じ場合、導電
体間の距離と反比例するが、イオンシースの厚みは、高
周波電極−基体間の距離に比べてかなり薄くその静電容
量は大きい。この為、プラズマ生起前後での高周波電極
−基体間のインピーダンスの変化が大きく整合回路の調
整がかなり難しく、プラズマの生起も難しくなってく
る。また、ちょっとしたプラズマの変化に対してもイン
ピーダンス変化が大きく自動整合回路などを用いても整
合が間に合わなくなり、最悪の場合プラズマが消えてし
まう。プラズマの均一性についても、高周波電極の先端
は開放端になっており強い定在波が立ちやすくなってい
る。更に高周波電極及び基体のインピーダンスに対して
プラズマのインピーダンスが低い場合、分布定数回路で
考えた場合、高周波電極の高周波導入側で多く高周波電
流が流れる為、先端に行くにつれて高周波電流は急激に
減少する。かくして、このふたつの要因により不均一な
プラズマが形成されやすくなる。
は抵抗を持つ導電体となり、高周波電極102及び基体
103とプラズマとの間のイオンシースは静電容量とな
る。静電容量は面積及び媒体の誘電率が同じ場合、導電
体間の距離と反比例するが、イオンシースの厚みは、高
周波電極−基体間の距離に比べてかなり薄くその静電容
量は大きい。この為、プラズマ生起前後での高周波電極
−基体間のインピーダンスの変化が大きく整合回路の調
整がかなり難しく、プラズマの生起も難しくなってく
る。また、ちょっとしたプラズマの変化に対してもイン
ピーダンス変化が大きく自動整合回路などを用いても整
合が間に合わなくなり、最悪の場合プラズマが消えてし
まう。プラズマの均一性についても、高周波電極の先端
は開放端になっており強い定在波が立ちやすくなってい
る。更に高周波電極及び基体のインピーダンスに対して
プラズマのインピーダンスが低い場合、分布定数回路で
考えた場合、高周波電極の高周波導入側で多く高周波電
流が流れる為、先端に行くにつれて高周波電流は急激に
減少する。かくして、このふたつの要因により不均一な
プラズマが形成されやすくなる。
【0020】一方、本発明を適用した位相制御回路11
3を含む高周波電極102(図1に示す)を用いたプラ
ズマCVD装置を構成することで、高周波電源105で
発生した高周波電力は整合回路104、前記位相制御回
路113を介して高周波電極102に供給される。高周
波電極102は、単純な棒状のアンテナ形状のものであ
り、給電点の反対側部分が接地もしくは、接地部分とカ
ソード電極102の給電点の反対側部分の間に高圧コン
デンサを介している。通常、高周波電極102そのもの
は表皮抵抗とインダクタンスの直列インピーダンスで記
述される。周波数が高い場合は自然にL成分によるイン
ピーダンス(jωL)が大きくなる。
3を含む高周波電極102(図1に示す)を用いたプラ
ズマCVD装置を構成することで、高周波電源105で
発生した高周波電力は整合回路104、前記位相制御回
路113を介して高周波電極102に供給される。高周
波電極102は、単純な棒状のアンテナ形状のものであ
り、給電点の反対側部分が接地もしくは、接地部分とカ
ソード電極102の給電点の反対側部分の間に高圧コン
デンサを介している。通常、高周波電極102そのもの
は表皮抵抗とインダクタンスの直列インピーダンスで記
述される。周波数が高い場合は自然にL成分によるイン
ピーダンス(jωL)が大きくなる。
【0021】しかしながら、上記した本発明を適用して
構成した位相制御回路113を介することで、基体形状
の変更などを行ってもプラズマの生起のしやすさや安定
性への影響は少なく最適化も容易となる。すなわち、プ
ラズマが生起した場合、プラズマとイオンシースの直列
インピーダンスの絶対値に対して回路のLC回路の絶対
値を小さくすると、プラズマ生起後も高周波電流は回路
のLC回路のインピーダンスの効きが大きく、プラズマ
生起前後でのインピーダンス変化は比較的少なくなる。
この為、プラズマの状況の変化に対しても整合条件の変
化が小さくプラズマは安定する。また、このような位相
を制御する回路を導入し、操作することで、高周波電極
102上での高周波電流量の差は小さくなり、プラズマ
の均一性も良くなる。プラズマのインピーダンスはプラ
ズマの条件により異なるがその実部であるレジスタンス
は50Ω以下になることが多く、虚部であるリアクタン
スは放電周波数やその他の条件により変わる。この際、
安定した放電が生起しない場合、本発明を適用して構成
した位相制御回路113を用いても同様に均一高速堆積
膜が可能である。
構成した位相制御回路113を介することで、基体形状
の変更などを行ってもプラズマの生起のしやすさや安定
性への影響は少なく最適化も容易となる。すなわち、プ
ラズマが生起した場合、プラズマとイオンシースの直列
インピーダンスの絶対値に対して回路のLC回路の絶対
値を小さくすると、プラズマ生起後も高周波電流は回路
のLC回路のインピーダンスの効きが大きく、プラズマ
生起前後でのインピーダンス変化は比較的少なくなる。
この為、プラズマの状況の変化に対しても整合条件の変
化が小さくプラズマは安定する。また、このような位相
を制御する回路を導入し、操作することで、高周波電極
102上での高周波電流量の差は小さくなり、プラズマ
の均一性も良くなる。プラズマのインピーダンスはプラ
ズマの条件により異なるがその実部であるレジスタンス
は50Ω以下になることが多く、虚部であるリアクタン
スは放電周波数やその他の条件により変わる。この際、
安定した放電が生起しない場合、本発明を適用して構成
した位相制御回路113を用いても同様に均一高速堆積
膜が可能である。
【0022】本発明を適用して構成した位相制御回路1
13を用いたプラズマCVD装置においては、以上に述
べたように均一且つ安定なプラズマを形成できることか
ら、極めて均一性の良い膜質及び膜厚の堆積膜の形成が
可能となるが、つぎに、この点を更に詳しく説明する。
図2に示したプラズマCVD装置は本実施の形態のプラ
ズマCVD装置の一例を示すものである。図2におい
て、100は反応容器を示す。反応容器100内に、6
個の基体ホルダー112が同心円状に所定の間隔で配さ
れている。103はそれぞれの基体ホルダー112上に
配された成膜用の円筒状基体である。それぞれの基体ホ
ルダー112の内部にはヒーター111が設けられてい
て円筒状基体103を内側より加熱できるようにされて
いる。また、それぞれの基体ホルダー112は、モータ
ー108に連結したシャフトに接続しており、回転でき
るようにされている。
13を用いたプラズマCVD装置においては、以上に述
べたように均一且つ安定なプラズマを形成できることか
ら、極めて均一性の良い膜質及び膜厚の堆積膜の形成が
可能となるが、つぎに、この点を更に詳しく説明する。
図2に示したプラズマCVD装置は本実施の形態のプラ
ズマCVD装置の一例を示すものである。図2におい
て、100は反応容器を示す。反応容器100内に、6
個の基体ホルダー112が同心円状に所定の間隔で配さ
れている。103はそれぞれの基体ホルダー112上に
配された成膜用の円筒状基体である。それぞれの基体ホ
ルダー112の内部にはヒーター111が設けられてい
て円筒状基体103を内側より加熱できるようにされて
いる。また、それぞれの基体ホルダー112は、モータ
ー108に連結したシャフトに接続しており、回転でき
るようにされている。
【0023】102はプラズマ生起領域の中心に位置し
た高周波電力投入用の高周波電極である。高周波電源1
05は、整合回路104、上記位相調整回路113の1
部を介して、高周波電極102の一端に接続されてい
る。高周波電極102は誘電体カバー109で被覆され
ており、排気パイプは、真空ポンプを備えた排気機構1
06に連通している。原料ガス供給系は、ガスボンベ、
マスフローコントローラ、バルブ等を備えている。原料
ガス供給系107は、ガス供給パイプ110を介して複
数のガス放出孔を備えたガス放出パイプに接続される。
た高周波電力投入用の高周波電極である。高周波電源1
05は、整合回路104、上記位相調整回路113の1
部を介して、高周波電極102の一端に接続されてい
る。高周波電極102は誘電体カバー109で被覆され
ており、排気パイプは、真空ポンプを備えた排気機構1
06に連通している。原料ガス供給系は、ガスボンベ、
マスフローコントローラ、バルブ等を備えている。原料
ガス供給系107は、ガス供給パイプ110を介して複
数のガス放出孔を備えたガス放出パイプに接続される。
【0024】この装置を使用した場合のプラズマCVD
は以下のように行われる。反応容器100を排気機構1
06によって高真空まで排気した後、ガス供給手段10
7からガス供給パイプ110及びガス放出パイプを介し
て原料ガスを反応容器100内に導入し、所定の圧力に
維持する。こうしたところで、高周波電源105より高
周波電力を出力し、整合回路104、上記位相制御回路
113を介して、高周波電極102に供給して高周波電
極と円筒状基体103との間にプラズマを発生させる。
は以下のように行われる。反応容器100を排気機構1
06によって高真空まで排気した後、ガス供給手段10
7からガス供給パイプ110及びガス放出パイプを介し
て原料ガスを反応容器100内に導入し、所定の圧力に
維持する。こうしたところで、高周波電源105より高
周波電力を出力し、整合回路104、上記位相制御回路
113を介して、高周波電極102に供給して高周波電
極と円筒状基体103との間にプラズマを発生させる。
【0025】その際、高周波電源105の高周波電力給
電点の反対側を高圧可変コンデンサ(C1)を介して接
地させ、また高周波電力給電点側にも、前記整合回路後
で且つ前記高周波電源より供給される電力分割点以後で
前記高周波電源105に対する給電点前に、高圧可変コ
ンデンサ(C2)を設け、これら両コンデンサの容量の
総和量(C1+C2=k)が一定となるように、それぞ
れのコンデンサ(C1、C2)の容量値を制御し、前記
高周波電源105に印加される高周波電力の位相を制御
する。このように前記高周波電源105に伝搬される高
周波電力の位相を制御することで、高周波電極102表
面上の電流量のばらつきがほぼ均一化され、これにより
均一なプラズマが形成され、原料ガスがこのプラズマに
より分解、励起され、円筒状基体102上に良好な堆積
膜が形成される。
電点の反対側を高圧可変コンデンサ(C1)を介して接
地させ、また高周波電力給電点側にも、前記整合回路後
で且つ前記高周波電源より供給される電力分割点以後で
前記高周波電源105に対する給電点前に、高圧可変コ
ンデンサ(C2)を設け、これら両コンデンサの容量の
総和量(C1+C2=k)が一定となるように、それぞ
れのコンデンサ(C1、C2)の容量値を制御し、前記
高周波電源105に印加される高周波電力の位相を制御
する。このように前記高周波電源105に伝搬される高
周波電力の位相を制御することで、高周波電極102表
面上の電流量のばらつきがほぼ均一化され、これにより
均一なプラズマが形成され、原料ガスがこのプラズマに
より分解、励起され、円筒状基体102上に良好な堆積
膜が形成される。
【0026】また、その際、上記位相制御回路113の
構成としては、前記整合回路104内のチューンの高圧
可変コンデンサのカソード側で高周波電源より供給され
る電力分割点前に高圧可変コンデンサ(C3)を設置
し、該高圧可変コンデンサ(C3)を介して接地させる
と共に、前記チューンの高圧可変コンデンサ後であり、
前記電力分割点と前記各カソード電極に対する給電点前
の間に高圧可変コンデンサ(C4)を設け、両コンデン
サの総和量(C3+C4=k)が一定となるように、そ
れぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値を制御し、
高周波電極102に印加される高周波電力の位相を制御
する構成を採るようにすることもできる。
構成としては、前記整合回路104内のチューンの高圧
可変コンデンサのカソード側で高周波電源より供給され
る電力分割点前に高圧可変コンデンサ(C3)を設置
し、該高圧可変コンデンサ(C3)を介して接地させる
と共に、前記チューンの高圧可変コンデンサ後であり、
前記電力分割点と前記各カソード電極に対する給電点前
の間に高圧可変コンデンサ(C4)を設け、両コンデン
サの総和量(C3+C4=k)が一定となるように、そ
れぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値を制御し、
高周波電極102に印加される高周波電力の位相を制御
する構成を採るようにすることもできる。
【0027】ここで、上記位相制御回路113を用いた
プラズマCVD装置は、前記容量値が前記両コンデンサ
の容量の総和量(C1+C2=k)の±30%以内の範
囲となるように制御するようにすることが好ましい。ま
た、前記高圧可変コンデンサ(C1)と前記接地させた
接地部までのリアクタンス、および前記給電点と反対側
の該接地部までのリアクタンスが、該接地部までの線路
の距離、またはコンデンサの静電容量により調節するよ
うにすることが好ましい。また、前記高圧可変コンデン
サ(C2)と前記カソード電極の間のリアクタンスが、
高圧可変コンデンサとカソード電極までの距離またはコ
ンデンサの静電容量により調節するようにすることが好
ましい。また、前記高圧可変コンデンサ(C3)および
前記高圧可変コンデンサ(C4)と前記接地させた接地
部までのリアクタンス、および給電点と反対側の該接地
部までのリアクタンスが、該接地部までの線路の距離、
またはコンデンサの静電容量により調節するようにする
ことが好ましい。
プラズマCVD装置は、前記容量値が前記両コンデンサ
の容量の総和量(C1+C2=k)の±30%以内の範
囲となるように制御するようにすることが好ましい。ま
た、前記高圧可変コンデンサ(C1)と前記接地させた
接地部までのリアクタンス、および前記給電点と反対側
の該接地部までのリアクタンスが、該接地部までの線路
の距離、またはコンデンサの静電容量により調節するよ
うにすることが好ましい。また、前記高圧可変コンデン
サ(C2)と前記カソード電極の間のリアクタンスが、
高圧可変コンデンサとカソード電極までの距離またはコ
ンデンサの静電容量により調節するようにすることが好
ましい。また、前記高圧可変コンデンサ(C3)および
前記高圧可変コンデンサ(C4)と前記接地させた接地
部までのリアクタンス、および給電点と反対側の該接地
部までのリアクタンスが、該接地部までの線路の距離、
またはコンデンサの静電容量により調節するようにする
ことが好ましい。
【0028】また、プラズマ発生用高周波電極は、反応
容器100内に存在する場合は、表面が誘電体で覆われ
ていることが好ましい。また、誘電体カバー109に使
用する誘電体材料は任意の公知のものを選択できるが、
誘電損の小さい材料が好ましく、誘電正接が0.01以
下であるものが好ましく、より好ましくは0.001以
下がよい。高分子誘電体材料ではポリ四フッ化エチレ
ン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化エチレンプ
ロピレン、ポリイミドなどが好ましく、ガラス材料で
は、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスなどが好ましく、磁
器材料では窒化ホウ素、窒化シリコン、窒化アルミニウ
ム、などや酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
ケイ素などの元素酸化物の中の単数または複数の元素酸
化物を主成分とする磁器が好ましい。また、高周波電極
102の形状は円柱状、円筒状、多角柱状などの棒状の
もの、長板状のものが好ましい。また、高周波電源10
5の周波数は好ましくは30〜600MHz、更に好適
には60〜300MHzの範囲とするのが望ましい。
容器100内に存在する場合は、表面が誘電体で覆われ
ていることが好ましい。また、誘電体カバー109に使
用する誘電体材料は任意の公知のものを選択できるが、
誘電損の小さい材料が好ましく、誘電正接が0.01以
下であるものが好ましく、より好ましくは0.001以
下がよい。高分子誘電体材料ではポリ四フッ化エチレ
ン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化エチレンプ
ロピレン、ポリイミドなどが好ましく、ガラス材料で
は、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスなどが好ましく、磁
器材料では窒化ホウ素、窒化シリコン、窒化アルミニウ
ム、などや酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
ケイ素などの元素酸化物の中の単数または複数の元素酸
化物を主成分とする磁器が好ましい。また、高周波電極
102の形状は円柱状、円筒状、多角柱状などの棒状の
もの、長板状のものが好ましい。また、高周波電源10
5の周波数は好ましくは30〜600MHz、更に好適
には60〜300MHzの範囲とするのが望ましい。
【0029】また、装置構成は図3および図4に示すよ
うに円筒状基体103の周囲に複数の高周波電極102
を配置したものでもよい。こうすることにより、成膜時
には常時、円筒状基体の全周表面をプラズマに曝すこと
ができるので堆積速度を大幅に向上することが可能とな
り生産性を大幅に向上できる。更に、高周波電極の本数
や配置箇所を最適化すれば円筒状基体を回転させなくて
も均一な堆積膜を基体全周表面に形成することが可能と
なり、回転機構が不要となるので装置構成を簡略化でき
る。また、円筒状基体を回転させることにより更に極め
て均一な堆積膜を形成できることは言うまでもない。
うに円筒状基体103の周囲に複数の高周波電極102
を配置したものでもよい。こうすることにより、成膜時
には常時、円筒状基体の全周表面をプラズマに曝すこと
ができるので堆積速度を大幅に向上することが可能とな
り生産性を大幅に向上できる。更に、高周波電極の本数
や配置箇所を最適化すれば円筒状基体を回転させなくて
も均一な堆積膜を基体全周表面に形成することが可能と
なり、回転機構が不要となるので装置構成を簡略化でき
る。また、円筒状基体を回転させることにより更に極め
て均一な堆積膜を形成できることは言うまでもない。
【0030】また、装置構成は図6に示すように平板状
基体103に対して平行に複数の高周波電極102を配
置したものでもよい。こうすることにより、大面積の平
板状基体上に膜厚が極めて均一で且つ均質膜質である高
品質な堆積膜を高速度で形成することができる。また、
装置構成は図5に示すように成膜時に保持ロールより送
り出され、巻き取りロールに巻き取られるシート状基体
114に対して平行に単数または複数の高周波電極10
2を配置したものでもよい。こうすることにより、大面
積のシート状基体上に膜厚が極めて均一で且つ均質膜質
である高品質な堆積膜を高速度で形成することができ
る。また、図6、図7、図8に示すように反応容器10
0が誘電体部材で構成させてもよい。こうすることによ
り、大面積の平板状基体上にガス利用効率が高く、膜厚
が極めて均一で且つ均質膜質である高品質な堆積膜を高
速度で形成することができる。
基体103に対して平行に複数の高周波電極102を配
置したものでもよい。こうすることにより、大面積の平
板状基体上に膜厚が極めて均一で且つ均質膜質である高
品質な堆積膜を高速度で形成することができる。また、
装置構成は図5に示すように成膜時に保持ロールより送
り出され、巻き取りロールに巻き取られるシート状基体
114に対して平行に単数または複数の高周波電極10
2を配置したものでもよい。こうすることにより、大面
積のシート状基体上に膜厚が極めて均一で且つ均質膜質
である高品質な堆積膜を高速度で形成することができ
る。また、図6、図7、図8に示すように反応容器10
0が誘電体部材で構成させてもよい。こうすることによ
り、大面積の平板状基体上にガス利用効率が高く、膜厚
が極めて均一で且つ均質膜質である高品質な堆積膜を高
速度で形成することができる。
【0031】本発明のプラズマCVD装置を使用するに
際して、使用するガスについては、形成する堆積膜の種
類に応じて公知の成膜に寄与する原料ガスを適宜選択使
用される。例えば、a−Si系の堆積膜を形成する場合
であれば、シラン、ジシラン、高ジシラン等あるいはそ
れらの混合ガスが好ましい原料ガスとして挙げらる。他
の堆積膜を形成する場合であれば、例えば、ゲルマン、
メタン、エチレン等の原料ガスまたはそれらの混合ガス
が挙げられる。いずれの場合にあっても、成膜用の原料
ガスはキャリアーガスと共に反応容器100内に導入す
ることができる。キャリアーガスとしては、水素ガス、
及びアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを挙げ
ることができる。
際して、使用するガスについては、形成する堆積膜の種
類に応じて公知の成膜に寄与する原料ガスを適宜選択使
用される。例えば、a−Si系の堆積膜を形成する場合
であれば、シラン、ジシラン、高ジシラン等あるいはそ
れらの混合ガスが好ましい原料ガスとして挙げらる。他
の堆積膜を形成する場合であれば、例えば、ゲルマン、
メタン、エチレン等の原料ガスまたはそれらの混合ガス
が挙げられる。いずれの場合にあっても、成膜用の原料
ガスはキャリアーガスと共に反応容器100内に導入す
ることができる。キャリアーガスとしては、水素ガス、
及びアルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを挙げ
ることができる。
【0032】堆積膜のバンドギヤップを調整する等の特
性改善用ガスを使用することもできる。そうしたガスと
しては、例えば、窒素、アンモニア等の窒素原子を含む
ガス、酸素、酸化窒素、酸化二窒素等の酸素原子を含む
ガス、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパ
ン等の炭化水素ガス、四フッ化珪素、六フッ化二珪素、
四フッ化ゲルマニウム等のガス状フッ素化合物またはこ
れらの混合ガス等が挙げられる。
性改善用ガスを使用することもできる。そうしたガスと
しては、例えば、窒素、アンモニア等の窒素原子を含む
ガス、酸素、酸化窒素、酸化二窒素等の酸素原子を含む
ガス、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパ
ン等の炭化水素ガス、四フッ化珪素、六フッ化二珪素、
四フッ化ゲルマニウム等のガス状フッ素化合物またはこ
れらの混合ガス等が挙げられる。
【0033】形成される堆積膜をドーピングするについ
てドーパントガスを使用することもできる。そうしたド
ーピングガスとしては、例えば、ガス状のジボラン、フ
ッ化ホウ素、ホスフィン、フッ化リン等が挙げられる。
堆積膜形成時の基体温度は、適宜設定できるが、アモル
ファスシリコン系の堆積膜を形成する場合には、好まし
くは60℃〜400℃、より好ましくは100℃〜35
0℃とするのが望ましい。
てドーパントガスを使用することもできる。そうしたド
ーピングガスとしては、例えば、ガス状のジボラン、フ
ッ化ホウ素、ホスフィン、フッ化リン等が挙げられる。
堆積膜形成時の基体温度は、適宜設定できるが、アモル
ファスシリコン系の堆積膜を形成する場合には、好まし
くは60℃〜400℃、より好ましくは100℃〜35
0℃とするのが望ましい。
【0034】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるもので
はない。 [実施例1]実施例1において使用したプラズマCVD
装置の模式図を図3および図4に示す。(図3において
図1のカソード電極を設置したもの)この装置には本発
明の位相制御手段を適用して構成(図1に示した高周波
電極構造)が含まれており、カソード電極電力給電点と
反対側には可変高圧コンデンサC1を介し接地してお
り、さらに整合回路後でカソード電極電力供給点前にも
可変高圧コンデンサC2が設置され、C1+C2=k
(一定)の条件を満たしている。図4は、図3を装置中
央部より横方向に切断した際の断面図である。
本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるもので
はない。 [実施例1]実施例1において使用したプラズマCVD
装置の模式図を図3および図4に示す。(図3において
図1のカソード電極を設置したもの)この装置には本発
明の位相制御手段を適用して構成(図1に示した高周波
電極構造)が含まれており、カソード電極電力給電点と
反対側には可変高圧コンデンサC1を介し接地してお
り、さらに整合回路後でカソード電極電力供給点前にも
可変高圧コンデンサC2が設置され、C1+C2=k
(一定)の条件を満たしている。図4は、図3を装置中
央部より横方向に切断した際の断面図である。
【0035】本実施例においては、高周波電源(10
5)として周波数13.56MHz〜650MHzの電
源を使用した。高周波電極102は、単純棒状のものを
用いている。本実施例では、直径108mm、長さ35
8mm、厚さ5mmのAl製円筒状の被成膜基体を反応
容器100内に設置して基体は回転させながら成膜し
た。アルミナセラミックス製の誘電体部材109は内径
約180mm、長さ500mmの円筒形のもので、薄い
ところの厚さ5mm、電極と接する部分の肉厚10mm
のものを用いた。高周波電極(102)は、Al製の径
30mm、長さ450mm、のものを6本用いた。膜質
の評価用として、電気特性評を価用するためのCr製の
250μmギャップの櫛形電極を蒸着したコーニング#
7059ガラス基板を電気特性評価基板として円筒状被
成膜基体表面上の軸方向の長さ358mmに亘って設置
し、以下の手順で成膜した。
5)として周波数13.56MHz〜650MHzの電
源を使用した。高周波電極102は、単純棒状のものを
用いている。本実施例では、直径108mm、長さ35
8mm、厚さ5mmのAl製円筒状の被成膜基体を反応
容器100内に設置して基体は回転させながら成膜し
た。アルミナセラミックス製の誘電体部材109は内径
約180mm、長さ500mmの円筒形のもので、薄い
ところの厚さ5mm、電極と接する部分の肉厚10mm
のものを用いた。高周波電極(102)は、Al製の径
30mm、長さ450mm、のものを6本用いた。膜質
の評価用として、電気特性評を価用するためのCr製の
250μmギャップの櫛形電極を蒸着したコーニング#
7059ガラス基板を電気特性評価基板として円筒状被
成膜基体表面上の軸方向の長さ358mmに亘って設置
し、以下の手順で成膜した。
【0036】まず、反応容器100内を排気機構106
を作動して排気し、反応容器100内を1×10-6To
rr程度の圧力に調整した。ついで、基板加熱ヒーター
111に加熱電源(図示せず)より通電して円筒状の被
成膜基体103を約250℃の温度に加熱保持した。つ
いで以下の手順で成膜を行った。即ち、原料ガス供給手
段107からガス放出パイプを介して、SiH4ガスを
500sccmの流量で反応容器100内に導入(表
2)し、該反応容器内を10mTorr程度の圧力に調
整した。
を作動して排気し、反応容器100内を1×10-6To
rr程度の圧力に調整した。ついで、基板加熱ヒーター
111に加熱電源(図示せず)より通電して円筒状の被
成膜基体103を約250℃の温度に加熱保持した。つ
いで以下の手順で成膜を行った。即ち、原料ガス供給手
段107からガス放出パイプを介して、SiH4ガスを
500sccmの流量で反応容器100内に導入(表
2)し、該反応容器内を10mTorr程度の圧力に調
整した。
【0037】こうしたところで、高周波電源105によ
り周波数13.56MHz乃至650MHzの高周波を
1.5KW発生させ、該高周波を整合回路104を介し
て6つに分割し、本発明のLC回路を介して均等に高周
波電極102に供給した。ここで高周波電源105とし
ては上述した周波数13.56MHz〜650MHzの
範囲の周波数が与えられるよう、所定の高周波電源を用
いた。整合回路104は、当該高周波電源の周波数に応
じて適宜調整した。かくして放電を生起されプラズマ処
理を行うことで円筒状の被成膜基体103上及び前記の
電気特性評価基板上にアモルファスシリコン膜が形成さ
れた。以上のようにして形成したアモルファスシリコン
膜の膜質および膜質分布、並びに堆積速度分布および堆
積速度分布を以下の方法で評価した。膜質及び膜質分布
は電気特性評価基板の上端から下端までに亘って約20
mmおきの18箇所の位置で明/暗導電率比((光導電
率σp)/(暗導電率σd)を測定することにより評価
した。ここでは、光導電率σpは、1mW/cm2の強
度のHe−Neレーザー(波長632.8nm)の照射
時の導電率により評価している。
り周波数13.56MHz乃至650MHzの高周波を
1.5KW発生させ、該高周波を整合回路104を介し
て6つに分割し、本発明のLC回路を介して均等に高周
波電極102に供給した。ここで高周波電源105とし
ては上述した周波数13.56MHz〜650MHzの
範囲の周波数が与えられるよう、所定の高周波電源を用
いた。整合回路104は、当該高周波電源の周波数に応
じて適宜調整した。かくして放電を生起されプラズマ処
理を行うことで円筒状の被成膜基体103上及び前記の
電気特性評価基板上にアモルファスシリコン膜が形成さ
れた。以上のようにして形成したアモルファスシリコン
膜の膜質および膜質分布、並びに堆積速度分布および堆
積速度分布を以下の方法で評価した。膜質及び膜質分布
は電気特性評価基板の上端から下端までに亘って約20
mmおきの18箇所の位置で明/暗導電率比((光導電
率σp)/(暗導電率σd)を測定することにより評価
した。ここでは、光導電率σpは、1mW/cm2の強
度のHe−Neレーザー(波長632.8nm)の照射
時の導電率により評価している。
【0038】本発明者らのこれまでの電子写真感光体作
製からの知見によると、上記の方法による明/暗導電率
比が103以上の品質の堆積膜を得られる条件を基に最
適化して作製した電子写真感光体において実用に値する
画像が得られる。しかし、近年の画像の高コントラスト
化により、上述の明/暗導電率比が104以上のものが
必須になってきており、更に近い将来105以上の明/
暗導電率比が求められることが予想される。このような
観点から、本実施例で得られた結果をもとにして、明/
暗導電率比の値を下記の基準で評価した。 ◎:明/暗導電率比が105以上であり、非常に優れた
膜特性である。 ○:明/暗導電率比が104以上であり、良好な膜特性
である。 △:明/暗導電率比が103以上であり、実用上問題な
し。 ×:明/暗導電率比が103未満であり、実用に適さな
い。
製からの知見によると、上記の方法による明/暗導電率
比が103以上の品質の堆積膜を得られる条件を基に最
適化して作製した電子写真感光体において実用に値する
画像が得られる。しかし、近年の画像の高コントラスト
化により、上述の明/暗導電率比が104以上のものが
必須になってきており、更に近い将来105以上の明/
暗導電率比が求められることが予想される。このような
観点から、本実施例で得られた結果をもとにして、明/
暗導電率比の値を下記の基準で評価した。 ◎:明/暗導電率比が105以上であり、非常に優れた
膜特性である。 ○:明/暗導電率比が104以上であり、良好な膜特性
である。 △:明/暗導電率比が103以上であり、実用上問題な
し。 ×:明/暗導電率比が103未満であり、実用に適さな
い。
【0039】堆積速度及び堆積速度分布の評価は、a−
Si膜を形成した円筒状の被成膜基体の軸方向に亘って
上述した明/暗導電率比の測定位置と同様に約20mm
おきの18箇所について渦電流式膜厚計(Kett科学
研究所製)を使用して膜厚を測定することにより評価し
た。堆積速度は18箇所における膜厚に基づいて算出
し、得られた値の平均値を平均堆積速度とした。堆積速
度分布の評価は次のようにして行った。即ち、軸方向の
堆積速度分布については、軸方向18箇所における堆積
速度の最大値と最小値との差を求め、該差を18箇所の
平均堆積速度で割り、堆積速度分布{(最大値−最小
値)/平均値}を求め、これを軸方向の堆積速度分布と
して百分率で表した。
Si膜を形成した円筒状の被成膜基体の軸方向に亘って
上述した明/暗導電率比の測定位置と同様に約20mm
おきの18箇所について渦電流式膜厚計(Kett科学
研究所製)を使用して膜厚を測定することにより評価し
た。堆積速度は18箇所における膜厚に基づいて算出
し、得られた値の平均値を平均堆積速度とした。堆積速
度分布の評価は次のようにして行った。即ち、軸方向の
堆積速度分布については、軸方向18箇所における堆積
速度の最大値と最小値との差を求め、該差を18箇所の
平均堆積速度で割り、堆積速度分布{(最大値−最小
値)/平均値}を求め、これを軸方向の堆積速度分布と
して百分率で表した。
【0040】成膜した試料の明/暗導電率比、平均堆積
速度及び堆積速度分布の評価結果を表1に示す。13.
56MHzの場合、10mTorrで放電が生起しなか
った為評価できなかった。30MHzの周波数を持つ高
周波電力により成膜したものは、全ての試料において明
/暗導電率比が1×104〜3×104の範囲にあり良好
な膜特性(○)であった。平均堆積速度は2.0nm/
sであり堆積速度分布は3.2%であった。60MHz
〜300MHzの周波数を持つ高周波電力により成膜し
たものは全ての試料において明/暗導電率比が1×10
5〜5×105であり非常に優れた膜特性(◎)であった
(表1)。平均堆積速度は4.0〜7.8nm/sであ
り、堆積速度分布は4〜5%であった。400MHz〜
600MHzの周波数を持つ高周波電力による試料にお
いては、明/暗導電率比が5×104〜8×104であり
良好な膜特性(〇)であった(表1)。平均堆積速度は
2.0〜2.8nm/sであり、堆積速度分布は6〜7
%であった。650MHzの場合は、放電が不安定生起
したり消滅したりし堆積膜の形成および評価はできなか
った。
速度及び堆積速度分布の評価結果を表1に示す。13.
56MHzの場合、10mTorrで放電が生起しなか
った為評価できなかった。30MHzの周波数を持つ高
周波電力により成膜したものは、全ての試料において明
/暗導電率比が1×104〜3×104の範囲にあり良好
な膜特性(○)であった。平均堆積速度は2.0nm/
sであり堆積速度分布は3.2%であった。60MHz
〜300MHzの周波数を持つ高周波電力により成膜し
たものは全ての試料において明/暗導電率比が1×10
5〜5×105であり非常に優れた膜特性(◎)であった
(表1)。平均堆積速度は4.0〜7.8nm/sであ
り、堆積速度分布は4〜5%であった。400MHz〜
600MHzの周波数を持つ高周波電力による試料にお
いては、明/暗導電率比が5×104〜8×104であり
良好な膜特性(〇)であった(表1)。平均堆積速度は
2.0〜2.8nm/sであり、堆積速度分布は6〜7
%であった。650MHzの場合は、放電が不安定生起
したり消滅したりし堆積膜の形成および評価はできなか
った。
【0041】このように本実施例においては、30MH
z乃至600MHzの放電周波数条件で、明/暗導電率
比、平均堆積速度分布共に良好なアモルファスシリコン
膜が得られており、60MHz乃至300MHzにおい
ては特に優れたアモルファスシリコン膜が得られた。本
実施例における装置および処理法を用いて得られたそれ
ぞれの膜は、部分的にa−Si膜の膜質を測定したとこ
ろ、膜質は電子写真用感光体デバイスや画像入力用ライ
ンセンサー等の実用に十分耐え得るものであった。以上
のように放電周波数をVHF帯にすることで成膜速度が
上昇し、生産効率が良くなること、および膜質も、電子
写真感光体として十分耐え得る堆積膜を形成することが
可能となった。
z乃至600MHzの放電周波数条件で、明/暗導電率
比、平均堆積速度分布共に良好なアモルファスシリコン
膜が得られており、60MHz乃至300MHzにおい
ては特に優れたアモルファスシリコン膜が得られた。本
実施例における装置および処理法を用いて得られたそれ
ぞれの膜は、部分的にa−Si膜の膜質を測定したとこ
ろ、膜質は電子写真用感光体デバイスや画像入力用ライ
ンセンサー等の実用に十分耐え得るものであった。以上
のように放電周波数をVHF帯にすることで成膜速度が
上昇し、生産効率が良くなること、および膜質も、電子
写真感光体として十分耐え得る堆積膜を形成することが
可能となった。
【0042】さらに、整合回路内のチューンの可変高圧
真空コンデンサのカソード側で電力分割点前に可変真空
高圧コンデンサ(C3)を設置し、その可変高圧真空コ
ンデンサC3を介して電気的にアース電位に落としてお
り、また、前記チューンの真空高圧可変コンデンサ後で
あり、電力分割点とカソード電極電力給電点前の間に可
変真空高圧コンデンサ(C4)が設置されており、C3
+C4=k(一定)となるように、それぞれのコンデン
サの容量値を制御し、カソードに印加される高周波電力
の位相を制御しながら堆積膜を形成する図10のカソー
ド電極構造を用いても、ほぼ同様の結果を示した。
真空コンデンサのカソード側で電力分割点前に可変真空
高圧コンデンサ(C3)を設置し、その可変高圧真空コ
ンデンサC3を介して電気的にアース電位に落としてお
り、また、前記チューンの真空高圧可変コンデンサ後で
あり、電力分割点とカソード電極電力給電点前の間に可
変真空高圧コンデンサ(C4)が設置されており、C3
+C4=k(一定)となるように、それぞれのコンデン
サの容量値を制御し、カソードに印加される高周波電力
の位相を制御しながら堆積膜を形成する図10のカソー
ド電極構造を用いても、ほぼ同様の結果を示した。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】 [実施例2]図8および図9に示した複数本の被処理基
体103を有し、且つ同一電源105より高周波電力を
分割して供給する複数本のカソード電極102を有し、
カソード電極102が誘電体で構成された反応容器10
0の外部に設置され、カソード電極の外周にアースシー
ルド101が設置されているプラズマ処理装置におい
て、図1に示した回路を用い、周波数100MHzの高
周波電源105を用い、実施例1の表2の条件によりプ
ラズマを生起させ、実施例1と同様に被処理基体上に設
置された#7059基板上にa−Si膜を堆積させた。
体103を有し、且つ同一電源105より高周波電力を
分割して供給する複数本のカソード電極102を有し、
カソード電極102が誘電体で構成された反応容器10
0の外部に設置され、カソード電極の外周にアースシー
ルド101が設置されているプラズマ処理装置におい
て、図1に示した回路を用い、周波数100MHzの高
周波電源105を用い、実施例1の表2の条件によりプ
ラズマを生起させ、実施例1と同様に被処理基体上に設
置された#7059基板上にa−Si膜を堆積させた。
【0045】上記装置を用いて堆積させた堆積膜を実施
例1の評価法を用い評価したところ、平均堆積速度は
3.5nm/sであり堆積速度分布は5.7%であっ
た。また、膜質も表1に示したように、8×104〜5
×105の範囲にあり、均一性がよく、高品質な堆積膜
を形成できた。堆積膜の膜厚も膜質も実際の電子写真プ
ロセスに十分耐えうる性能をもった堆積膜が形成でき
た。上記のように、カソード電極上に伝搬される高周波
電力の位相を制御しながら供給することで、均一性のよ
い堆積膜を形成できる。
例1の評価法を用い評価したところ、平均堆積速度は
3.5nm/sであり堆積速度分布は5.7%であっ
た。また、膜質も表1に示したように、8×104〜5
×105の範囲にあり、均一性がよく、高品質な堆積膜
を形成できた。堆積膜の膜厚も膜質も実際の電子写真プ
ロセスに十分耐えうる性能をもった堆積膜が形成でき
た。上記のように、カソード電極上に伝搬される高周波
電力の位相を制御しながら供給することで、均一性のよ
い堆積膜を形成できる。
【0046】[実施例3]図11に示した反応容器10
0が誘電体で構成され、その反応容器100の周囲に複
数本のカソード電極102が配置されており、同一電源
105より高周波電力を整合回路後に分割して供給し、
また、別電源105’より反応容器100の中央位置に
設置されたカソード電極には、アルミナカバーが設置さ
れ、且つ、中央位置のカソード電極および周囲に設置さ
れたカソード電極には図1に示した位相制御回路がそれ
ぞれ設置しており、前記高周波電源105および10
5’より発せられた高周波電力によりプラズマを生起さ
れ、反応容器内に同心円状に設置された、被成膜処理基
体にプラズマ処理を及ぼすプラズマ処理装置において、
アルミニウム製の電子写真感光体を表3の条件で、位相
制御回路を有し、カソード電極6本が同一円周上に配列
した図11の装置にて6本のAl製の円筒状基体上に、
電界注入阻止層、光導電層、表面層の順で成膜させた。
0が誘電体で構成され、その反応容器100の周囲に複
数本のカソード電極102が配置されており、同一電源
105より高周波電力を整合回路後に分割して供給し、
また、別電源105’より反応容器100の中央位置に
設置されたカソード電極には、アルミナカバーが設置さ
れ、且つ、中央位置のカソード電極および周囲に設置さ
れたカソード電極には図1に示した位相制御回路がそれ
ぞれ設置しており、前記高周波電源105および10
5’より発せられた高周波電力によりプラズマを生起さ
れ、反応容器内に同心円状に設置された、被成膜処理基
体にプラズマ処理を及ぼすプラズマ処理装置において、
アルミニウム製の電子写真感光体を表3の条件で、位相
制御回路を有し、カソード電極6本が同一円周上に配列
した図11の装置にて6本のAl製の円筒状基体上に、
電界注入阻止層、光導電層、表面層の順で成膜させた。
【0047】この結果、画像欠陥・濃度、帯電能につい
て以下の様に評価した。 (帯電能)電子写真用光受容部材を実験装置に設置し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行な
い、表面電位計により電子写真用光受容部材の暗部表面
電位を測定する。測定された値を膜厚で割ることにより
ノーマライズし、膜厚の影響を除いた。又、膜厚の厚い
位置/薄い位置それぞれについて評価を行った。 (画像特性)キヤノン製複写機NP−6650に設置し
画像を出し、ハーフトーン画像にて評価した。それぞれ
6本のAl製の円筒状基体に成膜させた電子写真感光体
としての特性を満足するものであり、いずれの電子写真
感光体も優れた結果を示した。
て以下の様に評価した。 (帯電能)電子写真用光受容部材を実験装置に設置し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行な
い、表面電位計により電子写真用光受容部材の暗部表面
電位を測定する。測定された値を膜厚で割ることにより
ノーマライズし、膜厚の影響を除いた。又、膜厚の厚い
位置/薄い位置それぞれについて評価を行った。 (画像特性)キヤノン製複写機NP−6650に設置し
画像を出し、ハーフトーン画像にて評価した。それぞれ
6本のAl製の円筒状基体に成膜させた電子写真感光体
としての特性を満足するものであり、いずれの電子写真
感光体も優れた結果を示した。
【0048】
【表3】 [実施例4]図9に示した複数本の被処理基体を有し、
且つ同一電源より高周波電力を分割して供給する複数本
のカソード電極および別電源より高周波電力を供給する
カソード電極を有するプラズマ処理装置において、図1
0に示した回路を用い、実施例2と同様に位相を制御し
ながら周波数100MHzの高周波電源105を用い、
実施例1の表1の条件によりプラズマを生起させ、実施
例1と同様に被処理基体上に設置された#7059基板
上にa−Si膜を堆積させた。上記装置を用いて堆積さ
せた堆積膜を実施例1の評価法を用い評価したところ、
平均堆積速度は3.8nm/sであり堆積速度分布は
6.6%であった。また、実施例2と同様に膜質も4×
104〜2×105の範囲にあり、均一性がよく、高品質
な堆積膜を形成できた。堆積膜の膜厚も膜質も実際の電
子写真プロセスに十分耐えうる性能をもった堆積膜が形
成できた。上記のように、カソード電極上に伝搬される
高周波電力の位相を制御しながら供給することで、均一
性のよい堆積膜を形成できる。
且つ同一電源より高周波電力を分割して供給する複数本
のカソード電極および別電源より高周波電力を供給する
カソード電極を有するプラズマ処理装置において、図1
0に示した回路を用い、実施例2と同様に位相を制御し
ながら周波数100MHzの高周波電源105を用い、
実施例1の表1の条件によりプラズマを生起させ、実施
例1と同様に被処理基体上に設置された#7059基板
上にa−Si膜を堆積させた。上記装置を用いて堆積さ
せた堆積膜を実施例1の評価法を用い評価したところ、
平均堆積速度は3.8nm/sであり堆積速度分布は
6.6%であった。また、実施例2と同様に膜質も4×
104〜2×105の範囲にあり、均一性がよく、高品質
な堆積膜を形成できた。堆積膜の膜厚も膜質も実際の電
子写真プロセスに十分耐えうる性能をもった堆積膜が形
成できた。上記のように、カソード電極上に伝搬される
高周波電力の位相を制御しながら供給することで、均一
性のよい堆積膜を形成できる。
【0049】[実施例5]実施例1と同様で図3および
図4に示したカソード電極が反応容器内に設置されてい
る装置にて本発明の実施例1で用いた図1の位相制御回
路113を使用し、被処理基体上に設置された#705
9基板上にa−Si膜を堆積させた。尚、カソード電極
にはアルミナ部材でできた電極カバーをかぶせてある。
上記装置を用いて堆積させた堆積膜を実施例1の評価法
を用い評価したところ、平均堆積速度は2.7nm/s
であり堆積速度分布は5.5%であった。また、膜質も
表1に示したように、4×104〜2×105の範囲にあ
り、均一性がよく、高品質な堆積膜を形成できた。堆積
膜の膜厚も膜質も実際の電子写真プロセスに十分耐えう
る性能をもった堆積膜が形成できた。上記のように、カ
ソード電極が反応容器内にあってもカソード電極上に伝
搬される高周波電力の位相を制御しながら供給すること
で、均一性のよい堆積膜を形成できる。
図4に示したカソード電極が反応容器内に設置されてい
る装置にて本発明の実施例1で用いた図1の位相制御回
路113を使用し、被処理基体上に設置された#705
9基板上にa−Si膜を堆積させた。尚、カソード電極
にはアルミナ部材でできた電極カバーをかぶせてある。
上記装置を用いて堆積させた堆積膜を実施例1の評価法
を用い評価したところ、平均堆積速度は2.7nm/s
であり堆積速度分布は5.5%であった。また、膜質も
表1に示したように、4×104〜2×105の範囲にあ
り、均一性がよく、高品質な堆積膜を形成できた。堆積
膜の膜厚も膜質も実際の電子写真プロセスに十分耐えう
る性能をもった堆積膜が形成できた。上記のように、カ
ソード電極が反応容器内にあってもカソード電極上に伝
搬される高周波電力の位相を制御しながら供給すること
で、均一性のよい堆積膜を形成できる。
【0050】[実施例6]電子写真感光体を表3の条件
で、実施例1と同様の位相制御回路113を有し、カソ
ード電極6本が同一円周上に配列した図4の装置にて6
本のAl製の円筒状基体上に、電界注入阻止層、光導電
層、表面層の順で成膜させた。この結果、画像欠陥・濃
度、帯電能について以下の様に評価した。 (帯電能)電子写真用光受容部材を実験装置に設置し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行な
い、表面電位計により電子写真用光受容部材の暗部表面
電位を測定する。測定された値を膜厚で割ることにより
ノーマライズし、膜厚の影響を除いた。又、膜厚の厚い
位置/薄い位置それぞれについて評価を行った。 (画像特性)キヤノン製複写機NP−6650に設置し
画像を出し、ハーフトーン画像にて評価。それぞれ6本
のAl製の円筒状基体に成膜させた電子写真感光体とし
ての特性を満足するものであり、いずれの電子写真感光
体も優れた結果を示した。
で、実施例1と同様の位相制御回路113を有し、カソ
ード電極6本が同一円周上に配列した図4の装置にて6
本のAl製の円筒状基体上に、電界注入阻止層、光導電
層、表面層の順で成膜させた。この結果、画像欠陥・濃
度、帯電能について以下の様に評価した。 (帯電能)電子写真用光受容部材を実験装置に設置し、
帯電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行な
い、表面電位計により電子写真用光受容部材の暗部表面
電位を測定する。測定された値を膜厚で割ることにより
ノーマライズし、膜厚の影響を除いた。又、膜厚の厚い
位置/薄い位置それぞれについて評価を行った。 (画像特性)キヤノン製複写機NP−6650に設置し
画像を出し、ハーフトーン画像にて評価。それぞれ6本
のAl製の円筒状基体に成膜させた電子写真感光体とし
ての特性を満足するものであり、いずれの電子写真感光
体も優れた結果を示した。
【0051】[実施例7]図6に示した平行平板型であ
り図1に示した位相制御回路113が組み込まれた装置
において、縦400mm、横400mm、厚さ1mmの
#7059ガラス製の平板状基体を反応容器に配置して
成膜を行った。図6のカソード電極は3本の高周波電極
を反応容器に配置した。高周波電源の周波数は150M
Hzのものを用い、表1に示す成膜条件で平板状基体上
にアモルファスシリコン膜を形成し、以下の手順で堆積
速度及び堆速度分布を評価した。実施例1で用いた膜厚
測定器を使用して膜厚を測定し各測定箇所における堆積
速度を算出し、得られた値の平均値を平均堆積速度とし
た。得られた平均堆積速度は6.4nm/sであった。
堆積速度分布は、堆積速度の最大値と最小値との差を求
め、該差を平均堆積速度で割り堆積速度分布として10
0分率で表した。得られた堆積速度分布は6.2%であ
り、電子写真感光体デバイスおよび画像入力用ラインセ
ンサ等に十分耐え得るものであった。
り図1に示した位相制御回路113が組み込まれた装置
において、縦400mm、横400mm、厚さ1mmの
#7059ガラス製の平板状基体を反応容器に配置して
成膜を行った。図6のカソード電極は3本の高周波電極
を反応容器に配置した。高周波電源の周波数は150M
Hzのものを用い、表1に示す成膜条件で平板状基体上
にアモルファスシリコン膜を形成し、以下の手順で堆積
速度及び堆速度分布を評価した。実施例1で用いた膜厚
測定器を使用して膜厚を測定し各測定箇所における堆積
速度を算出し、得られた値の平均値を平均堆積速度とし
た。得られた平均堆積速度は6.4nm/sであった。
堆積速度分布は、堆積速度の最大値と最小値との差を求
め、該差を平均堆積速度で割り堆積速度分布として10
0分率で表した。得られた堆積速度分布は6.2%であ
り、電子写真感光体デバイスおよび画像入力用ラインセ
ンサ等に十分耐え得るものであった。
【0052】[実施例8]実施例7に示した平行平板型
位相制御可能な装置を用い、図5のステンレス製のシー
ト状基体114を反応容器に配置して巻き取りロールに
巻き取りながら成膜を行った。高周波電極の構成は図1
に示した高周波電極に、厚み5mmのアルミナセラミッ
クス製の誘電体カバーを覆ったものを用い、3本の高周
波電極を反応容器に配置した。高周波電源の周波数は1
50MHzのものを用い、表3に示す成膜条件でシート
状基体上にアモルファスシリコン膜を形成し、長さ50
0mmのシート状基体を切り出して実施例7と同様の手
順で堆積速度及び堆速度分布を評価した。得られた平均
堆積速度は4nm/sであり、堆積速度分布は10%で
あり従来例に比べ高周波電極に伝搬される高周波電力の
位相を制御することで格段に堆積速度が速くなり、均一
性が増し、生産性が良くなるばかりでなく均一性も格段
に良くなった。また、図10に示す回路を用いても十分
な性能を持つアモルファスシリコン膜が均一性よく堆積
された。
位相制御可能な装置を用い、図5のステンレス製のシー
ト状基体114を反応容器に配置して巻き取りロールに
巻き取りながら成膜を行った。高周波電極の構成は図1
に示した高周波電極に、厚み5mmのアルミナセラミッ
クス製の誘電体カバーを覆ったものを用い、3本の高周
波電極を反応容器に配置した。高周波電源の周波数は1
50MHzのものを用い、表3に示す成膜条件でシート
状基体上にアモルファスシリコン膜を形成し、長さ50
0mmのシート状基体を切り出して実施例7と同様の手
順で堆積速度及び堆速度分布を評価した。得られた平均
堆積速度は4nm/sであり、堆積速度分布は10%で
あり従来例に比べ高周波電極に伝搬される高周波電力の
位相を制御することで格段に堆積速度が速くなり、均一
性が増し、生産性が良くなるばかりでなく均一性も格段
に良くなった。また、図10に示す回路を用いても十分
な性能を持つアモルファスシリコン膜が均一性よく堆積
された。
【0053】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明にれば、
従来のプラズマプロセスでは達成できなかった処理速度
で比較的大面積の基体を均一に安定したプラズマで処理
することが可能なプラズマ処理装置およびプラズマ処理
方法を実現することができる。
従来のプラズマプロセスでは達成できなかった処理速度
で比較的大面積の基体を均一に安定したプラズマで処理
することが可能なプラズマ処理装置およびプラズマ処理
方法を実現することができる。
【図1】本発明の実施例に用いた位相制御回路を有する
カソード電極の構成を示す図である。
カソード電極の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例に用いた円筒状位相制御回路入
りカソード電極を有するプラズマCVD装置の一例を示
す模式図である。
りカソード電極を有するプラズマCVD装置の一例を示
す模式図である。
【図3】本発明の実施例に用いた被成膜処理基体を複数
本有し、円筒状位相制御回路入りカソード電極を有する
プラズマCVD装置の一例を示す模式図である。
本有し、円筒状位相制御回路入りカソード電極を有する
プラズマCVD装置の一例を示す模式図である。
【図4】図3の横断面を示すプラズマCVD装置の一例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図5】本発明の実施例に用いたロール状の被成膜処理
基体の模式図である。
基体の模式図である。
【図6】本発明の実施例に用いた位相制御機構を有する
平行平板型のプラズマCVD装置の構成を示す図であ
る。
平行平板型のプラズマCVD装置の構成を示す図であ
る。
【図7】本発明の実施例に用いた位相制御機構を有し、
カソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD装置の
横断面を示す模式図である。
カソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD装置の
横断面を示す模式図である。
【図8】本発明の実施例に用いた位相制御機構を有し、
カソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD装置の
縦断面を示す模式図である。
カソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD装置の
縦断面を示す模式図である。
【図9】本発明の実施例に用いた位相制御回路を有し、
6本のカソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD
装置の横断面を示す模式図である。
6本のカソード電極が反応容器外にあるプラズマCVD
装置の横断面を示す模式図である。
【図10】本発明の実施例に用いた別の形態の位相制御
回路の構成を示す図である。
回路の構成を示す図である。
【図11】本発明の実施例に用いた被成膜処理基体を複
数本有し、円筒状位相制御回路入りカソード電極を有す
る別の形態のプラズマCVD装置の一例を示す模式図で
ある。
数本有し、円筒状位相制御回路入りカソード電極を有す
る別の形態のプラズマCVD装置の一例を示す模式図で
ある。
【図12】従来の平行平板型のプラズマCVD装置であ
る。
る。
【図13】特開昭60−186849号公報のプラズマ
CVD装置の縦および横断面を示す模式図である。
CVD装置の縦および横断面を示す模式図である。
100:反応容器 101:アースシールド 102:カソード電極 103:被成膜基体 104:整合回路 105:高周波電源 106:真空排気手段 107:ガス供給手段 108:モーター 109:誘電体部材 110:原料ガス供給管 111:加熱ヒータ 112:基体ホルダー 113:位相制御回路 114:シート状被成膜基体 C1、C2、C3、C4:高圧可変コンデンサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G075 AA29 AA30 AA42 AA61 BC04 BD14 CA02 CA05 CA13 CA15 CA25 CA62 CA65 DA02 DA18 EA01 EA05 EB01 EB41 EC06 EC21 ED01 EE04 EE36 FB02 FB04 FC10 FC15 4K030 AA06 AA20 BA30 CA02 CA16 FA01 FA03 GA07 JA03 JA16 JA18 JA19 JA20 KA04 KA15 KA18 KA24 KA39 KA41 LA17
Claims (40)
- 【請求項1】減圧可能な反応容器、該反応容器内にプラ
ズマCVDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、該
反応容器内に配された基体保持手段、および該基体保持
手段に保持される被成膜処理基体を対向電極とする複数
のカソード電極を有し、該複数のカソード電極に整合回
路を介して分割して高周波電源より高周波電力を印加
し、該複数のカソード電極と該被成膜処理基体との間に
プラズマを発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形
成するプラズマ処理装置であって、 前記複数のカソード電極に印加する高周波電力の位相を
制御する位相制御手段を有し、該位相制御手段によって
前記複数のカソード電極のそれぞれに伝搬される高周波
電力の位相を制御して均一なプラズマを形成し、プラズ
マ処理することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】前記位相制御手段は、前記カソード電極の
高周波電力給電点の反対側を高圧可変コンデンサ(C
1)を介して接地させる共に、他方の高周波電力給電点
側にも、前記整合回路後で且つ前記高周波電源より供給
される電力分割点以後で前記各カソード電極に対する給
電点前に、高圧可変コンデンサ(C2)を設け、 両コンデンサの容量の総和量(C1+C2=k)が一定
となるように、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の
容量値を制御し、前記各カソード電極に印加される高周
波電力の位相を制御する構成を有することを特徴とする
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項3】前記位相制御手段は、前記容量値が前記両
コンデンサの容量の総和量(C1+C2=k)の±30
%以内の範囲となるように制御する構成を有することを
特徴とする請求項2に記載プラズマ処理装置。 - 【請求項4】前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデ
ンサ(C1)と前記接地させた接地部までのリアクタン
ス、および前記給電点と反対側の該接地部までのリアク
タンスが、該接地部までの線路の距離、またはコンデン
サの静電容量により調節する構成を有することを特徴と
する請求項2または請求項3に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項5】前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデ
ンサ(C2)と前記カソード電極の間のリアクタンス
が、高圧可変コンデンサとカソード電極までの距離また
はコンデンサの静電容量により調節する構成を有するこ
とを特徴とする請求項2または請求項3に記載のプラズ
マ処理装置。 - 【請求項6】前記位相制御手段は、前記整合回路内のチ
ューンの高圧可変コンデンサのカソード側で前記高周波
電源より供給される電力分割点前に高圧可変コンデンサ
(C3)を設置し、該高圧可変コンデンサ(C3)を介
して接地させると共に、前記チューンの高圧可変コンデ
ンサ後であり、前記電力分割点と前記各カソード電極に
対する給電点前の間に高圧可変コンデンサ(C4)を設
け、 両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一定となる
ように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値
を制御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力
の位相を制御する構成を有することを特徴とする請求項
1に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項7】前記位相制御手段は、前記容量値が前記両
コンデンサの容量の総和量(C3+C4=k)の±30
%以内の範囲となるように制御する構成を有することを
特徴とする請求項6に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項8】前記位相制御手段は、前記高圧可変コンデ
ンサ(C3)および前記高圧可変コンデンサ(C4)と
前記接地させた接地部までのリアクタンス、および給電
点と反対側の該接地部までのリアクタンスが、該接地部
までの線路の距離、またはコンデンサの静電容量により
調節する構成を有することを特徴とする請求項6または
請求項7に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項9】前記複数のカソード電極に、同一の高周波
電源から高周波電力を分割して印加することを特徴とす
る請求項1〜8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項10】前記高周波電源が、周波数が30〜60
0MHzの範囲の高周波を発振する高周波電源であるこ
とを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項11】前記各カソード電極は、表面が誘電体で
覆われていることを特徴とする請求項1〜請求項10の
いずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項12】前記カソード電極が、円筒状のカソード
電極であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか
1項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項13】前記被処理基体が、円筒状基体であるこ
とを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の
プラズマ処理装置。 - 【請求項14】前記被処理基体が、同心円上に複数個配
されるように構成されていることを特徴とする請求項1
〜13のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項15】前記反応容器が、誘電体部材にて構成さ
れており、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極
が配されていることを特徴とする請求項1〜14のいず
れか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項16】前記円筒状基体を回転させながら該円筒
状基体の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする請
求項1〜15のいずれか1項に記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項17】前記複数の被処理基体が同一円周上に配
置されており、該複数の被処理基体の外側の同心円上
に、前記複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離
で配置され、該複数のカソード電極に同一電源より高周
波電力を分割して供給されるように構成されていること
を特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項18】前記複数の被処理基体が同一円周上に配
置されており、該複数の被処理基体の外側の同心円上
に、前記複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離
で配置され、該複数のカソード電極に同一電源より高周
波電力を分割して供給されるように構成すると共に、別
電源より電力を供給されるカソード電極が前記複数のカ
ソード電極が配置された円周の同心上に配置されている
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項19】前記被処理基体が平板状基体であり、前
記被処理基体と前記複数個のカソード電極とが対向して
いることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に
記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項20】前記被処理基体が成膜時に保持ロールよ
り送り出され、巻き取りロールにより巻き取られるシー
ト状基体であり、シート状基体に対して平行に単数また
は複数の高周波電極が配置されており、前記高周波電極
とシート状基体との間にプラズマを発生させ、該シート
状基体上に堆積膜を形成することを特徴とする請求項1
〜11のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項21】減圧可能な反応容器、該反応容器内にプ
ラズマCVDの原料ガスを供給する原料ガス供給手段、
該反応容器内に配された基体保持手段、および該基体保
持手段に保持される被成膜処理基体を対向電極とする複
数のカソード電極を有し、該複数のカソード電極に整合
回路を介して分割して高周波電源より高周波電力を印加
し、該複数のカソード電極と該被成膜処理基体との間に
プラズマを発生させ、該被成膜処理基体上に堆積膜を形
成するプラズマ処理方法であって、 前記複数のカソード電極に印加するに際し、前記複数の
カソード電極のそれぞれに伝搬される高周波電力の位相
を制御して均一なプラズマを発生させ、前記被成膜処理
基体上に堆積膜を形成することを特徴とするプラズマ処
理方法。 - 【請求項22】前記高周波電力の位相制御が、前記カソ
ード電極の高周波電力給電点の反対側を高圧可変コンデ
ンサ(C1)を介して接地させる共に、他方の高周波電
力給電点側にも、前記整合回路後で且つ前記高周波電源
より供給される電力分割点以後で前記各カソード電極に
対する給電点前に、高圧可変コンデンサ(C2)を設
け、 両コンデンサの容量の総和量(C1+C2=k)が一定
となるように、それぞれのコンデンサ(C1、C2)の
容量値を制御することによって行われることを特徴とす
る請求項21に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項23】前記高周波電力の位相制御において、前
記容量値が前記両コンデンサの容量の総和量(C1+C
2=k)の±30%以内の範囲となるように制御するこ
とを特徴とする請求項22に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項24】前記高周波電力の位相制御において、前
記高圧可変コンデンサ(C1)と前記接地させた接地部
までのリアクタンス、および前記給電点と反対側の該接
地部までのリアクタンスが、該接地部までの線路の距
離、またはコンデンサの静電容量により調節されること
を特徴とする請求項22または請求項23に記載のプラ
ズマ処理方法。 - 【請求項25】前記高周波電力の位相制御において、前
記高圧可変コンデンサ(C2)と前記カソード電極の間
のリアクタンスが、高圧可変コンデンサとカソード電極
までの距離またはコンデンサの静電容量により調節され
ることを特徴とする請求項22または請求項23に記載
のプラズマ処理方法。 - 【請求項26】前記高周波電力の位相制御が、前記整合
回路内のチューンの高圧可変コンデンサのカソード側で
前記高周波電源より供給される電力分割点前に高圧可変
コンデンサ(C3)を設置し、該高圧可変コンデンサ
(C3)を介して接地させると共に、前記チューンの高
圧可変コンデンサ後であり、前記電力分割点と前記各カ
ソード電極に対する給電点前の間に高圧可変コンデンサ
(C4)を設け、 両コンデンサの総和量(C3+C4=k)が一定となる
ように、それぞれのコンデンサ(C3、C4)の容量値
を制御し、前記各カソード電極に印加される高周波電力
の位相を制御することによって行われることを特徴とす
る請求項21に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項27】前記高周波電力の位相制御において、前
記容量値が前記両コンデンサの容量の総和量(C3+C
4=k)の±30%以内の範囲となるように制御するこ
とを特徴とする請求項26に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項28】前記高周波電力の位相制御において、前
記高圧可変コンデンサ(C3)および前記高圧可変コン
デンサ(C4)と前記接地させた接地部までのリアクタ
ンス、および給電点と反対側の該接地部までのリアクタ
ンスが、該接地部までの線路の距離、またはコンデンサ
の静電容量により調節されることを特徴とする請求項2
6または請求項27に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項29】前記複数のカソード電極に、同一の高周
波電源から高周波電力を分割して印加することを特徴と
する請求項21〜28のいずれか1項に記載のプラズマ
処理方法。 - 【請求項30】前記高周波電源により周波数が30〜6
00MHzの範囲の高周波を印加することを特徴とする
請求項21〜29のいずれか1項に記載のプラズマ処理
方法。 - 【請求項31】前記各カソード電極は、表面が誘電体で
覆われていることを特徴とする請求項21〜請求項30
のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項32】前記カソード電極が、円筒状のカソード
電極であることを特徴とする請求項21〜31のいずれ
か1項に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項33】前記被処理基体が、円筒状基体であるこ
とを特徴とする請求項21〜32のいずれか1項に記載
のプラズマ処理方法。 - 【請求項34】前記被処理基体が、同心円上に複数個配
されるように構成されていることを特徴とする請求項2
1〜33のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項35】前記反応容器が、誘電体部材にて構成さ
れており、誘電体部材の外部大気側に前記カソード電極
が配されていることを特徴とする請求項21〜34のい
ずれか1項に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項36】前記円筒状基体を回転させながら該円筒
状基体の表面上に堆積膜を形成することを特徴とする請
求項21〜35のいずれか1項に記載のプラズマ処理方
法。 - 【請求項37】前記複数の被処理基体が同一円周上に配
置されており、該複数の被処理基体の外側の同心円上
に、前記複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離
で配置され、該複数のカソード電極に同一電源より高周
波電力を分割して供給されるように構成されていること
を特徴とする請求項21〜36のいずれか1項に記載の
プラズマ処理方法。 - 【請求項38】前記複数の被処理基体が同一円周上に配
置されており、該複数の被処理基体の外側の同心円上
に、前記複数のカソード電極が該被処理基体間と等距離
で配置され、該複数のカソード電極に同一電源より高周
波電力を分割して供給されるように構成すると共に、別
電源より電力を供給されるカソード電極が前記複数のカ
ソード電極が配置された円周の同心上に配置されている
ことを特徴とする請求項21〜36のいずれか1項に記
載のプラズマ処理方法。 - 【請求項39】前記被処理基体が平板状基体であり、前
記被処理基体と前記複数個のカソード電極とが対向して
いることを特徴とする請求項21〜31のいずれか1項
に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項40】前記被処理基体が成膜時に保持ロールよ
り送り出され、巻き取りロールにより巻き取られるシー
ト状基体であり、シート状基体に対して平行に単数また
は複数の高周波電極が配置されており、前記高周波電極
とシート状基体との間にプラズマを発生させ、該シート
状基体上に堆積膜を形成することを特徴とする請求項2
1〜31のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000160782A JP2001335944A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000160782A JP2001335944A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001335944A true JP2001335944A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18664923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000160782A Pending JP2001335944A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001335944A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009179870A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | 堆積膜形成方法および装置 |
JP2019057494A (ja) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド | バッチ式プラズマ基板処理装置 |
JP2021515197A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-17 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | 高電力回路からの切り離しを伴わない静電容量測定 |
US12051630B2 (en) | 2018-02-23 | 2024-07-30 | Lam Research Corporation | RF current measurement in semiconductor processing tool |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160782A patent/JP2001335944A/ja active Pending
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